السيرفو هو نوع من محركات السيرفو ذات الوضع (الزاوية)، ويتألف من مكونات تحكم إلكترونية وميكانيكية. عند إدخال إشارة التحكم، يضبط جزء التحكم الإلكتروني زاوية دوران وسرعة خرج محرك التيار المستمر وفقًا لتعليمات وحدة التحكم، والتي تُحوَّل إلى إزاحة سطح التحكم وتغييرات الزاوية المقابلة بواسطة الجزء الميكانيكي. يتصل عمود خرج السيرفو بمقياس جهد تغذية مرتدة للموضع، والذي يُعيد إشارة جهد زاوية الخرج إلى لوحة دائرة التحكم عبر مقياس الجهد، مما يحقق تحكمًا مغلق الحلقة.
2. التطبيق على المركبات الجوية غير المأهولة
يعد تطبيق المحركات المؤازرة في الطائرات بدون طيار واسع النطاق وحاسمًا، وينعكس بشكل أساسي في الجوانب التالية:
1. التحكم في الطيران (التحكم في الدفة)
① التحكم في الاتجاه والميل: يُستخدم سيرفو الطائرة بدون طيار بشكل أساسي للتحكم في الاتجاه والميل أثناء الطيران، على غرار جهاز التوجيه في السيارة. بتغيير موضع أسطح التحكم (مثل الدفة والمصعد) بالنسبة للطائرة بدون طيار، يُمكن للسيرفو توليد تأثير المناورة المطلوب، وضبط وضعية الطائرة، والتحكم في اتجاه الطيران. هذا يُمكّن الطائرة بدون طيار من الطيران على مسار مُحدد مسبقًا، وتحقيق دوران وإقلاع وهبوط مستقر.
② ضبط الوضع: أثناء الطيران، تحتاج الطائرات بدون طيار إلى تعديل وضعيتها باستمرار للتكيف مع مختلف البيئات المعقدة. يتحكم محرك السيرفو بدقة في تغيرات زاوية سطح التحكم، مما يساعد الطائرة بدون طيار على تعديل وضعها بسرعة، مما يضمن استقرار الطيران وسلامته.
2. خنق المحرك والتحكم في الخانق
كمشغل، يستقبل المؤازر إشارات كهربائية من نظام التحكم في الطيران للتحكم بدقة في زوايا فتح وإغلاق الخانق وأبواب الهواء، وبالتالي ضبط حجم إمداد الوقود والسحب، وتحقيق التحكم الدقيق في دفع المحرك، وتحسين أداء الطيران وكفاءة الوقود للطائرة.
يتطلب هذا النوع من المحركات المؤازرة متطلبات عالية جدًا فيما يتعلق بالدقة وسرعة الاستجابة ومقاومة الزلازل ومقاومة درجات الحرارة العالية ومكافحة التداخل وما إلى ذلك. وفي الوقت الحالي، تغلبت شركة DSpower على هذه التحديات وحققت تطبيقات ناضجة للإنتاج الضخم.
3. الضوابط الهيكلية الأخرى
① دوران المحور: في الطائرات بدون طيار المجهزة بمحور، يكون السيرفو مسؤولاً أيضاً عن التحكم في دوران المحور. من خلال التحكم في دوران المحور أفقياً ورأسياً، يُمكن للسيرفو تحديد موضع الكاميرا بدقة وضبط زاوية التصوير، مما يوفر صوراً ومقاطع فيديو عالية الجودة لتطبيقات مثل التصوير الجوي والمراقبة.
② محركات أخرى: بالإضافة إلى التطبيقات المذكورة أعلاه، يمكن أيضًا استخدام المحركات المؤازرة للتحكم في محركات أخرى للطائرات بدون طيار، مثل أجهزة الرمي وأجهزة قفل المئزر وما إلى ذلك. ويعتمد تنفيذ هذه الوظائف على الدقة العالية والموثوقية للمحركات المؤازرة.
2. النوع والاختيار
١. سيرفو PWM: يُستخدم سيرفو PWM على نطاق واسع في الطائرات بدون طيار الصغيرة والمتوسطة الحجم، نظرًا لتوافقه الجيد، وقوته الانفجارية العالية، وسهولة التحكم فيه. يتم التحكم في سيرفو PWM عبر إشارات تعديل عرض النبضة، التي تتميز بسرعة استجابة عالية ودقة عالية.
٢. سيرفو الحافلة: للطائرات بدون طيار الكبيرة أو التي تتطلب عمليات معقدة، يُعد سيرفو الحافلة خيارًا أفضل. يعتمد سيرفو الحافلة على الاتصال التسلسلي، مما يسمح بالتحكم المركزي في عدة سيرفوات من خلال لوحة تحكم رئيسية. تستخدم هذه السيرفو عادةً مُرمِّزات مغناطيسية لتغذية راجعة للموقع، مما يوفر دقة أعلى وعمرًا افتراضيًا أطول، ويمكنه توفير تغذية راجعة لبيانات مختلفة لتحسين مراقبة حالة تشغيل الطائرات بدون طيار والتحكم فيها.
3. المزايا والتحديات
يتميز استخدام محركات السيرفو في مجال الطائرات المسيرة بمزايا هامة، مثل صغر حجمها وخفة وزنها وبساطة هيكلها وسهولة تركيبها. ومع ذلك، مع التطور المستمر لتكنولوجيا الطائرات المسيرة وانتشارها، ازدادت متطلبات دقة محركات السيرفو واستقرارها وموثوقيتها. لذلك، عند اختيار محركات السيرفو واستخدامها، من الضروري مراعاة الاحتياجات الخاصة وبيئة عمل الطائرة المسيرة بشكل شامل لضمان تشغيلها الآمن والمستقر.
طورت شركة DSpower سلسلة "W" من محركات السيرفو للطائرات بدون طيار، وهي مزودة بأغلفة معدنية بالكامل، وتتميز بمقاومة فائقة لدرجات الحرارة المنخفضة تصل إلى -55 درجة مئوية. يتم التحكم بها جميعًا بواسطة ناقل CAN، وهي مقاومة للماء بتصنيف IPX7. تتميز هذه المحركات بدقة عالية، وسرعة استجابة، ومقاومة للاهتزاز، ومقاومة للتداخل الكهرومغناطيسي. نرحب باستشارتكم.
باختصار، لا يقتصر استخدام محركات السيرفو في مجال الطائرات بدون طيار على الوظائف الأساسية كالتحكم في الطيران وضبط الوضعية، بل يشمل أيضًا جوانب متعددة، مثل تنفيذ عمليات معقدة وتوفير تحكم عالي الدقة. ومع التطور المستمر للتكنولوجيا وتوسع نطاق تطبيقاتها، ستتسع آفاق استخدام محركات السيرفو في مجال الطائرات بدون طيار.
وقت النشر: ٢٣ سبتمبر ٢٠٢٤