[9] Budujemy quadcopter - Bezpieczeństwo ponad wszystko

Nie samymi sukcesami człowiek żyje ;). Ten post prawdopodobnie długo by jeszcze nie powstał, gdyby nie fakt, że sytuacje niebezpieczne i awarie quadcoptera zaczęły towarzyszyć również nam - proporcjonalnie do wzrostu liczby odbywanych lotów i generalnej eksploatacji sprzętu. A ponieważ piszemy tu o wszystkim co nas spotyka, aby uchronić Was przed tym samym opiszemy co może się stać podczas lotów i jak tego unikać.

Sytuacje niebezpieczne z użyciem sprzętu latającego były, są i zawsze będą miały miejsce. Drony, które budujemy lub możemy kupić w sklepie to kupa sprzętu, przeładowana elektroniką, w której może zawieźć każdy jeden element. Spadające koptery będą uderzać nie tylko o ziemię, ale również po kieszeniach, bo raczej niewielu jest fanów latania, dla których latający sprzęt za ponad 2000zł będzie wydatkiem, na który może sobie pozwolić codziennie. A i tak to jest najmniejsza strata, bo jeśli przytrafi się nam nieszczęśliwie rozbić komuś samochód, wlecieć w dom lub w najgorszym przypadku w przypadkową osobę to będziemy mieli prawdziwe zmartwienie.


W ostatnim czasie lataliśmy więcej, dalej i wyżej. Sprzęt, który złożyliśmy (było, nie było) w większości z budżetowych części czasem niestety zawodzi choć oczywiście nie wszystko można zrzucić jedynie na sprzęt, ale również i na nasze "genialne pomysły" lub "błędy w sztuce pilotażu". Zatem przyjrzymy się - co może się stać nieprzyjemnego podczas lotów poczynając od naszych przypadków:

• lot na wyczerpanej baterii - można się od tego oczywiście uchronić, wystarczy POMYŚLEĆ i NIE RYZYKOWAĆ tylko wymienić baterię na nową; nam zachciało się testować prędkość schodzenia do lądowania w trybie automatycznego lądowania (RTL). Efekt: kopter zawisł na 10 metrach nad punktem lądowania po czym runął na ziemię. Straty: jedynie połamane podwozie, bo zachowując resztki świadomości z całej sytuacji zdążyłem przełączyć w tryb STABILIZE i metr nad ziemią dać maksymalny gaz, co zmniejszyło impet uderzenia, poza tym lataliśmy nad trawnikiem - gdyby to był asfalt lub beton straty byłyby pewnie wiele większe.
• awaria silnika (lub silników) w locie - w zasadzie rzecz nie do przewidzenia jeśli silnik wcześniej nie daje o sobie znać. To, co jednak można zrobić to sprawdzić i utrwalić połączenie kabli między regulatorem a silnikiem - u nas podejrzewamy utratę synchronizacji silnika, bo z jakichś powodów mógł się rozłączyć jeden z kabli zasilających - w sumie teraz już nie dojdziemy co to było. Tak czy inaczej kopter znów runął z ok. 10m, ale mocno po skosie dwukrotnie obracając się do góry podwoziem (tzw. "flip of death" znany z popularnych dronów DJI np. Phantom lub S800). Wpadł wprawdzie w wysoką trawę, ale "majtki były do wymiany" ;) bo obok stały 3 auta osobowe pomijając już fakt, że przez chwilę miałem sam "śmierć w oczach" widząc śmigła obracające się w dół do ziemi i lecące prosto na nas stojących pod kopterem. Szczęście w nieszczęściu, awarii uległ jeden silnik i kopter zniosło w jedną ze stron i to w dużą trawę. Wszystko przetrwało, ale strach był największy jak do tej pory.
• lot z uszkodzonym silnikiem - to konsekwencja poprzedniej sytuacji, w której myśleliśmy, że po takim upadku "nic się nie stało". Zestresowani sytuacją, ale również uradowani, że gołym okiem kopterowi nic nie jest - złożyliśmy go "do kupy" i uruchomiliśmy ponownie. Po uniesieniu się do góry na ok. 2-3m okazało się, że ten jeden silnik pracuje nieco wolniej od pozostałych, a cały dron zaczął się obracać wokół swojej pionowej osi. Dodatkowo gaz nie działał przez to płynnie, więc w sumie z niewielkiej wysokości ok. 1m przyglebiliśmy w ziemię podwoziem. Niestety ziemia twarda a podwozie sztywne - efekt: kolejny raz połamana rurka węglowa, znów do wymiany...

Co jeszcze może się stać?

Trzy w zasadzie prozaiczne sytuacje, które mimo wszystko nas przystopowały, niestety spowodowały nie potrzebne koszta (nowe części) i dały do myślenia. Choć i tak wiemy, że to naprawdę niewiele w porównaniu do tego, co jeszcze może się stać. A powodów, żeby dron spadł może być naprawdę jeszcze wiele...

• odpadnięcie śmigła - przez zwykłe odkręcenie się piasty lub zużycie materiału i odpadnięcie łopat
• utrata kontroli - spowodowana np. błędem w pilotażu lub złymi warunkami do latania
• utrata sygnału - utrata połączenia aparatury z odbiornikiem, wyjątkowo częsty przypadek w dronach sprzedawanych w komplecie w radiem np. DJI Phantom lub w każdych innych kopterach, gdy wylecimy poza zasięg aparatury lub zakłócimy jej sygnał
• błąd oprogramowania sterownika - kolejny częsty przypadek, na który nie ma rady ani ratunków, po prostu czasem się zdarza i znów muszę przytoczyć tu DJI Phantoma i jego "flip of death"; trzeba pamiętać, że latamy w zasadzie sprzętem, który ma komputer na pokładzie, a nawet najlepszy software może czasem zrobić "blue screen"...
• awaria każdego jednego elementu elektronicznego (silnika, regulatora, kabli, odbiornika, sterownika, baterii) - każdy element może zwyczajnie zawieść czy to przez elektroniczne czy mechaniczne uszkodzenie, oczywiście zwykle zdarza się to w najmniej oczekiwanych okolicznościach.

Przestrzegamy i radzimy

Nauczeni naprawdę jak na razie niewielkim "złym doświadczeniem" mimo wszystko chcemy przestrzec i poradzić kilka rzeczy, które mogą Was uchronić przez nieprzyjemnymi konsekwencjami nieprzemyślanych decyzji podjętych a raczej nie podjętych przez lotem:

• konfigurując ArduCopter w domu nie podłączajcie zasilania pod silniki - ArduCopter da się w pełni skonfigurować (prócz klasycznego testu silników lub sprawdzenia ich wpływu na kompas) podłączając jedynie zasilanie pod APM i/lub odbiornik. Jeśli wystarczy Wam samo zasilenie APM to problem rozwiązuje kabel USB - po jego podłączeniu do ArduCoptera jest on zasilany przez USB z komputera; jeśli dodatkowo potrzebujecie zasilić odbiornik RC to da się to zrobić w większości przypadków przez podłączenie SAMEGO ODBIORNIKA z baterii głównej przez wtyczkę balansera, która jest przy każdym pakiecie Lipol - należy tu sprawdzić jak ma być wtedy ustawiony sam odbiornik (zależnie od jego modelu) - najczęściej sprawę załatwia odpowiednio wpięta zworka w odbiorniku.
• sprawdź czy kompas działa poprawnie - w przypadku ArduCoptera można to zrobić w Mission Plannerze, po podłączeniu APM pod komputer i włączeniu Mission Plannera czerwona prosta biegnąca od ikony koptera będzie wskazywała jego zwrot w przód, wystarczy poobracać całą konstrukcją w poziomie i sprawdzić, czy kompas wskazuje odpowiednie kierunki - bez tego NIE ZALECAMY WŁĄCZANIA TRYBÓW LOTÓW INNYCH NIŻ STABILIZACJA LUB ALTHOLD ponieważ Loiter, RTL czy Auto skończą się niekontrolowanym odlotem koptera w jednym z losowo wybranych kierunków;
• przed lotem sprawdź czy nie rozłączają się kable łączące regulatory z silnikami bądź regulatory z płytką zasilającą - jeśli kabel jest już bliski rozpięcia to na bank stanie się to w locie, silnik traci synchronizację i kopter spadnie podobnie jak nasz spadł - przewracając się "na plecy" i nie pionowo w dół tylko najczęściej lecąc w określonym kierunku co jest najmniej chyba przewidywalne i najbardziej groźne;
• sprawdź czy śmigła się nie odkręciły lub nie poluzowały na piastach - o tym już pisaliśmy tutaj
• przed uzbrojeniem silników sprawdzajcie ręcznie i na ucho czy nie ma jakiegoś podejrzanego dźwięku przy ich obracaniu, czy nie rzężą albo nie stawiają zbyt dużego oporu. Jeśli tak, to pozostaje zdjąć silnik i rozkręcić jego obudowę. Powodów może być wiele, ale najczęściej chyba odklejają się/odpadają/ułamują się magnesy w silniku lub wał silnika został skrzywiony i gdzieś coś obciera.
• kup obrotomierz i mierz obroty śmigieł koptera - gołym okiem naprawdę ciężko stwierdzić czy wszystkie silniki obracają się jednakowo i zapewnią stabilny lot; my po ostatniej kraksie kupiliśmy prosty obrotomierz za 129zł - wydatek stosunkowo niewielki, ale jego przydatność przed lotem jest po prostu nieoceniona;
• zachowajcie odległość podczas startu i lądowania - do tej pory to ignorowałem, startowałem stojąc 2m obok koptera z tzw. "zrywu" gdy dron unosi się w ułamku sekundy na 2-3m do góry, teraz już wiem, że w razie awarii silnika nie ma szans uciec i jest to po prostu zbędne narażanie zdrowia, można tego uniknąć!
• patrzcie cały czas na kopter podczas lotu - niby banalne, ale stabilizacja drona za sprawą autopilota i fakt, że może się on unosić samodzielnie w miejscu daje okazję do "wyluzowania się" podczas lotu i spuszczenia wzroku z maszyny... Tyle, że w razie awarii silnika kopter leci z taką prędkością i w tak niekontrolowanym locie, że nie ma żadnego czasu ani na ucieczkę, ani na reakcję aparaturą. ZAWSZE PATRZCIE NA MODEL W POWIETRZU!
• sprawdzajcie stan naładowania baterii - najlepiej poprzez telemetryczne monitorowanie go na aparaturze (Hitec Aurora 9/Optima ma taką możliwość w standardzie, bez modułu telemetrii); pod żadnym pozorem nie wznoście się w powietrze, jeśli nie macie pewności ile jeszcze minut lotu Wam zostało, bo zwykle kończy się to upadkiem i zdziwieniem, że "to już koniec batki?!".
• nie ryzykujcie - tak, wiem: "jest ryzyko, jest zabawa" - tak mówią ci, którym się jeszcze udaje uniknąć nieprzyjemnych stresujących sytuacji. Tak samo myślałem prawie równo rok temu, w listopadzie, gdy puściliśmy bez widoczności samolot na lot autonomiczny na odległość kilku kilometrów. Strata 1800zł zabolała, ale gorsze były wyrzuty sumienia, że komuś to mogło spaść na łeb, na auto, wlecieć do domu itp. Na szczęście chyba nikomu nic się nie stało. Było ryzyko, była zabawa i była też strata modelu, Ardupilota, silnika, regulatora, baterii, odbiornika itp. itd. ;)
• wykupcie OC - to oddzielny temat na oddzielny post, który pewnie za jakiś czas się tu pojawi; wiadomo, że OC nie każdemu jest potrzebne, ale jeśli zaczynacie latać wyżej, dalej, w pobliżu auto czy w obecności innych ludzi to roczny koszt ok. 100zł nie jest wydatkiem dużym, a chroni przed wydatkami liczonymi w tysiącach... Sami przymierzamy się do wykupienia OC i będzie to zapewne nasza kolejna "inwestycja w latanie dronem".

Na dokładkę

Na koniec, żeby uświadomić Wam, że powyższe uwagi nie są wyssane z palca a zagrożenie jest realne polecamy obejrzeć poniższe wybrane z setek jak nie tysięcy filmów na YouTube przedstawiające katastrofy z udziałem kopterów. Pozdrawiamy!