Quadkopterler son derece moda bir konu olmasına rağmen, cihazınızı monte edecek bileşenleri seçmek hala o kadar kolay değil. Belirli bir proje için parça seçmek, ağırlık, güç ve işlevselliğin en uygun kombinasyonunu bulmak için yapılan zorlu bir arayıştır. Bu nedenle sayısız çevrimiçi mağazanın ve isimsiz Çinli üreticilerin dünyasına dalmadan önce hazırlık çalışmalarını yapalım.

Quadcopter nedir ve neden gereklidir?

Multikopterler veya basitçe helikopterler olarak da bilinen multirotorlar, eğlence, havadan fotoğraf ve video çekme veya otomatik sistemleri test etme amacıyla tasarlanmış insansız hava araçlarıdır.

Helikopterler genellikle kullanılan motor sayısına göre farklılık gösterir; iki motorlu bir bikopterden (Avatar filmindeki GunShip gibi) sekiz motorlu bir oktakoptere kadar değişir. Aslında motor sayısı yalnızca hayal gücünüz, bütçeniz ve uçuş kontrolörünün yetenekleriyle sınırlıdır. Klasik versiyon, kesişen kirişler üzerinde bulunan dört motorlu bir quadcopter'dır. Fransız Étienne Oehmichen, 1920'de böyle bir konfigürasyon oluşturmaya çalıştı ve 1922'de bunu başardı. Esasen bu, GoPro gibi küçük kameraları kolayca havaya kaldırabilecek bir uçak yapmanın en kolay ve en ucuz seçeneğidir. Ancak ciddi bir fotoğraf ve video ekipmanıyla yola çıkacaksanız, çok sayıda motorlu bir helikopter seçmelisiniz - bu yalnızca yük kapasitesini artırmakla kalmayacak, aynı zamanda uçuş sırasında bir veya daha fazla motorun arızalanması durumunda güvenilirliği de artıracaktır. .

Uçuş teorisi

Uçuş teorisinde (aerodinamik), uçağın hareket vektörünün yönünü ve yönünü belirleyen üç açıyı (veya üç dönme eksenini) ayırt etmek gelenekseldir. Basitçe söylemek gerekirse, uçak bir yere “bakar” ve bir yere hareket eder. Üstelik “baktığı” yöne doğru hareket etmeyebilir. Uçuş halindeki uçaklarda bile onları rota yönlerinden uzaklaştıran bir tür "sürüklenme" bileşeni vardır. Helikopterler genellikle yana doğru uçabilirler.

Bu üç açıya genellikle yuvarlanma, eğim ve sapma denir. Yuvarlanma, aracın uzunlamasına ekseni (burundan kuyruğa uzanan eksen) etrafında dönmesidir. Pitch, enine ekseni etrafında bir dönüştür (burnunu gagalar, kuyruğunu kaldırır). Sapma, dikey bir eksen etrafında bir dönüş olup, "yer" anlamındaki dönüşe en çok benzer.

Temel manevralar (soldan sağa): düz, yuvarlanma/yunuslama ve yalpalama

Klasik helikopter tasarımında ana rotor, bir kanat eğik plakası kullanarak dönüş ve eğimi kontrol eder. Ana rotor sıfır olmayan hava direncine sahip olduğundan, helikopter, rotorun dönüş yönünün tersi yönde yönlendirilmiş bir torka maruz kalır ve bunu telafi etmek için helikopterde bir kuyruk rotoru bulunur. Klasik bir helikopter, kuyruk rotorunun performansını değiştirerek (devir veya eğim) yalpalamayı kontrol eder. Bizim durumumuzda her şey daha karmaşık. Dört vidamız var, ikisi saat yönünde, ikisi saat yönünün tersine dönüyor. Çoğu konfigürasyonda sabit hatveli pervaneler kullanılır ve yalnızca hızlarıyla kontrol edilebilir. Hepsi aynı hızda dönerse, birbirlerini iptal edeceklerdir: yalpalama, yuvarlanma ve eğim sıfır olacaktır.

Saat yönünde dönen bir pervanenin RPM'sini arttırırsak ve saat yönünde dönen diğer pervanenin RPM'sini azaltırsak, o zaman toplam torku koruruz ve sapma hala sıfır olur, ancak yuvarlanma veya yalpalama ("burnunu" nereye yaptığımıza bağlı olarak) olacaktır. değiştirmek. Ve eğer saat yönünde dönen her iki pervanenin hızını arttırırsak ve saat yönünün tersine dönen pervanelerin hızını azaltırsak (toplam kaldırma kuvvetini korumak için), o zaman yalpalama açısını değiştirecek bir tork ortaya çıkacaktır. Tüm bunların bizim tarafımızdan değil, kontrol çubuklarından sinyal alacak, ivmeölçer ve jiroskoptan düzeltmeler ekleyecek ve vidaları gerektiği gibi çevirecek bir araç bilgisayarı tarafından yapılacağı açıktır. Bir helikopter tasarlayabilmek için ağırlık, uçuş süresi, motor gücü ve diğer özellikler arasında bir denge kurmak gerekir. Bütün bunlar belirli görevlere bağlıdır. Herkes bir quad'ın daha yükseğe, daha hızlı ve daha uzun uçmasını ister ancak ortalama uçuş süresi, pil kapasitesine ve toplam uçuş ağırlığına bağlı olarak 10 ila 20 dakika arasındadır. Tüm özelliklerin birbirine bağlı olduğunu ve örneğin pil kapasitesindeki bir artışın ağırlıkta bir artışa ve bunun sonucunda uçuş süresinin azalmasına yol açacağını hatırlamakta fayda var. Yapınızın yaklaşık olarak ne kadar süre havada asılı kalacağını ve hatta yerden kalkıp kalkamayacağını öğrenmek için iyi bir çevrimiçi hesap makinesi ecalc.ch var. Ancak içine veri girmeden önce gelecekteki cihazın gereksinimlerini formüle etmeniz gerekir. Cihaza bir kamera veya başka bir ekipman mı takacaksınız? Cihaz ne kadar hızlı olmalı? Ne kadar uzağa uçmanız gerekiyor? Çeşitli bileşenlerin özelliklerine bakalım.

PX4 - tam UNIX sistemine sahip yerleşik bilgisayar

Çerçeve

Çerçeve seçerken karar vermeniz gereken asıl nokta, hazır çerçeve mi kullanacağınız yoksa kendiniz mi yapacağınızdır. Hazır bir çerçeveyle her şey daha basittir ve her durumda çok sayıda parça sipariş etmeniz gerekecektir. Aynı zamanda Çin mağazalarındaki fiyatlar göz önüne alındığında ev yapımı seçenek daha pahalı olabilir. Öte yandan bir kaza durumunda kendi çerçevenizi onarmanız daha kolay olacaktır. Tabii ki, herhangi bir tasarımı, hatta en çılgın olanı bile kendi ellerinizle yapabilirsiniz. Kendi kendine montaj seçeneğine daha yakından bakalım.

Mevcut herhangi bir malzemeden (ahşap, alüminyum, plastik vb.) bir çerçeve yapabilirsiniz. Biraz daha ciddileşip dokuma karbon fiberden CNC makinesinde keserek işi zorlaştırıp katlanır bir yapı oluşturabilirsiniz.

DIY meraklıları için en kolay seçenek OBI, Leroy Merlin veya inşaat pazarına gidip 12 × 12 kare alüminyum borunun yanı sıra 1,5 mm kalınlığında alüminyum levha satın almaktır. Bu tür "dört çubuk ve bağlantı elemanı" tipi malzemelerden bir çerçeve yapmak için metal için bir matkap veya demir testeresi yeterlidir. Ancak böyle bir tasarımın uzun sürmeyeceği gerçeğine hazırlıklı olmanız gerekiyor. Yine de tüm bu profiller uçuş sırasında kolayca bükülebilecek çok yumuşak malzemeden (AD31/AD33) yapılmıştır.

Fransız mühendis Etienne Oehmichen tarafından 1922'de fırlatılan insanlı bir quadcopter olan Oehmichen No. 2

Çerçeveniz için örnek olarak basitleştirilmiş bir fabrika çerçevesi alabilir veya internette hazır bir çizim bulabilirsiniz. Daha karmaşık malzemeler (örneğin karbon fiber) alüminyum ile değiştirilebilir - daha ağır olduğu ortaya çıkarsa, fazla olmayacaktır. Her durumda ışınların uzunluğuna ve simetrisine dikkat etmelisiniz. Kirişlerin uzunluğu, kullanılan pervanelerin çapına göre seçilir, böylece kurulumdan sonra dönen pervanelerin daireleri arasındaki mesafe en az 1-2 cm olur ve hatta bu dairelerin kesişmemesi gerekir. Kollara monte edilen motorlar, “beynin” yerleştirileceği çerçevenin merkezinden eşit uzaklıkta olmalı ve (çoğu durumda) eşkenar bir çokgen oluşturacak şekilde birbirinden aynı uzaklıkta olmalıdır.

Tasarım yaparken, çerçevenin merkezinin ağırlık merkeziyle çakışması gerektiğini dikkate almakta fayda var; bu nedenle, arkadaki kirişlerin arasına bir pil takmak, kamera gibi öndeki bir yükle telafi edilmediği sürece kötü bir fikirdir. . Cihazınızın neye düşeceğini düşünün; yeni başlayanlar için "göbek" veya kolların uçlarında yumuşak bir şey (örneğin yoğun köpük kauçuk veya tenis topları) kullanılmasını tavsiye edebilirsiniz. Ayrıca, başarısız bir iniş durumunda, örneğin çerçeve plakaları arasına yerleştirerek veya yüksek iniş kayaklarının altına yerleştirerek aküyü koruyun.

bilgi

Birinci Şahıs Görünümünde (FPV) uçuş çok heyecan vericidir, özellikle de video gözlükleri ve başınızın hareketlerini FPV kamera gimbalinde takip ederek kokpitteymişsiniz hissi yaratan HeadTracker kullanıyorsanız çok heyecan vericidir.

Motorlar ve pervaneler

Motorların farklı yönlerde dönmesi nedeniyle çok yönlü pervanelerin kullanılması gerekir: ileri dönüş (saat yönünün tersine) ve geri dönüş (saat yönünde). Tipik olarak iki kanatlı pervaneler kullanılır, bunların dengelenmesi ve mağazalarda bulunması daha kolaydır, üç kanatlı olanlar ise daha küçük pervane çapıyla daha fazla itme gücü sağlar, ancak dengeleme sırasında çok fazla baş ağrısına neden olur. Kötü (ucuz ve dengesiz) bir pervane uçuş sırasında parçalanabilir veya uçuş kontrol cihazı sensörlerine iletilen güçlü titreşimlere neden olabilir. Bu, stabilizasyonla ilgili ciddi sorunlara yol açacak ve bir quadcopter'den bir şey çekiyorsanız veya birinci şahıs bakış açısıyla uçuyorsanız videoda çok fazla bulanıklığa ve "jöleye" neden olacaktır.

Hız kontrol cihazı,
diğer adıyla ESC

Herhangi bir pervanenin iki ana parametresi vardır: çap ve eğim. Bunlar 10×4,5, 10×45 veya kısaca 1045 olarak çeşitli şekillerde adlandırılır. Bu, pervanenin 10 inç çapa ve 4,5 inç adıma sahip olduğu anlamına gelir. Pervane ne kadar uzunsa ve eğimi ne kadar büyük olursa, o kadar fazla itme kuvveti oluşturabilir, ancak aynı zamanda motor üzerindeki yük artacak ve akım tüketimi artacak, bunun sonucunda aşırı ısınabilecek ve elektronik aksamlar arızalanacaktır. Bu nedenle vidalar motorla eşleştirilir. Peki ya da nasıl baktığınıza bağlı olarak pervaneler için bir motor. Genellikle motor satıcılarının web sitelerinde, seçilen motor için önerilen pervaneler ve akülerin yanı sıra üretilen itme kuvveti ve verimlilik testleri hakkında bilgi bulabilirsiniz. Teorik olarak manevra kabiliyetini artıracak, ancak gerçekte yıpranma ve kırılma eğilimi gösteren karmaşık mekanikler ekleyecek ve ardından pahalı onarımlar yapacak değişken hatveli pervaneler de vardır.

Ayrıca pervane ne kadar büyük olursa ataleti de o kadar büyük olur. Manevra kabiliyetine ihtiyacınız varsa, geniş adımlı veya üç kanatlı pervaneleri seçmek daha iyidir. Aynı boyutta 1,2-1,5 kat daha fazla itme kuvveti yaratırlar. Pervanelerin ve dönme hızlarının, aparatın ağırlığından daha büyük bir itme kuvveti yaratabilecek şekilde seçilmesi gerektiği açıktır.

Ve son olarak fırçasız motorlar. Motorların önemli bir parametresi vardır - kV. Bu, uygulanan voltaj başına motorun dakikada yapacağı devir sayısıdır. Bu motorun gücü değil, tabiri caizse “dişli oranıdır”. kV ne kadar düşük olursa hız o kadar düşük olur, ancak tork da o kadar yüksek olur. Aynı güçte ne kadar fazla kV olursa, hız o kadar yüksek ve tork o kadar düşük olur. Bir motor seçerken normal modda maksimum gücün% 50'sinde çalışacağı gerçeğine göre yönlendirilirler. kV ne kadar yüksek olursa o kadar iyi olduğunu düşünmeyin; tipik 3S aküye sahip helikopterler için önerilen sayı 700 ile 1000 kV arasındadır.

bilgi

Daha dayanıklı bir malzeme duralumindir (D16T). Pratik olarak bükülmez, oldukça yaylıdır ve havacılıkta kullanılır. Profiller OBI'de satılmıyor, ancak bunları üçüncü kattaki Mitinsky pazarında bulabilirsiniz; onlar da Stroy TVC pazarındaydı.

Güç ve güç denetleyicileri

Kaptan şunu öneriyor: Motor gücü ne kadar büyükse, o kadar fazla aküye ihtiyaç duyar. Büyük bir pil yalnızca kapasitesiyle (okuma: uçuş süresi) değil, aynı zamanda sağladığı maksimum akımla da ilgilidir. Ancak pil büyüdükçe ağırlığı da artıyor, bu da bizi pervaneler ve motorlarla ilgili tahminlerimizi değiştirmeye zorluyor. Günümüzde herkes lityum polimer (LiPo) pil kullanıyor. Hafif, kapasitif ve yüksek deşarj akımına sahiptirler. Tek olumsuzluk, sıfırın altındaki sıcaklıklarda iyi çalışmamalarıdır, ancak onları cebinizde tutarsanız ve uçuştan hemen önce bağlarsanız, deşarj sırasında kendileri biraz ısınır ve donmaya zamanları olmaz. LiPo hücreleri 3,7 V'luk bir voltaj üretir.

Bir pil seçerken, üç parametresine dikkat etmelisiniz: miliamper-saat cinsinden ölçülen kapasite, pil kapasitesindeki maksimum deşarj akımı (C) ve hücre sayısı (S). İlk iki parametre birbirine bağlıdır ve bunları çarptığınızda bu pilin uzun süre ne kadar akım sağlayabileceğini öğreneceksiniz. Örneğin motorlarınızın her biri 10 A tüketiyor ve 4 adet var ve pilin parametreleri 2200 mAh 30/40C, dolayısıyla helikopterin ihtiyacı olan 4 10 A = 40 A, pil ise 2,2 A 30 = 66 A üretebiliyor. veya 5–10 saniye boyunca 2,2 A 40 = 88 A, bu açıkça cihaza güç sağlamak için yeterli olacaktır. Ayrıca bu katsayılar pilin ağırlığını da doğrudan etkiliyor. Dikkat! Yeterli akım yoksa, en iyi ihtimalle pil şişer ve arızalanır, en kötü ihtimalle ise alev alır veya patlar; bu aynı zamanda kısa devre, hasar veya uygun olmayan saklama ve şarj koşullarında da meydana gelebilir; bu nedenle özel şarj cihazları kullanın, pilleri özel yanmaz torbalarda saklayın ve deşarj konusunda uyarı verecek bir "bip sesi" ile uçun. Hücre sayısı (S), pildeki LiPo hücrelerinin sayısını gösterir, her hücre 3,7 V üretir ve örneğin bir 3S pil yaklaşık 11,1 V sağlar. Hız bağlı olduğundan bu parametreye dikkat etmeye değer. Motor devri ve kullanılan regülatörlerin tipi.

Pil elemanları seri veya paralel olarak birleştirilir. Seri bağlandığında voltaj artar, paralel bağlandığında kapasitans artar. Akü içerisindeki elemanların bağlantı şeması işaretlerinden anlaşılmaktadır. Örneğin, 3S1P (veya kısaca 3S) seri bağlı üç elementtir. Böyle bir pilin voltajı 11,1 V olacaktır. 4S2P, dört seri elemana paralel olarak bağlanan iki gruptan oluşan sekiz elemandır.

Ancak motorlar aküye doğrudan değil, hız kontrol cihazları adı verilen cihazlar aracılığıyla bağlanır. Hız kontrolörleri (ESC'ler olarak da bilinir) motorların dönüş hızını kontrol ederek helikopterinizin dengede kalmasını veya istenilen yönde uçmasını sağlar. Çoğu regülatörde, elektronik aksama (özellikle "beyne") güç sağlayabileceğiniz veya ayrı bir akım regülatörü (UBEC) kullanabileceğiniz yerleşik bir 5V akım regülatörü bulunur. Hız kontrolörleri, motorun akım tüketiminin yanı sıra yanıp sönme olasılığına göre seçilir. Geleneksel kontrolörler, gelen sinyale yanıt verme açısından oldukça yavaştır ve helikopter yapımı için birçok gereksiz ayara sahiptir, bu nedenle özel SimonK veya BLHeli ürün yazılımı ile güncellenirler. Çinliler burada da kurtarmaya geldi ve genellikle halihazırda güncellenmiş donanım yazılımına sahip hız kontrol cihazlarını bulabilirsiniz. Bu tür regülatörlerin akünün durumunu izlemediğini ve hücre başına 3,0 V'un altına boşaltabileceğini ve bunun da zarar görmesine neden olacağını unutmayın. Ancak aynı zamanda, geleneksel ESC'lerde, kullanılan pil tipini LiPo'dan NiMH'ye değiştirmeye veya güç kaynağı boşaldığında (talimatlara göre) hızdaki azalmayı devre dışı bırakmaya değer, böylece uçuşun sonunda motor aniden kapanmaz ve drone’unuz düşmez.

Motorlar hız kontrol cihazına üç kablo ile bağlanır, sıra önemli değildir ancak üç kablodan herhangi ikisinin yerini değiştirirseniz motor ters yönde dönecektir ve bu da helikopterler için çok önemlidir.

Regülatörden gelen iki güç kablosunun aküye bağlanması gerekir. POLARİTEYİ KARIŞTIRMAYIN! Genel olarak, kolaylık sağlamak için, regülatörler akünün kendisine değil, bir enerji dağıtım modülü olan Güç Dağıtım Modülüne bağlanır. Bu, genel olarak, regülatörlerin güç kablolarının lehimlendiği, dallanmalarının lehimlendiği ve aküye giden güç kablosunun lehimlendiği bir karttır. Elbette pilin lehimlenmesine gerek yok, ancak bir konektör aracılığıyla bağlanması gerekiyor. Pili her öldüğünde yeniden lehimlemek istemezsiniz.

Araç bilgisayarı ve sensörler

Basit ve ucuz KapteinKUK ve Arduino uyumlu kontrolörler için çeşitli açık kaynaklı projelerden pahalı ticari DJI Wookong'a kadar helikopterler için uçuş kontrol cihazlarının seçimi çok geniştir. Gerçek bir bilgisayar korsanıysanız, kapalı denetleyiciler sizi pek ilgilendirmemelidir; açık projeler ve hatta popüler Arduino'yu temel alan projeler bile birçok programcının ilgisini çekecektir. Herhangi bir uçuş kontrol cihazının yetenekleri, içinde kullanılan sensörler ile değerlendirilebilir:

Jiroskop, helikopteri belirli bir açıda tutmanıza olanak tanır ve tüm kontrolörlerde bulunur; ivmeölçer, helikopterin yere göre konumunun belirlenmesine yardımcı olur ve onu ufka paralel olarak hizalar (rahat uçuş); Barometre, cihazı belirli bir yükseklikte tutmayı mümkün kılar. Bu sensörün okumaları pervanelerden gelen hava akışlarından büyük ölçüde etkilenir, bu nedenle onu bir parça köpük kauçuk veya süngerin altına saklamanız gerekir; Pusula ve GPS birlikte yön tutma, konum tutma, başlangıç ​​noktasına dönüş ve rota atamaları (otonom uçuş) gibi işlevler ekler. Pusulanın kurulumuna dikkatli bir şekilde yaklaşmalısınız, çünkü okumaları yakındaki metal nesnelerden veya güç kablolarından büyük ölçüde etkilenmektedir, bu nedenle "beyin" doğru hareket yönünü belirleyemeyecektir; daha doğru irtifa tutma ve otonom iniş için sonar veya ultrasonik telemetre kullanılır; farenin optik sensörü alçak irtifalarda konumu korumak için kullanılır; Akım sensörleri kalan pil şarjını belirler ve kalkışa dönüş veya iniş fonksiyonlarını etkinleştirebilir.

Şu anda üç ana açık kaynak projesi var: MultiWii, ArduCopter ve onun taşınmış versiyonu MegaPirateNG. MultiWii bunların en basitidir ve çalışması için 328p, 32u4 veya 1280/2560 işlemcili bir Arduino ve en az bir jiroskop sensörü gerektirir. ArduCopter, basit gezinmeden karmaşık rota görevlerini gerçekleştirmeye kadar her türlü işlevsellikle dolu bir projedir ancak iki ATmega yongasına dayalı özel donanım gerektirir. MegaPirateNG, 2560 çipli ve jiroskop, ivmeölçer, barometre ve pusula dahil minimum sensör setine sahip normal bir Arduino üzerinde çalışabilen bir ArduCopter klonudur. Orijinalle aynı özellikleri destekler, ancak geliştirme aşamasında daima yetişir.

Gelişmiş dokuz-
kanal uzaktan kumanda

Açık projeler için donanımdaki durum, helikopter çerçevelerinde olduğu gibi benzerdir, yani hazır bir denetleyici satın alabilir veya onu sıfırdan veya Arduino'ya dayalı olarak kendiniz monte edebilirsiniz. Satın almadan önce, kartta kullanılan sensörlere her zaman dikkat etmelisiniz, çünkü teknoloji gelişimi durmuyor ve eskilerin bir şekilde Çinlilere satılması gerekiyor ve ayrıca tüm sensörler açık aygıt yazılımı tarafından desteklenemiyor.

Son olarak, başka bir bilgisayardan bahsetmeye değer - PX4, Arduino klonlarından farklı olarak UNIX benzeri bir gerçek zamanlı işletim sistemine, bir kabuğa, işlemlere ve her şeye sahip. Ancak sizi PX4'ün yeni ve oldukça kaba bir platform olduğu konusunda uyarmalıyız. Montajdan hemen sonra uçmayacaktır.

Kurulum programı gibi uçuş parametrelerinin ayarlanması da her proje için oldukça bireyseldir ve bununla ilgili teori başka bir makale gerektirebilir, yani kısacası: multikopterler için hemen hemen tüm donanım yazılımı bir PID kontrol cihazına dayanır ve müdahale gerektiren ana parametre P veya oranP olarak gösterilen orantısal bileşen. Kalkış sırasında helikopteriniz bir yandan diğer yana seğiriyorsa, bu değer azaltılmalıdır, ancak dış etkenlere yavaş tepki veriyorsa, tam tersine artırın; diğer nüansları talimatlarda ve geliştiricilerin web sitelerinde bulabilirsiniz.

Emniyet

Yeni başlayanlar, güvenliği düşünürken AR.Drone'u ve onun pervane korumasını hatırlamalıdır. Bu iyi bir seçenektir ve işe yarar, ancak yalnızca küçük ve hafif cihazlarda çalışır ve helikopterinizin ağırlığı iki kilograma yaklaşmaya başladığında veya bu rakamı uzun süre aştığında, o zaman yalnızca güçlü bir demir yapı sizi kurtarabilir, bu da ağırlığa neden olacaktır. çok fazla ve gördüğünüz gibi yük kapasitesini ve uçuş özerkliğini büyük ölçüde azaltacaktır. Bu nedenle, öncelikle hasar görebilecek insanlardan ve mülklerden uzakta antrenman yapmak daha iyidir ve becerileriniz geliştikçe korumaya artık ihtiyaç kalmayacaktır. Ancak deneyimli bir pilot olsanız bile, güvenlik önlemlerini unutmayın ve özellikle kalabalık yerlerde uçarken acil durumlarda uçuşunuzun olası olumsuz sonuçlarını düşünün. Denetleyici veya iletişim kanalındaki bir arızanın, cihazın sizden uzağa uçmasına ve ardından helikoptere önceden kurulmuş bir GPS izleyicinin veya sesini duyacağınız basit ama çok yüksek bir bip sesinin gelmesine yol açabileceğini unutmayın. yerini belirleyebilir. Uçuş kontrol cihazınızın, uzaktan kumandadan gelen sinyalin kaybolması durumunda helikopteri başlangıç ​​noktasına indirmenize veya başlangıç ​​noktasına geri götürmenize yardımcı olacak arıza emniyeti fonksiyonunu önceden kurun ve kontrol edin.

Kontrol

Radyo ekipmanı hakkında biraz. Günümüzde uçan modellere yönelik neredeyse tüm vericiler 2,4 GHz frekansında çalışmaktadır. Oldukça uzun menzillidirler ve bu frekans aralığı örneğin 900 MHz kadar gürültülü değildir. Uçuş için genellikle dört kanal yeterlidir: gaz kelebeği, sapma, eğim ve yuvarlanma. Başka bir şey için sekiz kanal kesinlikle yeterli.

bilgi

Bir kamerayla uçmak için, manevralar sırasında kamerayı ufka paralel tutacak ve aynı zamanda kameranın eğimini kontrol etmeye yardımcı olacak bir gimbal alın. Çoğu denetleyicide, servo tahrikli gimballerin dengelenmesi için çıkışların yanı sıra, kamera deklanşör düğmesi kontrol anahtarı için bir çıkış bulunur.

Kit genellikle uzaktan kumandanın kendisinden ve alıcıdan oluşur. Alıcıda kontrol düğmeleri ve ek düğmeler bulunur. Tipik olarak Mod2 ekipmanı seçilir; sol çubuk gazı ve dönüşü kontrol ederken sağ çubuk ise helikopterin eğimini kontrol eder. Gaz hariç tüm kollar yaylıdır ve bırakıldığında orijinal konumlarına dönerler. Kanal sayısına da dikkat etmekte fayda var. Drone, uçuş modlarını değiştirmek için dört kontrol kanalına ve bir kanala ihtiyaç duyacaktır; ayrıca kamera kontrolü, konfigürasyon veya özel uçuş kontrol modları için ek kanallar da gerekli olabilir. Uzaktan kumanda seçerken, gelecekte kolayca güncellenebilmesi için radyo modülünü değiştirme olasılığını da göz önünde bulundurmalısınız.

Bugün bu makalede, bir quadcopter için döner pervaneler (aynı zamanda sahne donanımı da denir) hakkında temel bilgileri öğreneceksiniz. Hangi göstergeler üretkenliklerini ve verimliliklerini etkiler? İtki kuvvetini azaltmamak için pervanenin şekli ve kaç kanadı olmalıdır?

Bilmeniz gerekenler: temel tanımlar ve kavramlar

Quadcopter pervaneleri aşağıdaki kriterlere göre bölünmüştür:

• uzunlukları nedir;
• onların perdesi nedir;
• pervanelerin alanı nedir;
• dönme yönü nedir;
• nasıl bir şekle sahipler?
• ve her pervanede kaç kanat olduğu;

Pervane uzunluğu ve eğimi

Uzunluk ve eğim, çekişi belirleyen ana parametrelerdir. Pervane döndükçe kanatlar bir disk oluşturur. Bu diskin çapı uzunluğudur. Adım, bir vidanın yoğun bir ortamda tek bir dönüşte kat edebileceği mesafe olarak anlaşılır (bir vidayı ve tahtaya nasıl vidalandığını hatırlarsanız, o zaman her şey netleşir). Quadcopter kanatlarının adım boyutu, kanatların kendilerinin eğimine ve bulundukları açıya (hücum açısı) bağlıdır.

Pervane-motor grubu (VMG) vidalarıyla büyük miktarda havayı hareket ettirdiğinde, itme kuvvetinin güçlü olduğu kabul edilir. Uzunluk, eğim veya bu parametrelerden herhangi biri artırıldığında, dönüş hızı değişmeden kalırken pervanelerin itme gücü artar. Aynı zamanda hava direncinin artması nedeniyle türbülans oluşur. Sonuç olarak, pervanenin büyük yarıçapı ve kanatların eğim açısı, uçuş süresinin kısalmasına bağlı olarak büyük miktarda enerji gerektirecektir.

Küçük hatveli büyük pervaneler hava fotoğrafçılığı için idealken, geniş hatveli küçük pervaneler uçuş hızının önemli olduğu yarış drone'ları için uygundur.

Pervane kanatlarının sayısı ve şekli

Standart seçeneğin iki kanatlı bir pervane olduğu düşünülmektedir. Çoğu küçük quadcopter'ın ikiden fazla bıçağı olan pervaneleri vardır. Bu, daha düzgün bir hava dağıtım akışına olanak tanır ve sonuç olarak türbülans seviyesini azaltır. Ayrıca ilave bıçaklar sayesinde kaldırma kuvveti artar. Böylece, üç (veya daha fazla) kanatlı küçük çaplı bir pervane, standart daha büyük çaplı iki kanatlı bir pervanenin kaldırma gücünü sağlayabilir. Bir quadcopter'in tepki verme yeteneği aynı zamanda pervane üzerindeki kanat sayısına da bağlıdır ve ne kadar çok kanat varsa, drone uçuşta o kadar duyarlı olur. Bu tür çok kanatlı pervanelerin maliyeti standart olanlara göre daha pahalı olup, bu pervanelerin imalatında ve hizalanmasında zorluklar yaşanmaktadır. Bu tür vidalar üreticilerden veya yetkili satıcılardan satın alınmalıdır.

Bıçakların uçlarının şekillerindeki farklılıklara daha yakından bakın. Üç kategoriye ayrılırlar:

• Normal;
• Boğa burnu (BN);
• Hibrit Boğa Burun (HBN);

Normal pervaneler, daha az itme kuvveti nedeniyle pil tüketiminden tasarruf etmenizi sağlar ve ek enerji israfına neden olmadan uçuş süresi üzerinde faydalı bir etkiye sahiptir. Normal vidaların sivri uçları vardır. BN vidalarının geniş alanlarıyla eşit çapı daha fazla itme kuvveti oluşturur. Bu avantaja bir dezavantaj da eşlik ediyor - yüksek enerji tüketimi nedeniyle uçuş süresinin azalması. Desteklerin uçlarındaki mevcut ağırlıklar, torkun artmasına ve quadcopter'in sapma ekseni boyunca tepki hızının artmasına yardımcı olur. HBN uçlarına gelince, bunlar Normal ve Bullnose arasında yer alır.

Dönüş yönü

İki tipe ayrılan motorlar, kanatların dönme yönünden sorumludur:

• CW – pervaneyi saat yönünde döndürür;
• CCW – pervaneyi saat yönünün tersine döndürür;

Bu tür motorların kurulum prensibi quadcopter tasarımına bağlıdır. Diyagramlar şekilde daha net gösterilmektedir.

Bıçağın kenarı sayesinde hangi yöne döndüğünü belirleyebilirsiniz.

Plastik ve karbon: kalite ve verimlilik nerede?

Plastik pervaneler daha popülerdir. Onların ayırt edici özellikleri şunlardır:

• plastik;
• Düşük fiyat;
• geniş ürün yelpazesi seçimi;
• kullanılabilirlik;

Daha esnek bıçakların bir engele çarptığında deformasyona karşı direncinin arttığını ancak aynı zamanda dengelemede hatalar olduğunu da belirtmekte fayda var.

Piyasada karbon bıçaklar da mevcuttur. Karbon vidalar pahalıdır ancak bir takım olumlu kriterleri vardır:

• kuvvet;
• yeterlik;
• kolaylaştırmak;

Piyasada plastik ve karbon fiberden üretilen hibrit pervaneler de bulunmaktadır. İkincisi genellikle birinciyi güçlendirir. Bu tip pervanelerin fiyatı ucuzdur ve saf karbonlulara göre kalite ve sertlik açısından daha düşük değildir.

Sahne malzemelerinin kalitesi onların ne kadar iyi yapıldığını ifade eder. Pervanelerin doğru üretimi, uçuş sırasında iyi bir denge sağlar ve VMG'de ilave titreşim yaratmaz. Quadcopter ve diğer uçaklar için en iyi pervaneleri üreten markalar GWS'dir. Ayrıca Amerikalılar tarafından üretilen APC'yi ve sadece aksesuar değil, geniş bir ürün yelpazesine sahip olan EMP'yi de öneriyorlar.

Şartname ve özellikler

Belirli bir pervanenin parametrelerini anlamak için kodlamaya bakmalısınız. Üreticiler bıçakların uzunluğunu, eğimini ve sayısını şu formatta belirtir:

LLPPxB veya LxPxB - burada L bıçağın uzunluğu, P eğimdir (inç olarak gösterilir) ve B bıçak sayısıdır.

Bir örnek kullanarak iki farklı gösterim formatını analiz edeceğiz:

Yani 6045 (6'ya 4,5) olarak işaretlenen ilk pervane, pervanenin 6 inç uzunluğunda ve 4,5 inç aralıklı iki kanadı (standartlara göre) olduğunu gösterir.
İkincisi zaten 5040 x 3 (5 x 4 ve 3) bıçak sayısını gösterir, burada sondaki 3 tam olarak bıçak sayısıdır. Ve sırasıyla 5 ve 4 inç uzunluk ve aralık.

Bazı durumlarda dönme yönüne ilişkin gösterimler belirtilir. Latin harfleriyle gösterilirler - R ve C. Böylece, (C) işaretli pervaneler CCW motorlara, (R) işaretli pervaneler ise CW'li motorlara yerleştirilir. Diğer bazı üreticiler, yapıldıkları şeyin kısaltmalarını belirtir: Sivri uçlar ve ağırlıklar anlamına gelen BN veya plastik ve karbonun bir melezi olan HBN (bunlardan yukarıda bahsettik).

Kurulum Yöntemleri

Bir quadcopter'a pervane takmanın farklı yolları vardır. Çoğu zaman bir elektrik motorunun şaftı metal bir pimden başka bir şey değildir. Vidayı takmak için herhangi bir yardımcı eleman olmadan. Bu gibi durumlarda pens kelepçeleri ve koruyucular kullanılır - bunlar özel adaptörlerdir.

Kendi quadcopter modellerinizi oluştururken, pervane koruyucuları kullanmak uygundur (fotoğrafa bakın) Pervane koruyucu, bir burcun benzeridir. Yüzeyin yan kısmında her iki tarafta simetrik olarak yapılmış birer delik bulunmaktadır. Bu tasarım mile monte edilir ve vidalarla sıkılır. Daha sonra pervanenin şafta takılması ve naylon bağlarla sabitlenmesi gerekiyor, ayrıca lastik halkalarla sabitleme seçeneği de var.

Penset kelepçesi propsaverden daha güvenilirdir. Tasarımı, dişli bağlantıya sahip koni şeklinde bir burçtan yapılmıştır. Önce şaftın üzerine bir pens takılır, ardından pervaneli ve rondelalı bir sıkma manşonu gelir. Adaptörün tamamı özel olarak şekillendirilmiş bir döner somunla sabitlenmiştir.

Fırçasız motor rotorunun dış tarafa yerleştirildiği Outrunner sınıfı motorlarda, yapının üst kısmında çeşitli adaptör ve bağlantı elemanlarının montajı için birkaç delik bulunmaktadır.

DJI, fırçasız motorlu quadcopter'larını üretirken kendiliğinden sıkılan somunlar takmaktadır. Rotorları ters yönde dönen bu tip motorların millerindeki dişler.

Mevcut araçları kullanarak pervanelerin dengelenmesi

Satın alınan ucuz pervaneler, toptan markalı pervaneler olmadığı sürece %100 balanslı olmayabilir. Bu tür pervaneler VMG'nin çalışmasını olumsuz yönde etkileyerek ek titreşimlere neden olur ve bunun sonucunda video çekerken bir "jöle etkisi" ortaya çıkar. Video kayıt kalitesinin yanı sıra motorlar da zarar görüyor. Sürekli titreşimlerin motorlar, yataklar ve dişliler üzerinde olumsuz etkisi vardır, dolayısıyla quadcopter'in bakım maliyeti artar.

Bu durumda quadcopter için detayların dengelenmesine yönelik bir prosedür gerekli olacaktır. Tamamlamak için ihtiyacınız olacak:

• vida;
• İskoç;
• süper yapıştırıcı (bantınız yoksa);
• zımpara kağıdı;
• pervaneler için dengeleyici (bu örnekte Du-Bro Tru-Spin dikkate alınır veya videodaki gibi Çin analoglarını kullanabilirsiniz);

Dengelemeye başlamak için cihazı, eksen yatay olarak hizalanacak şekilde düz bir yüzeye yerleştirin.

Dengelemeden önce bıçakların hasar açısından kontrol edilmesi, ardından eksene monte edilmesi ve istenen yöne hafifçe eğilmesi gerekir. Daha sonra pervanenin yatay konumuna, sapmadan sonra geri dönüp dönmediğine bakıyoruz. Değilse, daha ağır bıçağı (zımpara kağıdıyla) hafifletmeniz gerekir. Çakmağın üzerine bant yapıştırabilir veya elinizde varsa oje sürebilirsiniz. Ne biri ne de diğeri yoksa süper yapıştırıcı kullanın.

Balans makinasını çevirirken pervanenin bu pozisyonda dengede kaldığından emin olmanız gerekmektedir. Bıçakların daha ağır ve daha hafif hale getirilmesine yönelik tüm prosedürlerin içeriden (içbükey) yapılması gerektiğini vurguluyoruz.

Daha sonra göbeği dengeleme prosedürünü gerçekleştiriyoruz. Pervaneyi dikey olarak hareket ettiriyoruz ve bir yönde sapma olup olmadığına bakıyoruz, ardından diğer yöne ağırlık vermeniz gerekiyor. Vernik veya süper yapıştırıcı kullanarak daha ağır hale getirebilirsiniz. Dengeyi sağlıyoruz, pozisyonu değiştiriyoruz - ters çeviriyoruz ve diğer tarafta dengenin sağlandığından emin oluyoruz. Bu, pervane kanatlarının dengelenmesini tamamlar.

eCalc hesap makinesi

Kendi insansız hava aracı modellerinizi oluştururken pervane parametrelerini hesaplamak için çok kullanışlı bir hizmet var - eCalc. Quadkopterleri kendi elleriyle birleştiren birçok kişi bu çevrimiçi hesap makinesini biliyor. Quadcopterlar için hesaplama parametrelerinin verildiği bölüm aşağıdaki gibidir.

İlk başta her şey açık gibi görünebilir. Ancak yapılan hesaplamaların sonuçlarını büyük ölçüde etkileyen bazı noktaların farkında olmalısınız.

Başlangıçta helikopterin kalkış ağırlığını belirtmeniz gerekir. Gimballer ve kameralar varsa onların da bu parametreye dahil edilmesi gerekir. Servis Sürücüsüz ("sürücüsüz" anlamına gelir) gösteriyorsa, çerçevenin toplam ağırlığını ve diğer bileşenlerin ağırlığını belirtmeniz gerekir; örneğin:

• pervaneler;
• tahtalar;
• denetleyici;
• süspansiyon;
• kamera;
• FPV uçuşları için ekipmanlar.

Tellerin kaplayacağı kütleye +%10 eklemek de gereklidir. Çıktı, quadcopter'in toplam kalkış ağırlığı için istenen rakamdır.

Toplam rotor sayısını, bulundukları düzene göre tek veya koaksiyel olarak belirtiriz. Üst sınırı - uçuş yüksekliğini, uçuş sırasındaki hava koşullarını - hava sıcaklığını ve atmosferik basıncı) belirtiyoruz.

Açılır liste sizden bir pil seçmenizi ister. Gerekli piliniz yoksa akım çıkışı ve kapasite açısından en yakın olanı seçin. Daha sonra sistem, alanları kendisi doldurmayı tamamlayacaktır. Pilin ağırlığını ve yapısını belirtiyoruz. İlave pil takmanız gerekiyorsa P metin alanında bunların sayısını belirtin. Ağırlık alanında ise toplam ağırlıkları belirtilir.

Bu alanda, açılır listede max olarak adlandırılan ESC tipini belirtiyoruz. Bu regülatörlerin akımı.

Motor üreticisini belirtiyoruz. Derecelendirmesi pencerede görünür. KV göstergeleri gerekli numuneyi gösterir.

Şimdi pervanelerin tipi, çapı ve eğimi gibi parametrelerini belirtiyoruz. Mümkünse çerçeve için izin verilen en büyük çapa sahip bir vida kullanın. Sürücünün dişli şanzımanı varsa dişli oranını belirtin. Kılavuz dişlinin tahrik dişlisine giden diş sayısı.

Sistem gerekli parametreleri sağlamıyorsa bunu Özel metin alanında belirtebilirsiniz. Ve hesap makinesinde hesaplama için gerekli parametreleri belirtin. Pil parametrelerinin bir hücrede gösterildiğini unutmayın.

Tüm alanlar doldurulduktan sonra hesaplamalar gerçekleştirilir. Çıktıda gerekli verileri alacaksınız. Grafikler, listeler ve kadranlar şeklinde tasvir edilirler.

RashVinta, yalnızca quadcopter'lar için değil diğer uçaklar için de pervane parametrelerini hesaplayan bir programdır.

RashVinta ile aşağıdaki gibi kaynak verilerle hesaplamalar yapabilirsiniz:
Motor gücü ve pervane çapı;
Motor gücü ve pervane hızı;
Vida çapı ve adımı.

İlk durumda, yalnızca “vida çapına göre hesaplama” parametresindeki kutuyu işaretleyin. Pervanenin boyutu, motor gücü, uçuş hızı - maksimum ve ortalama hakkında bilgileri belirtiyoruz. “Hesapla”ya tıklayın ve eğim parametrelerini ve pervane dönüş frekansını görün.

İkinci durumda tüm işaretler kaldırılır. Daha sonra, ilk durumda olduğu gibi, ilk motor gücünü belirtiyoruz ve ayrıca ilk duruma benzer şekilde rotor hızını ve uçağın hızını da unutmuyoruz. "Hesapla"ya tıklayın ve vidanın çapı ve adımına ilişkin gerekli tüm verileri görün.

Üçüncü durumda hesaplamalar profesyonel düzeyde yapılır. “Vida parametrelerini belirtin” kutusunu işaretleyin. Vidanın çapı ve adımının parametrelerini gerekli alanlara giriyoruz. "Hesapla"ya tıklayın ve pervane kanadının profilindeki verileri görün, görüntüsü pencerede belirir. Çalışmak için ölçeği değiştirebilirsiniz. Tüm hesaplama sonuçları, program derlemesinde sağlanan date.html formatında tablolar halinde kaydedilir.

Program, bıçağın profilini bir eğim açısıyla görmenizi sağlar. Bunu yapmak için “Açılı profil” onay kutusunu işaretleyin. Ayrıca hesaplama için kullanılan noktaları da görebilirsiniz - "hesaplanan noktaları göster" kutusunu işaretleyin. Bir yazıcıda bu profil görüntüsü kağıda 1:1 projeksiyonla yazdırılabilir.

Prosedürün karmaşıklığı hakkında sonuç

Daha önce de fark ettiğiniz gibi, ayrıntıları seçme ve ayarlama işi yeni başlayanlar için oldukça zor bir iştir. Ancak bu makalenin, quadcopter ve diğer insansız uçak hayranları için, pervaneleri dengeleme prosedürünü doğru bir şekilde yerine getirme ve bunları ev yapımı bir tasarıma sahip bir quadcopter üzerine kurma konusunda faydalı olacağını umuyorum. Ayrıca seri multikopter modellerinin VMG'sinin çalışmasındaki hatalardan da kurtulun.

Pervane grubu seçimine ilişkin faydalı ipuçları.

(Bir uçak modelleme kulübüne katılmadıysanız) ne kadar matematiksel ve aerodinamik hesaplamanın yapılması gerektiğini hayal bile edemezsiniz. tasarımcılara Bir uçağın pervane-motor grubunu tasarlarken.

Aynı zamanda, doğru kombinasyonu seçmenin zorluğunu pratikte zaten biliyorsunuz. "motor - ana rotor" Almak için en iyi uçuş özellikleri.

Benim ve sizin mutluluğunuz için, bu bilgi hiçbir şekilde devlet sırrına ait değildir (en azından KÜÇÜK'ün inşası sırasında) quadkopterler) ve pek çok meraklı yanaklarını sümkürüyor ve İnternet üzerinden deneyim ve basılı yayınlar.

Kılavuzun kendi quadcopter'inizi oluşturmaya ilişkin bir bölümü olarak ( ve ve hatta burada ve burada yazar, yeni başlayanlarla nasıl seçim yapılacağına dair bilgi paylaşmaya karar verdi mağazadaki mallar pervane grubunun elemanları quadcopter için. Ancak ona göre bu beceri, benzer türden yaratıcılar için de faydalı olacaktır. uçak farklı sayıda rotorla.

Motor seçimi

Bir motor seçerken öncelikle onu araştırmak her zaman iyi bir fikirdir. özellikler, Hangi etikette yazılı Satıcı ve üretici tarafından sağlanır. Yazar, satın almadan önce beğendiğiniz ürünün tüm özelliklerini incelediğinizden emin olmanızı önerir. Örnek olarak Hobbyking.com sitesine veya daha doğrusu burada satışa sunulan siteye bir bağlantı sağlıyor. fırçasız motor modeller için.

Verilen özelliklere bakalım:

Ağırlık – 10 gram

Maksimum akım tüketimi – 5,5 Amper

Direnç – 0 mH

Maksimum voltaj – 7 Volt

Güç (Watt olarak) – 210 Watt (Bu bir hata değildir! Satıcının web sitesinde belirtilmiştir!)

Mil çapı – 2 mm

Uzunluk – 22 mm

Çap – 18

Toplam uzunluk – 30 mm

Ürün özellikleri:

Ağırlık: 10 gram (montaj ve teller dahil)

Yüksüz tüketim: 0,4 Amper

İtme: 5000 rpm'de 130 gram

Yüksüz dönüş hızı: 15000 rpm. 7,4 Voltta

Tepe tüketimi: 5,5 Amper

Mil çapı: 2mm

Motor çapı: 18mm

Uzunluk: 30 mm (şaft uzunluğu ve montaj boyutları dahil)

Bir motor seçerken öncelikle neye karar vermelisiniz? uçuş ağırlığı quadcopter'ınız ve ayrıca çekiş yerden kalkması için gerekli.

Ana koşul, itme kuvvetinin yapının maksimum uçuş ağırlığının iki katı kadar olması gerektiğidir.

Yetersiz çekiş motorlar yol açacak kötü kullanım veya quadcopter anıtı uçağın kalkış yapamaması. Aynı zamanda çok fazla çekiş aşırı çekişe yol açacaktır. Quadkopterin sert tepkisi kontrol cihazları ve uçuş istikrarsızlığı hakkında.

Gerekli itme kuvveti aşağıdaki formül kullanılarak tahmin edilebilir: Gerekli itme kuvveti = (Yapının toplam kütlesi* 2)/4.

Bir örnek verelim. Eğer quadcopter'ınız varsa uçuş ağırlığı(veya kalkış - içten yanmalı bir motor kullanırken veya bir bombardıman uçağı inşa ederken) yaklaşık 1 kilogramdır, o zaman yukarıdaki oranı kullanarak hesaplarsak şunu elde ederiz: gerekli çekiş 2 kilogramda. Bu, her motorun yaklaşık 500 gram itme kuvvetine sahip olması gerektiği anlamına gelir. Tabii ki, hesaplamanın tamamı dikkate alınmalıdır. yapı ağırlığıözellikle motor ve pervane kütleleri. Havadan fotoğraf veya video çekimi hayal ediyorsanız, kameranın ağırlığını ve güç kaynaklarını da eklemeyi unutmayın.

Uçuş ağırlığının seçimi size kalmış olsa da, bunu minimumda tutmak en iyisidir. Maksimum azalma Uçuş ağırlığı en önemli şeylerden biridir uçak üretim prensipleri, çünkü herhangi bir ek ağırlık azalır manevra kabiliyeti, uçuş süresi ve taşıma kapasitesi.

Rotor seçiminin özellikleri

Hatırlayacağınız gibi quadcopter, zıt yönlerde dönen iki çift rotor tarafından havada tutuluyor. Rotorların ana özellikleri eğim ve çaptır; bu artış, quadcopter motorlarının enerji tüketiminin artmasına neden olur.

Ayrıca, adım tanımlar mesafe bir devrim sırasında üstesinden gelinen vida. Kısaca konuşursak, Daha pervane aralığı varsayar daha düşük hız dönüşü, ancak uçağın hızını artırır, bu da ne yazık ki enerji tüketimini artırır.

Vida çapı ve hatve oranı dengeli olmalıdır. Daha küçük bir pervane aralığı daha fazla tork üretecek ve motorların güç tüketimini azaltacaktır. Quadcopter'inizi aşağıdaki amaçlar için kullanmayı planlıyorsanız: akrobasi, Sadece ihtiyacın var pervaneler yüksek tork ile. Enerji kaynağına daha fazla hız ve daha az yük sağlayacaklar. Ayrıca düşük pitch pervaneleri uçuş stabilitesini arttırır.

Pervane büyük olanı daha büyük artışlarla hareket ettirir hava hacmi neden olabilecek türbülans ve yol açmak titreşimler. Böyle bir durumda, daha düşük adımlı rotorları seçmeniz yeterlidir.

Ana rotorun çapına gelince, verimliliği doğrudan hava ile temas alanıyla ilgilidir. Böylece pervanenin çapındaki küçük bir artış bile veriminin artmasına neden olur. Bunun bir örneği, elleri ve ayakları büyük olan ancak daha fazla güç harcayan yüzücülerin yüksek yüzme hızıdır.

Pervane dönüşü daha küçük çapta hızlanmak veya durmak daha kolaydır (etkiler eylemsizlik). Daha küçük çaplı bir pervane aynı zamanda motorların daha az güç tüketmesi anlamına da gelir. Bu nedenle, altı veya sekiz helikopter inşa edilirken, benzer boyutlardaki quadcopterlerden daha küçük çaplı pervanelere sahip rotorlar kullanılır.

İçin büyük quadcopters Büyük yük kapasitesiyle, uçuş stabilitesini artırmak için büyük çaplı rotorların ve artan torklu bir motorun kullanılması tavsiye edilir.

Motor ve pervane: seçim sancısı

• Gözlemler ve araştırmalar. Videoları izlemeye başlayın Youtube. Sonuç olarak, yalnızca siz değil başkalarının quadcopter'larına salya akıtmak Tasarımlara alışın, aynı zamanda sizinkinin hangi motorları ve ana rotorları kullandığına da bir göz atın İş arkadaşlarıİle hobi. İşinizde kullanmanız önemli başka birinin deneyimiçünkü bunun bedeli zaten yabancılar tarafından ödenmiş durumda.
• Derine inme sürecin fiziği Ve deneyler. Matematik meraklısıysanız ve fazla paranız varsa ve işinizde gerçekten ihtiyaç duyulan pervane grubu hakkında bilgi bulamadıysanız farklı motor-pervane kombinasyonlarının yer aldığı bir araştırma programı açabilirsiniz. Ancak araştırmanın hemen sonuç vermeyeceğini unutmayın; bu nedenle zaman ve para harcamaya hazır olun.

Sonunda - internette oluşturuldu ve yayınlandı

Pervane hesaplayıcı, rc hesaplayıcı, rc hesaplayıcı gibi sorgularla bilinen eCalc çevrimiçi pervane hesaplayıcısı, bir uçak modeli için pervaneli motor seçimini hesaplamak için etkili bir araçtır. Bu hesaplayıcı, yalnızca motorunuzun ömründen tasarruf etmenize değil, aynı zamanda seyir modu (optimum mod) için en uygun parametreleri seçebilme yeteneği sayesinde servis ömrünü uzatmanıza ve aynı zamanda pil ömründen de tasarruf etmenize olanak sağlayacaktır.

Hesap makinesi yalnızca çevrimiçidir ve ECALC.CH adresinde bulunur. Ana sayfa (İngilizce), model tipine ve dil seçimine göre (hesap makinesi) bir seçim sunar:

• propCalc - uçak pervaneleri için hesap makinesi
• xcopterCalc - helikopterler için hesap makinesi
• fanCalc - çark sistemleri hesaplayıcısı
• heliCalc - helikopter hesaplayıcısı

Yıllar geçtikçe ECALC, ücretsiz kullanıcılar için işlevselliği azaltmıştır; bu nedenle aşağıda ECALC.CH kısıtlamalarının nasıl aşılacağına ilişkin ekran görüntüleri ve başka bir bağlantı bulunmaktadır: http://rc-calc.com/ru/copter

HTML'yi kelimeler olmadan anlayanlar için, açıklama ise yeni başlayanlar içindir. AX-4008Q'nun aktif olmadığını görüyoruz.

Tarayıcıda (örneğin Chrome veya Firefox'ta) F12'ye basıyoruz ve "müfettiş" e giriyoruz. Oku (ekranda 1 numarayla işaretlenmiştir) tıklayın, ardından ekrandaki iki numaradaki seçim penceresine (örneğin motorlu bir şeyin) tıklayın ve satırın (3 numaranın altında) vurgulandığını görün.

Bu satıra tıklayın, solda bir simge var - genişletin. Listede gerekli motoru görüyoruz ve devre dışı bırakma işaretinin olduğunu görüyoruz. Çalışan diğer hatlara benzer şekilde yeniden yapıyoruz.

Düzeltilmiş çizgi örneği.

Yıllar geçtikçe ECALC, ücretsiz kullanıcılar için işlevselliği azalttı, bu yüzden başka bir bağlantı: http://rc-calc.com/ru/copter

Güncelleme: Bu bölüme olan yoğun ilgi nedeniyle, motorlarla ilgili makale genişletildi ve KV ve XXYY boyutları gibi motor parametreleri hakkındaki bilgilerle desteklendi.

Ve böylece motor veya başka bir deyişle motor.

Aşağıdaki resimde görebileceğiniz gibi motorlar çeşitli boyutlarda ve farklı görünüm ve renklerde olabilir. Her ne kadar onları birleştiren ortak bir özellik olsa da - silindirik şekil.

Uçan modellere yönelik motorlardan bahsettiğimizde genellikle fırçasız motorları kastediyoruz. Bu motorlar geleneksel olanlara çok benzer. Ayrıca mıknatısları ve sargıları vardır, ancak akımı motor kontaklarından sargılara aktaracak fırçaları yoktur. Bu yüzden fırçasız olarak adlandırılıyorlar. Bu motorlar üç fazlı olarak kabul edilebilir. Gerilim, geleneksel DC motorlarda olduğu gibi sargılara sürekli olarak değil, belirli bir frekansta verilir. Bu, motorun hareketli kısmının dönmesine neden olur. Üstelik bu tür motorlar normalden çok daha hızlı dönebiliyor ve aynı zamanda fırçalarda enerji kaybı yaşanmıyor.

Motor seçerken hangi özellikler önemlidir? Boyut, şekil, renk vb. ek olarak. Fırçasız motorların iki önemli özelliğine dikkat etmelisiniz:

• akım tüketimi (amper A cinsinden ölçülür)
• Kv derecesi

İlk karakteristik açık olmalıdır. Motor gücü ne kadar yüksek olursa, aynı besleme voltajında ​​​​akım tüketimi de o kadar yüksek olur. Akım ne kadar yüksek olursa, motor o kadar fazla kaldırma kuvveti üretir. Akım, motor devrine ve pervane tarafından oluşturulan yüke bağlıdır.

Kv değeri, belirli bir voltajda motorun bir dakikada (RPM) ekseninde kaç tur yapacağını gösterir. Formül şu: RPM=Kv*U

Motor seçerken bu parametreler nasıl kullanılır? İlk olarak, maksimum akım çekişi bize hangi hız kontrol cihazının seçileceğini söyler (bu konuya daha sonra değineceğiz). Kv değeri bir arabanın beygir gücüne eşdeğerdir. Çok az insan bunun ne olduğunu anlıyor, ancak herkes 100 hp'nin yeterli olmadığını, ancak 600'ün harika olduğunu biliyor. Burada durum böyle :)

Bu parametreye daha yakından bakalım - KV. Modeliniz için bir motor seçerken beygir gücüyle karşılaştırma doğru olmasına rağmen tam olarak net değil. 600 beygir gücünde bir spor araba hayal edin. Saatte 300 km hıza ulaşabilecek mi? Bence evet. Peki kendisine 1 ton ağırlık bağlanırsa aynısını yapabilir mi? HAYIR. Ve o yerinden bile kıpırdamıyor. Yeterli güç olmadığı için değil, tekerlekler kayacağı için. 1 ton kargoyu çekmek için neye ihtiyacımız var? Traktör. Traktörün gücü ve hızı düşük olabilir ancak büyük tekerlekler ve tork, yükümüzü çekmemizi sağlayacaktır. Ve böylece hem küçük tekerleklerin hızlı dönüşü için hem de büyük tekerleklerin yavaş dönüşü için aynı enerjiye ihtiyaç duyulduğunu görüyoruz. Quadkopterler söz konusu olduğunda, büyük KV'li bir motor, küçük, hızlı dönen pervaneler (yarış quadcopter'ları) için idealdir; küçük KV'li bir motor ise büyük pervaneli büyük dronlar için idealdir.

Tipik bir yarış quadcopter motorunun KV'si 2100-2500 iken, kendi ağırlığının birkaç kilogramını ve aynı miktarda kargoyu kaldırabilen ağır araçlar için - 200-900 KV. Yarış modellerinde genellikle 5-6 inçlik pervaneler bulunurken, uzun uçuşlar ve fotoğrafçılık için tasarlanan büyük uçakların pervaneleri 15-17 inçtir. 15 inçlik bir pervane, küçük bir pervanenin normal hızına döndürülürse motor, pervane ve diğer her şey üzerinde ne gibi yüklerin olacağını hayal edebiliyor musunuz? Bir motorun KV değeri, tek önemli parametre olmasa da, seçim yaparken çok önemli bir özelliktir.

Belirli bir cihaz için motor seçerken önemli bir parametre kaldırma kuvvetidir (Güven). Kaldırma kuvveti farklı birimlerle ölçülebilir, doğru olanı Newton olsa da uygun olanı Kilogramdır. Ve böylece 500 gramlık kaldırma kuvveti, 4 motorun kendileri de dahil olmak üzere 2 kg'lık ağırlığı kaldırabileceği anlamına geliyor. Aynı zamanda bir güç rezervine de ihtiyacınız var. Toplamda Kuvvet/1 Motor = (Helikopter Ağırlığı x 2) / 4 formülüne sahibiz. 1 kg ağırlığındaki bir helikopter için minimum 500 gram kaldırma kuvvetine sahip motorlara ihtiyaç vardır. Basit.

Motorun bir diğer özelliği ise verimliliğidir. Detaya girmeyeceğiz ama fizik hocamın dediği gibi %70 verimli bir motorun enerjisinin %70'ini uçmaya, %30'unu da evreni ısıtmaya harcadığını belirtelim. Motorun verimliliği yalnızca cihazın kendisine değil aynı zamanda diğer unsurlara da bağlıdır: pervane, akü, hız kontrol cihazı, ağırlık vb.

Tüm bunlara ek olarak motorların boyutlarında görüntülenen fiziksel parametreleri de vardır. Bunlar motor yüksekliği, çapı ve sarım bobini sayısıdır. Örneğin, Turnigy Multistar 5130-350 — Bu, 51 mm stator çapına, 30 mm yüksekliğe ve 350 KV'ye sahip bir motordur. Bu, büyük modeller için büyük bir motordur. Ve bu - Akrep M-2205-2350KV Quadcopter yarışları için küçük ama çok iyi bir motor. 22 mm çapında ve 5 mm yüksekliğindedir. 2350 KV derecesine sahiptir.

Motorun kendisi kaldırma kuvveti oluşturamaz; bir pervaneye ihtiyaç vardır. Pervane, motor şaftının dönme enerjisini kaldırma kuvvetine dönüştüren bir tür dönüştürücüdür.

Bir pervanenin en önemli özellikleri boyutu ve kanatların eğimidir. Boyut genellikle inç cinsinden belirtilir ve burada her şey açıktır. Pitch ayrıca inç cinsinden gösterilir ve pervanenin yoğun madde içinde hareket etmesi durumunda belirli bir kanat eğimiyle kendi ekseni etrafında bir turda ne kadar yükseleceği anlamına gelir.

Daha küçük kanat açısına sahip daha küçük bir pervane havaya daha az direnç gösterir ve dolayısıyla motora daha az yük bindirerek tüm gücünü kullanmasını engeller. Buna göre çok büyük bir pervane motora daha fazla baskı uygulayacak ve aşırı yüklenmeye yol açacaktır. Bu nedenle pervanelerin motor çalışma parametrelerinin izin verilen sınırları içerisinde kalacak ve yeterli kaldırma kuvveti oluşturacak şekilde seçilmesi gerekmektedir. Ortalama bir quadcopter için standart pervane genellikle 8-11/4.5-4.7 özelliklerine sahip bir pervanedir. Örneğin, bu site pervanenin parametrelerini (ve daha fazlasını) hesaplamanıza yardımcı olacaktır.

Ayrıca pervanelerin iki tür dönüşle geldiğini unutmayın: saat yönünde ve saat yönünün tersine. Bu, quadcopter motorlarının yarısının bir yönde, diğer yarısının ters yönde dönmesi için gereklidir.

Yakında birkaç motora, özelliklerinin quadcopter parametreleri üzerindeki etkisi açısından bakacağız ve görevlerimiz için bir motorun nasıl seçileceğini öğreneceğiz.

İngilizce motor ve pervane seçimiyle ilgili çok güzel bir makale burada.