Ta čudovita elektronika (v letečih napravah)

Dvigniti se visoko pod nebo, je starodavna človeška želja, zato mladeniči in tudi kaka mladenka sanjarijo o tem, da bodo nekoč postali piloti. A ker vsi ne moremo voditi pravih letal, se nekateri zadovoljijo z modelnimi letali.

Delovanje propelerjev pri štirikopterjih

Take naprave so praviloma drage in zahtevajo precejšnjo spretnost. Še nekoliko dražji in predvsem zahtevnejši za upravljanje pa so modeli helikopterjev, ki omogočajo navpično vzletanje in pristajanje ter lebdenje v zraku. Nekdaj so bili ti modeli zaradi zapletenega pogonskega sklopa in predvsem krmiljenja dokaj omejeni in jih je bilo nerodno uporabljati.

Silovit razvoj elektronike v zadnjih desetletjih pa je omogočil miniaturizacijo malone vsega. Debeline telefonov se merijo v milimetrih, velike televizijske škatle so izpodrinili tanki zasloni in pred nekaj meseci smo preizkušali polnokrvni računalnik, ki je le malenkost večji od škatlice pepermintov. Prav pomanjševanje elektronskih sestavin je omogočilo, da lahko letečim modelom dodamo precej več pameti, ki olajšuje letenje, oziroma ga sploh omogoča. Zasnova letalnikov z večjim številom propelerjev je znana že precej desetletij, ključna težava je bilo uravnavanje njihove moči, saj že majhna sprememba bodisi v geometriji bodisi v moči povzroči nestabilnost in morebitno strmoglavljenje plovila. Računalniški sistem z zadostnim številom žiroskopov pa lahko bliskovito meri položaj letalnika in upravlja motorje. Omejitev (več)propelerne zasnove je predvsem doseg, a ker večina navdušencev noče predolgo teči za svojimi igračkami, je to pravzaprav tudi prednost, saj omogoča natančno upravljanje tudi v manjših (zaprtih) prostorih ali na omejenih vrtovih. Število propelerjev resda ni omejeno, pojavljajo se tudi osemkopterji, a štirikopterska zasnova prevladuje zaradi preprostosti in s tem tudi nižje cene.

Letalska fizika štirikopterjev je razmeroma preprosta, saj lahko vse premike opravlja s prilagajanjem moči svojih štirih propelerjev. Vrtenje propelerjev daje letalniku vzgon. Pri tem se dva propelerja vrtita v smeri urnih kazalcev, dva pa v nasprotni smeri, da se izniči vrtilni moment. Navadno so vrtilno poparčkani rotorji po diagonalah. Dvigovanje oziroma spuščanje letalnika poteka tako, da se poveča oziroma zmanjša hitrost vseh štirih propelerjev hkrati, to pa seveda povečuje oziroma zmanjšuje vzgon. Za sukanje okoli navpične osi (odklon oziroma, v letalski angleščini, yaw) štirikopter za trenutek zavre oba rotorja, ki se vrtita v želeni smeri sukanja, in pospeši hitrost drugih dveh, ki se vrtita v nasprotno smer. Tako je skupni vzgon propelerjev enak, obenem pa se letalnik zasuka, saj mora ohraniti skupno vrtilno količino. Za sukanje okoli vodoravnih osi, ki omogočajo letenje naprej-nazaj ali bočne premike (nagib oziroma roll in naklon oziroma pitch), letalnik za trenutek pospeši oba propelerja v smeri letenja in zavre druga dva. Ker je večina letalnikov zelo lahka, so korekcijski časi res zelo majhni in brez pomoči računalnikov in žiroskopov takih plovil ne bi znali krmiliti. Natančnost krmiljenja se kaže tudi v akrobacijah, na primer lupingih, ki jih zmorejo nekateri štirikopterji.

Raba

Zgodovina letalnikov ni ravno za rahločutne. Pred tri četrt stoletja je nacistična Nemčija množično uporabljala modele V1 za bombardiranje Londona in drugih, predvsem angleških mest. Tudi dandanes zaradi vojaške rabe ostaja grenak priokus, ko sicer izpopolnjena avtomatska letala ZDA uporabljajo za sledenje in tudi ubijanje praviloma vojaških tarč. A takšni letalniki, ki se jih je prijelo ime trot oziroma,  bolj grozeče angleško, drone, zaradi tehnološke dovršenosti, robustnosti, cene in predvsem namembnosti presegajo obseg te revije.

A tudi v civilni sferi je kar nekaj zanimivih rab letalnikov, ki se ne omejujejo zgolj na priložnostno igračkanje. V večje letalnike je vgrajen sprejemnik GPS, s katerim lahko sledijo vnaprej začrtani poti. To je lahko koristno pri dostavi pošte ali podobnih stvari tja, kjer so drugi načini bodisi predragi bodisi prezamudni. Toda raba ne pozna meja, nedavno so na meji med Mehiko in ZDA sklatili letalnik, ki je prevažal droge. Zaradi letalnih sposobnosti so letalniki primerni za pregled infrastrukture, še posebej takrat, ko so področja zaradi takih ali drugačnih nesreč nedostopna (na primer pregled električnih daljnovodov ob lanskemu žledu). Letalniki so primerni za posnetke iz zraka, kjer je raba helikopterjev preokorna ali preprosto predraga. Take posnetke že uporabljajo tudi lokalne televizije pri novicah, podobne posnetke vidite tudi v filmih, kjer so letalniki nadomestili helikopterske posnetke in že tudi okorne žerjave. Nekateri letalniki pa znajo celo spremljati ljudi (pravzaprav naprave, ki oddajajo svojo lokacijo) in tako, recimo, dodatno skrbeti za varnost (sledenje vašemu tovoru, čeprav je to omejeno z dosegom letalnika) ali pa, uganili ste, za slikanje selfijev iz vseh mogočih položajev.

Naj bo sonce ali megla, po svetu letim z vašim paketom …

Varnost

Večina komercialnih letalnikov je namenjena hobi rabi in niso podvrženi tako strogim zahtevam glede kakovosti izdelave in delovanja. A ker gravitacija v teh krajih še vedno prevladuje, to pomeni, da je okvarjeni letalnik lahko priročen projektil. Zato ni neumestno vprašanje o varnosti in predpisih. Če se spomnimo balonarske nesreče pred leti in post festum urejanja predpisov, potem ne moremo biti presenečeni, da letenje letalnikov pri nas še ni izrecno urejeno. Četudi predpisov ni, pa vsekakor priporočamo vsaj letenje po zdravi pameti – torej brez letenja nad ljudmi, v naseljih in kukanja skozi okna. Zelo restriktivno so se zakonodaje lotili v ZDA, kjer so že imeli primere, ko so radovedneži z letalniki ovirali helikoptersko gašenje požarov v Kaliforniji. Zato so letalnikom prepovedali leteti više od 120 m nad tlemi. Nedavno pa je Amazon, ki si tudi ogleduje trg letalnikov, predlagal nekoliko futuristični načrt, kako bi si letalniki delili nebo z vsemi drugimi letalnimi napravami – predlagal je komunikacijo med vsemi letečimi stvori, pri čemer naj bi veljajo, da čim višje leti naprava, tem boljša mora biti komunikacija. A do sprejetja in uresničitve takšne ureditve bo preteklo še kar precej vode, tudi v ZDA.

Trg letalnikov je dokaj raznolik. Spodnji del s cenami tam do 100 evrov predstavljajo praviloma poceni majhni letalniki za pretežno zaprte prostore. Izdelovalci nadzirajo stroške tako, da vgrajujejo le najnujnejše, izpustijo pa nadstandard, kot so pospeškomeri za stabilizacijo, kamere ipd. V tem segmetu svoje izdelke praviloma ponujajo izdelovalci radijsko vodenih igrač – avtov in helikopterjev. Takšni štirikopterji so zanimivi za zabavo ali za začetnike, saj tudi zaradi majhnih velikosti ne povzročijo pretirane škode.

Resnejši letalniki stanejo do 500 evrov in so povečini že opremljeni s kamerami ali vsaj nosilci zanje. Prav tako imajo dodatno opremo, ki olajšuje letenje tudi ob nekoliko vetrovnejšem vremenu. Večina uveljavljenih izdelovalcev, pri nas sta znana pred časom preizkušena Parrot in DJI, že ponuja kak izdelek v tem razredu. Dobršen del izdelovalcev je iz modelarske industrije s številnimi izkušnjami tako glede letenja kot tudi pogona. Da bi ustrezno znižali cene, nekaj izdelovalcev (na primer pri nas  znani  Hobbyking) ponuja letalnike v setih, ki jih je treba poprej sestaviti. Prav tako so razmeroma običajni letalniki brez krmilnika, kar je primerno, če slednjega že imate in bi radi le nov letalnik. Slednji se označujejo s kratico BNF oziroma Bind 'N' Fly, to v grobem pomeni poveži (s krmilnikom) in leti. Še razred više in precej dražji so že malone profesionalni letalniki, ki so opremljeni z vso opremo in zato omogočajo stabilno letenje. Omogočajo tudi prevoz dodatnega tovora, na primer v obliki daljinsko vodenih kamer. Za nadzor letalnikov se v zadnjem času uveljavlja prvoosebni pogled (angl. FPV oziroma first person view), kjer je letalnik opremljen s kamero in oddajnikom, slednji posreduje sliko do krmilnika, pametnega telefona ali celo posebnih očal, s katerimi smo sicer videti kot Geordi iz Star Trek: The Next Generation, a lahko resnično uživamo v ptičji perspektivi. Toda tako krmiljenje pomeni, da je obseg delovanja letalnika omejen z dosegom signala.

Razcvet elektronike je omogočil, da so nekdaj zahtevni letalski modeli zdaj namenjeni tudi bolj okornim. Manj nastavljanja in učenja in več zabave ustreza sodobnim smernicam. Kljub temu se zdi, da bo več letalnikov porodilo tudi več zamisli o tem, kako bi jih bilo mogoče bolj ali manj koristno uporabiti. 

Amewi Spyshadow X80

Na preizkus smo dobili štirikopter Amewi Spyshadow X80 (na drugih trgih ga prodajajo pod imenom Hubsan X4 H107C Black Hawk), ki je eden cenejših na trgu in se diči z vgrajeno kame­ro HD. Letalnik sodi med manjše, poleg njega pa dobimo v škatli mrežo za zaščito propelerjev, rezervni komplet slednjih in ključ za demontažo ter daljinski upravljalnik (set je pripravljen za uporabo). Letalnik na prvi pogled deluje precej krhko, najbrž tudi zaradi velikosti. Priložen mu je enocelični Li-ion akumulator, ki ga prek majhnega vtiča priključimo na helikopter. Ker isti vtič uporabljamo tudi za polnjenje akumulatorja (priložen kabel USB) in izklop letalnika (ki nima namenskega gumba), lahko pričakujemo, da izpostavljene žice ne bodo doživele visoke starosti.

Prva raba je kaotična. Priložena navodila so verjetno preživela nekaj Googlovih prevodov, tako da je namen številnih gumbov na upravljalcu nejasen. Po nekajkratnem preizkušanju smo ugotovili, da so namenjeni popravkom krmiljenja, saj žiroskopi lepo omejijo sukanje, a je letalnik še vedno precej ne­miren. Boljši štirikopterji, na primer Par­rot Drone, ki smo ga preizkusili že pred časom, imajo dodatne pospeškomere, ki pomagajo pri umirjanju, X80 pa umirjanje prepusti spretnim prstom pilota. Na žalost se zdi, da daljinec pri vsakem vklopu poza­bi nastavitve in je treba umirjanje ponoviti. Ker je čas letenja omejen na največ 7 minut, je časa za nastavljanje presneto malo.

Kakorkoli že, štirikopter nam je uspelo dvi­gniti v zrak in nekaj minut z njim švigati po sobi. Okoli propelerjev smo namestili ščitnik, saj so le-ti hitri in ostri, kar je sinonim za bolečine, ne glede na to, da so izdelani iz krhke plastike. Letalnik je dodatno težo dobro prenašal. Na žalost vgrajena kamera, ki snema neposre­dno na kartice microSD, ni hotela delo­vati. X80 je poskrbel za nekaj navdušenja med otroškim občinstvom, predvsem pri lovljenju pravih nastavitev, ko se je veselo zaletaval v stene in pohištvo.

Amewi Spyshadow X80

Mali letalnik s kamero

Izdeluje: www.amewi.com

Posodil: Conrad.si

Cena ob objavi: 82,95 EUR.

✓    Pet minut zabave.

✗    Krhek, varčevanje s tipali onemogoča preprosto letenje, nedelujoča kamera.

4631815