המדריך למטיס הרחפנים המתחיל
אם הגעתם למדריך הזה סימן שאתם מעוניינים להיכנס לתחום.
בגלל שהנושא הופך חם מיום ליום, מתוך אהבה אמיתית לתחום ורצון להחזיר לקהילה, לקחתי לעצמי את הזמן והחלטתי להעלות על הכתב את התשובות לשאלות הנפוצות ביותר. כך שאתה – הקורא תדע למה אתה עומד להתמכר.
את סוגי הרחפנים ניתן לחלק בגדול ל-5 קטגוריות שונות:
1. צעצועים 2. 250
3. 450-550 4. Octocopter
5. RTF
צעצועים
השימוש בביטוי צעצועים אינו מתייחס חס וחלילה ליכולת שלהם אלא לאופן המכירה שלהם. מדובר לרוב ברחפנים קטנים מאוד (החל מגודל של כף יד ועד לגודל של 330). הם תמיד מגיעים מורכבים מראש, כולל שלט כולל הכל, רק לטעון את הסוללות ולהמריא. יש עשרות חברות המוכרות אותם, אך המובילות שבהן .Syma-ו WLToys ,Hubsan הם רחפנים אם מקום נחמד להתחיל בו, מתאימים למי שאין לו כל ניסיון בהטסה ורוצה ללמוד ולהתנסות על כלי קטן ופשוט, או למי שמעוניין לקנות מתנה לילד. רחפנים אלו לא מאפשרים הרחבה \ התפתחות.
ואם קצת רצון יגיע הרגע בו תחליטו שהגיע הזמן להתקדם למשהו רציני יותר.
250
250 הוא קטגוריה חדשה יחסית בתחום הרחפנים, והוא מכונה פעמים רבות Racing Quad. רחפנים מסוג זה הם קטנים (מעט גדולים יותר מכף יד), אך זה לא אומר דבר על היכולות ! מדובר בכלי רציני המכיל את כל אותן היכולות של רחפן גדול - באריזה קטנה... קצת כמו Fiat Abarth קטן קטן אבל נותן פייט רציני גם לרכבים גדולים. רחפנים מסוג זה הם רחפני מרוץ אותם מטיסים באמצעות FPV. מהירות הרחפנים וקרבתם למכשולים הופכת את ההטסה לספורט אקסטרים. הטסת רחפנים מסוג זה דורשת מיומנות וניסיון קודם בכלים מעופפים.
450-550
זוהי קטגוריית ה-Main Stream... מרבית הרחפנים שתזכו לראות באינטרנט \ בשטח נכללים בקטגוריה זה. מדובר על רחפן בגודל ממוצע המהווה פלטפורמה נהדרת ללימוד, ונהדר ככלי ראשון \ שני. רחפנים אלו על-פי רוב אינם נמכרים בגרסת RTF, ולמעשה מצריכים בניה והרכבה. רחפנים אלו נהדרים למי שרוצה להיכנס לתחביב ולחוות את תהליך הלימוד ובניה. בניה של כלי כזה דורשת ה-מ-ו-ן סבלנות, והמון יכולת לימוד עצמי. הכלים מורכבים מהרבה רכיבים אלקטרוניים, חיבור כלל הרכיבים זה לזה מצריכה יכולות בסיסיות במיקרו-אלקטרוניקה או הרבה זמן מול סרטונים ומדריכים ב-Youtube. לצורה של הרחפן מספר כיוניים: X, +, H, Deadcat ועוד... כינויים אלו מתייחסים לצורת השלדה. לא שזה באמת משנה יותר מדי...
Octocopter
האמת ש-Octocopter מתייחס לרחפן בעל שמונה מנועים... לרוב כינוי זה מודבק לכל רחפן מעל 550. מדובר בכלים גדולים, כבדים ויקרים. כלים אלו אינם שונים מהותית מאחיהם הקטנים (450-550) בבחינת אלקטרוניקה, אך נבדלים שנות אור במחיר ובמיומנות הנדרשת להפעילם. גודלם מאפשר הנפה של משקלים גדולים יותר, ולרוב רחפנים אלו משמשים להרמה של מצלמות DSLR. רחפנים מסוג זה נועדו למי שיש ניסיון והבנה עמוקה בתחום, ובעיקר משמשים את מי שזו עבודתו. רחפנים אלו אינם מתאימים למי שמעונין בהם כתחביב בלבד.
RTF
ראשי תיבות של Ready to Fly. מדובר על רחפנים רציניים ומקצועיים המגיעים מוכנים להטסה. כל שנדרש הוא להטעין סוללות ולהמריא> תיאורטית. תחת קטגוריה זו נכללים רחפנים מדהימים כמו ה-DJI Phantom, ,Quanum Nova ,Quanum Venture ,3DR Solo ,DJI Inspire ,Walkera Voyager ,Walkera QR לא להתבלבל בין רחפנים אלו לצעצועים אותם ציינתי קודם. למעט הדמיון החיצוני אין כל קשר בין השניים. כלים אלו הן מכונות משומנות היטב ולא זולות בכלל. מחיריהם מתחיל ב-200$ ונמתח על 4000$. כלים אלו נועדו לצילום אווירי איכותי, הם יציבים וקלים יחסית להפעלה.
ל RTF- מספר קרובי משפחה:
ARF – Almost Ready to Fly –רחפנים הדורשים מידה מסוימת של עבודה בטרם ניתן להעלות אותם לאוויר.
PNF – Plug and Fly - רחפנים המגיעים מוכנים להטסה אך ללא מערכת שלט.
אז באיזה רחפן עליי לבחור?
להלן מספר כללי אצבע לבחירת הרחפן המתאים לך:
-
אם אין לך כל ניסיון בכלים מעופפים – לך על רחפן צעצוע.
-
אם יש לך ניסיון ורצון להרכיב לבד – 450
-
אם יש לך ניסיון ברחפנים ורצון לטוס מהר – 250
-
אם יש לך ניסיון ברחפנים ואתה רוצה להשתעשע בצילום אווירי > RTF
-
אם יש לך ניסיון ברחפנים ואתה רוצה לימים לעבוד בצילום אווירי > DJI Inspire ,DJI Phantom או Octocopter.
איפה קונים?
לצערנו הרב, חנויות הטיסנים בארץ לא החכימו לייבא ארצה חלקים לרחפנים, על כן כל דבר הקשור ברחפן נדרש לקנות מחנויות בחו"ל. חנויות שכאלו יש בשפע, המפורסמות שבהן: hobbyking, rctimer, redymaderc, foxtech, stoneblueairlines, horizonhobby חלקים קטנים והשלמות ניתן לקנות ב-banggood, goodluckybuy, aliexpress.
עם זאת ישנם מספר חנויות חריגות בנוף תחום הרחפנים בישראל.
טיפים להזמנה עצמה
1. סוללות מזמינים בנפרד. הסיבה לכך היא רגולציה בתחום. משלוח הסוללות יקר יחסית ולכן כדאי להפריד להזמנה נפרדת – זה יוצא זול יותר (בבחינת עלות משלוח).
2. שלט מזמינים בנפרד. בארץ יש רגולציה של משרד התקשורת בנושא תדרים. שלטים בתדר 2.4 מקובלים ומאושרים לשימוש, אבל זה לא אומר שלא עלולים לעשות בעיות בייבוא שלהם ארצה. לכן מומלץ להפריד את הזמנת השלט להזמנה נפרדת. כך אם הם עוצרים את המשלוח, יתר החלקים יגיעו בזמן (סביר).
3. להימנע מ-UPS/DHL/EMS כשמזמינים מחו"ל 1. המשלוח עולה יותר 2. המשלוח לא באמת מהיר יותר 3. הם לוקחים דמי "שקר-כלשהו" לפני שהם משחררים את החבילה. 4. זה בוודאות עובר מכס.
4. עלות משלוח אם\כאשר מזמין מ-Hobbyking שחקו עם עגלת הקניות על-מנת לראות מתי ואיך יוצאת עלות משלוח נמוכה יותר. (להוסיף ולהסיר מוצרים).
ממה מורכב רחפן?
אז מה זו כל המיקרואלקטרוניקה הזו שגורמת לרחפן לעופף ? תחילה, הבא נבסס הנחת יסוד : רחפן אינו מטוס, הוא לא נועד לטוס, הוא לא אירודינאמי ואין לו כנפיים. בדומה למסוק, במידה ויכבו את מנועיו הוא יצלול לקרקע כמו אבן. בשביל לגרום לו לעלות לאוויר נדרש כוח דחף הנוצר על-ידי שילוב עדין בין פעולת מנועיו, פעולה זו מושגת באמצעות מספר רכיבים:
1. מקלט – המקלט קולט את האותות המשודרים אליו מהשלט הרחוק, ובתורו מעביר אותן לבקר הטיסה.
2. בקר טיסה – להבדיל מטיסנים ומסוקים, תיאום וייצוב רחפן אינו מתאפשר על-ידי המטיס, והוא מחייב פעולת מחשב. בקר הטיסה הוא למעשה מיני מחשב המצויד במספר סנסורים כדוגמת GPS, ברומטר, מצפן, מד תאוצה ועוד.. בקר הטיסה חש במיקום הרחפן במרחב ובהתאם למידע המתקבל מהסנסורים יודע להגביר או להנמיך את עוצמת המנועים.
ESC .3 – במטרה לאפשר שליטה עדינה על מהירות סיבוב מנועי הרחפן, מנוע הרחפן בנוי בצורה שונה ממנוע חשמלי סטנדרטי. על-מנת לאפשר שליטה מהירה של בקר הטיסה במהירות סיבוב המנועים מבצע ה-ESC תרגום של אותות בקר הטיסה לפולסים חשמליים. כל מנוע מחייב ESC נפרד, על כן מספר ה-ESC יהיה זהה למספר המנועים.
4. מנועים – מנועי הרחפן הם אלו האחראים ליצור דחף ועילוי לכלי עצמו. מנועים אלו נמדדים במספר פרמטרים, אך המרכזיים שבהם הם מהירות הסיבוב והדחף אותו הם יודעים לייצר.
5. סוללה – סוללות רחפנים עשויות מ-Lipo) Lithium polymer). תרכובת זו מאפשרת הספק גבוה במשקל נמוך יחסית. סוללות הרחפנים נמדדות במתח אותו הן מספקות, בקיבולת וביכולת פריקה. לצד יתרונותיהן, סוללות Lipo ידועות לשמצה עקב יכולתן להתפוצץ במידה ולא מטופלות כראוי. על כן בטרם שימוש בסוללות אלו יש לקרוא את הוראות השימוש והטעינה בעיון, ולהתייחס אליהן בכבוד הנדרש. מומלץ לראות את הסרטונים הבאים על-מנת ללמוד ולהחכים בנושא.
https://www.youtube.com/watch?v=K6hGvXxFTFA https://www.youtube.com/watch?v=gobFcNzGG9I https://www.youtube.com/results?search_query=lipo+battery+blowing+up
כלים שצריך לבניית רחפן
אם בחרתם באפשרות של לבנות רחפן עצמאית, קחו בחשבון שנדרשים מספר כלי עבודה
1. ידע \ יכולת לימוד עצמית.
אפשר לדבר על כל אחד מחלקיו של הרחפן שעות, וההרכבה דורשת תשומת לב לפרטים קטנים. לכן הכלי הראשון בארגז הכלים הוא היכולת לשאול שאלות, לקרוא ולחפש לבד באינטרנט.
2. מלחם
חיבור מרבית החלקים יחדיו מצריכה הלחמות עדינות, על כן נדרש מלחם ורצוי שיהיה איכותי. אישית אני ממליץ על מלחם בעל קצה חד )קצה עדין(. כמו כן, מלחם לא הולך לבדו ומצריך משחת הלחמה )Flux( ובדיל.
3. מקבע להלחמה
למעשה מדובר ברכיב המחזיק חלקים\כבלים בזמן שאנו מלחימים.
4. מברגים
בתחום ה-RC משתמשים במברגים מסוג Hex/Trex שקשה למצוא בארץ, על כן מומלץ להזמין מחו"ל.
5. שרינקים
על מנת למנוע ממגעים לקצר, מומלץ לעטוף בשרינק חיבורים אלקטרוניים חשופים.
6. קונקטורים
במטרה לאפשר פירוק ו\או החלפה קלה של רכיבים, חלק מהאנשים בוחרים לעשות שימוש במחברים בין חלקי הרחפן. המחבר הנפוץ ביותר הוא 3.5mm.
7. מד סוללה
סוללות Lipo הנמכרות עבור בניה עצמית אינן מכילות מד-סוללה מובנה כמו ב-RTF, על כן נדרש לקנות מד סוללה.
8. מד סוללה לרחפן
כשאנו באוויר, בכל רגע נתון אנו נדרשים לדעת כמה זמן סוללה נשאר לנו. אומנם ניתן לקבל נתונים אלו באמצעות טלמטריה ו-OSD (ביטויים שלימים תלמדו להבין), עד אז רצוי להשתמש במד-סוללה לרחפן שיתריע כאשר הסוללה מתחילה להתרוקן. 9. ולקרו (סקוטש) ואזיקונים בתחביב הזה הכל משופצ"ר 10. דבק דו"צ קיבוע חלק מהרכיבים לשלדת הרחפן מבוצע על-ידי דבק דו"צ.
חוקיות
מדריך זה אינו מהווה תחליף להסבר מעמיק בהרבה, אך כיוון שמדובר בהסבר קצר לרחפניסת המתחיל, ניתן מספר כללים מנחים:
1. הטסה מסחרית (אם חשבתם לעשות זאת כעבודה בתשלום) של רחפן מחייבת שלושה רישיונות והיתרים שונים מרשות התעופה האזרחית.
2. הטסה כתחביב מותרת בתנאים מגבילים : א. אין להטיס רחפן בקרבת אזור מגורים ו\או ריכוז קהל.
ב. אין להטיס רחפן מעל אנשים – בלי אבל, א-ס-ו-ר !
ג. אין להטיס בקרבת שדות תעופה ו\או מתקנים ביטחוניים.(או לצורך העניין כל מתקן אחר אשר הטסה מעליו עלולה לעצבן אנשים).
-
רחפן אינו צעצוע. מדובר על כלי השוקל בין חצי קילו לחמישה קילו. במידה וכלי זה נופל מגובה על אדם – סופו ידוע.
-
מנועי הרחפן מסתובבים בקצב של בין 9000 ל-20,000 סיבובים לדקה ! וכאלו יש ארבעה ! הפרופלורים (מדחפים בעברית רהוטה) גורמים נזק רב ואף לקטיעה של אצבעות המתקרבות אליהם. על-כן כל זמן שהרחפן אינו באוויר הפרופלורים יהיו מנותקים מהמנועים.
-
הדלקת שלט תעשה לפני הדלקת הרחפן, וכיבוי שלט יעשה לאחר כיבוי הרחפן וניתוק הסוללה.
-
אלא אם הרחפן מיועד לכך, אין להטיס רחפן במבנה סגור.
-
כפי שנאמר מעלה, סוללות Lipo נפיצות במידה ואינן מטופלות כראוי. יש לקרוא בעיון את הוראות השימוש לסוללות אלו בטרם שימוש בהן.
-
טווח הקליטה ברחפנים מוגבל, על תנסו להיות גיבורים ולהטיס את הרחפן מחוץ לטווח זה.
-
למרות שתיאורטית הפעלה של מספר רחפנים אפשרית באותו אזור, רצוי שלא להדליק את שלט הרחפן כאשר אדם אחר מטיס רחפן בסביבה, על מנת למנוע הפרעה בתדרים.
-
על תנסו להיות גיבורים ! קניתם כלי לא זול, שגם עלול להיות מסוכן אם לא מופעל כראוי. עד אשר תתמקצעו בהפעלה של הכלי, היעזרו בחבר בעל ניסיון שידריך אתכם וילווה אתכם וישמור עליכם ועל השקעתכם בתהליך הלימוד. אם אין חבר שכזה בהשגה – קהילת הרחפנים בישראל גדולה ומכובדת, היעזרו בפורומים ובקבוצות השונות בפייסבוק ובקשו "הכניסני תחת כנפיך".
-
זה מדהים שרק המדריך לרחפניסת המתחיל משתרע על תשעה עמודים.. וזה לא כי אני חופר, זה כי מדובר בתורה שלמ המשלבת בין מיקרואלקטרוניקה, פיזיקה, כימיה, אוירונאוטיקה ועוד... מדובר על תחום ענק, אשר על כל אחד ממרכיביו ניתן ללמוד שבועות. הצלחה בתחום הזה מצריכה סבלנות וסקרנות. על תחשבו שאתם יודעים – כי אתם לא ! כנסו לאינטרנט, כנסו לפורומים, ל-Youtube ותשאלו את השאלות הנכונות, תלמדו, תחכימו ותיישמו. כשתתמקצעו – עזרו לחברים חדשים.
-
כולם מתרסקים בשלב זה או אחר ! כולם ! לא להתבאס, ולא להתעצבן... זה חלק טבעי מהתחביב. היו מוכנים לאסוף את השברים (ואת עצמכם), לתקן את הנזק ולעלות חזרה לאוויר כמה שיותר מהר.
אזהרות:
מושגי יסוד
איך מודדים גודל של רחפן?
גודל רחפנים נמדד במילימטר (mm), המדידה מתבצעת ממנוע למנוע באלכסון > כמו שמודדים טלוויזיה. לדוגמה: רחפן בגודל 250, פירושו שממנוע קדמי ימני למנוע אחורי שמאלי נמדדו כ-250mm.
בתחום הרחפנים הגודל קובע ! אומנם ההבדל בין 250 ל-450 נשמע סה"כ 200mm.. אבל בפועל מדובר על הבדל מהותי מאוד והפרש הגדלים בינים ניכר. (אומנם ה-450 גדול פי שתים מה-250, אך בפועל תחושת הגודל שלו גדולה בהרבה).
מה זה גימבל?
גימבל היא מערכת לייצוב מצלמה. בדומה לכל כלי רכב וטיס, גם הרחפן רועד והרבה. ארבעה מנועים נותנים את אותותיהם וגורמים לרעידות רבות בכלי. המעוניינים לקבל תמונה נקיה ויציבה נדרשים להתקין גימבל - מתקן לייצוב המצלמה. הגימבל אוחז במצלמה ומאפשר תנועה שלה בשנים או שלושה צירים. המערכת מצוידת בבקר תאוצה המחובר בסמוך למצלמה, וזה חש את תנועות הרחפן והרעידות. באמצעות המנועים המחזיקים את המצלמה יודעת המערכת לפצות על תנועות אלו ולאפשר תמונה חלקה.
מה זה FPV ?
FPV הן ראשי תיבות של First Person View. בתפיסה זו מטיסים את הרחפן באמצעות מצלמה ומסך, וכך מרגישים כאילו היינו בתא הטייס. על מערכות FPV ניתן לדון ולהאריך על עשרות עמודים, אך בגדול ניתן לחלק את הפתרון לארבע חלקים: מצלמה, משדר, מקלט, מסך. המצלמה מותקנת בקדמת או בתחתית הרחפן, ובאמצעות משדר מעבירה את התמונה למקלט הנמצא על הקרקע, וזה מציג את התמונה על מסך. מסך יכול להיות טלפון נייד, מסך טלוויזיה קטן ואף משקפיי FPV. הטסה של רחפן למרחק העולה על כמה עשרות מטרים קשה, שכן להבדיל מטיסנים, צורתו הסימטרית מקשה על שמירה על אוריינטציה למרחק, זו אחת הסיבות שהטסה באמצעות FPV מהווה שלב אבולוציוני בחייו של כל מפעיל רחפן.