بسم الله الرحمن الرحيم
هناك العديد من الفيديوهات على موقع يوتيوب تشرح كيفية تصنيع طائرات بدون طيار يمكنها الطيران فعلياً
و تختلف الطرق المعروضة فيما بينها إختلافات طفيفة فقط و تعتمد على استخدام خامات بسيطة
مثل القوائم الخشبية او البلاستيكية مع مواتير و أسلاك و بطارية و دوائر إلكترونية مثل لوحة أردوينو
و بعض الأغطية التي يمكن إضافتها لـ لوحة الأردوينو كدائرة تحكم الريموت و الإتزان وغيرها. ويمكن الحصول كل تلك المكونات من أي متجر إلكترونيات شاهد الفيديوهات التالية لمزيد من المعلومات
https://www.youtube.com/watch?v=Et5Junw8gAE
https://youtu.be/eOmFJ8Hn11I
https://www.youtube.com/watch?v=ZdBTvcI1cro
https://www.youtube.com/watch?v=S0-mK5zlnIs&feature=youtu.be
(المحركات) ..
هناك العديد من المحركات بأختلاف السرعة والقوة والوزن واستهلاك التيار .. لاكن عندما نتحدث عن الكوادكوبتر او اى طائرة متعددة المراوح او حتى الطائرات الشراعية المصغرة فا اننا نتحدث عن الــBrushless motor
وهى مواتير سريعة جدا وليس لها عزم حيث ان الطائرات تحتاج الىسرعة فى المروحيات ... ويختلف هذا النوع من المواتير عن باقىمواتير الDC حيث انه يتكون من 3 ملفات داخلية ويحتوى على 3 اسلاك خر
كيف يمكنك ان تختار الموتور المناسب للطائرة ؟ اولا يجب عليك تحديد اذا كانت الطائرة هيكس كوبتر -كوادكوبتر- تراي كوبتر .
ثم بعدها تحدد الوزن الذي تريد ان تحمله هذه الطائرة ...قبل شراء اي موتور ستحتاج الى ان تنظر الى الداتا شيت او المواصفات الخاصة بالموتور وتنظر الى .. KV kilo per volt وقلنا مسبقا انها تعني 1000 لفة لكل واحد فولت ..
اي اذا كان الموتور 1000 KV يعني اذا كان الدخل 10 فولت سيكون ال RPM 10000
Thrust..
وهو يعني اقصى حمل يستطيع الموتور الدوران وهو محمل بهذا الوزن ولكن هذا لا يعني ان الطائرة يمكنها حمل هذا الوزن ... بمعنى اخر يستطيع الموتور الدوران بنفس الكفاءة مع هذا الحمل وسنبين ذلك ..
Max current ..
اقصى تيار يمكن للموتور سحبه .. لأن اذا كان الموتور يسحب تيارعالي ف اعلم ان الطائرة لن تظل محلقة كثيرا حتى اذا اقتنيت بطارية لها سعة عالية وسنبين ذلك كلما زاد الـ KV كلما كان تحليق الطائرة اعلى فى الارتفاع- كلما زاد الـ Thrust كلما تستطيع الطائرة حمل وزن اكبر ... ولحساب اقصى حمل يمكن للطائرة حمله :(عدد المواتير * الـ Thrust ) مقسوما على 2
-كلما قل اقصى تيار للموتور كلما زادت فتره التحليق للطائرة
سعر الموتور الواحد يبدأ من 110 جنيه حتى 250 جنيه .. ويمكن ان تجد موتور
تقدر تكلفة صناعة طائرة من نوع كوادكوبتر وفقاً للموقع ب4000 إلى 6000 جنيه مصري
بـ250 جنيه له 600KV ولكن ال Thrust = 1.2 كيلو جرام ...
وهو الجزء الذي يثبت عليه المواتير والدوائر وغيرها ... يمكن تصميمه بالالمونيوم او الخشب ولكن يتوجب عليك مراعاه الزوايا بين الأذرع ومراعاة الاطوال .. حيث ان عزمالدوران يزيد كلما كان الذراع طويل ... اما اذا اردت شراء frame جاهز فإن سعره يبدأ من 250 حتى 550 جنيه ... ويختلف في نوع المادة المصنوع منها ال frame حيث ان هنالك 3 انواع :
المونيوم : ويعتبر اثقلهم وزنا ولكن من مميزاته انه يحوي على الكثير من الثقوبمما يسهل تثبيت اي مكون عليه
بلاستيك : ويعتبر متوسط الوزن ولكنه ضعيف البنية
fiber : وهو اخفهم وزنا واكثرهم متانة .. ولكن سعره غالي
2- عن طريق ما يعرف بال " Rate of capacitance " - " Capacity - " Discharge Rate " ويرمز له بالرمز C
ملحوظه
يوجد بطاريات lead Acid تستطيع ان تتحمل احمال عالية جدا حيث يوجد بطاريات 6فولت تتحمل حتى 100 امبير ولذلك نجد حتى الان اجهزة غالية الثمن لكنها تستخدم
بطاريات Lead Acid مع انها ثقيله جدا لكن كفاءتها عاليه
ملحوظه 2
بعض الناس يظن ان البطارية عندما تفرغ شحنتها بالكامل يكون الجهد بصفر او قريبا من الصفر وهذا رأي خاطئ .. اذا قل الجهد الى النصف او اقل من النصف من الجهد
الأصلي لها فمعنى ذلك ان البطارية قد تلفتوسعرها يبدأ من 200 وهي ال 2200 mAh جنيه حتى 700 جنيه وهي 6600 mAh
هناك 3 انواع من المراوح في الاسواق :
- مراوح مصنوعة من الخشب وهي خاصة بالطائرات الشراعية
- مراوح بلاستيكية ويكون سعرها من 15 -25 جنيه للمروحة الواحده وتكون ضعيفه جدا وتتكسر مع اي اصطدام
- مراوح مصنوعه من ال fiber وهي غير متوفره في مصر ويكون سعرها يقارب ال 100 جنيه اذا تم شحنها وتتميز بأنها خفيفه وانسيابيه وصلبه في نفس الوقت.
اذا كانت الطائرة سيتم قيادتها بواسطه شخص ما وكنت لا تريد ان تتعب نفسك في البرمجه وغيرها .. فيمكنك استخدام Ardupilot -multiwii / naza - KK لانها جاهزة تماما ليس عليك الا ان تقوم بتوصيل المواتير والبطارية فقط ... وشراء ريموت RC للتحكم بالطائرة .. وهي ستقوم بالتحكم في الطائرة واتزانها .... كما يمكنك ايضا برمجه الطائرة بواسطه الـ Arduopilot عن طريق شراء GPS وتحديد المكان على الخريطة وستنتقل الطائرة الى هذا المكان
Ardupilot : سعره يتراوح بين 1400-1600 جنيه حسب المكان الذي تشتريه منه
MULTIWII : سعرة يتراوح بين 350-500 جنية حسب المكان واصدار الكنترول
- RC Remote + receiver : سعره يتراوح بين 1500 - 4000 جنيه حسب المسافة التي يستطيع الوايرليس الوصول اليها
- GPS : ويتراوح سعره بين 400 - 700 جنيه حسب الدقة ومدى الخطأ اما اذا اردت برمجه كل شيء في الطائرة بنفسك ستحتاج الى متحكم بدءا من الميكرو والأردوينو حتى ال Arm cortex بكل انواعه وغالبا يكفيك شراء اردوينو Uno اذا كانت هذه اول مره لك في هذا المجال .. ثم يمكنك بعد ذلك ان ترفع مستوى البرمجه اعلى من ذلك سعر ال UNO يتراوح بين 140-165 اذا كان ايطالي ... و 100-140 اذا كان صيني ... ولكن لبرمجه الطائرة فإنك تحتاج الى سنسور يقيس لك اتزان الطائرة حتى تتمكن من جعلها متزنه تماما لكي تطير بشكل صحيح ولهذا يتم شراء سنسور الاتزان IMU ايا كان نوع المتحكم الذي تستخدمه الى هنا قد انتهينا من المكونات الاساسية لأي طائرة .. وهي كافية لبرمجه الطائرةولكن يمكن اضافة بعض السنسورات التي تجعلها ذات امكانيات اكثر مثل :
1- Ultrasonic
وهو سنسور يقيس بعد اي جسم عن السنسور عن طريق ارسال موجات صوتيه ثم استقبالها مره اخرى بعد اصطدامها بالجسم وعن طريق قياس التردد يمكن للسنسور معرفه المسافة ... ويمكن استخدامه في الطائرة لمعرفه ارتفاعها عن الارض ... ويفيد ايضا في حالة الهبوط ( تقليل السرعه كلما اقتربت من الارض حتى لا تصتدم بقوة ) سعره يتراوح من 100-150 جنيه حسب اقصى مسافة يمكن قياسها
2- GPS
وهو سنسور يتصل بالقمر الصناعي لمعرفه مكان السنسور في الكرة الارضية عن طريق ارسال الاحداثيات ( خط الطول والعرض) وما يميز كل سنسور عن الاخر هو مدى الخطأ في القيمة .. مثال :يوجد سنسور ب 350 جنيه لكن مدى الخطأ فيه هو 5 متر اي يمكن للسنسور ان يعطيك قراءات توحي لك بأنك على بعد 5 متر وسنسور اخر ب 700 جنيه لكن مدى الخطأ فيه
2.5 متر وهكذا -- سعره يتراوح بين 350 جنيه حتى 1000 جنيه
3- سنسور قياس الضغط
ويمكننا الاستفادة منه في معرفه الارتفاع عن الارض لأن ال Ultrasonic لها مدى بسيط جدا لا يتعدى ال 20 متر في بعض الانواع
التكلفة العامة بالتقريب :
4 - محركات 720 جنية
4 - متحكم سرعة 600 جنية
بطارية 3300MAH بــ 250 جنية + 250 شاحن = 500 جنية
كنترول (متحكم طيران) متوسط - 500 جنية
راديو كنترول للتحكم بالطائرة 1500 جنية 6 قنوات
4 - مراوح بــ 100 جنية
فريم - 100 جنية
اجمالى 4000 جنية
او 6000 جنية لو محركات افضل وبطاريقة اقوى وكنترول Ardupilot
هناك العديد من الفيديوهات على موقع يوتيوب تشرح كيفية تصنيع طائرات بدون طيار يمكنها الطيران فعلياً
و تختلف الطرق المعروضة فيما بينها إختلافات طفيفة فقط و تعتمد على استخدام خامات بسيطة
مثل القوائم الخشبية او البلاستيكية مع مواتير و أسلاك و بطارية و دوائر إلكترونية مثل لوحة أردوينو
و بعض الأغطية التي يمكن إضافتها لـ لوحة الأردوينو كدائرة تحكم الريموت و الإتزان وغيرها. ويمكن الحصول كل تلك المكونات من أي متجر إلكترونيات شاهد الفيديوهات التالية لمزيد من المعلومات
https://www.youtube.com/watch?v=Et5Junw8gAE
https://youtu.be/eOmFJ8Hn11I
https://www.youtube.com/watch?v=ZdBTvcI1cro
https://www.youtube.com/watch?v=S0-mK5zlnIs&feature=youtu.be
المكونات الاساسية لأى كوادكوبتر
1- المواتير
(المحركات) ..
هناك العديد من المحركات بأختلاف السرعة والقوة والوزن واستهلاك التيار .. لاكن عندما نتحدث عن الكوادكوبتر او اى طائرة متعددة المراوح او حتى الطائرات الشراعية المصغرة فا اننا نتحدث عن الــBrushless motor
وهى مواتير سريعة جدا وليس لها عزم حيث ان الطائرات تحتاج الىسرعة فى المروحيات ... ويختلف هذا النوع من المواتير عن باقىمواتير الDC حيث انه يتكون من 3 ملفات داخلية ويحتوى على 3 اسلاك خر
كيف يمكنك ان تختار الموتور المناسب للطائرة ؟ اولا يجب عليك تحديد اذا كانت الطائرة هيكس كوبتر -كوادكوبتر- تراي كوبتر .
ثم بعدها تحدد الوزن الذي تريد ان تحمله هذه الطائرة ...قبل شراء اي موتور ستحتاج الى ان تنظر الى الداتا شيت او المواصفات الخاصة بالموتور وتنظر الى .. KV kilo per volt وقلنا مسبقا انها تعني 1000 لفة لكل واحد فولت ..
اي اذا كان الموتور 1000 KV يعني اذا كان الدخل 10 فولت سيكون ال RPM 10000
Thrust..
وهو يعني اقصى حمل يستطيع الموتور الدوران وهو محمل بهذا الوزن ولكن هذا لا يعني ان الطائرة يمكنها حمل هذا الوزن ... بمعنى اخر يستطيع الموتور الدوران بنفس الكفاءة مع هذا الحمل وسنبين ذلك ..
Max current ..
اقصى تيار يمكن للموتور سحبه .. لأن اذا كان الموتور يسحب تيارعالي ف اعلم ان الطائرة لن تظل محلقة كثيرا حتى اذا اقتنيت بطارية لها سعة عالية وسنبين ذلك كلما زاد الـ KV كلما كان تحليق الطائرة اعلى فى الارتفاع- كلما زاد الـ Thrust كلما تستطيع الطائرة حمل وزن اكبر ... ولحساب اقصى حمل يمكن للطائرة حمله :(عدد المواتير * الـ Thrust ) مقسوما على 2
-كلما قل اقصى تيار للموتور كلما زادت فتره التحليق للطائرة
سعر الموتور الواحد يبدأ من 110 جنيه حتى 250 جنيه .. ويمكن ان تجد موتور
تقدر تكلفة صناعة طائرة من نوع كوادكوبتر وفقاً للموقع ب4000 إلى 6000 جنيه مصري
بـ250 جنيه له 600KV ولكن ال Thrust = 1.2 كيلو جرام ...
2- الـ ESC (متحكم السرعة)
كما ذكرنا مسبقا .. الموتور يحتاجالى اشاره 3 Phase .. اذا يحتاج لدائرة تقوم بتحويل ال DC القادم من البطارية لهذه الاشاره كما نحتاج ايضا لدائرة تقوم بتخفيض وتزويد السرعه للتحكم بالطائرة وهذا هو عمل ال ESC .. هي دائرة كهربية تقوم بالتحكم في التيار الموجه للموتور ومنها تستطيع التحكم في السرعه .. وتقوم بتحويل ال DC ل انالوج .. فهي تحتوي على IC مثل ال function generator يقوم باخراج دالة ال Sin وتحتوي علىترانزستورات من الموسفيت لتمرير التيار العالي ... وتعتمد على ال PWM في التحكم في السرعه كيف تختار ال ESC المناسب للطائرة ؟عن طريق مواصفات الموتور .. حيث انك تنظر الى اقصى تيار يمكن سحبه للموتور الواحد .. وتقوم بشراء ESC يستطيع تحمل هذا التيار ... حيث ان كل انواع ال ESC
تقوم بنفس الوظيفة ولكن تختلف عن بعضها البعض في اقصى تيار ... فإذا كان الموتور الخاص بك يسحب 30 امبير فيجب عليك شراء ESC 30 او 35 امبير سعر ال ESC يبدأ من 110 حتى 190 جنيه ... ستجد انواع كثيرة في الاسواق ولكن اشهرها Hobby king .. ومع ذلك كلهم يقومون بنفس الوظيفة .
3- الـ Frame
وهو الجزء الذي يثبت عليه المواتير والدوائر وغيرها ... يمكن تصميمه بالالمونيوم او الخشب ولكن يتوجب عليك مراعاه الزوايا بين الأذرع ومراعاة الاطوال .. حيث ان عزمالدوران يزيد كلما كان الذراع طويل ... اما اذا اردت شراء frame جاهز فإن سعره يبدأ من 250 حتى 550 جنيه ... ويختلف في نوع المادة المصنوع منها ال frame حيث ان هنالك 3 انواع :
المونيوم : ويعتبر اثقلهم وزنا ولكن من مميزاته انه يحوي على الكثير من الثقوبمما يسهل تثبيت اي مكون عليه
بلاستيك : ويعتبر متوسط الوزن ولكنه ضعيف البنية
fiber : وهو اخفهم وزنا واكثرهم متانة .. ولكن سعره غالي
4- البطارية
البطاريات يجب ان تكون ليثيوم لأنها اخف وزنا ولها سعة كبيره ... ويمكنك اختيار البطارية المناسبة حسب اقصى تيار ستقوم بسحبه معظم البطاريات المتواجده لدينا في الأسواق يكتب عليها رقمين هما قيمة الفولت وقيمة اخرى تكتب هكذا 2000 mAH الكثير من الناس يظن انها قيمة أقصى تيار يمكن سحبه من البطارية . وهذا رأي خاطئ ولذلك دائما ما نجد في مسابقات الروبوتيكس عموما نجد العديد من البطاريات على الروبوت والهدف من ذلك انهم يعتقدوا ان البطارية لا يمكنها تحمل أحمال المواتير وغيرها .. ولكن الكثير يتجاهل حرف ال "H" الي يكتب بجوار قيمة التيار وهذه تعني في الساعه .. والمعنى الصحيح لهذه العباره هو ان البطارية تستطيع اذا تم سحب منها 2 امبير كتيار مستمر وكانت البطارية مشحونة تماما فإنها ستفرغ في حواليساعه تقريبا او أقل بقليل .. اما اذا تم سحب منها 4 أمبير فإنها ستفرغ في نصف ساعه فقط .. وهكذاولكن هنالك
حد أقصى للتيار المسحوب من هذه البطارية بعد ذلك تدخل في ما يعرف بمنطقة الإنهيار . وهذا الحد يمكن معرفه
بطريقتين :
1-عن الطريق الداتا شيت او مواصفات البطارية على الموقع الرسمي2- عن طريق ما يعرف بال " Rate of capacitance " - " Capacity - " Discharge Rate " ويرمز له بالرمز C
ملحوظه
يوجد بطاريات lead Acid تستطيع ان تتحمل احمال عالية جدا حيث يوجد بطاريات 6فولت تتحمل حتى 100 امبير ولذلك نجد حتى الان اجهزة غالية الثمن لكنها تستخدم
بطاريات Lead Acid مع انها ثقيله جدا لكن كفاءتها عاليه
ملحوظه 2
بعض الناس يظن ان البطارية عندما تفرغ شحنتها بالكامل يكون الجهد بصفر او قريبا من الصفر وهذا رأي خاطئ .. اذا قل الجهد الى النصف او اقل من النصف من الجهد
الأصلي لها فمعنى ذلك ان البطارية قد تلفتوسعرها يبدأ من 200 وهي ال 2200 mAh جنيه حتى 700 جنيه وهي 6600 mAh
5- المراوح ( Propellers )
هناك 3 انواع من المراوح في الاسواق :
- مراوح مصنوعة من الخشب وهي خاصة بالطائرات الشراعية
- مراوح بلاستيكية ويكون سعرها من 15 -25 جنيه للمروحة الواحده وتكون ضعيفه جدا وتتكسر مع اي اصطدام
- مراوح مصنوعه من ال fiber وهي غير متوفره في مصر ويكون سعرها يقارب ال 100 جنيه اذا تم شحنها وتتميز بأنها خفيفه وانسيابيه وصلبه في نفس الوقت.
6- المتحكم (controller)
اذا كانت الطائرة سيتم قيادتها بواسطه شخص ما وكنت لا تريد ان تتعب نفسك في البرمجه وغيرها .. فيمكنك استخدام Ardupilot -multiwii / naza - KK لانها جاهزة تماما ليس عليك الا ان تقوم بتوصيل المواتير والبطارية فقط ... وشراء ريموت RC للتحكم بالطائرة .. وهي ستقوم بالتحكم في الطائرة واتزانها .... كما يمكنك ايضا برمجه الطائرة بواسطه الـ Arduopilot عن طريق شراء GPS وتحديد المكان على الخريطة وستنتقل الطائرة الى هذا المكان
Ardupilot : سعره يتراوح بين 1400-1600 جنيه حسب المكان الذي تشتريه منه
MULTIWII : سعرة يتراوح بين 350-500 جنية حسب المكان واصدار الكنترول
- RC Remote + receiver : سعره يتراوح بين 1500 - 4000 جنيه حسب المسافة التي يستطيع الوايرليس الوصول اليها
- GPS : ويتراوح سعره بين 400 - 700 جنيه حسب الدقة ومدى الخطأ اما اذا اردت برمجه كل شيء في الطائرة بنفسك ستحتاج الى متحكم بدءا من الميكرو والأردوينو حتى ال Arm cortex بكل انواعه وغالبا يكفيك شراء اردوينو Uno اذا كانت هذه اول مره لك في هذا المجال .. ثم يمكنك بعد ذلك ان ترفع مستوى البرمجه اعلى من ذلك سعر ال UNO يتراوح بين 140-165 اذا كان ايطالي ... و 100-140 اذا كان صيني ... ولكن لبرمجه الطائرة فإنك تحتاج الى سنسور يقيس لك اتزان الطائرة حتى تتمكن من جعلها متزنه تماما لكي تطير بشكل صحيح ولهذا يتم شراء سنسور الاتزان IMU ايا كان نوع المتحكم الذي تستخدمه الى هنا قد انتهينا من المكونات الاساسية لأي طائرة .. وهي كافية لبرمجه الطائرةولكن يمكن اضافة بعض السنسورات التي تجعلها ذات امكانيات اكثر مثل :
1- Ultrasonic
وهو سنسور يقيس بعد اي جسم عن السنسور عن طريق ارسال موجات صوتيه ثم استقبالها مره اخرى بعد اصطدامها بالجسم وعن طريق قياس التردد يمكن للسنسور معرفه المسافة ... ويمكن استخدامه في الطائرة لمعرفه ارتفاعها عن الارض ... ويفيد ايضا في حالة الهبوط ( تقليل السرعه كلما اقتربت من الارض حتى لا تصتدم بقوة ) سعره يتراوح من 100-150 جنيه حسب اقصى مسافة يمكن قياسها
2- GPS
وهو سنسور يتصل بالقمر الصناعي لمعرفه مكان السنسور في الكرة الارضية عن طريق ارسال الاحداثيات ( خط الطول والعرض) وما يميز كل سنسور عن الاخر هو مدى الخطأ في القيمة .. مثال :يوجد سنسور ب 350 جنيه لكن مدى الخطأ فيه هو 5 متر اي يمكن للسنسور ان يعطيك قراءات توحي لك بأنك على بعد 5 متر وسنسور اخر ب 700 جنيه لكن مدى الخطأ فيه
2.5 متر وهكذا -- سعره يتراوح بين 350 جنيه حتى 1000 جنيه
3- سنسور قياس الضغط
ويمكننا الاستفادة منه في معرفه الارتفاع عن الارض لأن ال Ultrasonic لها مدى بسيط جدا لا يتعدى ال 20 متر في بعض الانواع
التكلفة العامة بالتقريب :
4 - محركات 720 جنية
4 - متحكم سرعة 600 جنية
بطارية 3300MAH بــ 250 جنية + 250 شاحن = 500 جنية
كنترول (متحكم طيران) متوسط - 500 جنية
راديو كنترول للتحكم بالطائرة 1500 جنية 6 قنوات
4 - مراوح بــ 100 جنية
فريم - 100 جنية
اجمالى 4000 جنية
او 6000 جنية لو محركات افضل وبطاريقة اقوى وكنترول Ardupilot
