Annak ellenére, hogy a kvadrokopterek rendkívül divatos téma, a készülék összeszereléséhez szükséges alkatrészek kiválasztása még mindig nem olyan egyszerű. Az alkatrészek kiválasztása egy adott projekthez a súly, a teljesítmény és a funkcionalitás optimális kombinációjának fájdalmas keresése. Ezért mielőtt belecsöppennénk a számtalan webáruház és névtelen kínai gyártó világába, végezzük el az előkészítő munkát.

Mi az a quadcopter és miért van rá szükség?

A multirotorok, más néven multikopterek vagy egyszerűen csak helikopterek, pilóta nélküli légi járművek, amelyeket szórakoztatásra, a levegőből fényképezésre és videózásra vagy automatizált rendszerek tesztelésére terveztek.

A helikoptereket általában a felhasznált motorok száma különbözteti meg – a kétmotoros bikoptertől (mint a GunShip az Avatar című filmből) a nyolcas oktakopterig. Valójában a motorok számának csak a képzelet, a költségvetés és a repülésirányító képességei szabnak határt. A klasszikus változat egy quadcopter, négy motorral, amelyek egymást metsző gerendákon helyezkednek el. A francia Étienne Oehmichen még 1920-ban próbálkozott egy ilyen konfiguráció megépítésével, és 1922-ben sikerült is neki. Lényegében ez a legegyszerűbb és legolcsóbb lehetőség olyan repülőgépek készítésére, amelyek könnyedén a levegőbe emelhetik az olyan kis kamerákat, mint a GoPro. De ha komoly fotó- és videófelszereléssel készül felszállni, akkor nagy számú motorral rendelkező helikoptert válasszon - ez nemcsak a terhelhetőséget növeli, hanem a megbízhatóságot is növeli, ha egy vagy több motor meghibásodik a repülés során. .

Repülés elmélet

A repüléselméletben (aerodinamika) három szöget (vagy három forgástengelyt) szokás megkülönböztetni, amelyek meghatározzák a repülőgép mozgásvektorának tájolását és irányát. Egyszerűen fogalmazva, a repülőgép „néz” valahova, és valahova mozog. Sőt, nem biztos, hogy abba az irányba mozdul, amerre „néz”. Még a repülõgépeken is van valamilyen „sodródás” komponens, amely elvonja õket az irányuktól. A helikopterek pedig általában oldalirányban tudnak repülni.

Ezt a három szöget általában dőlésnek, dőlésszögnek és lehajlásnak nevezik. A gördülés a jármű hossztengelye körüli forgása (az orrától a farokig tartó tengely). A hangmagasság a kereszttengelye körüli forgás (megpipálja az orrát, felemeli a farkát). A lehajlás egy függőleges tengely körüli forgás, leginkább a „földi” értelemben vett forgáshoz hasonlít.

Alapvető manőverek (balról jobbra): egyenes, gurulás/dőlés és elhajlás

A klasszikus helikopter-kialakításban a főrotor vezérli a gördülést és a dőlést egy pengetárcsa segítségével. Mivel a főrotor légellenállása nem nulla, a helikopter a rotor forgásával ellentétes irányú forgatónyomatékot tapasztal, ennek kompenzálására a helikopter farokrotorral rendelkezik. A farokrotor teljesítményének megváltoztatásával (fordulatok vagy dőlésszög) egy klasszikus helikopter szabályozza a lengését. A mi esetünkben minden bonyolultabb. Négy csavarunk van, ebből kettő az óramutató járásával megegyező, kettő az óramutató járásával ellentétes irányban forog. A legtöbb konfiguráció fix állású légcsavart használ, és csak a sebességükkel vezérelhető. Ha mindannyian azonos sebességgel forognak, akkor kiiktatják egymást: az elfordulás, a gurulás és a dőlésszög nulla lesz.

Ha növeljük az egyik óramutató járásával megegyezően forgó légcsavar fordulatszámát, és csökkentjük a másik óramutató járásával megegyezően forgó légcsavar fordulatszámát, akkor a teljes nyomatékot fenntartjuk, és az elfordulás továbbra is nulla lesz, de a gurulás vagy a dőlésszög (attól függően, hogy hol csináljuk az „orrát”) változás. És ha mindkét, az óramutató járásával megegyező irányban forgó légcsavar sebességét növeljük, az óramutató járásával ellentétes irányban forgó propellereknél pedig csökkentjük (a teljes emelés fenntartása érdekében), akkor olyan nyomaték keletkezik, amely megváltoztatja a lengési szöget. Nyilvánvaló, hogy mindezt nem mi magunk fogjuk megtenni, hanem egy fedélzeti számítógép, amely fogadja a jelet a vezérlőkarokból, javítja a gyorsulásmérőt és a giroszkópot, és szükség szerint elforgatja a csavarokat. A helikopter tervezéséhez meg kell találni az egyensúlyt a tömeg, a repülési idő, a motor teljesítménye és egyéb jellemzői között. Mindez konkrét feladatoktól függ. Mindenki azt akarja, hogy egy quad magasabban, gyorsabban és hosszabb ideig repüljön, de az átlagos repülési idő 10 és 20 perc között van az akkumulátor kapacitásától és a teljes repülési tömegtől függően. Érdemes megjegyezni, hogy minden jellemző összefügg egymással, és például az akkumulátor kapacitásának növekedése a súly növekedéséhez és ennek következtében a repülési idő csökkenéséhez vezet. Ahhoz, hogy megtudja, hozzávetőlegesen meddig lóg a szerkezete a levegőben, és hogy képes lesz-e egyáltalán felszállni a földről, van egy jó online számológép, az ecalc.ch. Mielőtt azonban adatokat adna meg, meg kell fogalmaznia a jövőbeli eszköz követelményeit. Felszerel majd kamerát vagy egyéb berendezést a készülékre? Milyen gyors legyen a készülék? Milyen messzire kell repülni? Nézzük meg a különböző komponensek jellemzőit.

PX4 - fedélzeti számítógép teljes UNIX rendszerrel

Keret

A keret kiválasztásakor a fő szempont, hogy eldöntse, hogy kész keretet használ, vagy saját maga készíti el. A kész kerettel minden egyszerűbb, és minden esetben sok alkatrészt kell rendelnie. Ugyanakkor, tekintettel a kínai üzletek áraira, a házi készítésű opció drágább lehet. Másrészt könnyebb lesz a saját váz javítása baleset esetén. Nos, természetesen bármilyen tervet elkészíthet, még a legőrültebbet is, saját kezűleg. Nézzük meg közelebbről az önszerelési lehetőséget.

Bármilyen rendelkezésre álló anyagból (fa, alumínium, műanyag stb.) készíthet keretet. Kicsit komolyodva lehet CNC gépen kivágni szőtt szénszálból, és bonyolíthatod a feladatot, hajtogatható szerkezetet készíthetsz.

A barkácsolás szerelmesei a legegyszerűbb megoldás az OBI-hoz, a Leroy Merlinhez vagy az építőipari piachoz, és vásárolnak egy 12 × 12-es négyzet alakú alumínium csövet, valamint egy 1,5 mm vastag alumíniumlapot. Ahhoz, hogy ilyen „négy rúd és kötőelem” típusú anyagokból keretet készítsünk, elegendő egy fúró vagy fémfűrész. De fel kell készülnie arra a tényre, hogy egy ilyen kialakítás nem tart sokáig. Mindezek a profilok azonban nagyon puha anyagból (AD31/AD33) készülnek, amely repülés közben könnyen meghajlik.

Az Oehmichen No. 2, Etienne Oehmichen francia mérnök emberes kvadrokoptere, amelyet 1922-ben bocsátottak vízre.

Keretéhez mintaként vehet egy egyszerűsített gyári keretet, vagy találhat egy kész rajzot az interneten. A bonyolultabb anyagok (például szénszál) helyettesíthetők alumíniummal - ha nehezebbnek bizonyul, akkor nem lesz sokkal. Mindenesetre ügyelni kell a sugarak hosszára és szimmetriájára. A gerendák hosszát a használt légcsavarok átmérője alapján választjuk meg úgy, hogy beszerelésük után a forgó propellerek körei közötti távolság legalább 1-2 cm legyen, és még inkább ezek a körök ne metsszék egymást. A karokra szerelt motoroknak egyenlő távolságra kell lenniük a keret közepétől, ahol az „agy” található, és (a legtöbb esetben) azonos távolságra kell lenniük egymástól, egyenlő oldalú sokszöget alkotva.

A tervezésnél érdemes figyelembe venni, hogy a váz középpontjának egybe kell esnie a súlyponttal, így hátul a gerendák közé akkumulátort beszerelni rossz ötlet, hacsak nem kompenzálja elöl terhelés, pl. . Gondolja át, mire fog a készüléke leszállni; kezdőknek javasolhatja, hogy valami puha anyagot használjanak a „hasra” vagy a karok végére, például sűrű habgumit vagy teniszlabdákat. És védje meg az akkumulátort sikertelen leszállás esetén is, például úgy, hogy a vázlemezek közé szereli, vagy magasan leszállási sílécek alá helyezi.

info

A Flight in First Person View (FPV) nagyon izgalmas, különösen, ha videószemüveget és HeadTrackert használsz, amely követi a fejed mozgását az FPV kamera gimbalján, és a pilótafülkében való érzést keltve.

Motorok és légcsavarok

A motorok különböző irányú forgása miatt többirányú légcsavar alkalmazására van szükség: előre (óramutató járásával ellentétes) és hátra (óramutató járásával megegyezően). Jellemzően kétlapátos légcsavarok használatosak, könnyebben kiegyensúlyozhatóak és bolti forgalomban is megtalálhatóak, míg a háromlapátosak kisebb légcsavar átmérővel nagyobb tolóerőt adnak, de a kiegyensúlyozásnál sok fejtörést okoznak. A rossz (olcsó és kiegyensúlyozatlan) légcsavar repülés közben széteshet, vagy erős rezgéseket okozhat, amelyek továbbadódnak a repülésvezérlő érzékelőinek. Ez komoly stabilizálási problémákhoz vezet, és sok elmosódást és „kocsonyát” okoz a videóban, ha quadcopterről forgatsz valamit, vagy első személyű nézetben repülsz.

Sebesség szabályozó,
más néven ESC

Bármely légcsavarnak két fő paramétere van: átmérője és menetemelkedése. Különböző jelölésük van: 10 × 4,5, 10 × 45 vagy egyszerűen 1045. Ez azt jelenti, hogy a légcsavar átmérője 10 hüvelyk, osztása pedig 4,5 hüvelyk. Minél hosszabb a légcsavar és minél nagyobb a menetemelkedés, annál nagyobb tolóerőt tud létrehozni, ugyanakkor nő a motor terhelése és az áramfelvétel is, aminek következtében túlmelegedhet és meghibásodhat az elektronika. Ezért a csavarokat a motorhoz kell igazítani. Nos, vagy egy motor a propellerekhez, attól függően, hogyan nézzük. Általában a motorkereskedők weboldalain találhat információkat a kiválasztott motorhoz ajánlott propellerekről és akkumulátorokról, valamint a generált tolóerő és hatásfok tesztjeiről. Vannak változtatható menetemelkedésű légcsavarok is, amelyek elméletileg növelik a manőverezhetőséget, de a valóságban bonyolult mechanikát adnak hozzá, amelyek hajlamosak elhasználódni és eltörni, majd drága javítások következnek.

Ezenkívül minél nagyobb a propeller, annál nagyobb a tehetetlensége. Ha manőverezhetőségre van szüksége, akkor jobb, ha nagy osztású vagy három lapáttal rendelkező propellereket választ. Ugyanazzal a mérettel 1,2-1,5-szer nagyobb tolóerőt hoznak létre. Nyilvánvaló, hogy a légcsavarokat és azok forgási sebességét úgy kell megválasztani, hogy a berendezés súlyánál nagyobb tolóerőt tudjanak létrehozni.

És végül a kefe nélküli motorok. A motoroknak van egy kulcsparamétere - kV. Ez az a percenkénti fordulatszám, amelyet a motor a rákapcsolt feszültség egy voltára vetít. Ez nem a motor teljesítménye, hanem úgymond „áttétele”. Minél kisebb a kV, annál kisebb a fordulatszám, de annál nagyobb a nyomaték. Minél több kV ugyanazon a teljesítményen, annál nagyobb a fordulatszám és annál kisebb a nyomaték. A motor kiválasztásakor az a tény vezérli őket, hogy normál üzemmódban a maximális teljesítmény 50% -án működik. Ne gondolja, hogy minél nagyobb a kV, annál jobb, a tipikus 3S akkumulátorral rendelkező helikoptereknél az ajánlott szám 700 és 1000 kV között van.

info

Tartósabb anyag a duralumínium (D16T). Gyakorlatilag nem hajlik, meglehetősen ruganyos, és a repülésben használják. A belőle készült profilokat az OBI-ban nem árulják, de a harmadik emeleti Mitinsky piacon meg lehet kapni, a Stroy TVC piacon is voltak.

Teljesítmény- és teljesítményvezérlők

A kapitány azt javasolja: minél nagyobb a motor teljesítménye, annál több akkumulátorra van szüksége. Egy nagy akkumulátor nem csak a kapacitásáról (értsd: repülési időről) szól, hanem a maximális áramerősségről is. De minél nagyobb az akkumulátor, annál nagyobb a súlya, ami arra kényszerít bennünket, hogy módosítsuk becsléseinket a propellerekre és motorokra vonatkozóan. Manapság mindenki lítium-polimer (LiPo) akkumulátorokat használ. Könnyűek, tágasak, nagy kisülési árammal. Az egyetlen negatívum az, hogy nem működnek jól fagypont alatti hőmérsékleten, de ha a zsebében tartja őket, és közvetlenül a repülés előtt csatlakoztatja őket, akkor a kisütés során maguk kissé felmelegednek, és nincs idejük megfagyni. A LiPo cellák 3,7 V feszültséget állítanak elő.

Az akkumulátor kiválasztásakor annak három paraméterére kell figyelni: a milliamperórában mért kapacitásra, az akkumulátorkapacitás maximális kisütőáramára (C) és a cellák számára (S). Az első két paraméter össze van kötve, és ha megszorozza őket, akkor megtudja, hogy ez az akkumulátor mennyi áramot képes hosszú ideig szolgáltatni. Például a motorjai egyenként 10 A-t fogyasztanak, és négy van belőlük, és az akkumulátor paraméterei 2200 mAh 30/40 C, tehát a kopter 4 10 A = 40 A-t igényel, az akkumulátor pedig 2,2 A 30 = 66 A. vagy 2,2 A 40 = 88 A 5-10 másodpercig, ami egyértelműen elegendő lesz a készülék tápellátásához. Ezenkívül ezek az együtthatók közvetlenül befolyásolják az akkumulátor súlyát. Figyelem! Ha nincs elég áram, akkor a legjobb esetben az akkumulátor felfújódik és meghibásodik, rosszabb esetben pedig meggyullad vagy felrobban; ez akkor is megtörténhet, ha rövidzárlat, sérülés vagy nem megfelelő tárolási és töltési körülmények lépnek fel, ezért használjon speciális töltőket, tárolja az akkumulátorokat speciális, nem gyúlékony zacskókban, és repüljön egy „csipogóval”, amely figyelmeztet a kisülésre. A cellák száma (S) jelzi az akkumulátorban lévő LiPo cellák számát, mindegyik cella 3,7 V-ot termel, és például egy 3S akkumulátor körülbelül 11,1 V-ot szolgáltat. Erre a paraméterre érdemes odafigyelni, mivel a sebesség attól függ. rajta a motor fordulatszáma és a használt szabályozók típusa.

Az akkumulátorelemek sorba vagy párhuzamosan vannak kombinálva. Soros bekötés esetén a feszültség nő, párhuzamosan kapcsolva a kapacitás nő. Az akkumulátorban lévő elemek bekötési rajza a jelölései alapján érthető. Például a 3S1P (vagy egyszerűen 3S) három sorba kapcsolt elem. Egy ilyen akkumulátor feszültsége 11,1 V lesz. A 4S2P nyolc elemből áll, két csoportból, amelyek négy soros elemmel párhuzamosan kapcsolódnak.

A motorok azonban nem közvetlenül, hanem úgynevezett fordulatszám-szabályozókon keresztül kapcsolódnak az akkumulátorhoz. A sebességszabályozók (más néven ESC-k) szabályozzák a motorok forgási sebességét, így a kopter a helyén van, vagy a kívánt irányba repül. A legtöbb szabályozó rendelkezik beépített 5 V-os áramszabályozóval, amelyről az elektronikát (különösen az „agyot”) táplálhatja, vagy használhat külön áramszabályozót (UBEC). A fordulatszám-szabályozók kiválasztása a motor áramfelvétele, valamint a villogás lehetősége alapján történik. A hagyományos vezérlők meglehetősen lassan reagálnak a bejövő jelre, és sok felesleges beállítást tartalmaznak a kopterépítéshez, ezért egyedi SimonK vagy BLHeli firmware-rel villognak. Itt is a kínaiak jöttek a segítségre, és gyakran lehet már frissített firmware-rel rendelkező sebességszabályozókat találni. Ne felejtse el, hogy az ilyen szabályozók nem figyelik az akkumulátor állapotát, és cellánként 3,0 V alá meríthetik, ami az akkumulátor károsodásához vezet. Ugyanakkor a hagyományos ESC-ken érdemes LiPo-ról NiMH-ra váltani, vagy kikapcsolni a sebességcsökkentést az áramforrás lemerülésekor (az utasításoknak megfelelően), hogy a repülés végén a a motor nem kapcsol le hirtelen, és a drón nem esik le.

A motorok három vezetékkel csatlakoznak a fordulatszám szabályozóhoz, a sorrend nem számít, de ha a három vezeték közül bármelyik kettőt felcseréljük, akkor a motor az ellenkező irányba fog forogni, ami a koptereknél nagyon fontos.

A szabályozóból érkező két tápvezetéket az akkumulátorhoz kell csatlakoztatni. NE KEVERSE A POLARITÁST! Általában a kényelem kedvéért a szabályozók nem magához az akkumulátorhoz vannak csatlakoztatva, hanem az úgynevezett Power Distribution Module - egy energiaelosztó modulhoz. Ez általában csak egy tábla, amelyre a szabályozók tápvezetékeit forrasztják, a hozzájuk tartozó elágazásokat, és az akkumulátorhoz vezető tápkábelt. Természetesen az akkumulátort nem kell forrasztani, hanem egy csatlakozón keresztül kell csatlakoztatni. Nem szeretné minden alkalommal újraforrasztani az akkumulátort, amikor lemerül.

Fedélzeti számítógép és érzékelők

A helikopterekhez való repülésvezérlők választéka nagyon széles - az egyszerű és olcsó KapteinKUK-tól és számos nyílt forráskódú projekttől az Arduino-kompatibilis vezérlőkhöz a drága kereskedelmi DJI Wookong-ig. Ha Ön egy igazi hacker, akkor a zárt vezérlők nem érdekelhetnek téged, míg a nyílt projektek, sőt még a népszerű Arduino-n alapuló projektek is sok programozót vonzanak. Bármely repülésirányító képességeit a benne használt érzékelők alapján lehet megítélni:

A giroszkóp lehetővé teszi, hogy a helikoptert egy bizonyos szögben tartsa, és minden vezérlőben megtalálható; a gyorsulásmérő segít meghatározni a helikopter helyzetét a talajhoz képest, és a horizonttal párhuzamosan igazítja (kényelmes repülés); A barométer lehetővé teszi a készülék egy bizonyos magasságban tartását. Ennek az érzékelőnek a leolvasását nagymértékben befolyásolja a légcsavarokból kiáramló levegő, ezért el kell rejtenie egy darab habgumi vagy szivacs alá; Az iránytű és a GPS együtt olyan funkciókat ad hozzá, mint az iránytartás, a pozíciótartás, a visszatérés a kiindulási ponthoz és az útvonal-hozzárendelések (autonóm repülés). Az iránytű felszerelését óvatosan kell megközelíteni, mivel a leolvasást nagymértékben befolyásolják a közelben lévő fémtárgyak vagy elektromos vezetékek, ezért az „agyak” nem tudják meghatározni a helyes mozgás irányát; szonárt vagy ultrahangos távolságmérőt használnak a pontosabb magasságtartáshoz és autonóm leszálláshoz; az egér optikai érzékelője a pozíció megtartására szolgál kis magasságban; Az aktuális érzékelők meghatározzák az akkumulátor hátralévő töltöttségét, és aktiválhatják a visszatérést az indításhoz vagy a leszálláshoz.

Jelenleg három fő nyílt forráskódú projekt létezik: a MultiWii, az ArduCopter és portolt verziója a MegaPirateNG. A MultiWii a legegyszerűbb közülük, működéséhez 328p, 32u4 vagy 1280/2560 processzorral rendelkező Arduino és legalább egy giroszkóp érzékelő szükséges. Az ArduCopter egy olyan projekt, amely tele van mindenféle funkcióval, az egyszerű lebegéstől a bonyolult útvonalfeladatok elvégzéséig, de ehhez speciális hardverre van szükség, amely két ATmega chipre épül. A MegaPirateNG egy ArduCopter klón, amely 2560-as chippel és minimális szenzorkészlettel, köztük giroszkóppal, gyorsulásmérővel, barométerrel és iránytűvel képes futni egy normál Arduino-n. Támogatja ugyanazokat a funkciókat, mint az eredeti, de mindig utoléri a fejlesztést.

Haladó kilenc-
csatorna távirányító

Hasonló a helyzet a nyitott projektek hardverével, mint a helikopterek kereteivel, vagyis vásárolhat kész vezérlőt, vagy összeállíthatja saját kezűleg a semmiből vagy az Arduino alapján. Vásárlás előtt mindig ügyeljen a táblában használt érzékelőkre, mivel a technológiai fejlődés nem áll meg, és a régieket valahogy el kell adni a kínaiaknak, ráadásul nem minden érzékelőt támogathat nyílt firmware.

Végül érdemes megemlíteni egy másik számítógépet - a PX4-et, amely abban különbözik az Arduino klónoktól, hogy UNIX-szerű valós idejű operációs rendszerrel rendelkezik, shell-el, folyamatokkal és mindennel. De figyelmeztetnünk kell, hogy a PX4 egy új és meglehetősen nyers platform. Összeszerelés után nem repül azonnal.

A repülési paraméterek beállítása a beállítási programhoz hasonlóan nagyon egyedi minden projektnél, az elméletet pedig még egy cikket eltarthatna, így röviden: a multikopterekhez készült firmware szinte minden PID vezérlőre épül, és a fő beavatkozást igénylő paraméter az arányos komponens, amelyet P vagy rateP-ként jelölünk. Ha felszállás közben a helikopter egyik oldalról a másikra rándul, akkor ezt az értéket csökkenteni kell, de ha lomhán reagál a külső hatásokra, akkor éppen ellenkezőleg, növelje meg; egyéb árnyalatokat találhat az utasításokban és a fejlesztők webhelyein.

Biztonság

Minden kezdő, ha a biztonságra gondol, ne feledje az AR.Drone-t és a propellervédelmét. Ez egy jó lehetőség, és működik, de csak kicsi és könnyű eszközökön, és amikor a helikopter súlya megközelíti a két kilogrammot, vagy már régóta meghaladja ezt a számot, akkor csak egy erős vasszerkezet mentheti meg, amely súlya lesz. sokat, és amint látja, nagymértékben csökkenti a terhelhetőséget és a repülési autonómiát. Ezért jobb, ha először távol edz azoktól az emberektől és tárgyaktól, amelyek megsérülhetnek, és ahogy a képességei fejlődnek, a védelemre többé nem lesz szükség. De még ha tapasztalt pilóta is, ne feledkezzen meg a biztonsági óvintézkedésekről, és gondolja át repülésének lehetséges negatív következményeit vészhelyzetekben, különösen zsúfolt helyeken történő repülés esetén. Ne felejtse el, hogy a vezérlő vagy a kommunikációs csatorna meghibásodása ahhoz vezethet, hogy az eszköz távol repül Öntől, majd a helikopterre előre telepített GPS nyomkövető, vagy egy egyszerű, de nagyon hangos csipogó, amelynek hangjával Ön meg tudja határozni a helyét. Előzetesen állítsa be és ellenőrizze a repülésirányító hibabiztos funkcióját, amely segít leszállni vagy visszatérni a kiindulási pontra, ha a távirányító jele megszakad.

Ellenőrzés

Egy kicsit a rádióberendezésekről. Napjainkban szinte az összes repülő modell adója 2,4 GHz-es frekvencián működik. Elég nagy hatótávolságúak, és ez a frekvenciatartomány nem olyan zajos, mint például a 900 MHz. A repüléshez általában elegendő négy csatorna: fojtószelep, elfordulás, dőlésszög és gurulás. Nos, nyolc csatorna biztosan elég valami másra.

info

Ha kamerával szeretne repülni, szerezzen be egy gimbalt, amely a manőverek során párhuzamosan tartja a kamerát a horizonttal, és segít a kamera dőlésszögének szabályozásában is. A legtöbb vezérlőnek van kimenete a szervohajtású gimbalok stabilizálására, valamint egy kimenet a kamera exponáló gombjának vezérlőkapcsolójához.

A készlet általában magából a távirányítóból és a vevőegységből áll. A vevő vezérlőgombokat és további gombokat tartalmaz. Jellemzően a Mode2 berendezést választják, amikor a bal oldali kar a gázt és a forgást, a jobb kar pedig a kopter dőlését szabályozza. A gáz kivételével minden fogantyú rugós terhelésű, és elengedés után visszatér eredeti helyzetébe. Érdemes odafigyelni a csatornák számára is. A drónnak négy vezérlőcsatornára és egy csatornára lesz szüksége a repülési módok váltásához, valamint további csatornákra lehet szükség a kameravezérléshez, a konfigurációhoz vagy a speciális repülésvezérlő módokhoz. Távirányító kiválasztásakor érdemes figyelembe venni a rádiómodul cseréjének lehetőségét is, hogy a későbbiekben könnyen frissíthető legyen.

Ma ebben a cikkben alapvető ismereteket fog megtudni a quadcopterek forgó propellereiről (amelyeket kellékeknek is neveznek). Milyen mutatók befolyásolják termelékenységüket és hatékonyságukat. Milyen alakú és hány lapát legyen a légcsavar, hogy ne csökkenjen a tolóerő?

Amit tudnia kell: alapvető definíciók és fogalmak

A quadcopterek légcsavarjait a következő kritériumok szerint osztják fel:

• mekkora a hosszuk;
• mi a hangmagasságuk;
• mekkora a légcsavarok területe;
• mi a forgásirány;
• milyen alakúak?
• és hány lapát van az egyes légcsavarokon;

A propeller hossza és emelkedése

A hossz és a dőlésszög a fő paraméterek, amelyek meghatározzák a tapadást. Ahogy a propeller forog, a lapátok korongot alkotnak. Ennek a korongnak az átmérője a hossza. A menetemelkedés alatt azt a távolságot értjük, amelyet egy csavar egy fordulattal, valamilyen sűrű környezetben meg tud tenni (ha emlékszel egy csavarra és arra, hogyan van becsavarva egy táblába, akkor minden világossá válik). A quadcopter lapátjainak emelkedési mérete a lapátok dőlésszögétől és az elhelyezkedésük szögétől (támadási szög) függ.

A tolóerő akkor tekinthető erősnek, ha a propeller-motor csoport (VMG) nagy mennyiségű levegőt mozgat a csavarjaival. A hossz, a dőlésszög vagy ezen paraméterek bármelyikének növelésével, ahol a forgási sebesség változatlan marad, a propellerek tolóereje nő. Ugyanakkor a megnövekedett légellenállás miatt turbulencia alakul ki. Ennek eredményeként a légcsavar nagy sugara és a lapátok dőlésszöge nagy mennyiségű energiát igényel, ami miatt a repülési idő csökken.

A kis osztású nagy légcsavarok ideálisak légifotózáshoz, míg a kis méretű, nagy osztású légcsavarok olyan drónokhoz, ahol a repülési sebesség fontos.

A légcsavarlapátok száma és alakja

A standard opció egy kétlapátos propeller. A legtöbb kis quadcopternek kettőnél több lapátja van. Ez egyenletesebb levegőelosztást tesz lehetővé, és ennek eredményeként csökkenti a turbulencia mértékét. Ezenkívül a kiegészítő pengék miatt az emelőerő megnő. Így egy kis átmérőjű, három (vagy több) lapáttal rendelkező légcsavar biztosíthatja a szabványos nagyobb átmérőjű kétlapátos légcsavar emelő erejét. A quadcopter érzékenysége a légcsavaron lévő lapátok számától is függ, és minél több lapát van, annál jobban reagál a drón repülés közben. Az ilyen többlapátos légcsavarok költsége drágább, mint a szabványosoké, és nehézségekbe ütközik ezeknek a légcsavaroknak a gyártása és beállítása. Az ilyen csavarokat a gyártóktól vagy hivatalos kereskedőktől kell megvásárolni.

Nézze meg közelebbről a pengék végének alakjának különbségeit. Három kategóriába sorolhatók:

• Normál;
• Bullnose (BN);
• Hibrid Bullnose (HBN);

A normál légcsavarok lehetővé teszik az akkumulátor fogyasztásának megtakarítását a kisebb tolóerő miatt, és kedvező hatást gyakorolnak a repülés időtartamára anélkül, hogy további energiapazarlást okoznának. A normál csavarok hegyes hegyekkel rendelkeznek. A BN csavarok egyenlő átmérője nagy felületükkel nagyobb tolóerőt eredményez. Ez az előny egy hátránnyal jár - a repülési idő csökkenése a magas energiafogyasztás miatt. A támasztékok hegyein elérhető súlyok növelik a forgatónyomatékot és növelik a quadcopter válaszsebességét az elfordulási tengely mentén. Ami a HBN tollhegyeket illeti, ezek a Normal és a Bullnose közé tartoznak.

Forgásirány

A motorok, amelyek két típusra oszthatók, felelősek a lapátok forgási irányáért:

• CW – az óramutató járásával megegyező irányba forgatja a légcsavart;
• CCW – az óramutató járásával ellentétes irányba forgatja a légcsavart;

Az ilyen motorok beépítési elve a quadcopter kialakításától függ. A diagramok világosabban láthatók az ábrán.

A penge éle alapján meghatározhatja, hogy milyen irányba forog.

Műanyag és szén: hol a minőség és a hatékonyság?

A műanyag légcsavarok népszerűbbek. Megkülönböztető jellemzőik a következők:

• műanyag;
• alacsony ár;
• széles választék;
• elérhetőség;

Azt is érdemes megjegyezni, hogy a rugalmasabb pengék megnövelték az akadályba ütközéskor az alakváltozással szembeni ellenállást, ugyanakkor vannak hibák az egyensúlyozásban.

A karbon pengék is kaphatók a piacon. A széncsavarok drágák, de számos pozitív kritériummal rendelkeznek:

• erő;
• hatékonyság;
• könnyedség;

A piacon vannak műanyagból és szénszálból készült hibrid légcsavarok is. A második általában javítja az elsőt. Az ilyen típusú propellerek olcsók, és minőségükben és merevségükben sem rosszabbak, mint a tiszta szén.

A kellékek minősége arra utal, hogy milyen jól vannak elkészítve. A légcsavarok megfelelő gyártása biztosítja a jó egyensúlyt repülés közben, és nem hoz létre további vibrációt a VMG-ben. A quadcopterek és más repülőgépek legjobb légcsavarjait gyártó márkák a GWS. Javasolják továbbá az amerikaiak által gyártott APC-t és az EMP-t, amely széles termékválasztékkal rendelkezik, nem csak tartozékokkal.

Specifikáció és jellemzők

Egy adott propeller paramétereinek megértéséhez meg kell néznie a kódolást. A gyártók a pengék hosszát, állását és számát ebben a formátumban jelzik:

LLPPxB vagy LxPxB – ahol L a penge hossza, P a menetemelkedés (hüvelykben), B pedig a lapátok száma.

Egy példa segítségével két különböző jelölési formátumot elemezünk:

Tehát az első, 6045-ös támaszték (6 x 4,5) azt jelzi, hogy a propellernek két lapátja van (a szabvány szerint), 6 hüvelyk hosszú és 4,5 hüvelyk osztású.
A második már az 5040-es pengék számát 3-mal jelzi (5-től 4-gyel és 3-mal), ahol a 3 a végén pontosan a lapátok számát jelenti. És 5 és 4 hüvelyk, hossza és dőlésszöge.

Egyes esetekben fel van tüntetve a forgásirány megjelölése. Ezek latin betűkkel vannak jelölve - R és C. Így a (C) jelzésű propellerek a CCW motorokon, az (R) jelzésűek pedig a CW motorokon helyezkednek el. Egyes más gyártók jelzik a rövidítéseket, hogy miből készülnek: BN, ami hegyes hegyekkel és súlyokkal, vagy HBN - műanyag és szén hibridje (ezekről fentebb beszéltünk).

Telepítési módszerek

Különböző módok vannak a légcsavarok kvadrokopterre történő felszerelésére. Az elektromos motor tengelye gyakran nem más, mint egy fémcsap. A csavar beszereléséhez szükséges segédelemek nélkül. Ilyen esetekben befogók és támasztékok használatosak - ezek speciális adapterek.

Saját quadcopter modellek készítésekor kényelmes a propsaver használata (lásd a fotót).A propsaver hasonló a perselyhez. A felület oldalsó részében mindkét oldalon szimmetrikusan kialakított lyuk található. Ezt a kialakítást a tengelyre kell felszerelni és csavarokkal meghúzni. Ezután a légcsavart a tengelyre kell helyezni, és nylon kötegekkel rögzíteni, illetve gumigyűrűs rögzítésre is van lehetőség.

A befogóbilincs megbízhatóbb, mint a propsaver. Kialakítását menetes csatlakozású kúp alakú persely építi fel. Először egy befogópatront szerelnek fel a tengelyre, majd jön egy leszorító hüvely propellerrel és alátéttel. Az egész adaptert egy speciálisan kialakított fonóanya rögzíti.

Az Outrunner osztályú motorokon, ahol a kefe nélküli motor forgórésze kívül található, a szerkezet felső részén több lyuk található a különféle típusú adapterek és rögzítők felszereléséhez.

A DJI a kefe nélküli motorral szerelt quadcopterek gyártása során önfeszítő anyákat szerel fel. Menetek az ilyen típusú motorok tengelyein, amelyek rotorjai az ellenkező irányba forognak.

A légcsavarok kiegyensúlyozása a rendelkezésre álló eszközökkel

A vásárolt olcsó légcsavarok nem biztos, hogy 100%-ban kiegyensúlyozottak, hacsak nem nagykereskedelmi márkájú légcsavarok. Az ilyen légcsavarok negatívan befolyásolják a VMG működését, ami további rezgéseket okoz, és ennek eredményeként „zseléeffektus” jelenik meg a videó rögzítésekor. A videófelvétel minősége mellett a motorok is szenvednek. Az állandó rezgések negatív hatással vannak a motorokra, a csapágyakra és a fogaskerekekre, ezáltal növelik a quadcopter karbantartási költségeit.

Ebben az esetben a kvadrokopter részleteinek kiegyensúlyozására szolgáló eljárásra lesz szükség. A kitöltéshez szüksége lesz:

• csavar;
• skót;
• szuperragasztó (ha nincs szalagja);
• csiszolópapír;
• kiegyensúlyozó légcsavarokhoz (ebben a példában a Du-Bro Tru-Spint vesszük figyelembe, vagy használhat kínai analógokat, mint a videóban);

A kiegyensúlyozás megkezdéséhez helyezze a készüléket vízszintes felületre úgy, hogy a tengelye vízszintes legyen.

Kiegyensúlyozás előtt ellenőrizni kell, hogy a pengék nem sérültek-e, majd fel kell szerelni a tengelyre, és kissé meg kell dönteni a kívánt irányba. Ezután megnézzük a propeller vízszintes helyzetét, hogy sikerült-e visszatérnie az elhajlás után. Ha nem, akkor meg kell könnyíteni a nehezebb pengét (csiszolópapírral). Ragaszthatsz ragasztószalagot egy könnyebb pengére, vagy kenhetsz rá körömlakkot, ha van kéznél. Ha nincs se az egyik, se a másik, használjon szuperragasztót.

A kiegyensúlyozó gép forgatásakor ügyelnie kell arra, hogy a propeller ebben a helyzetben egyensúlyban legyen. Hangsúlyozzuk, hogy a pengék nehezebbé és könnyebbé tételéhez minden eljárást belülről (konkáv) kell végrehajtani.

Ezután elvégezzük az agy kiegyensúlyozásának eljárását. Függőlegesen mozgatjuk a légcsavart, és megnézzük, hogy vannak-e eltérések az egyik irányba, akkor az ellenkezőjét kell súlyozni. Lakkal vagy szuperragasztóval nehezebbé teheti. Elérjük az egyensúlyt, megváltoztatjuk a pozíciót – fordítsuk meg, és ügyeljünk arra, hogy a másik oldalon egyensúly legyen. Ezzel befejeződik a légcsavarlapátok kiegyensúlyozása.

eCalc számológép

A légcsavar paramétereinek kiszámításához pilóta nélküli légi járművek saját modelljeinek létrehozásakor van egy nagyon kényelmes szolgáltatás - az eCalc. Sokan, akik saját kezükkel szerelik össze a quadcoptereket, ismerik ezt az online számológépet. A quadkopterek számítási paramétereit tartalmazó rész a következő.

Elsőre úgy tűnhet, hogy minden világos. De tisztában kell lennie néhány ponttal, amelyek nagyban befolyásolják az elvégzett számítások eredményét.

Kezdetben meg kell adnia a helikopter felszálló tömegét. Ha vannak gimbalok és kamerák, akkor ezeket is bele kell foglalni ebbe a paraméterbe. Ha a szolgáltatásban a Meghajtó nélkül jelenik meg (ami azt jelenti, hogy „meghajtó nélkül”), akkor meg kell adnia a keret teljes tömegét és az egyéb alkatrészek tömegét, például:

• légcsavarok;
• táblák;
• vezérlő;
• felfüggesztés;
• kamera;
• berendezések az FPV repülésekhez.

Ezenkívül +10% -ot kell hozzáadni a tömeghez, amelyet a vezetékek elfoglalnak. A kimenet a kvadrokopter teljes felszálló tömegének kívánt értéke.

Megjelöljük a rotorok teljes számát, attól függően, hogy milyen mintázattal vannak elhelyezve - egy vagy koaxiális. Jelöljük a felső határt - repülési magasság, időjárási körülmények a repülés során - levegő hőmérséklet és légköri nyomás).

A legördülő lista felkéri az akkumulátor kiválasztására. Ha nem rendelkezik a szükséges akkumulátorral, válassza azt, amelyik a legközelebb van az áramteljesítmény és a kapacitás szempontjából. Ezután a rendszer maga fejezi be a mezők kitöltését. Jelöljük az akkumulátor súlyát és szerkezetét. Ha további elemeket kell behelyeznie, adja meg a számukat a P szövegmezőben. A Súly mezőben pedig a teljes súlyuk látható.

Ebben a mezőben a legördülő listában jelezzük az ESC típusát, az ún. ezeknek a szabályozóknak az áramát.

Jelöljük a motor gyártóját. Értékelése megjelenik az ablakban. A KV indikátorok jelzik a szükséges mintát.

Most megadjuk a propellerek paramétereit - típusát, átmérőjét és menetemelkedését. Ha lehetséges, használjon a kerethez megengedett legnagyobb átmérőjű csavart. Adja meg az áttételi arányt, ha a hajtás sebességváltóval rendelkezik. Fogak száma a hajtott fogaskerékhez vezető fogaskeréken.

Ha a rendszer nem adja meg a szükséges paramétereket, akkor azt az Egyéni szövegmezőben adhatja meg. És ott jelölje meg a számításhoz szükséges paramétereket a számológépben. Ne feledje, hogy az akkumulátor paraméterei egy cellában vannak feltüntetve.

Az összes mező kitöltése után számításokat végeznek. A kimeneten megkapja a szükséges adatokat. Grafikonok, listák és tárcsák formájában vannak ábrázolva.

A RashVinta egy olyan program, amely nem csak a quadcopterek, hanem más repülőgépek légcsavar paramétereit is kiszámítja.

A RashVinta segítségével számításokat végezhet forrásadatokkal, például:
A motor teljesítménye és a propeller átmérője;
A motor teljesítménye és a propeller sebessége;
Csavar átmérője és menetemelkedése.

Az első esetben csak a „Csavarátmérő szerinti számítás” paraméternél jelölje be a négyzetet. Információkat adunk a légcsavar méretéről, a motor teljesítményéről, a repülési sebességről - maximális és átlagos. Kattintson a „Számítás” gombra, és tekintse meg a dőlésszög paramétereit és a propeller forgási frekvenciáját.

A második esetben minden jelet eltávolítanak. Ezután, mint az első esetben, jelezzük a motor kezdeti teljesítményét, és ne feledkezzünk meg a rotor sebességéről és a repülőgép sebességéről, hasonlóan az első esethez. Kattintson a „Számítás” gombra, és tekintse meg az összes szükséges adatot a csavar átmérőjére és menetemelkedésére vonatkozóan.

A harmadik esetben a számításokat professzionális szinten végzik. Jelölje be a „csavar paramétereinek megadása” négyzetet. A szükséges mezőkbe beírjuk a csavar átmérőjének és menetemelkedésének paramétereit. Kattintson a „Számítás” gombra, és tekintse meg az adatokat a propellerlapát profilján, annak képe megjelenik az ablakban. A skálát módosíthatja a tanulmányozáshoz. Minden számítási következtetés táblázatok formájában mentésre kerül a program összeállításában megadott date.html formátumban.

A program lehetővé teszi, hogy a penge profilját dőlésszögben lássa. Ehhez jelölje be a „Profil szöggel” jelölőnégyzetet. És láthatja a számításhoz használt pontokat is - jelölje be a „számított pontok megjelenítése” négyzetet. Nyomtatón ez a profilkép 1:1 vetítésben nyomtatható papírra.

Következtetés az eljárás összetettségéről

Mint már észrevette, a részletek kiválasztása és beállítása meglehetősen nehéz feladat egy kezdő számára. De remélem, hogy ez a cikk hasznos lesz a kvadrokopterek és más pilóta nélküli repülőgépek rajongói számára, hogy helyesen hajtsák végre a légcsavarok kiegyensúlyozását és a házilag készített quadcopterre való felszerelésüket. És megszabaduljon a multikopterek soros modelljei VMG-jének működési hibáitól is.

Hasznos tippek a propellercsoport kiválasztásához.

El sem tudja képzelni (ha nem járt repülőgépmodellező klubba), mennyi matematikai és aerodinamikai számítást kell elvégezni a tervezőknek repülőgép propeller-motor csoportjának tervezésekor.

Ugyanakkor a gyakorlatban már ismeri a megfelelő kombináció kiválasztásának nehézségeit "motor - főrotor" megszerzéséért legjobb repülési jellemzők.

Az én szerencsémre és a tiédre ez a tudás egyáltalán nem tartozik az államtitkok közé (legalábbis a SMALL építésekor kvadrokopterek), sok rajongó pedig kifújja az arcát és széttárja tapasztalat az interneten keresztülés nyomtatott kiadványok.

A saját kvadrokopter létrehozásáról szóló kézikönyv részeként (és még itt és itt is a szerző úgy döntött, hogy megosztja a kezdőkkel a választás módját áruk a boltban a propellercsoport elemei quadcopterhez. Ez a készség azonban szerinte a hasonló típusú alkotóknak is hasznos lesz repülőgép eltérő számú rotorral.

Motor kiválasztása

A motor kiválasztásakor mindig érdemes először utánanézni. jellemzők, melyik a címkére írva az eladó és a gyártó biztosítja. A szerző azt javasolja, hogy vásárlás előtt feltétlenül tanulmányozza át a kívánt termék összes jellemzőjét. Példaként megad egy linket a Hobbyking.com oldalra, vagy inkább az ott eladásra kínált oldalra. kefe nélküli motor modellekhez.

Nézzük a megadott jellemzőket:

Súly - 10 gramm

Maximális áramfelvétel - 5,5 Amper

Ellenállás – 0 mH

Maximális feszültség - 7 volt

Teljesítmény (Wattban) – 210 Watt (Ez nem hiba! Az eladó honlapján feltüntetve!)

Tengely átmérője - 2 mm

Hossz - 22 mm

Átmérő - 18

Teljes hossz - 30 mm

Termékleírás:

Súly: 10 gramm (tartozékkal és vezetékekkel együtt)

Terheletlen fogyasztás: 0,4 Amper

Tolóerő: 130 gramm 5000 ford./percnél

Forgási sebesség terhelés nélkül: 15000 ford./perc. 7,4 volton

Csúcsfogyasztás: 5,5 A

Tengely átmérő: 2mm

Motor átmérő: 18mm

Hossz: 30 mm (a tengely hosszával és a rögzítési méretekkel együtt)

A motor kiválasztásakor először el kell döntenie repülési súly a quadcoptered, valamint vontatás szükséges ahhoz, hogy felszálljon a földről.

A fő feltétel az, hogy a tolóerő kétszer akkora legyen, mint a szerkezet maximális repülési súlya.

Elégtelen tapadás motorok vezetnek majd rossz kezelés vagy quadcopter emlékműve a repülőgép nem tud felszállni. Ugyanakkor a túl nagy tapadás túlzott mértékű tapadáshoz vezet a kvadrokopter éles reakciója a vezérlőeszközökön és a repülési instabilitáson.

A szükséges tolóerő a következő képlettel becsülhető meg: Szükséges tolóerő = (A szerkezet össztömege* 2)/4.

Mondjunk egy példát. Ha a quadcoptered rendelkezik repülési súly(vagy felszállás - belső égésű motor használatakor vagy bombázó építésekor) körülbelül 1 kilogramm, akkor a fenti arányszámmal számolva kapjuk szükséges vonóerő 2 kilogrammal. Ez azt jelenti, hogy minden motornak körülbelül 500 gramm tolóerővel kell rendelkeznie. Természetesen a számításnál figyelembe kell venni a teljes szerkezet súlya, különösen a motorok és légcsavarok tömege. Ha légi fényképezésről vagy videózásról álmodozik, ne felejtse el hozzáadni a fényképezőgép és az áramforrások súlyát.

Bár a repülési súly kiválasztása Önön múlik, a legjobb, ha a lehető legkisebbre csökkenti. Maximális csökkentés repülési súly az egyik legfontosabb repülőgépgyártási elvek, mivel minden további a súly csökken manőverezhetőség, repülési idő és hasznos teher.

A rotorok kiválasztásának jellemzői

Emlékszel, a kvadrokoptert két pár rotor tartja a levegőben, amelyek ellentétes irányban forognak. A rotorok fő jellemzői a dőlésszög és az átmérő, amelyek növekedése a kvadrokoptermotorok energiafogyasztásának növekedéséhez vezet.

Kívül, lépés meghatározza távolság, amelyet egy forradalom alatt legyőznek csavar. Röviden szólva, több légcsavar állásszög feltételezi alacsonyabb sebesség forgása, de növeli a repülőgép sebességét, ami sajnos növeli az energiafogyasztást.

A csavar átmérőjének és menetemelkedésének arányát egyensúlyban kell tartani. A kisebb propeller osztás nagyobb nyomatékot termel, és csökkenti a motorok energiafogyasztását. Ha arra tervezi, hogy a kvadrokopterét arra használja műrepülés, csak kell légcsavarok nagy nyomatékkal. Nagyobb sebességet és kisebb terhelést biztosítanak az energiaforrás számára. Ezenkívül az alacsonyabb dőlésszögű légcsavarok növelik a repülési stabilitást.

Propeller nagyobb lépésekben mozgatja a nagyobbat levegő mennyisége, ami okozhat légörvényés vezessenek rezgések. Ha ez megtörténik, egyszerűen válassza ki az alacsonyabb menetemelkedésű rotorokat.

Ami a fő rotor átmérőjét illeti, annak hatékonysága közvetlenül kapcsolódik a levegővel való érintkezési területhez. Így a propeller átmérőjének kismértékű növekedése is a hatékonyságának növekedéséhez vezet. Példa erre a nagy kezű és lábú úszók nagy úszási sebessége, akik azonban több erőt költenek.

A propeller forgása kisebb átmérővel könnyebben lehet gyorsítani vagy megállni (hat tehetetlenség). A kisebb átmérőjű propeller azt is jelenti, hogy a motorok kevesebb energiát fogyasztanak. Emiatt a hat-nyolc kopterek építésénél elsősorban a hasonló méretű quadcoptereknél kisebb átmérőjű légcsavaros rotorokat alkalmaznak.

Mert nagy quadcopterek Nagy teherbírás esetén a repülési stabilitás javítása érdekében nagy átmérőjű rotorok és megnövelt nyomatékú motor használata javasolt.

Motor és propeller: a választás kínja

• Megfigyelések és kutatások. Kezdjen el videókat nézni Youtube. Ennek eredményeként nem csak nyáladzik mások kvadrokopterei felett ismerkedjen meg a konstrukciókkal, de nézze meg azt is, hogy milyen motorokat és főrotorokat használ az Öné KollégákÁltal hobbi. Fontos, hogy a munkád során használd valaki más tapasztalata, hiszen azt már kifizették a kívülállók.
• Belemerülve a folyamat fizikájaÉs kísérletek. Ha Ön matematikai beállítottságú bolond, és többletpénze van, és nem talált olyan információt a propeller csoportról, amelyre valóban szüksége van a munkájához, nyithat egy kutatási programot különböző motor-propeller kombinációkkal. Ne feledje azonban, hogy a kutatás nem térül meg azonnal, ezért készüljön fel arra, hogy időt és pénzt pazarol.

A végén - létrehozva és közzétéve az interneten

Az eCalc online légcsavarkalkulátor, amely olyan lekérdezésekről ismert, mint: propeller kalkulátor, rc kalkulátor, rc kalkulátor, hatékony eszköz a légcsavaros hajtómű kiválasztásának kiszámításához egy repülőgépmodellhez. Ez a számológép nem csak a motor élettartamának megmentését teszi lehetővé, hanem annak élettartamának növelését és az akkumulátor élettartamának megtakarítását is lehetővé teszi, mivel képes kiválasztani az optimális paramétereket a cirkáló üzemmódhoz (optimális mód).

A számológép csak online elérhető, és ezen a címen található: ECALC.CH. A főoldal (angol nyelven) lehetőséget kínál (a számológépre) modelltípus és nyelvválasztás szerint:

• propCalc - számológép repülőgép légcsavarokhoz
• xcopterCalc - számológép helikopterekhez
• fanCalc - járókerekes rendszerek számológépe
• heliCalc - helikopter számológép

Az évek során az ECALC csökkentette a funkcionalitást az ingyenes felhasználók számára, ezért az alábbiakban képernyőképek láthatók az ECALC.CH korlátozások megkerüléséről, valamint egy másik hivatkozás: http://rc-calc.com/ru/copter

Aki szavak nélkül érti a html-t, annak a leírás azoknak szól, akik most ismerkednek vele. Azt látjuk, hogy az AX-4008Q inaktív.

Megnyomjuk az F12 billentyűt a böngészőben (például Chrome-ban vagy Firefoxban), és belépünk az „ellenőrbe”. Kattintson a nyílra (amely a képernyőn 1-es számmal van jelölve), majd kattintson a képernyő kettes számú kiválasztó ablakára (valamire, például motorral), és nézze meg, hogy a (3-as szám alatti) sor ki van jelölve.

Kattintson erre a sorra, a bal oldalon van egy ikon - bontsa ki. Látjuk a listában a szükséges motort, és látjuk, hogy van egy tiltó tábla. A többi működő vonalhoz hasonlóan ismételjük meg.

Példa a javított sorra.

Az évek során az ECALC csökkentette a funkcionalitást az ingyenes felhasználók számára, ezért itt van egy másik link: http://rc-calc.com/ru/copter

Frissítés: Az e rész iránti nagy érdeklődés miatt a motorokról szóló cikket kibővítettük, és olyan információkkal egészítettük ki, mint például a KV és XXYY méretek.

És így a motor, vagy más szóval a motor.

Amint az alábbi képen látható, a motorok többféle méretben és különböző megjelenésűek és színűek lehetnek. Bár van egy közös vonás, amely egyesíti őket - egy hengeres forma.

Amikor repülőmodellek motorjairól beszélünk, általában kefe nélküli motorokra gondolunk. Ezek a motorok nagyon hasonlítanak a hagyományos motorokhoz. Mágnesek és tekercsek is vannak bennük, de nincsenek kefék, amelyek az áramot a motor érintkezőiről a tekercsekre továbbítanák. Ezért nevezik őket kefe nélkülinek. Ezek a motorok háromfázisúnak tekinthetők. A tekercsek feszültsége nem folyamatosan történik, mint a hagyományos egyenáramú motoroknál, hanem bizonyos frekvencián. Emiatt a motor mozgó része elfordul. Ezenkívül az ilyen motorok a szokásosnál sokkal gyorsabban foroghatnak, és ugyanakkor nem veszítenek energiát a keféken.

Milyen jellemzők fontosak a motor kiválasztásakor? A méret, forma, szín mellett stb. A kefe nélküli motorok két fontos jellemzőjére kell figyelni:

• áramfelvétel (A amperben mérve)
• Kv-besorolás

Az első jellemzőnek egyértelműnek kell lennie. Minél nagyobb a motor teljesítménye, annál nagyobb az áramfelvétel, azonos tápfeszültség mellett. Minél nagyobb az áramerősség, annál nagyobb emelést produkál a motor. Az áramerősség a motor fordulatszámától és a propeller által ránehezedő terheléstől függ.

A Kv-besorolás azt mutatja meg, hogy a motor hány fordulatot tesz meg a tengelyén egy perc alatt (RPM) egy bizonyos feszültség mellett. A képlet a következő: RPM=Kv*U

Hogyan kell használni ezeket a paramétereket a motor kiválasztásakor? Először is, a maximális áramfelvétel megmondja, hogy melyik sebességszabályozót válasszuk (erről később). A Kv-érték megfelel az autó lóerőjének. Kevesen értik, hogy mi ez, de mindenki tudja, hogy a 100 LE nem elég, de a 600 jó. Ez itt így van :)

Nézzük meg közelebbről ezt a paramétert - KV. A lóerővel való összehasonlítás, bár helyes, nem teljesen egyértelmű, amikor motort választ a modelljéhez. Képzeljen el egy 600 LE-s sportautót. Képes lesz 300 km/órás sebességre? Azt hiszem, igen. De megteheti-e ugyanezt, ha 1 tonna súlyt kötnek rá? Nem. És még csak meg sem mozdul. Nem azért, mert nincs elég erő, hanem azért, mert a kerekek megcsúsznak. Mire van szükségünk 1 tonna rakomány elhúzásához? Traktor. Lehet, hogy a traktor kisebb teljesítményű és alacsony fordulatszámú, de a nagy kerekek és a nyomaték lehetővé teszik, hogy húzzuk a terhünket. És így látjuk, hogy ugyanarra az energiára van szükség a kis kerekek gyors forgásához és a nagy kerekek lassú forgásához. A quadcopterek esetében a nagy KV-s motor ideális kis, gyorsan forgó propellerekhez (versenyquadcopterek), míg a kis KV-s motor a nagy légcsavaros nagy drónokhoz ideális.

Egy tipikus versenyquadcopter motor KV 2100-2500, míg a több kilogramm súlyukból és ugyanannyi rakomány felemelésére képes nehéz járművek esetében 200-900 KV. A versenymodellek propellerei általában 5-6 hüvelykesek, míg a hosszú repülésekre és fotózásra tervezett nagy repülőgépek 15-17 hüvelykesek. El tudod képzelni, milyen terhelések érik a motort, a légcsavart és minden mást, ha egy 15 hüvelykes légcsavart egy kis légcsavar normál fordulatszámára pörgetnek? A motor KV besorolása nagyon fontos jellemző a választás során, bár nem ez az egyetlen fontos paraméter.

Egy adott eszköz motorjának kiválasztásakor fontos paraméter az emelőerő (Trust). Az emelőerő különböző mértékegységekben mérhető, bár a helyes Newton, de a kényelmes a kilogramm. Így az 500 grammos emelőerő azt jelenti, hogy 4 motor 2 kg súlyt képes felemelni, beleértve önmagukat is. Ugyanakkor szükség van egy erőtartalékra. Összességében a következő képletet kapjuk: Erő/1 Motor = (kopter súlya x 2) / 4. Egy 1 kg tömegű helikopterhez minimum 500 gramm emelőképességű motorok szükségesek. Ez egyszerű.

A motor másik jellemzője a hatékonysága. Nem megyünk bele a részletekbe, de vegyük észre, hogy egy 70%-os hatásfokú motor az energia 70%-át repülésre, 30%-át az univerzum fűtésére fordítja, ahogy a fizikatanárom mondta. A motor hatásfoka nemcsak magától a készüléktől függ, hanem más elemektől is: légcsavar, akkumulátor, fordulatszám-szabályozó, tömeg stb.

Mindezek mellett a motorok fizikai paraméterekkel is rendelkeznek, amelyek méretükben jelennek meg. Ezek a motor magassága, átmérője és a tekercsek száma. Például, Turnigy Multistar 5130-350 — Ez egy 51 mm-es állórész átmérőjű, 30 mm-es magasságú és 350 KV-s motor. Ez egy nagy motor nagy modellekhez. És ez - Scorpion M-2205-2350KV kicsi, de nagyon jó motor versenyquadcopterekhez. 22 mm átmérőjű és 5 mm magas. KV besorolása 2350.

Maga a motor nem tud emelést létrehozni, ehhez propeller szükséges. A propeller egyfajta átalakítója a motor tengelyének forgási energiájának emelőerővé.

A propeller legfontosabb jellemzői a mérete és a lapátok osztása. A méretet általában hüvelykben adják meg, és itt minden világos. A menetemelkedést hüvelykben is megadják, és azt jelenti, hogy a propeller mennyit emelkedne egy fordulat alatt a tengelye körül adott lapátdőlés mellett, ha sűrű anyagban mozogna.

Egy kisebb, kisebb lapátszögű propeller kevésbé ellenáll a levegőnek, ezért kevésbé terheli a motort, így nem tudja kihasználni teljes erejét. Ennek megfelelően egy nagyon nagy propeller nagyobb terhelést jelent a motorra, és túlterheléshez vezet. Ezért a légcsavarokat úgy kell megválasztani, hogy azok a motor működési paramétereinek megengedett határain belül legyenek, és elegendő emelőerőt hozzanak létre. Egy átlagos quadcopter szabványos légcsavarja általában 8-11/4,5-4,7 karakterisztikájú propeller. Ez az oldal például segít a propeller (és még sok más) paramétereinek kiszámításában.

Ne felejtse el, hogy a légcsavarok kétféle forgásban vannak: az óramutató járásával megegyezően és azzal ellentétes irányban. Erre azért van szükség, hogy a quadcopter motorjainak fele az egyik, a másik fele pedig az ellenkező irányba forogjon.

Hamarosan több motort is megvizsgálunk abból a szempontból, hogy milyen hatással vannak a jellemzőik a quadcopter paramétereire, és megtanuljuk, hogyan válasszunk motort a feladatainkhoz.

Itt található egy nagyon jó angol nyelvű cikk a motor és a légcsavarok kiválasztásáról.