Inside a Drone: Frame, Motors, ESCs and Propellersناو درۆن: چوارچێوەی درۆن، ماتۆڕەکان، کۆنترۆڵکەرەکانی خێرایی و پەروانەکان

Open a camera quadcopter or a small racing drone and you find the same team of parts. Each part has one job, and the drone flies only when all of them work together. The picture below pulls the parts apart so you can see each one.

چوارپەروانەیەکی وێنەگرتن یان درۆنێکی بچووکی پێشبڕکێ بکەرەوە، هەمان تیمی بەشەکان دەبینیت. هەر بەشێک یەک کاری هەیە و درۆنەکە تەنیا کاتێک دەفڕێت کە هەموویان پێکەوە کار بکەن. وێنەکەی خوارەوە بەشەکان لێک جیا دەکاتەوە بۆ ئەوەی هەر یەکەیان ببینیت.

The frame is the structural body that holds every other part. Its centre plates carry the electronics and the battery, its arms hold the motors out at the corners, and the landing gear keeps the camera and the battery off the ground. Many camera drones have folding arms, so they fit in a small bag.

چوارچێوەی درۆن ئەو لاشە پێکهاتەییەیە کە هەموو بەشەکانی تر هەڵدەگرێت. پلێتە ناوەڕاستەکانی ئامێرە ئەلیکترۆنییەکان و پاترییەکە هەڵدەگرن، باسکەکانی ماتۆڕەکان لە گۆشەکاندا بە دوورییەوە ڕادەگرن و قاچەکانی نیشتنەوە کامێرا و پاترییەکە لە زەوی دوور دەخەنەوە. زۆر درۆنی وێنەگرتن باسکی قەدکراویان هەیە، بۆیە لە جانتایەکی بچووکدا جێیان دەبێتەوە.

Most frames are made of carbon fibre (stiff and light) or plastic (cheap and tough). A stiff frame matters: a frame that bends or shakes passes vibration to the motion sensors of the flight controller and makes the drone harder to control. A frame's size is the distance from one motor to the opposite motor, diagonally: a 500 mm frame has about 50 cm between opposite motors, and that space decides the biggest propellers that fit.

زۆربەی چوارچێوەکانی درۆن لە فایبەری کاربۆن (ڕەق و سووک) یان پلاستیک (هەرزان و بەرگەگر) دروست دەکرێن. ڕەقی گرنگە: چوارچێوەیەکی درۆن کە دەچەمێتەوە یان دەلەرزێت، لەرزینەکە دەگوازێتەوە بۆ هەستەوەرەکانی (Sensor) جووڵەی کۆنترۆڵکەری فڕین و کۆنترۆڵکردنی درۆنەکە قورستر دەکات. قەبارەی چوارچێوەی درۆن دووریی نێوان ماتۆڕێک و ماتۆڕە بەرامبەرەکەیەتی، بە لاری: چوارچێوەیەکی درۆنی ⁦500 mm⁩ نزیکەی ⁦50 cm⁩ لە نێوان دوو ماتۆڕی بەرامبەردا هەیە و ئەو بۆشاییە گەورەترین پەروانە دیاری دەکات کە جێی دەبێتەوە.

Propulsion means everything that pushes the drone through the air. The propulsion system is the motors and the propellers, with the ESCs that drive the motors. On a multirotor it is a short chain, repeated for every rotor: the battery stores energy, the ESC decides how much of it reaches the motor, the motor turns, and the propeller pushes air down. The air pushes the propeller back up, and that push is thrust.

پاڵنان واتە هەموو ئەو شتانەی درۆنەکە بە ناو هەوادا پاڵ دەنێن. سیستەمی پاڵنان بریتییە لە ماتۆڕەکان و پەروانەکان، لەگەڵ کۆنترۆڵکەرەکانی خێرایی کە ماتۆڕەکان دەخەنە کار. لە فرەپەروانەدا (Multirotor) زنجیرەیەکی کورتە کە بۆ هەر ڕۆتۆرێک (Rotor) دووپاتە دەبێتەوە: پاتری وزە هەڵدەگرێت، کۆنترۆڵکەری خێرایی بڕیار دەدات چەندی بگاتە ماتۆڕەکە، ماتۆڕ دەسووڕێتەوە و پەروانە هەوا بەرەو خوارەوە پاڵ دەنێت. هەواش پەروانەکە بەرەو سەرەوە پاڵ دەنێتەوە و ئەمە هێزی پاڵنەرە.

Notice the word: propellers make thrust. On a multirotor the thrust points up, so it does the job that lift does for an aeroplane's wings. When the drone tilts, the same thrust also moves it along. On a fixed-wing drone the wing makes the lift and the propeller pulls the drone forward. You will meet all four forces in How a quadcopter flies.

ئاگاداری وشەکە بە: پەروانەکان هێزی پاڵنەر دروست دەکەن. لە فرەپەروانەدا هێزی پاڵنەر بەرەو سەرەوەیە، بۆیە ئەو کارە دەکات کە هێزی سەرخەر (Lift) بۆ باڵەکانی فڕۆکە دەیکات. کاتێک درۆنەکە لار دەبێتەوە، هەمان هێزی پاڵنەر بەرەو پێشیشی دەبات. لە درۆنی باڵجێگیردا (Fixed-wing drone) باڵەکە هێزی سەرخەر دروست دەکات و پەروانەکە درۆنەکە بەرەو پێش ڕادەکێشێت. هەر چوار هێزەکە (Force) لە چوارپەروانە چۆن دەفڕێت دەبینیت.

Almost every drone uses brushless motors. Inside, the part that stays still, the stator, carries copper coils. Around it spins a cup-shaped bell lined with magnets. In most drone motors the outside spins (an outrunner), and the propeller sits on top of the bell.

نزیکەی هەموو درۆنەکان ماتۆڕە بێفڵچەکان بەکار دەهێنن. لە ناویدا، ئەو بەشەی کە جێگیر دەمێنێتەوە (stator) کۆیلی مسی پێوەیە. بە دەوریدا زەنگێکی کووپ‌ئاسا دەسووڕێتەوە کە موگناتیسی پێوەیە. لە زۆربەی ماتۆڕەکانی درۆندا بەشی دەرەوە دەسووڕێتەوە (پێی دەڵێن outrunner) و پەروانەکە لەسەر زەنگەکە دادەنرێت.

Cheaper motors with brushes use small carbon blocks that rub on a spinning switch to change the current; the brushes wear out and spark. The small motors of IoT labs are of this kind (The DC motor). A brushless motor has no brushes: nothing rubs except two small bearings, so it is light, strong, efficient and long-lasting. The price is that it cannot run straight from the battery: it needs an ESC to switch the current through its coils in the right order.

ماتۆڕی هەرزانتر کە فڵچەیان هەیە، پارچەی کاربۆنی بچووک بەکار دەهێنن کە بە سویچێکی سووڕاودا دەخشێن بۆ گۆڕینی تەزوو؛ فڵچەکان دەسوێن و پریشک دەدەن. ئەو ماتۆڕە بچووکانەی لە تاقیگەکانی IoTـدا بەکار دێن لەم جۆرەن (ماتۆڕی DC: تا تەزوو هەبێت دەسووڕێت). ماتۆڕی بێفڵچە فڵچەی نییە: جگە لە دوو بێرینگی بچووک هیچ شتێک ناخشێت، بۆیە سووک، بەهێز، کەم‌خەرج و تەمەندرێژە. نرخەکەی ئەوەیە کە ناتوانێت ڕاستەوخۆ لە پاترییەوە کار بکات: پێویستی بە کۆنترۆڵکەرێکی خێرایی هەیە بۆ ئەوەی تەزووەکە بە ڕیزی دروست بە کۆیلەکانیدا بنێرێت.

Motors are named by sizes such as 2216: usually the stator is 22 mm wide and 16 mm tall. A bigger stator can give more torque, which bigger propellers need.

ماتۆڕەکان بە ژمارەی وەک ⁦2216⁩ ناو دەنرێن: زۆرجار واتای ئەوەیە کە بەشە جێگیرەکە ⁦22 mm⁩ پان و ⁦16 mm⁩ بەرزە. بەشی جێگیری گەورەتر دەتوانێت زەبری (Torque) زیاتر بدات و پەروانەکانی گەورەتر پێویستیان پێیەتی.

Every drone motor label shows a KV number, for example "2216 920KV". KV tells how many revolutions per minute (rpm) the motor turns for each volt with no propeller on it:

سەر هەموو ماتۆڕێکی درۆن ژمارەیەکی KV نووسراوە، بۆ نموونە «⁦2216 920KV⁩». KV دەڵێت ماتۆڕەکە بۆ هەر ڤۆڵتێک چەند جار لە خولەکێکدا دەسووڕێتەوە (RPM)، کاتێک هیچ پەروانەیەکی لەسەر نییە:

A training quadcopter often has 920 KV motors and a 4S battery: four cells in series, 14.8 V nominal (cells in series). With no propeller: $920 \times 14.8 \approx 13{,}600$ rpm. With a propeller pushing air, the motor turns slower. A full 4S battery (16.8 V) spins it faster than a nearly empty one.

چوارپەروانەیەکی ڕاهێنان زۆرجار ماتۆڕی ⁦920 KV⁩ و پاترییەکی ⁦4S⁩ بەکار دەهێنێت: چوار خانەی پاتری (Battery cell) بە زنجیرەیی، بە ⁦14.8 V⁩ (خانەکان بە زنجیرەیی). بەبێ پەروانە: $920 \times 14.8 \approx 13{,}600$ RPM. کاتێک پەروانەیەک هەوا پاڵ دەنێت، ماتۆڕەکە هێواشتر دەسووڕێتەوە. پاترییەکی ⁦4S⁩ـی پڕ ⁦(16.8 V)⁩ خێراتری دەسووڕێنێت لە پاترییەکی نزیکەی بەتاڵ.

KV is not strength. Low-KV motors (around 100 to a few hundred KV) turn big propellers slowly on big camera and heavy-lift drones; high-KV motors (2,000 KV and more) turn small propellers very fast on racing drones. The right KV depends on the propeller and the battery voltage.

KV بەهێزی نییە. ماتۆڕی KVـی نزم (نزیکەی ⁦100⁩ تا چەند سەد KV) پەروانەی گەورە بە هێواشی دەسووڕێنێت لەسەر درۆنی گەورەی وێنەگرتن و بارهەڵگر؛ ماتۆڕی KVـی بەرز (⁦2,000 KV⁩ و زیاتر) پەروانەی بچووک زۆر بە خێرایی دەسووڕێنێت لەسەر درۆنی پێشبڕکێ. KVـی گونجاو بەندە بە پەروانە و ڤۆڵتیەی پاتری.

An ESC (electronic speed controller) is the part that regulates the motor's speed. The flight controller only sends a tiny signal, far too weak to turn a motor. The ESC is the muscle: it takes the battery's direct current and, following the signal, switches it through the motor's three wires in the right order, thousands of times a second.

کۆنترۆڵکەری خێرایی ئەو بەشەیە کە خێرایی ماتۆڕ ڕێک دەخات. کۆنترۆڵکەری فڕین تەنیا سیگناڵێکی زۆر لاواز دەنێرێت کە ناتوانێت ماتۆڕ بسووڕێنێت. کۆنترۆڵکەری خێرایی ماسولکەکەیە: تەزووی ڕاستەوخۆی پاترییەکە وەردەگرێت و بەپێی سیگناڵەکە، لە چرکەیەکدا هەزاران جار بە ڕیزی دروست بە سێ وایەرەکەی ماتۆڕەکەدا دەینێرێت.

There is one ESC for each motor. On small drones the four ESCs often share one board, a 4-in-1 ESC. Each ESC has a current rating, for example 20 A or 30 A: it must carry the most current its motor can draw, with some to spare, or it overheats. Many ESCs can also send telemetry back to the flight controller: motor speed, temperature and current.

بۆ هەر ماتۆڕێک یەک کۆنترۆڵکەری خێرایی هەیە. لە درۆنی بچووکدا هەر چوار کۆنترۆڵکەری خێراییەکە زۆرجار یەک بۆرد بەکار دەهێنن، کە پێی دەڵێن ⁦4-in-1 ESC⁩. هەر کۆنترۆڵکەرێکی خێرایی سنووری تەزووی خۆی هەیە، بۆ نموونە ⁦20 A⁩ یان ⁦30 A⁩: دەبێت زۆرترین تەزوو هەڵبگرێت کە ماتۆڕەکەی دەیکێشێت، لەگەڵ هەندێک زیادە، ئەگینا زۆر گەرم دەبێت. زۆر کۆنترۆڵکەری خێرایی هەروەها دەتوانن تەلەمەتری (Telemetry) بنێرنەوە بۆ کۆنترۆڵکەری فڕین: خێرایی ماتۆڕ، پلەی گەرمی و تەزوو.

Each coil becomes a magnet while current flows through it. In the simple method that most drone ESCs use, the coils are never all powered at once. At each step, current goes in through one of the three wires and out through another, while the third wire rests. The two powered coils pull the spinning magnets toward them. Then the ESC moves on to the next step, the pull moves round, and the magnets chase it.

هەر کۆیلێک کاتێک تەزوو پێیدا تێدەپەڕێت دەبێتە موگناتیس. لەو ڕێگا سادەیەدا کە زۆربەی کۆنترۆڵکەرەکانی خێرایی بەکاری دەهێنن، هەرگیز هەموو کۆیلەکان پێکەوە ناخرێنە کار. لە هەر هەنگاوێکدا تەزوو لە یەکێک لە سێ وایەرەکەوە دەچێتە ژوورەوە و لە یەکێکی ترەوە دێتە دەرەوە، لە کاتێکدا وایەری سێیەم پشوو دەدات. دوو کۆیلە چالاکەکە موگناتیسە سووڕاوەکان بەرەو لای خۆیان ڕادەکێشن. پاشان کۆنترۆڵکەری خێرایی دەچێتە هەنگاوی دواتر، ڕاکێشانەکە دەسووڕێتەوە و موگناتیسەکان بەدوایدا ڕادەکەن.

The faster the ESC steps, the faster the motor spins. Most drone ESCs sense where the magnets are from the small voltage on the resting wire, so the motor needs no extra position sensor. Real drone motors have more coils and magnets than the picture, but they work the same way.

هەتا کۆنترۆڵکەری خێرایی خێراتر هەنگاو بنێت، ماتۆڕەکە خێراتر دەسووڕێتەوە. زۆربەی کۆنترۆڵکەرەکانی خێرایی لە درۆنەکاندا لە ڤۆڵتیەی بچووکی سەر وایەرە پشوودەرەکەوە دەزانن موگناتیسەکان لە کوێن، بۆیە ماتۆڕەکە پێویستی بە هەستەوەرێکی زیادەی شوێن نییە. ماتۆڕەکانی ڕاستەقینەی درۆن کۆیل و موگناتیسی زیاتریان هەیە لە وێنەکە، بەڵام بە هەمان شێوە کار دەکەن.

Many times a second, the flight controller tells each ESC the speed it wants. There are a few agreed "languages" (protocols) for this message:

کۆنترۆڵکەری فڕین لە هەر چرکەیەکدا چەندین جار بە هەر کۆنترۆڵکەرێکی خێرایی دەڵێت چ خێراییەکی دەوێت. چەند «زمانێکی» ڕێککەوتوو (پرۆتۆکۆڵەکان (Protocol)) بۆ ئەم نامەیە هەن:

Each blade of a propeller is a small, twisted wing: as it spins, it turns air downwards and is pushed up (how a propeller pushes). A propeller is described by two numbers in inches: diameter × pitch.

هەر پەڕەیەکی پەروانە باڵێکی بچووکی بادراوە: کاتێک دەسووڕێتەوە، هەوا بەرەو خوارەوە لا دەدات و بەرەو سەرەوە پاڵ دەنرێت (پەروانە چۆن پاڵ دەنێت). پەروانە بە دوو ژمارە بە ئینج وەسف دەکرێت: تیرە × هەنگاوی پەروانە.

A bigger diameter or pitch moves more air in each turn but needs more torque, so big propellers go with low-KV motors. Propellers have two, three or more blades: more blades grip more air inside a small circle, but each extra blade adds drag. Propellers also come in pairs, clockwise (CW) and counter-clockwise (CCW); each one fits only a motor that spins its way. To tell them apart, look at a blade: the thicker, rounded edge is the leading edge and moves first. ArduPilot calls CW propellers "pushers" and CCW propellers "pullers".

تیرە یان هەنگاوی پەروانەی گەورەتر لە هەر سووڕانەوەیەکدا هەوای زیاتر دەجووڵێنێت بەڵام زەبری زیاتری پێویستە، بۆیە پەروانەی گەورە لەگەڵ ماتۆڕی KVـی نزمدا دەگونجێت. پەروانەکان دوو، سێ یان زیاتر پەڕەیان هەیە: پەڕەی زیاتر لە ناو بازنەیەکی بچووکدا هەوای زیاتر دەگرێت، بەڵام هەر پەڕەیەکی زیادە هێزی بەرهەڵستکەر (Drag) زیاد دەکات. پەروانەکان بە جووتیش دێن، میل‌سووڕی ⁦(CW)⁩ و چەپسووڕی ⁦(CCW)⁩؛ هەر یەکەیان تەنیا لەسەر ماتۆڕێک دادەنرێت کە بە ئاڕاستەی ئەو دەسووڕێتەوە. بۆ جیاکردنەوەیان سەیری پەڕەیەک بکە: لێوارە ئەستوورتر و خڕەکە لێواری پێشەوەیە و یەکەم جار دەجووڵێت. ArduPilot بە پەروانەکانی CW دەڵێت «pushers» و بە CCW دەڵێت «pullers».

All four ESCs, the flight controller and the radio parts take power from one battery. The battery plugs in through one strong main connector, for example an XT60. A power distribution board (PDB), or a 4-in-1 ESC board that does the same job, shares the battery's power among the ESCs. A small regulator turns the battery's 14.8 V into the steady 5 V that the flight controller needs; it often also measures the battery's voltage and current for the low-battery warning (Batteries and power).

هەر چوار کۆنترۆڵکەری خێراییەکە، کۆنترۆڵکەری فڕین و بەشە ڕادیۆییەکان لە یەک پاترییەوە کارەبا وەردەگرن. پاترییەکە بە یەک سەری کێبڵی (Cable connector) سەرەکیی بەهێز دەبەسترێت، بۆ نموونە ⁦XT60⁩. بۆردی دابەشکردنی کارەبا ⁦(PDB)⁩، یان بۆردێکی ⁦4-in-1 ESC⁩ کە هەمان کار دەکات، کارەبای پاترییەکە بەسەر کۆنترۆڵکەرەکانی خێراییدا دابەش دەکات. ڕێکخەرێکی بچووک ⁦14.8 V⁩ـی پاترییەکە دەکاتە ئەو ⁦5 V⁩ جێگیرەی کۆنترۆڵکەری فڕین پێویستیەتی؛ زۆرجار ڤۆڵتیە و تەزووی پاترییەکەش دەپێوێت بۆ ئاگادارکردنەوەی پاتریی کەم (پاتری و وزە).

Why are the battery wires so thick? Electric power is voltage times current, $P = V \times I$ (power and energy). At full throttle four motors can draw about 60 A together: $14.8\,\text{V} \times 60\,\text{A} \approx 890\,\text{W}$. Thin wires would get hot and waste energy, so the high-current paths are thick copper. Such big currents also make the battery's voltage dip for a moment (voltage sag). Signal wires carry almost no current and can be thin.

بۆچی وایەرەکانی پاتری ئەوەندە ئەستوورن؟ توانای کارەبایی (Electric power) یەکسانە بە ڤۆڵتیە جاران تەزوو، $P = V \times I$ (توانا و وزە). بە گازی (Throttle) تەواو چوار ماتۆڕ پێکەوە دەتوانن نزیکەی ⁦60 A⁩ بکێشن: $14.8\,\text{V} \times 60\,\text{A} \approx 890\,\text{W}$. وایەری باریک گەرم دەبێت و وزە بە فیڕۆ دەدات، بۆیە ڕێڕەوەکانی تەزووی بەرز مسی ئەستوورن. تەزووی ئەوەندە گەورە ڤۆڵتیەی پاترییەکە بۆ ساتێک دادەبەزێنێت (دابەزینی ڤۆڵتیە). وایەرەکانی سیگناڵ نزیکەی هیچ تەزوو هەڵناگرن و دەتوانن باریک بن.

The parts must suit each other: the propellers must fit the frame without touching, the motor's KV must suit the propeller and the battery voltage, the ESCs must carry the motors' current, and the battery must give enough current without being too heavy.

بەشەکان دەبێت لەگەڵ یەکتر بگونجێن: پەروانەکان دەبێت لە چوارچێوەی درۆنەکەدا جێیان ببێتەوە بەبێ ئەوەی بەر یەک بکەون، KVـی ماتۆڕ دەبێت لەگەڵ پەروانە و ڤۆڵتیەی پاتری بگونجێت، کۆنترۆڵکەرەکانی خێرایی دەبێت تەزووی ماتۆڕەکان هەڵبگرن و پاترییەکە دەبێت تەزووی پێویست بدات بەبێ ئەوەی زۆر قورس بێت.

Builders use a rule of thumb, a habit from experience rather than a law of physics: all the motors together should give about twice the drone's weight in thrust, a thrust-to-weight ratio of about 2. Then the drone hovers at roughly half power and keeps spare thrust for climbing, wind and quick turns. Racing drones use much more; some heavy-lift drones fly with less and gentler limits. Heavy loads are often carried by six or eight rotors instead of four (Six or eight rotors).

دروستکەران یاسایەکی ئەزموونی بەکار دەهێنن، کە نەریتێکە لە ئەزموونەوە نەک یاسایەکی فیزیا: هەموو ماتۆڕەکان پێکەوە دەبێت نزیکەی دوو هێندەی کێشی درۆنەکە هێزی پاڵنەر بدەن، واتە ڕێژەی پاڵنەر بۆ کێش نزیکەی 2 بێت. بەم شێوەیە درۆنەکە بە نزیکەی نیوەی هێزی پاڵنەری تەواوی لە هەوادا ڕادەوەستێت و هێزی پاڵنەری زیادەی بۆ بەرزبوونەوە، با و سووڕانەوەی خێرا دەمێنێتەوە. درۆنی پێشبڕکێ زۆر زیاتر بەکار دەهێنێت؛ هەندێک درۆنی بارهەڵگر بە کەمتر و سنووری نەرمترەوە دەفڕن. بۆ باری قورس زۆرجار لەبری چوار، شەش یان هەشت ڕۆتۆر بەکار دێت (شەش یان هەشت ڕۆتۆر).

A real example (the maker's figures, checked in November 2026): a 500 mm training kit made for the open-source PX4 autopilot uses 2216 920 KV motors, 10 × 4.5 propellers, four 20 A ESCs and a 4S battery of 3,000–5,000 mAh; its maker gives about 18 minutes of hovering with a 5,000 mAh battery.

نموونەیەکی ڕاستەقینە (ژمارەکانی دروستکەر، لە تشرینی دووەمی ⁦2026⁩دا پشکنراون): کیتێکی ڕاهێنانی ⁦500 mm⁩ کە بۆ فڕۆکەوانی خۆکاری (Autopilot) کۆدکراوەی (Open source) ⁦PX4⁩ دروست کراوە، ماتۆڕی ⁦2216 920 KV⁩، پەروانەی ⁦10 × 4.5⁩، چوار کۆنترۆڵکەری خێرایی (هەر یەکەیان ⁦20 A⁩) و پاترییەکی ⁦4S⁩ـی ⁦3,000–5,000 mAh⁩ بەکار دەهێنێت؛ دروستکەرەکەی دەڵێت بە پاترییەکی ⁦5,000 mAh⁩ نزیکەی ⁦18⁩ خولەک لە هەوادا ڕادەوەستێت.