Geleceğe Nasıl Kanatlanırız? - 2
Ne anlatacaksın bize?
Önceki yazılarımız da drone nedir, ne işe yarar? Hayatımıza neler katar? Hangi komponentlerden oluşur ve bunlar ne işe yarar gibi konulardan söz etmiştik eğer bu yazılarımızı henüz okumadıysanız ilk olarak sizi hemen şöyle alalım daha sonra buraya da uğramayı unutmayın.
Şimdi konu ölçeğimizi daha da daraltıyor ve bir 'multicopter' yaparken motor seçimi esnasında neleri göz önünde bulundurmalıyız nasıl gövde seçimi yapmalıyız hususlarına değiniyoruz ancak bu yazımızda 3 ana parçamız olan gövde , pervane ve motor seçiminden detaylıca bahsedeceğiz ancak gelecek yazılarımızda uçuş kontrol kartı , esc ve batarya seçimlerine de detaylıca değineceğiz.
Hemen belirtmek isterim ki bahsettiğimiz tüm konularda hep en yaygın multicopter çeşidi olan 4 pervaneleri 'quadcopter' üzerinden konuşacağız eğer bir tricopter veya pentacopter vb. yapmak istiyorsanız bahsettiğimiz aynı kriterler onlar içinde geçerlidir yazıda bahsedeceğimiz her şeyin tüm multicopterler için geçerli olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz. Şimdi başlayalım.
1 - ) Frame
Bir multicopter projesinde karar vermemiz gereken ilk komponent gövde yani framedir. Tercih yaparken hangi noktaları göz önünde bulunduracağımızı sırasıyla hangi kriterlere göre eleme yapacağımızı maddelersek
- Boy ve genişlik
- Ağırlık
- Yapıldığı Malzeme
a - ) Yarış Droneları
Eğer süratli uçuş ve keskin sürüş odaklı bir yarış dronu projemiz varsa frame seçerken öncelikle frame boyutuna dikkat etmeliyiz. Fazladan büyüklük fazladan ağırlık olarak bize yansıyacak bu da fazladan yerçekimi olarak bize dönecektir ki yarış dronelarında istemediğimiz bir durum. O yüzden yerçekimini minimize etmek motor gücünün çoğunu daha hızlı ileri gidebilmeye ayırabilmek için frame uzunluğu 9 inçten daha küçük frameleri tercih etmeliyiz. Uzunluk kriterinden sonra ilişkili olarak framelerin ağırlıklarını kıyaslayarak eleme yapmalıyız. Zaten daha hafif olması için daha kısa bir frame tercih etmiştik ancak hala birden fazla gövde seçeneği elimizde varsa ağırlıklarını kıyaslayarak daha hafif olan framelere yönelmeliyiz. Bundan sonra elimizde hala birden fazla seçenek varsa frame hangi malzemeden yapılmış diye kontrol edebiliriz.Yarış dronelarında genelde uzun ömürlü olacak bir sistem aranmasa da daha sağlam olan malzemeden yapılmış frame elbette uçuşlar esnasında yaşanabilecek herhangi bir kaza da sistemin tamamen paramparça olmamasını sağlayacaktır.
b - ) Diğer Dronelar
Önceki yazılarımızda bahsettiğimiz üzre drone sizlerin hayalgücünüze ve ihtiyacınıza göre yüzlerce farklı amaç için kullanılabilir bu başlık altında görüntü kaydı alma, taşımacılık veya haberleşme gibi hızlı uçuş odaklı olmayan drone sistemlerini ele alacağız. Bu tarz sistemler yarış dronelarının aksine 'uzun süreli uçuş' isterler. Yani drone havada olabildiğince fazla süre kalabilmelidir. Bunun için ilk olarak yine gövde uzunluğuna dikkat etmeliyiz. Bu tarz uzun süreli uçuşlar daha büyük motorlar ve daha büyük batarya gerektirir o yüzden yarış dronelarına kıyasla daha büyük uzunluğu 15-20 inç aralığında bir frame tercih etmeliyiz. Uzunluğuna karar verdikten sonra daha az ağırlık daha az yerçekimi, daha az yerçekimi daha uzun pil ömrü ve o da daha uzun uçuş süresi demek olduğu için yine daha hafif olan gövdeyi tercih etmek yararımıza olacaktır ancak bu tarz sistemlerin ekonomik ömrünün de uzun olmasını istediğimiz için frame de kullanılan maddeyi bu kriter ile birlikte değerlendirmeliyiz. Örneğin 5 gramlık bir ağırlık kazancı için kolayca kırılabilecek polietilen veya plastik bir gövdeyi tercih etmek yerine daha sağlam olan karbon fiber gövdeleri tercih etmemiz uçuşlar sırasında yaşanabilecek bir aksilik durumunda(ki genellikle test uçuşlarında mutlaka yaşanır) yararımıza olacaktır.
Nihayet frame seçtik ya sonra?
2-) Pervaneler
Bunca kriter süzgecinden geçirdikten sonra framemize karar verdik akabinde yapacağımız ilk iş bu frame hangi pervane ile uyumlu ona bakmak. Satın alacağımız firma mutlaka frame için uygun pervane uzunluğunu belirtmiştir. Eğer belirtmemişse de çok basit bir ek araştırma ile bu bilgiye ulaşabiliriz. Satıcı firmaların önerdiği pervanenin bizim için tek önemli noktası uzunluğudur. Örneğin satıcı gövde için A markasına ait 5 inçlik bir pervaneyi önerdiyse biz 5 inçlik tüm pervaneleri bu gövdeye takabiliriz anlamına gelir bu durum. Ancak pervane seçerken de testler sırasında oluşacak aksilikleri göz önüne alıp mümkün mertebe daha sağlam/esnek malzemeden yapılmış, düştüğü zaman hemen kırılmayacak pervaneleri tercih etmek hayrımıza olacaktır.
3 - ) Motor
Motorlar elbette bizim drone sistemimizi uçuracak gücü sağlayan en önemli komponentimizdir. Bu başlıkta anlatım esnasında kullanacağımız bazı terimleri açıklamamız gerekir.
KV
Bir güç birimi olan KV kilovolt'un kısaltmasıdır. Bize motorumuzun çıkabileceği maksimum güç ve maksimum tork hakkında bilgi verir.
RPM
İngilizce Rotation Per Minute'ın baş harflerinden oluşan bir kısaltma olan 'RPM' bize motorun dakika başına dönüş sayısını ifade etmektedir. Motorlarla ilgilenirken sıkça karşılaşacağımız bir terim ve kıstas olarak mutlaka bilinmesi gerekir.
Burada bilinmelidir ki bir motorun RPM'i , KV değeri ve motora vereceğimiz güç ile ilişkilidir , elbette daha fazla elektrik daha fazla dönüş gücü olarak bize yansır yani RPM değeri motorun KV değeri ve motora giren voltaj ile doğru orantılıdır. Ancak her motorun kaldırabileceği bir maksimum voltaj değeri vardır ve daha fazla dönüş uğruna bu sınırı aşarsak motorumuz yanacaktır dolayısı ile motorun kaldırabileceği azami voltaj değerine de dikkat edilmelidir.
Peki fırçalı mı yoksa fırçasız motor mu tercih etmeliyiz?
Elektrik motorları ile ilgili çok daha detaylı bir anlatımı gelecek yazılarımızda yapacak olsak da bu konuyu çok kısa ve net şekilde ifade edersek. Fırçalı motorlar fırçasız motorlara kıyasla daha kısa ömürlü ve genellikle daha zayıf olduğu için evde gezinti amaçlı minik dronelar dışında fırçalı motor kesinlikle tercih etmemeliyiz.
a - ) Yarış Droneları
Yarış droneları için motor seçerken aradığımız şey hız olduğu için bize RPM değeri yüksek bir motor gerekir. Ancak aynı zamanda küçük bir frame kullandığımızı da unutmadan daha küçük boyutlarda ve daha hafif motorlar tercih etmemiz gerektiğini unutmamalıyız. Önümüzdeki seçeneklerden RPM değeri en yüksek ve ağırlığı en düşük olan motoru tercih etmeliyiz ancak çok dikkat etmemiz gereken asıl husus ise kaldırma gücü ile alakalıdır. Motor seçerken gövde, pervaneler , uçuş kontrol kartı , motorlar , escler , batarya ve varsa kamera , kanca vb. ek parçaların tahmini ağırlığını toplayıp elimizde yaklaşık bir toplam ağırlık değeri olmalı. Daha sonra bu ağırlık değerini 2,5 ile çarpıp bu değer üzerinden motor seçmeliyiz.
Örnekle açıklayalım.
Bizim elimizde 150 gramlık bir frame 10 gramlık 4 adet pervane 20 gramlık uçuş kontrol kartı 25 gramlık 4 adet motor ve yine 25 gramlık 4 adet esc ve 20 gramlık bir receiver olduğunu varsayalım. Bu ağırlık değerlerinin hepsi ortalama değerler olup tahminidir. Topladığımız zaman 430 gramlık tahmini bir ağırlık çıkmaktadır. Bu değeri 450'ye yuvarlayıp 2,5 ile çarptığımız zaman 1125 değeri çıkmaktadır. 4 motor kullanacağımızı düşünürsek her bir motorumuzun ortalama 280 gramlık ağırlığı kaldırabilmesi gerekmektedir. Ancak bu değerlerin varsayımsal olduğu göz önünde bulundurularak 280 grama yakın değerlerinde örneğin 265 gibi veya 300 gibi işimizi göreceğini söyleyebiliriz.
Artık motor başına ihtiyacımız olan ağırlık kaldırma gücünüde bildiğimize göre motorların ağırlık testlerine bakmalıyız. Alacağımız motorların testlerinde bizim kullanacağımız pervane uzunluğunda(örneğin 4 inç) olan pervaneyle yapılmış testinde kaç gram kaldırdığına bakmalı ve bizim ihtiyacımız olan değeri sağlamasına dikkat etmeliyiz.
b - ) Diğer dronelar
Uzun süre havada kalmasını istediğimiz bu tip dronelarda yarış dronelarının tam aksine RPM değerinin düşük olmasını istiyoruz. Çünkü her motorun kendi içinde ki rotoru dönerken şaftında mutlaka bir sürtünme olacaktır. Bu sürtünme bizim hareket enerjisine dönüşmesini istediğimiz enerjinin ısı enerjisine dönüşmesi anlamına gelir ki işimize gelen bir durum değildir. Bu sebeple dönüş miktarı daha az olursa daha az sürtünme bağlı olarak daha az enerji kaybı ve daha uzun pil ömrü ve daha uzun uçuş süresi elde ederiz ancak bu RPM düşüklüğünden kaynaklanan kaldırma gücü kaybını telafi etmek için yarış dronelarına kıyasla daha büyük pervaneler tercih etmeliyiz ki drone havalanabilsin. Bunun dışında ağırlık hesabı ile ilgili yarış dronelarında yaptığımız hesap aynen burada da geçerlidir ve mutlaka bu hususa dikkat edilmelidir.
Bir multicopter yaparken gövde , pervane ve motor seçiminde dikkat etmemiz gereken hususlara etraflıca değindik gelecek yazılarımızda görüşmek üzre!
Yorumlar
Yorum Gönder