الدليل الشامل لبناء الطائرة بدون طيار (الدرون)

الدليل الشامل لبناء الطائرة بدون طيار (الدرون)

مقدمة

مرحبًا بكم في عالم الطائرات المسيرة أو الطائرات بدون طيار.

إذا كنتم من الذين يحلمون بالتحليق في السماء بطائرة مسيرة من صنع أيديهم، فأنتم على موعد مع مغامرة تقنية مثيرة.

في هذا الدليل الشامل سنأخذكم في رحلة مميزة لبناء تحفة هندسية طائرة باستخدام لوحة التحكم في الطيران المتطورة APM 2.8، فلا تقلقوا إن كنتم مبتدئين في هذا المجال، فإن شرحنا المفصل والمبسط سيمكنكم من اجتياز هذه التجربة بكل ثقة، حيث حرصنا على تقديم إرشادات دقيقة تتناسب مع جميع المستويات، من المبتدئين إلى المحترفين.

والآن جهزوا أدواتكم، وأطلقوا العنان لفضولكم التقني، واستعدوا لبدء رحلة إبداعية في عالم صناعة الطائرات المسيرة، سنكون دليلكم خطوة بخطوة حتى تشهدوا بنهاية هذه الرحلة ثمرة جهودكم وهي تحلق في عنان السماء، لتحقيق الحلم الذي طالما راودكم.

قد صممنا هذا الدليل بعناية ليجمع بين الدقة التقنية وسلاسة الشرح، مع الحفاظ على جوهر المتعة والإثارة التي ترافق عملية البناء والإبداع. كل ما عليكم هو اتباع التعليمات بدقة، والاستمتاع بكل مرحلة من مراحل هذا المشروع المميز.

لوازم

  • هيكل الدرون (الطائرة بدون طيار).
  • لوحة التحكم في الطيران APM 2.8.
  • 4 × محرك كهربائي عديم الفرشات أو الفحمات (1000 KV Brushless) مع وحدات تحكم السرعة (ESC).
  • جهاز إرسال واستقبال لاسلكي.
  • بطارية بسعة 3300 مللي أمبير/ساعة.
  • موصل XT60.
  • مكواة لحام.
  • شاحن البطارية.
  • قاطعة أسلاك.
  • كابل USB صغير.
  • أربطة بلاستيكية (قفيز رباط بلاستك).
  • مراوح هوائية (10 × 4.5 بوصة).

خطوة 1 : لحام وحدات التحكم الإلكتروني في السرعة (ESCs)

تعد عملية لحام وحدات التحكم الإلكترونية في لسرعة (ESCs) مع لوحة توزيع الطاقة خطوة بالغة الأهمية في تجميع الطائرة بدون طيار، تقوم وحدات التحكم هذه بتنظيم سرعة المحركات واتجاه دورانها، بينما تضمن لوحة توزيع الطاقة وصول التيار الكهربائي بكفاءة إلى كل وحدة تحكم على حدة.

خطوات العمل التفصيلية

ابدأ أولاً بتجريد نهايات الأسلاك الخاصة بوحدات التحكم لإظهار الموصلات النحاسية الداخلية، بعد ذلك قم بلحم كل سلك بدقة على النقاط أو المنصات المخصصة له في لوحة توزيع الطاقة، ومن الضروري التحكم في كمية الحرارة والقصدير أو اللحام المستخدم لضمان تكوين وصلة قوية ومتينة، ولابد أن تحرص بشكل خاص على تجنب حدوث أي قفلات كهربائية أو اتصالات غير مرغوبة بين النقاط المتجاورة.

بعد الانتهاء من عملية اللحام يجب فحص كل وصلة للتأكد من متانتها وخلوها من أي أسلاك مفكوكة أو اتصالات غير مثبتة جيداً، الجدير بالذكر أن هذه الخطوة تضمن نقل الطاقة بشكل موثوق وأداء سلس للمحركات أثناء مرحلة الطيران.

إجراءات السلامة

لا تنسى اتباع جميع احتياطات السلامة عند التعامل مع أدوات اللحام والمكونات الساخنة، حيث أن العمل بطريقة آمنة يحمي المعدات ويضمن نجاح المشروع، فقم دائماً باستخدام القفازات الواقية والنظارات الخاصة، وحافظ على مساحة عمل جيدة التهوية.

خطوة 2 : تجميع الإطار

يعتبر تجميع أجزاء هيكل الطائرة بدون طيار أو الدرون وربطها بالمسامير خطوة أساسية لبناء منصة جوية متينة وذات هيكل قوي ومنظمة بشكل جيد، فإن هذه المرحلة حاسمة لضمان أداء مستقر أثناء الطيران وتحكم دقيق في الحركة.

والآن ابدأ بتجميع جميع مكونات الهيكل والمسامير اللازمة للتركيب، ثم قم بمحاذاة الأذرع مع الجسم الرئيسي للطائرة كما هو موضح في الدليل الفني، مع استخدام المسامير المناسبة لكل جزء، ولابد أن تحرص على ربط الأجزاء بإحكام مع تجنب الشد المفرط للمسامير الذي قد يؤدي إلى تلف الثقوب المسننة أو تشوه الأجزاء البلاستيكية.

ولتحقيق توزيع متوازن للقوى قم بشد المسامير بنمط قطري، وبعد الانتهاء من التركيب تأكد من محاذاة جميع الأجزاء بدقة واختبار ثبات الهيكل بالكامل للتأكد من عدم وجود أي ارتجاج أو عدم اتزان، حيث يوفر الهيكل القوي والمحكم أساس متين لجميع المكونات الإلكترونية، مما يضمن طيران مستقر وأداء متفوق، كما أنه يسهل عملية التحكم في الطائرة ويقلل من تأثير الاهتزازات على المكونات الدقيقة.

احرص على اتباع الإرشادات الخاصة بنموذج الهيكل الذي تستخدمه مع الاهتمام بالتفاصيل، حيث قد تختلف متطلبات التركيب بين الموديلات المختلفة، وبإتمام هذه الخطوة بدقة وعناية تكون قد قطعت شوطاً مهماً في مشروعك، مما يمهد الطريق لتركيب باقي المكونات بسلاسة.

خطوة 3 : ربط المحركات

يعد تركيب المحركات الكهربائية عديمة الفرشات أو الفحمات ذات السرعة الاسمية 1000 كيلوفولت على هيكل الطائرة خطوة بالغة الأهمية في عملية تجميع الدرون، فابدأ بتحديد فتحات التثبيت المخصصة للمحركات على الهيكل الأساسي مع الحرص على محاذاتها بدقة مع الفتحات المقابلة في قاعدة كل محرك.

ثم قم بإدخال المسامير من خلال فتحات الهيكل ثم ثبتها في المحرك باستخدام مفك براغي أو مفتاح ربط سداسي، مع التأكد من تحقيق تثبيت محكم وآمن، ومن الضروري تجنب الإفراط في شد المسامير، حيث قد يتسبب ذلك في تلف جسم المحرك أو تلف أسنان الثقوب اللولبية الداخلية، ثم كرر هذه العملية بشكل متطابق لكل محرك على حدة مع التحقق من ثبات جميع المحركات بشكل متساوي على الهيكل.

الجدير بالذكر أن المحركات المثبتة بشكل صحيح توفر قوة الدفع المطلوبة وتضمن أعلى مستويات الثبات والاتزان أثناء رحلات الطائرة المسيرة، مما يترجم إلى أداء طيران أكثر دقة وموثوقية.

خطوة 4 : تنزيل برنامج Mission Planner

يمكنك الحصول على أحدث إصدار من برنامج Mission Planner من هنـــا مباشرة.

ينصح باستخدام أحدث الإصدارات المتاحة من البرنامج لضمان توافق كامل مع لوحة التحكم في الطيران APM 2.8 والحصول على جميع الميزات والتحديثات الأمنية الأخيرة، ويعد هذا البرنامج أداة أساسية لبرمجة وتكوين وإدارة رحلات الطائرة المسيرة، حيث يوفر واجهة مستخدم شاملة لجميع إعدادات الطيران.

خطوة 5 : عملية التوصيل

لربط لوحة التحكم في الطيران APM 2.8 ببرنامج Mission Planner، يرجى اتباع الخطوات التالية بدقة:

  • قم أولاً بتثبيت برنامج Mission Planner على جهاز الحاسوب الخاص بك، ثم وصل لوحة التحكم APM 2.8 باستخدام كابل micro USB.
  • بعد تشغيل البرنامج حدد منفذ COM المناسب من القائمة المنسدلة.
  • تأكد من ضبط معدل نقل البيانات (Baud Rate) على القيمة 115200 وفقاً للمواصفات الفنية المحددة من قبل الشركة المصنعة.
  • تحقق من وصول الطاقة إلى لوحة التحكم سواء من خلال كابل USB أو مصدر طاقة خارجي.
  • داخل واجهة برنامج Mission Planner انتقل إلى قسم Firmware واختر البرنامج الثابت (Firmware) المناسب لنموذج لوحة التحكم لديك.
  • انقر على خيار "Load custom firmware" (تحميل البرامج الثابتة المخصصة) ثم استعرض الملفات على حاسوبك لتحديد ملف البرنامج الثابت المطلوب.
  • خلال عملية رفع البرنامج الثابت تأكد من استقرار الاتصال وتجنب أي انقطاعات قد تؤثر على العملية.
  • بعد اكتمال التحميل بنجاح يمكنك المتابعة إلى مرحلة معايرة وضبط إعدادات لوحة التحكم لتتناسب مع مواصفات طائرتك المسيرة.

هذه الخطوات المتسلسلة تضمن لك إنشاء اتصال موثوق به ورفع البرنامج الثابت بشكل صحيح، مما يهيئ لوحة التحكم APM 2.8 لأداء طيران مثالي للطائرة بدون طيار.

من هنــا يمكنك الحصول على "Firmware" (البرنامج الثابت).

خطوة 6 : معايرة مستشعر التسارع

تعد معايرة مستشعر التسارع خطوة حاسمة لضمان دقة التحكم في الطيران باستخدام لوحة التحكم APM 2.8 عبر برنامج Mission Planner، والآن إليك الدليل المفصل للمعايرة:

  • ابدأ بتوصيل لوحة APM 2.8 ببرنامج Mission Planner وتشغيل الطائرة بدون طيار الخاصة بك.
  • انتقل إلى علامة التبويب "Initial Setup" (الإعداد الأولي) ثم اختر Mandatory Hardware متبوعاً بـ Accel Calibration (معايرة التسارع).
  • ثم اتبع التعليمات الظاهرة على الشاشة والتي ستطلب منك وضع الطائرة على سطح مستوي تماماً.
  • بعد ذلك سيوجهك البرنامج لتحريك لوحة التحكم في اتجاهات محددة وفقاً للمحاور الثلاثة (X، Y، Z).
  • من الضروري الحفاظ على ثبات الطائرة وعدم تحريكها أثناء عملية المعايرة لضمان قراءات دقيقة.
  • وعند اكتمال العملية سيعلمك البرنامج بذلك وسيقوم تلقائياً بحفظ بيانات المعايرة الجديدة لمستشعر التسارع.

خطوة 7 : معايرة البوصلة

لإتمام معايرة البوصلة المغناطيسية قم بتوصيل لوحة التحكم APM 2.8 ببرنامج Mission Planner وقم بتشغيل الطائرة.

توجه إلى قسم "Initial Setup" (الإعداد الأولي) ثم اختر Mandatory Hardware ثم اختر Compass Calibration (معايرة البوصلة).

بعد ذلك سيقدم البرنامج إرشادات تفصيلية لتدوير الطائرة في جميع الاتجاهات والمحاور.

احرص على إبقاء الطائرة في وضع أفقي مستوي أثناء المعايرة، مع تجنب أي مصادر للتداخل المغناطيسي مثل الأجهزة الإلكترونية أو المعادن القريبة.

اكمل عملية المعايرة كما يرشدك البرنامج خطوة بخطوة حتى تحصل على نتائج دقيقة تضمن أداء مثالي للبوصلة أثناء الطيران.

خطوة 8 : توصيل جهاز الإرسال (الراديو)

ابدأ بتوصيل وصلة الجسر (الجمبر) بدقة إلى القناة الأولى في وحدة المستقبل اللاسلكي مع التأكد من أن التوصيل قد تم بحرص ووفقًا للمواصفات الفنية، وبعد ذلك قم بتوصيل الطرف الآخر من السلك إلى دبوس الإدخال الأول في لوحة التحكم في الطيران APM 2.8.

ومن الضروري التحقق من أن جميع الوصلات مثبتة بإحكام وبالطريقة الصحيحة كما هو موضح في دليل التعليمات، فإن هذه الخطوة التمهيدية تمهد الطريق لبدء عملية معايرة جهاز الإرسال اللاسلكي.

خطوة 9 : معايرة جهاز الإرسال (الراديو)

لإجراء معايرة دقيقة لجهاز الإرسال، اتبع الخطوات التالية بدقة:

  1. قم بتوصيل لوحة التحكم APM 2.8 ببرنامج Mission Planner وشغل الطائرة بدون طيار.
  2. انتقل إلى علامة التبويب "الإعداد الأولي" (Initial Setup) واختر "الأجهزة الإلزامية" (Mandatory Hardware) ثم "معايرة الراديو" (Radio Calibration).
  3. تأكد من تشغيل جهاز الإرسال اللاسلكي وضبطه على وضع الطيران المطلوب.
  4. اتبع التعليمات الظاهرة على الشاشة لتحريك كل عصا تحكم ومفتاح عبر مدى حركتها الكامل.
  5. راقب الأشرطة المقابلة في برنامج Mission Planner وتأكد من حركتها بسلاسة ووصولها إلى القيم القصوى والدنيا بدون أي انقطاعات.
  6. بعد الانتهاء من معايرة جميع عناصر التحكم، انقر على زر "حفظ" (Save) لتطبيق الإعدادات الجديدة.

تتيح معايرة الراديو للوحة التحكم APM 2.8 تفسير أوامر جهاز الإرسال بدقة والاستجابة لها بشكل صحيح، وهذه العملية تضمن تحكمًا دقيقًا في الطائرة أثناء التحليق، تحسينًا ملحوظًا في القدرة على المناورة وكذلك أداءً عامًا متفوقًا للطائرة المسيرة.

لذلك تعد معايرة الراديو ضرورية عند إعداد طائرتك المسيرة أو عند مواجهة مشاكل في استجابة وحدة التحكم.

خطوة 10 : أوضاع الطيران

يعد فهم أوضاع الطيران في لوحة التحكم في الطيران APM 2.8 أمراً أساسياً للتحكم الفعال في الطائرة المسيرة وتوجيهها بكفاءة، وفيما يلي شرح مفصل لأوضاع الطيران المتاحة:

وضع التثبيت (Stabilize):

يوفر هذا الوضع الإستقرار الأساسي للطائرة بدون طيار، حيث يحافظ على توازنها الأفقي أثناء الطيران، وهنا يحتفظ المشغل بالتحكم الكامل في زوايا الميل والانحناء، بينما تقوم لوحة التحكم APM 2.8 بتوفير مساعدة التثبيت التلقائي.

وضع تثبيت الارتفاع (Altitude Hold):

يعتمد هذا الوضع على جهاز استشعار بارومتري للحفاظ على ارتفاع ثابت، حيث يتحكم المشغل في زوايا الميل والانحناء، بينما تقوم لوحة التحكم في الطيران بضبط دفع المحركات تلقائياً للحفاظ على الارتفاع المحدد.

وضع التمركز (Loiter):

يجمع هذا الوضع بين وظائف نظام تحديد المواقع العالمية (GPS) والتحكم أو تثبيت الارتفاع، مما يمكن الطائرة من الحفاظ على موقع محدد وارتفاع ثابت، حيث تستخدم لوحة التحكم APM 2.8 بيانات نظام تحديد المواقع العالمي GPS لتثبيت الموقع بينما يتحكم المشغل في اتجاه الطائرة.

وضع الطيران الآلي (Auto):

يتيح هذا الوضع تنفيذ مهام طيران مبرمجة مسبقاً، حيث تتبع الطائرة مساراً محدداً أو خطة طيران مبرمجة تتضمن نقاط طريق وإجراءات محددة، مع تحكم كامل من لوحة APM 2.8 في عملية الملاحة للطائرة بدون طيار والحفاظ على مسار الرحلة المطلوب.

وضع العودة للنقطة الأولى (RTL):

عند تفعيل هذا الوضع تقوم لوحة التحكم APM 2.8 بتوجيه الطائرة تلقائياً للعودة إلى نقطة الإقلاع والهبوط بأمان، ويعد هذا الوضع مهماً في حالات فقدان الإشارة أو حالات الطوارئ.

وضع الأكروبات (Acro):

يوفر هذا الوضع تحكماً يدوياً كاملاً للطائرة دون أي مساعدة تثبيت من لوحة التحكم APM 2.8، وهو مصمم خصيصاً للطيارين المتمرسين ذوي الخبرة لتنفيذ المناورات الجوية المعقدة.

خطوة 11 : تركيب لوحة APM 2.8 على الهيكل

قم باستخدام شريط لاصق مزدوج الوجه لتثبيت لوحة التحكم APM 2.8 على هيكل الطائرة، وتأكد من تركيبها في المركز تماماً مع محاذاة مستقيمة.

خطوة 12 : توصيل المحركات

يعد توصيل المحركات عديمة الفرشات أو الفحمات مع وحدات التحكم بالسرعة (ESCs) ولوحة التحكم في الطيران APM 2.8 خطوة حاسمة في إعداد نظام القوة للطائرة بدون طيار، وإليك دليل موجز للأسلاك التي تم توصيلها:

  • ابدأ بتحديد أسلاك الإشارة للمحركات من وحدات ESCs، والتي تكون عادةً ملونة (أحمر، أسود، وأبيض أو أصفر).
  • قم بتوصيل مجموعة أسلاك كل محرك بالمنافذ المخصصة على لوحة التحكم في الطيرانAPM 2.8، حيث تحتوي اللوحة على منافذ خرج محددة تسمى ( M1، M2، M3، M4).
  • حافظ على تسلسل متطابق لجميع المحركات، مع مطابقة الألوان حسب الدائرة الكهربائية المرفقة، على سبيل المثال يمكن توصيل السلك الأبيض أو الأصفر بدبوس الإشارة M1 في كل من وحدة التحكم الإلكترونية (ESC) ولوحة APM 2.8.
  • قم بتوصيل أسلاك الطاقة من وحدات ESCs بمدخلات الطاقة في لوحة التحكم في الطيران APM 2.8 (قم بتوصيل السلك الأحمر بمدخل الطاقة الموجب (+) للوحة، والسلك الأسود بمدخل الطاقة السالب (-)).
  • تأكد من تزويد النظام أو وحدات التحكم الإلكترونية بمصدر طاقة مناسب (بطارية أو لوحة توزيع) مع مراعاة مواصفات الجهد والتيار المطلوبة.
  • وأخيراً تحقق مرة أخرى من جميع التوصيلات بدقة، وتأكد من خلوها من أي اتصالات مفكوكة أو دوائر قصر.

ملاحظة: يرجى الالتزام بالرسم البياني المرفق لضمان التوصيل الصحيح، حيث أن أي خطأ في التسلسل قد يؤثر سلباً على أداء الطائرة واستقرارها.

خطوة 13 : تركيب المحولات والمراوح

ابدأ عملية التركيب بتحديد المراوح ذات المؤشر "R" والمراوح العادية، فقد صممت المراوح الموسومة بحرف "R" خصيصاً للدوران في اتجاه دوران الساعة (CW)، بينما تعمل المراوح العادية بالدوران العكسي، أي في عكس دوران الساعة (CCW).

بعد ذلك قم بتحديد المروحة المناسبة لكل محرك، مع ملاحظة أن المحركات المتقابلة قطرياً في الطائرة الرباعية يجب أن تحمل مراوح ذات اتجاه دوران معاكس (CW وCCW) لضمان توازن قوى الدفع.

ثم تأكد من مطابقة حجم المروحة للمواصفات الفنية للمحرك، حيث يشار عادةً إلى حجم المروحة بالبوصة ويمثل قطرها.

بعد ذلك قم بوضع المروحة بعناية على عمود المحرك، مع الحرص على استواء تركيبها تماماً مقابل جسم المحرك، ثم قم بمحاذاة فتحات التثبيت في المروحة مع الثقوب المقابلة في المحرك.

أدخل مسامير التثبيت عبر الفتحات المخصصة لها وثبتها في عمود المحرك باستخدام مفك مناسب، احرص على شد المسامير بقوة كافية مع تجنب الإفراط في الشد الذي قد يتسبب في تشقق المروحة أو تلف المحرك.

وأخيراً قم بتكرار هذه العملية بدقة لكل محرك مع الحفاظ على توزيع المراوح حسب اتجاهات الدوران المحددة في اتجاه عقارب الساعة وعكسها CW وCCW.

خطوة 14 : الطائرة بدون طيار جاهزة للطيران

تهانينا على إتمامك بنجاح هذا الدليل الشامل لصنع الطائرة المسيرة (الدرون) ونأمل أن يكون هذا البرنامج التعليمي قد حقق الفائدة المرجوة وساهم في رحلتك نحو بناء طائرتك الخاصة باستخدام لوحة التحكم APM 2.8، وتذكر أن الإمكانيات لا حدود لها عندما يتعلق الأمر باستكشاف آفاق تقنيات الطائرات المسيرة.

والآن إذا وجدت هذا الدليل مفيداً، نرجو مشاركتنا رأيك من خلال إبداء الإعجاب والتعليق على موقع يدويات، حيث تعتبر ملاحظاتكم القيمة حافزاً لنا لمواصلة إنتاج المزيد من المحتوى التعليمي المماثل، ولا تتردد في مشاركة صور طائرتك المكتملة أو طرح أي استفسارات في قسم التعليقات، حيث نحرص على متابعة تجارب مجتمعنا المهتم وتقديم الدعم اللازم.

كما نسعد أيضاً بمشاركة هذا الدليل مع الأصدقاء وأفراد العائلة وهواة الصناعة الذاتية الذين قد يجدون فيه فائدة، فلنعمل معاً على نشر شغف الابتكار وإلهام الآخرين لخوض تجاربهم الإبداعية الخاصة.

وأخيراً نشكركم على المشاركة في هذه الرحلة المثيرة لصنع الطائرة بدون طيار، ونتمنى لكم رحلات طيران ناجحة لاكتشاف آفاق جديدة بطائرتك المصنوعة يدوياً، استمر في الابتكار، وواصل التحليق، واكسر كل الحدود التقليدية لما يمكن تحقيقه، واتمنى لك طيراناً سعيداً.

 

لا تنسى مشاركة الصور بعد إتمام بناء الطائرة لمشاركة إنجازكم مع المجتمع، نشكركم مجدداً على ثقتكم واهتمامكم، متمنين لكم تجربة طيران ممتعة وآمنة مع طائرتكم الجديدة.

لا توجد تعليقات حتي الآن.
تسجيل الدخول مطلوب

يجب عليك تسجيل الدخول لإضافة تعليق.

تسجيل الدخول