Multikopterlere giriş - 101

Zafer ŞAHİN

Mahna Mahna ...
Katılım
29 Ağu 2013
Mesajlar
1,313
Tepkime puanı
2,193
Yaş
47
Konum
İstanbul
İlgi Alanı
Multikopter
Arkadaşlar merhabalar,

Multikopterler hakkında forumumuzda çok ciddi miktarda bir bilgi birikimi bulunmakta. Fakat bu kadar fazla olan bilgileri biraz "kitapsal" formatta derleyelim diye düşündük ve ben de bunun çalışmalarına başladım. Mümkün olduğunca başlangıç seviyesinde tutmaya çalışacağım bu konuyu, forumumuzda zaten bulunan bir çok bilgi ile detaylandırmaya çalışacağım. Okumaya ve öğrenmeye niyeti olanlar için çok uzun olacağını zannetmiyorum ama onca bilgiyi referansları ile beraber derlemem biraz zaman alacak. Okuyacak ve bunlardan faydalanmak için çaba gösterecek arkadaşlara şimdiden teşekkürler ve kırımsız uçuşlar :) ...

NOT :
- resimler eklenecek
- referanslar eklenecek
- konular tamamlanacak
- indeks oluşturulacak
- konular ile ilgili olan forum içerikleri yazıya eklenecek
çok iş var :) ...
 
  • Beğen
Tepkiler: enes bayraktar
Multikopterlere giriş - 101

MULTİKOPTER'LERE GİRİŞ

Bu konu, multikopterleri genel manada tanıtmak amaçlıdır.

A - Multikopter nedir ?

Multikopterler, motorlarına bağlı pervanlerin itişi sayesinde havada kalan, dikey kalkış ve dikey iniş yapan (VTOL - vertical take-off and landing - https://tr.wikipedia.org/wiki/VTOL ) araçlardır.

B - Multikopterleri oluşturan temel bileşenleri nedir ?

Multikopterlerin temel bileşenlerini anlayabilmek amacı ile, en basit multikopter tiplerinden birisi olan 4 motorlu multikopterleri (quadcopter - kuadkopter) ele alarak ilerleyelim.

1 - GÖVDE : Motorların uçlarda simetrik olarak konuşlanabileceği ( + ) veya ( x ) şeklinde bir gövdeleri vardır. Bu gövdenin merkezi, çapraz konuşlandırılmış motorlar arasında çekeceğimiz hayali çizgilerin kesişim noktasıdır. Hem ağırlık merkezi, hem de kontrol kartı bu kesişim noktasında bulunmalıdır. Asimetrik olan bazı gövde tipleri de varsa bile, bunlar şimdilik temel bir multikopterin nasıl olması gerektiği bahsinin dışındadırlar.

2 - MOTORLAR : Çok da tanıma ihtiyacı olmasa da gene de belirtelim ; Pilden gelen elektrik enerjisinin, pervaneler tarafından oluşturulacak itiş gücüne çevrilmesi burada olur.

3 - PERVANELER : İtiş gücünün asıl olarak ortaya konduğu yer pervanlerdir. Havada yüzen bu cihazların, havaya tutunmalarını sağlayan parça pervaneler olduğundan dolayı pervanelere önem vermek gerekir. Yeterince sert, yapısal bozukluğu olmayan ve dengeli pervaneleri kullanmak gerekir.

4 - KONTROL KARTI : Motorlar her ne kadar simetrik olarak konuşlandırılmış olsa da, havanın karmaşık yapıdaki akışkanlığı, motorlar arasındaki ufak farklılıklar, pervaneler arasındaki ufak farklılıklar, rüzgar etkisi, "ground effect" de denilen yer etkisi ve diğer bir çok etken, gövdenin her bir ucunun birbirinden farklı itiş kuvvetlerine maruz kalmasına yol açar. Dengesiz olarak dağılan bu itiş kuvvetleri, kontrol kartı kullanmayan bir multikopterin, sadece kullanıcların komutları vasıtası ile dengeli bir şekilde havada durmasını imkansız hale getirir. Kontrol kartları da üzerlerinde bulunan gyro ve akselerometre sensörlerinin yardımı ile, dengesiz dağılan bu itiş kuvvetlerinin etkilerini hesaplayabilir ve karşı kuvvet uygulaması için motorlara emir göndererek, multikopterin havada stabil bir şekilde kalmasını sağlarlar. Kontrol kartları aynı zamanda, kullanıcılar tarafından kumanda ve alıcı üzerinden iletilen komutların, multikoptere yani motorlara doğru ve stabil bir şekilde iletilmesinden de sorumludurlar.

5 - ESC : ESC'ler, pil enerisinin, motorlara uygun miktarda gönderilmesinden sorumlu elektronik devrelerdir. Uygun miktardan kasıt, kullanıcı komutları veya kontrol kartının stabil uçuş için otomatik olarak gönderdiği komutlardır. Her bir motor, sadece bir ESC tarafından kontrol edilir.

6 - KUMANDA ve ALICI : Kullanıcı tarafından verilen komutlar, kumanda tarafından radyo sinyallerine çevrilir ve multikopter üzerinde bulunan alıcıya gönderilir. Multikopter üzerinde bulunan alıcı ise, bu komutları kontrol kartına iletir.

7 - PİL : Multikopterlerin uçması için gerekli olan enerji kaynağıdır. Yüksek enerji yoğunluğuna sahip olmaları nedeni ile Lityum Polimer(LiPo) piller kullanılır.

Yukarıda belirtilen bileşenler, temel bir multikopterin bileşenlerini oluşturan parçalardır. Tek bir kumanda ile birden fazla multikopter kontrol edilebileceği için( aynı anda asla değil … ) kumandayı biraz ayrı tutmak gerekse de, gene de kumanda olmadan bir multikopteri uçuramayacağınız için, bu bileşenler arasında saymak daha doğru olacaktır.

Multikopterlerde ek olarak farklı amaçlar için bir çok bileşen daha kullanılabilmektedir. Bunlardan daha sonraki bölümlerde bahsedilecektir.

C - Multikopterler nasıl uçar ?

Multikopterlerin, motorlarına bağlı pervanlerin itişi sayesinde havada kalan araçlar olduğunu yukarıda belirtmiştik. Bu sebeple multikopterlerin öncelikli olarak yerçekimini yenmeleri daha sonra da yukarı doğru hızlanabilmek için ise ek itiş uygulayabiliyor olmaları gerekir.

Multikopterlerin yerçekimini yenebilmeleri için, minimum kendi ağırlıkları kadar itiş uyguluyor olmaları gerekir. Fakat yukarıda belirttiğimiz üzere bu durumda sadece yerçekimini yenmiş olurlar fakat henüz yukarıya doğru yükselecek itişi uygulamıyor durumdadırlar. Genellikle kabul gören görüş, bir multikopterin kendi ağırlığının iki katı itiş uygulayabiliyor olması gerektiği yönündedir. Bu 2:1 oranının üzerine çıkmak, multikopterin daha stabil ve düzgün uçuş yapabilmesi yönünde de fayda sağlayacaktır.

D - Hangi tip multikopterler vardır ?

Mutikopterleri sınıflandırmak için bir kaç farklı sınıflandırma yöntemi kullanılmaktadır.

- Uçuş amacına göre sınıflandırma
- Motor düzenine ve sayısına göre sınıflandırma
- Gövde büyüklüğüne göre sınıflandırma

Bana göre en belirleyici sınıflandırma tipi “Uçuş amacına göre sınıflandırma”dır. Çünkü bir multikopter edinmek isteseniz bile uçuş amacınızı belirlemeden, ne alacağınıza nasıl yapılandıracağınıza karar veremezsiniz.

Uçuş amacına göre sınıflandırma

Bu sınıflandırmada belirtilen süreler, ekipmanlar ve boyutlar genel kullanıcı tercihlerini yansıtıyor olsa da sınıflandırmanın asıl donesi değildirler. Buradaki sınıflandırmanın asıl dayanak noktası AMAÇ'tır.

- Spor Uçuş : Bu tip uçuşlarda, GPS, video verici ve benzeri ekipmanlar kullanılmadan, görüş alanı içinde bulunan multikopteri kullanmak ve temel manevralar(dönüşler, taklalar v.b.) yapmak amaçlanır. Sportif uçuşlar için genellikle 250'lik ve 450'lik arasındaki boyutlardaki kuadkopterler tercih edilir. Bu tip uçuşlar genellikle 10 - 15 dakika civarındadır.
- Aksiyon tarzı(proximity flying) uçuş : Bu tip uçuşlarda, multikopterin üzerinde bulunan bir kamera ve video verici kullanılarak hızlı, akrobatik hareketler, yakın geçişler içeren uçuşlar yapılır. Uçuşa daha iyi hakim olmak ve hız hissini daha iyi yakalayabilmek için, multikopterden alınan anlık görüntünün, gözlük tipinde görüntü cihazlarına aktarılarak yapıldığı kullanım şekli tercih edilmektedir. Bu tip uçuşlarda, 250'lik boyutunda olan kuadkopterler yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Daha ufak boyutları da görmek mümkünse de daha büyük boyutlar pek tercih edilmez. Bu tip uçuşlar genellikle 5 dakika civarında sürmektedir.
- FPV(First person View) Uçuşu : Çevreyi ve manzarayı görüntüleme amacı ile yapılan uçuşlardır. Amaç itibarı ile video kamera ve video verici kullanılmaktadır. Uzak mesafeli uçuşlarda geri dönüşü garantiye alabilmek amacı ile GPS, OSD gibi ek donanımlar da kullanılmaktadır. Bu tip uçuşlarda, multikopter üzerindeki kameradan gönderilen görüntüyü daha rahat izleyebilmek için 7 inç ve üstü boyutundaki arasında monitörler yaygınlıkla tercih edilmektedir. 450'lik boyutundaki kuadkopterler ve 650'lik boyutundaki hekzakopterler bu tip uçuşlarda sıklıkla tercih edilmektedir. Daha büyük boyutlu ve daha çok motorlu modeller de kullanıcılar tarafından tercih edilse de daha ufak boyutlu modeller pek kullanılmamaktadır. Uçuş süreleri de 15 - 20 dakika civarında olabilmektedir.
- Ticari havadan görüntüleme uçuşları : Bu tip uçuşlar aslında temel olarak FPV uçuşlarına benzese de, sinemacılık, reklamcilık, tanıtım filmleri, haritacılık ve benzeri amaçlarla gerçekleştirildiğinden dolayı, uçuş süreleri daha fazla ve kullanılan multikopterler ve üzerindeki ekipmanlar daha ağırdır. Daha büyük, çok yüksek pil kapasitesine sahip, 3 eksenli gimbal barındıran, motor sayısı fazla olan multikopterler bu tip uçuşlarda tercih edilmektedir. Uçuş süreleri 30 dakika ya da daha fazla olabilmektedir.

Motor düzenine ve sayısına göre sınıflandırma

Her uçuş kontrol kartı farklı adlandırmalar ile karşımıza çıkabiliyor olsa da, motor düzenine ve sayısına göre sınıflandırılmada en çok rastlanacak olan multikopter tipleri aşağıdakilerdir.

* Trikopter
* Quadkopter
* Hekzakopter
* Oktokopter

Daha genel olarak aşağıdaki isimler kullanılmaktadır.

* Bicopter
* Trikopter
* Quadkopter(X, +, H, V)
* Hekzakopter(X, +, H, V)
* Y4
* Y6
* Oktokopter(X, +, H, V)
* X8 - OctaQuad

Gövde büyüklüğüne göre sınıflandırma

Multikopterlerde gövde büyüklüğüne göre sınıflandırma yaparken, ölçüm mesafesi olarak karşılıklı/çapraz konumlandırılmış olan motorlar arasındaki mesafe temel olarak alınır.

* 250'den daha ufak gövdeler
* 250'lik gövdeler
* 330'luk gövdeler
* 450 -500 sınıfı gövdeler
* 550'lik gövdeler
* 650 - 680'lik gövdeler
* 800 sınıfı gövdeler
* 1000'lik gövdeler
 
  • Beğen
Tepkiler: Mert ÖZTÜRK
Multikopterlere giriş - 101

biraz daha rezerve
 
Multikopterlere giriş - 101

Zafer hocam yine muhteşem bir yazı dizisi geliyor anlaşılan :bravo:

Tum bu bilgileri usenmeden kaleme alıp bizlerle paylaştığın ıcın RCKolik ailesi adına tesekkur ederiz. Özellikle multi konusunda hakkını ödeyemeyiz gercekten :thumbup:
 
Multikopterlere giriş - 101

Zafer abi bize söyleyecek bişey yok, ancak şu şekilde şapka çıkarıyorum: :saygilar:
 
Multikopterlere giriş - 101

:yuppi:
 
zafer hocam araya msjlar atılacağı için bütünlük bozulabilir o nedenle en sonundada tüm yazılanları ilk mesaja toplarsanız tadından yenmez :D
 
Multikopterlere giriş - 101

Başlamak bitirmenin yarısıymış diyorlar. Proje gibi bir konu olacak Zafer hocam, kolay gelsin şimdiden. :bravo:

Eline sağlık. :RCKolik:
 
Multikopterlere giriş - 101

Merhabalar Harika bir yazı olmuş özellikle benim gibi bu hobiye yeni başlayanlar için devamını sabırsızlıkla bekliyorum. %p