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Multicoptertypen – Vor- und Nachteile

Je nach geplantem Einsatzzweck gibt es verschiedene Drohnentypen, welche zum Einsatz kommen können. Um die Auswahl eines geeigneten Trägersystems zu erleichtern, werden hier im Einzelnen die verschiedenen Typen mit Ihren Vor- und Nachteilen aufgelistet.

Bicopter

Im technischen Bereich ein eher weniger vertretener „Exot“. Er verfügt über zwei Antriebsmotoren, bei denen über je ein Servo der Schubvektor geändert werden kann.

  • Keine Redundanz
  • Sehr aufwändige Mechanik

Tricopter

Dieser Copter verfügt über drei Rotoren, sowie über mindestens einen Servo, mit dem der Schubvektor eines Motors (meist des Heck-, bzw. Tailmotors) geändert werden kann. Aufgrund seines speziellen Flugverhaltens, der großen Gierautorität und des großen Winkels zwischen den Armen wird dieser gerne im Einsteiger-Segment als Kameraträger für leichte Kameras verwendet.

  • Einfacher, leichter Aufbau (abgesehen von der Heckmechanik)
  • Sehr kurze Ausleger möglich
  • Großer Winkel zwischen Auslegern ermöglicht einfache Verwendung von Weitwinkelobjektiven
  • Große Gierautorität
  • Keine Redundanz
  • Relativ aufwändige Mechanik
  • Relativ geringe Nutzlast

Quadrocopter

Der Quadrocopter ist der Copter mit der geringsten Motoranzahl, der sich rein über die Drehzahländerung der einzelnen Motoren steuern lässt. Dies macht ihn mechanisch besonders einfach. Aufgrund der geringen Anzahl an Motoren und Reglern ist er relativ kostengünstig realisierbar, allerdings zu Lasten der Tragfähigkeit und der Redundanz.

  • Relativ leichter Frame möglich
  • Verhältnismäßig kostengünstig realisierbar
  • Geringste Anzahl an beweglichen Teilen
  • Lange Flugdauer mit vertretbaren Kosten erreichbar
  • Keine Redundanz
  • Bei Gier-Korrekturen sinkt die horizontale Stabilität
  • Relativ geringe Nutzlast

Hexacopter (Flat)

  • Bedingte Redundanz (Ausfall eines Motors kann bei genügend Leistung teilweise kompensiert werden)
  • Bei Gier-Korrekturen bleibt die horizontale Stabilität erhalten
  • Kostengünstigste Lösung mit Redundanz
  • Relativ groß
  • Große Stromaufnahme
  • Relativ schwer

Hexacopter (Y6)

Aufgrund seiner vielen positiven Eigenschaften wird ein Y6 gerne als Plattform für mittelgroße Kameras oder Sensor-Systeme genutzt. Fällt ein Motor aus, ist davon auszugehen, dass es zu einer schwer zu kontrollierenden Rotation um die Hochachse kommt. Trotzdem ist bei korrekter Auslegung der Traglast eine sichere Landung oft möglich.

  • Redundanz (Ausfall eines Motors kann bei genügend Leistung teilweise kompensiert werden)
  • Bei Gier-Korrekturen bleibt die horizontale Stabilität erhalten
  • Kostengünstigste Lösung mit Redundanz
  • Kleiner als ein vergleichbarer Hexacopter
  • Sehr kurze Ausleger möglich
  • Großer Winkel zwischen Auslegern ermöglichen einfache Verwendung von Weitwinkel- Objektiven
  • Wirkungsgrad kleiner als bei einem klassischen Hexacopter
  • Große Stromaufnahme

Octocopter (Flat)

Ein Octocopter bietet bei Ausfall eines Motors meist eine sehr gute Redundanz und kann in fast allen Fällen sicher gelandet werden. Die Traglast kann sehr groß sein, so dass er uneingeschränkt als Plattform für große Sensorarrays oder Kameras genutzt werden kann.

  • Redundanz (Ausfall eines Motors kann bei genügend Leistung gut kompensiert werden)
  • Große Traglast
  • Sehr stabiles Flugverhalten
  • Sehr groß
  • Sehr schwer
  • Windanfällig
  • Sehr große Stromaufnahme

Octocopter (X8)

Bis auf den Vorteil eines geringeren Platzbedarfs auf Kosten einer etwas geringeren Effizienz ist der Einsatzbereich der gleiche wie bei einem Octocopter in klassischer Bauweise.

  • Redundanz (Ausfall mehrerer nicht an einem Arm befindlicher Motoren kann sehr gut kompensiert werden)
  • Große Traglast
  • Sehr stabiles Flugverhalten
  • Kleiner als ein vergleichbarer Octocopter
  • Recht wenig Windanfällig
  • Relativ schwer
  • Schlechterer Wirkungsgrad als ein vergleichbarer Octocopter (Flat)
  • Sehr große Stromaufnahme

Dodecacopter

Wenn es darum geht hochwertigste Filmkameras mit schweren Gimbals und lichtstarken Objektiven zu nutzen, dann sind Copter dieser Klasse erste Wahl.

  • Extrem gute Redundanz (Ausfall mehrerer Motoren kann kompensiert werden)
  • Besonders große Traglast
  • Besonders stabiles Flugverhalten
  • Sehr groß
  • Hohe Kosten
  • Sehr schwer
  • Extremer Stromverbrauch

Fazit

Generell kann man davon ausgehen, dass die Anschaffungskosten mit der Anzahl der Motoren und somit auch der Motorregler, steigen. Auf der anderen Seite steigen Betriebssicherheit, Traglast sowie Flugsicherheit und Flugstabilität ebenfalls mit der Anzahl der Motoren.

Will man sehr teure und schwere Sensorik oder eine große Kamera mit einem Gimbal nutzen, so sollte man eine Plattform mit mindestens 8 Motoren wählen, denn nur so kann bei korrekter Auslegung der Ausfall eines Antriebs sicher kompensiert werden. Neben der Anzahl und Anordnung der Rotoren gibt es selbstverständlich noch viele weitere Faktoren, welche bei der Auswahl eines Frames berücksichtigt werden müssen. Das Flugverhalten ist unter anderem sehr stark vom Gewicht des Copters abhängig, wobei generell zu sagen ist, dass ein schwererer Copter ruhiger fliegt.

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