Drony wielowirnikowe i bezzałogowe statki powietrzne

Czym jest dron wielowirnikowy?

Multirotory to bezzałogowe statki powietrzne (UAV) wykorzystujące więcej niż dwa wirniki z łopatkami o stałym skoku, które generują siłę nośną. Zmieniając prędkość wirników tak, aby generowany ciąg był większy, równy lub mniejszy od sił grawitacji i oporu działających na statek powietrzny, można sprawić, że dron będzie się wznosił, zawisał w powietrzu lub opadał. Zmieniając prędkości poszczególnych wirników, można również sprawić, że dron będzie skręcał lub poruszał się w kierunku poziomym.

BVH616 (HEIFU Pro) Multirotor Drone firmy Beyond Vision

Konfiguracje i rozmiary multikopterów

Multirotor UAS Black Widow firmy Red Cat Holdings

Wielowirnikowe bezzałogowe statki powietrzne mają zazwyczaj trzy, cztery, sześć lub osiem wirników, a statki powietrzne o takiej konfiguracji są zazwyczaj nazywane odpowiednio trójwirnikowymi, czterowirnikowymi, sześciowirnikowymi i ośmiowirnikowymi. Najpopularniejsze są statki czterowirnikowe, które mają mniej skomplikowany mechanizm stabilizujący niż statki trójwirnikowe i mniej części (a zatem niższe koszty produkcji) niż statki sześciowirnikowe lub ośmiowirnikowe.

Im więcej wirników ma dron wielowirnikowy, tym większy ciąg może wygenerować, a tym samym większy ładunek może unieść. Ciężkie drony wielowirnikowe, które podnoszą bardzo ciężkie kamery przemysłowe lub ładunki dostawcze, to często heksakoptery lub oktokoptery. Drony z więcej niż czterema wirnikami mają również pewien stopień nadmiarowości, co pozwala im nadal wykonywać stopniowe zejście w przypadku awarii pojedynczego wirnika.

Wadą jest to, że większa liczba wirników wymaga większego poboru prądu, dlatego heksakoptery i oktokoptery muszą mieć większą masę akumulatorów, aby osiągnąć taką samą wytrzymałość lotu jak quadkoptery o podobnych rozmiarach. Większe drony wielowirnikowe mogą mieć możliwość przenoszenia wodorowych ogniw paliwowych, które zapewniają większy stosunek mocy do masy niż konwencjonalna technologia akumulatorowa.

Drony wielowirnikowe a drony stałopłatowe

Drony wielowirnikowe, dzięki możliwości startu i lądowania w miejscu (VTOL), mogą działać w bardziej zróżnicowanych środowiskach niż drony stałopłatowe, ponieważ nie wymagają dodatkowej przestrzeni do startu i lądowania. Ich zdolność do zawisu w miejscu sprawia, że idealnie nadają się do misji obserwacyjnych i niektórych zastosowań związanych z obrazowaniem.

Większość wielowirnikowców, zwłaszcza tych mniejszych, jest ograniczona do baterii jako źródła zasilania, co ogranicza ich wytrzymałość lotu. Chociaż niektóre wielowirnikowce można wyposażyć w ogniwa paliwowe w celu wydłużenia czasu lotu, silniki spalinowe są zbyt nieporęczne, a także zbyt mało responsywne do obsługi dronów wielowirnikowych, które wymagają bardzo szybkiej regulacji prędkości wirników.