Obwohl Multi-Rotoren die meiste Aufmerksamkeit in der Drohnenwelt bekommen, sind sie nicht die einzige Option. Wenn Sie es mit Luftbildkarten ernst meinen, müssen Sie ein Starrflügler in Betracht ziehen, und Einrotor-Helis sind auch eine großartige Lösung für einige Nischenanwendungen. Hier ist ein Überblick über die vier Haupttypen von Luftdrohnen-Plattformen, und die Stärken und Schwächen der einzelnen.

Multirotor

Wenn Sie eine kleine Kamera für kurze Zeit in die Luft bringen möchten, ist es schwierig, mit einem Multirotor zu argumentieren. Sie sind die einfachste und billigste Option, um ein Auge in den Himmel zu bekommen, und weil sie Ihnen eine so große Kontrolle über Position und Rahmen geben, sind sie perfekt für Luftaufnahmen.

Der Nachteil von Multi-Rotoren ist ihre begrenzte Ausdauer und Geschwindigkeit, die sie für groß angelegte Luftaufnahmen, Langzeitüberwachung und Ferninspektionen wie Pipelines, Straßen und Stromleitungen ungeeignet macht.

Obwohl sich die Technologie ständig verbessert, sind Multirotoren grundsätzlich sehr ineffizient und benötigen viel Energie, um die Schwerkraft zu bekämpfen und sie in der Luft zu halten. Mit der aktuellen Batterietechnologie sind sie auf etwa 20-30 Minuten begrenzt, wenn sie eine leichte Kameranutzlast tragen. Heavy-Lift-Multi-Rotoren sind in der Lage, mehr Gewicht zu tragen, aber im Austausch für viel kürzere Flugzeiten. Aufgrund des Bedarfs an schnellen und hochpräzisen Drosselklappenwechseln, um sie zu stabilisieren, ist es nicht praktikabel, einen Gasmotor zum Antreiben von Mehrrotoren zu verwenden, so dass sie auf Elektromotoren beschränkt sind. Bis eine neue Stromquelle kommt, können wir also nur sehr geringe Gewinne in der Flugzeit erwarten.

Starrflügel

Starrflügeldrohnen (im Gegensatz zu „Drehflügeln“, dh Hubschraubern) verwenden einen Flügel wie ein normales Flugzeug, um den Auftrieb bereitzustellen, und keine vertikalen Auftriebsrotoren. Aus diesem Grund müssen sie nur Energie verwenden, um sich vorwärts zu bewegen, sich nicht in der Luft zu halten, sind also viel effizienter.

Aus diesem Grund sind sie in der Lage, längere Strecken zurückzulegen, viel größere Gebiete abzubilden und lange Zeit ihren Punkt von Interesse zu überwachen. Neben der höheren Effizienz ist es auch möglich, Gasmotoren als Stromquelle zu verwenden, und mit der größeren Energiedichte des Kraftstoffs können viele Starrflügler-UAVs 16 Stunden oder länger in der Luft bleiben.

Der Hauptnachteil eines Starrflügelflugzeugs ist offensichtlich ihre Unfähigkeit, an einer Stelle zu schweben, was sie für allgemeine Luftaufnahmen ausschließt. Dies macht das Starten und Landen auch viel schwieriger, da Sie je nach Größe eine Landebahn oder einen Katapultwerfer benötigen, um sie in die Luft zu bringen, und entweder eine Landebahn, einen Fallschirm oder ein Netz, um sie am Ende wieder sicher zu bergen. Nur die kleinsten Starrflügeldrohnen eignen sich für den Handstart und die Bauchlandung auf freiem Feld.

Andere Nachteile sind ihre höheren Kosten und dass es viel schwieriger ist, die Seile mit Starrflügeldrohnen zu lernen. Ein Grund, warum Multi-Rotoren so weit verbreitet sind, ist, dass es einfach ist, loszulegen: Jeder kann einen billigen Quad-Copter kaufen und in seinem Hinterhof schweben, die Fähigkeiten üben und allmählich immer selbstbewusster werden, bevor er weiter, höher und schneller fliegt. Das ist bei Starrflügeldrohnen nicht der Fall: wenn Sie zum ersten Mal einen starten, müssen Sie sich auf Ihre Fähigkeiten verlassen können, um ihn vom Start über den Flug bis zur weichen Landung zu kontrollieren. Sie haben keine Chance, es in einen Schwebeflug zu versetzen und zu denken, dass das Einsetzen der Stöcke in die Mitte es nicht an Ort und Stelle hält: Eine Starrflügeldrohne bewegt sich immer vorwärts und sie bewegen sich viel schneller als ein Multirotor!

Eine weitere Überlegung der Starrflügler Drohne Arbeit ist, dass es viel mehr über die Daten ist, nicht nur schöne Bilder zu machen. Mit einer Multi-Rotor-Sitzung sind Sie in der Regel mit dem Job fertig, wenn der Flug vorbei ist, Sie müssen nur die Bilder übergeben. Bei Starrflügelarbeiten ist der Flug erst der Anfang, Sie haben die Bilder aufgenommen, aber es sind noch nicht die Daten, nach denen die Kunden suchen. Die Bilder werden durch die erste Verarbeitungsstufe gespeist, um die Hunderte (oder Tausende) separater Bilder zu einem großen gekachelten Bild zusammenzufügen, aber danach kann noch viel mehr getan werden, um Datenanalysen durchzuführen, z. B. Berechnungen des Lagervolumens, Baumzählungen, Überlagerung anderer Daten auf den Karten usw.Eine große Herausforderung beim Betrieb von Starrflügeldrohnen in Australien sind schließlich unsere Keilschwanzadler. Sie werden sie nicht in der Stadt finden, und sie werden nicht oft einen Multirotor angreifen, der tief fliegt, aber für den durchschnittlichen Starrflügler, der weiter außerhalb der Stadt und 100 m hoch fliegt, sind diese riesigen Vögel eine Bedrohung. Viele Menschen haben ihre neuen Drohnen von diesen erstaunlichen, aber unglaublich aggressiven Raubvögeln vom Himmel gerissen bekommen. Halten Sie Ausschau, und bereit sein, einige schnelle Ausweichmanöver zu machen!

Einrotor-Hubschrauber

Während ein Multirotor viele verschiedene Rotoren hat, um ihn zu halten, hat ein einzelner Rotor nur einen plus einen Heckrotor, um seinen Kurs zu steuern. Hubschrauber sind in der bemannten Luftfahrt sehr beliebt, füllen aber derzeit nur eine kleine Nische in der Drohnenwelt.

Ein Einrotor-Hubschrauber hat den Vorteil, dass er gegenüber einem Mehrrotor-Hubschrauber viel effizienter ist und dass er für eine noch längere Lebensdauer von einem Gasmotor angetrieben werden kann. Es ist eine allgemeine Regel der Aerodynamik, dass je größer das Rotorblatt ist und je langsamer es sich dreht, desto effizienter ist es. Aus diesem Grund ist ein Quad-Copter effizienter als ein Octo-Copter, und spezielle Langstrecken-Quads haben einen großen Propellerdurchmesser. Ein Einrotor-Heli ermöglicht sehr lange Flügel, die eher einem sich drehenden Flügel als einem Propeller ähneln und eine hohe Effizienz bieten.

Wenn Sie mit einer schweren Nutzlast (z. B. einem Luft-LIDAR-Laserscanner) schweben oder eine Mischung aus Schweben mit langer Ausdauer oder schnellem Vorwärtsflug haben müssen, dann ist ein Einrotor-Heli wirklich die beste Wahl.

Die Nachteile sind ihre Komplexität, Kosten, Vibrationen und auch die Gefahr ihrer großen Spinnklingen. Während eine Multi-Rotor-Stütze sicherlich eine schlechte Narbe hinterlassen kann, ist es unwahrscheinlich, dass Sie viel mehr als das tut. Die langen scharfen Klingen eines Heli können ernstere Schäden verursachen, wenn Sie sich ihnen in den Weg stellen, und es gab eine Reihe von Todesfällen durch RC-Hobby- und Drohnenhubschrauber.

In Bezug auf die Schwierigkeit liegen Einrotor-Helidrohnen irgendwo zwischen Mehrrotoren und Starrflüglern. Einerseits können sie an Ort und Stelle schweben, so dass Sie leicht starten und sich nach oben arbeiten können, andererseits sind sie bei einer schlechten Landung nicht so stabil oder fehlerverzeihend und erfordern aufgrund ihrer mechanischen Komplexität auch viel Wartung und Pflege.

Starrflügler-Hybrid-VTOL

Die Vorteile von Starrflügler-UAVs mit der Fähigkeit zu schweben zu verbinden, ist eine neue Kategorie von Hybriden, die auch vertikal starten und landen können.

Es gibt verschiedene Typen in der Entwicklung, von denen einige im Grunde nur bestehende Starrflügelkonstruktionen mit angeschraubten Vertikalhubmotoren sind. Andere sind ‚Tail Sitter‘ -Flugzeuge, die wie ein normales Flugzeug aussehen, aber auf ihren Schwänzen auf dem Boden ruhen und zum Abheben gerade nach oben zeigen, bevor sie sich umkippen, um normal zu fliegen, oder ‚Tilt Rotor‘ -Typen, bei denen die Rotoren oder sogar der gesamte Flügel mit Propellern befestigt sind schwenken von nach oben zeigend für den Start zu horizontal zeigend für den Vorwärtsflug.Viele dieser Konfigurationen wurden in den 1950er und 60er Jahren für bemannte Flugzeuge ausprobiert, aber sie erwiesen sich als zu komplex und schwierig zu fliegen, mit einigen katastrophalen Ergebnissen. Mit der Ankunft moderner Autopiloten, Gyros und Beschleunigungsmesser sind diese verrückten Typen plötzlich machbar, da der Autopilot die ganze harte Arbeit leisten kann, sie stabil zu halten, und dem menschlichen Piloten die einfachere Aufgabe überlässt, sie um den Himmel zu führen.Es gibt derzeit nur eine Handvoll Hybrid-Starrflügler auf dem Markt, aber Sie können davon ausgehen, dass dies in den kommenden Jahren eine viel populärere Option sein wird, da die Technologie perfektioniert wird. Ein Beispiel, das viel Aufmerksamkeit erregt, ist die unten gezeigte Prime Air Delivery-Drohne von Amazon.

Vor- und Nachteile Tabelle