Drones zijn vliegtuigen zonder piloot. In de nrc.next van 27 september 2013 wordt geschreven over een nieuw soort opbouwdrones. Ze bestaan uit losse rotors, die als karretjes op wielen op de grond automatisch aan elkaar koppelen om stabiel te kunnen vliegen met een combinatie van minstens vier rotors. Stabiel vliegen betekent dat de individueel aangedreven drones in een horizontaal vlak in de lucht blijven draaien.
a) Kant-en-klare combinaties worden onder de naam Parrot op internet aangeboden. Zoek naar een afbeelding van dit type en leg uit welke sensoren de drone moet hebben om stabiel te kunnen vliegen.
b) Een combinatie van drie rotors vliegt blijkbaar niet stabiel. Waardoor kan een helikopter met slechts twee rotors wel stabiel vliegen?
c) Teken de vectoren op de stabiel in de lucht hangende heli.
d) Een combinatie met vier of meer rotors op één rechte lijn naast elkaar kan draaien om die as. Hoe is deze as gericht?
e) De combinatie met draaiende rotors stuwt zichzelf voort in een richting loodrecht op het draaivlak van een rotor. Hoe kan de combinatie zich zowel optillen als horizontaal vliegen?
Uitwerking vraag (a)
De drone moet een sensor hebben om de stand ten opzichte van het horizontale vlak te meten, en sensoren om de omgeving af te tasten op obstakels.
Uitwerking vraag (b)
Een heli wordt door het gewicht van de gondel naar beneden getrokken. Daardoor kan één rotor (de hefrotor) met één kracht naar boven dit gewicht stabiliseren. De staartrotor zorgt ervoor dat de gondel niet gaat meedraaien met de hefrotor.
Uitwerking vraag (c)
Uitwerking vraag (d)
De as is de verbindings lijn van de rotors.
Uitwerking vraag (e)
Door de rotors schuin te richten kan stuwvector een component hebben in horizontale richting, net als je in de schets van de heli zou kunnen voorstellen.
