کوادکوپتر یا کوادروتور در اصل نوعی هلیکوپتر با چهار روتر می باشد . کوچک بودن این نوع از پهبادها امکان استفاده از یک سیستم کنترل پرواز بسیار ساده را فراهم کرده است . که همین امر کاربرد عملی کوادکوپتر را برای عکاسی و فیلمبرداری افزایش داده است.
ساختار کوادکوپتر
کوادکوپتر مانند سایر وسایل پرنده از به وجود آوردن اختلاف فشار در اتمسفر پیرامون خود برای پرواز کردن بر فراز آسمان استفاده میکند. و ساختاری بیشتر شبیه به هلیکوپتر دارد ، اما در آنجا فقط یک پره اصلی وجود دارد که این اختلاف را همان پره اصلی ایجاد میکند و برای اینکه هلیکوپتر به دور خود نچرخد پره ایی دیگر به شفت آن متصل شده است . حال برای از بین بردن این مشکل در کوادکوپترها از چهار موتور و چهار پره مجزا و چرخش دو به دو معکوس این موتورها نیروی گشتاورهای ایجاد شده را از بین می برد و اختلاف فشار لازم برای پرواز را به وجود می آورد.
کاربرد کوادکوپتر
امروزه مدل های چهار پره یا همان مالتی روتورها که ما آنها را با نام تجاری کواد کوپتر میشناسیم ، از کارآمدترین وسایل پرنده بدون سرنشین هستند. در ادامه به نمونه هایی از کاربرد های گسترده این وسیله جادویی میپردازیم :
کواد کوپترها در انواع زمینه های تصویر برداری هوایی ، تفریح ، نقشه برداری ، جاسوسی کاربرد بسیاری دارند با گسترش روز افزون جلوه های بصری در فیلم های سینمایی و تبلیغات استفاده از کوادکوپترها بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در گذشته برای این نوع از فیلم برداری ها از هلیکوپترهای رادیو کنترلی استفاده می شد. که این امر با پیشرفت ابزار و وسایل پرنده به عهده پهبادها گذاشته شد . البته علاوه بر استفاده در صنعت سینما از این وسیله جادویی ، امروزه یکی از ابزارهای سرگرمی پر طرفدار می باشد که عمدتا مخاطب آن بزرگسالان هستند و این امر روز به روز در حال افزایش است به صورتی که هرساله مسابقات کوادکوپتر در حال اجرا می باشد.
یکی دیگر از کاربردهای کوادکوپتر در صنعت هواپیمایی است :
البته در هنگامی که هواپیما ها در حال پرواز هستند وجود کوادکوپترها مشکل ساز می باشد اما در مواردی مانند عیب یابی کوادکوپترها یک وسیله بسیار کاربردی هستند. اینکار تنها با نصب یک دوربین HD بر روی کواد صورت می گیرد جالب است بدانید در گذشته اینکار توسط مهندسان آموزش دیده انجام میگرفت. اما در حال حاضر مهندسان ناضر تنها با کنترل فیلم ها گرفته شده عیب یابی را انجام میدهند و عملا نیاز به وجود فیزیکی افراد را کاهش داده است.
کوادها در امر امداد و نجات نیز بسیار کاربردی هستند :
با پیشرفت تکنولوژی ساختار پهبادها نیز پیشرفت کرده است ، شرکت دی جی آی در ماه مارس 2021 نمونه جدید از وسیله را تحت عنوان پهپاد دی جی آی DJI FPV Drone (Combo) روانه بازار کرده است ،این پهباد یا کوادکوپتر یا دارا بودن قابلیت کنترل و لرزشگیر گیمبال به دو صورت تک محور مکانیکال و دو محور الکترونیکی تصاویر را با همان دید اولیه به امداد گران نشان می دهد و در شرایطی که امداد در شرایط وسیع امکان پذیر نیست ، با این تکنولوژی کار به آسانی صورت می پذیرد.
در ادامه به کاربرد پهباد در معدن خواهیم پرداخت :
جالب است بدانید پهبادها در معادن نیز کاربرد بسیاری دارند. به عنوان مثال برای تهیه عکس های معدن برای تشخیص جاهای خطرناک و حادثه خیز مانند ورودی ها و دیوارهای دارای درز کار آمد هستند. که در گذشته بدلیل عدم دسترسی به این فناوری مهندسان و کارگران بسیاری جان خود را از دست می دادند. در حال حاضر در امور نظارتی که برای مهندسان امریست خطرناک این مسئولیت به کوادها واگذار شده است.
اما جالب است بدانید با شیوع ویروس کرونا کاربردی دیگر به کاربردها پهباد اضافه شد !!
در زمان شیوع ویروس چندتا از شرکت ها برای گرفتن تعیین میزان درجه حرارت افراد و شناسایی بیماران از کوادکوپترهای DJI استفاده کردند. این شرکت با همکاری دانشگاه استرالیا پهبادی طراحی کرد تا با باستفاده از دوربین های حرارتی از بالا دمای بدن افراد مشخص شود. هرچند با این تکنولوژی مخالفت های بسیاری شد و اغلب افراد آن را نوعی تهاجم به حریم شخصی قلمداد کردند .
اما از موارد استفاده دیگر از پهبادها در سم پاشی می باشد که سابقه ایی دیرینه دارد . در صنعت کشاورزی استفاده از پهباد برای سم زدایی و آفت کشی مزارع سابقه چند ساله دارد. یک از محصولات شرکت دی جی آی پهباد سم پاش است که کاربرد بسیار دارد. در طول دوران شیوع کرونا در کشور چین کشاورزان برای پخش مواد ضد عفونی کننده از پهبادهای سمپاشی خود استفاده کردند و سطح شهر را ضد عفونی کردند و به مردم یادآور شدند که در خانه بمانند و از ماسک استفاده نمایند . البته این موضوع فقط به چین ختم نشد و در بسیار دیگر از کشورها همانند برخی کشورهای آسیایی و اروپایی ، ایالت متحده آمریکا نیز برای ضد عفونی از پهباد سم پاش استفاده کردند.
البته تا اینجا کار فقط از مزایای پهباد ها گفتیم اما جالب است بدانید که کوادکوپترها در فعالیت های جنایی نیز بسیار کاربرد دارند !!
در طول قرن 21 ، مواردی از استفاده هواپیماهای بدون سرنشین کوادکوپتر برای فعالیت های جنایی گزارش شده است. به دلیل ساخت دیوار مرزی مکزیک و ایالات متحده ، برخی کارتل های مواد مخدر برای قاچاق مواد مخدر به استفاده از کوادکوپترها روی آورده اند. با این حال ، هواپیماهای بدون سرنشین کوادکوپتر لزوماً قاچاق مواد مخدر را از طریق مرز انجام نمی دهند ، اما مواردی نیز وجود دارد که اسلحه و سایر اقلام ممنوعه به صورت غیرقانونی به زندان های سراسر جهان منتقل می شود. جنایت پهپادی کوادکوپتر نیز در اروپا در حال وقوع است. در آگوست 2021 ، یک افسر پلیس در جمهوری چک یک کوادکوپتر را که در حال حمل یک کیسه مت آمفتامین بود ، توقیف کرد.
جمله آخر :
هواپیماهای بدون سرنشیندر چند دهه گذشته ، طرح کوادکوپتر برای هواپیماهای بدون سرنشین مقیاس کوچک یا هواپیماهای بدون سرنشین رایج شده است. نیاز به هواپیماهایی با قابلیت مانور بیشتر و توانایی شناور کردن باعث افزایش تحقیقات کوادکوپتر شده است. طراحی چهار روتور اجازه می دهد تا کوادکوپترها از نظر طراحی نسبتاً ساده و در عین حال بسیار قابل اعتماد و قابل حرکت باشند. تحقیقات برای افزایش توانایی های کوادکوپترها با پیشرفت در ارتباطات چند کاره ، اکتشافات محیطی و قابلیت مانور ادامه دارد. اگر این ویژگی های در حال توسعه را بتوان با هم ترکیب کرد ، کوادکوپترها قادر به انجام مأموریت های مستقل پیشرفته هستند که در حال حاضر با سایر وسایل نقلیه امکان پذیر نیست.
