Unatoč činjenici da su kvadrokopteri izuzetno moderna tema, odabir komponenti za sastavljanje vašeg uređaja i dalje nije tako jednostavan. Odabir dijelova za određeni projekt je mučna potraga za optimalnom kombinacijom težine, snage i funkcionalnosti. Stoga, prije nego što zaronite u svijet bezbrojnih online trgovina i bezimenih kineskih proizvođača, obavimo pripremne radove.

Šta je kvadrokopter i zašto je potreban?

Multirotori, poznati i kao multikopteri ili jednostavno helikopteri, su bespilotne letjelice dizajnirane za zabavu, snimanje fotografija i video zapisa iz zraka ili testiranje automatiziranih sistema.

Kopteri se obično razlikuju po broju motora koji se koriste - od bikoptera sa dva motora (kao GunShip iz filma Avatar) do oktakoptera sa osam motora. Zapravo, broj motora je ograničen samo vašom maštom, budžetom i mogućnostima kontrolora leta. Klasična verzija je kvadrokopter sa četiri motora koji se nalaze na gredama koje se ukrštaju. Francuz Étienne Oehmichen pokušao je izgraditi takvu konfiguraciju još 1920. godine, a 1922. je čak i uspio. U suštini, ovo je najlakša i najjeftinija opcija za pravljenje aviona koji može lako podići male kamere kao što je GoPro u zrak. Ali ako ćete poletjeti s ozbiljnom foto i video opremom, onda biste trebali odabrati helikopter s velikim brojem motora - to će ne samo povećati nosivost, već će dodati i pouzdanost ako jedan ili više motora pokvare tokom leta .

Teorija leta

U teoriji leta (aerodinamici) uobičajeno je razlikovati tri ugla (ili tri ose rotacije) koji određuju orijentaciju i pravac vektora kretanja aviona. Jednostavno rečeno, letelica negde „gleda“ i negde se kreće. Štaviše, možda se neće kretati u smjeru u kojem „gleda“. Čak i avioni u letu imaju neku vrstu "drift" komponente koja ih udaljava od pravca kursa. A helikopteri uglavnom mogu letjeti bočno.

Ova tri ugla se obično nazivaju roll, pitch i yaw. Roll je rotacija vozila oko njegove uzdužne ose (ose koja ide od nosa do repa). Visina je rotacija oko svoje poprečne ose (kljune nos, podiže rep). Zakretanje je rotacija oko vertikalne ose, najsličnija rotaciji u "prizemnom" smislu.

Osnovni manevri (s lijeva na desno): ravno, roll/pitch i skretanje

U klasičnom dizajnu helikoptera, glavni rotor upravlja okretanjem i nagibom pomoću preklopne ploče. Budući da glavni rotor ima otpor zraka različit od nule, helikopter doživljava obrtni moment usmjeren u smjeru suprotnom od rotacije rotora, a da bi ga kompenzirao, helikopter ima repni rotor. Promjenom performansi repnog rotora (okreti ili nagib), klasični helikopter kontrolira skretanje. U našem slučaju sve je komplikovanije. Imamo četiri šrafa, dva se okreću u smjeru kazaljke na satu, dva u suprotnom smjeru. Većina konfiguracija koristi propelere fiksnog nagiba i mogu se kontrolirati samo njihovom brzinom. Ako se svi rotiraju istom brzinom, poništit će jedni druge: skretanje, prevrtanje i nagib će biti nula.

Ako povećamo broj okretaja jednog propelera koji se okreće u smjeru kazaljke na satu i smanji broj okretaja drugog propelera koji se okreće u smjeru kazaljke na satu, onda ćemo zadržati ukupan obrtni moment i skretanje će i dalje biti nula, ali će se kotrljanje ili nagib (ovisno o tome gdje radimo njegov "nos") promijeniti. A ako povećamo brzinu na oba propelera koji se rotiraju u smjeru kazaljke na satu, a smanjimo brzinu na propelerima koji se rotiraju u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (da bismo održali ukupno podizanje), tada će se pojaviti okretni moment koji će promijeniti kut skretanja. Jasno je da sve to nećemo raditi mi sami, već putem kompjutera koji će primati signal sa upravljačkih palica, dodavati korekcije sa akcelerometra i žiroskopa i po potrebi okretati šrafove. Da bi se dizajnirao helikopter, potrebno je pronaći balans između težine, vremena leta, snage motora i drugih karakteristika. Sve to zavisi od konkretnih zadataka. Svi žele da quad leti više, brže i duže, ali prosječno vrijeme leta je između 10 i 20 minuta u zavisnosti od kapaciteta baterije i ukupne težine leta. Vrijedno je zapamtiti da su sve karakteristike međusobno povezane i, na primjer, povećanje kapaciteta baterije dovest će do povećanja težine i, kao rezultat, smanjenja vremena leta. Kako biste otprilike saznali koliko dugo će vaša konstrukcija visiti u zraku i hoće li uopće moći da se odvoji od tla, postoji dobar online kalkulator ecalc.ch. Ali prije nego što u njega unesete podatke, morate formulirati zahtjeve za budući uređaj. Hoćete li instalirati kameru ili drugu opremu na uređaj? Koliko brz uređaj treba da bude? Koliko daleko trebate letjeti? Pogledajmo karakteristike različitih komponenti.

PX4 - on-board kompjuter sa punim UNIX sistemom

Okvir

Glavna stvar pri odabiru okvira je da li ćete koristiti gotov okvir ili ćete ga napraviti sami. Sa gotovim okvirom sve je jednostavnije, a u svakom slučaju ćete morati naručiti puno dijelova. Istovremeno, s obzirom na cijene u kineskim trgovinama, domaća opcija može biti skuplja. S druge strane, bit će lakše popraviti vlastiti okvir u slučaju nezgode. Pa, naravno, možete napraviti bilo koji dizajn, čak i onaj najluđi, vlastitim rukama. Pogledajmo detaljnije opciju samo-sastavljanja.

Okvir možete napraviti od bilo kojeg raspoloživog materijala (drvo, aluminij, plastika itd.). Možete se malo uozbiljiti i izrezati na CNC mašini od tkanih karbonskih vlakana, a možete zakomplikovati zadatak i napraviti sklopivu strukturu.

Najlakša opcija za DIY entuzijaste je da odu u OBI, Leroy Merlin ili na građevinsku pijacu i kupe aluminijsku cijev 12 × 12 kvadrata, kao i aluminijski lim debljine 1,5 mm. Da biste napravili okvir od takvih materijala tipa "četiri štapa i pričvršćivača", dovoljna je bušilica ili nožna pila za metal. Ali morate biti spremni na činjenicu da takav dizajn neće dugo trajati. Ipak, svi ovi profili su napravljeni od veoma mekog materijala (AD31/AD33), koji će se lako savijati tokom letova.

Oehmichen br. 2, kvadrokopter s ljudskom posadom francuskog inženjera Etiennea Oehmichena, lansiran 1922.

Kao uzorak za svoj okvir, možete uzeti pojednostavljeni fabrički okvir ili pronaći gotov crtež na Internetu. Složeniji materijali (na primjer, karbonska vlakna) mogu se zamijeniti aluminijem - ako se pokaže da je teži, neće biti mnogo. U svakom slučaju treba obratiti pažnju na dužinu i simetriju zraka. Duljina greda odabire se na temelju promjera korištenih propelera, tako da nakon njihove ugradnje razmak između krugova rotirajućih propelera bude najmanje 1-2 cm, a čak i više da se ti krugovi ne bi trebali sijeku. Motori postavljeni na krakove trebaju biti jednako udaljeni od središta okvira, gdje će se nalaziti "mozak", i (u većini slučajeva) biti na istoj udaljenosti jedan od drugog, formirajući jednakostranični poligon.

Prilikom projektiranja vrijedi uzeti u obzir da se središte okvira mora poklapati sa težištem, tako da je postavljanje baterije pozadi između greda loša ideja osim ako se ne kompenzira opterećenjem sprijeda, kao što je kamera . Razmislite na što će se vaš uređaj spustiti; za početnike možete savjetovati korištenje nečeg mekog na "trbuhu" ili krajevima ruku, na primjer, gustu pjenastu gumu ili teniske loptice. Također zaštitite bateriju u slučaju neuspješnog slijetanja, na primjer postavljanjem između ploča okvira ili postavljanjem ispod visokih skija za slijetanje.

info

Let u pogledu od prvog lica (FPV) je veoma uzbudljiv, posebno ako koristite video naočare i HeadTracker, koji će pratiti pokrete vaše glave na kardanu FPV kamere, stvarajući osećaj da ste u kokpitu.

Motori i propeleri

Zbog rotacije motora u različitim smjerovima, potrebno je koristiti višesmjerne propelere: naprijed (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu) i obrnuto (u smjeru kazaljke na satu). Obično se koriste dvokraki propeleri, lakše ih je balansirati i pronaći u trgovinama, dok će trokraki dati veći potisak sa manjim prečnikom propelera, ali će uzrokovati dosta glavobolje pri balansiranju. Loš (jeftin i neuravnotežen) propeler se može raspasti u letu ili uzrokovati jake vibracije koje se prenose na senzore kontrolera leta. To će dovesti do ozbiljnih problema sa stabilizacijom i uzrokovati puno zamućenja i "žele" u videu ako snimate nešto iz kvadrokoptera ili letite u prvom licu.

Regulator brzine,
aka ESC

Svaki propeler ima dva glavna parametra: prečnik i korak. Označavaju se na različite načine kao 10×4,5, 10×45 ili jednostavno 1045. To znači da propeler ima prečnik od 10 inča i nagib od 4,5 inča. Što je propeler duži i što je veći korak, to može stvoriti veći potisak, ali će se u isto vrijeme povećati opterećenje motora i povećati potrošnja struje, kao rezultat toga može se pregrijati i elektronika će otkazati. Stoga su zavrtnji usklađeni sa motorom. Pa, ili motor za propelere, ovisno kako na to gledate. Obično na web stranicama prodavača motora možete pronaći informacije o preporučenim propelerima i baterijama za odabrani motor, kao i testove generiranog potiska i efikasnosti. Postoje i propeleri sa promjenjivim korakom, koji će u teoriji povećati upravljivost, ali će u stvarnosti dodati složenu mehaniku koja ima tendenciju habanja i lomljenja, nakon čega slijede skupe popravke.

Takođe, što je propeler veći, to je veća njegova inercija. Ako vam je potrebna upravljivost, bolje je odabrati propelere s velikim nagibom ili tri lopatice. S istom veličinom stvaraju 1,2-1,5 puta veći potisak. Jasno je da propeleri i njihova brzina rotacije moraju biti odabrani tako da mogu stvoriti potisak veći od težine aparata.

I na kraju, motori bez četkica. Motori imaju ključni parametar - kV. Ovo je broj okretaja u minuti koje će motor napraviti po voltu primijenjenog napona. To nije snaga motora, to je njegov, da tako kažemo, "omjer prijenosa". Što je niži kV, to je manja brzina, ali je veći obrtni moment. Što je više kV pri istoj snazi, to je veća brzina i manji obrtni moment. Prilikom odabira motora, oni se vode činjenicom da će u normalnom načinu rada raditi na 50% maksimalne snage. Nemojte misliti da što je veći kV, to bolje; za helikoptere sa tipičnom 3S baterijom, preporučeni broj je u rasponu od 700 do 1000 kV.

info

Izdržljiviji materijal je duralumin (D16T). Praktično se ne savija, prilično je elastičan i koristi se u zrakoplovstvu. Profili od njega se ne prodaju u OBI-ju, ali ih možete kupiti na pijaci Mitinsky na trećem spratu, a bili su i na pijaci Stroy TVC.

Regulatori snage i snage

Kapetan predlaže: što je veća snaga motora, potrebno mu je više baterije. Velika baterija ne zavisi samo od njenog kapaciteta (čitaj: vremena leta), već i od maksimalne struje koju isporučuje. Ali što je baterija veća, to je veća njena težina, što nas tjera da prilagodimo naše procjene u vezi s propelerima i motorima. Ovih dana svi koriste litijum-polimerske (LiPo) baterije. Lagani su, prostrani, sa velikom strujom pražnjenja. Jedina negativna stvar je što ne rade dobro na temperaturama ispod nule, ali ako ih držite u džepu i spojite neposredno prije leta, onda se tijekom pražnjenja sami lagano zagrijavaju i nemaju vremena za smrzavanje. LiPo ćelije proizvode napon od 3,7 V.

Prilikom odabira baterije treba obratiti pažnju na tri njena parametra: kapacitet, mjeren u miliamper satima, maksimalnu struju pražnjenja u kapacitetu baterije (C) i broj ćelija (S). Prva dva parametra su međusobno povezana, a kada ih pomnožite, saznat ćete koliko struje ova baterija može opskrbljivati ​​dugo vremena. Na primjer, vaši motori troše 10 A svaki i ima ih četiri, a baterija ima parametre 2200 mAh 30/40C, tako da je helikopteru potrebno 4 10 A = 40 A, a baterija može proizvesti 2,2 A 30 = 66 A ili 2,2 A 40 = 88 A u trajanju od 5–10 sekundi, što će očito biti dovoljno za napajanje uređaja. Takođe, ovi koeficijenti direktno utiču na težinu baterije. Pažnja! Ako nema dovoljno struje, tada će se u najboljem slučaju baterija napuhati i otkazati, au najgorem će se zapaliti ili eksplodirati; to se može dogoditi i ako dođe do kratkog spoja, oštećenja ili nepravilnih uvjeta skladištenja i punjenja, pa koristite specijalizirane punjače, čuvajte baterije u posebnim nezapaljivim vrećicama i letite sa “biperom” koji će upozoriti na pražnjenje. Broj ćelija (S) označava broj LiPo ćelija u bateriji, svaka ćelija proizvodi 3,7 V, a, na primjer, 3S baterija će napajati približno 11,1 V. Vrijedno je obratiti pažnju na ovaj parametar, jer brzina ovisi na njemu broj obrtaja motora i tip regulatora koji se koristi.

Elementi baterije se kombinuju serijski ili paralelno. Kada se spoji u seriju, napon se povećava, kada je povezan paralelno, kapacitivnost se povećava. Dijagram povezivanja elemenata u bateriji može se razumjeti po njegovim oznakama. Na primjer, 3S1P (ili jednostavno 3S) su tri elementa povezana u seriju. Napon takve baterije će biti 11,1 V. 4S2P je osam elemenata, dvije grupe, paralelno spojenih sa četiri serijska elementa.

Međutim, motori nisu povezani direktno na akumulator, već preko takozvanih regulatora brzine. Regulatori brzine (također poznati kao ESC) kontroliraju brzinu rotacije motora, čineći vaš helikopter u ravnoteži ili letjeti u željenom smjeru. Većina regulatora ima ugrađeni regulator struje od 5V iz kojeg možete napajati elektroniku (posebno „mozak“), ili možete koristiti poseban regulator struje (UBEC). Regulatori brzine se biraju na osnovu trenutne potrošnje motora, kao i mogućnosti treptanja. Konvencionalni kontroleri su prilično spori u smislu odgovora na dolazni signal i imaju mnogo nepotrebnih postavki za konstrukciju helikoptera, pa se flešuju sa prilagođenim firmverom SimonK ili BLHeli. Kinezi su i ovdje priskočili u pomoć, a često možete pronaći kontrolere brzine sa već ažuriranim firmverom. Ne zaboravite da takvi regulatori ne prate stanje baterije i mogu je isprazniti ispod 3,0 V po ćeliji, što će dovesti do njenog oštećenja. Ali u isto vrijeme, na konvencionalnim ESC-ovima vrijedi promijeniti vrstu baterije koja se koristi sa LiPo na NiMH ili onemogućiti smanjenje brzine kada se izvor napajanja isprazni (prema uputama), tako da na kraju leta motor se ne gasi iznenada i vaš dron ne pada.

Motori su povezani sa regulatorom brzine sa tri žice, redoslijed nije bitan, ali ako zamijenite bilo koje dvije od tri žice, motor će se okretati u suprotnom smjeru, što je vrlo važno za helikoptere.

Dvije žice za napajanje koje dolaze iz regulatora moraju biti spojene na bateriju. NE BUKAJTE POLARITET! Općenito, radi praktičnosti, regulatori nisu povezani na samu bateriju, već na takozvani Power Distribution Module - modul za distribuciju energije. Ovo je, općenito, samo ploča na kojoj su zalemljene žice za napajanje regulatora, zalemljene su grane za njih, a zalemljen je kabel za napajanje koji ide do baterije. Naravno, baterija ne mora biti lemljena, već se mora spojiti preko konektora. Ne želite da ponovo lemite bateriju svaki put kada se isprazni.

Putni kompjuter i senzori

Izbor kontrolera leta za helikoptere je vrlo velik - od jednostavnog i jeftinog KapteinKUK-a i nekoliko projekata otvorenog koda za Arduino kompatibilne kontrolere do skupog komercijalnog DJI Wookonga. Ako ste pravi haker, onda vas zatvoreni kontroleri ne bi trebali mnogo zanimati, dok će otvoreni projekti, pa čak i oni bazirani na popularnom Arduinu, privući mnoge programere. Mogućnosti bilo kojeg kontrolora leta mogu se ocijeniti senzorima koji se u njemu koriste:

Žiroskop vam omogućava da držite helikopter pod određenim uglom i uključen je u sve kontrolere; akcelerometar pomaže u određivanju položaja helikoptera u odnosu na tlo i poravnava ga paralelno s horizontom (udoban let); Barometar omogućava držanje uređaja na određenoj visini. Na očitavanja ovog senzora u velikoj mjeri utječu strujanja zraka iz propelera, pa ga treba sakriti ispod komadića pjenaste gume ili sunđera; Kompas i GPS zajedno dodaju funkcije kao što su zadržavanje smjera, zadržavanje pozicije, povratak na početnu tačku i dodjela rute (autonomni let). Postavljanju kompasa treba pristupiti pažljivo, jer na njegova očitanja uvelike utječu obližnji metalni predmeti ili žice za napajanje, zbog čega "mozak" neće moći odrediti ispravan smjer kretanja; sonar ili ultrazvučni daljinomjer se koristi za preciznije zadržavanje visine i autonomno slijetanje; optički senzor iz miša se koristi za održavanje položaja na malim visinama; Trenutni senzori određuju preostalo punjenje baterije i mogu aktivirati povratak na funkcije lansiranja ili slijetanja.

Trenutno postoje tri glavna projekta otvorenog koda: MultiWii, ArduCopter i njegova portovana verzija MegaPirateNG. MultiWii je najjednostavniji od njih, koji zahtijeva Arduino sa 328p, 32u4 ili 1280/2560 procesorom i najmanje jednim žiroskopskim senzorom za rad. ArduCopter je projekat prepun svih vrsta funkcionalnosti, od jednostavnog lebdenja do izvođenja složenih zadataka rute, ali zahtijeva poseban hardver baziran na dva ATmega čipa. MegaPirateNG je klon ArduCoptera koji može raditi na običnom Arduinu sa 2560 čipom i minimalnim setom senzora uključujući žiroskop, akcelerometar, barometar i kompas. Podržava sve iste funkcije kao original, ali uvijek sustiže u razvoju.

napredni devet-
daljinski upravljač kanala

Situacija s hardverom za otvorene projekte je slična, kao i s okvirima za helikoptere, odnosno možete kupiti gotov kontroler ili ga sami sastaviti od nule ili na bazi Arduina. Prije kupovine uvijek treba obratiti pažnju na senzore koji se koriste na ploči, jer razvoj tehnologije ne miruje, a stare je nekako potrebno prodati Kinezima, a osim toga, ne mogu svi senzori biti podržani otvorenim firmverom.

Na kraju, vrijedi spomenuti još jedan računar - PX4, koji se od Arduino klonova razlikuje po tome što ima operativni sistem u realnom vremenu sličan UNIX-u, sa ljuskom, procesima i svime. Ali moramo vas upozoriti da je PX4 nova i prilično gruba platforma. Neće letjeti odmah nakon sklapanja.

Podešavanje parametara leta, kao i program za podešavanje, veoma je individualno za svaki projekat, a teorija o tome bi mogla da zauzme neki drugi članak, tako da ukratko: skoro sav firmver za multikoptere baziran je na PID kontroleru, a glavni parametar koji zahteva intervenciju je proporcionalna komponenta, označena kao P ili stopa P. Ako se vaš helikopter za vrijeme polijetanja trza s jedne na drugu stranu, tada ovu vrijednost treba smanjiti, ali ako sporo reagira na vanjske utjecaje, onda je, naprotiv, povećajte; druge nijanse možete pronaći u uputama i na web stranicama programera.

Sigurnost

Svi početnici, kada razmišljaju o sigurnosti, zapamtite AR.Drone i njegovu zaštitu propelera. Ovo je dobra opcija i radi, ali samo na malim i lakim uređajima, a kada se težina vašeg helikoptera počne približavati dva kilograma ili je odavno premašila ovu cifru, tada vas može spasiti samo jaka željezna konstrukcija, koja će težiti mnogo i, kao što vidite, značajno će smanjiti nosivost i autonomiju leta. Stoga je bolje da prvo trenirate dalje od ljudi i imovine koja se može oštetiti, a kako se vaše vještine poboljšaju, zaštita više neće biti potrebna. Ali čak i ako ste iskusan pilot, ne zaboravite na sigurnosne mjere i razmislite o mogućim negativnim posljedicama svog leta u vanrednim situacijama, posebno kada letite na mjestima s puno ljudi. Ne zaboravite da kvar kontrolera ili komunikacijskog kanala može dovesti do toga da uređaj odleti daleko od vas, a zatim unaprijed instaliran GPS tracker na helikopteru, ili jednostavan, ali vrlo glasan biper, po čijem zvuku ćete može odrediti njegovu lokaciju. Postavite i unaprijed provjerite sigurnosnu funkciju vašeg kontrolera leta, koji će vam pomoći da sletite ili vratite helikopter na početnu tačku ako se izgubi signal s daljinskog upravljača.

Kontrola

Malo o radio opremi. Danas skoro svi predajnici za leteće modele rade na frekvenciji od 2,4 GHz. Oni su prilično dugog dometa, a ovaj frekvencijski raspon nije tako bučan kao, na primjer, 900 MHz. Za let su generalno dovoljna četiri kanala: gas, skretanje, nagib i okretanje. Pa, osam kanala je sasvim sigurno dovoljno za nešto drugo.

info

Da biste letjeli s kamerom, nabavite kardan koji će držati kameru paralelno s horizontom tokom manevara i pomoći u kontroli nagiba kamere. Većina kontrolera ima izlaze za stabilizaciju kardana na servo pogon, kao i izlaz za kontrolnu sklopku okidača kamere.

Komplet se obično sastoji od samog daljinskog upravljača i prijemnika. Prijemnik sadrži kontrolna dugmad i dodatna dugmad. Obično se bira oprema Mode2, kada lijevi štap kontroliše gas i rotaciju, a desni štap kontroliše nagib helikoptera. Sve ručke, osim gasa, imaju oprugu i vraćaju se u prvobitni položaj kada se otpuste. Također je vrijedno obratiti pažnju na broj kanala. Dron će zahtijevati četiri kontrolna kanala i jedan kanal za promjenu režima leta, a dodatni kanali mogu biti potrebni i za kontrolu kamere, za konfiguraciju ili za posebne modove kontrole leta. Prilikom odabira daljinskog upravljača treba uzeti u obzir i mogućnost promjene radio modula kako bi se u budućnosti mogao lako ažurirati.

Danas ćete u ovom članku naučiti osnovna znanja o rotacionim propelerima za kvadrokopter (koji se još nazivaju i rekviziti). Koji pokazatelji utiču na njihovu produktivnost i efikasnost. Kakav oblik i koliko lopatica treba da ima propeler da ne bi smanjio potisak?

Šta trebate znati: osnovne definicije i koncepti

Propeleri za kvadrokoptere dijele se prema sljedećim kriterijima:

• koja je njihova dužina;
• koja je njihova visina;
• koja je površina propelera;
• koji je smjer rotacije;
• kakav oblik imaju?
• i koliko lopatica ima svaki propeler;

Dužina i korak propelera

Dužina i korak su glavni parametri koji određuju vuču. Kako se propeler okreće, lopatice formiraju disk. Prečnik ovog diska je dužina. Visina se podrazumijeva kao udaljenost koju šraf može preći u jednoj rotaciji, u nekom gustom okruženju (ako se sjetite šrafa i kako se uvija u dasku, onda vam sve postaje jasno). Veličina nagiba lopatica kvadrokoptera zavisi od nagiba samih lopatica i ugla pod kojim se nalaze (napadni ugao).

Potisak se smatra jakim kada grupa propeler-motora (VMG) svojim zavrtnjima pomera veliku količinu vazduha. Povećanjem dužine, koraka ili bilo kojeg od ovih parametara, gdje brzina rotacije ostaje nepromijenjena, povećava se potisak propelera. Istovremeno nastaje turbulencija zbog povećanog otpora zraka. I kao rezultat toga, veliki radijus propelera i kut nagiba lopatica zahtijevat će velike količine energije, zbog čega će se smanjiti vrijeme leta.

Veliki propeleri sa malim korakom idealni su za fotografisanje iz vazduha, dok su mali propeleri sa velikim korakom pogodni za trkačke dronove gde je brzina leta važna.

Broj i oblik lopatica propelera

Standardna opcija se smatra propelerom s dvije lopatice. Većina malih kvadrokoptera ima propelere s više od dvije lopatice. To omogućava ravnomjerniji protok zraka i, kao rezultat, smanjuje nivo turbulencije. Osim toga, zbog dodatnih lopatica povećava se sila podizanja. Dakle, propeler malog prečnika sa tri (ili više) lopatica može da obezbedi snagu dizanja standardnog propelera sa dve lopatice većeg prečnika. Odziv kvadrokoptera zavisi i od broja lopatica na propeleru, a što je više lopatica, to je dron odzivniji u letu. Cijena takvih propelera s više lopatica je skuplja od standardnih, a postoje i poteškoće u proizvodnji i usklađivanju ovih propelera. Takve vijke treba kupiti od proizvođača ili ovlaštenih distributera.

Pogledajte bliže razlike u oblicima krajeva oštrica. Podijeljeni su u tri kategorije:

• Normal;
• Bullnose (BN);
• Hybrid Bullnose (HBN);

Normalni propeleri vam omogućavaju da uštedite potrošnju baterije zbog manjeg potiska, a blagotvorno utječu na trajanje leta bez dodatnog gubitka energije. Normalni šrafovi imaju šiljate vrhove. Podjednak prečnik BN vijaka sa svojom velikom površinom stvara veći potisak. Ovu prednost prati i nedostatak - smanjenje vremena leta zbog velike potrošnje energije. Dostupni utezi na vrhovima podupirača pomažu u povećanju obrtnog momenta i povećanju brzine odziva kvadrokoptera duž ose skretanja. Što se tiče HBN perja, oni spadaju između Normal i Bullnose.

Smjer rotacije

Motori, koji su podijeljeni u dvije vrste, odgovorni su za smjer rotacije lopatica:

• CW – rotira propeler u smjeru kazaljke na satu;
• CCW – rotira propeler u smjeru suprotnom od kazaljke na satu;

Princip ugradnje takvih motora ovisi o dizajnu kvadrokoptera. Dijagrami su jasnije prikazani na slici.

Po rubu oštrice možete odrediti u kojem smjeru rotira.

Plastika i ugljik: gdje je kvalitet i efikasnost?

Plastični propeleri su popularniji. Njihove karakteristične karakteristike su:

• plastika;
• niska cijena;
• veliki izbor asortimana;
• dostupnost;

Također je vrijedno napomenuti da fleksibilnije oštrice imaju povećanu otpornost na deformacije pri udaru u prepreku, ali istovremeno postoje greške u balansiranju.

Karbonske oštrice su također dostupne na tržištu. Karbonski vijci su skupi, ali imaju niz pozitivnih kriterija:

• snaga;
• efikasnost;
• lakoća;

Na tržištu postoje i hibridni propeleri od plastike i karbonskih vlakana. Drugi obično pojačava prvo. Propeleri ovog tipa su jeftini po cijeni i nisu inferiorni po kvaliteti i krutosti od onih od čistog ugljika.

Kvalitet rekvizita se odnosi na to koliko su dobro napravljeni. Pravilna izrada propelera osigurava dobru ravnotežu tokom leta i ne stvara dodatne vibracije VMG-a. Brendovi koji proizvode najbolje propelere za kvadrokoptere i druge avione su GWS. Preporučuju i APC, koji proizvode Amerikanci, i EMP, koji ima veliki asortiman proizvoda, a ne samo dodatne opreme.

Specifikacija i karakteristike

Da biste razumjeli parametre određenog propelera, trebali biste pogledati kodiranje. Proizvođači navode dužinu, nagib i broj lopatica u ovom formatu:

LLPPxB ili LxPxB – gdje je L dužina oštrice, P je korak (označen u inčima), a B je broj lopatica.

Koristeći primjer, analizirat ćemo dva različita formata notacije:

Dakle, prvi podupirač, označen 6045 (6 sa 4,5), označava da propeler ima dvije lopatice (prema standardu), duge 6 inča i 4,5 inča nagiba.
Drugi već označava broj oštrica 5040 sa 3 (5 sa 4 i 3), pri čemu je 3 na kraju tačno broj oštrica. I 5 i 4 inča, dužina i visina.

U nekim slučajevima su naznačene oznake za smjer rotacije. Označeni su latiničnim slovima - R i C. Tako se propeleri označeni (C) postavljaju na CCW motore, a oni označeni (R) na motore sa CW. Neki drugi proizvođači navode skraćenice od čega su napravljeni: BN, što znači sa šiljastim vrhovima i utezima, ili HBN - hibrid plastike i karbona (o njima smo govorili gore).

Metode instalacije

Postoje različiti načini za ugradnju propelera na kvadrokopter. Često osovina elektromotora nije ništa drugo do metalna igla. Bez ikakvih pomoćnih elemenata za ugradnju vijka. Za takve slučajeve koriste se stezaljke i podupirači - to su posebni adapteri.

Kada kreirate vlastite modele kvadrokoptera, zgodno je koristiti propsaver (pogledajte fotografiju).Propasiver je sličan čahuru. U bočnom dijelu površine nalazi se po jedna rupa sa svake strane, napravljena simetrično. Ovaj dizajn je ugrađen na osovinu i zategnut vijcima. Zatim je potrebno propeler staviti na osovinu i učvrstiti ga najlonskim sponama, a postoji i mogućnost pričvršćivanja gumenim prstenovima.

Stezna stezaljka je pouzdanija od propsavera. Njegov dizajn je izgrađen od čahure u obliku konusa sa navojnim spojem. Prvo se na osovinu ugrađuje čaura, zatim dolazi stezna čahura s propelerom i podloškom. Cijeli adapter je pričvršćen posebno oblikovanom navrtkom.

Kod motora klase Outrunner, gdje se rotor motora bez četkica nalazi sa vanjske strane, u gornjem dijelu konstrukcije postoji nekoliko rupa za ugradnju raznih vrsta adaptera i pričvršćivača.

DJI, kada proizvodi svoje kvadrokoptere sa motorima bez četkica, ugrađuje samozatezne matice. Navoji na vratilima ovog tipa motora čiji se rotori okreću u suprotnom smjeru.

Balansiranje propelera pomoću dostupnih alata

Kupljeni jeftini propeleri možda neće biti 100% izbalansirani osim ako nisu veleprodajni propeleri. Takvi propeleri negativno utječu na rad VMG-a, što uzrokuje dodatne vibracije i, kao rezultat, pojavljuje se "žele efekt" prilikom snimanja videa. Osim kvaliteta video snimanja, pate i motori. Konstantne vibracije negativno utiču na motore, ležajeve i zupčanike, čime se povećavaju troškovi održavanja kvadrokoptera.

U tom slučaju će biti potrebna procedura za balansiranje detalja za kvadrokopter. Da biste ga dovršili, trebat će vam:

• vijak;
• scotch;
• superljepilo (ako nemate traku);
• brusni papir;
• balansir za propelere (u ovom primjeru se razmatra Du-Bro Tru-Spin, ili možete koristiti kineske analoge, kao u videu);

Da biste započeli balansiranje, postavite uređaj na ravnu površinu tako da je os poravnata vodoravno.

Prije balansiranja, oštrice se moraju provjeriti na oštećenje, zatim postaviti na osovinu i lagano nagnuti u željenom smjeru. Zatim gledamo horizontalni položaj propelera, da li se uspio vratiti nakon otklona. Ako ne, onda je potrebno olakšati težu oštricu (brusnim papirom). Možete zalijepiti traku na svjetliju oštricu ili nanijeti lak za nokte ako ga imate pri ruci. Ako nema ni jednog ni drugog, koristite superljepilo.

Kada okrećete mašinu za balansiranje, morate biti sigurni da propeler održava ravnotežu u ovom položaju. Naglašavamo da se svi postupci za otežavanje i lakšu oštricu moraju izvoditi iznutra (konkavno).

Zatim provodimo proceduru za balansiranje čvorišta. Pomičemo propeler okomito i vidimo ima li odstupanja u jednom smjeru, onda morate težiti suprotnom. Možete ga otežati lakom ili super ljepilom. Postižemo ravnotežu, mijenjamo položaj - okrećemo ga i vodimo računa da se ravnoteža postigne na drugoj strani. Ovo dovršava balansiranje lopatica propelera.

eCalc kalkulator

Za izračunavanje parametara propelera prilikom izrade vlastitih modela bespilotnih letjelica postoji vrlo zgodna usluga - eCalc. Mnogi koji sastavljaju kvadrokoptere vlastitim rukama znaju za ovaj online kalkulator. Odjeljak koji daje parametre proračuna za kvadrokoptere je sljedeći.

U početku se može činiti da je sve jasno. Ali morate biti svjesni nekih tačaka koje u velikoj mjeri utiču na rezultate izvršenih proračuna.

U početku morate odrediti težinu pri polijetanju helikoptera. Ako postoje kardani i kamere, onda i oni moraju biti uključeni u ovaj parametar. Ako usluga prikazuje Bez pogona (što znači "bez pogona"), tada morate navesti ukupnu težinu okvira i težinu ostalih komponenti, kao što su:

• propeleri;
• ploče;
• kontroler;
• suspenzija;
• kamera;
• oprema za FPV letove.

Također je potrebno dodati +10% na masu koju će žice zauzeti. Izlaz je željena cifra za ukupnu uzletnu težinu kvadrokoptera.

Naznačavamo ukupan broj rotora, prema kojem se obrascu nalaze - jednostruki ili koaksijalni. Označavamo gornju granicu - visinu leta, vremenske uslove tokom leta - temperaturu vazduha i atmosferski pritisak).

Padajuća lista traži od vas da odaberete bateriju. Ako nemate potrebnu bateriju, odaberite onu koja vam je najbliža u smislu izlazne struje i kapaciteta. Zatim će sistem sam dovršiti popunjavanje polja. Naznačavamo težinu i strukturu baterije. Ako trebate instalirati dodatne baterije, navedite njihov broj u tekstualnom polju P. A u polju Težina je naznačena njihova ukupna težina.

U ovom polju u padajućoj listi označavamo tip ESC-a, tzv. max. struja ovih regulatora.

Navodimo proizvođača motora. Njegova ocjena se pojavljuje u prozoru. KV indikatori ukazuju na traženi uzorak.

Sada označavamo parametre propelera - tip, promjer i korak. Ako je moguće, koristite vijak najvećeg dozvoljenog promjera za okvir. Odredite omjer prijenosa ako pogon ima zupčani prijenos. Broj zuba na vodećem zupčaniku do pogonjenog zupčanika.

Ako sistem ne pruža potrebne parametre, možete ga navesti u polju za tekst Prilagođeno. I tamo naznačite potrebne parametre za izračun u kalkulatoru. Imajte na umu da su parametri baterije prikazani u jednoj ćeliji.

Nakon popunjavanja svih polja, vrše se kalkulacije. Na izlazu ćete dobiti potrebne podatke. Prikazani su u obliku grafikona, lista i brojčanika.

RashVinta je program koji izračunava parametre propelera ne samo za kvadrokoptere, već i za druge letjelice.

Uz RashVinta možete raditi proračune sa izvornim podacima, kao što su:
Snaga motora i prečnik propelera;
Snaga motora i brzina propelera;
Prečnik i korak zavrtnja.

U prvom slučaju označite kućicu samo na parametru „izračunavanje po prečniku zavrtnja“. Navodimo podatke o veličini propelera, snazi ​​motora, brzini leta - maksimalnoj i prosječnoj. Kliknite na "Izračunaj" i pogledajte parametre koraka i frekvenciju rotacije propelera.

U drugom slučaju, sve oznake se uklanjaju. Zatim, kao i u prvom slučaju, označavamo početnu snagu motora, a također ne zaboravimo na brzinu rotora i brzinu zrakoplova, slično prvom slučaju. Kliknite na "Izračunaj" i pogledajte sve potrebne podatke o promjeru vijka i njegovom koraku.

U trećem slučaju, proračuni se rade na profesionalnom nivou. Označite kvadratić „navedite parametre zavrtnja“. U potrebna polja unosimo parametre prečnika i koraka vijka. Kliknite na "Izračunaj" i pogledajte podatke o profilu lopatice propelera, njegova slika se pojavljuje u prozoru. Možete promijeniti skalu da biste je proučavali. Svi zaključci proračuna se pohranjuju u obliku tabela u formatu date.html koji se nalazi u sklopu programa.

Program vam omogućava da vidite profil oštrice pod uglom nagiba. Da biste to učinili, potvrdite izbor u polju za potvrdu "Profil s uglom". Takođe možete vidjeti i bodove koje su korištene za izračunavanje - označite polje "prikaži izračunate bodove". Na štampaču se ova slika profila može odštampati na papir u projekciji 1:1.

Zaključak o složenosti postupka

Kao što ste već primijetili, posao odabira i prilagođavanja detalja je prilično težak zadatak za početnika. Ali nadam se da će ovaj članak biti koristan za ljubitelje kvadrokoptera i drugih bespilotnih letjelica, da pravilno provedu postupak balansiranja propelera i instaliraju ih na kvadrokopter s domaćim dizajnom. I također se riješite grešaka u radu VMG-a serijskih modela multikoptera.

Korisni savjeti za odabir grupe propelera.

Ne možete ni zamisliti (ako niste pohađali klub za modelarstvo) koliko matematičkih i aerodinamičkih proračuna treba izvršiti dizajnerima prilikom projektovanja elisno-motorne grupe aviona.

U isto vrijeme, već ste u praksi upoznati s poteškoćama u odabiru prave kombinacije "motor - glavni rotor" za dobijanje najbolje letne karakteristike.

Na moju i Vašu sreću, ovo saznanje uopšte ne spada u državne tajne (barem prilikom izgradnje MALE quadcopters), a mnogi entuzijasti duvaju u obraz i rašire svoje iskustvo putem interneta i štampane publikacije.

Kao dio priručnika o stvaranju vlastitog kvadrokoptera (, i, čak i ovdje i ovdje, autor je odlučio podijeliti informacije s početnicima o tome kako odabrati robe u prodavnici elementi grupe propelera za kvadrokopter. Međutim, prema njegovim riječima, ova vještina će biti korisna i kreatorima sličnih tipova aviona sa različitim brojem rotora.

Izbor motora

Kada birate motor, uvijek je dobro prvo ga istražiti. karakteristike, koji napisano na etiketi obezbjeđuje prodavac i proizvođač. Autor preporučuje da prije kupovine obavezno proučite sve karakteristike proizvoda koji vam se sviđa. Kao primjer, on daje link na stranicu Hobbyking.com, odnosno na onu koja se na njoj nudi za prodaju motor bez četkica za modele.

Pogledajmo date karakteristike:

Težina – 10 grama

Maksimalna potrošnja struje – 5,5 Ampera

Otpor – 0 mH

Maksimalni napon – 7 volti

Snaga (u vatima) – 210 vati (Ovo nije greška! Navedeno na web stranici prodavca!)

Prečnik osovine – 2 mm

Dužina – 22 mm

Prečnik – 18

Ukupna dužina – 30 mm

Specifikacija proizvoda:

Težina: 10 grama (uključujući montažu i žice)

Potrošnja bez opterećenja: 0,4 Ampera

Potisak: 130 grama pri 5000 o/min

Brzina rotacije bez opterećenja: 15000 o/min. na 7,4 volti

Maksimalna potrošnja: 5,5 A

Prečnik osovine: 2 mm

Prečnik motora: 18 mm

Dužina: 30 mm (uključujući dužinu osovine i montažne dimenzije)

Prilikom odabira motora, prvo se morate odlučiti težina leta vaš kvadrokopter, kao i vuča neophodan da bi se dignuo sa zemlje.

Glavni uvjet je da potisak mora biti dvostruko veći od maksimalne letne težine konstrukcije.

Nedovoljna vuča motori će dovesti do loše rukovanje ili spomenik kvadrokopteru nemogućnost poletanja aviona. U isto vrijeme, previše vuče će dovesti do prekomjerne oštra reakcija kvadrokoptera o upravljačkim uređajima i nestabilnosti leta.

Potreban potisak može se procijeniti pomoću sljedeće formule: Potreban potisak = (Ukupna masa konstrukcije* 2)/4.

Dajemo primjer. Ako vaš kvadrokopter ima težina leta(ili uzletanje - kada se koristi motor sa unutrašnjim sagorevanjem ili pravi bombarder) je oko 1 kilogram, a onda računajući koristeći gornji odnos, dobijamo neophodna vuča na 2 kilograma. To znači da svaki motor mora imati oko 500 grama potiska. Naravno, izračun mora uzeti u obzir potpunu težina strukture, posebno, mase motora i propelera. Ako sanjate o zračnoj fotografiji ili snimanju videa, ne zaboravite dodati težinu kamere i njene izvore napajanja.

Iako je izbor težine leta na vama, najbolje je da je svedete na minimum. Maksimalno smanjenje težina leta je jedna od najvažnijih principi proizvodnje aviona, budući da bilo koji dodatni smanjuje se težina upravljivost, vrijeme leta i nosivost.

Karakteristike izbora rotora

Kao što se sjećate, kvadrokopter drže u zraku dva para rotora koji se okreću u suprotnim smjerovima. Glavne karakteristike rotora su korak i prečnik, čije povećanje dovodi do povećane potrošnje energije motora kvadrokoptera.

osim toga, korak definiše razdaljina, koji se prevazilazi tokom jedne revolucije vijak. Ukratko govoreći, više nagib propelera pretpostavlja niža brzina njegova rotacija, ali povećava brzinu aviona, što, nažalost, povećava potrošnju energije.

Odnos prečnika zavrtnja i koraka mora biti uravnotežen. Manji nagib propelera će proizvesti veći obrtni moment i smanjiti potrošnju energije motora. Ako planirate koristiti svoj kvadrokopter za akrobatika, samo ti treba propeleri sa visokim obrtnim momentom. Oni će osigurati veću brzinu i manje opterećenje izvora energije. Osim toga, propeleri nižeg koraka povećavaju stabilnost leta.

Propeler pomiče veći u većim koracima zapreminu vazduha, što može uzrokovati turbulencija i dovesti do vibracije. Ako se to dogodi, jednostavno odaberite rotore nižeg koraka.

Što se tiče prečnika glavnog rotora, njegova efikasnost je direktno povezana sa površinom kontakta sa vazduhom. Dakle, čak i malo povećanje prečnika propelera dovodi do povećanja njegove efikasnosti. Primjer je velika brzina plivanja plivača s velikim rukama i stopalima, koji, međutim, troše više snage.

Rotacija propelera sa manjim prečnikom lakše je ubrzati ili zaustaviti (utječe inercija). Propeler manjeg prečnika takođe znači da motori troše manje energije. Zbog toga se pri izradi šesto-osmokopterskih helikoptera uglavnom koriste rotori s propelerima manjeg promjera nego kod kvadrokoptera sličnih veličina.

Za veliki kvadrokopteri Uz veliku nosivost, preporučuje se korištenje rotora velikog promjera i motora s povećanim okretnim momentom kako bi se poboljšala stabilnost leta.

Motor i propeler: agonija izbora

• Zapažanja i istraživanja. Počnite gledati videozapise na YouTube. Kao rezultat toga, ne samo vi slini nad tuđim kvadrokopterima upoznajte se sa dizajnom, ali i pogledajte koje motore i glavne rotore vaš koristi Kolege By hobi. Važno za korištenje u svom radu tuđe iskustvo, pošto su to već platili autsajderi.
• Udubljivanje u fizika procesa I eksperimenti. Ako ste matematički nastrojeni štreber i imate više novca i ne možete pronaći informacije o grupi propelera koja vam je zaista potrebna u radu, možete otvoriti istraživački program s različitim kombinacijama motor-propelera. Međutim, zapamtite da se istraživanje ne isplati odmah, stoga budite spremni na gubitak vremena i novca.

Na kraju - kreiran i postavljen na Internet

eCalc online kalkulator propelera, poznat po upitima kao što su: kalkulator propelera, rc kalkulator, rc kalkulator, efikasan je alat za izračunavanje izbora motora sa propelerom za model aviona. Ovaj kalkulator će vam omogućiti ne samo da sačuvate životni vek vašeg motora, već i da produžite njegov radni vek i uštedite trajanje baterije zahvaljujući mogućnosti odabira optimalnih parametara za režim krstarenja (optimalni režim).

Kalkulator je samo na mreži i nalazi se na ovoj adresi ECALC.CH. Glavna stranica (na engleskom) nudi izbor (kalkulatora) prema vrsti modela i izboru jezika:

• propCalc - kalkulator za propelere aviona
• xcopterCalc - kalkulator za helikoptere
• fanCalc - kalkulator sistema impelera
• heliCalc - helikopterski kalkulator

Tokom godina, ECALC je smanjio funkcionalnost za besplatne korisnike, pa su ispod slike ekrana kako zaobići ograničenja ECALC.CH, plus još jedan link: http://rc-calc.com/ru/copter

Za one koji razumiju html bez riječi, opis je za one koji su novi u njemu. Vidimo da je AX-4008Q neaktivan.

Pritisnemo F12 u pregledniku (na primjer, u Chromeu ili Firefoxu) i uđemo u „inspektor“. Kliknite na strelicu (označena brojem 1 na ekranu), zatim kliknite na prozor za odabir (nečega, na primjer sa motorom) na broju dva na ekranu i vidite da je linija (pod brojem 3) označena.

Kliknite na ovu liniju, s lijeve strane je ikona - proširite. Vidimo traženi motor na listi i vidimo da postoji znak za onemogućavanje. Ponavljamo ga slično kao i druge linije koje rade.

Primjer ispravljene linije.

Tokom godina, ECALC je smanjio funkcionalnost za besplatne korisnike, pa evo još jednog linka: http://rc-calc.com/ru/copter

Ažuriranje: Zbog velikog interesovanja za ovaj deo, članak o motorima je proširen i dopunjen informacijama o parametrima motora kao što su KV i XXYY dimenzije.

I tako, motor, ili drugim riječima, motor.

Kao što možete vidjeti na slici ispod, motori mogu biti različitih veličina i različitog izgleda i boja. Iako postoji zajednička karakteristika koja ih ujedinjuje - cilindrični oblik.

Kada govorimo o motorima za leteće modele, obično mislimo na motore bez četkica. Ovi motori su vrlo slični konvencionalnim. Također imaju magnete i namotaje, ali nemaju četke za prijenos struje od kontakata motora do namotaja. Zbog toga se nazivaju bez četkica. Ovi motori se mogu smatrati trofaznim. Napon se na namotaje ne dovodi neprekidno, kao kod konvencionalnih DC motora, već na određenoj frekvenciji. To uzrokuje rotaciju pokretnog dijela motora. Štoviše, takvi se motori mogu rotirati mnogo brže nego inače, a istovremeno ne gube energiju na četkama.

Koje karakteristike su važne pri odabiru motora? Pored veličine, oblika, boje itd. Treba obratiti pažnju na dvije važne karakteristike motora bez četkica:

• potrošnja struje (mjereno u amperima A)
• Kv-rejting

Prva karakteristika treba da bude jasna. Što je veća snaga motora, to je veća potrošnja struje, pri istom naponu napajanja. Što je struja veća, to motor proizvodi više podizanja. Struja ovisi o brzini motora i opterećenju koje stvara propeler.

Kv-vrednost pokazuje koliko će okretaja svoje ose motor napraviti u jednoj minuti (RPM) pri određenom naponu. Formula je ova: RPM=Kv*U

Kako koristiti ove parametre pri odabiru motora? Prvo, maksimalna potrošnja struje nam govori koji regulator brzine da izaberemo (više o tome kasnije). Kv-Rating je ekvivalent konjskih snaga u automobilu. Malo ljudi razumije šta je to, ali svi znaju da 100 KS nije dovoljno, ali 600 je cool. Tako je to ovde :)

Pogledajmo bliže ovaj parametar - KV. Poređenje sa konjskim snagama, iako tačno, nije sasvim jasno pri odabiru motora za vaš model. Zamislite sportski automobil sa 600 KS. Hoće li moći ići 300 km/h? Mislim da da. Ali može li i ona učiniti isto ako je 1t težine vezana za nju? br. I neće ni da pomeri. Ne zato što nema dovoljno snage, već zato što će točkovi proklizati. Šta nam je potrebno da povučemo 1t tereta? Traktor. Traktor može imati manju snagu i malu brzinu, ali veliki točkovi i obrtni moment će nam omogućiti da povučemo teret. I tako, vidimo da je ista energija potrebna i za brzu rotaciju malih točkova i za sporu rotaciju velikih točkova. U slučaju kvadrokoptera, motor sa velikim KV je idealan za male, brzo rotirajuće propelere (trkaći kvadrokopteri), dok je motor sa malim KV idealan za velike dronove sa velikim propelerima.

Tipičan motor trkaćeg kvadrokoptera ima KV od 2100-2500, dok za teška vozila koja mogu podići nekoliko kilograma svoje težine i istu količinu tereta - 200-900 KV. Trkaći modeli obično imaju propelere od 5-6 inča, dok veliki avioni dizajnirani za duge letove i fotografisanje imaju 15-17 inča. Možete li zamisliti kolika će biti opterećenja na motoru, propeleru i svemu ostalom ako se propeler od 15 inča okreće do normalne brzine malog propelera? KV ocjena motora je vrlo važna karakteristika pri odabiru, iako nije jedini važan parametar.

Važan parametar pri odabiru motora za određeni uređaj je njegova sila podizanja (povjerenje). Sila dizanja može se mjeriti u različitim jedinicama, iako je ispravna Njutn, ali zgodna je Kilogram. Dakle, sila dizanja od 500 grama znači da će 4 motora moći podići 2 kg težine, uključujući i sebe. Istovremeno, potrebna vam je rezerva snage. Ukupno imamo formulu Sila/1 Motor = (Težina helikoptera x 2) / 4. Za helikopter težine 1 kg potrebni su motori sa minimalno 500 grama dizanja. To je jednostavno.

Još jedna karakteristika motora je njegova efikasnost. Nećemo ulaziti u detalje, ali imajte na umu da motor sa 70% efikasnosti troši 70% energije na let, a 30% na zagrijavanje svemira, kako je rekao moj profesor fizike. Efikasnost motora ne zavisi samo od samog uređaja, već i od drugih elemenata: propelera, baterije, regulatora brzine, težine itd.

Uz sve to, motori imaju i fizičke parametre koji su prikazani u njihovim dimenzijama. To su visina motora, prečnik i broj namotaja. Na primjer, Turnigy Multistar 5130-350 — Ovo je motor prečnika statora 51 mm, visine 30 mm i KV od 350. Ovo je veliki motor za velike modele. a ovaj - Scorpion M-2205-2350KV mali, ali vrlo dobar motor za trkaće kvadrokoptere. Prečnika je 22 mm i visine 5 mm. Ima KV rejting od 2350.

Sam motor ne može stvoriti podizanje, potreban je propeler. Propeler je vrsta pretvarača rotacijske energije vratila motora u silu podizanja.

Najvažnije karakteristike propelera su njegova veličina i nagib lopatica. Veličina je obično naznačena u inčima, a ovdje je sve jasno. Nagib je također naznačen u inčima, a znači koliko bi se propeler podigao u jednom okretu oko svoje ose sa datim nagibom lopatice da se kreće u gustoj materiji.

Manji propeler sa nižim uglom lopatice manje se opire vazduhu i stoga manje opterećuje motor, sprečavajući ga da iskoristi svu svoju snagu. Shodno tome, vrlo veliki propeler će dodatno opteretiti motor i dovesti do preopterećenja. Dakle, potrebno je propelere odabrati tako da budu u dozvoljenim granicama radnih parametara motora i da se stvori dovoljan uzgona. Standardni propeler za prosječan kvadrokopter je obično propeler sa karakteristikama 8-11/4,5-4,7. Na primjer, ova stranica će vam pomoći da izračunate parametre propelera (i više).

Također, ne zaboravite da propeleri dolaze u dvije vrste rotacije: u smjeru kazaljke na satu i suprotno. To je potrebno kako bi se polovina motora kvadrokoptera rotirala u jednom smjeru, a druga polovina u suprotnom smjeru.

Uskoro ćemo pogledati nekoliko motora sa stanovišta utjecaja njihovih karakteristika na parametre kvadrokoptera i naučiti kako odabrati motor za naše zadatke.

Vrlo dobar članak o odabiru motora i propelera na engleskom je ovdje.