07 червня, 2026, 14:05
Сучасні безпілотники вражають не лише якістю зв’язку, оптики чи систем наведення. Одним із ключових лімітуючих факторів залишається запас енергії на борту: він безпосередньо впливає на дальність польоту, тривалість перебування в повітрі, вантажопідйомність та спроможність успішно виконати поставлене бойове завдання.
Виробники та інженери невпинно шукають шляхи збільшення польотного ресурсу дронів. Для цього вони вдосконалюють акумулятори, оптимізують конструкцію безпілотників, а також адаптують їх до роботи в найскладніших умовах.
AIN детально розібрався, як організовано енергозабезпечення дрона, що відбувається з FPV під час бойового використання та з якими викликами стикаються розробники.
Конструкція FPV-дрона: з чого все складається
Серцем будь-якого FPV-дрона є рама. Її розмір, що вимірюється в дюймах, визначає діаметр пропелерів, для яких вона розрахована (наприклад, 5″, 7″, 10″). Нерідко на великих рамах можуть встановлюватися менші пропелери – скажімо, 9″ або 8″ на 10-дюймову раму.
За формою рами бувають різноманітними: Hybrid X, TrueX, Deadcat, H, та Square (Box). Найчастіше для виготовлення використовують міцний, але легкий карбон. Важливо знати, що карбон є електропровідним. Для 7-дюймових дронів товщина променів рами має бути не меншою ніж 5 мм.
На раму монтуються безколекторні мотори, які є джерелом тяги для апарата. До моторів кріпляться гвинти, або пропелери. Вони маркуються за двома основними форматами: ДхКхЛ або ДхЛ, де Д – довжина (діаметр) у дюймах, К – крок (відстань у дюймах, яку пропелер долає за один повний оберт)Ця відстань є змінною і залежить від швидкості обертання, а Л – кількість лопатей. Напрямок обертання маркується як CW (за годинниковою стрілкою) та CCW (проти годинникової стрілки).
Схема будови дрона / AIN
Центральним “мозком” дрона є польотний контролер, який координує всі його процеси. Поруч з ним працює регулятор обертів (ESC – Electronic Speed Controller), що керує живленням та швидкістю обертання двигунів. Конструкція також включає конденсатор для згладжування пульсацій напруги та конектор для безпосереднього підключення акумуляторної батареї.
За візуальну складову відповідає FPV-камера. Для аналогових моделей її параметри вимірюються в TVL (телевізійні лінії) і мають бути в діапазоні 1000–1500 TVL. Зображення з камери передається на відеопередавач (VTX).
Для трансляції сигналу на окуляри пілота використовується антена VTX, яка зазвичай працює на частотах 5.8 або 1.2 ГГц. Проте, сучасні відеочастоти можуть сягати до 8 ГГц, що робить їх менш вразливими до впливу засобів радіоелектронної боротьби (РЕБ). Для передачі відео застосовуються антени з круговою лівою або правою поляризацією.
Зв’язок із пультом керування забезпечує радіоприймач (ресивер), який отримує команди від пілота та передає їх до польотного контролера. Приймач обладнаний власною антеною для стабільного зчитування сигналів.
Живлення всієї системи здійснюється від батарей, які фіксуються на корпусі за допомогою ременів (стрепів) або стяжок. Залежно від специфіки бойового завдання, дрон може додатково комплектуватися системою скиду, а для керування нею або іншими механічними елементами в електричній схемі може використовуватися сервопривід.
Акумулятор є одним із найважливіших компонентів FPV-дрона. Від нього, зокрема, залежить не лише тривалість польоту, а й потужність, стабільність роботи та загальна поведінка коптера в повітрі. Військові для виконання своїх місій переважно обирають батареї типу Li-Ion. Більше про види та призначення дронових акумуляторів – далі.
Li-Ion проти Li-Po: як обирають акумулятор для дронів
Основна відмінність між Li-Ion та Li-Po полягає у їхньому хімічному складі та конструкції. Ці фактори безпосередньо впливають на вагу елементів та їхню здатність віддавати потужний струм під навантаженням.
Li-Ion (літій-іонні) елементи мають вищу енергетичну щільність порівняно з Li-Po (літій-полімерними). Це означає, що при однаковій вазі вони мають більшу місткість. Економія ваги дозволяє зменшити споживання струму двигунами та суттєво підвищити ефективність системи в режимі стабільного польоту (круїзу).
З іншого боку, літій-полімерні акумулятори використовують гнучку полімерну оболонку замість жорсткого корпусу. Вони краще підходять для динамічних польотів завдяки своїй здатності стабільно тримати напругу під високими навантаженнями з мінімальними просіданнями. Це робить Li-Ion оптимальними для рівномірного руху, але менш придатними для різких маневрів та ривків.
Порада від Шефа:
Щоб максимально продовжити термін служби вашого Li-Po акумулятора, завжди зберігайте його зарядженим приблизно на 50-60% та уникайте повного розрядження під час використання. Також важливо не залишати його на морозі чи під прямими сонячними променями.
Оригінал статті: ain.ua