În ciuda faptului că quadcopterele sunt un subiect extrem de la modă, alegerea componentelor pentru a-ți asambla dispozitivul nu este încă atât de ușoară. Selectarea pieselor pentru un anumit proiect este o căutare dureroasă a combinației optime de greutate, putere și funcționalitate. Prin urmare, înainte de a ne arunca în lumea nenumăratelor magazine online și a producătorilor chinezi fără nume, să facem lucrările pregătitoare.

Ce este un quadcopter și de ce este necesar?

Multirotoarele, cunoscute și ca multicoptere sau pur și simplu coptere, sunt vehicule aeriene fără pilot concepute pentru divertisment, pentru a face fotografii și videoclipuri din aer sau pentru a testa sisteme automate.

Copterele se disting de obicei prin numărul de motoare utilizate - de la un bicopter cu două motoare (cum ar fi GunShip din filmul Avatar) până la un octacopter cu opt. De fapt, numărul de motoare este limitat doar de imaginația ta, bugetul și capacitățile controlorului de zbor. Versiunea clasică este un quadcopter cu patru motoare situate pe grinzi care se intersectează. Francezul Étienne Oehmichen a încercat să construiască o astfel de configurație încă din 1920, iar în 1922 chiar a reușit. În esență, aceasta este cea mai ușoară și cea mai ieftină opțiune de a face o aeronavă care poate ridica cu ușurință camere mici precum o GoPro în aer. Dar dacă intenționați să decolați cu echipamente foto și video serioase, atunci ar trebui să alegeți un elicotter cu un număr mare de motoare - acest lucru nu numai că va crește capacitatea de încărcare, ci va adăuga și fiabilitate dacă unul sau mai multe motoare se defectează în timpul zborului. .

Teoria zborului

În teoria zborului (aerodinamică), se obișnuiește să se distingă trei unghiuri (sau trei axe de rotație), care determină orientarea și direcția vectorului de mișcare al aeronavei. Pur și simplu, aeronava „se uită” undeva și se mișcă undeva. Mai mult, este posibil să nu se miște în direcția în care „căută”. Chiar și avioanele în zbor au un fel de componentă de „derivare” care le îndepărtează de direcția lor de curs. Iar elicopterele pot zbura în general în lateral.

Aceste trei unghiuri sunt denumite în mod obișnuit rostogolire, înclinare și rotire. Rotirea este rotația vehiculului în jurul axei sale longitudinale (axa care merge de la nas la coadă). Pasul este o rotație în jurul axei sale transversale (își ciugulește nasul, își ridică coada). Yaw este o rotație în jurul unei axe verticale, cel mai asemănătoare cu rotația în sensul „solului”.

Manevre de bază (de la stânga la dreapta): drept, rostogolire/înclinare și rotire

În designul clasic de elicopter, rotorul principal controlează rostogolirea și pasul folosind o placă oscilătoare cu lame. Deoarece rotorul principal are o rezistență a aerului diferită de zero, elicopterul experimentează un cuplu direcționat în direcția opusă rotației rotorului și, pentru a o compensa, elicopterul are un rotor de coadă. Schimbând performanța rotorului de coadă (revoluții sau pas), un elicopter clasic își controlează viarea. În cazul nostru, totul este mai complicat. Avem patru șuruburi, două dintre ele se rotesc în sensul acelor de ceasornic, două în sens invers acelor de ceasornic. Majoritatea configurațiilor folosesc elice cu pas fix și pot fi controlate doar de viteza lor. Dacă toate se rotesc cu aceeași viteză, se vor anula reciproc: rotirea, rostogolirea și înclinarea vor fi zero.

Dacă creștem turația unei elice care se rotește în sensul acelor de ceasornic și scădem turația celeilalte elice care se rotește în sensul acelor de ceasornic, atunci menținem cuplul total și rotirea va fi totuși zero, dar ruliu sau pas (în funcție de locul în care facem „nasul”). Schimbare. Și dacă creștem viteza la ambele elice care se rotesc în sensul acelor de ceasornic și reducem viteza la elicele care se rotesc în sens invers acelor de ceasornic (pentru a menține portanța totală), atunci va apărea un cuplu care va schimba unghiul de rotire. Este clar că toate acestea nu vor fi făcute de noi înșine, ci de un computer de bord care va primi un semnal de la stick-urile de control, va adăuga corecții de la accelerometru și giroscop și va întoarce șuruburile după cum este necesar. Pentru a proiecta un copter, este necesar să se găsească un echilibru între greutate, timpul de zbor, puterea motorului și alte caracteristici. Toate acestea depind de sarcini specifice. Toată lumea își dorește ca un quad să zboare mai sus, mai rapid și mai lung, dar timpul mediu de zbor este între 10 și 20 de minute, în funcție de capacitatea bateriei și greutatea totală a zborului. Merită să ne amintim că toate caracteristicile sunt interconectate și, de exemplu, o creștere a capacității bateriei va duce la o creștere a greutății și, ca urmare, la o scădere a timpului de zbor. Pentru a afla aproximativ cât timp va sta structura dumneavoastră în aer și dacă va putea chiar să iasă de la sol, există un bun calculator online ecalc.ch. Dar înainte de a introduce date în el, trebuie să formulați cerințele pentru viitorul dispozitiv. Veți instala o cameră sau alt echipament pe dispozitiv? Cât de rapid ar trebui să fie dispozitivul? Cât de departe trebuie să zbori? Să ne uităm la caracteristicile diferitelor componente.

PX4 - computer de bord cu un sistem UNIX complet

Cadru

Principalul punct pe care trebuie să decideți atunci când alegeți un cadru este dacă veți folosi un cadru gata făcut sau vă veți realiza unul singur. Cu un cadru gata făcut, totul este mai simplu și, în orice caz, va trebui să comandați o mulțime de piese. În același timp, având în vedere prețurile din magazinele chinezești, varianta de casă poate fi mai scumpă. Pe de altă parte, va fi mai ușor să vă reparați propriul cadru în cazul unui accident. Ei bine, desigur, poți face orice design, chiar și cel mai nebunesc, cu propriile mâini. Să aruncăm o privire mai atentă asupra opțiunii de auto-asamblare.

Puteți realiza un cadru din orice materiale disponibile (lemn, aluminiu, plastic și așa mai departe). Puteți deveni puțin mai serios și îl puteți tăia pe o mașină CNC din fibră de carbon țesătă și puteți complica sarcina și puteți face o structură pliabilă.

Cea mai ușoară opțiune pentru pasionații de bricolaj este să mergi la OBI, Leroy Merlin sau piața construcțiilor și să cumperi o țeavă de aluminiu pătrată de 12 × 12, precum și o tablă de aluminiu de 1,5 mm grosime. Pentru a realiza un cadru din astfel de materiale de tip „patru bețe și elemente de fixare”, este suficient un burghiu sau un ferăstrău pentru metal. Dar trebuie să fii pregătit pentru faptul că un astfel de design nu va dura mult. Totuși, toate aceste profile sunt realizate din material foarte moale (AD31/AD33), care se va îndoi cu ușurință în timpul zborurilor.

Oehmichen No. 2, un quadcopter cu echipaj uman de către inginerul francez Etienne Oehmichen, lansat în 1922

Ca exemplu pentru rama dvs., puteți lua un cadru simplificat din fabrică sau puteți găsi un desen gata făcut pe Internet. Materialele mai complexe (de exemplu, fibra de carbon) pot fi înlocuite cu aluminiu - dacă se dovedește a fi mai greu, nu va fi cu mult. În orice caz, ar trebui să acordați atenție lungimii și simetriei razelor. Lungimea grinzilor este selectată în funcție de diametrul elicelor utilizate, astfel încât, după instalarea lor, distanța dintre cercurile elicelor rotative să fie de cel puțin 1–2 cm și cu atât mai mult aceste cercuri să nu se intersecteze. Motoarele montate pe brațe ar trebui să fie echidistante de centrul cadrului, unde va fi situat „creierul” și (în cele mai multe cazuri) să fie la aceeași distanță unul de celălalt, formând un poligon echilateral.

La proiectare, merită să luați în considerare faptul că centrul cadrului trebuie să coincidă cu centrul de greutate, așa că instalarea unei baterii în spate între grinzi este o idee proastă, dacă nu este compensată de o sarcină în față, cum ar fi o cameră. . Gândiți-vă la ce va ateriza dispozitivul dvs.; pentru începători, puteți sfătui să folosiți ceva moale pe „burta” sau capetele brațelor, de exemplu, cauciuc dens din spumă sau mingi de tenis. Și, de asemenea, protejează bateria în cazul unei aterizări nereușite, de exemplu instalând-o între plăcile cadrului sau plasând-o sub schiurile de aterizare înaltă.

info

Flight in First Person View (FPV) este foarte interesant, mai ales dacă folosiți ochelari video și HeadTracker, care vă vor urmări mișcările capului pe cardanul camerei FPV, creând senzația de a fi în cockpit.

Motoare și elice

Datorită rotației motoarelor în direcții diferite, este necesară utilizarea elicelor multidirecționale: rotație înainte (în sens invers acelor de ceasornic) și rotație inversă (sens acelor de ceasornic). În mod obișnuit, se folosesc elice cu două pale, sunt mai ușor de echilibrat și de găsit în magazine, în timp ce cele cu trei pale vor da mai multă forță cu un diametru mai mic al elicei, dar vor provoca o mulțime de dureri de cap la echilibrare. O elice proastă (ieftină și dezechilibrată) se poate destrama în zbor sau poate provoca vibrații puternice care sunt transmise senzorilor controlerului de zbor. Acest lucru va duce la probleme serioase de stabilizare și va cauza multă neclaritate și „jeleu” în videoclip dacă filmați ceva de pe un quadcopter sau zburați în vizualizare la persoana întâi.

regulator de viteza,
aka ESC

Orice elice are doi parametri principali: diametrul și pasul. Ele sunt desemnate diferit ca 10×4,5, 10×45 sau pur și simplu 1045. Aceasta înseamnă că elicea are un diametru de 10 inchi și un pas de 4,5 inci. Cu cât elicea este mai lungă și pasul este mai mare, cu atât poate crea mai multă forță, dar în același timp sarcina motorului va crește și consumul de curent va crește, ca urmare se poate supraîncălzi și electronica se va defecta. Prin urmare, șuruburile sunt potrivite cu motorul. Ei bine, sau un motor pentru elice, în funcție de cum îl privești. De obicei, pe site-urile vânzătorilor de motoare puteți găsi informații despre elice și baterii recomandate pentru motorul selectat, precum și teste ale forței și eficienței generate. Există și elice cu pas variabil, care în teorie vor crește manevrabilitatea, dar în realitate vor adăuga mecanice complexe, care tind să se uzeze și să se spargă, urmate de reparații costisitoare.

De asemenea, cu cât elicea este mai mare, cu atât este mai mare inerția acesteia. Dacă aveți nevoie de manevrabilitate, este mai bine să alegeți elice cu pas mare sau trei pale. Cu aceeași dimensiune, ele creează de 1,2-1,5 ori mai multă forță. Este clar că elicele și viteza lor de rotație trebuie selectate astfel încât să poată crea o forță mai mare decât greutatea aparatului.

Și în sfârșit, motoare fără perii. Motoarele au un parametru cheie - kV. Acesta este numărul de rotații pe minut pe care motorul le va face pe volt de tensiune aplicată. Aceasta nu este puterea motorului, este, ca să spunem așa, „raportul de transmisie”. Cu cât kV este mai mic, cu atât viteza este mai mică, dar cuplul este mai mare. Cu cât sunt mai mulți kV la aceeași putere, cu atât viteza este mai mare și cuplul este mai mic. Atunci când aleg un motor, aceștia sunt ghidați de faptul că în modul normal va funcționa la 50% din puterea maximă. Să nu credeți că cu cât kV este mai mare, cu atât mai bine; pentru aeronavele cu o baterie tipică 3S, numărul recomandat este în intervalul de la 700 la 1000 kV.

info

Un material mai durabil este duraluminiul (D16T). Practic nu se îndoaie, este destul de elastic și este folosit în aviație. Profilele din acesta nu sunt vândute la OBI, dar le puteți prinde la piața Mitinsky de la etajul trei; au fost și la piața Stroy TVC.

Controlere de putere și putere

Căpitanul sugerează: cu cât puterea motorului este mai mare, cu atât are nevoie de mai multă baterie. O baterie mare nu se referă doar la capacitatea sa (citiți: timpul de zbor), ci și la curentul maxim pe care îl furnizează. Dar cu cât bateria este mai mare, cu atât greutatea acesteia este mai mare, ceea ce ne obligă să ne ajustăm estimările referitoare la elice și motoare. În zilele noastre, toată lumea folosește baterii cu litiu polimer (LiPo). Sunt ușoare, încăpătoare, cu un curent de descărcare mare. Singurul negativ este că nu funcționează bine la temperaturi sub zero, dar dacă le ții în buzunar și le conectezi imediat înainte de zbor, atunci în timpul descărcării ei înșiși se încălzesc ușor și nu au timp să înghețe. Celulele LiPo produc o tensiune de 3,7 V.

Atunci când alegeți o baterie, ar trebui să acordați atenție la trei dintre parametrii săi: capacitatea, măsurată în miliamperi-oră, curentul maxim de descărcare în capacitatea bateriei (C) și numărul de celule (S). Primii doi parametri sunt interconectați, iar atunci când îi înmulțiți, veți afla cât de mult curent poate furniza această baterie pentru o lungă perioadă de timp. De exemplu, motoarele tale consumă 10 A fiecare și sunt patru, iar bateria are parametri de 2200 mAh 30/40C, deci copterul necesită 4 10 A = 40 A, iar bateria poate produce 2,2 A 30 = 66 A. sau 2,2 A 40 = 88 A timp de 5–10 secunde, ceea ce va fi suficient pentru alimentarea dispozitivului. De asemenea, acești coeficienți afectează direct greutatea bateriei. Atenţie! Dacă nu există suficient curent, atunci, în cel mai bun caz, bateria se va umfla și se va defecta, iar în cel mai rău caz va lua foc sau va exploda; acest lucru se poate întâmpla și dacă există un scurtcircuit, deteriorare sau condiții necorespunzătoare de depozitare și încărcare, așa că folosiți încărcătoare specializate, depozitați bateriile în pungi speciale neinflamabile și zburați cu un „beeper” care va avertiza despre descărcare. Numărul de celule (S) indică numărul de celule LiPo din baterie, fiecare celulă produce 3,7 V și, de exemplu, o baterie 3S va furniza aproximativ 11,1 V. Merită să acordați atenție acestui parametru, deoarece viteza depinde pe el turația motorului și tipul de regulatoare utilizate.

Elementele bateriei sunt combinate în serie sau în paralel. Când este conectat în serie, tensiunea crește, când este conectat în paralel, capacitatea crește. Schema de conectare a elementelor din baterie poate fi înțeleasă prin marcajele acesteia. De exemplu, 3S1P (sau pur și simplu 3S) sunt trei elemente conectate în serie. Tensiunea unei astfel de baterii va fi de 11,1 V. 4S2P este opt elemente, două grupuri, conectate în paralel cu patru elemente seriale.

Cu toate acestea, motoarele nu sunt conectate direct la baterie, ci prin așa-numitele regulatoare de viteză. Controloarele de viteză (cunoscute și sub numele de ESC) controlează viteza de rotație a motoarelor, făcând ca elicopterul să se echilibreze pe loc sau să zboare în direcția dorită. Majoritatea regulatoarelor au încorporat un regulator de curent de 5V, de la care puteți alimenta electronica (în special „creierul”) sau puteți utiliza un regulator de curent separat (UBEC). Controlerele de viteză sunt selectate în funcție de consumul de curent al motorului, precum și de posibilitatea de a clipi. Controlerele convenționale sunt destul de lente în ceea ce privește răspunsul la semnalul de intrare și au multe setări inutile pentru construcția aeronavei, așa că sunt flashizate cu firmware personalizat SimonK sau BLHeli. Chinezii au venit în ajutor și aici și puteți găsi adesea regulatoare de viteză cu firmware deja actualizat. Nu uitați că astfel de regulatoare nu monitorizează starea bateriei și o pot descărca sub 3,0 V per celulă, ceea ce va duce la deteriorarea acesteia. Dar, în același timp, la ESC-urile convenționale merită să comutați tipul de baterie folosit de la LiPo la NiMH sau să dezactivați reducerea vitezei atunci când sursa de alimentare este descărcată (conform instrucțiunilor), astfel încât la sfârșitul zborului motorul nu se oprește brusc și drona nu cade.

Motoarele sunt conectate la regulatorul de viteză cu trei fire, secvența nu contează, dar dacă schimbați oricare două dintre cele trei fire, motorul se va roti în direcția opusă, ceea ce este foarte important pentru coptere.

Cele două fire de alimentare care provin de la regulator trebuie conectate la baterie. NU CONFUNDA POLARITATEA! În general, pentru comoditate, regulatoarele sunt conectate nu la bateria în sine, ci la așa-numitul Modul de distribuție a energiei - un modul de distribuție a energiei. Aceasta, în general, este doar o placă pe care sunt lipite firele de alimentare ale regulatoarelor, ramificațiile pentru acestea sunt lipite, iar cablul de alimentare care merge la baterie este lipit. Desigur, bateria nu trebuie lipită, ci trebuie conectată printr-un conector. Nu doriți să lipiți din nou bateria de fiecare dată când se stinge.

Computer de bord și senzori

Alegerea controlerelor de zbor pentru helicoptere este foarte mare - de la simplu și ieftin KapteinKUK și câteva proiecte open source pentru controlere compatibile cu Arduino până la scumpul DJI Wookong comercial. Dacă ești un hacker adevărat, atunci controlerele închise nu ar trebui să te intereseze prea mult, în timp ce proiectele deschise, și chiar cele bazate pe popularul Arduino, vor atrage mulți programatori. Capacitățile oricărui controlor de zbor pot fi judecate după senzorii utilizați în el:

Giroscopul vă permite să țineți copterul la un anumit unghi și este inclus în toate controlerele; accelerometrul ajută la determinarea poziției copterului față de sol și îl aliniază paralel cu orizontul (zbor confortabil); Barometrul face posibilă menținerea dispozitivului la o anumită altitudine. Citirile acestui senzor sunt foarte influențate de fluxurile de aer de la elice, așa că ar trebui să-l ascundeți sub o bucată de cauciuc spumă sau burete; Busola și GPS-ul adaugă împreună funcții precum menținerea direcției, menținerea poziției, întoarcerea la punctul de plecare și atribuirea rutei (zbor autonom). Ar trebui să abordați cu atenție instalarea busolei, deoarece citirile sale sunt foarte influențate de obiectele metalice din apropiere sau firele de alimentare, motiv pentru care „creierul” nu va putea determina direcția corectă de mișcare; sonarul sau telemetrul cu ultrasunete este folosit pentru reținerea mai precisă a altitudinii și aterizarea autonomă; senzorul optic de la mouse este folosit pentru a menține poziția la altitudini scăzute; Senzorii de curent determină încărcarea rămasă a bateriei și pot activa funcțiile de revenire la lansare sau aterizare.

În prezent, există trei proiecte principale open source: MultiWii, ArduCopter și versiunea sa portată MegaPirateNG. MultiWii este cel mai simplu dintre ele, necesitând un Arduino cu un procesor 328p, 32u4 sau 1280/2560 și cel puțin un senzor giroscop pentru a rula. ArduCopter este un proiect plin de tot felul de funcționalități, de la simplu hover până la efectuarea de sarcini complexe de rută, dar necesită hardware special bazat pe două cipuri ATmega. MegaPirateNG este o clonă ArduCopter care poate rula pe un Arduino obișnuit cu un cip 2560 și un set minim de senzori, inclusiv un giroscop, accelerometru, barometru și busolă. Acceptă toate aceleași caracteristici ca și originalul, dar ajunge întotdeauna din urmă în dezvoltare.

avansat nouă-
telecomanda canalului

Situația cu hardware-ul pentru proiecte deschise este similară, ca și cu cadrele pentru coptere, adică puteți cumpăra un controler gata făcut sau îl puteți asambla singur de la zero sau pe baza Arduino. Înainte de a cumpăra, ar trebui să acordați întotdeauna atenție senzorilor utilizați pe placă, deoarece dezvoltarea tehnologiei nu stă pe loc, iar cei vechi trebuie cumva să fie vânduți chinezilor și, în plus, nu toți senzorii pot fi acceptați de firmware deschis.

În sfârșit, merită menționat încă un computer - PX4, care diferă de clonele Arduino prin faptul că are un sistem de operare în timp real asemănător UNIX, cu un shell, procese și tot. Dar trebuie să vă avertizăm că PX4 este o platformă nouă și destul de brută. Nu va zbura imediat după asamblare.

Configurarea parametrilor de zbor, precum programul de configurare, este foarte individuală pentru fiecare proiect, iar teoria asupra acestuia ar putea necesita un alt articol, așa că pe scurt: aproape toate firmware-urile pentru multicoptere se bazează pe un controler PID și parametrul principal care necesită intervenție este componenta proporțională, notată cu P sau rateP. Dacă în timpul decolării, elicotterul dvs. zvâcnește dintr-o parte în alta, atunci această valoare ar trebui redusă, dar dacă reacționează încet la influențele externe, atunci, dimpotrivă, creșteți-o; puteți găsi alte nuanțe în instrucțiuni și pe site-urile web ale dezvoltatorilor.

Siguranță

Toți începătorii, când se gândesc la siguranță, țin minte AR.Drone și protecția elicei sale. Aceasta este o opțiune bună și funcționează, dar numai pe dispozitive mici și ușoare, iar atunci când greutatea elicopterului dvs. începe să se apropie de două kilograme sau a depășit de mult această cifră, atunci numai o structură puternică de fier vă poate salva, care va cântări. mult și, după cum vezi, va reduce foarte mult capacitatea de încărcare și autonomia de zbor. Prin urmare, este mai bine să te antrenezi mai întâi departe de oamenii și bunurile care pot fi deteriorate și, pe măsură ce abilitățile tale se îmbunătățesc, protecția nu va mai fi necesară. Dar chiar dacă ești un pilot cu experiență, nu uita de măsurile de siguranță și gândește-te la posibilele consecințe negative ale zborului tău în situații de urgență, mai ales atunci când zbori în locuri aglomerate. Nu uitați că o defecțiune a controlerului sau a canalului de comunicație poate duce la ca dispozitivul să zboare departe de dvs. și apoi un tracker GPS instalat în prealabil pe elicotter sau un semnal sonor simplu, dar foarte puternic, după sunetul căruia vă aflați. poate determina locația acestuia. Configurați și verificați în prealabil funcția de siguranță a controlorului dvs. de zbor, care vă va ajuta să aterizați sau să întoarceți elicopterul la punctul de plecare dacă semnalul de la telecomandă este pierdut.

Control

Câteva despre echipamentul radio. În zilele noastre, aproape toate emițătoarele pentru modelele zburătoare funcționează la o frecvență de 2,4 GHz. Sunt destul de lungi, iar acest interval de frecvență nu este la fel de zgomotos ca, de exemplu, 900 MHz. Pentru zbor, patru canale sunt în general suficiente: accelerație, rotire, înclinare și rostogolire. Ei bine, opt canale sunt cu siguranță suficiente pentru altceva.

info

Pentru a zbura cu o cameră, obțineți un cardan care va menține camera paralelă cu orizontul în timpul manevrelor și va ajuta, de asemenea, să controlați înclinarea camerei. Majoritatea controlerelor au ieșiri pentru stabilizarea cardanelor servo-acționate, precum și o ieșire pentru un comutator de control al butonului declanșator al camerei.

Setul constă de obicei din telecomandă în sine și receptor. Receptorul conține butoane de control și butoane suplimentare. De obicei, echipamentul Mode2 este selectat, atunci când stick-ul stâng controlează gazul și rotația, iar stick-ul din dreapta controlează înclinarea elicopterului. Toate mânerele, cu excepția gazului, sunt încărcate cu arc și revin la poziția inițială când sunt eliberate. De asemenea, merită să acordați atenție numărului de canale. Drona va necesita patru canale de control și un canal pentru comutarea modurilor de zbor și pot fi necesare și canale suplimentare pentru controlul camerei, pentru configurare sau pentru moduri speciale ale controlerului de zbor. Atunci când alegeți o telecomandă, ar trebui să luați în considerare și posibilitatea de a schimba modulul radio, astfel încât acesta să poată fi actualizat cu ușurință în viitor.

Astăzi, în acest articol, veți învăța cunoștințe fundamentale despre elicele rotative pentru un quadcopter (care se mai numesc și recuzită). Ce indicatori influențează productivitatea și eficiența acestora. Ce formă și câte pale trebuie să aibă o elice pentru a nu reduce împingerea?

Ce trebuie să știți: definiții și concepte de bază

Elicele pentru quadcoptere sunt împărțite în funcție de următoarele criterii:

• care este lungimea lor;
• care este pitch-ul lor;
• care este aria elicelor;
• care este sensul de rotație;
• ce forma au?
• și câte pale sunt pe fiecare elice;

Lungimea și pasul elicei

Lungimea și pasul sunt principalii parametri care determină tracțiunea. Pe măsură ce elicea se rotește, palele formează un disc. Diametrul acestui disc este lungimea. Pasul este înțeles ca distanța pe care o poate acoperi un șurub într-o singură rotație, într-un mediu dens (dacă vă amintiți un șurub și cum este înșurubat într-o placă, atunci totul devine clar). Dimensiunea pasului palelor quadcopterului depinde de înclinarea palelor în sine și de unghiul la care sunt amplasate (unghiul de atac).

Împingerea este considerată puternică atunci când grupul elice-motor (VMG) mișcă un volum mare de aer cu șuruburile sale. Prin creșterea lungimii, pasului sau a oricăruia dintre acești parametri, unde viteza de rotație rămâne neschimbată, împingerea elicelor crește. În același timp, se formează turbulențe din cauza rezistenței crescute a aerului. Și ca urmare, raza mare a elicei și unghiul de înclinare al palelor vor necesita cantități mari de energie, datorită cărora timpul de zbor va fi redus.

Elicele mari cu pas mic sunt ideale pentru fotografia aeriană, în timp ce elicele mici cu pas mare sunt potrivite pentru drone de curse unde viteza de zbor este importantă.

Numărul și forma palelor elicei

Opțiunea standard este considerată a fi o elice cu două pale. Majoritatea quadcopterelor mici au elice cu mai mult de două pale. Acest lucru permite un flux de distribuție a aerului mai uniform și, ca rezultat, reduce nivelul de turbulență. În plus, datorită lamelor suplimentare, forța de ridicare crește. Astfel, o elice cu diametru mic cu trei (sau mai multe) pale poate oferi puterea de ridicare a unei elice standard cu două pale cu diametru mai mare. Capacitatea de răspuns a unui quadcopter depinde și de numărul de pale de pe elice, iar cu cât sunt mai multe pale, cu atât drona este mai receptivă în zbor. Costul unor astfel de elice cu pale multiple este mai scump decât al celor standard și există dificultăți în fabricarea și alinierea acestor elice. Astfel de șuruburi trebuie achiziționate de la producători sau dealeri autorizați.

Aruncă o privire mai atentă la diferențele dintre formele capetelor lamelor. Ele sunt împărțite în trei categorii:

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

Elicele obișnuite vă permit să economisiți consumul de baterie datorită unei forțe mai mici și au un efect benefic asupra duratei zborului fără a provoca pierderi suplimentare de energie. Șuruburile normale au vârfuri ascuțite. Diametrul egal al șuruburilor BN cu suprafața lor mare creează o forță mai mare. Acest avantaj este însoțit de un dezavantaj - o scădere a timpului de zbor din cauza consumului mare de energie. Greutățile disponibile pe vârfurile recuzitei ajută la creșterea cuplului și la creșterea vitezei de răspuns a quadcopterului de-a lungul axei de rotire. În ceea ce privește niburile HBN, acestea se încadrează între Normal și Bullnose.

Directia rotatiei

Motoarele, care sunt împărțite în două tipuri, sunt responsabile pentru direcția de rotație a lamelor:

• CW – rotește elicea în sensul acelor de ceasornic;
• CCW – rotește elicea în sens invers acelor de ceasornic;

Principiul de instalare a unor astfel de motoare depinde de designul quadcopterului. Diagramele sunt prezentate mai clar în figură.

Prin marginea lamei puteți determina în ce direcție se rotește.

Plastic și carbon: unde este calitatea și eficiența?

Elicele din plastic sunt mai populare. Caracteristicile lor distinctive sunt:

• plastic;
• preț scăzut;
• o gamă largă de sortimente;
• disponibilitate;

De asemenea, este de remarcat faptul că lamele mai flexibile au rezistență crescută la deformare la lovirea unui obstacol, dar, în același timp, există și erori de echilibrare.

Pe piață sunt disponibile și lame de carbon. Șuruburile din carbon sunt scumpe, dar au o serie de criterii pozitive:

• putere;
• eficienţă;
• uşura;

Pe piață există și elice hibride din plastic și fibră de carbon. Al doilea îl îmbunătățește de obicei pe primul. Elicele de acest tip sunt ieftine ca preț și nu sunt inferioare ca calitate și rigiditate față de cele din carbon pur.

Calitatea recuzitei se referă la cât de bine sunt făcute. Fabricarea corectă a elicelor asigură un echilibru bun în timpul zborului și nu creează vibrații suplimentare ale VMG. Mărcile care produc cele mai bune elice pentru quadcoptere și alte avioane sunt GWS. De asemenea, ei recomandă APC, care este produs de americani, și EMP, care are o gamă largă de produse, nu doar accesorii.

Specificații și caracteristici

Pentru a înțelege parametrii unei anumite elice, ar trebui să vă uitați la codificare. Producătorii indică lungimea, pasul și numărul de lame în acest format:

LLPPxB sau LxPxB – unde L este lungimea lamei, P este pasul (indicat în inci) și B este numărul de lame.

Folosind un exemplu, vom analiza două formate diferite de notație:

Deci prima prop, marcată 6045 (6 cu 4,5), indică faptul că elicea are două pale (conform standard), 6 inci lungime și 4,5 inci pas.
Al doilea indică deja numărul de lame 5040 cu 3 (5 cu 4 și 3), unde 3 la sfârșit este exact numărul de lame. Și 5 și 4 inci, lungime și respectiv pas.

În unele cazuri, sunt indicate desemnări pentru direcția de rotație. Ele sunt indicate cu litere latine - R și C. Astfel, elicele marcate (C) sunt plasate pe motoarele CCW, iar cele marcate (R) sunt plasate pe motoarele cu CW. Unii alți producători indică abrevierile din ce sunt făcute: BN, adică cu vârfuri și greutăți ascuțite, sau HBN - un hibrid de plastic și carbon (am vorbit despre ele mai sus).

Metode de instalare

Există diferite moduri de a instala elice pe un quadcopter. Adesea, arborele unui motor electric nu este altceva decât un știft metalic. Fără elemente auxiliare pentru instalarea șurubului. Pentru astfel de cazuri, se folosesc cleme de prindere și suporturi de sprijin - acestea sunt adaptoare speciale.

Atunci când vă creați propriile modele de quadcopter, este convenabil să utilizați dispozitive de salvare a propsaverului (vezi fotografia). În partea laterală a suprafeței există câte o gaură pe fiecare parte, realizată simetric. Acest design este instalat pe arbore și strâns cu șuruburi. Apoi, elicea trebuie pusă pe arbore și asigurată cu legături de nailon; există și opțiunea de fixare cu inele de cauciuc.

Colierul de prindere este mai fiabil decât dispozitivul de protecție. Designul său este construit printr-o bucșă în formă de con cu o conexiune filetată. Mai întâi, pe arbore este instalat un colț, apoi vine un manșon de strângere cu o elice și o șaibă. Întregul adaptor este asigurat cu o piuliță cu formă specială.

La motoarele din clasa Outrunner, unde rotorul motorului fără perii este situat în exterior, există mai multe orificii în partea superioară a structurii pentru instalarea diferitelor tipuri de adaptoare și elemente de fixare.

DJI, atunci când își produce quadcopterele cu motoare fără perii, instalează piulițe cu autostrângere. Filete pe arborii acestui tip de motor ale căror rotoare se rotesc în sens opus.

Echilibrarea elicelor folosind uneltele disponibile

Este posibil ca elicele ieftine cumpărate să nu fie 100% echilibrate decât dacă sunt elice de marcă angro. Astfel de elice afectează negativ funcționarea VMG, ceea ce provoacă vibrații suplimentare și, ca urmare, apare un „efect de jeleu” la filmarea video. Pe lângă calitatea înregistrării video, au de suferit și motoarele. Vibrațiile constante au un impact negativ asupra motoarelor, rulmenților și angrenajelor, crescând astfel costul de întreținere a quadcopterului.

În acest caz, va fi necesară o procedură de echilibrare a detaliilor pentru quadcopter. Pentru a o finaliza veți avea nevoie de:

• şurub;
• scotch;
• superglue (dacă nu aveți bandă);
• șmirghel;
• echilibrator pentru elice (în acest exemplu, se ia în considerare Du-Bro Tru-Spin, sau puteți folosi analogi chinezești, ca în videoclip);

Pentru a începe echilibrarea, așezați dispozitivul pe o suprafață plană, astfel încât axa să fie aliniată orizontal.

Înainte de echilibrare, lamele trebuie verificate pentru deteriorări, apoi instalate pe axă și ușor înclinate în direcția dorită. În continuare, ne uităm la poziția orizontală a elicei, dacă a reușit să revină după deviere. Dacă nu, atunci trebuie să ușuriți lama mai grea (cu șmirghel). Puteți lipi bandă adezivă pe o lamă mai ușoară sau aplicați oja pe ea dacă aveți la îndemână. Dacă nu există nici una, nici alta, folosiți superglue.

Când rotiți mașina de echilibrare, trebuie să vă asigurați că elicea menține echilibrul în această poziție. Subliniem că toate procedurile pentru a face lamele mai grele și mai ușoare trebuie efectuate din interior (concave).

În continuare, efectuăm procedura de echilibrare a butucului. Mișcăm elicea pe verticală și vedem dacă există abateri într-o direcție, atunci trebuie să cântăriți pe cea opusă. Îl poți face mai greu folosind lac sau superglue. Atingem echilibrul, schimbăm poziția - întoarcem-o și ne asigurăm că echilibrul este atins pe cealaltă parte. Aceasta completează echilibrarea palelor elicei.

Calculator eCalc

Pentru a calcula parametrii elicei atunci când vă creați propriile modele de vehicule aeriene fără pilot, există un serviciu foarte convenabil - eCalc. Mulți care asamblează quadcoptere cu propriile mâini știu despre acest calculator online. Secțiunea care oferă parametrii de calcul pentru quadcoptere este următoarea.

La început poate părea că totul este clar. Dar ar trebui să fii conștient de unele puncte care influențează foarte mult rezultatele calculelor efectuate.

Inițial, trebuie să specificați greutatea la decolare a elicopterului. Dacă există gimbaluri și camere, atunci trebuie incluse și ele în acest parametru. Dacă serviciul afișează fără unitate (care înseamnă „fără unitate”), atunci trebuie să indicați greutatea totală a cadrului și greutatea altor componente, cum ar fi:

• elice;
• placi;
• controlor;
• suspensie;
• aparat foto;
• echipamente pentru zboruri FPV.

De asemenea, este necesar să adăugați +10% la masă, pe care o vor ocupa firele. Ieșirea este cifra dorită pentru greutatea totală la decolare a quadcopterului.

Indicăm numărul total de rotoare, în funcție de modelul care sunt amplasate - unice sau coaxiale. Indicăm limita superioară - altitudinea zborului, condițiile meteorologice în timpul zborului - temperatura aerului și presiunea atmosferică).

Lista derulantă vă solicită să selectați o baterie. Dacă nu aveți bateria necesară, alegeți-o pe cea mai apropiată din punct de vedere al curentului de ieșire și al capacității. Apoi, sistemul va completa completarea câmpurilor în sine. Indicăm greutatea și structura bateriei. Dacă trebuie să instalați baterii suplimentare, indicați numărul acestora în câmpul de text P. Și în câmpul Greutate este indicată greutatea lor totală.

În acest câmp, în lista derulantă indicăm tipul ESC, așa-numitul max. curent al acestor regulatori.

Indicăm producătorul motorului. Evaluarea lui apare în fereastră. Indicatorii KV indică proba necesară.

Acum indicăm parametrii elicelor - tip, diametru și pas. Dacă este posibil, utilizați un șurub cu diametrul cel mai mare permis pentru cadru. Specificați raportul de transmisie dacă unitatea are o transmisie cu viteze. Numărul de dinți de pe angrenajul de ghidare către angrenajul condus.

Dacă sistemul nu furnizează parametrii necesari, atunci îi puteți specifica în câmpul Text personalizat. Și acolo indicați parametrii necesari pentru calcul în calculator. Rețineți că parametrii bateriei sunt indicați într-o singură celulă.

După completarea tuturor câmpurilor, se efectuează calculele. La ieșire veți primi datele necesare. Ele sunt reprezentate sub formă de grafice, liste și cadrane.

RashVinta este un program care calculează parametrii elicei nu numai pentru quadcoptere, ci și pentru alte avioane.

Cu RashVinta puteți face calcule cu date sursă, cum ar fi:
Puterea motorului și diametrul elicei;
Puterea motorului și viteza elicei;
Diametrul șurubului și pas.

În primul caz, bifați caseta doar pentru parametrul „calcul după diametrul șurubului”. Indicăm informații despre dimensiunea elicei, puterea motorului, viteza de zbor - maximă și medie. Faceți clic pe „Calculați” și vedeți parametrii de pas și frecvența de rotație a elicei.

În al doilea caz, toate semnele sunt eliminate. În continuare, ca și în primul caz, indicăm puterea inițială a motorului și, de asemenea, nu uităm de viteza rotorului și viteza aeronavei, similar cu primul caz. Faceți clic pe „Calculați” și vedeți toate datele necesare privind diametrul șurubului și pasul acestuia.

În al treilea caz, calculele se fac la nivel profesional. Bifați caseta „specificați parametrii șurubului”. Introducem parametrii diametrului și pasului șurubului în câmpurile necesare. Faceți clic pe „Calculați” și vedeți datele de pe profilul paletei elicei, imaginea acesteia apare în fereastră. Puteți schimba scara pentru a o studia. Toate concluziile de calcul sunt salvate sub formă de tabele în formatul date.html furnizat în ansamblul programului.

Programul vă permite să vedeți profilul lamei la un unghi de înclinare. Pentru a face acest lucru, bifați caseta de selectare „Profil cu unghi”. Și puteți vedea, de asemenea, punctele care au fost utilizate pentru calcul - bifați caseta „afișați punctele calculate”. Pe o imprimantă, această imagine de profil poate fi imprimată pe hârtie într-o proiecție 1:1.

Concluzie despre complexitatea procedurii

După cum ați observat deja, munca de selectare și ajustare a detaliilor este o sarcină destul de dificilă pentru un începător. Dar sper că acest articol va fi util pentru fanii de quadcoptere și alte avioane fără pilot, pentru a efectua corect procedura de echilibrare a elicelor și de a le instala pe un quadcopter cu un design de casă. Și, de asemenea, scăpați de erorile în funcționarea VMG a modelelor în serie de multicoptere.

Sfaturi utile pentru alegerea unui grup de elice.

Nici nu vă puteți imagina (dacă nu ați participat la un club de modelare aeronautică) câte calcule matematice și aerodinamice trebuie efectuate către designeri la proiectarea unui grup elice-motor al unei aeronave.

În același timp, ești deja familiarizat în practică cu dificultatea de a alege combinația potrivită "motor - rotor principal" pentru obtinerea cele mai bune caracteristici de zbor.

Spre fericirea mea și a ta, această cunoaștere nu aparține deloc secretelor de stat (cel puțin în timpul construcției SMALL quadcoptere), iar mulți pasionați își sufla obrajii și își întind experiență prin internetși publicații tipărite.

Ca o secțiune a manualului despre crearea propriului quadcopter (și, și chiar aici și aici, autorul a decis să împărtășească informații cu începătorii despre cum să aleagă mărfuri în magazin elemente ale grupului de elice pentru quadcopter. Cu toate acestea, potrivit lui, această abilitate va fi utilă și creatorilor de tipuri similare aeronave cu un număr diferit de rotoare.

Alegerea motorului

Când alegeți un motor, este întotdeauna o idee bună să îl cercetați mai întâi. caracteristici, care scris pe etichetă furnizate de vânzător și producător. Autorul recomandă ca înainte de a cumpăra, asigurați-vă că studiați toate caracteristicile produsului care vă place. De exemplu, el oferă un link către site-ul Hobbyking.com, sau mai bine zis, către cel oferit spre vânzare pe acesta motor fara perii pentru modele.

Să ne uităm la caracteristicile date:

Greutate - 10 grame

Consum maxim de curent – ​​5,5 Amperi

Rezistență – 0 mH

Tensiune maximă – 7 volți

Putere (în wați) – 210 wați (Aceasta nu este o eroare! Indicată pe site-ul vânzătorului!)

Diametrul arborelui – 2 mm

Lungime – 22 mm

Diametru - 18

Lungime totală – 30 mm

Specificatiile produsului:

Greutate: 10 grame (inclusiv montaj și fire)

Consum fără sarcină: 0,4 Amperi

Impingerea: 130 grame la 5000 rpm

Viteza de rotatie fara sarcina: 15000 rpm. la 7,4 volți

Consum maxim: 5,5 Amperi

Diametrul arborelui: 2 mm

Diametru motor: 18 mm

Lungime: 30 mm (inclusiv lungimea arborelui și dimensiunile de montare)

Atunci când alegeți un motor, trebuie mai întâi să vă decideți greutatea zborului quadcopterul dvs., precum și tracţiune necesar ca el să coboare de pe pământ.

Condiția principală este ca tracțiunea să fie de două ori mai mare decât greutatea maximă de zbor a structurii.

Tracțiune insuficientă motoarele vor duce la manipulare proasta sau monument pentru quadcopter incapacitatea aeronavei de a decolare. În același timp, o tracțiune prea mare va duce la exces reacția ascuțită a quadcopterului privind dispozitivele de control și instabilitatea zborului.

Forța necesară poate fi estimată folosind următoarea formulă: Împingerea necesară = (Masa totală a structurii* 2)/4.

Să dăm un exemplu. Dacă quadcopterul tău are greutatea zborului(sau decolare - atunci când folosiți un motor cu ardere internă sau construiți un bombardier) este de aproximativ 1 kilogram, apoi calculând folosind raportul de mai sus, obținem tracțiunea necesară la 2 kilograme. Aceasta înseamnă că fiecare motor trebuie să aibă aproximativ 500 de grame de tracțiune. Desigur, calculul trebuie să ia în considerare totalul greutatea structurii, în special, masele de motoare și elice. Dacă visezi la fotografii aeriene sau la filmări video, nu uita să adaugi greutatea camerei și sursele de alimentare ale acesteia.

Deși alegerea greutății de zbor depinde de dvs., cel mai bine este să o mențineți la minimum. Reducere maxima greutatea de zbor este una dintre cele mai importante principiile de fabricație a aeronavelor, deoarece orice suplimentar greutatea scade manevrabilitate, timpul de zbor și sarcina utilă.

Caracteristici ale alegerii rotoarelor

După cum vă amintiți, quadcopterul este ținut în aer de două perechi de rotoare care se rotesc în direcții opuse. Principalele caracteristici ale rotoarelor sunt pasul și diametrul, o creștere în care duce la creșterea consumului de energie de către motoarele quadcopter.

In afara de asta, Etapa defineste distanţă, care este depășită în timpul unei revoluții şurub. Pe scurt vorbind, Mai mult pasul elicei presupune viteza mai mica rotația sa, dar crește viteza aeronavei, ceea ce, din păcate, crește consumul de energie.

Raportul dintre diametrul șurubului și pasul trebuie echilibrat. Un pas mai mic al elicei va produce mai mult cuplu și va reduce consumul de energie al motoarelor. Dacă intenționați să vă folosiți quadcopterul pentru acrobație, ai nevoie doar elice cu cuplu mare. Acestea vor oferi o viteză mai mare și o sarcină mai mică asupra sursei de energie. În plus, elicele cu pas mai mic cresc stabilitatea zborului.

Eliceîl mută pe cel mai mare în trepte mai mari volumul de aer, ceea ce poate cauza turbulenţă si duce la vibratii. Dacă se întâmplă acest lucru, selectați pur și simplu rotoarele cu pas mai mic.

În ceea ce privește diametrul rotorului principal, eficiența acestuia este direct legată de zona de contact cu aerul. Astfel, chiar și o mică creștere a diametrului elicei duce la o creștere a eficienței acesteia. Un exemplu este viteza mare de înot a înotătorilor cu mâini și picioare mari, care, totuși, consumă mai multă forță.

Rotirea elicei cu un diametru mai mic este mai ușor de accelerat sau oprit (afectează inerţie). O elice cu diametru mai mic înseamnă, de asemenea, că motoarele consumă mai puțină energie. Din această cauză, atunci când se construiesc șase sau opt-coptere, se folosesc în principal rotoare cu elice care au un diametru mai mic decât la quadcopterele de dimensiuni comparabile.

Pentru quadcoptere mari Cu o capacitate mare de încărcare, se recomandă utilizarea rotoarelor cu diametru mare și a unui motor cu cuplu crescut pentru a îmbunătăți stabilitatea zborului.

Motor și elice: agonia alegerii

• Observații și cercetări. Începeți să vizionați videoclipuri YouTube. Drept urmare, nu numai tu saliva peste quadcopterele altora familiarizați-vă cu design-urile, dar aruncați o privire și asupra motoarelor și rotoarelor principale pe care dvs. folosește Colegi De hobby. Important de folosit în munca ta experiența altcuiva, deoarece a fost deja plătită de către cei din afară.
• Aprofundarea în fizica procesuluiȘi experimente. Dacă sunteți un tocilar cu minte matematică și aveți niște bani în plus și nu puteți găsi informații despre grupul de elice care este cu adevărat necesar în munca dvs., puteți deschide un program de cercetare cu diferite combinații motor-elice. Cu toate acestea, amintiți-vă că cercetarea nu dă roade imediat, așa că fiți pregătit să pierdeți timp și bani.

În cele din urmă - creat și postat pe Internet

Calculatorul de elice online eCalc, cunoscut pentru întrebări precum: calculator elice, calculator rc, calculator rc, este un instrument eficient pentru calcularea selecției unui motor cu elice pentru un model de aeronavă. Acest calculator vă va permite nu numai să economisiți durata de viață a motorului, ci și să creșteți durata de viață a acestuia și, de asemenea, să economisiți durata de viață a bateriei datorită capacității de a selecta parametrii optimi pentru modul de croazieră (modul optim).

Calculatorul este doar online și se află la această adresă ECALC.CH. Pagina principală (în engleză) oferă o alegere (a calculatorului) după tipul de model și alegerea limbii:

• propCalc - calculator pentru elice de avioane
• xcopterCalc - calculator pentru coptere
• fanCalc - calculator sisteme cu rotoare
• heliCalc - calculator elicopter

De-a lungul anilor, ECALC a redus funcționalitatea pentru utilizatorii gratuiti, așa că mai jos sunt capturi de ecran despre cum să ocoliți restricțiile ECALC.CH, plus un alt link: http://rc-calc.com/ru/copter

Pentru cei care înțeleg html fără cuvinte, descrierea este pentru cei care sunt noi în el. Vedem că AX-4008Q este inactiv.

Apăsăm F12 în browser (de exemplu, în Chrome sau Firefox) și intrăm în „inspector”. Faceți clic pe săgeata (marcată cu numărul 1 pe ecran), apoi faceți clic pe fereastra de selecție (a ceva, de exemplu cu un motor) la numărul doi de pe ecran și vedeți că linia (sub numărul 3) este evidențiată.

Faceți clic pe această linie, există o pictogramă în stânga - extindeți. Vedem motorul necesar în listă și vedem că există un semn de dezactivare. O refacem în mod similar cu alte linii care funcționează.

Exemplu de linie corectată.

De-a lungul anilor, ECALC a redus funcționalitatea pentru utilizatorii gratuiti, așa că iată un alt link: http://rc-calc.com/ru/copter

Actualizare: Datorită interesului mare pentru această parte specială, articolul despre motoare a fost extins și completat cu informații despre parametrii motorului precum dimensiunile KV și XXYY.

Și așa, motorul, sau cu alte cuvinte, motorul.

După cum puteți vedea din imaginea de mai jos, motoarele pot veni într-o varietate de dimensiuni și au aspect și culori diferite. Deși există o trăsătură comună care le unește - o formă cilindrică.

Când vorbim despre motoare pentru modele zburătoare, de obicei ne referim la motoare fără perii. Aceste motoare sunt foarte asemănătoare cu cele convenționale. Au, de asemenea, magneți și înfășurări, dar fără perii pentru a transfera curentul de la contactele motorului către înfășurări. De aceea sunt numite fără perii. Aceste motoare pot fi considerate trifazate. Tensiunea nu este furnizată înfășurărilor în mod continuu, ca la motoarele convenționale de curent continuu, ci la o anumită frecvență. Acest lucru face ca partea în mișcare a motorului să se rotească. Mai mult, astfel de motoare se pot roti mult mai repede decât de obicei și, în același timp, nu pierd energie pe perii.

Ce caracteristici sunt importante atunci când alegeți un motor? Pe lângă mărime, formă, culoare etc. Ar trebui să acordați atenție două caracteristici importante ale motoarelor fără perii:

• consum de curent (măsurat în amperi A)
• Clasament Kv

Prima caracteristică ar trebui să fie clară. Cu cât puterea motorului este mai mare, cu atât este mai mare consumul de curent, la aceeași tensiune de alimentare. Cu cât curentul este mai mare, cu atât motorul produce mai multă portanță. Curentul depinde de turația motorului și de sarcina pe care o creează elice.

Evaluarea Kv arată câte rotații ale axei sale va face motorul într-un minut (RPM) la o anumită tensiune. Formula este aceasta: RPM=Kv*U

Cum să folosiți acești parametri atunci când alegeți un motor? În primul rând, consumul maxim de curent ne spune ce regulator de viteză să alegem (mai multe despre asta mai târziu). Kv-ratingul este echivalentul cailor putere dintr-o mașină. Puțini oameni înțeleg ce este, dar toată lumea știe că 100 CP nu sunt de ajuns, dar 600 este mișto. asa e aici :)

Să aruncăm o privire mai atentă la acest parametru - KV. Comparația cu caii putere, deși corectă, nu este complet clară atunci când alegi un motor pentru modelul tău. Imaginați-vă o mașină sport cu 600 CP. Va putea merge cu 300 km/h? Cred ca da. Dar poate ea să facă același lucru dacă 1 t de greutate este legată de ea? Nu. Și nici măcar nu se va clinti. Nu pentru că nu este suficientă putere, ci pentru că roțile vor aluneca. De ce avem nevoie pentru a trage 1t de marfă? Tractor. Tractorul poate avea mai puțină putere și viteză redusă, dar roțile mari și cuplul ne vor permite să ne tragem sarcina. Și astfel, vedem că aceeași energie este necesară atât pentru rotirea rapidă a roților mici, cât și pentru rotația lentă a roților mari. În cazul quadcopterelor, un motor cu un KV mare este ideal pentru elicele mici, care se rotesc rapid (quadcoptere de curse), în timp ce un motor cu un KV mic este ideal pentru dronele mari cu elice mari.

Un motor de quadcopter de curse tipic are un KV de 2100-2500, în timp ce pentru vehiculele grele care pot ridica câteva kilograme din greutatea lor și aceeași cantitate de marfă - 200-900 KV. Modelele de curse au de obicei elice de 5-6 inchi, în timp ce aeronavele mari concepute pentru zboruri lungi și fotografie au 15-17 inci. Vă puteți imagina ce sarcini vor fi pe motor, elice și orice altceva dacă o elice de 15 inchi este rotită la viteza normală a unei elice mici? Evaluarea KV a unui motor este o caracteristică foarte importantă la alegere, deși nu este singurul parametru important.

Un parametru important atunci când alegeți un motor pentru un anumit dispozitiv este forța de ridicare (Trust). Forța de ridicare poate fi măsurată în diferite unități, deși cea corectă este Newton, dar cea convenabilă este Kilogramul. Și astfel, o forță de ridicare de 500 de grame înseamnă că 4 motoare vor putea ridica 2 kg de greutate, inclusiv ele însele. În același timp, aveți nevoie de o rezervă de putere. În total, avem formula Forță/1 Motor = (Greutate Copter x 2) / 4. Pentru un elicopter care cântărește 1 kg, sunt necesare motoare cu o portanță de minim 500 de grame. E simplu.

O altă caracteristică a unui motor este eficiența acestuia. Nu vom intra în detalii, dar observăm că un motor cu o eficiență de 70% cheltuiește 70% din energie în zbor și 30% pentru încălzirea universului, așa cum a spus profesorul meu de fizică. Eficiența motorului depinde nu numai de dispozitivul în sine, ci și de alte elemente: elice, baterie, regulator de viteză, greutate etc.

Pe lângă toate acestea, motoarele au și parametri fizici care sunt afișați în dimensiunile lor. Acestea sunt înălțimea motorului, diametrul și numărul de bobine de înfășurare. De exemplu, Turnigy Multistar 5130-350 — Acesta este un motor cu diametrul statorului de 51 mm, o înălțime de 30 mm și un KV de 350. Acesta este un motor mare pentru modele mari. Si acesta - Scorpion M-2205-2350KV motor mic, dar foarte bun pentru quadcoptere de curse. Are 22 mm în diametru și 5 mm în înălțime. Are un rating KV de 2350.

Motorul în sine nu poate crea portanță; este nevoie de o elice. O elice este un fel de convertor al energiei de rotație a arborelui motorului în forță de ridicare.

Cele mai importante caracteristici ale unei elice sunt dimensiunea și pasul palelor. Mărimea este de obicei indicată în inci și totul este clar aici. Pasul este, de asemenea, indicat în inci și înseamnă cât de mult s-ar ridica elicea într-o singură rotație în jurul axei sale cu o anumită înclinare a palei dacă s-ar mișca în materie densă.

O elice mai mică, cu un unghi mai mic al lamei, rezistă mai puțin aerului și, prin urmare, exercită mai puțină presiune asupra motorului, împiedicându-l să-și folosească toată puterea. În consecință, o elice foarte mare va pune mai multă presiune pe motor și va duce la suprasarcină. Astfel, este necesar să se selecteze elicele astfel încât să se încadreze în limitele permise ale parametrilor de funcționare a motorului și să creeze o portanță suficientă. Elicea standard pentru un quadcopter mediu este de obicei o elice cu caracteristici 8-11/4,5-4,7.De exemplu, acest site vă va ajuta să calculați parametrii elicei (și multe altele).

De asemenea, nu uitați că elicele vin în două tipuri de rotație: în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic. Acest lucru este necesar pentru ca jumătate din motoarele quadcopterului să se rotească într-o direcție, iar cealaltă jumătate în direcția opusă.

În curând ne vom uita la mai multe motoare din punctul de vedere al influenței caracteristicilor lor asupra parametrilor quadcopterului și vom învăța cum să alegem un motor pentru sarcinile noastre.

Un articol foarte bun despre alegerea unui motor și a elicelor în engleză este aici.