Drony

Tohle označení vlastně nemáme zrovna rádi. Ještě nedávno si pod označením „dron“ neznalá veřejnost představila velké zlé letadlo bez posádky, které vás špehuje a přináší jen zkázu a smrt. Co to je vlastně dron? Slovo pochází z anglického „drone“ a může vyjadřovat dříče, včelího trubce, autonomní nebo dálkově řízený bezpilotní prostředek. Takže v podstatě i naše RC modely. Odkud se ale označení drone pro bezpilotní prostředky vzalo? V roce 1935 viděl admirál americké armády předváděcí akci britského námořnictva k cvičnému létajícímu cíli DH 82B Queen Bee (z angl. včelí královna). Jednalo se o dálkově řízený dvouplošník, na němž si pozemní jednotky trénovaly protiletadlovou palbu. Americkému admirálovi se nápad natolik zalíbil, že zaúkoloval vlastní odborníky, aby vymysleli něco podobného. Americkým létajícím cvičným cílům pak dali název „Drone“ (z angl. včelí trubec), jakožto odkaz na britskou Včelí královnu. Toto označení se dochovalo dodnes jak pro ty smrtící drony, tak i pro naše modely a „hračky.“ Tak úplně se nám tohle označení nelíbí, radši používáme slovo multikoptéra, kvadkoptéra nebo FPV model. I na některých diskuzních fórech se setkáte s nesouhlasem, tak aby vás to nepřekvapilo. V téhle kapitole krátce popíšeme různé FPV modely, avšak pouze ty létající. Pokud si budete chtít FPV vybavení připevnit například na RC auto či loď, tak se experimentování určitě nebraňte. I s pozemními nebo vodními modely si užijete spoustu zábavy, ale my osobně jsme to nezkoušeli. Snad někdy … hmmm, ale takové FPV auto do kanceláře …

Letadla s pevnou nosnou plochou

Je v podstatě jedno, na jaké letadlo FPV výbavu umístíte. Používají se letadla typu samokřídla (s přimhouřeným okem můžeme také říci „deltakřídlo“ nebo „delta“, ale nemusí to být to samé) nebo motorizovaných větroňů. Delty se vyznačují velkou obratností, ale menší stabilitou, jelikož nemají ocasní plochy. Nejsou také nejvhodnější pro plachtění. Zato jejich obratnosti využijete při průletu lesem nebo kolem překážek. U závodů FPV letadel se také počítá s delta křídly s rozpětím křídel 600 – 1000 mm. U některých přemotorovaných delt můžete dosahovat neuvěřitelných, až skoro neřiditelných rychlostí. Delta křídla jsou také jednodušší na výrobu a opravu. Větroně nebo jiná klasická letadla se zase vyznačují vyšší stabilitou a jsou vhodnější na poklidné natáčení např. krajiny z velkých výšek. Podívejte se např. na Youtube na záběry letadel letících vysoko nad mraky. Ideální jsou stroje s rozpětím 1400mm a více a ty, které jsou vyrobeny z pěnových materiálů. Jsou lehké, odolné a snadno opravitelné.

Delta křídlo

Určitě je vhodné na letadla umístit alespoň základní stabilizaci nebo řídící jednotku s autopilotem. Jedná se zejména o daleko letící FPV modely a může se vám stát, že ztratíte signál. Autopilot (s GPS) vám umožní automatický návrat modelu na místo startu, kde můžete opět převzít kontrolu pomocí rádia. Stabilizace se zase hodí, pokud si pomalinku plachtíte vzduchem, chcete se kochat krajinou a nemuset se soustředit na řízení. Stabilizace vám model vyrovná a pokud máte GPS či barometrický sezor, tak udrží i výšku. Mezi vhodné řídící jednotky patří například Pixhawk, APM, Arkbird AP a další.

FPV letadlům už se dále věnovat nebudeme. Doufáme, že těm, kteří by rádi provozovali tyto modely, alespoň trochu pomohly předchozí kapitoly o RC a FPV vybavení a ostatním příslušenství. A teď už se podívejme do světa multikoptér.

Multikoptéry

Nejprve si musíme definovat, co to vlastně multikoptéra, nebo také multirotor, vlastně je. Koptéry jsou letadla s rotujícími nosnými plochami. Pokud je nosný rotor hnaný dopřednou rychlostí letadla (rotor se roztočí, pokud se letadlo pohybuje dopředu), mluvíme o gyrokoptéře. Pokud letadlo disponuje vertikálním rotorem hnaným motorem, mluvíme o helikoptéře. Kroutící moment rotoru je vyrovnán buď ocasním vyrovnávacím rotorem, nebo protiběžnými rotory nad sebou (coaxial rotor), nebo tandemovým uspořádáním dvou protiběžných rotorů. Dále existují konvertoplány, což je zároveň helikoptéra a letadlo. Ty disponují mechanismem otočení křídel s velkými rotory, které letadlu dovolují kolmý start a přistání. A pak tu jsou tu stroje, které nás zajímají nejvíce. Multirotory. Ty disponují dvěma a více nosnými vertikálními rotory a většinou bez možnosti měnit úhel náběhu rotorových listů, na rozdíl od helikoptér. Tímto dochází k obrovskému zjednodušení celé mechanické konstrukce koptéry a odpadá např. seřizování rotorové hlavy. K potlačení kroutícího momentu, se využívá opačného smyslu otáčení různých rotorů. Např. v případě kvadrokoptéry se dva točí vlevo a dva vpravo. K ovládání multikoptéry se používá elektronicky řízené rozdělování výkonu mezi jednotlivé rotory, což umožňuje kompletní ovladatelnost a často překvapivě velkou obratnost takového stroje.

Členění

Multikoptéry se člení na různé typy, podle počtu rotorů a jejich geometrického uspořádání. S nejběžnějšími typy se seznámíme dále.

Modely se třemi rotory se nazývají trikoptéry. Jejich konstrukce je velice jednoduchá. Většinou se staví ve tvaru písmene Y nebo T. Jediné úskalí tkví v tom, že použití tří motorů vyžaduje, aby se ten třetí ocasní motor otáčel mimo jiné i v další ose, vyklápí se do stran. To lze provést např. servem. Tím se řídí otáčení modelu kolem svislé osy.

Trikoptéra

Kvadrokoptéry disponují čtyřmi motory, kdy vždy dvojice jsou protiběžné. Motory jsou rozloženy buď do tvaru znaku +, nebo do tvaru písmene X. U „+“ rozložení motorů je nevýhodou, že při dopředném letu je v záběru kamery vidět jedno rameno s rotorem. Tato konfigurace ale není příliš rozšířená a nemá žádné praktické výhody. Motory se stejným směrem rotace jsou umístěny vůči sobě diagonálě, takže levý přední a pravý zadní se otáčejí stejným směrem a pravý přední a levý zadní opačným. Kvadrokoptéry se používají pro svou jednoduchou konstrukci od jednoduchých hraček až po profesionální stroje.

Kvadrokoptéra

Y4 koptéry tvarem připomínají trikoptéru, ale místo  naklápějícího se ocasního rotoru se používá dvou koaxiálně montovaných motorů. Jeden motor se uchytí shora na ocasní rameno a druhý zespodu a otáčejí se protiběžně. Tím odpadá potřeba serva nebo motoru který naklání ocasní motor jako tomu je u trikoptéry, koaxiální motory vzájemně vyruší svůj kroutící moment.

Y4 koptéra

Hexakoptéra  je už schopná, pokud to řídící jednotka umožňuje, letět při výpadku jednoho, případně dvou protiběžných motorů z šesti. Oproti kvadrokoptéře také disponuje větší nosností. Proto jsou hexakoptéry často používány pro nošení závěsného fotoaparátu či kamery pro profesionální použití.

Hexakoptéra

Také zmíníme oktokoptéry, které mají osm motorů. Ty naleznou využití opravdu jen v komerční a profesionální sféře. Vzhledem k ceně zavěšených optoelektronických zařízení je nutné investovat nemalé částky do kvalitních motorů, regulátorů, rámu a řídící jednotky. Akumulátory do takových modelů také stojí nemalé částky. Vzhledem k určení tohoto textu se těmito multikoptérami nebudeme dále zabývat.

Oktokoptéra

Y6 koptéry opět připomínají tvarem trikoptéru a nejčastěji mají rám ve tvaru písmene Y. Na každém ze tří ramen jsou dva protiběžné motory. Tímto uspořádáním se opět vyruší kroutící moment a použitím šesti motorů můžete dosáhnout obdobné nosnosti jako u hexakoptéry.

X8 koptéra je obdobou Y6 koptéry, s tím, že model má 4 ramena a na každém z nich dva protiběžné motory. Tímto dosáhneme skoro nosnosti oktokoptéry, ale při použití pouhých 4 ramen.

Dělení koptér podle určení.

Hračky

Na trhu je nepřeberné množství výrobků, které jsou laciné a většinou obsahují ovladač („vysílačku“), baterie i nabíječ. Pár jsme jich všichni vyzkoušeli a jedno je jisté, kvalita se může velmi lišit. Ve skutečnosti teď skoro všechny leží někde v šupleti a nikdo si na ně nevzpomene jak je rok dlouhý. Mohou ale sehrát svoji roli v tom, že si na nich můžete osahat principy jejich letu a ovládání. Většinou jsou vhodné jen pro tzv. LOS („line of sight“, neboli přímým pohledem zvenčí, tzn. ne FPV) létání. Pokud budete takovou hračku kupovat, ověřte si, že má její vysílač stejný mód (rozložení ovládaných prvků na vysílači) na jaký jste zvyklí.

„Hračkokoptéra“ Syma X11

Hobby koptéry

Je tu kategorie, které se vymyká označení hračky, závodní koptéry i profesionální koptéry. Většinou jde o stroje, které si z komponentů sestaví zájemce sám a může s nimi filmovat, zkoušet FPV nebo jen tak létat. Mnoho zájemců takto začínalo a „po cestě“ se takto naučili plno dovedností, které se jim později hodily třeba při stavbě závodní koptéry. Typická a doporučená velikost hobby koptéry je okolo 400 mm (uhlopříčná vzdálenost mezi středy rotorů). Není to ani moc, ani málo a taková koptéra už leccos uveze.

Do této hobby kategorie bychom zařadili i RTF („ready to fly“, připravené k letu) továrně vyrobené koptéry jako je třeba DJI Mavic nebo Spark – vhodné pro pořizování rodinných videí, se schopností pohybovat se po naplánované trase, automaticky se vracet k pilotovi a podobně, i když jsou samozřejmě někde jinde, jak cenou, tak schopnostmi.

Hobby koptéra – DJI Mavic

Závodní koptéry

Závodní koptéry jsou samozřejmě to, co nás tady nejvíc zajímá. FPV let se závodní koptérou je věc, která vás nejlépe dostane do stavu totálního mentálního vytržení, pocitu vystoupení z vlastního těla a ponoření do světa, kde jste se převtělili v superrychlou vlaštovku na steroidech.

Se závodní koptérou nemusíte hned létat závody – i poletování jen tak má hodně do sebe, letět těsně nad zemí rychlostí přes 100 km/h a nebát se o život se vám žádným jiným způsobem nepodaří. Můžete se kochat krajinou, ale také třeba nacvičovat různé akrobatické prvky, létat v lese mezi stromy a podobně. Kupodivu i závodní koptéra je použitelná k natáčení překvapivě kvalitního videa, uveze totiž malou HD kameru jako je třeba nějaký model značky GoPro nebo různé jeho klony.

Typická závodní koptéra má rám z uhlíkových vláken o úhlopříčné velikosti 180 – 280 mm (na závodění třeba v tělocvičně se používají i menší rámy), 4 motory velikosti 2204 až třeba 2307 (toto zavedené značení znamená např. v prvním případě průměr rotoru 22 mm a jeho výšku 4 mm), 4 regulátory schopné zatížení 25 – 40A každý a letovou desku schopnou provozovat „závodní“ firmware (např. firmware Betaflight, KISS nebo Raceflight). K napájení závodní koptéry se používají ty nejtvrdší možné (schopné vysokého proudového odběru) lithium polymerové baterie, většinou složené ze 4 sériově zapojených článků (tzv. 4S).

Závodní koptéra se provozuje v režimu ACRO, tedy bez stabilizace (i když letové desky jsou schopné stabilizovaných letových režimů). Kam jí nakloníte, tam zůstane nakloněná až do dalšího povelu. Jinak by se ani nedalo dosáhnout přesnosti a obratnosti, potřebné k úspěšnému závodění.

Závodní koptéra – Rotorama Mefisto

Profi koptéry

Koptéry vhodné pro práci, většinou profesionální filmování z ptačího pohledu. Většinou unesou i poměrně velké užitečné zatížení (kvalitní filmovou kameru), jsou vybaveny mnoha funkcemi a zálohováním důležitých komponentů, mají velice kvalitní stabilizátor kamery (tzv. gimbal). Typicky hexa- a více koptéry, které vás budou stát vyšší desítky až stovky tisíc Kč.

Profi koptéra – Yuneec Tornado

Další díl