تاقیکردنەوەی درۆنە زۆر خێراکانی FPV لە تونێلی بادا

سێسەد بۆ چوارسەد کیلۆمەتر لە کاتژمێرێکدا وەک مەودایەکی خێرایی دەردەکەوێت کە هێشتا زۆری ماوە تا شتێکی سەرنجڕاکێشی ئێرۆدینامیکی ڕووبدات — بە شێوەیەکی بەرچاو لە خوار خێرایی دەنگەوەیە، و بە تەواوی دەکەوێتە ئەو ناوچەیەی کە هەر کتێبێکی خوێندن پێی دەڵێت «جەریانی خێرایی نزمی پەستێونەنەکراو». بۆ پەیکەری فڕین بە گشتی ئەمە ڕاستە. بەڵام بۆ ئەو پەروانەیەی کە لە پێشیەوە دەسوڕێتەوە، وانییە.

تاقیکردنەوەی درۆنە زۆر خێراکانی FPV بوونی هەیە چونکە خێراترین بەشی گەشەسەندووی فڕۆکە بێفڕۆکەوانە ڕۆتۆرییە بچووکەکان — درۆنەکانی پێشبڕکێ و، بە شێوەیەکی زیاتر، درۆنە ڕێگرەکان کە بۆ گەیشتن بە ئامێرەکانی تر دروستکراون — بە بێدەنگی سنووری ئەو گریمانانەیان تێپەڕاندووە کە تا ئێستا پەرەپێدانی درۆنە بچووکەکانی تری لەسەر وەستاوە.

1. نووکی پەلە — لێرەدا «خوار-دەنگ» ئیتر سادە نییە

خێرایی پێشەوەی درۆنەکە و خێرایی نووکی پەلەی پەروانەکە — دوو ژمارەی جیاوازن، و دووەمیان هەمیشە گەورەترە، زۆرجار بە جیاوازییەکی زۆر. پەروانەی درۆنەکانی پێشبڕکێی FPV بە شێوەیەکی ئاسایی بە 25,000–50,000+ RPM دەسوڕێنەوە، و خێراترین دروستکراوەکان لە کاتی خێرایی تەواودا 60,000 RPM تێدەپەڕێنن.

با سەیری پەروانەیەکی ئاسایی 5 ئینجی پێشبڕکێ بکەین (تیرەی 127 mm، نیوەتیرەی پەلە 63.5 mm) لە 50,000 RPM: خێرایی نووکی پەلە تەنها لە سوڕانەوەکەوە دەگاتە نزیکەی 330 m/s — کە تەنها چەند سەدییەک لە خێرایی دەنگ لە ئاستی ڕووی دەریاوە دوورە. خێرایی خودی ئامێرەکە کە 300–400 km/h (83–111 m/s) یە بۆ زیاد بکە، کە ڕاستەوخۆ دەچێتە سەر لای پێشەوەی دیسکەکە، وەک هەر ڕۆتۆرێک لە فڕینی ئاسۆییدا — و ئەو جەریانە ناوخۆییەی کە نووکی پەلەی پێشەوە لە ڕاستیدا دەیبینێت، لە خراپترین حاڵەتدا دەتوانێت لە ژمارەی ماخ 1 تێپەڕێت، و لە باشترین حاڵەتدا هێشتا بە قووڵی دەکەوێتە ناوچەی ترانسۆنیکەوە.

ئەمە گرنگە، چونکە کارایی پەروانەکە بە هێواشی دانابەزێت لەگەڵ بەرزبوونەوەی ژمارەی ماخی ناوخۆیی بەناو مەودای ترانسۆنیکدا — بەڵکو دادەڕمێت، لە کاریگەرییەکی ئێرۆدینامیکی ناسراودا کە لە هەر دیزاینێکی پەروانە یان ڕۆتۆرێکدا ئاشنایە: دروستبوونی شەپۆلی شۆک لەسەر پەلەکە، بەرزبوونەوەی لەناکاوی بەرگری و زیادبوونی خێرای دەنگ، کە هەموویان لە چەند سانتیمەترێکی کۆتایی پەلەکەدا کۆدەبنەوە، کە بۆ دۆخێکی زۆر نەرمتری جەریان دیزاین کراون.

2. بەرگری ئیتر بەو شێوەیە زیاد ناکات کە لە خێراییەکانی هۆبیدا هەیە

ئەو هێزەی پێویستە بۆ تێپەڕاندنی بەرگری ئێرۆدینامیکی بە سێجا ی خێرایی زیاد دەکات. گواستنەوە لە 100 km/h ی ئارامەوە بۆ 400 km/h — واتە زیادبوونی خێرایی بە بڕی 4 هێندە، و زیادبوونی هێزی پێویست تەنها بۆ تێپەڕاندنی بەرگری، تەنانەت پێش هەموو شتەکانی تریش کە سیستەمی هێز دەیکات، — بە بڕی 64 هێندە دەبێت. هەموو گریمانەکانی دیزاین کە لە خێراییەکانی درۆنەکانی وێنەگرتن یان گەیاندندا کاریان دەکرد — قەبارەی مۆتۆر، ڕیزبەندی C ی پاتری، یەدەگی گەرمی، بارەکانی پێکهاتە کە بۆ خێرایی فڕینی «ئاسایی» حیساب کراون — بۆ خاڵێکی تەواو جیاواز لەسەر ئەم چەماوەیە دروستکرابوون.

پلاتفۆرمەکانی وێنەگرتن و بارهەڵگر، کە هێشتا زۆربەی پەرەپێدانی FPV ئامانجیەتی، لە 0–100 km/h دەفڕن. لەم لایەی چەماوەکەدا، بەرگری ئێرۆدینامیکی — کێشەیەکی لاوەکییە لە دوای کێش و کارایی هەڵواسراوی. لە 300–400 km/h دەبێتە کێشەی سەرەکی.

3. بارەکان بە دووجای خێرایی زیاد دەکەن، لەسەر پێکهاتەیەک کە بۆ ئەمە حیساب نەکراوە

فشاری خێرایی — ئەو بڕەی کە بارە ئێرۆدینامیکییەکان لەسەر چوارچێوە، قۆڵەکان و بەرگی دەرەوە دیاری دەکات — بە دووجای خێرایی زیاد دەکات. پەیکەری فڕینی پێشبڕکێ، کە لە پلاستیکی چاپکراوی 3D و کاربۆن دروستکراوە لەپێناو کەمترین کێش، نەک یەدەگی بار، لە 400 km/h دا نزیکەی 16 هێندە باری ئێرۆدینامیکی گەورەتر دەبینێت بە بەراورد بە 100 km/h. ئەم بارە دەکەوێتە سەر قۆڵەکان، جێگیرکەری مۆتۆرەکان و بەرگی دەرەوە، کە باشتر کراون بۆ ئەوەی تا ئەو جێگەیەی چوارچێوەکە ڕێگە دەدات سووک بن، نەک بۆ بەرگەگرتنی حاڵەتێکی بارکردن کە چوار هێندە زیاترە لەو خێراییەی کە پلاتفۆرمەکە لە کاتی دیزاینکردندا تاقیکراوەتەوە.

ئەوانەی کە پێشتر شارەزای ئەم مەودایە بوون، وەڵامی ئەمە دەدەنەوە بە مامەڵەکردن لەگەڵ تەواوی پەیکەری فڕینەکە وەک کێشەیەکی ئێرۆدینامیکی، نەک تەنها سیستەمی هێز. ژمارەی پێوانەیی جیهانی گینسی ئێستا بۆ خێرایی کوادکۆپتەر — 657.59 km/h، کە لەسەر ئامێرێکی تایبەت دروستکراو بە پەروانەی 6 ئینجی، مۆتۆری بەهێزکراو بە 900 kV و لاشەیەک کە بە پرینتەری 3D بە یەک پارچەی تەواو چاپکراوە تۆمارکراوە — بە شێوەیەکی دەرەکی پەرەی پێدراوە کە لە مۆدێلکردنی ئێرۆدینامیکیدا باشتر کراوە بەتایبەتی لەپێناو کەمکردنەوەی بەرگری، نەک تەنها لەپێناو دەرکەوتنێکی خێرا.

4. بۆچی ئەم بەشە لە ڕووی بازرگانییەوە بوونی هەیە، نەک تەنها وەک پێشبڕکێیەکی پێوانەیی

ڕوونترین پاڵنەری ڕاستەقینە — بەرگرییە: درۆنە ڕێگرەکانی FPV ی ئۆکرانی، کە بۆ گەیشتن و لەناوبردنی درۆنەکانی سیخوڕی دروستکراون، بە ئاشکرا ڕاپۆرتیان داوە لەسەر خێراییەکانی نزیکەی 325 km/h. لۆژیکەکە ڕاستەوخۆیە: پلاتفۆرمێکی سیخوڕی ئاسایی، کە بە نزیکەی 110 km/h دەفڕێت و زۆرترین خێرایی نزیکەی 150 km/h یە، دەبێت پێی بگەیت پێش ئەوەی پاتری ڕێگرەکە تەواو بێت، و هەر km/h ێکی زیادەی خێرایی ڕێگرەکە ڕاستەوخۆ ئەم ڕاوەدوونانە کورت دەکاتەوە. ئەمە خولیایەکی تایبەتی هۆبی نییە — ئەمە پۆلێکی چالاک و خێرا گەشەسەندووە کە داواکارییەکی توندی بۆ تایبەتمەندییەکان لە پشتەوەیە.

5. بۆچی ماتریکسی فەن لە ڕووی فیزیاییەوە ناتوانێت ئەم بەشە تاقیبکاتەوە

بەرزترین ئاستی بازرگانی ماتریکسی فەن — نزیکەی 58 m/s، واتە نزیکەی 209 km/h یە، — تەنانەت بە دانانی قەطعەی تەنککردن کە جەریانەکە چڕ دەکاتەوە. ئەمە کەمێک زیاترە لە نیوەی ئەوەی کە ڕێگرێک پێویستی پێیەتی لە 300–400 km/h. کێشەکە ئەوە نییە کە ماتریکس هەرزانترە یان توانای کەمترە؛ لە سەرووی نزیکەی 200 km/h ئەمە هەرگیز بژاردەیەک نییە. تونێلی با بە بازنەی داخراو، کە دروستکراوە بۆ بەرگەگرتنی فشاری خێرایی بەرز لە بەشی تاقیکردنەوەی بچووک و باش ڕێکخراودا، — تاکە پۆلی سەکۆکانی تاقیکردنەوەیە کە دەگاتە ئەم مەودایەی خێرایی بە کوالێتییەکی جەریان کە بەس بێت بۆ داتای گونجاو.

6. لە ڕاستیدا کەمپەینی تاقیکردنەوە لەم خێراییەدا پێویستی بە چییە

تەرازوو کە بۆ بارکردن حیساب کراوە، نەک تەنها بۆ کێش. پەیکەری فڕینی پێشبڕکێ سووکە، بەڵام بارە ئێرۆدینامیکییەکان لەسەری لە 400 km/h دا — سووک نین؛ تەرازوو و جێگیرکردن پێویستیان بە یەدەگ هەیە بۆ فشاری خێرایی، نەک تەنها بۆ کێشی جێگیر.
نەخشەی تایبەتمەندییەکانی پەروانە لە خێرایی ڕاستەقینەی فڕیندا، نەک دەرکێشراو لە سەکۆی تاقیکردنەوەوە. کاریگەرییەکانی کۆئفیشێنتی پێشڕەوی و پەستێورانی لە نووکی پەلەکاندا تەنها کاتێک دەردەکەون کە پەروانەکە لە ڕاستیدا لە جەریانی 300–400 km/h دا بێت، کە سەکۆی ڕاکێشان لەسەر مێز ناتوانێت دووبارەی بکاتەوە.
چاودێری پێکهاتە و لەرزە هاوتەریب لەگەڵ داتای هێز. لەم جۆرە فشاری خێراییەدا، لەرینەوەی قۆڵ و بەرگی دەرەوە — شکستێکی ڕاستەقینەیە، نەک تیۆری، و پێویستە لە پلانی تاقیکردنەوەدا بە ئامێرەکان دابنرێت، نەک دوای شکانەوەی پارچەکە بدۆزرێتەوە.
چاودێری پلەی گەرمی و تەزوو لە کاتی هێزی بەرزی درێژخایەندا. سزای 64 هێندە لە هێزدا لە کاتی گواستنەوە لە 100 بۆ 400 km/h دەبێت بۆ شوێنێک بڕوات، و سنوورە گەرمییەکانی مۆتۆر و ڕێکخەر زۆرجار دەبنە بەرزترین ئاستی کرداری بۆ خێرایی جێگیر، نەک تەنها ئێرۆدینامیک بە تەنیا.
هەنگاوی پێویست بچووک لە خێراییدا بۆ گرتنی «ئەژنۆ»ی پەستێورانی ، نەک خاڵی دەگمەن، کە لە نێوانیاندا ڕێک ئەو خێراییە تێپەڕێت کە کارایی پەروانەکە تێیدا دەست دەکات بە دابەزینی خێرا.

7. ئەمە مانای چییە بۆ بەرنامەکەت

خێرایی ئامانج و پۆلی پەروانەکەمان پێ بڵێ — ئێمە بەشی تاقیکردنەوە و پاکێجی ئامێرەکان بۆ ئەم مەودایەی خێرایی دیزاین دەکەین، نەک گونجێنراو لە سەکۆیەکەوە کە بۆ پلاتفۆرمە خاوترەکان حیساب کراوە. کەرەستە پەیوەندیدارەکان:

вентиляторная матрица против замкнутой трубы

стенды тяги винтомоторной группы

سەرچاوەکان و تێبینییەکان

مەوداکانی سوڕانەوەی پەروانەی پێشبڕکێی FPV (25,000–50,000 RPM لە دۆخی ئاساییدا، 35,000–60,000+ RPM لە زۆرترین خێراییدا بۆ پەروانەی 5 ئینجی پێشبڕکێ): How Fast Do Drone Propellers Spin? RPM Ranges Explained, DroneNestle.
خێرایی نووکی پەلە لە 50,000 RPM بۆ پەروانەی 5 ئینجی (127 mm)، کە وەک نیوەتیرە × خێرایی گۆشەیی بەرامبەر خێرایی دەنگ لە ئاستی ڕووی دەریاوە (~340 m/s) حیساب کراوە، — حیسابێکی ڕوونکردنەوەیی تایبەتی TunnelTech ە بەپێی ژمارەکانی سوڕانەوەی سەرەوە، نەک وەرگیراو لە بڵاوکراوەیەکەوە.
گریمانەکانی مۆدێلکردنی ئێرۆدینامیکی (ڕاکێشان و مۆمێنتی بەرگری هاوڕێژەن لەگەڵ دووجای سوڕانەوەکان)، کە لە خێراییەکانی پێشبڕکێدا کار ناکەن، و کاریگەرییە حیساب بۆ نەکراوەکان (بەرگری هێڵی ڕۆتۆر، هێزی بەرزکردنەوەی داینامیکی، کارلێکی ڕۆتۆر-ڕۆتۆر و ڕۆتۆر-لاشە، بەرگری ئێرۆدینامیکی لاشە): Hanover, D., Loquercio, A., Bauersfeld, L., Romero, A., Penicka, R., Song, Y., Cioffi, G., Kaufmann, E., Scaramuzza, D., «Autonomous Drone Racing: A Survey», IEEE Transactions on Robotics, بەرگی 40, 2024 (arXiv:2301.01755)، کە ئاماژە بەوە دەکات خێرایی و خێراکردنەکانی پێشبڕکێ «لە 80 km/h و 4g تێدەپەڕن».
ژمارەی پێوانەیی جیهانی گینسی ئێستا بۆ خێرایی کوادکۆپتەر (657.59 km/h، Peregreen V4، Luke و Mike Bell)، وردەکارییە تەکنیکییەکان (پەروانەی 6 ئینجی، مۆتۆری 900 kV، لاشەی بەتەواوی چاپکراو بە پرینتەری 3D، باشترکردنی شێوەی ئێرۆدینامیکی لە مۆدێلکردندا): «Watch: World's fastest drone hits 408 mph to reclaim speed record», New Atlas.
ژمارەی پێوانەیی خێرایی درۆنی ڕێگری FPV ی ئۆکرانی (نزیکەی 325 km/h، Wild Hornets، لە ئەیلولی 2024 ڕاگەیەندراوە) و پاساوی کارپێکردن دژی درۆنەکانی سیخوڕی، کە بە نزیکەی 110 km/h دەفڕن لەگەڵ زۆرترین خێرایی نزیکەی 150 km/h: Defence Express, «325 km/h: While Ukraine Breaks New Speed Record For Armed FPV Drone...».
بەرزترین ئاستی بازرگانی خێرایی ماتریکسی فەن (~58 m/s / ~209 km/h بە قەطعەی تەنککردنەوە) گونجاوە لەگەڵ وتارە بڵاوکراوەکەمان، کە بەراوردی ماتریکسەکانی فەن و تونێلی با بە بازنەی داخراو دەکات.
ڕێنماییەکان بۆ شێوازی تاقیکردنەوە (تەرازوو بۆ بارکردن، چاودێری پێکهاتە و لەرزە، ئامێرەکانی پلەی گەرمی، ڕوونی هەنگاوی خێرایی) — پراکتیکی ئەندازیاری TunnelTech ە.

تاقیکردنەوەی درۆنە زۆر خێراکانی FPV: چی دەگۆڕێت لە 300–400 km/h