علیرغم این واقعیت که کوادکوپترها یک موضوع بسیار شیک هستند، انتخاب قطعات برای مونتاژ دستگاه شما هنوز چندان آسان نیست. انتخاب قطعات برای یک پروژه خاص جستجوی دردناک برای ترکیب بهینه وزن، قدرت و عملکرد است. بنابراین، قبل از ورود به دنیای فروشگاه های آنلاین بی شمار و تولید کنندگان بی نام چینی، بیایید کارهای مقدماتی را انجام دهیم.

کوادکوپتر چیست و چرا به آن نیاز است؟

مولتی روتورها که با نام های مولتی کوپتر یا به سادگی کوپتر نیز شناخته می شوند، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین هستند که برای سرگرمی، گرفتن عکس و فیلم از هوا یا آزمایش سیستم های خودکار طراحی شده اند.

کوپترها معمولاً با تعداد موتورهای مورد استفاده متمایز می شوند - از یک دوکوپتر با دو موتور (مانند GunShip از فیلم آواتار) تا یک هشت کوپتر با هشت موتور. در واقع تعداد موتورها فقط با تخیل، بودجه و قابلیت های فلایت کنترلر محدود می شود. نسخه کلاسیک یک کوادکوپتر با چهار موتور است که روی پرتوهای متقاطع قرار دارند. اتین اوهمیشن فرانسوی در سال 1920 سعی در ایجاد چنین پیکربندی داشت و در سال 1922 حتی موفق شد. در اصل، این ساده‌ترین و ارزان‌ترین گزینه برای ساخت هواپیمایی است که به راحتی می‌تواند دوربین‌های کوچکی مانند GoPro را به هوا برد. اما اگر قصد دارید با تجهیزات جدی عکس و فیلم بلند شوید، باید یک هلی کوپتر با تعداد زیادی موتور انتخاب کنید - این نه تنها ظرفیت بار را افزایش می دهد، بلکه در صورت خرابی یک یا چند موتور در طول پرواز، قابلیت اطمینان را نیز افزایش می دهد. .

تئوری پرواز

در تئوری پرواز (آیرودینامیک)، مرسوم است که سه زاویه (یا سه محور چرخش) را تشخیص دهیم که جهت و جهت بردار حرکت هواپیما را تعیین می کند. به عبارت ساده، هواپیما به جایی "نگاه" می کند و به جایی حرکت می کند. علاوه بر این، او ممکن است در جهتی که «نگاه می‌کند» حرکت نکند. حتی هواپیماهایی که در حال پرواز هستند نوعی مولفه "دریفت" دارند که آنها را از مسیر خود دور می کند. و هلیکوپترها به طور کلی می توانند به پهلو پرواز کنند.

این سه زاویه معمولاً رول، گام و انحراف نامیده می شوند. رول چرخش وسیله نقلیه حول محور طولی آن (محوری که از دماغه تا دم کشیده می شود) است. گام چرخشی حول محور عرضی آن است ( بینی خود را نوک می زند، دم خود را بلند می کند). انحراف چرخشی حول محور عمودی است که بیشتر شبیه به چرخش در مفهوم "زمین" است.

مانورهای اصلی (از چپ به راست): مستقیم، رول/پیچ و انحراف

در طراحی کلاسیک هلیکوپتر، روتور اصلی چرخش و زمین را با استفاده از یک صفحه نمایشگر تیغه ای کنترل می کند. از آنجایی که روتور اصلی دارای مقاومت هوای غیر صفر است، هلیکوپتر دارای گشتاوری است که در جهت مخالف چرخش روتور هدایت می شود و برای جبران آن، هلیکوپتر دارای یک روتور دم است. با تغییر عملکرد روتور دم (انقلاب یا گام)، یک هلیکوپتر کلاسیک انحراف خود را کنترل می کند. در مورد ما، همه چیز پیچیده تر است. ما چهار پیچ داریم که دو تای آن ها در جهت عقربه های ساعت می چرخند، دوتا در خلاف جهت عقربه های ساعت. اکثر پیکربندی ها از پروانه های گام ثابت استفاده می کنند و فقط با سرعت آنها قابل کنترل هستند. اگر همه آنها با یک سرعت بچرخند، یکدیگر را خنثی می کنند: انحراف، رول و گام صفر خواهند بود.

اگر دور یک ملخ چرخان در جهت عقربه های ساعت را افزایش دهیم و دور پروانه چرخان دیگر را در جهت عقربه های ساعت کاهش دهیم، در این صورت کل گشتاور و انحراف همچنان صفر خواهد بود، اما چرخش یا گام (بسته به جایی که "نیز" او را انجام می دهیم) خواهد بود. تغییر دادن. و اگر سرعت چرخش هر دو ملخ را در جهت عقربه‌های ساعت افزایش دهیم و سرعت چرخش ملخ‌ها را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت کاهش دهیم (برای حفظ کل بالابر)، آنگاه گشتاوری ایجاد می‌شود که زاویه انحراف را تغییر می‌دهد. واضح است که همه این کارها توسط خود ما انجام نمی شود، بلکه توسط یک رایانه داخلی که سیگنالی را از چوب های کنترل دریافت می کند، اصلاحات شتاب سنج و ژیروسکوپ را اضافه می کند و پیچ ها را در صورت لزوم می چرخاند. برای طراحی یک هلی کوپتر باید تعادلی بین وزن، زمان پرواز، قدرت موتور و سایر مشخصات پیدا کرد. همه اینها به وظایف خاصی بستگی دارد. همه می خواهند یک کواد برای پرواز بالاتر، سریع تر و طولانی تر، اما میانگین زمان پرواز بین 10 تا 20 دقیقه بسته به ظرفیت باتری و وزن کلی پرواز است. شایان ذکر است که همه ویژگی ها به هم مرتبط هستند و به عنوان مثال، افزایش ظرفیت باتری منجر به افزایش وزن و در نتیجه کاهش زمان پرواز می شود. برای اینکه بفهمید سازه شما تقریباً چه مدت در هوا معلق خواهد ماند و آیا حتی می تواند از زمین بلند شود، یک ماشین حساب آنلاین خوب ecalc.ch وجود دارد. اما قبل از وارد کردن داده ها به آن، باید الزامات دستگاه آینده را فرموله کنید. آیا دوربین یا تجهیزات دیگری را روی دستگاه نصب خواهید کرد؟ سرعت دستگاه چقدر باید باشد؟ چقدر برای پرواز نیاز دارید؟ بیایید به ویژگی های اجزای مختلف نگاه کنیم.

PX4 - رایانه داخلی با سیستم یونیکس کامل

قاب

نکته اصلی برای انتخاب قاب این است که آیا از یک قاب آماده استفاده می کنید یا خودتان آن را می سازید. با یک قاب آماده همه چیز ساده تر است و در هر صورت باید قطعات زیادی را سفارش دهید. در عین حال، با توجه به قیمت های موجود در فروشگاه های چینی، گزینه خانگی ممکن است گران تر باشد. از طرفی تعمیر قاب خود در صورت بروز حادثه راحت تر خواهد بود. خوب، البته، شما می توانید هر طرحی، حتی دیوانه کننده ترین، را با دستان خود بسازید. بیایید نگاهی دقیق تر به گزینه خود مونتاژ کنیم.

شما می توانید یک قاب از مواد موجود (چوب، آلومینیوم، پلاستیک و غیره) بسازید. می توانید کمی جدی تر شوید و آن را روی یک دستگاه CNC از فیبر کربن بافته شده برش دهید و می توانید کار را پیچیده کنید و یک ساختار تاشو بسازید.

ساده ترین گزینه برای علاقه مندان به DIY رفتن به OBI، Leroy Merlin یا بازار ساخت و ساز و خرید لوله آلومینیومی 12 × 12 مربع و همچنین ورق آلومینیومی با ضخامت 1.5 میلی متر است. برای ساختن قاب از چنین موادی از نوع "چهار چوب و بست"، یک مته یا یک اره برقی برای فلز کافی است. اما باید برای این واقعیت آماده باشید که چنین طراحی طولانی نخواهد بود. با این حال، تمام این پروفیل ها از مواد بسیار نرم (AD31/AD33) ساخته شده اند که در طول پرواز به راحتی خم می شوند.

Oehmichen شماره 2، یک کوادکوپتر سرنشین دار توسط مهندس فرانسوی Etienne Oehmichen، که در سال 1922 راه اندازی شد.

به عنوان یک نمونه برای قاب خود، می توانید یک قاب کارخانه ساده شده بردارید یا یک نقاشی آماده در اینترنت پیدا کنید. مواد پیچیده‌تر (مثلاً فیبر کربن) را می‌توان با آلومینیوم جایگزین کرد - اگر سنگین‌تر شود، زیاد نخواهد بود. در هر صورت باید به طول و تقارن پرتوها توجه کرد. طول تیرها بر اساس قطر پروانه های مورد استفاده انتخاب می شود، به طوری که پس از نصب آنها فاصله بین دایره های پروانه های دوار حداقل 1-2 سانتی متر باشد و حتی بیشتر از آن این دایره ها نباید قطع شوند. موتورهای نصب شده روی بازوها باید از مرکز قاب، جایی که "مغز" در آن قرار دارد، فاصله داشته باشند، و (در بیشتر موارد) به همان اندازه از یکدیگر فاصله داشته باشند و یک چند ضلعی متساوی الاضلاع را تشکیل دهند.

هنگام طراحی، شایان ذکر است که مرکز قاب باید با مرکز ثقل منطبق باشد، بنابراین نصب باتری در عقب بین تیرها ایده بدی است، مگر اینکه با یک بار در جلو، مانند دوربین، جبران شود. . به این فکر کنید که دستگاه شما روی چه چیزی فرود می آید؛ برای مبتدیان، می توانید توصیه کنید از چیزی نرم روی "شکم" یا انتهای بازوها استفاده کنید، به عنوان مثال، لاستیک فوم متراکم یا توپ های تنیس. و همچنین در صورت فرود ناموفق از باتری محافظت کنید، به عنوان مثال با نصب آن بین صفحات قاب یا قرار دادن آن در زیر اسکی های فرود بالا.

اطلاعات

پرواز در نمای اول شخص (FPV) بسیار هیجان انگیز است، به خصوص اگر از عینک های ویدئویی و HeadTracker استفاده کنید که حرکات سر شما را روی گیمبال دوربین FPV دنبال می کند و احساس حضور در کابین خلبان را ایجاد می کند.

موتورها و پروانه ها

با توجه به چرخش موتورها در جهات مختلف، استفاده از پروانه های چند جهته ضروری است: چرخش رو به جلو (در خلاف جهت عقربه های ساعت) و چرخش معکوس (در جهت عقربه های ساعت). معمولاً از ملخ‌های دو پره استفاده می‌شود، تعادل آن‌ها آسان‌تر است و در فروشگاه‌ها یافت می‌شوند، در حالی که پروانه‌های سه‌پره با قطر پروانه کوچک‌تر نیروی رانش بیشتری می‌دهند، اما هنگام بالانس کردن باعث سردردهای زیادی می‌شوند. یک ملخ بد (ارزان و نامتعادل) می تواند در حین پرواز از هم بپاشد یا باعث ایجاد ارتعاشات قوی شود که به سنسورهای کنترل پرواز منتقل می شود. اگر در حال فیلمبرداری از یک کوادکوپتر یا پرواز در دید اول شخص هستید، این امر منجر به مشکلات جدی در تثبیت می شود و باعث تاری و "ژله" زیادی در ویدیو می شود.

کنترل کننده سرعت،
با نام مستعار ESC

هر ملخ دارای دو پارامتر اصلی است: قطر و گام. آنها به صورت های مختلف به عنوان 10×4.5، 10×45، یا به سادگی 1045 تعیین می شوند. این بدان معنی است که قطر پروانه 10 اینچ و گام 4.5 اینچ است. هرچه پروانه بیشتر و گام بیشتر باشد، نیروی رانش بیشتری می تواند ایجاد کند، اما در عین حال بار موتور افزایش می یابد و مصرف جریان افزایش می یابد، در نتیجه می تواند بیش از حد گرم شود و الکترونیک از کار بیفتد. بنابراین، پیچ ها با موتور مطابقت دارند. خوب، یا یک موتور برای پروانه ها، بسته به نوع نگاه شما به آن. معمولاً در وب‌سایت‌های فروشندگان موتور می‌توانید اطلاعاتی در مورد پروانه‌ها و باتری‌های توصیه‌شده برای موتور انتخابی و همچنین آزمایش‌های رانش و راندمان تولید شده پیدا کنید. ملخ هایی با گام متغیر نیز وجود دارند که در تئوری قدرت مانور را افزایش می دهند، اما در واقع مکانیک های پیچیده ای را اضافه می کنند که تمایل به فرسودگی و شکستگی دارند و به دنبال آن تعمیرات گران قیمت انجام می شود.

همچنین هر چه پروانه بزرگتر باشد، اینرسی آن بیشتر است. اگر به قابلیت مانور نیاز دارید، بهتر است پروانه هایی با گام بزرگ یا سه پره انتخاب کنید. با همان اندازه، 1.2 تا 1.5 برابر بیشتر نیروی رانش ایجاد می کنند. واضح است که ملخ ها و سرعت چرخش آن ها باید طوری انتخاب شوند که بتوانند رانشی بیشتر از وزن دستگاه ایجاد کنند.

و در نهایت موتورهای براشلس. موتورها یک پارامتر کلیدی دارند - kV. این تعداد دور در دقیقه است که موتور به ازای هر ولت ولتاژ اعمال شده انجام می دهد. این قدرت موتور نیست، به اصطلاح "نسبت دنده" آن است. هرچه کیلوولت کمتر باشد، سرعت کمتر است، اما گشتاور بیشتر است. هر چه کیلوولت در همان توان بیشتر باشد، سرعت بیشتر و گشتاور کمتر است. هنگام انتخاب یک موتور، آنها با این واقعیت هدایت می شوند که در حالت عادی با 50٪ حداکثر قدرت کار می کند. فکر نکنید که هرچه کیلوولت بالاتر باشد، بهتر است؛ برای کوپترهای با باتری معمولی 3S، عدد توصیه شده در محدوده 700 تا 1000 کیلو ولت است.

اطلاعات

ماده بادوام تر دورالومین (D16T) است. عملا خم نمی شود، کاملا فنری است و در هوانوردی استفاده می شود. پروفایل های آن در OBI فروخته نمی شود، اما می توانید آنها را در بازار Mitinsky در طبقه سوم تهیه کنید؛ آنها همچنین در بازار Stroy TVC بودند.

کنترل کننده های قدرت و قدرت

کاپیتان پیشنهاد می کند: هرچه قدرت موتور بیشتر باشد، باتری بیشتری نیاز دارد. یک باتری بزرگ نه تنها به ظرفیت آن (بخوانید: زمان پرواز)، بلکه به حداکثر جریانی که ارائه می دهد نیز مربوط می شود. اما هر چه باتری بزرگتر باشد، وزن آن بیشتر است، که ما را مجبور می کند تا تخمین های خود را در مورد پروانه ها و موتورها تنظیم کنیم. این روزها همه از باتری های لیتیوم پلیمری (LiPo) استفاده می کنند. آنها سبک، جادار، با جریان تخلیه بالا هستند. تنها نکته منفی این است که آنها در دمای زیر صفر به خوبی کار نمی کنند، اما اگر آنها را در جیب خود نگه دارید و بلافاصله قبل از پرواز آنها را وصل کنید، در حین تخلیه آنها خود کمی گرم می شوند و زمان یخ زدن ندارند. سلول های LiPo ولتاژ 3.7 ولت تولید می کنند.

هنگام انتخاب باتری، باید به سه پارامتر آن توجه کنید: ظرفیت، اندازه گیری شده بر حسب میلی آمپر ساعت، حداکثر جریان تخلیه در ظرفیت باتری (C) و تعداد سلول ها (S). دو پارامتر اول به هم متصل هستند و وقتی آنها را ضرب کنید متوجه خواهید شد که این باتری چقدر جریان می تواند برای مدت طولانی تامین کند. به عنوان مثال، موتورهای شما هر کدام 10 A مصرف می کنند و چهار عدد از آنها وجود دارد و باتری دارای پارامترهای 2200 میلی آمپر ساعت 30/40 درجه سانتیگراد است، بنابراین کوپتر به 40 A = 40 A نیاز دارد و باتری می تواند 2.2 A 30 = 66 A تولید کند. یا 2.2 A 40 = 88 A برای 5-10 ثانیه، که به وضوح برای روشن کردن دستگاه کافی است. همچنین این ضرایب به طور مستقیم بر وزن باتری تاثیر می گذارد. توجه! اگر جریان کافی وجود نداشته باشد، در بهترین حالت باتری باد می شود و از کار می افتد و در بدترین حالت آتش می گیرد یا منفجر می شود. این همچنین در صورت وجود اتصال کوتاه، آسیب یا شرایط نامناسب ذخیره سازی و شارژ اتفاق می افتد، بنابراین از شارژرهای تخصصی استفاده کنید، باتری ها را در کیسه های مخصوص غیر قابل اشتعال نگهداری کنید و با یک "بیپر" پرواز کنید که در مورد تخلیه هشدار می دهد. تعداد سلول‌ها (S) نشان‌دهنده تعداد سلول‌های LiPo در باتری است، هر سلول 3.7 ولت تولید می‌کند و به عنوان مثال، باتری 3S تقریباً 11.1 ولت را تامین می‌کند. ارزش توجه به این پارامتر را دارد، زیرا سرعت بستگی دارد. روی آن دور موتور و نوع رگلاتورهای مورد استفاده.

عناصر باتری به صورت سری یا موازی ترکیب می شوند. هنگامی که به صورت سری متصل می شود، ولتاژ افزایش می یابد، در صورت اتصال موازی، ظرفیت خازن افزایش می یابد. نمودار اتصال عناصر موجود در باتری را می توان با علامت گذاری آن درک کرد. به عنوان مثال، 3S1P (یا به سادگی 3S) سه عنصر است که به صورت سری به هم متصل شده اند. ولتاژ چنین باتری 11.1 ولت خواهد بود. 4S2P هشت عنصر، دو گروه، به موازات چهار عنصر سریال متصل است.

با این حال، موتورها مستقیماً به باتری متصل نمی شوند، بلکه از طریق به اصطلاح کنترل کننده های سرعت به باتری متصل می شوند. کنترل‌کننده‌های سرعت (همچنین به عنوان ESC شناخته می‌شوند) سرعت چرخش موتورها را کنترل می‌کنند و تعادل هواپیمای شما را در جای خود قرار می‌دهند یا در جهت دلخواه پرواز می‌کنند. اکثر رگولاتورها دارای یک تنظیم کننده جریان داخلی 5 ولتی هستند که از طریق آن می توانید الکترونیک (به ویژه "مغز") را تغذیه کنید یا می توانید از یک تنظیم کننده جریان جداگانه (UBEC) استفاده کنید. کنترل کننده های سرعت بر اساس میزان مصرف فعلی موتور و همچنین امکان چشمک زدن انتخاب می شوند. کنترلرهای معمولی از نظر پاسخگویی به سیگنال ورودی بسیار کند هستند و تنظیمات غیر ضروری زیادی برای ساخت هلی کوپتر دارند، بنابراین با سیستم عامل SimonK یا BLHeli سفارشی فلش می شوند. چینی ها در اینجا نیز به کمک آمده اند و اغلب می توانید کنترل کننده های سرعت را با سیستم عامل به روز شده پیدا کنید. فراموش نکنید که چنین تنظیم کننده هایی وضعیت باتری را کنترل نمی کنند و می توانند آن را زیر 3.0 ولت در هر سلول تخلیه کنند که منجر به آسیب آن می شود. اما در عین حال، در ESC های معمولی ارزش دارد که نوع باتری مورد استفاده را از LiPo به NiMH تغییر دهید یا کاهش سرعت را هنگام تخلیه منبع تغذیه غیرفعال کنید (طبق دستورالعمل)، به طوری که در پایان پرواز موتور ناگهان خاموش نمی شود و پهپاد شما سقوط نمی کند.

موتورها با سه سیم به کنترل کننده سرعت متصل می شوند، ترتیب آن مهم نیست، اما اگر هر دو سیم از سه سیم را عوض کنید، موتور در جهت مخالف می چرخد ​​که برای کوپترها بسیار مهم است.

دو سیم برقی که از رگولاتور می آیند باید به باتری وصل شوند. قطبیت را اشتباه نگیرید! به طور کلی، برای راحتی، رگولاتورها نه به خود باتری، بلکه به به اصطلاح ماژول توزیع برق - یک ماژول توزیع انرژی متصل می شوند. این به طور کلی فقط یک برد است که سیم های برق رگولاتورها روی آن لحیم می شوند ، انشعاب های آنها لحیم می شود و کابل برق که به باتری می رود لحیم می شود. البته باتری نیازی به لحیم کاری ندارد بلکه باید از طریق کانکتور متصل شود. شما نمی خواهید باتری را هر بار که از بین می رود دوباره لحیم کنید.

کامپیوتر داخلی و سنسورها

انتخاب کنترلرهای پرواز برای کوپترها بسیار زیاد است - از KapteinKUK ساده و ارزان و چندین پروژه منبع باز برای کنترلرهای سازگار با آردوینو گرفته تا DJI Wookong تجاری گران قیمت. اگر یک هکر واقعی هستید، پس کنترلرهای بسته نباید زیاد شما را مورد توجه قرار دهند، در حالی که پروژه های باز و حتی آنهایی که مبتنی بر آردوینو محبوب هستند، برنامه نویسان زیادی را جذب خواهند کرد. قابلیت های هر کنترلر پرواز را می توان با حسگرهای استفاده شده در آن قضاوت کرد:

ژیروسکوپ به شما امکان می دهد هلی کوپتر را در یک زاویه خاص نگه دارید و در همه کنترلرها گنجانده شده است. شتاب سنج به تعیین موقعیت هلی کوپتر نسبت به زمین کمک می کند و آن را به موازات افق تراز می کند (پرواز راحت). فشارسنج امکان نگه داشتن دستگاه را در ارتفاع معینی فراهم می کند. خوانش این سنسور تا حد زیادی تحت تأثیر جریان هوا از پروانه ها است، بنابراین باید آن را زیر یک تکه لاستیک فوم یا اسفنج پنهان کنید. قطب نما و GPS با هم عملکردهایی مانند نگه داشتن مسیر، نگه داشتن موقعیت، بازگشت به نقطه شروع و تعیین مسیر (پرواز خودکار) را اضافه می کنند. باید با دقت به نصب قطب نما بپردازید، زیرا خوانش های آن به شدت تحت تأثیر اجسام فلزی یا سیم های برق مجاور قرار می گیرد، به همین دلیل است که "مغزها" قادر به تعیین جهت صحیح حرکت نیستند. مسافت یاب سونار یا اولتراسونیک برای حفظ ارتفاع دقیق تر و فرود مستقل استفاده می شود. سنسور نوری از ماوس برای حفظ موقعیت در ارتفاعات کم استفاده می شود. حسگرهای فعلی میزان شارژ باتری باقی مانده را تعیین می کنند و می توانند عملکردهای بازگشت به پرتاب یا فرود را فعال کنند.

در حال حاضر سه پروژه منبع باز اصلی وجود دارد: MultiWii، ArduCopter و نسخه پورت شده آن MegaPirateNG. MultiWii ساده ترین آنهاست که برای اجرا به یک آردوینو با پردازنده 328p، 32u4 یا 1280/2560 و حداقل یک سنسور ژیروسکوپ نیاز دارد. ArduCopter پروژه ای پر از انواع عملکردها، از شناور ساده تا انجام وظایف پیچیده مسیر است، اما به سخت افزار خاصی بر اساس دو تراشه ATmega نیاز دارد. MegaPirateNG یک کلون ArduCopter است که می تواند روی یک آردوینو معمولی با تراشه 2560 و حداقل مجموعه ای از سنسورها اجرا شود: ژیروسکوپ، شتاب سنج، فشارسنج و قطب نما. از همه ویژگی‌های مشابه نسخه اصلی پشتیبانی می‌کند، اما همیشه در توسعه پیشرفت می‌کند.

پیشرفته نه -
کنترل از راه دور کانال

وضعیت سخت افزار برای پروژه های باز مشابه است، مانند فریم های کوپتر، یعنی می توانید یک کنترلر آماده بخرید یا خودتان آن را از ابتدا یا بر اساس آردوینو مونتاژ کنید. قبل از خرید، همیشه باید به سنسورهای استفاده شده در برد توجه کنید، زیرا توسعه فناوری ثابت نمی ماند و قدیمی ها به نوعی باید به چینی ها فروخته شوند و علاوه بر این، همه سنسورها را نمی توان با سیستم عامل باز پشتیبانی کرد.

در نهایت، لازم به ذکر است که یک کامپیوتر دیگر - PX4، که با کلون های آردوینو تفاوت دارد زیرا دارای یک سیستم عامل بلادرنگ شبیه یونیکس، با پوسته، فرآیندها و همه چیز است. اما باید به شما هشدار دهیم که PX4 یک پلت فرم جدید و نسبتاً خام است. بلافاصله پس از مونتاژ پرواز نمی کند.

تنظیم پارامترهای پرواز، مانند برنامه راه‌اندازی، برای هر پروژه بسیار فردی است، و تئوری در مورد آن می‌تواند مقاله دیگری را ببرد، بنابراین به طور خلاصه: تقریباً تمام سیستم‌افزار برای مولتیکوپترها مبتنی بر یک کنترل‌کننده PID است و پارامتر اصلی که نیاز به مداخله دارد جزء تناسبی که با P یا rateP مشخص می شود. اگر در هنگام برخاستن هلی کوپتر شما از سمتی به سمت دیگر منقبض می شود، این مقدار باید کاهش یابد، اما اگر به شدت به تأثیرات خارجی واکنش نشان می دهد، برعکس، آن را افزایش دهید؛ می توانید تفاوت های ظریف دیگری را در دستورالعمل ها و در وب سایت های توسعه دهندگان بیابید.

ایمنی

همه مبتدیان، هنگامی که به ایمنی فکر می کنند، AR.Drone و محافظ پروانه آن را به یاد می آورند. این گزینه خوبی است و کار می کند، اما فقط در دستگاه های کوچک و سبک، و زمانی که وزن هلی کوپتر شما شروع به نزدیک شدن به دو کیلوگرم می کند یا برای مدت طولانی از این رقم فراتر رفته است، آنگاه فقط یک سازه آهنی قوی می تواند شما را نجات دهد، که وزن خواهد داشت. بسیار زیاد است و، همانطور که می بینید، ظرفیت بار و استقلال پرواز را تا حد زیادی کاهش می دهد. بنابراین، بهتر است ابتدا دور از افراد و اموالی که ممکن است آسیب ببینند، تمرین کنید و با ارتقای مهارت های شما، دیگر نیازی به محافظت نخواهد بود. اما حتی اگر یک خلبان با تجربه هستید، اقدامات احتیاطی ایمنی را فراموش نکنید و به پیامدهای منفی احتمالی پرواز خود در مواقع اضطراری، به ویژه هنگام پرواز در مکان های شلوغ فکر کنید. فراموش نکنید که خرابی کنترلر یا کانال ارتباطی می تواند باعث شود که دستگاه به دور از شما پرواز کند و سپس یک ردیاب GPS از قبل بر روی هلی کوپتر نصب شده باشد یا یک بیپر ساده اما بسیار بلند که با صدای آن شما می توانید می تواند محل آن را تعیین کند. عملکرد ایمن خرابی کنترلر پرواز خود را از قبل تنظیم و بررسی کنید، که به شما کمک می کند در صورت از بین رفتن سیگنال کنترل از راه دور، هلی کوپتر را فرود بیاورید یا به نقطه شروع بازگردانید.

کنترل

کمی در مورد تجهیزات رادیویی امروزه تقریبا تمام فرستنده های مدل های پرنده با فرکانس 2.4 گیگاهرتز کار می کنند. آنها کاملاً دوربرد هستند و این محدوده فرکانس به اندازه مثلاً 900 مگاهرتز نویز ندارد. برای پرواز، چهار کانال به طور کلی کافی است: دریچه گاز، انحراف، پیچ و رول. خوب، هشت کانال قطعا برای چیز دیگری کافی است.

اطلاعات

برای پرواز با دوربین، گیمبالی تهیه کنید که در طول مانورها، دوربین را موازی با افق نگه می دارد و همچنین به کنترل شیب دوربین کمک می کند. اکثر کنترل‌کننده‌ها دارای خروجی‌هایی برای تثبیت گیمبال‌های مبتنی بر سروو و همچنین خروجی برای کلید کنترل دکمه شاتر دوربین هستند.

این کیت معمولاً از خود کنترل از راه دور و گیرنده تشکیل شده است. گیرنده شامل دستگیره های کنترل و دکمه های اضافی است. به طور معمول، تجهیزات Mode2 انتخاب می شوند، زمانی که چوب چپ گاز و چرخش را کنترل می کند و چوب سمت راست شیب هلی کوپتر را کنترل می کند. همه دستگیره ها، به جز گاز، فنری هستند و پس از رها شدن به حالت اولیه خود باز می گردند. همچنین ارزش توجه به تعداد کانال ها را دارد. این پهپاد به چهار کانال کنترل و یک کانال برای تغییر حالت پرواز نیاز دارد و همچنین ممکن است کانال‌های اضافی برای کنترل دوربین، پیکربندی یا حالت‌های ویژه کنترل پرواز مورد نیاز باشد. هنگام انتخاب ریموت کنترل، باید امکان تغییر ماژول رادیو را نیز در نظر بگیرید تا در آینده به راحتی به روز شود.

امروز در این مقاله دانش اساسی در مورد ملخ های چرخشی کوادکوپتر (که به آنها props نیز می گویند) خواهید آموخت. چه شاخص هایی بر بهره وری و کارایی آنها تأثیر می گذارد. یک ملخ باید چه شکلی و چند تیغه داشته باشد تا نیروی رانش کم نشود؟

آنچه باید بدانید: تعاریف و مفاهیم اساسی

پروانه های کوادکوپتر بر اساس معیارهای زیر تقسیم می شوند:

• طول آنها چقدر است
• زمین آنها چیست
• مساحت پروانه ها چقدر است
• جهت چرخش چیست
• چه شکلی دارند
• و چند تیغه روی هر پروانه وجود دارد.

طول پروانه و گام

طول و گام پارامترهای اصلی تعیین کننده کشش هستند. با چرخش پروانه، پره ها یک دیسک را تشکیل می دهند. قطر این دیسک طول است. گام به عنوان فاصله ای است که یک پیچ می تواند در یک چرخش، در برخی از محیط های متراکم بپوشاند (اگر یک پیچ و نحوه پیچش آن را به یک تخته به یاد بیاورید، همه چیز مشخص می شود). اندازه گام پره های کوادکوپتر به شیب خود تیغه ها و زاویه ای که در آن قرار دارند (زاویه حمله) بستگی دارد.

نیروی رانش زمانی قوی در نظر گرفته می شود که گروه پروانه-موتور (VMG) حجم زیادی از هوا را با پیچ های خود حرکت دهد. با افزایش طول، گام یا هر یک از این پارامترها، در جایی که سرعت چرخش بدون تغییر باقی می ماند، نیروی رانش پروانه ها افزایش می یابد. در همان زمان، تلاطم به دلیل افزایش مقاومت هوا شکل می گیرد. و در نتیجه شعاع زیاد پروانه و زاویه شیب پره ها به انرژی زیادی نیاز خواهد داشت که در نتیجه زمان پرواز کاهش می یابد.

ملخ های بزرگ با گام کوچک برای عکاسی هوایی ایده آل هستند، در حالی که ملخ های کوچک با گام بزرگ برای هواپیماهای بدون سرنشین مسابقه ای که سرعت پرواز در آنها مهم است مناسب هستند.

تعداد و شکل تیغه های پروانه

گزینه استاندارد پروانه ای با دو تیغه در نظر گرفته می شود. اکثر کوادکوپترهای کوچک دارای ملخ هایی با بیش از دو پره هستند. این اجازه می دهد تا جریان توزیع هوا یکنواخت تر شود و در نتیجه سطح تلاطم را کاهش دهد. علاوه بر این، به دلیل تیغه های اضافی، نیروی بالابر افزایش می یابد. بنابراین، یک ملخ با قطر کوچک با سه (یا بیشتر) تیغه می تواند قدرت بالابری یک ملخ استاندارد دو تیغه با قطر بزرگتر را فراهم کند. پاسخگویی کوادکوپتر به تعداد پره های پروانه نیز بستگی دارد و هر چه تعداد پره ها بیشتر باشد پهپاد در حال پرواز پاسخگوی بیشتری دارد. هزینه چنین پروانه های چند پره ای گرانتر از پروانه های استاندارد است و در ساخت و تراز کردن این ملخ ها مشکلاتی وجود دارد. چنین پیچ هایی را باید از سازندگان یا نمایندگی های مجاز خریداری کرد.

به تفاوت های شکل انتهای تیغه ها دقت کنید. آنها به سه دسته تقسیم می شوند:

• طبیعی؛
• بینی بول (BN)؛
• هیبرید Bullnose (HBN)؛

ملخ های معمولی به شما این امکان را می دهند که به دلیل رانش کمتر در مصرف باتری صرفه جویی کنید و بدون ایجاد اتلاف انرژی اضافی، تأثیر مفیدی بر طول مدت پرواز دارند. پیچ های معمولی دارای نوک های نوک تیز هستند. قطر مساوی پیچ های BN با مساحت بزرگ آنها باعث ایجاد رانش بیشتر می شود. این مزیت با یک معایب همراه است - کاهش زمان پرواز به دلیل مصرف انرژی بالا. وزنه های موجود در نوک پایه ها به افزایش گشتاور و افزایش سرعت پاسخ کوادکوپتر در امتداد محور انحراف کمک می کند. در مورد نوک HBN، آنها بین Normal و Bullnose قرار می گیرند.

جهت چرخش

موتورها که به دو نوع تقسیم می شوند وظیفه چرخش تیغه ها را بر عهده دارند:

• CW - پروانه را در جهت عقربه های ساعت می چرخاند.
• CCW - پروانه را در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخاند.

اصل نصب چنین موتورهایی به طراحی کوادکوپتر بستگی دارد. نمودارها به وضوح در شکل نشان داده شده است.

با لبه تیغه می توانید تعیین کنید که در کدام جهت می چرخد.

پلاستیک و کربن: کیفیت و کارایی کجاست؟

پروانه های پلاستیکی محبوبیت بیشتری دارند. ویژگی های متمایز آنها عبارتند از:

• پلاستیک؛
• قیمت پایین؛
• انتخاب گسترده ای از مجموعه؛
• دسترسی؛

همچنین شایان ذکر است که تیغه های انعطاف پذیرتر در هنگام برخورد با مانع، مقاومت بیشتری در برابر تغییر شکل دارند، اما در عین حال، خطاهایی در تعادل وجود دارد.

تیغه های کربنی نیز در بازار موجود است. پیچ های کربنی گران هستند، اما تعدادی معیار مثبت دارند:

• استحکام - قدرت؛
• بهره وری؛
• سهولت؛

همچنین ملخ های هیبریدی ساخته شده از پلاستیک و فیبر کربن در بازار وجود دارد. دوم معمولاً اولی را تقویت می کند. پروانه های این نوع از نظر قیمت ارزان هستند و از نظر کیفیت و استحکام کمتر از پروانه های کربن خالص نیستند.

کیفیت لوازم جانبی به میزان خوب ساخته شدن آنها اشاره دارد. ساخت صحیح پروانه ها تعادل خوبی را در طول پرواز تضمین می کند و لرزش اضافی VMG ایجاد نمی کند. برندهایی که بهترین پروانه ها را برای کوادکوپتر و سایر هواپیماها تولید می کنند GWS هستند. آنها همچنین APC را که توسط آمریکایی‌ها تولید می‌شود، و EMP را که مجموعه‌ای از محصولات و نه فقط لوازم جانبی دارد، توصیه می‌کنند.

مشخصات و مشخصات

برای درک پارامترهای یک پروانه خاص، باید به رمزگذاری نگاه کنید. سازندگان طول، گام و تعداد تیغه ها را در این قالب نشان می دهند:

LLPPxB یا LxPxB - که در آن L طول تیغه، P گام (به اینچ نشان داده شده است) و B تعداد تیغه ها است.

با استفاده از یک مثال، دو قالب نمادگذاری متفاوت را تجزیه و تحلیل خواهیم کرد:

بنابراین اولین پایه با علامت 6045 (6 در 4.5) نشان می دهد که پروانه دارای دو تیغه (طبق استاندارد) به طول 6 اینچ و گام 4.5 اینچ است.
مورد دوم قبلاً تعداد تیغه های 5040 در 3 (5 در 4 و 3) را نشان می دهد که در پایان 3 عدد دقیقاً تعداد تیغه ها است. و به ترتیب 5 و 4 اینچ، طول و گام.

در برخی موارد، تعیین جهت چرخش نشان داده شده است. آنها با حروف لاتین - R و C نشان داده شده اند. بنابراین، ملخ هایی با علامت (C) روی موتورهای CCW قرار می گیرند و آنهایی که با علامت (R) روی موتورهای دارای CW قرار می گیرند. برخی دیگر از تولیدکنندگان اختصارات آنچه را که از آن ساخته شده اند نشان می دهند: BN، که به معنای با نوک ها و وزنه های نوک تیز است، یا HBN - ترکیبی از پلاستیک و کربن (ما در بالا در مورد آنها صحبت کردیم).

روش های نصب

روش های مختلفی برای نصب پروانه روی کوادکوپتر وجود دارد. اغلب شفت یک موتور الکتریکی چیزی بیش از یک پین فلزی نیست. بدون هیچ گونه عنصر کمکی برای نصب پیچ. برای چنین مواردی، از گیره های کولت و پروفسور استفاده می شود - اینها آداپتورهای ویژه هستند.

هنگام ایجاد مدل‌های کوادکوپتر خود، استفاده از پروفسورها راحت است (عکس را ببینید). در قسمت کناری سطح در هر طرف یک سوراخ وجود دارد که به صورت متقارن ساخته شده است. این طرح بر روی شفت نصب می شود و با پیچ محکم می شود. در مرحله بعد، ملخ باید روی شفت قرار گیرد و با نایلون محکم شود؛ همچنین امکان بستن با حلقه های لاستیکی وجود دارد.

گیره کولت نسبت به پروپسیور قابل اعتمادتر است. طراحی آن توسط یک بوش مخروطی شکل با اتصال رزوه ای ساخته شده است. ابتدا یک کولت روی شفت نصب می شود، سپس یک آستین گیره با ملخ و واشر می آید. کل آداپتور با یک مهره چرخان با شکل خاص محکم شده است.

در موتورهای کلاس Outrunner که روتور موتور براشلس در قسمت بیرونی آن قرار دارد، سوراخ های متعددی در قسمت بالایی سازه برای نصب انواع آداپتور و بست وجود دارد.

DJI هنگام تولید کوادکوپترهای خود با موتور براشلس، مهره های خود سفت شونده را نصب می کند. رزوه هایی روی محورهای این نوع موتورها که روتورهای آن در جهت مخالف می چرخند.

تعادل پروانه ها با استفاده از ابزارهای موجود

ملخ های ارزان قیمت خریداری شده ممکن است 100٪ متعادل نباشند مگر اینکه پروانه های مارک عمده فروشی باشند. چنین پروانه هایی بر عملکرد VMG تأثیر منفی می گذارند که باعث ارتعاشات اضافی می شود و در نتیجه هنگام فیلمبرداری "اثر ژله ای" ظاهر می شود. علاوه بر کیفیت فیلمبرداری، موتورها نیز آسیب می بینند. ارتعاشات مداوم بر روی موتورها، یاتاقان ها و چرخ دنده ها تاثیر منفی می گذارد و در نتیجه هزینه نگهداری کوادکوپتر را افزایش می دهد.

در این صورت، پروسه ای برای بالانس کردن جزئیات برای کوادکوپتر مورد نیاز خواهد بود. برای تکمیل آن شما نیاز دارید:

• پیچ؛
• اسکاچ؛
• چسب فوق العاده (اگر نوار ندارید)؛
• سمباده؛
• متعادل کننده پروانه ها (در این مثال، Du-Bro Tru-Spin در نظر گرفته شده است، یا می توانید از آنالوگ های چینی استفاده کنید، مانند ویدیو).

برای شروع تعادل، دستگاه را روی یک سطح صاف با محوری که به صورت افقی تراز است قرار دهید.

قبل از متعادل کردن، تیغه ها باید از نظر آسیب بررسی شوند، سپس بر روی محور نصب شده و کمی در جهت مورد نظر کج شوند. در مرحله بعد، به موقعیت افقی پروانه نگاه می کنیم که آیا پس از انحراف توانسته است برگردد یا خیر. اگر نه، پس باید تیغه سنگین تر را (با سمباده) سبک کنید. می‌توانید روی تیغه‌ای سبک‌تر چسب بزنید یا اگر مقداری لاک دارید روی آن بزنید. اگر نه یکی و نه دیگری وجود دارد، از چسب فوق العاده استفاده کنید.

هنگام چرخاندن ماشین بالانس، باید مطمئن شوید که پروانه تعادل را در این موقعیت حفظ می کند. ما تأکید می کنیم که تمام مراحل سنگین تر و سبک تر کردن تیغه ها باید از داخل (مقعر) انجام شود.

در مرحله بعد، ما روند متعادل کردن هاب را انجام می دهیم. پروانه را به صورت عمودی حرکت می دهیم و می بینیم که آیا انحرافاتی در یک جهت وجود دارد یا خیر، باید سمت مقابل را وزن کنید. می توانید با استفاده از لاک یا سوپرچسب آن را سنگین تر کنید. ما تعادل را به دست می آوریم، موقعیت را تغییر می دهیم - آن را برگردانید، و مطمئن شوید که تعادل در طرف دیگر به دست آمده است. این کار تعادل پره های پروانه را کامل می کند.

ماشین حساب eCalc

برای محاسبه پارامترهای پروانه هنگام ایجاد مدل های خود از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین، یک سرویس بسیار راحت وجود دارد - eCalc. بسیاری از کسانی که کوادکوپترها را با دست خود مونتاژ می کنند این ماشین حساب آنلاین را می دانند. قسمتی که پارامترهای محاسباتی کوادکوپترها را ارائه می دهد به شرح زیر است.

در ابتدا ممکن است به نظر برسد که همه چیز روشن است. اما باید به نکاتی توجه داشته باشید که نتایج محاسبات انجام شده را بسیار تحت تاثیر قرار می دهد.

در ابتدا باید وزن بالگرد را مشخص کنید. اگر گیمبال ها و دوربین ها وجود داشته باشد، آنها نیز باید در این پارامتر گنجانده شوند. اگر سرویس بدون درایو (به معنای "بدون درایو") را نشان می دهد، باید وزن کل قاب و وزن سایر اجزا را نشان دهید، مانند:

• پروانه ها؛
• تخته ها;
• کنترل کننده؛
• تعلیق؛
• دوربین؛
• تجهیزات برای پروازهای FPV

همچنین لازم است 10% به جرم اضافه شود که سیم ها آن را اشغال می کنند. خروجی رقم مورد نظر برای کل وزن برخاست کوادکوپتر است.

ما تعداد کل روتورها را با توجه به الگوی قرارگیری آنها نشان می دهیم - تک یا کواکسیال. ما حد بالایی را نشان می دهیم - ارتفاع پرواز، شرایط آب و هوایی در طول پرواز - دمای هوا و فشار اتمسفر).

لیست کشویی از شما می خواهد که باتری را انتخاب کنید. اگر باتری مورد نیاز را ندارید، باتری را انتخاب کنید که از نظر جریان خروجی و ظرفیت نزدیک‌ترین است. در مرحله بعد، سیستم خود فیلدها را پر می کند. وزن و ساختار باتری را نشان می دهیم. اگر نیاز به نصب باتری های اضافی دارید، شماره آنها را در قسمت متن P نشان دهید. و در قسمت Weight وزن کل آنها مشخص شده است.

در این قسمت در لیست کشویی نوع ESC را مشخص می کنیم که اصطلاحاً به آن max می گویند. جریان این رگولاتورها

ما سازنده موتور را نشان می دهیم. امتیاز او در پنجره ظاهر می شود. شاخص های KV نمونه مورد نیاز را نشان می دهد.

اکنون پارامترهای پروانه ها - نوع، قطر و گام را نشان می دهیم. در صورت امکان از پیچی با بیشترین قطر مجاز برای قاب استفاده کنید. اگر درایو دارای گیربکس دنده است، نسبت دنده را مشخص کنید. تعداد دندانه‌های دنده راهنما به چرخ دنده رانده.

اگر سیستم پارامترهای لازم را ارائه نکرد، می توانید آن را در قسمت متن سفارشی مشخص کنید. و در آنجا پارامترهای لازم برای محاسبه را در ماشین حساب نشان دهید. به خاطر داشته باشید که پارامترهای باتری در یک سلول نشان داده شده است.

پس از پر کردن تمام فیلدها، محاسبات انجام می شود. در خروجی داده های لازم را دریافت خواهید کرد. آنها در قالب نمودار، لیست و شماره گیری به تصویر کشیده شده اند.

RashVinta برنامه ای است که پارامترهای پروانه را نه تنها برای کوادکوپترها، بلکه برای سایر هواپیماها نیز محاسبه می کند.

با RashVinta می توانید محاسباتی را با داده های منبع انجام دهید، مانند:
قدرت موتور و قطر پروانه؛
قدرت موتور و سرعت پروانه؛
قطر پیچ و گام.

در مورد اول، کادر را فقط روی پارامتر "محاسبه با قطر پیچ" علامت بزنید. ما اطلاعاتی در مورد اندازه پروانه، قدرت موتور، سرعت پرواز - حداکثر و متوسط ​​نشان می دهیم. روی «محاسبه» کلیک کنید و پارامترهای گام و فرکانس چرخش پروانه را ببینید.

در حالت دوم، تمام علائم حذف می شوند. در مرحله بعد، مانند مورد اول، قدرت اولیه موتور را نشان می دهیم و همچنین سرعت روتور و سرعت هواپیما را مانند مورد اول فراموش نکنید. روی "محاسبه" کلیک کنید و تمام داده های لازم در مورد قطر پیچ و گام آن را مشاهده کنید.

در مورد سوم، محاسبات در سطح حرفه ای انجام می شود. کادر «مشخص کردن پارامترهای پیچ» را علامت بزنید. پارامترهای قطر و گام پیچ را در فیلدهای مورد نیاز وارد می کنیم. روی "محاسبه" کلیک کنید و داده های مشخصات تیغه پروانه را مشاهده کنید، تصویر آن در پنجره ظاهر می شود. برای مطالعه می توانید مقیاس را تغییر دهید. تمام نتایج محاسباتی در قالب جداول در قالب date.html ارائه شده در اسمبلی برنامه ذخیره می شوند.

این برنامه به شما امکان می دهد مشخصات تیغه را در زاویه شیب مشاهده کنید. برای انجام این کار، کادر "پروفایل با زاویه" را علامت بزنید. و همچنین می توانید نقاطی را که برای محاسبه استفاده شده است مشاهده کنید - کادر "نمایش نقاط محاسبه شده" را علامت بزنید. در چاپگر، این تصویر نمایه را می توان بر روی کاغذ به صورت طرح ریزی 1:1 چاپ کرد.

نتیجه گیری در مورد پیچیدگی روش

همانطور که قبلاً متوجه شدید، کار انتخاب و تنظیم جزئیات برای یک مبتدی کار بسیار دشواری است. اما امیدوارم این مقاله برای طرفداران کوادکوپتر و سایر هواپیماهای بدون سرنشین مفید واقع شود تا روند بالانس پروانه ها و نصب آنها بر روی کوادکوپتر با طراحی خانگی را به درستی انجام دهند. و همچنین از خطاهای عملکرد VMG مدل های سریال چند کوپتر خلاص شوید.

نکات مفید برای انتخاب گروه پروانه.

شما حتی نمی توانید تصور کنید (اگر در یک باشگاه مدل سازی هواپیما شرکت نکرده اید) چقدر محاسبات ریاضی و آیرودینامیکی باید انجام شود. به طراحانهنگام طراحی یک گروه پروانه-موتور هواپیما.

در عین حال، شما در عمل با دشواری انتخاب ترکیب مناسب آشنا هستید "موتور - روتور اصلی"برای گرفتن بهترین ویژگی های پرواز.

برای خوشحالی من و شما، این دانش اصلاً متعلق به اسرار دولتی نیست (حداقل در زمان ساخت SMALL) کوادکوپترها) و بسیاری از علاقه مندان گونه های خود را باد کرده و پهن می کنند تجربه از طریق اینترنتو نشریات چاپی

به عنوان بخشی از کتابچه راهنمای ایجاد کوادکوپتر خود (و، و حتی اینجا و اینجا، نویسنده تصمیم گرفت اطلاعاتی را در مورد نحوه انتخاب با مبتدیان به اشتراک بگذارد. کالاهای موجود در فروشگاه عناصر گروه پروانهبرای کوادکوپتر با این حال، به گفته وی، این مهارت برای سازندگان انواع مشابه نیز مفید خواهد بود هواپیمابا تعداد روتور متفاوت

انتخاب موتور

هنگام انتخاب یک موتور، همیشه ایده خوبی است که ابتدا درباره آن تحقیق کنید. مشخصات، که روی برچسب نوشته شده استارائه شده توسط فروشنده و سازنده نویسنده توصیه می کند که قبل از خرید، حتماً تمام ویژگی های محصول مورد علاقه خود را مطالعه کنید. به عنوان مثال، او پیوندی به سایت Hobbyking.com، یا بهتر است بگوییم، به سایتی که برای فروش در آن ارائه شده است، ارائه می دهد. موتور بدون جاروبرای مدل ها

بیایید به ویژگی های داده شده نگاه کنیم:

وزن - 10 گرم

حداکثر جریان مصرفی - 5.5 آمپر

مقاومت - 0 mH

حداکثر ولتاژ - 7 ولت

توان (بر حسب وات) - 210 وات (این یک خطا نیست! در وب سایت فروشنده نشان داده شده است!)

قطر شفت - 2 میلی متر

طول - 22 میلی متر

قطر - 18

طول کل - 30 میلی متر

مشخصات محصول:

وزن: 10 گرم (شامل نصب و سیم)

مصرف بدون بار: 0.4 آمپر

رانش: 130 گرم در 5000 دور در دقیقه

سرعت چرخش بدون بار: 15000 دور در دقیقه. در 7.4 ولت

پیک مصرف: 5.5 آمپر

قطر شفت: 2 میلی متر

قطر موتور: 18 میلی متر

طول: 30 میلی متر (شامل طول شفت و ابعاد نصب)

هنگام انتخاب موتور، ابتدا باید تصمیم بگیرید وزن پروازکوادکوپتر شما و همچنین کششلازم است او از زمین بلند شود.

شرط اصلی این است که رانش باید دو برابر حداکثر وزن پرواز سازه باشد.

کشش ناکافیموتورها منجر خواهد شد مدیریت ضعیفیا یادبود کوادکوپترناتوانی هواپیما در برخاستن در عین حال، کشش بیش از حد منجر به بیش از حد خواهد شد واکنش تند کوادکوپتربر روی دستگاه های کنترل و بی ثباتی پرواز.

رانش مورد نیاز را می توان با استفاده از فرمول زیر تخمین زد: رانش مورد نیاز = (جرم کل سازه* 2)/4.

بیایید یک مثال بزنیم. اگر کوادکوپتر شما دارد وزن پرواز(یا برخاست - هنگام استفاده از موتور احتراق داخلی یا ساخت بمب افکن) حدود 1 کیلوگرم است، سپس با محاسبه با استفاده از نسبت فوق، به دست می آوریم. کشش لازمدر 2 کیلوگرم یعنی هر موتور باید حدود 500 گرم نیروی رانش داشته باشد. البته، محاسبه باید کامل را در نظر بگیرد وزن ساختاربه ویژه انبوه موتورها و پروانه ها. اگر در رویای عکاسی هوایی یا فیلمبرداری هستید، اضافه کردن وزن دوربین و منابع انرژی آن را فراموش نکنید.

اگرچه انتخاب وزن پرواز به شما بستگی دارد، اما بهتر است آن را به حداقل برسانید. حداکثر کاهشوزن پرواز یکی از مهمترین آنهاست اصول ساخت هواپیما، از آنجا که هر اضافی وزن کاهش می یابدقابلیت مانور، زمان پرواز و بار.

ویژگی های انتخاب روتور

همانطور که به یاد دارید، کوادکوپتر توسط دو جفت روتور که در جهت مخالف می چرخند در هوا نگه داشته می شود. مشخصات اصلی روتورها گام و قطر است که افزایش آن منجر به افزایش مصرف انرژی توسط موتورهای کوادکوپتر می شود.

بعلاوه، گامتعریف می کند فاصله، که در طی یک انقلاب غلبه می کند پیچ. به طور خلاصه، بیشتر زمین پروانهفرض می کند سرعت کمترچرخش آن، اما سرعت هواپیما را افزایش می دهد، که، افسوس، مصرف انرژی را افزایش می دهد.

نسبت قطر پیچ و گام پیچ باید متعادل باشد. گام پروانه کوچکتر باعث تولید گشتاور بیشتر و کاهش مصرف برق موتورها می شود. اگر قصد دارید از کوادکوپتر خود برای ایروباتیک، شما فقط نیاز دارید پروانه هابا گشتاور بالا آنها سرعت بیشتر و بار کمتری را روی منبع انرژی ایجاد می کنند. علاوه بر این، ملخ های با گام کمتر، پایداری پرواز را افزایش می دهند.

پروانهبزرگتر را با افزایش بیشتر حرکت می دهد حجم هوا، که می تواند باعث شود تلاطمو منجر به ارتعاشات. اگر این اتفاق افتاد، به سادگی روتورهای گام پایین را انتخاب کنید.

در مورد قطر روتور اصلی، کارایی آن به طور مستقیم با منطقه تماس با هوا مرتبط است. بنابراین، حتی افزایش اندک در قطر پروانه منجر به افزایش راندمان آن می شود. به عنوان مثال می توان به سرعت بالای شنای شناگران با دست ها و پاهای بزرگ اشاره کرد که با این حال، قدرت بیشتری مصرف می کنند.

چرخش پروانهبا قطر کمتر شتاب گرفتن یا توقف آن آسان تر است (تأثیر می گذارد اینرسی). پروانه با قطر کمتر نیز به این معنی است که موتورها انرژی کمتری مصرف می کنند. به همین دلیل است که هنگام ساخت کوپترهای شش یا هشت، روتورهایی با ملخ‌هایی که قطر کمتری نسبت به کوادکوپترهایی با اندازه‌های مشابه دارند، استفاده می‌شود.

برای کوادکوپترهای بزرگبا ظرفیت بار زیاد، استفاده از روتورهای با قطر زیاد و موتوری با گشتاور افزایش یافته برای بهبود پایداری پرواز توصیه می شود.

موتور و پروانه: رنج انتخاب

• مشاهدات و تحقیقات. شروع به تماشای ویدیوها کنید یوتیوب. در نتیجه، شما نه تنها سر کوادکوپتر دیگران سرازیر می شودبا طرح ها آشنا شوید، اما همچنین به موتورها و روتورهای اصلی شما نگاهی بیندازید همکارانتوسط سرگرمی. مهم است که در کار خود استفاده کنید تجربه شخص دیگری، زیرا قبلاً توسط افراد خارجی پرداخت شده است.
• عمیق شدن در فیزیک فرآیندو آزمایش. اگر شما یک آدم رشید ریاضی هستید و پول اضافی دارید و نمی توانید اطلاعاتی در مورد گروه پروانه ای که واقعاً در کار خود مورد نیاز است پیدا کنید، می توانید یک برنامه تحقیقاتی با ترکیب های مختلف موتور و ملخ باز کنید. با این حال، به یاد داشته باشید که تحقیقات فورا نتیجه نمی دهد، بنابراین برای هدر دادن زمان و پول آماده باشید.

در پایان - ایجاد و در اینترنت ارسال شد

ماشین حساب ملخ آنلاین eCalc که برای سوالاتی مانند: ماشین حساب پروانه، ماشین حساب rc، ماشین حساب rc شناخته می شود، ابزاری موثر برای محاسبه انتخاب یک موتور با ملخ برای مدل هواپیما است. این ماشین حساب به شما این امکان را می دهد که نه تنها در طول عمر موتور خود صرفه جویی کنید، بلکه به لطف قابلیت انتخاب پارامترهای بهینه برای حالت کروز (حالت بهینه) عمر مفید آن را نیز افزایش دهید و همچنین عمر باتری را نیز ذخیره کنید.

ماشین حساب فقط آنلاین است و در این آدرس ECALC.CH قرار دارد. صفحه اصلی (به زبان انگلیسی) یک انتخاب (از ماشین حساب) بر اساس نوع مدل و انتخاب زبان ارائه می دهد:

• propCalc - ماشین حساب برای پروانه های هواپیما
• xcopterCalc - ماشین حساب برای هلی کوپتر
• fanCalc - ماشین حساب سیستم های پروانه
• heliCalc - ماشین حساب هلیکوپتر

در طول سال‌ها، ECALC عملکرد را برای کاربران رایگان کاهش داده است، بنابراین در زیر تصاویری از نحوه دور زدن محدودیت‌های ECALC.CH، به‌علاوه یک پیوند دیگر وجود دارد: http://rc-calc.com/ru/copter

برای کسانی که html را بدون کلمات می فهمند، توضیحات برای کسانی است که تازه با آن آشنا هستند. می بینیم که AX-4008Q غیر فعال است.

F12 را در مرورگر فشار می دهیم (مثلاً در کروم یا فایرفاکس) و وارد "بازرس" می شویم. روی فلش (که با شماره 1 روی صفحه مشخص شده است) کلیک کنید، سپس روی پنجره انتخاب (مثلاً با موتور) در شماره دو صفحه کلیک کنید و ببینید که خط (زیر شماره 3) برجسته شده است.

روی این خط کلیک کنید، یک نماد در سمت چپ وجود دارد - گسترش دهید. موتور مورد نیاز را در لیست می بینیم و می بینیم که علامت غیرفعال وجود دارد. ما آن را به طور مشابه با خطوط دیگر که کار می کنند دوباره انجام می دهیم.

نمونه ای از خط اصلاح شده

در طول سال‌ها، ECALC عملکرد را برای کاربران رایگان کاهش داده است، بنابراین پیوند دیگری در اینجا وجود دارد: http://rc-calc.com/ru/copter

به روز رسانی: با توجه به علاقه زیاد به این بخش خاص، مقاله موتورها گسترش یافته و با اطلاعاتی در مورد پارامترهای موتور مانند ابعاد KV و XXYY تکمیل شده است.

و بنابراین، موتور، یا به عبارت دیگر، موتور.

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، موتورها می توانند در اندازه های مختلف تولید شوند و ظاهر و رنگ های متفاوتی داشته باشند. اگرچه یک ویژگی مشترک وجود دارد که آنها را متحد می کند - شکل استوانه ای.

وقتی در مورد موتورهای مدل های پرنده صحبت می کنیم، معمولاً منظور موتورهای براشلس است. این موتورها شباهت زیادی به موتورهای معمولی دارند. آنها همچنین دارای آهنربا و سیم پیچ هستند، اما بدون برس برای انتقال جریان از کنتاکت های موتور به سیم پیچ ها. به همین دلیل است که به آنها بدون براش می گویند. این موتورها را می توان سه فاز در نظر گرفت. ولتاژ مانند موتورهای DC معمولی به طور مداوم به سیم پیچ ها تامین نمی شود، اما در یک فرکانس مشخص. این باعث می شود که قسمت متحرک موتور بچرخد. علاوه بر این، چنین موتورهایی می توانند بسیار سریعتر از حد معمول بچرخند و در عین حال انرژی برس ها را از دست ندهند.

چه ویژگی هایی هنگام انتخاب موتور مهم است؟ علاوه بر اندازه، شکل، رنگ و غیره. شما باید به دو ویژگی مهم موتورهای براشلس توجه کنید:

• مصرف جریان (اندازه گیری شده بر حسب آمپر A)
• رتبه بندی KV

اولین ویژگی باید مشخص باشد. هرچه قدرت موتور بیشتر باشد، جریان مصرفی در همان ولتاژ تغذیه بیشتر می شود. هرچه جریان بیشتر باشد، موتور بالابر بیشتری تولید می کند. جریان به دور موتور و بار ایجاد شده توسط پروانه بر روی آن بستگی دارد.

رتبه بندی Kv نشان می دهد که موتور در یک دقیقه (RPM) در یک ولتاژ معین چند دور محور خود را انجام می دهد. فرمول این است: RPM=Kv*U

چگونه از این پارامترها هنگام انتخاب موتور استفاده کنیم؟ ابتدا، حداکثر کشش جریان به ما می گوید که کدام کنترل کننده سرعت را انتخاب کنیم (در ادامه در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد). رتبه بندی KV معادل اسب بخار در یک ماشین است. تعداد کمی از مردم می دانند که چیست، اما همه می دانند که 100 اسب بخار کافی نیست، اما 600 عالی است. اینجا اینطوریه :)

بیایید نگاهی دقیق تر به این پارامتر - KV بیندازیم. مقایسه با اسب بخار، اگرچه درست است، اما هنگام انتخاب موتور برای مدل شما کاملاً مشخص نیست. یک خودروی اسپرت با قدرت 600 اسب بخار را تصور کنید. آیا او می تواند 300 کیلومتر در ساعت برود؟ فکر می کنم بله. اما اگر 1 تن وزن به او گره خورده باشد، آیا می تواند همین کار را انجام دهد؟ خیر و او حتی تکان نخواهد خورد. نه به این دلیل که قدرت کافی وجود ندارد، بلکه به این دلیل که چرخ ها می لغزند. برای کشیدن 1 تن محموله به چه چیزی نیاز داریم؟ تراکتور. تراکتور ممکن است قدرت کمتر و سرعت کم داشته باشد، اما چرخ های بزرگ و گشتاور به ما اجازه می دهد تا بار خود را بکشیم. و بنابراین، می بینیم که هم برای چرخش سریع چرخ های کوچک و هم برای چرخش آهسته چرخ های بزرگ به انرژی یکسانی نیاز است. در مورد کوادکوپترها، موتور با KV بزرگ برای ملخ های کوچک و سریع چرخش (کوادکوپترهای مسابقه ای) ایده آل است، در حالی که موتور با KV کوچک برای پهپادهای بزرگ با ملخ های بزرگ ایده آل است.

یک موتور کوادکوپتر مسابقه معمولی دارای KV 2100-2500 است، در حالی که برای وسایل نقلیه سنگین که می توانند چندین کیلوگرم وزن خود و همان مقدار بار را بلند کنند - 200-900 KV. مدل های مسابقه ای معمولا دارای ملخ های 5-6 اینچی هستند، در حالی که هواپیماهای بزرگی که برای پروازهای طولانی و عکاسی طراحی شده اند دارای 15-17 اینچ هستند. آیا می توانید تصور کنید که اگر یک ملخ 15 اینچی به سرعت معمولی یک ملخ کوچک بچرخد چه بارهایی روی موتور، ملخ و هر چیز دیگری وارد می شود؟ رتبه بندی KV یک موتور یک ویژگی بسیار مهم هنگام انتخاب است، اگرچه تنها پارامتر مهم نیست.

یک پارامتر مهم هنگام انتخاب یک موتور برای یک دستگاه خاص، نیروی بالابر آن (Trust) است. نیروی بالابر را می توان در واحدهای مختلف اندازه گیری کرد، اگرچه درست نیوتن است، اما مناسب آن کیلوگرم است. و بنابراین، نیروی بالابر 500 گرمی به این معنی است که 4 موتور قادر به بلند کردن 2 کیلوگرم وزن از جمله خود خواهند بود. در عین حال، شما به ذخیره انرژی نیاز دارید. در مجموع ما فرمول Force/1 Motor = (Copter Weight x 2) / 4 را داریم. برای یک هلی کوپتر با وزن 1 کیلوگرم، موتورهایی با حداقل 500 گرم بالابر مورد نیاز است. ساده است.

یکی دیگر از ویژگی های یک موتور، کارایی آن است. ما به جزئیات نخواهیم پرداخت، اما توجه داشته باشید که همانطور که معلم فیزیک من گفت، یک موتور با بازده 70٪ 70٪ انرژی را در پرواز و 30٪ را برای گرم کردن جهان صرف می کند. کارایی موتور نه تنها به خود دستگاه، بلکه به عناصر دیگر نیز بستگی دارد: پروانه، باتری، کنترل کننده سرعت، وزن و غیره.

علاوه بر همه اینها، موتورها دارای پارامترهای فیزیکی نیز هستند که در ابعاد آنها نمایش داده می شود. اینها ارتفاع موتور، قطر و تعداد سیم پیچ های سیم پیچ هستند. مثلا، Turnigy Multistar 5130-350 —این یک موتور با قطر استاتور 51 میلی متر، ارتفاع 30 میلی متر و KV 350 است. این یک موتور بزرگ برای مدل های بزرگ است. و این یکی - Scorpion M-2205-2350KVموتور کوچک اما بسیار خوب برای کوادکوپترهای مسابقه ای. قطر آن 22 میلی متر و ارتفاع آن 5 میلی متر است. دارای رتبه KV 2350.

موتور به خودی خود نمی تواند بالابر ایجاد کند، یک ملخ لازم است. پروانه نوعی مبدل انرژی دورانی محور موتور به نیروی بالابر است.

مهم ترین ویژگی پروانه اندازه آن و گام پره ها است. اندازه معمولاً در اینچ نشان داده می شود و همه چیز در اینجا واضح است. گام نیز به اینچ نشان داده شده است، و به این معنی است که اگر پروانه در یک ماده متراکم حرکت می کرد، چقدر در یک چرخش حول محور خود با یک شیب مشخص تیغه بالا می رفت.

یک ملخ کوچکتر با زاویه تیغه کمتر در برابر هوا مقاومت کمتری دارد و بنابراین فشار کمتری به موتور وارد می کند و از استفاده از تمام توان موتور جلوگیری می کند. بر این اساس، یک ملخ بسیار بزرگ فشار بیشتری به موتور وارد کرده و منجر به اضافه بار می شود. بنابراین، لازم است ملخ هایی انتخاب شوند تا در محدوده مجاز پارامترهای عملکرد موتور قرار گیرند و بالابر کافی ایجاد کنند. ملخ استاندارد یک کوادکوپتر متوسط ​​معمولا پروانه ای با مشخصات 8-11/4.5-4.7 می باشد برای مثال این سایت به شما کمک می کند تا پارامترهای ملخ (و بیشتر) را محاسبه کنید.

همچنین فراموش نکنید که پروانه ها دو نوع چرخش دارند: در جهت عقربه های ساعت و خلاف جهت عقربه های ساعت. این امر ضروری است تا نیمی از موتورهای کوادکوپتر در یک جهت و نیمی دیگر در جهت مخالف بچرخند.

به زودی به چندین موتور از نقطه نظر تأثیر ویژگی های آنها بر پارامترهای کوادکوپتر نگاه خواهیم کرد و یاد خواهیم گرفت که چگونه یک موتور را برای وظایف خود انتخاب کنیم.

یک مقاله بسیار خوب در مورد انتخاب موتور و پروانه به زبان انگلیسی اینجاست.