안녕하세요!! 드린이입니다 ::))
오늘은 드론 입문자 혹은 초심자를 위한 드론의 비행 원리 15탄입니다. 15탄에서는 드론의 시작과 기체의 구성요소별 특징에 내용을 포스팅하겠습니다.
드론의 시작
드론(Drone)은 ‘무인기’또는 ‘무인비행장치’(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)로 수벌, “윙윙거리다”라는 뜻에서 시작되었습니다. 영국에서 Queen Bee(여왕벌)이란 무인항공기를 만든 뒤, 이후 만들어진 무인기 (무인항공기 또는 무인비행장치)를 가리켜 드론(Drone)이라 불리었다고 합니다.
드론은 원래 군사용으로 개발됐습니다. 사람이 탄 비행기는 자칫하다간 목숨을 잃을 수 있기 때문에 사람이 타지 않고 적을 공격하려는 목적으로 개발됐다가 현재는 환경감시, 산불감시, 산불진화, 촬영, 택배 등 여러 곳에서 드론을 쓰고 있습니다.
기체의 구성요소
가) 프레임
- 모터수에 따라 트라이콥터, 쿼드콥터, 헥사콥터, 옥타콥터
나) F/C 메인보드
- 사용자의 조종명령과 센서 데이터를 처리하는 회로
다) 전자 변속기(ESC, Electric Speed Controller)
- FC에서 보내준 데이터를 기반으로 모터의 속도를 제어해 주는 장치
- 모터 스펙에서 권장하는 ESC의 전류량(A)을 보고 선택
W(와트) = V(볼트) × A(암페어)
라) 모터
- 시계방향 (CW), 반시계방향(CCW)
- 브러쉬리스모터 - 고가, 긴 수명, 고효율, 구동이 어려움.
마) 프로펠러
- 프로펠러의 길이가 길면 풍량도 커지고 더 큰 추력을 얻을 수 있다. 하지만 그만큼 모터에 큰 힘을 요구하기 때문에 모터의 회전수는 줄어들게 된다.
- 피치란 프로펠러가 한번 회전할때 이동하는 거리를 뜻하는데 프로펠러가 휘어있는 각(Rake)에 따라 다르다. 높은 피치는 느린 회전을 의미하고 더 많은 전력을 사용하며 속도를 증가시킨다.
- 일반적으로 낮은 피치일수록 더 많은 토크(회전력)가 생성되기 때문에 모터는 큰 힘을 들이지 않고 회전 할 수 있다. 곡예비행이나 드론레이싱처럼 급격하게 방향을 틀어야 하는 경우에는 낮은 피치가 필요하다. 또 낮은 피치 프로펠러는 안정성을 향상한다. 보통은 모터 사양에 추천 프로펠러의 크기와 피치가 표시되어 있다. 다만 추천사양보다 큰 프로펠러를 사용하면 모터는 설정된 회전수(Kv)에 맞게 돌리기 위해 더욱 많은 전류를 뽑아낼 것이고 그러면 ESC나 모터가 타버리는 경우도 있으니 모터의 능력보다 큰 프로펠러는 금물이다. 또한 너무 작은 프로펠러를 쓰면 모터가 지나치게 빨리 돌게 되므로 모터에 손상이 올 수도 있다.
바) 배터리 : 각 전원을 필요로 하는 모든 장치에 전원 공급
Cell count – 전체 배터리를 이루는 직렬로 연결된 소형 배터리를 CELL이라 함
방전율 (C rating) –최대방전율을 의미(스펙에서 확인 가능)
최대 전류 소모량 = 배터리용량 * C rating
사) RC송수신기
- 채널 : 채널 하나당 한 개의 제어를 수행
스로틀(Throttle), 피치(Pitch), 요(Yaw), 롤(Roll) 네 개의 제어를 수행하려면 기본 4 채널이 필요함.
(롤=에일러론(Aileron), 피치=엘리베이터(Elevator), 요=러더(Rudder))
그러나 비행모드와 카메라, 짐벌 조정을 하려면 6개의 채널을 필요로 함.
- 모드 : 기본적으로 Mode1 ~ 4까지 존재
- 주파수 : 27 MHz, 40 MHz, 72 MHz(이상 주파수 방식), 2.4GHz(채널방식) 40MHz 대역에서 15개, 72MHz 대역에서 19개로, 총 34개로 제한, 2.4 Ghz는 제한 없음
72 Mhz – 아주 오래 사용, 같은 주파수 혼선 문제
2.4 Ghz – 혼선문제 해결, 안테나 짧음
- 수신기 : 저가형의 경우 빠진 경우도 있는 데 있는지 꼭 확인할 것.
호환성도 확실히 체크할 것
- 바인딩 : 송수신기간의 연결
아) 기타 요소들 - 고도계, G PS, 영상송수신 장치 등
오늘의 포스팅을 마치도록 하겠습니다.
감사합니다::))