رتبها

﷽
(الطائرات بلا طيار)
سلسة دروس بعنوان (كيف ابني طائرتي)

قبل هذا كله تمهل ! 🚧
لدينا هنا في المملكة العربية السعودية
قوانين وانظمة يجب ان نحترمه
يمنع منعا باتا تشغيل الطائرة بلا ترخيص ويعاقب عليه القانون
فكيف كيف ابدء ؟
يجب عليك اسنخراج من الهيئة العامة للطيران المدني
1- رخصة تشغيل
2- تسجيل الطائرة
الموقع eaviation.gaca.gov.sa

eaviation.gaca.gov.sa

ما الادوات الي تساعدك في بناء الطائرة 🔧

(Iron Heat) كاوية لحام
من الادوات المهمة لتلحيم العناصر
يجب عليك مراعاة شراء كاوية رقمية (digital)
لكي تتحكم في حرارته وتحصل على افضل النتائج

(Welding assistance)
يساعدك في تلحيم اجزاء الطائرة بلا صعوبة ويمكن الاستغناء عنه

(Solder Wire) قصدير لحام
يستعمل في تلحيم العناصر الاكترونية
يجب عليك مراعاة ان تكون نسبة القصدير 63 إلى 70 %

(flight controller) الطيار الالي المتحكم
يتبع

يلزمك في حال تجميع فلايت كنترول خاص فيك او استخدام مثل بوردات (ARDUINO) او (raspberry pi) مراعاة التالي 🧲
1- ربطه بجيروسكوب
2- ضبط نظام (PID)

غالبا يحتوي الفلايت كنترول الجاهز من الشركات العريقة بالمجال مثل (ardupilot) هي مصممه للطيران تكون مربوط به جايروسكوب وجاهزه للبرمجة

يتميز هذا النموذج بأنه يحتوي على نظام تحديد المواقع (GPS) يعطي بيانات دقيقة للإحداثيات الجغرافية، وتم إضافة جهاز استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية Ultrasonic sensor لتجنب العقبات في الهواء أثناء الطيران.

المحركات (Brushless)
كيف اخذ المناسب ؟
وش احتياجي ؟

ماهي اهمية قياس المحركات؟
نعرف اهمية قياسات المحرك لأن ذلك يؤثر بشكل مباشر في اختيار المحرك. فكلما زاد قطر المحرك زاد عزمه وبالتالي يستطيع تحريك مروحة أكبر أو عدد شفرات اكثر أو زاوية اعلى لشرائح المروحة.

اما طول المحرك فيزيد من كفاءة المحرك في السرعات العالية وبالتالي توفير البطارية ومدة الطيران.
اما زيادة الطول والعرض فرغم انها تعطيك مزايا كثيرة الا انها تزيد من وزن المحرك كثيراً لذلك من الافضل موازنة هذه العوامل بحيث نركز على نوع الطيران المطلوب هل هو لتوفير الطاقة

(مثل درونات التصوير) ام لزيادة العزم (مثل درونات السباق)
لو اخذنا على سبيل المثال محرك ٢٣٠٦ و ٢٢٠٧ لوجدنا ان دقة التحكم والاستجابة في محركات ٢٣٠٦ اعلى في اول ثلث من مدى ال Throttle اما في محركات ٢٢٠٧ فتكون دقة التحكم والاستجابة اعلى في آخر ثلث من مدى ال Throttle.

فلو وضعنا ٢
درون على خط مستقيم بهذين المحركين فان الدرون ذو المحرك ٢٣٠٦ سيتسارع اكثر في بداية المسافة لكن بمجرد زيادة السرعة سيتسارع المحرك ٢٢٠٧ بشكل اكبر. فالاستمرار بالحركة بخط مستقيم من صالح المحرك ٢٢٠٧ اما الحركة بشكل ملتوي عنيف فهو من صالح محرك ٢٣٠٦.

ماذا عن kV ؟ معامل السرعة
معامل السرعة او مايسمى ال kV هو رقم مهم جدا اذ يحدد سرعة دوران المحرك بدون مقاومة الهواء. وهذا يحتسب بعدد دورات المحرك في كل دقيقة لكل فولت.
فاذا كان ال kV للمحرك هو ٤٥٠٠ فهذا يعني ان سرعة دوران المحرك هي ٤٥٠٠ دورة في الدقيقة لكل فولت.

الآن لنفترض ان المحرك متوافق مع بطاريات ذات ال ٣ خلايا وكذلك مع بطاريات ذات ال ٤ خلايا. فكم ستكون سرعة المحرك؟
في حالة البطارية ذات ال ٣ خلايا ستكون السرعة كالتالي:
السرعة = الجهد بالفولت × قيمة ال kV
السرعة = عدد الخلايا × جهد الخلية × قيمة ال kV
السرعة = ٣ × ٤.٢ × ٤٥٠٠

السرعة = ٥٦٧٠٠ دورة في الدقيقة.
وفي حالة البطارية ذات ال ٤ خلايا:
السرعة = الجهد بالفولت × قيمة ال kV
السرعة = عدد الخلايا × جهد الخلية × قيمة ال kV
السرعة = ٤ × ٤.٢ × ٤٥٠٠
السرعة = ٧٥٦٠٠ دورة في الدقيقة.
ليتبين لنا مما سبق ان سرعة دوران المحرك تتاثر مباشرة ب عدد الخلايا

كيف طريقة عمل المحرك وتطبيقاته وتفاصيل اكثر تجدونه في التغريدة التالية

البطارية (مصدر الطاقة)

بطارية ليثيوم بوليمر و تعرف بــ Lithium Ion Polymer أو LiPoly و أيضاً تُعرف بإختصار LiPo هي عبارة عَن مِرْكَم كهربائي accumulator ( جهاز لتخزين الكهرباء أو شحنها ) يُعاد شحنه ، كما يُعتبر تطوير لما سبقه من بطارية ليثيوم أيون التي تحدّثنا عنها في مقال سابق .

و تُعتبر بطاريات ليثيوم بوليمير LiPo من افضل البطاريات التي يمكن استخدامها في مجال الانظمة المدمجة (الشرائح الرّقمية المُبرمجة) , وتتميّز بتكلفتها المنخفضة ما يفسّر أسباب أستخدامها بكثافة في الهواتف المحمول .

يبلغ جهد ظاهري voltage في بطارية ليثيوم بوليمر 3.7 فولت , و ترتفع قوّة الجهد ⚡ خلال عمليّة الشحن البطاريَّة بالكامل و يمكن أن تصل إلى 4.3 فولت ثمّ تعوّد إلى 3.7 فولت أثناء أستخدم الجهاز الَّذِي يضمُ البطاريَّة . عندما استهلاك شحن البطارية تنخفض إلى 3 فولت ،

لماذا بطارية lipo بتحديد ؟؟

أبرز ما يميز بطارية ليثيوم بوليمر Batterie Li-Po هو صمود البطاريَّة لفترة طويلة ما يجعلها مُناسبة للأجهزة التي تَكُون بعيدة عن مكان فيه كهرباء لإعادة الشحن ، حيث تمتلك معدل تفريغ داخلي بطئ جداً .

بطاريات ال (LiPo) هي اختصار لكلمتي (Lithium Polymer) او بوليمر الليثيوم. اما (LiHV) هي اختصار ل (High Voltage Lithium Polymer) او بوليمر الليثيوم ذو الجهد العالي.

عندما تشتري بطارية من نوع ليبو (Lipo) فستجد ان الجهد المكتوب عليها هو ٣.٧ فولت مضروب في عدد الخلايا. فمثلا اذا قمت بشراء بطارية ذات ٤ خلايا فان الجهد المكتوب عليها هو ٣.٧ فولت مضروب في ٤ وهو ١٤.٨ فولت.

ماذا تعني الارقام على بطارية ال LIPO ؟

1850مل امبير.ساعة (1850mAh). وهذا الرقم يحدد سعة البطارية. ويعني ان البطارية قادرة على توفير تيار مقداره ٣٥٠ مل امبير لمدة ساعة. طبعا البطارية قادرة على التفريغ باكثر من هذا المعدل في وقت اقصر بكثير لكن هذا المعدل هو مجرد مقياس لمقارنة سعة البطاريات. كلما زادت سعة البطارية

استطاعت تخزين شحنة اكبر وبالتالي طيران لمدة اطول (الى حد معين طبعا سنتحدث عنه في موضوع منفصل)

جهد البطارية
٧.٤ فولت (7.4 V) وهذا هو الجهد الاسمي البطارية. وجهد البطارية يحدد توافقها مع منظم السرعة (ESC) وايضا محركات الدرون. ويحسب جهد البطارية بعدد خلاياها مضروب في الجهد الاسمي للخلية الواحدة وهو ٣.٧ فولت.

فمثلا هنا البطارية ذات خليتين لذلك فان جهدها الاسمي هو ٢× ٣.٧ فولت = ٧.٤ فولت.

قدرة التفريغ
٣٥ سي/٧٠سي او (35C/70C) هذا الرقم يمثل قدرة التفريغ لدى البطارية وهو يحدد اعلى تيار يمكن ان توفره البطارية للدرون. وهو ينقسم الى جزئين. الاول هو قدرة التفريغ المستمر وهنا هو ٣٥ سي.

والاخر هو قدرة التفريغ المؤقت وهو هنا ٧٠ سي. وقدرة التفريغ المؤقت تعني انه يمكنك تجاوز قدرة التفريغ المستمر لكن لمدة قصيرة عادة ماتكون لمدة ثوان.
مامعنى ٣٥ سي؟
يحسب معدل التفريغ على اساس سعة البطارية. فاذا كانت سعة البطارية ٣٥٠ مل امبير ساعة مثلا فان قدرة تفريغ ٣٥ سي تعني

قدرة التفريغ هي ٣٥ ضعف سعة البطارية او:
ان
قدرة التفريغ = ٣٥ سي
قدرة التفريغ = ٣٥ × سعة البطارية
قدرة التفريغ = ٣٥ × ٣٥٠ مل امبير
قدرة التفريغ = ١٢٢٥٠ مل امبير
قدرة التفريغ = ١٢.٢٥ امبير (١ امبير = ١٠٠٠ مل امبير)

عدد الخلايا تصف عدد وطريقة توصيل خلايا البطارية. و ٢ اس او (2S) هنا تعني ان البطارية تحتوي على خليتين موصلة على التوالي (التسلسل). كذلك يمكن توصيل البطاريات على التوازي وهذه تكتب هكذا 2P. اما اذا كانت الخلايا موصولة على التوالي والتوازي معا فتكتب هكذا (3S2P). و

اسباب انتفاخ البطارية او انفجاره
1- شحنه اكثر من الازم
2- تعرضه للحرارة العالية
3-وجود ثقب فيه

نظام (PID) بتفاصيل اكثر

Electronic speed control (ESC)
وحدة التحكّم الإلكترونية بالسرعة ESC هي دائرة كهربائية مصممة للتحكم بسرعة واتجاه دوران محركات الدفع الكهربائية، كما يمكن تخصيصها للعمل ككابح سرعة ديناميكي. تستخدم في الطائرات بدون طيار وفي التحكم بالمحركات الكهربائية
يتبع....

والتي يتم التواصل معها عن طريق موجات الراديو في العادة، وغالباً ما يتم استخدامها مع المحركات التي لا تحتوي على مبدّلات كهربائية. تقوم الوحدة بتوفير جهد كهربائي منخفض ثلاثي الأطوار مولّد إلكترونياً للمحرّك.

ESCs are normally rated according to maximum current, for example, 25 amperes or 25 A. Generally the higher the rating, the larger and heavier the ESC tends to be which is a factor when calculating mass and balance in airplanes. Many modern ESCs support nickel metal hydride,

lithium ion polymer and lithium iron phosphate batteries with a range of input and cut-off voltages. The type of battery and number of cells connected is an important consideration when choosing a battery eliminator circuit (BEC),

whether built into the controller or as a stand-alone unit. A higher number of cells connected will result in a reduced power rating and therefore a lower number of servos supported by an integrated BEC, if it uses a linear voltage regulator. A well designed BEC using a switching

regulator should not have a similar limitation.

ابرز المشاريع وروابطه !

youtube.com