Navzdory tomu, že jsou kvadrokoptéry extrémně módním tématem, výběr komponentů pro sestavení vašeho zařízení stále není tak snadný. Výběr dílů pro konkrétní projekt je bolestným hledáním optimální kombinace hmotnosti, výkonu a funkčnosti. Proto, než se vrhneme do světa bezpočtu internetových obchodů a bezejmenných čínských výrobců, udělejme přípravné práce.

Co je kvadrokoptéra a proč je potřeba?

Multirotory, známé také jako multikoptéry nebo jednoduše koptéry, jsou bezpilotní vzdušné prostředky určené pro zábavu, pořizování fotografií a videí ze vzduchu nebo testování automatizovaných systémů.

Koptéry se obvykle rozlišují podle počtu použitých motorů – od dvoumotorové dvojkoptéry (jako GunShip z filmu Avatar) až po oktakoptéru s osmi. Ve skutečnosti je počet motorů omezen pouze vaší představivostí, rozpočtem a možnostmi letového ovladače. Klasickou verzí je kvadrokoptéra se čtyřmi motory umístěnými na protínajících se nosnících. Takovou konfiguraci se pokusil postavit Francouz Étienne Oehmichen už v roce 1920 a v roce 1922 se mu to dokonce podařilo. V podstatě se jedná o nejjednodušší a nejlevnější možnost, jak vyrobit letadlo, které může snadno zvednout malé kamery jako GoPro do vzduchu. Ale pokud se chystáte vzlétnout se seriózním foto a video vybavením, měli byste si vybrat vrtulník s velkým počtem motorů - to nejen zvýší nosnost, ale také zvýší spolehlivost, pokud jeden nebo více motorů během letu selže. .

Teorie letu

V teorii letu (aerodynamice) je obvyklé rozlišovat tři úhly (nebo tři osy rotace), které určují orientaci a směr vektoru pohybu letadla. Jednoduše řečeno, letadlo se někam „kouká“ a někam se pohybuje. Navíc se nemusí pohybovat směrem, kterým „se dívá“. Dokonce i letadla za letu mají nějaký druh „driftu“, který je odvádí ze směru jejich kurzu. A vrtulníky obecně mohou létat bokem.

Tyto tři úhly se běžně nazývají náklon, sklon a stáčení. Rolování je rotace vozidla kolem jeho podélné osy (osa, která probíhá od přídě k ocasu). Pitch je rotace kolem své příčné osy (klování nosu, zvedání ocasu). Yaw je rotace kolem svislé osy, nejpodobnější rotaci v „zemním“ smyslu.

Základní manévry (zleva doprava): rovně, naklánění/klonění a vybočení

V klasickém provedení vrtulníku hlavní rotor ovládá náklon a sklon pomocí cykliky listu. Vzhledem k tomu, že hlavní rotor má nenulový odpor vzduchu, zažívá vrtulník krouticí moment směrovaný v opačném směru, než je otáčení rotoru, a pro jeho kompenzaci má vrtulník ocasní rotor. Změnou výkonu ocasního rotoru (otáček nebo sklonu) ovládá klasický vrtulník jeho vybočení. V našem případě je vše složitější. Máme čtyři šrouby, dva z nich se otáčejí ve směru hodinových ručiček, dva proti směru hodinových ručiček. Většina konfigurací používá vrtule s pevným stoupáním a lze je ovládat pouze jejich rychlostí. Pokud se všechny otáčejí stejnou rychlostí, vzájemně se vyruší: stáčení, náklon a sklon budou nulové.

Pokud zvýšíme otáčky jedné vrtule otáčející se ve směru hodinových ručiček a snížíme otáčky druhé vrtule otáčející se ve směru hodinových ručiček, pak udržíme celkový točivý moment a zatáčení bude stále nulové, ale náklon nebo sklon (v závislosti na tom, kde uděláme jeho „nos“), bude změna. A pokud zvýšíme otáčky na obou vrtulích otáčejících se ve směru hodinových ručiček a snížíme otáčky na vrtulích otáčejících se proti směru hodinových ručiček (pro zachování celkového vztlaku), pak vznikne krouticí moment, který změní úhel stáčení. Je jasné, že to všechno nebudeme dělat my sami, ale palubní počítač, který bude přijímat signál z ovládacích pák, přidávat korekce z akcelerometru a gyroskopu a otáčet šrouby podle potřeby. Pro návrh vrtulníku je nutné najít rovnováhu mezi hmotností, dobou letu, výkonem motoru a dalšími vlastnostmi. To vše závisí na konkrétních úkolech. Každý chce, aby čtyřkolka létala výš, rychleji a déle, ale průměrná doba letu se pohybuje mezi 10 a 20 minutami v závislosti na kapacitě baterie a celkové letové hmotnosti. Je třeba si uvědomit, že všechny charakteristiky jsou vzájemně propojeny a například zvýšení kapacity baterie povede ke zvýšení hmotnosti a v důsledku toho ke snížení doby letu. Chcete-li přibližně zjistit, jak dlouho bude vaše konstrukce viset ve vzduchu a zda se vůbec dokáže odlepit od země, existuje dobrá online kalkulačka ecalc.ch. Než do něj ale zadáte data, musíte si zformulovat požadavky na budoucí zařízení. Budete na zařízení instalovat kameru nebo jiné zařízení? Jak rychlý by měl být přístroj? Jak daleko potřebujete letět? Podívejme se na vlastnosti různých komponent.

PX4 - palubní počítač s plnohodnotným systémem UNIX

Rám

Hlavním bodem, podle kterého se při výběru rámu rozhodnout, je, zda použijete již hotový rám, nebo si jej vyrobíte sami. S hotovým rámem je vše jednodušší a v každém případě budete muset objednávat spoustu dílů. Přitom vzhledem k cenám v čínských obchodech může být domácí varianta dražší. Na druhou stranu bude snazší opravit si vlastní rám v případě nehody. No, samozřejmě, můžete si vyrobit jakýkoli design, dokonce i ten nejbláznivější, vlastníma rukama. Podívejme se blíže na možnost vlastní montáže.

Rám můžete vyrobit z jakýchkoli dostupných materiálů (dřevo, hliník, plast atd.). Můžete to udělat trochu vážněji a vyříznout to na CNC stroji z tkaných uhlíkových vláken a můžete zkomplikovat úkol a vyrobit skládací konstrukci.

Nejjednodušší možností pro kutily je zajít do OBI, Leroy Merlin nebo na stavební trh a koupit si hliníkovou trubku 12 × 12 čtverečních a také hliníkový plech o tloušťce 1,5 mm. K výrobě rámu z takových materiálů typu „čtyři tyče a spojovací prvky“ stačí vrtačka nebo pilka na kov. Ale musíte být připraveni na to, že takový design nebude trvat dlouho. Přesto jsou všechny tyto profily vyrobeny z velmi měkkého materiálu (AD31/AD33), který se při letu snadno ohne.

Oehmichen č. 2, pilotovaná kvadrokoptéra francouzského inženýra Etienna Oehmichena, vypuštěná v roce 1922

Jako vzorek pro váš rám si můžete vzít zjednodušený tovární rám nebo najít hotový výkres na internetu. Složitější materiály (například uhlíková vlákna) lze nahradit hliníkem - pokud se ukáže, že je těžší, nebude to o mnoho. V každém případě byste měli věnovat pozornost délce a symetrii paprsků. Délka nosníků se volí na základě průměru použitých lodních šroubů tak, aby po jejich instalaci byla vzdálenost mezi kružnicemi rotujících vrtulí minimálně 1–2 cm a ještě více by se tyto kružnice neměly protínat. Motory namontované na ramenech by měly být ve stejné vzdálenosti od středu rámu, kde bude umístěn „mozek“, a (ve většině případů) ve stejné vzdálenosti od sebe a tvořit rovnostranný mnohoúhelník.

Při navrhování stojí za zvážení, že střed rámu se musí shodovat s těžištěm, takže instalace baterie vzadu mezi nosníky je špatný nápad, pokud to není kompenzováno zátěží vpředu, jako je kamera . Přemýšlejte o tom, na čem vaše zařízení dopadne; pro začátečníky můžete doporučit použití něčeho měkkého na „břicho“ nebo konce paží, například hustou pěnovou gumu nebo tenisové míčky. A také chránit baterii v případě neúspěšného přistání, například instalací mezi plechy rámu nebo umístěním pod lyže s vysokým přistáním.

info

Flight in First Person View (FPV) je velmi vzrušující, zvláště pokud používáte video brýle a HeadTracker, který bude sledovat pohyby vaší hlavy na gimbalu FPV kamery, čímž vytvoříte pocit, že jste v kokpitu.

Motory a vrtule

Vzhledem k otáčení motorů v různých směrech je nutné používat vícesměrné vrtule: rotace vpřed (proti směru hodinových ručiček) a zpětná rotace (ve směru hodinových ručiček). Typicky se používají dvoulisté vrtule, které se snáze vyvažují a nacházejí v obchodech, zatímco třílisté dají větší tah s menším průměrem vrtule, ale způsobí spoustu bolestí hlavy při vyvažování. Špatná (levná a nevyvážená) vrtule se může za letu rozpadnout nebo způsobit silné vibrace, které se přenášejí na senzory letového ovladače. To povede k vážným problémům se stabilizací a způsobí velké rozmazání a „rosolu“, pokud natáčíte něco z kvadrokoptéry nebo létáte v pohledu první osoby.

regulátor rychlosti,
aka ESC

Každá vrtule má dva hlavní parametry: průměr a stoupání. Označují se různě jako 10×4,5, 10×45 nebo jednoduše 1045. To znamená, že vrtule má průměr 10 palců a stoupání 4,5 palce. Čím delší vrtule a větší stoupání, tím větší tah dokáže vytvořit, ale zároveň se zvýší zatížení motoru a zvýší se odběr proudu, v důsledku toho se může přehřívat a elektronika selže. Proto jsou šrouby přizpůsobeny motoru. No, nebo motor na vrtule, podle toho, jak se na to díváš. Obvykle na stránkách prodejců motorů najdete informace o doporučených vrtulích a bateriích pro vybraný motor, stejně jako testy generovaného tahu a účinnosti. Existují také vrtule s proměnným stoupáním, které teoreticky zvýší manévrovatelnost, ale ve skutečnosti přidají složitou mechaniku, která má tendenci se opotřebovávat a lámat, s následnými drahými opravami.

Také čím větší je vrtule, tím větší je její setrvačnost. Pokud potřebujete ovladatelnost, je lepší zvolit vrtule s velkým stoupáním nebo třemi listy. Při stejné velikosti vytvářejí 1,2–1,5krát větší tah. Je jasné, že vrtule a rychlost jejich otáčení musí být voleny tak, aby dokázaly vytvořit tah větší, než je hmotnost aparátu.

A nakonec bezkomutátorové motory. Motory mají klíčový parametr - kV. Toto je počet otáček za minutu, které motor vykoná na volt použitého napětí. To není síla motoru, to je jeho takříkajíc „převodový poměr“. Čím nižší kV, tím nižší otáčky, ale vyšší točivý moment. Čím více kV při stejném výkonu, tím vyšší otáčky a nižší točivý moment. Při výběru motoru se řídí tím, že v normálním režimu bude pracovat na 50 % maximálního výkonu. Nemyslete si, že čím vyšší kV, tím lépe, u koptér s typickou 3S baterií je doporučené číslo v rozmezí od 700 do 1000 kV.

info

Odolnějším materiálem je dural (D16T). Prakticky se neohýbá, je docela pružný a používá se v letectví. Profily z něj se v OBI neprodávají, ale můžete je chytit na Mitinsky marketu ve třetím patře, byly i na trhu Stroy TVC.

Výkon a regulátory výkonu

Kapitán navrhuje: čím větší výkon motoru, tím více baterie potřebuje. Velká baterie není jen o její kapacitě (čti: době letu), ale také o maximálním proudu, který dodává. Ale čím větší je baterie, tím větší je její hmotnost, což nás nutí upravit naše odhady ohledně vrtulí a motorů. V dnešní době každý používá lithium-polymerové (LiPo) baterie. Jsou lehké, prostorné, s vysokým vybíjecím proudem. Jediným negativem je, že nefungují dobře při teplotách pod nulou, ale pokud je necháte v kapse a připojíte je bezprostředně před letem, tak se při vybíjení samy mírně zahřejí a nestihnou zmrznout. LiPo články produkují napětí 3,7 V.

Při výběru baterie byste měli věnovat pozornost třem jejím parametrům: kapacita měřená v miliampérhodinách, maximální vybíjecí proud v kapacitě baterie (C) a počet článků (S). První dva parametry jsou propojené a když je vynásobíte, zjistíte, jaký proud dokáže tato baterie dlouhodobě dodávat. Například vaše motory spotřebují každý 10 A a jsou čtyři a baterie má parametry 2200 mAh 30/40C, takže helikoptéra vyžaduje 4 10 A = 40 A a baterie může produkovat 2,2 A 30 = 66 A nebo 2,2 A 40 = 88 A po dobu 5–10 sekund, což bude jednoznačně stačit k napájení zařízení. Tyto koeficienty také přímo ovlivňují hmotnost baterie. Pozornost! Pokud není dostatek proudu, pak se v nejlepším případě baterie nafoukne a selže a v nejhorším případě se vznítí nebo exploduje; k tomu může dojít i při zkratu, poškození nebo nevhodných podmínkách skladování a nabíjení, proto používejte specializované nabíječky, akumulátory skladujte ve speciálních nehořlavých sáčcích a létajte s „pípákem“, který upozorní na vybití. Počet článků (S) udává počet LiPo článků v baterii, každý článek produkuje 3,7 V a např. 3S baterie dodá přibližně 11,1 V. Na tento parametr se vyplatí dávat pozor, protože rychlost závisí na na něm otáčky motoru a typ použitých regulátorů.

Prvky baterie jsou kombinovány sériově nebo paralelně. Při sériovém zapojení se zvyšuje napětí, při paralelním zapojení se zvyšuje kapacita. Schéma zapojení prvků v baterii lze pochopit podle jejího označení. Například 3S1P (nebo jednoduše 3S) jsou tři prvky zapojené do série. Napětí takové baterie bude 11,1 V. 4S2P je osm prvků, dvě skupiny, zapojené paralelně se čtyřmi sériovými prvky.

Motory však nejsou připojeny k baterii přímo, ale prostřednictvím tzv. regulátorů otáček. Ovladače rychlosti (také známé jako ESC) řídí rychlost otáčení motorů, díky čemuž bude váš vrtulník balancovat na místě nebo letět požadovaným směrem. Většina regulátorů má vestavěný 5V regulátor proudu, ze kterého lze napájet elektroniku (zejména „mozek“), nebo lze použít samostatný regulátor proudu (UBEC). Regulátory otáček jsou vybírány na základě aktuální spotřeby motoru a také možnosti blikání. Konvenční ovladače jsou dost pomalé z hlediska odezvy na příchozí signál a mají mnoho zbytečných nastavení pro stavbu copteru, takže jsou flashovány vlastním firmwarem SimonK nebo BLHeli. I zde Číňané přišli na pomoc a často se můžete setkat s regulátory otáček s již aktualizovaným firmwarem. Nezapomeňte, že takové regulátory nehlídají stav baterie a mohou ji vybít pod 3,0 V na článek, což povede k jejímu poškození. Zároveň se ale na konvenčních ESC vyplatí přepnout typ použité baterie z LiPo na NiMH nebo zakázat snížení rychlosti při vybitém zdroji (podle návodu), aby se na konci letu motor se náhle nevypne a váš dron nespadne.

Motory jsou k regulátoru otáček připojeny třemi vodiči, na pořadí nezáleží, ale pokud prohodíte libovolné dva ze tří vodičů, motor se bude otáčet v opačném směru, což je pro koptéry velmi důležité.

Dva napájecí vodiče vycházející z regulátoru musí být připojeny k baterii. NEZAMĚŇTE SI POLARITA! Obecně platí, že pro pohodlí jsou regulátory připojeny nikoli k samotné baterii, ale k tzv. Power Distribution Module - modulu distribuce energie. Toto je obecně jen deska, na které jsou připájeny napájecí vodiče regulátorů, připájeny jejich odbočky a připájen napájecí kabel vedoucí k baterii. Baterie se samozřejmě nemusí pájet, ale musí být připojena přes konektor. Nechcete přepájet baterii pokaždé, když se vybije.

Palubní počítač a senzory

Výběr letových ovladačů pro vrtulníky je velmi široký – od jednoduchých a levných KapteinKUK a několika open source projektů pro ovladače kompatibilní s Arduino až po drahé komerční DJI Wookong. Pokud jste skutečný hacker, pak by vás uzavřené řadiče neměly příliš zajímat, zatímco otevřené projekty, a to i ty založené na populárním Arduinu, zaujmou nejednoho programátora. Schopnosti jakéhokoli letového ovladače lze posoudit podle senzorů, které jsou v něm použity:

Gyroskop umožňuje držet koptéru v určitém úhlu a je součástí všech ovladačů; akcelerometr pomáhá určit polohu vrtulníku vzhledem k zemi a vyrovnává ji rovnoběžně s horizontem (pohodlný let); Barometr umožňuje udržovat zařízení v určité nadmořské výšce. Hodnoty tohoto senzoru jsou značně ovlivněny prouděním vzduchu z vrtulí, takže byste jej měli schovat pod kus pěnové gumy nebo houby; Kompas a GPS společně přidávají funkce jako držení kurzu, držení pozice, návrat do výchozího bodu a přiřazení trasy (autonomní let). K instalaci kompasu byste měli přistupovat opatrně, protože jeho hodnoty jsou značně ovlivněny blízkými kovovými předměty nebo elektrickými vodiči, a proto „mozky“ nebudou schopny určit správný směr pohybu; pro přesnější udržení výšky a autonomní přistání se používá sonar nebo ultrazvukový dálkoměr; optický senzor z myši slouží k udržení polohy v malých nadmořských výškách; Proudové senzory určují zbývající nabití baterie a mohou aktivovat funkce návratu ke startu nebo přistání.

V současnosti existují tři hlavní open source projekty: MultiWii, ArduCopter a jeho portovaná verze MegaPirateNG. MultiWii je nejjednodušší z nich, ke svému běhu vyžaduje Arduino s procesorem 328p, 32u4 nebo 1280/2560 a alespoň jedním gyroskopickým senzorem. ArduCopter je projekt nabitý nejrůznějšími funkcemi, od jednoduchého visení až po provádění složitých úloh trasy, ale vyžaduje speciální hardware založený na dvou čipech ATmega. MegaPirateNG je klon ArduCopter, který může běžet na běžném Arduinu s čipem 2560 a minimální sadou senzorů: gyroskop, akcelerometr, barometr a kompas. Podporuje všechny stejné funkce jako originál, ale ve vývoji to vždy dožene.

Pokročilí devět-
dálkové ovládání kanálu

Situace s hardwarem pro otevřené projekty je podobná jako u rámů pro koptéry, to znamená, že si můžete koupit hotový ovladač nebo si jej sami sestavit od začátku nebo na základě Arduina. Před nákupem byste měli vždy věnovat pozornost senzorům použitým v desce, protože technologický vývoj se nezastaví a ty staré je třeba prodat Číňanům a kromě toho ne všechny senzory mohou být podporovány otevřeným firmwarem.

Nakonec stojí za zmínku ještě jeden počítač – PX4, který se od klonů Arduina liší tím, že má operační systém v reálném čase podobný UNIXu, s shellem, procesy a vším. Ale musíme vás varovat, že PX4 je nová a poměrně hrubá platforma. Po sestavení nebude okamžitě létat.

Nastavení letových parametrů, stejně jako nastavovací program, je pro každý projekt velmi individuální a teorie o něm by mohla zabrat další článek, takže stručně řečeno: téměř veškerý firmware pro multikoptéry je založen na PID regulátoru a hlavním parametrem, který vyžaduje zásah je proporcionální složka označovaná jako P nebo rateP. Pokud se během vzletu vaše helikoptéra škubne ze strany na stranu, měla by se tato hodnota snížit, ale pokud na vnější vlivy reaguje pomalu, pak ji naopak zvyšte; další nuance najdete v pokynech a na webových stránkách vývojářů.

Bezpečnost

Všichni začátečníci, když myslí na bezpečnost, vzpomeňte si na AR.Drone a jeho ochranu vrtule. To je dobrá volba a funguje, ale pouze na malých a lehkých zařízeních, a když se hmotnost vašeho vrtulníku začne blížit dvěma kilogramům nebo již dávno překročí toto číslo, pak vás může zachránit pouze pevná železná konstrukce, která bude vážit hodně a jak vidíte, značně to sníží nosnost a letovou autonomii. Proto je lepší nejprve trénovat daleko od lidí a majetku, které mohou být poškozeny, a jakmile se vaše dovednosti zlepší, ochrana již nebude potřeba. Ale i když jste zkušený pilot, nezapomínejte na bezpečnostní opatření a promyslete si možné negativní důsledky svého letu v nouzových situacích, zejména při létání na přeplněných místech. Nezapomeňte, že porucha ovladače nebo komunikačního kanálu může vést k tomu, že zařízení odletí daleko od vás a následně na vrtulníku předem nainstalovaný GPS tracker nebo jednoduché, ale velmi hlasité pípání, jehož zvukem vás dokáže určit jeho polohu. Předem si nastavte a zkontrolujte bezpečnostní funkci vašeho letového ovladače, která vám pomůže přistát nebo vrátit vrtulník do výchozího bodu, pokud dojde ke ztrátě signálu z dálkového ovládání.

Řízení

Něco málo o rádiovém vybavení. V dnešní době téměř všechny vysílače pro létající modely pracují na frekvenci 2,4 GHz. Jsou docela dlouhé a tento frekvenční rozsah není tak hlučný jako například 900 MHz. Pro let obecně postačují čtyři kanály: plyn, stáčení, sklon a náklon. No, osm kanálů rozhodně stačí na něco jiného.

info

Chcete-li létat s kamerou, pořiďte si gimbal, který udrží kameru při manévrech rovnoběžně s horizontem a také pomůže ovládat náklon kamery. Většina ovladačů má výstupy pro stabilizaci servopohonu gimbalů a také výstup pro spínač tlačítka spouště fotoaparátu.

Sada se obvykle skládá ze samotného dálkového ovládání a přijímače. Přijímač obsahuje ovládací knoflíky a přídavná tlačítka. Typicky je vybrán režim Mode2, kdy levá páka ovládá plyn a rotaci a pravá páka ovládá náklon vrtulníku. Všechny rukojeti, kromě plynu, jsou odpružené a po uvolnění se vrátí do původní polohy. Rovněž stojí za to věnovat pozornost počtu kanálů. Dron bude vyžadovat čtyři řídicí kanály a jeden kanál pro přepínání letových režimů a další kanály mohou být také vyžadovány pro ovládání kamery, pro konfiguraci nebo pro speciální režimy letového ovladače. Při výběru dálkového ovladače je třeba zvážit i možnost výměny rádiového modulu, aby jej bylo možné v budoucnu snadno aktualizovat.

Dnes se v tomto článku dozvíte základní poznatky o rotačních vrtulích pro kvadrokoptéru (kterým se také říká rekvizity). Jaké ukazatele ovlivňují jejich produktivitu a efektivitu. Jaký tvar a kolik listů by měla mít vrtule, aby nesnižovala tah?

Co potřebujete vědět: základní definice a pojmy

Vrtule pro kvadrokoptéry se dělí podle následujících kritérií:

• jaká je jejich délka;
• jaké je jejich hřiště;
• jaká je plocha vrtulí;
• jaký je směr otáčení;
• jaký mají tvar?
• a kolik listů je na každé vrtuli;

Délka a stoupání vrtule

Délka a rozteč jsou hlavní parametry, které určují trakci. Jak se vrtule otáčí, listy tvoří disk. Průměr tohoto disku je délka. Rozteč je chápána jako vzdálenost, kterou může šroub urazit na jednu otáčku, v nějakém hustém prostředí (pokud si pamatujete šroub a jak se šroubuje do desky, tak je vše jasné). Velikost rozteče lopatek kvadrokoptéry závisí na sklonu samotných lopatek a úhlu, pod kterým se nacházejí (úhel náběhu).

Tah je považován za silný, když skupina vrtule-motor (VMG) pohybuje svými šrouby velkým objemem vzduchu. Zvětšením délky, stoupání nebo některého z těchto parametrů, kdy rychlost otáčení zůstává nezměněna, se zvyšuje tah vrtulí. Zároveň dochází ke vzniku turbulencí v důsledku zvýšeného odporu vzduchu. A v důsledku toho bude velký poloměr vrtule a úhel sklonu listů vyžadovat velké množství energie, díky čemuž se zkrátí doba letu.

Velké vrtule s malým stoupáním jsou ideální pro letecké snímkování, zatímco malé vrtule s velkým stoupáním jsou vhodné pro závodní drony, kde je důležitá rychlost letu.

Počet a tvar listů vrtule

Za standardní variantu se považuje vrtule se dvěma listy. Většina malých kvadrokoptér má vrtule s více než dvěma listy. To umožňuje rovnoměrnější proudění vzduchu a v důsledku toho snižuje úroveň turbulencí. Navíc se díky přídavným lopatkám zvyšuje zvedací síla. Vrtule s malým průměrem se třemi (nebo více) listy tak může poskytovat zdvihací sílu standardní dvoulisté vrtule s větším průměrem. Odezva kvadrokoptéry závisí také na počtu listů na vrtuli a čím více listů je, tím je dron za letu citlivější. Náklady na takové vícelisté vrtule jsou dražší než standardní a existují potíže s výrobou a seřízením těchto vrtulí. Takové šrouby by měly být zakoupeny od výrobců nebo autorizovaných prodejců.

Podívejte se blíže na rozdíly ve tvarech konců lopatek. Jsou rozděleny do tří kategorií:

• Normální;
• býčí nos (BN);
• Hybrid Bullnose (HBN);

Normální vrtule umožňují šetřit spotřebu baterie díky menšímu tahu a mají příznivý vliv na dobu letu, aniž by způsobovaly další plýtvání energií. Normální šrouby mají špičaté hroty. Stejný průměr BN šroubů s jejich velkou plochou vytváří větší tlak. Tato výhoda je doprovázena nevýhodou - zkrácením doby letu v důsledku vysoké spotřeby energie. Dostupná závaží na špičkách podpěr pomáhají zvýšit točivý moment a zvýšit rychlost odezvy kvadrokoptéry podél osy stáčení. Pokud jde o hroty HBN, spadají mezi Normální a Bullnose.

Směr otáčení

Motory, které jsou rozděleny do dvou typů, jsou zodpovědné za směr otáčení lopatek:

• CW – otáčí vrtulí ve směru hodinových ručiček;
• CCW – otáčí vrtulí proti směru hodinových ručiček;

Princip instalace takových motorů závisí na konstrukci kvadrokoptéry. Diagramy jsou jasněji znázorněny na obrázku.

Podle okraje čepele můžete určit, kterým směrem se otáčí.

Plast a uhlík: kde je kvalita a účinnost?

Plastové vrtule jsou populárnější. Jejich charakteristické rysy jsou:

• plastický;
• nízká cena;
• velký výběr sortimentu;
• dostupnost;

Za zmínku také stojí, že pružnější lopatky mají zvýšenou odolnost proti deformaci při nárazu na překážku, ale zároveň dochází k chybám ve vyvážení.

Na trhu jsou k dispozici také uhlíkové čepele. Uhlíkové šrouby jsou drahé, ale mají řadu pozitivních kritérií:

• síla;
• účinnost;
• ulehčit;

Na trhu jsou také hybridní vrtule vyrobené z plastu a uhlíkových vláken. Druhá obvykle vylepšuje první. Vrtule tohoto typu jsou cenově levné a kvalitou a tuhostí nejsou horší než čistě karbonové.

Kvalita rekvizit odkazuje na to, jak dobře jsou vyrobeny. Správná výroba vrtulí zajišťuje dobré vyvážení během letu a nevytváří další vibrace VMG. Značky, které vyrábějí nejlepší vrtule pro kvadrokoptéry a další letadla, jsou GWS. Doporučují také APC, který vyrábí Američané, a EMP, který má velký sortiment nejen doplňků.

Specifikace a vlastnosti

Abyste pochopili parametry konkrétní vrtule, měli byste se podívat na kódování. Výrobci uvádějí délku, rozteč a počet lopatek v tomto formátu:

LLPPxB nebo LxPxB – kde L je délka čepele, P je rozteč (uváděna v palcích) a B je počet čepelí.

Na příkladu budeme analyzovat dva různé formáty zápisu:

Takže první vrtule, označená 6045 (6 x 4,5), udává, že vrtule má dva listy (podle standardu), 6 palců dlouhé a 4,5 palců rozteč.
Druhý již udává počet lopatek 5040 na 3 (5 na 4 a 3), kde 3 na konci je přesně počet lopatek. A 5 a 4 palce, délka a rozteč.

V některých případech jsou uvedena označení pro směr otáčení. Jsou označeny latinkou - R a C. Vrtule označené (C) jsou tedy umístěny na motorech CCW a vrtule označené (R) jsou umístěny na motorech s CW. Někteří další výrobci uvádějí zkratky toho, z čeho jsou vyrobeny: BN, což znamená se špičatými hroty a závažím, nebo HBN - hybrid plastu a karbonu (o nich jsme mluvili výše).

Způsoby instalace

Existují různé způsoby, jak nainstalovat vrtule na kvadrokoptéru. Hřídel elektromotoru často není nic jiného než kovový kolík. Bez jakýchkoli pomocných prvků pro instalaci šroubu. Pro takové případy se používají kleštinové svorky a propsavery - jedná se o speciální adaptéry.

Při tvorbě vlastních modelů kvadrokoptér je vhodné použít propsavery (viz foto) Propsaver je obdoba průchodky. V boční části plochy je na každé straně jeden otvor, provedený symetricky. Tato konstrukce je instalována na hřídeli a utažena šrouby. Dále je potřeba nasadit vrtuli na hřídel a zajistit ji nylonovými sponami, existuje i možnost upevnění gumovými kroužky.

Kleštinová svorka je spolehlivější než propsaver. Jeho konstrukce je tvořena kuželovým pouzdrem se závitovým připojením. Nejprve se na hřídel namontuje kleština, poté přijde upínací pouzdro s vrtulí a podložkou. Celý adaptér je zajištěn speciálně tvarovanou maticí.

U motorů třídy Outrunner, kde je rotor bezkomutátorového motoru umístěn na vnější straně, je v horní části konstrukce několik otvorů pro instalaci různých typů adaptérů a upevňovacích prvků.

DJI při výrobě svých kvadrokoptér s bezkomutátorovými motory instaluje samoutahovací matice. Závity na hřídelích tohoto typu motoru, jehož rotory se otáčejí v opačném směru.

Vyvažování vrtulí pomocí dostupných nástrojů

Zakoupené levné vrtule nemusí být 100% vyvážené, pokud se nejedná o velkoobchodní značkové vrtule. Takové vrtule negativně ovlivňují provoz VMG, což způsobuje další vibrace a v důsledku toho se při natáčení videa objevuje „želéový efekt“. Kromě kvality záznamu videa trpí i motory. Neustálé vibrace mají negativní dopad na motory, ložiska a převody, čímž zvyšují náklady na údržbu kvadrokoptéry.

V tomto případě bude vyžadován postup pro vyvážení detailů pro kvadrokoptéru. K jeho dokončení budete potřebovat:

• šroub;
• skotská;
• superlepidlo (pokud nemáte pásku);
• smirkový papír;
• vyvažovač pro vrtule (v tomto příkladu je zvažován Du-Bro Tru-Spin nebo můžete použít čínské analogy, jako ve videu);

Chcete-li začít s vyvažováním, umístěte zařízení na rovný povrch s vodorovnou osou.

Před vyvážením je třeba zkontrolovat, zda nejsou nože poškozené, poté je nasadit na osu a mírně naklonit v požadovaném směru. Dále se podíváme na vodorovnou polohu vrtule, zda se po vychýlení dokázala vrátit. Pokud ne, pak je potřeba těžší čepel odlehčit (smirkovým papírem). Pásku můžete nalepit na lehčí čepel nebo na ni nanést lak na nehty, pokud nějaký máte po ruce. Pokud není ani jedno, ani druhé, použijte superlepidlo.

Při otáčení vyvažovacího stroje se musíte ujistit, že vrtule udržuje rovnováhu v této poloze. Zdůrazňujeme, že všechny postupy pro ztěžování a odlehčování lopatek musí být prováděny zevnitř (konkávní).

Dále provedeme postup pro vyvážení náboje. Pohybujeme vrtulí svisle a uvidíme, zda existují odchylky v jednom směru, pak je třeba zatížit opačný. Můžete to ztížit pomocí laku nebo superlepidla. Dosahujeme rovnováhy, měníme polohu – otočíme ji a dbáme na dosažení rovnováhy na druhé straně. Tím je vyvážení listů vrtule dokončeno.

eCalc kalkulačka

Pro výpočet parametrů vrtule při vytváření vlastních modelů bezpilotních prostředků existuje velmi pohodlná služba - eCalc. O této online kalkulačce vědí mnozí, kteří si kvadrokoptéry sestavují vlastníma rukama. Část, která poskytuje parametry výpočtu pro kvadrokoptéry, je následující.

Zpočátku se může zdát, že je vše jasné. Měli byste si však být vědomi některých bodů, které výrazně ovlivňují výsledky provedených výpočtů.

Nejprve musíte určit vzletovou hmotnost vrtulníku. Pokud existují gimbaly a kamery, pak je také třeba zahrnout do tohoto parametru. Pokud služba zobrazuje Bez pohonu (což znamená „bez pohonu“), musíte uvést celkovou hmotnost rámu a hmotnost dalších součástí, jako jsou:

• vrtule;
• desky;
• ovladač;
• suspenze;
• Fotoaparát;
• vybavení pro lety FPV.

Dále je nutné přidat +10% k hmotě, kterou budou zabírat dráty. Výstupem je požadovaný údaj pro celkovou vzletovou hmotnost kvadrokoptéry.

Uvádíme celkový počet rotorů, podle toho, v jakém vzoru jsou umístěny - jednoduché nebo koaxiální. Uvádíme horní mez - výšku letu, povětrnostní podmínky během letu - teplotu vzduchu a atmosférický tlak).

Rozbalovací seznam vás vyzve k výběru baterie. Pokud požadovanou baterii nemáte, vyberte si tu, která je proudovým výkonem a kapacitou nejblíže. Dále systém sám dokončí vyplňování polí. Uvádíme hmotnost a strukturu baterie. Pokud potřebujete nainstalovat další baterie, uveďte jejich počet do textového pole P. A v poli Hmotnost je uvedena jejich celková hmotnost.

V tomto poli v rozevíracím seznamu uvádíme typ ESC, tzv. max. proudu těchto regulátorů.

Uvádíme výrobce motoru. Jeho hodnocení se objeví v okně. Indikátory KV ukazují požadovaný vzorek.

Nyní uvedeme parametry vrtulí - typ, průměr a stoupání. Pokud je to možné, použijte šroub s největším průměrem povoleným pro rám. Určete převodový poměr, pokud má pohon převodovku. Počet zubů na vodicím kole k hnanému kolu.

Pokud systém neposkytuje potřebné parametry, můžete je zadat do textového pole Vlastní. A tam uveďte potřebné parametry pro výpočet v kalkulačce. Mějte na paměti, že parametry baterie jsou uvedeny v jednom článku.

Po vyplnění všech polí se provedou výpočty. Na výstupu obdržíte potřebná data. Jsou znázorněny ve formě grafů, seznamů a číselníků.

RashVinta je program, který počítá parametry vrtulí nejen pro kvadrokoptéry, ale i pro jiná letadla.

S RashVinta můžete provádět výpočty se zdrojovými daty, jako jsou:
Výkon motoru a průměr vrtule;
výkon motoru a otáčky vrtule;
Průměr a stoupání šroubu.

V prvním případě zaškrtněte políčko pouze u parametru „výpočet podle průměru šroubu“. Uvádíme informace o velikosti vrtule, výkonu motoru, rychlosti letu - maximální a průměrné. Klikněte na „Vypočítat“ a podívejte se na parametry stoupání a frekvenci otáčení vrtule.

Ve druhém případě jsou všechny značky odstraněny. Dále, stejně jako v prvním případě, uvedeme počáteční výkon motoru a také nezapomeneme na otáčky rotoru a rychlost letadla, podobně jako v prvním případě. Klikněte na „Vypočítat“ a zobrazte všechny potřebné údaje o průměru šroubu a jeho stoupání.

Ve třetím případě jsou výpočty prováděny na profesionální úrovni. Zaškrtněte políčko „specifikujte parametry šroubu“. Do požadovaných polí zadáme parametry průměru a stoupání šroubu. Klikněte na „Vypočítat“ a prohlédněte si údaje o profilu listu vrtule, jeho obrázek se objeví v okně. Můžete změnit měřítko, abyste jej mohli studovat. Všechny závěry výpočtu jsou uloženy ve formě tabulek ve formátu date.html, který je součástí sestavy programu.

Program umožňuje vidět profil čepele pod úhlem sklonu. Chcete-li to provést, zaškrtněte políčko „Profil s úhlem“. A můžete také vidět body, které byly použity pro výpočet - zaškrtněte políčko „zobrazit vypočítané body“. Na tiskárně lze tento profilový obrázek vytisknout na papír v projekci 1:1.

Závěr o složitosti postupu

Jak jste si již všimli, práce s výběrem a úpravou detailů je pro začátečníka docela obtížný úkol. Doufám však, že tento článek bude užitečný pro fanoušky kvadrokoptér a dalších bezpilotních letadel, aby správně provedli postup pro vyvážení vrtulí a jejich instalaci na kvadrokoptéru s domácím designem. A také se zbavit chyb v provozu VMG sériových modelů multikoptér.

Užitečné tipy pro výběr skupiny vrtulí.

Ani si neumíte představit (pokud jste nenavštěvovali letecký modelářský klub), kolik matematických a aerodynamických výpočtů je potřeba provést k designérům při návrhu skupiny vrtule-motor letadla.

Zároveň jste již v praxi obeznámeni s obtížností výběru správné kombinace "motor - hlavní rotor" pro získání nejlepší letové vlastnosti.

K mému i vašemu štěstí tyto poznatky vůbec nepatří do státních tajemství (alespoň při stavbě MALÉ kvadrokoptéry), a mnoho nadšenců fouká a roztahuje své zkušenosti přes internet a tištěné publikace.

Jako část manuálu o vytvoření vlastní kvadrokoptéry (, a, a dokonce i zde a zde se autor rozhodl podělit se začátečníky o informace o tom, jak vybrat zboží v obchodě prvky skupiny vrtulí pro kvadrokoptéru. Tato dovednost se však podle něj bude hodit i tvůrcům podobného typu letadlo s jiným počtem rotorů.

Výběr motoru

Při výběru motoru je vždy dobré si jej nejprve prozkoumat. vlastnosti, který napsané na štítku poskytuje prodejce a výrobce. Autor doporučuje, abyste si před nákupem prostudovali všechny vlastnosti produktu, který se vám líbí. Jako příklad uvádí odkaz na web Hobbyking.com, respektive na ten, který je na něm nabízen k prodeji bezkartáčový motor pro modely.

Podívejme se na uvedené vlastnosti:

Hmotnost - 10 gramů

Maximální odběr proudu – 5,5 A

Odpor – 0 mH

Maximální napětí – 7 voltů

Výkon (ve Wattech) – 210 Wattů (Toto není chyba! Uvedeno na webu prodejce!)

Průměr hřídele – 2 mm

Délka – 22 mm

Průměr - 18

Celková délka – 30 mm

Specifikace produktu:

Hmotnost: 10 gramů (včetně montáže a drátů)

Spotřeba bez zátěže: 0,4 Ampér

Tah: 130 gramů při 5000 ot./min

Rychlost otáčení bez zatížení: 15000 ot./min. na 7,4V

Špičkový odběr: 5,5A

Průměr hřídele: 2mm

Průměr motoru: 18mm

Délka: 30 mm (včetně délky hřídele a montážních rozměrů)

Při výběru motoru se musíte nejprve rozhodnout letová hmotnost stejně jako vaši kvadrokoptéru trakce nutné, aby se dostal ze země.

Hlavní podmínkou je, že tah musí být dvakrát větší než maximální letová hmotnost konstrukce.

Nedostatečná trakce motory povedou k špatná manipulace nebo památník kvadrokoptéry neschopnost letadla vzlétnout. Zároveň příliš mnoho trakce povede k nadměrnému prudká reakce kvadrokoptéry na ovládacích zařízeních a nestabilitě letu.

Požadovaný tah lze odhadnout pomocí následujícího vzorce: Požadovaný tah = (Celková hmotnost konstrukce* 2)/4.

Uveďme příklad. Pokud má vaše kvadrokoptéra letová hmotnost(neboli vzlet - při použití spalovacího motoru nebo stavbě bombardéru) je asi 1 kilogram, pak výpočtem pomocí výše uvedeného poměru dostaneme potřebnou trakci na 2 kilogramech. To znamená, že každý motor musí mít asi 500 gramů tahu. Výpočet samozřejmě musí brát v úvahu plnou hmotnost konstrukce, zejména hmotnosti motorů a vrtulí. Pokud sníte o leteckém fotografování nebo natáčení videa, nezapomeňte připočítat hmotnost fotoaparátu a jeho napájecí zdroje.

Přestože je volba letové hmotnosti na vás, nejlepší je omezit ji na minimum. Maximální snížení letová hmotnost je jednou z nejdůležitějších principy výroby letadel, protože jakékoli další hmotnost se snižuje manévrovatelnost, doba letu a užitečné zatížení.

Vlastnosti výběru rotorů

Jak si pamatujete, kvadrokoptéru udržují ve vzduchu dva páry rotorů, které se otáčejí v opačných směrech. Hlavní charakteristiky rotorů jsou stoupání a průměr, jejichž zvýšení vede ke zvýšené spotřebě energie motorů kvadrokoptér.

Kromě, krok definuje vzdálenost, který je překonán během jedné revoluce šroub. stručně řečeno, více stoupání vrtule předpokládá nižší rychlost jeho rotace, ale zvyšuje rychlost letadla, což bohužel zvyšuje spotřebu energie.

Poměr průměru šroubu a stoupání musí být vyvážený. Menší stoupání vrtule vytvoří větší točivý moment a sníží spotřebu energie motorů. Pokud plánujete používat svou kvadrokoptéru pro letecká akrobacie, prostě potřebujete vrtulí s vysokým točivým momentem. Poskytnou větší rychlost a menší zatížení zdroje energie. Vrtule s nižším stoupáním navíc zvyšují stabilitu letu.

Vrtule posouvá větší po větších krocích objem vzduchu, což může způsobit turbulence a vést k vibrací. Pokud k tomu dojde, jednoduše vyberte rotory s nižším stoupáním.

Pokud jde o průměr hlavního rotoru, jeho účinnost přímo souvisí s oblastí kontaktu se vzduchem. I malé zvětšení průměru vrtule tedy vede ke zvýšení její účinnosti. Příkladem je vysoká rychlost plavání plavců s velkýma rukama a nohama, kteří však vydávají více síly.

Rotace vrtule s menším průměrem je snazší zrychlit nebo zastavit (ovlivňuje setrvačnost). Menší průměr vrtule také znamená, že motory spotřebují méně energie. Právě proto se při stavbě šesti nebo osmikoptér používají hlavně rotory s vrtulemi, které mají menší průměr než u kvadrokoptér srovnatelných velikostí.

Pro velké kvadrokoptéry Při velké nosnosti se pro zlepšení stability letu doporučuje použít rotory velkého průměru a motor se zvýšeným kroutícím momentem.

Motor a vrtule: utrpení volby

• Pozorování a výzkum. Začněte sledovat videa Youtube. V důsledku toho nejen vy slintat nad cizími kvadrokoptérami seznamte se s návrhy, ale také se podívejte, jaké motory a hlavní rotory používá ten váš Kolegové Podle hobby. Důležité pro použití ve vaší práci zkušenost někoho jiného, protože to již bylo zaplaceno cizinci.
• Ponořit se do fyzika procesu A experimenty. Pokud jste matematicky smýšlející blbeček a máte peníze navíc a nemůžete najít informace o skupině vrtulí, která je pro vaši práci skutečně potřebná, můžete si otevřít výzkumný program s různými kombinacemi motor-vrtule. Pamatujte však, že výzkum se nevyplácí okamžitě, takže buďte připraveni ztrácet čas a peníze.

Nakonec - vytvořeno a zveřejněno na internetu

Online kalkulačka vrtule eCalc, známá pro takové dotazy jako: vrtulová kalkulačka, rc kalkulačka, rc kalkulačka, je efektivní nástroj pro výpočet výběru motoru s vrtulí pro model letadla. Tato kalkulačka vám umožní nejen zachránit životnost vašeho motoru, ale také zvýšit jeho životnost a také ušetřit výdrž baterie díky možnosti zvolit optimální parametry pro cestovní režim (optimální režim).

Kalkulačka je pouze online a nachází se na této adrese ECALC.CH. Hlavní stránka (v angličtině) nabízí výběr (kalkulačky) podle typu modelu a volby jazyka:

• propCalc - kalkulačka pro vrtule letadel
• xcopterCalc - kalkulačka pro vrtulníky
• fanCalc - kalkulačka systémů oběžných kol
• heliCalc - vrtulníková kalkulačka

V průběhu let ECALC omezil funkčnost pro bezplatné uživatele, takže níže jsou snímky obrazovky, jak obejít omezení ECALC.CH, plus další odkaz: http://rc-calc.com/ru/copter

Pro ty, kteří rozumí html beze slov, je popis pro ty, kteří s ním začínají. Vidíme, že AX-4008Q je neaktivní.

Stiskneme F12 v prohlížeči (například v Chrome nebo Firefoxu) a dostaneme se do „inspektora“. Klikněte na šipku (na obrazovce označená číslem 1), poté klikněte na výběrové okno (něco, například s motorem) na číslo dvě na obrazovce a uvidíte, že je zvýrazněný řádek (pod číslem 3).

Klikněte na tento řádek, vlevo je ikona - rozbalit. V seznamu vidíme požadovaný motor a vidíme, že je zde značka zakázání. Předěláme to podobně jako ostatní linky, které fungují.

Příklad opraveného řádku.

V průběhu let ECALC omezil funkčnost pro bezplatné uživatele, takže zde je další odkaz: http://rc-calc.com/ru/copter

Aktualizace: Vzhledem k velkému zájmu o tento konkrétní díl byl článek o motorech rozšířen a doplněn o informace o takových parametrech motoru, jako jsou rozměry KV a XXYY.

A tak motor, nebo jinými slovy, motor.

Jak můžete vidět na obrázku níže, motory mohou mít různé velikosti a mít různý vzhled a barvy. I když existuje společný rys, který je spojuje - válcový tvar.

Když mluvíme o motorech pro létající modely, většinou máme na mysli bezkomutátorové motory. Tyto motory jsou velmi podobné běžným. Mají také magnety a vinutí, ale žádné kartáče pro přenos proudu z kontaktů motoru na vinutí. Proto se jim říká bezkartáčové. Tyto motory lze považovat za třífázové. Napětí není přiváděno do vinutí nepřetržitě, jako u běžných stejnosměrných motorů, ale s určitou frekvencí. To způsobí, že se pohyblivá část motoru otáčí. Navíc se takové motory mohou otáčet mnohem rychleji než obvykle a zároveň neztrácejí energii na kartáčích.

Jaké vlastnosti jsou důležité při výběru motoru? Kromě velikosti, tvaru, barvy atd. Měli byste věnovat pozornost dvěma důležitým vlastnostem bezkomutátorových motorů:

• proudová spotřeba (měřená v ampérech A)
• Kv-rating

První charakteristika by měla být jasná. Čím vyšší je výkon motoru, tím vyšší je spotřeba proudu při stejném napájecím napětí. Čím vyšší je proud, tím větší zdvih motor vytváří. Proud závisí na otáčkách motoru a zatížení, které na něj vytváří vrtule.

Kv-rating ukazuje, kolik otáček své osy motor vykoná za jednu minutu (RPM) při určitém napětí. Vzorec je tento: RPM=Kv*U

Jak tyto parametry využít při výběru motoru? Za prvé, maximální odběr proudu nám říká, jaký regulátor rychlosti zvolit (o tom později). Kv-rating je ekvivalent koňské síly v autě. Málokdo chápe, co to je, ale každý ví, že 100 koní je málo, ale 600 je v pohodě. Tak je to tady :)

Podívejme se blíže na tento parametr - KV. Srovnání s koňskými silami, byť správné, není při výběru motoru pro váš model zcela jasné. Představte si sportovní vůz s výkonem 600 koní. Bude schopna jet 300 km/h? Myslím, že ano. Může ale udělat totéž, když je na ní vázána 1t váhy? Ne. A ani se nehne. Ne proto, že by nebyl dostatek výkonu, ale proto, že kola budou prokluzovat. Co potřebujeme k vytažení 1t nákladu? Traktor. Traktor může mít menší výkon a nízkou rychlost, ale velká kola a točivý moment nám umožní táhnout náš náklad. A tak vidíme, že stejná energie je potřebná jak pro rychlé otáčení malých kol, tak pro pomalé otáčení velkých kol. V případě kvadrokoptér je motor s velkým KV ideální pro malé, rychle se točící vrtule (závodní kvadrokoptéry), zatímco motor s malým KV je ideální pro velké drony s velkými vrtulemi.

Typický motor závodní kvadrokoptéry má KV 2100-2500, zatímco pro těžká vozidla, která mohou zvednout několik kilogramů své hmotnosti a stejné množství nákladu - 200-900 KV. Závodní modely mají obvykle vrtule 5-6 palců, zatímco velká letadla určená pro dlouhé lety a fotografování mají 15-17 palců. Dokážete si představit, jaké bude zatížení motoru, vrtule a všeho ostatního, když se 15palcová vrtule roztočí na normální otáčky malé vrtule? Kv hodnocení motoru je velmi důležitou charakteristikou při výběru, i když to není jediný důležitý parametr.

Důležitým parametrem při výběru motoru pro konkrétní zařízení je jeho zvedací síla (Trust). Zvedací sílu lze měřit v různých jednotkách, i když správná je Newton, ale vhodná je kilogram. A tak zvedací síla 500 gramů znamená, že 4 motory zvládnou zvednout 2 kg závaží včetně sebe. Zároveň potřebujete výkonovou rezervu. Celkem máme vzorec Síla/1 Motor = (Hmotnost vrtulníku x 2) / 4. Pro vrtulník o hmotnosti 1 kg jsou potřeba motory s minimálním zdvihem 500 gramů. Je to jednoduché.

Další charakteristikou motoru je jeho účinnost. Nebudeme zabíhat do detailů, ale všimněte si, že motor se 70% účinností spotřebuje 70 % energie na let a 30 % na zahřívání vesmíru, jak řekl můj učitel fyziky. Účinnost motoru závisí nejen na samotném zařízení, ale také na dalších prvcích: vrtule, baterie, regulátor rychlosti, hmotnost atd.

K tomu všemu mají motory i fyzické parametry, které se zobrazují v jejich rozměrech. Jedná se o výšku motoru, průměr a počet cívek vinutí. Například, Turnigy Multistar 5130-350 — Jedná se o motor o průměru statoru 51mm, výšce 30mm a KV 350. Jedná se o velký motor pro velké modely. A tenhle - Scorpion M-2205-2350KV malý, ale velmi dobrý motor pro závodní kvadrokoptéry. Má průměr 22 mm a výšku 5 mm. Má hodnocení KV 2350.

Motor sám nemůže vytvořit vztlak, je potřeba vrtule. Vrtule je druh převodníku rotační energie hřídele motoru na vztlakovou sílu.

Nejdůležitějšími vlastnostmi vrtule jsou její velikost a stoupání listů. Velikost se obvykle uvádí v palcích a zde je vše jasné. Stoupání je také udáváno v palcích a znamená, o kolik by se vrtule zvedla za jednu otáčku kolem své osy s daným sklonem listu, kdyby se pohybovala v husté hmotě.

Menší vrtule s nižším úhlem listů méně odolává vzduchu, a proto méně zatěžuje motor a brání mu ve využití veškerého výkonu. V důsledku toho bude velmi velká vrtule více namáhat motor a vést k přetížení. Vrtule je tedy nutné volit tak, aby spadala do přípustných mezí provozních parametrů motoru a vytvářela dostatečný vztlak. Standardní vrtulí pro průměrnou kvadrokoptéru je obvykle vrtule s charakteristikami 8-11/4,5-4,7.Například tato stránka vám pomůže vypočítat parametry vrtule (a další).

Nezapomeňte také, že vrtule mají dva typy rotace: ve směru a proti směru hodinových ručiček. To je nezbytné, aby se polovina motorů kvadrokoptéry otáčela jedním směrem a druhá polovina opačným směrem.

Již brzy se podíváme na několik motorů z pohledu vlivu jejich vlastností na parametry kvadrokoptéry a naučíme se, jak vybrat motor pro naše úkoly.

Velmi dobrý článek o výběru motoru a vrtulí v angličtině je zde.