Доброго времени суток, уважаемые любители БПЛА. На сегодняшний день абсолютное большинство дронов любительского уровня оснащаются аккумуляторами и электродвигателями. Пока что квадрокоптеры с бензиномотором остаются экзотикой в мире беспилотных летательных аппаратов. Коммерческих версий не очень много, но зато дроны с ДВС активно собирают энтузиасты и небольшие конструкторские бюро. Это направление считается перспективным, ведь использование бензинового двигателя позволяет добиться лучшей автономности.
У электрических квадрокоптеров есть существенный недостаток – малое время полета. Даже модели профессионального уровня способны пробыть в воздухе лишь 30-40 минут, и это считается очень хорошим показателем. Дооснащение запасными (или более емкими) аккумуляторами приводит к заметному увеличению массы летательного аппарата и существенно уменьшает вес полезной нагрузки, которую он может нести.
Производители стараются максимально уменьшить вес дронов беспилотников, используя облегченные материалы, но пока не существует технологий, способных существенно облегчить массу батарей. И чем больше ее емкость, тем значительнее становится вес.
Нельзя не упомянуть и про еще один недостаток – стоимость аккумуляторов. Она достаточно высока, при этом эксплуатационные качества батареи со временем ухудшаются. Универсальных аккумуляторов, подходящих ко всем популярным моделям коптеров не существует.
Квадрокоптеры мало пригодны для использования при минусовых температурах. Зимой батареи разряжаются особенно быстро и продолжительность полета заметно уменьшается.
Необходимо учитывать и время, которое придется потратить на заряд аккумулятора. Одно дело, когда необходимо совершить 20-30 минутный полет, и совсем другое – когда речь идет о многочасовой работе. Запасных батарей попросту не хватит, и придется делать перерывы на зарядку. К тому же, в удаленных районах электросети могут отсутствовать в принципе.
Как видим, недостатки беспилотной техники, использующей электродвигатели, связаны с аккумуляторами. Увеличение емкости батарей приводит к их утяжелению и увеличению размеров. Подытожив, можно констатировать, что аккумуляторы:
Бензиновый квадрокоптер лишен значительной части минусов, присущих электрическим БПЛА. Сам по себе ДВС стоит сравнительно недорого, особенно если речь идет о профессиональной технике. Он сложнее в обслуживании по сравнению с электродвигателями (которым обслуживание в большинстве случаев не нужно), но это не означает, что пилоту необходимо проходить курсы механиков. В конце концов, ведь никого не пугают бензиновые газонокосилки.
Работающие на бензине дроны можно быстро заправить и вновь отправлять в полет. Нет необходимости тратить немалые суммы на запасные аккумуляторы и нет необходимости постоянно их заряжать.
Беспилотник можно использовать при минусовых температурах, при этом заметного ухудшения его эксплуатационных характеристик не происходит. Бензин не замерзает зимой, но придется прогревать двигатель перед первым запуском. Надежность ДВС высока, и при должном обслуживании его хватит на многие и многие километры полетов.
Двигатель внутреннего сгорания заметно больше электродвигателя, то есть поместить его в небольшой коптер не получится. Помимо ДВС, на раму беспилотника необходимо установить топливную систему, систему зажигания, бензобак. Смысл такого усложнения конструкции заключается в том, что ДВС с бензобаком оказывается сравнимым по стоимости по сравнению с аккумуляторами высокой емкости. Зачастую дешевле собрать коптер с бензиновым мотором, хорошей грузоподъемностью и автономностью, чем создать аналогичный по характеристикам беспилотник с электрической батареей.
Мощность и дальнобойность бензиновых квадрокоптеров позволяют использовать их для транспортировки тяжелых грузов на значительные расстояния. Собственно, именно доставка грузов является одним из основных предназначений таких коптеров.
Но есть и недостатки. Как уже было сказано, ДВС требует хотя бы элементарного обслуживания. Конструкция беспилотника становится более сложной, а размеры двигателя не позволяют установить его на небольшую раму. Шум, издаваемый бензиновым мотором, оказывается громче, по сравнению с электродвигателями. Присутствие двигателя на борту является источником дополнительных вибраций, что усложняет работу с камерой.
Так как в качестве топлива используется бензин, то возникают повышенные требования к технике безопасности. Недопустимо запускать бензиновый коптер в местах массового скопления людей. При падении аппарат может загореться и даже взорваться.
КПД бензинового мотора заметно ниже по сравнению с КПД электродвигателя, а выхлопные газы не позволяют использовать его внутри помещений (например, складов).
Существует две принципиальные модели квадрокоптеров:
Второй вариант является более сложным в изготовлении, однако удобнее в управлении. Возможно, именно гибриды в итоге получат большее распространение.
Квадрокоптеры на бензине являются скорее нишевым решением. Их целесообразно использовать там, где нужна увеличенная грузоподъемность и дальность. Они могут пригодиться в районах, где нет стабильного электроснабжения.
Мы расскажем о следующих бензиновых коптерах, доступных на рынке или готовящихся на него выйти:
Проект Goliath еще далек от завершения, хотя первый прототип успешно прошел летные испытания и модель можно заказать для самостоятельной сборки. Коптер оснащается бензиновым двигателем на 30 л.с., а передача вращательного момента на винты происходит через ременную передачу.
Основным материалом изготовления бензинового квадрокоптера является алюминий. Корпус состоит из алюминиевых трубок, что позволило уменьшить стоимость аппарата и его вес. Создатели квадрокоптера сознательно удешевили квадр, решив основные усилия направить на создание более совершенного мотора.
Для управления беспилотником используется автопилот. Вносить изменения в настройки его работы может каждый, ведь исходный код открыт. Коптер можно приобрести в комплектации ARF, то есть владелец получит весь набор необходимых для сборки беспилотника деталей, включая ДВС.
Еще одной интересной разработкой является коптер HLQ, создаваемый студентами San Jose State University. Как и в случае с Goliath, основным материалом корпуса является алюминий. Прочный и легкий каркас позволяет нести не только два двигателя с топливной системой и баком, но и до 22.5 кг полезной нагрузки.
Использование двух двухтактных движков общей мощностью 12.5 л.с. позволяет беспилотнику поднимать в воздух довольно тяжелый груз. Передача вращательного момента на винты производится через 4 роторные головки. Для управления используется автопилот ArduPilot, популярный среди энтузиастов благодаря открытому исходному коду.
Предшественником бензинового квадра Stingray является электрический дрон Stingray 500. На борту установлен двухтактный движок Scorpion, передающий вращательный момент на 110-миллиметровые винты. Команды обрабатываются полетным контроллером TG-Multi, в настройки которого можно вносить изменения.
В отличие от остальных моделей, предназначенных для перевозки грузов, Stingray создавался для скоростных полетов и для выполнения воздушных трюков. В его память записаны фигуры высшего пилотажа, но выполнять их можно и в полностью ручном режиме, набрав достаточную скорость и высоту. Дрон отзывчив к командам управления, быстро летает и отличается сравнительно небольшими габаритами.
Австралийская компания SOAPdrones предлагает собственный вариант бензинового квадра. Модель Belias оснащается двухтактным мотором, а конструкция роторов выполнена таким образом, чтобы пилот мог управлять шагом винтов. Используются специальные сервомоторы, с помощью которых происходит мгновенное изменение шага пропеллеров. Это дает возможность быстро менять направление движение.
В воздухе беспилотник способен провести около 3 часов, а вес полезной нагрузки составляет 10 килограмм. Инженеры SOAPdrones утверждают, что могут создать более крупную версию коптера, способную переносить груз массой до 200 килограмм. Belias в перспективе способен превратиться в настоящий грузовой дрон или даже в летающее такси.
Коптер MMS Drone не так давно завершил тестовые полеты и совсем скоро будет доступен в продаже. Его создатели обещают, что беспилотник изменит индустрию профессиональных БПЛА.
На борту квадрокоптер несет бензиновый ДВС, крейсерская скорость достигает 60 км/ч, а время полета составляет не менее двух часов. Дрон способен поднимать в воздух до 4 килограмм полезной нагрузки. Управлять аппаратом можно как в ручном, так и в автоматическом режимах.
В стандартной комплектации беспилотник оснащается двухосевым подвесом и камерой. Поддерживается FPV режим. Управление происходит с помощью аппаратуры Futaba T14SG, а видеосигнал выводится на LCD монитор.
Помимо квадрокоптера, производитель обещает предоставить все необходимые запчасти и расходники, которые могут понадобиться во время эксплуатации.
В управлении бензиновые квадрокоптеры не такие удобные, как электрические, и не такие маневренные. ДВС не способен моментально сбросить или нарастить обороты, всегда есть некоторая задержка. Для того, чтобы совершить поворот, необходимо изменять шаг винтов, и на это тоже требуется время. Гибридные коптеры лишены этих недостатков.
Такие дроны оснащаются бензиновым мотором, обеспечивающим основную тягу, и электродвигателями, позволяющими быстро совершать повороты. Хорошим примером гибрида является беспилотник Yeair.
Дрон Yeair создавался для доставки грузов. Он способен нести полезную нагрузку весом до 5 килограмм, а новый двигатель увеличивает скорость беспилотника до 100 км/ч. На борту установлен бак, вмещающий полтора литра топлива. Дальность полета достигает 55 километров в экономном режиме.
Помимо ДВС, коптер оснащен и электрическими моторами, то есть является гибридом. Использование двигателя внутреннего сгорания и электрических моторов позволяет дрону одновременно обладать хорошей тягой и оставаться легко управляемым. Бензиновый мотор используется для подзарядки аккумулятора.
Дрон создан усилиями инженеров компании Airstier. Он оснащен функцией автопилота, умеет самостоятельно взлетать и приземляться, поддерживает несколько полетных режимов. Для управления коптером можно использовать смартфон. Что касается стоимости, то она весьма демократична и составляет 1400 евро.
На этом пока все, не забывайте подписываться на статьи и делиться полезными материалами в соцсетях. До новых встреч.
Загрузка... drongeek.ru
Радиоуправляемые мультикоптеры очень быстро перестают быть просто игрушками. Их активно применяют кинематографисты и топографы, начинают использовать логистические компании, сельхозпроизводители и даже охотники. Подобного рода задачи требуют от летательных аппаратов большой продолжительности полета и значительной грузоподъемности.
В то же время, источником энергии для подавляющего большинства современных RC-мультикоптеров остаются литий-полимерные аккумуляторные батареи, основным недостатком которых является не слишком высокое соотношение емкости АКБ к ее весу, что значительно ограничивает продолжительность полета электрических дронов. Более того, при работе в полевых условиях (особенно в труднодоступной местности) не всегда имеется возможность произвести подзарядку бортового аккумулятора, что приводит к дополнительным затратам на приобретение запасных батарей.
Все это явилось причиной того, что некоторые разработчики приступили к установке на свои беспилотные летательные аппараты двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Основным достоинством бензиновых квадрокоптеров является их высокая мощность и большая продолжительность работы на одной топливной заправке. Если для электрических моделей тридцатиминутный полет считается почти рекордом, то для квадрокоптера с бензиномотором подобный показатель непрерывного пребывания в воздухе является практически рутинным.
ДВС обычно живут дольше электрических моторов. Это связано с тем, что они состоят из более крупных и прочных деталей, а также имеют эффективную систему воздушного охлаждения. Большинство бензиновых моделей дронов используют широко распространенные на рынке марки топлива и моторных масел, что исключает возникновение проблем. Более того, у таких моделей до минимума сокращается межполетная подготовка, состоящая из простого осмотра топливной системы на предмет утечек и занимающей всего несколько минут дозаправки.
Конечно, идеальных механизмов не существует, есть недостатки и у квадрокоптеров на бензине. Основными из них можно считать потребность в установке системы зажигания и охлаждающего радиатора, значительно усложняющих конструкцию силового агрегата и увеличивающих его габариты и вес. Более того, вырабатываемое системой зажигания электромагнитное поле становится причиной появления радиопомех, мешающих уверенной работе каналов управления и передачи информации. Проблему устраняют с помощью дополнительного оборудования и хорошо продуманной компоновки мультикоптера, не допускающей размещения радиоаппаратуры ближе, чем в 30 см от цепей зажигания.
Все это потребовало значительного увеличения массогабаритных характеристик квадрокоптеров с ДВС. С одной стороны, значительный вес летательного аппарата положительно сказывается на ветроустойчивости бензинового дрона, с другой – повышает его инерционность, что усложняет процесс управления для новичков или летчиков среднего класса, привыкших летать на легких электрических моделях. Особенную трудность у таких пилотов может вызвать выполнение взлета и посадки в ручном режиме. Больший вес требует повышения мощности двигателей, что неизбежно сопровождается повышенным расходом топлива и увеличением эксплуатационных расходов. Еще одним существенным недостатком квадрокоптеров на бензиновом двигателе является опасность возгорания силовой установки в случае аварии.
Нужно признать, что БПЛА с бензиновыми двигателями имеют цену, значительно превышающую стоимость их электрических аналогов. Типичные представители этого класса летательных аппаратов практически никогда не оцениваются дешевле 1 тыс. долларов США.
За какими квадрокоптерами будущее?Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.Электрическими 52%, 50 голосов
50 голосов 52%
50 голосов - 52% из всех голосов
Бензиновыми 48%, 46 голосов
46 голосов 48%
46 голосов - 48% из всех голосов
Всего голосов: 96
2017-09-07
×
Вы или с вашего IP уже голосовали.Голосовать
Этот квадрокоптер разработан группой инженеров и студентов Университета штата Калифорния в Сан-Хосе (San Jose State University in California) и предназначен для подъема и переноски грузов весом до 50 фунтов (более 22,5 кг). Рама HLQ собрана из алюминиевых труб. Летательный аппарат оснащен парой двухтактных двигателей суммарной мощностью 12,5 л. с. Вращательный момент передается четырем роторным головкам с установленными на них воздушными винтами диаметром 435 мм. На HLQ применен ArduPilot – один из самых известных автопилотов с открытым кодом. Разговоры об этой модели идут достаточно давно. На сегодня дрон находится на стадии тестовых испытаний.
Nitro Stingray создан на базе электрического 3D квадрокоптера Stingray 500. Тяга обеспечивается винтомоторной группой, состоящей из двухтактного двигателя Scorpion и четырех 110-миллиметровых пропеллеров особой формы. На беспилотнике применен бортовой контроллер TG-Multi, имеющий специальные настройки.
Полет Nitro Stingray отличается высокой стабильностью и хорошей маневренностью. Он не только быстро летает, но и обладает способностями воздушного акробата. Перечень фигур высшего пилотажа, доступных для выполнения этим дроном, состоит из десятка наименований. Эта модель предназначена для любителей энергичных полетов на очень сильном и активном квадрокоптере, практически не имеющем возможности упасть.
Этот проект находится на стадии прототипа. Он разрабатывался для участия в конкурсе Hackaday Prize и выглядит довольно устрашающе. Его единственный бензиновый двигатель имеет мощность 30 л.с. Для передачи вращательного момента на винты используется ременная передача. Его каркас, собранный из тонких алюминиевых трубок, обладает низкой себестоимостью, что позволило создателям модели большую часть инвестиций направить на разработку двигателя и пропеллеров.
Подобно описанному выше HLQ, Goliath использует в своей системе управления полетом автопилот с открытым кодом ArduPilot. Эта особенность позволяет пользователю без особого труда настроить квадрокоптер под собственные нужды.
У любителей конструирования есть возможность приобрести Goliath в наборе ARF и самостоятельно собрать этот летательный аппарат в домашних условиях.
Эту модель 2017 года уже называют квадрокоптером будущего. Она предназначена для транспортировки посылок на большие расстояния в кратчайшие сроки. Yeair способен поднимать до 5 кг полезной нагрузки, разгоняться до 100 км/ч и летать в течение часа. Полуторалитрового бака с горючим хватает на 55 км полета в экономическом режиме.
Yeair нельзя назвать исключительно бензиновым квадрокоптером. В его силовой установке используется комбинация из бензиновых и электрических моторов. ДВС обеспечивают необходимую для полета тягу, а электродвигатели отвечают за оперативное изменение скорости вращения пропеллеров.
Для этой модели разработан уникальный двухтактный двигатель внутреннего сгорания объемом 10 куб. см. Он обладает большим моторесурсом, а его мощность превышает 1,5 кВт. Каждый из четырех электромоторов имеет мощность 600 Вт и питается от АКБ емкостью 1250 мАч. Батарея практически не нуждается в подзарядке в наземных условиях, так как небольшая часть энергии бензиновых двигателей уходит на оперативное пополнение заряда аккумулятора непосредственно в полете.
Команда разработчиков немецкой компании Airstier включила в стандартный функциональный набор своего гибрида выполнение взлета и посадки в автоматическом режиме, несколько вариантов автономного полета и позволила оператору управлять данным летательным аппаратом с помощью смартфона или планшета. Стоимость этой модели составляет порядка 1400 евро.
Будем благодарны вам, если поделитесь с друзьями:
mykvadrocopter.ru
Доброго времени суток, дорогой читатель. Сегодня мы поговорим о том, что поднимет твой летательный аппарат на новые высоты… ну или хоть на какие-то. Речь пойдёт об электромоторах. Я расскажу тебе о том, как выбрать двигатель для квадрокоптера твоей мечты, и о многих других нюансах, связанных с этой темой. Поехали!
Первым, с чем ты столкнёшься при выборе будут эти два термина. Это две разных реализации двигателей. Главное отличие – расположение обмотки.
Спонтанный ликбез:Статор – неподвижная (статичная) часть движка.Ротор – вращающаяся (rotation) часть.
Обладает щеточно-коллекторным узлом. Коллектор, это набор контактов (обмоток), расположенных на роторе, и щётка – скользящий контакт, расположенный на статоре. Как раз наличие этой щётки и убавляет ресурс коллекторного мотора, ибо создаёт трение. Двигатель начинает вращаться при подаче на него постоянного тока, а направление вращения зависит от полярности оного. Плавно разгоняются и замедляются.
Преимущества
Недостатки
Состоит из ротора с постоянными магнитами и статора, с обмотками. Изменение направления вращения осуществляется изменением полярности (Нужно поменять два провода из трёх). Разгон и замедление происходят очень быстро (рывком). Имеют разное количество полюсов. Чем их больше, тем медленнее, но с большим усилием, вращается ротор.
Преимущества
Недостатки
Тут есть нюанс. Устройство двигателя бесколлекторного типа может отличаться.
Измеряется в ваттах. Чем больше мощность, тем быстрее кончится батарея. Тут всё просто
Чем больше вес, тем мощнее и медленнее (обычно). Важно помнить, что вес самого движка нужно учитывать при расчёте веса, который он должен поднять.
Комплексное понятие, которое зависит ещё и от батареи, контроллера, пропеллера, и даже проводов. Тут подробно останавливаться не буду- чем выше, тем лучше. Двигатель с КПД 70% тратит 70% потреблённой энергии на полёт, а 30% на обогрев окружающей среды и приближение тепловой смерти вселенной. Для бесколлекторных нормой является 90%, а для коллекторных 70%.
Как ты уже понял- напрямую зависит от КПД. Чем больше греется, тем больше тратит энергии впустую.
По сути, это качество исполнения. Есть такая вещь как допуск. Этот те пределы, в которых отклонение от идеала не считается проблемой. Чем выше точность изготовления, тем более соосной будет система, и тем меньше будет вибраций. Иногда лучше не брать самое дешёвое.
Вибрация в двигателе ускоряет его износ, износ прочих деталей, раскручивает винтики и шумит. Неприятное явление.
Тяга, она же подъёмная сила. Это тот вес, который может поднять двигатель (включая самого себя). Но это не значит, что для двухкилограммового квадрокоптера нужно четыре двигателя. Нужен запас тяги, нужно учесть помехи, и банальную не идеальность моторов.
Формула будет примерно следующей.
Тяга одного мотора = (вес коптера * 2)/ кол-во движковВ итоге, для квадрокоптера весом 1 кг нужно 4 двигателя с тягой 500 грамм.
Это достаточно сложный параметр – обороты на вольт без нагрузки. То есть если мы имеем моторчик в 1000 kv, то при подключении его к источнику тока с напряжением 12 вольт, он выдаст 12 000 оборотов в минуту (KV*U). Однако, это всё крайне теоретически.
На практике есть нагрузка, которую создаёт пропеллер, и создаваемое им сопротивление воздуха. Из этого следует, что обороты будут ниже, или их не будет вообще, так как от КВ зависит крутящий момент. Чем выше параметр КВ, тем меньшее усилие развивает электродвигатель.
Для понимания процесса (грубый пример).
Так как электродвигатель работает из-за перемены полярности электромагнитов с определённой частотой, то кв, по сути, характеризует частоту, с которой изменяется полярность магнитов, к которым притягивается постоянный магнит. для простоты примем, что постоянный магнит на роторе. Если всё идёт по плану, то ротор проходит путь от одного переменного магнита до другого, после полярность меняется, и он идёт дальше.
Если слишком часто менять полярность, или увеличивать нагрузку, то ротор просто не успеет разогнаться и преодолеть нужный путь, и его начнёт притягивать обратно, или же он вообще не сдвинется с места. Это похоже на пробуксовку колеса авто на льду. Чем выше скорость вращения и вес авто, тем больше оно будет проскальзывать, и меньшее усилие развивать.
В итоге, никто не знает сколько нужно, ибо параметр не поддаётся простому определению. Можно просто ориентироваться на следующие цифры. Лёгкий гоночный коптер с маленькими пропеллерами имеет KV 2100—2500, а для тяжёлых, многокилограммовых аппаратов нужно брать что-то в районе 200-900 KV.
Есть несколько основных параметров, исходя из которых придётся выбирать. О них ниже. Прежде всего, советую перейти на сайт калькулятора Ecalc, и ознакомиться с калькулятором. Он позволит как подобрать примерную комплектацию коптера, так и рассчитать полётных характеристики уже готовой сборки. Расчёт моторов стоит начать именно с него.
Это пункт планировки, и возможно важнейшие характеристики. Нужно чётко понимать – сколько будет весить квадрокоптер. В общий вес идёт всё, включая пропеллеры, провода и полезную нагрузку. Исходя из формулы расчёта тяги, для достижения хороших полётных характеристик, двигатели твоего коптера должны поднимать его вес, помноженный на два.
От размера и конфигурации рамы зависит то, сколько двигателей тебе придётся поставить, и на сколько большую диагональ пропеллеров ты сможешь использовать. Сейчас не буду вдаваться в подробности конфигурации, и рассказывать о том, как правильно подобрать раму. Просто напомню, что это ответственный узел, и на нём будет держаться всё, в том числе и тяжёлые, вибрирующие двигатели.
Запомни три простых правила.
От размера лопастей зависит поведение дрона в воздухе. Большая диагональ даст большую подъёмную силу и устойчивость, в ущерб маневренности, и наоборот. Здесь надо отталкиваться от своей цели. Так же нужно учитывать то, что пропеллер создаёт нагрузку на двигатель. Обычно рекомендованный размер будет указан в спецификации.
Рекомендуемый аккумулятор тоже можно подсмотреть в спецификации. Обычная банка имеет номинальное напряжение 3.7в. При последовательном соединении суммируется напряжение, а при параллельном – ёмкость (она же время полёта). Это значит, что если ты видишь рекомендованный аккумулятор 2-3S Li-po (7,4-11,1V), то тебе потребуется два, или три последовательно соединённых литий-полимерных аккумулятора и соответствующая плата питания. В этом диапазоне всё будет работать (конечно, чем меньше- тем слабее). Параллельно можно суммировать только одинаковые блоки, но зато сколько душе угодно.
На самом деле стандарта нет. Каждый лепит на свою продукцию что захочет. К счастью, есть общепринятые нормы, которые соблюдает большинство.
Первая буква отражает качество изготовления.
Первые четыре цифры, это параметры магнитопровода. Первые две –диаметр, вторые две –толщина набора. Они, на самом деле тебе не очень нужны. Не заморачивайся. Их тебе нужно знать в основном для того, чтобы понимать следующий параметр.
Спонтанный ликбез: Магнитопровод, это та часть двигателя или трансформатора, на которую намотана обмотка. Он набирается из пластин.
От количества витков зависит толщина провода, при равных параметрах магнитопровода. На один и тот же магнитопровод можно намотать 13 или 15 витков (к примеру). Чем больше витков, тем меньше диаметр сечения провода и выше внутреннее сопротивление. Отсюда, при равном питающем напряжении, при большем количестве витков, ток и обороты будут ниже. Это подтверждается параметром KV. Для бесщёточного двигателя с 15 витками оно будет ниже, чем у того же мотора, но с 13 витками.
Последняя буква – вид трёхфазного подключения – звезда или треугольник (Y/* или T/Δ соответственно). Снова не буду грузить электроникой, да и в случае с квадрокоптерами подключение не так важно.
Возьмём для разбора такую маркировку A2212/15T.
22 – магнитопровод диаметром 22мм12 — толщина набора 12мм15 – 15 витковА – Ширпотреб для бюджетных аппаратовТ – (иногда заменяют на Δ) намотка типа дельта (треугольником)
Это направления вращения, на которые рассчитан мотор. CW – по часовой стрелке, CCW – против. На самом деле направление вращения всегда можно изменить без потерь. Этот параметр скорее относится к креплению. При вращении в неправильную сторону мотор может разбалтываться, из-за особенностей крепления, или, если пропеллер фиксируется на резьбовом соединении, он будет откручиваться.
Мощность двигателей, и их кпд во многом зависят от силы постоянных магнитов ротора. Можно брать исключительно неодимовые магниты. Это, в основном, касается покупок из Китая, где могут подсунуть с виду работающий, но слабенький агрегат.
Кстати, важно, что неодим является крайне хрупким материалом, который плохо переживает удары. Ронять его не стоит, ибо могут появиться микротрещины, которые приведут к потере мощности.
Особым понтом считается полый вал двигателя. Если есть возможность, то стоит брать именно такой. Он совершенно не уступает по прочности цельному валу, так как центральная часть не нагружено, но немного экономит вес.
Из-за вибраций, создаваемых моторами и пропеллерами, винтики могут откручиваться или ослабевать. Это серьёзная проблема, ибо конструкция всегда должна быть жёсткой. Решается проблема использованием шплинтов или стопорных шайб.
Шплинт – вариант не самый лучший. Только для того, чтобы что-нибудь не отвалилось. Винтики им укрепить не получится.
Пружинная шайба – По сути, это небольшая пружинка, которая распирает болт в резьбе, тем самым делает его выкручивание проблематичным. Это отличный вариант для крепления любых узлов к раме, однако использовать его имеет смысл только если под шайбой имеется твёрдая поверхность (мягкий пластик не в счёт)
Дроны беспилотники, это достаточно сложный и точный механизм, который требует тщательного подхода к выбору комплектующих. Надеюсь, после прочтения этой статьи тебе стало понятно чуть больше о движущей силе твоего летательного аппарата.
И как всегда, банальное, но очень важное напутствие – думай, прежде чем делать. Даже куча потраченных денег на самое лучшее оборудование не гарантирует то, что оно будет работать хорошо. Отталкивайся от того, что нужно именно тебе. Читай, узнавай, анализируй.
Если остались вопросы — задавай в комментариях на сайте. Мы постараемся на них ответить. И самое главное, без чего твой коптер точно не полетит. Подписывайся на наши группы в социалках, и делись записями с друзьями (кнопки для этого ты найдёшь внизу). Удачи, пилот, до новых встреч!
Загрузка... drongeek.ru
Получить цену и PDF описание
Политика конфиденциальности
@2016-2018, ООО "Дельта" -- Все права защищены.
Cлужба поддержки: [email protected] | Телефон: +79869700312
foxtechrussia.ru
Продолжим краткий обзор анатомии дронов. На этом раз рассмотрим двигатели.Системы питания электродвигателей были сложной задачей, в самые первые дни радиоуправляемых самолетов. Выбор правильной системы питания очень много зависит, как выбор правильного микроконтроллер или ОУ для схемотехники. Есть бесконечное число параметров, которые необходимо принять во внимание чтобы не разбить его, хотя, это и не слишком сложно.
Номера двигателя часть часто кодируется в терминах статора или могут размеров. DJI 2212 двигатель означает, что он имеет диаметр статора 22 мм, который является 12 мм в высоту. Это не жесткое правило, хотя, в основном так. В первую очередь параметр в двигателе является К.В. -ТысячиRPM на Вольт. Теоретически, 800KV двигатель получится 800 RPM на источнику питания 1V. Батарея 14.8V 4S LiPo будет вращаться двигатель на 11840 оборотов в минуту. Это важно помнить, что это рейтинг без нагрузки. RPM двигателя упадет значительно, когда он крутит пропеллер.
Следующее число, чтобы посмотреть на это напряжение двигатель мощностью. Иногда это значение представляется в вольтах, а иногда и в клетках, которые обычно относится к 3,7 номинальным напряжением LIPO клеток. Двигатель способен обрабатывать напряжение 4S означает, что это хорошо для 4 LiPo клеток в серии, или 14.8V.
Параметры для двигателя NTM Prop Drive 28-30S 800KV / 300W Brushless Motor
Model: NTM Prop Drive Series 28-30A 800kv (short shaft version)Kv: 800rpm/vMax current: 20AMax Power: 300WShaft: 3mmWeight: 65gESC: 20~30ACell count: 3s~6s LipolyBolt holes: 16mm & 19mmBolt thread: M3Connection: 3.5mm Bullet-connector
Винты создают следуюущую тягу:8x4E — 22.2V / 310W / 13.9A / 1.11kg thrust10x5E — 18.5V / 315W / 17.3A / 1,27kg thrust11x7E — 14.8V / 260W / 17.8A / 1.05kg thrust12x6E — 14.8V / 276W / 18.7A / 1.20kg thrust
csql.ru
Что такое дрон? Это беспилотный летательный аппарат (БПЛА) управляемый как дистанционно с помощью пульта посредством радиочастот, так и программно (автономно) посредством процессора управления. Подробно ознакомиться что такое дрон можно здесь.
Что такое квадрокоптер? Разновидность дрона, с четырьмя моторами. Подробную статью о квадрокоптерах можно прочитать тут.
Всего несколько лет назад дроны были дорогими и недоступными для широкого круга людей. Однако с каждым годом все больше дронов появляется на прилавках по доступным ценам. И все это из-за растущей популярности мультикоптеров (имеющий 3 и более несущих винта). Новое хобби быстро превратилось в целую отрасль, которая по прогнозам будет только развиваться.
БПЛА находят с каждым днем все больше вариантов применения:
Если Вы покупаете свой первый дрон, то должны сначала определить как будете его использовать. Такой подход предоставит Вам примерные параметры и функции, которые должен будет иметь ваш первый БПЛА.
Основными параметрами дрона являются:
Любительские дроны — радиоуправляемые мультироторные системы, с дистанцией приема сигнала до 200 метров. Подходят для пилотов любого уровня. В отличие от профессиональных беспилотников — в них отсутствует GPS модули, используются коллекторные моторы, они не могут использоваться для подъема полезного груза. Любительские БПЛА предназначены для развлечения и могут снимать любительское фото/видео. Они станут отличным подарком для детей и взрослых, так как сделаны качественно и не требуют навыков пилотирования.
Лучшие решения предлагают фирмы Syma, JJRC , Hubsan .
Дроны для съемки — мультироторные системы на радиоуправлении, которые предназначены для подъема полезного груза. Они могут использоваться для любительской и профессиональной фото/видео съемки с воздуха. Профессиональные дроны оборудованы функцией автовозврата в случае потери радиосигнала, имеют GPS модули, могут летать по маршруту, зависать в точке. Силовая система у профессиональных квадрокоптеров построена на мощных бесколлекторных моторах, что позволяет им летать в ветреную погоду без потери летных характеристик.
Лучшие решения предлагают фирмы DJI, Yuneec, Walkera, GoPro.
Также есть дроны 150 — 250 класса, которые предназначены для FPV полетов (управления от первого лица) посредством очков. Они используются в соревнованиях, специальные — гоночные дроны.
dronomania.ru
Покупатель почувствует себя неуверенно, первый раз оказавшись в магазине, торгующем квадрокоптерами. Cложно с первого раза выбрать технику, которая удовлетворяет потребности.
Первый момент – двигатели, которыми оснащено это устройство. Выделяют следующие разновидности.
Вопрос прочности – ещё один момент, заслуживающий отдельного внимания. На него влияют масса и габаритный размер. Учитываются материалы, которые использовались для изготовления корпуса. Иногда миниатюрные квадрокоптеры способны упасть с 16-ого этажа, и с ними ничего не случается. А вот для больших моделей такие падения становятся часто фатальными.
Меньшие габариты и вес положительно сказываются на надёжности. Прослеживается прямая связь с пропеллерами и защитой. Редукторные двигатели по надёжности сильно уступают другим вариантам. Его легко сломает даже падение с небольшой высоты.
Мощность, которую способен развивать прибор и прочность материалов должны соответствовать друг другу.
Конструкция кажется симметричной, но пилоты часто путают, где находится передняя часть, а где задняя. Разбираться в этом вопросе важно. Задняя часть обозначается стрелкой.
Калибратор регулируется, чтобы все части работали синхронно. В программу каждого регулятора процедура зашита изначально. Состоит из нескольких шагов, которые различаются фирмой-производителем.
Для изготовления корпусов используют прессованный пенопласт. Материал сохраняет хрупкость, хотя вес меньше, чем у других. Пластиковые корпуса квадрокоптеров популярнее среди покупателей. В них низкая стоимость сочетается с прочностью.
Оптимальным вариантом считают корпус на карбоновой основе. Но они дорого стоят, потому не пользуются спросом.
Модульный корпус доступнее всего для покупателей. Не нужно покупать новый дрон, если часть старого вышла из строя. Достаточно приобрести одну запчасть, и установить на место.
Дальность уверенного приёма сигнала так же заслуживает внимания. Как и ёмкость аккумуляторной батареи, индикация на пульте, если она разрядится.
Ценовая категория и уровень подготовки пользователей – один из важных параметров для покупателей, которые только планируют покупку.
Цена зависит от того, с какими целями используются устройства. К моделям для опытных пилотов присматриваются те, у кого уже были небольшие радиоуправляемые машины или вертолёты. Кроме того, добавляются другие функции.
Стабилизация и управление, передача данных на высокой скорости невозможны, если центральный микроконтроллер обладает недостаточными ресурсами. Квадрокоптеры нуждаются в высокой тяге двигателей, вне зависимости от его типа. Бесколлекторный тип лучше всех справляется с задачей.
Для их управления применяют широтно-импульсную модуляцию. Драйверы управления двигателями принимают на себя функцию организации работы. Требуется получать информацию о положении роторов постоянно, чтобы успешно управлять устройством.
Иногда снабжаются датчиками заводом изготовителем. Они информируют пользователя о движении ротора. Положение ротора определяют и другим способом – когда обмотки двигателя принимают импульс с высокой частотой. После чего оценивают обратное индуцированное отражение. Оно зависит от того, где находится магнит, расположенный ближе всего к катушке.
Остальные параметры остаются одинаковыми, а КПД возрастает. Переменный ток даёт и лучший крутящий момент. На максимальных оборотах проявляется единственное преимущество, которым отличаются двигатели с постоянным током.
Выбирая двигатель, покупатели присматриваются к мощности. Главное – обеспечить взлёт устройства с конкретным весом. Предотвратить перегрузку легко, если взять заряд с запасом.
Переменный ток не меняет принципа управления – двигателями управляют по тому же принципу, что и серводвигателями. Основной сигнал отличается такими характеристиками: ширина 1мс, период – 20 мс. Ширина управляющего импульса после включения устройства – ровно 1 мс.
Если при старте длительность импульса больше 1мс, драйвер не позволит устройству включиться. Это происходит из соображений безопасности. Число оборотов двигателя станет больше, если увеличится и ширина импульса. Даже если это происходит плавно. 2мс – верхний предел данного значения. Оно позволяет работать с максимальной отдачей.
Критическим фактором для стабилизации становится непрерывность изменения направления вращения. Важно, чтобы количество оборотов менялось плавно. Иначе выходное значение контроля будет меняться слишком резко. Из-за этого квадрокоптеры дестабилизируются.
Подъём в воздух невозможен, если пара с несущими винтами отсутствует. Винты вращаются в стороны, противоположные друг другу. Увеличение шагов и диаметров приводят к повышенным показателям энергозатрат.
Шаг – дистанция, которую проходит винт за оборот.
Скорость вращения уменьшается при наличии винта с небольшим шагом. Но летательный аппарат увеличивает скорость движения квадрокоптером, увеличивая энергорасход.
Важна сбалансированность между показателями диаметра и шага у винтов. Если шаг небольшой, крутящий момент увеличивается. Снижается мощность, потребляемая двигателями. Аэробатика требует винтов, обладающих большим шагом. Это увеличивает скорость и снижает нагрузку на энергоисточник. Полёты становятся стабильными благодаря меньшему шагу.
При увеличении шагов внутри конструкции перемещаются большие воздушные массы. Из-за этого возникает явление турбулентности. Появляется вибрация. При таких характеристиках рекомендуется выбирать винты, у которых шаг меньше.
Прослеживается прямая связь диаметра несущих винтов с площадью, на которой проходит контакт с воздухом. Даже небольшое увеличение этого параметра приводит к тому, что устройство становится эффективнее. Остановить или ускорить вращение легче, когда имеется пропеллер с небольшим диаметром. Это означает, что и энергии потребляется меньше.
Для авиамоделей применяют бензиновые и калильные двухтактные ДВС (в основе – свеча накаливания). Бензиновые ДВС отличаются кубатурой, измеряемой в кубических сантиметрах. В роли топлива рекомендуют брать бензин 92, с сохранением пропорций 1:25-1:40.
Мощность и частота вращения вала ниже, чем у калильного. Крутящий момент и 9 – кратная экономичность двигателя компенсирует недостаток.
В бензиновых устройствах используют искровую свечу. Она поджигает топливно-воздушную смесь. Бортовая система зажигания становится необходимостью для бензиновых ДВС. Она требуется, чтобы в нужный момент времени подавать напряжение на свечу.
Бензиновые ставятся на моделях больших и средних размеров, калильные подходят только для небольших. Наличие системы зажигания – причина, по которой бензиновые агрегаты имеют больший вес.
Калильные ДВС изнашиваются быстрее, чем работающие на бензине.
На протяжении одного рабочего хода калильного топлива сжигается в 8,7 раз больше по сравнению с бензином.
Но система зажигания бензиновых агрегатов становится причиной появления радиопомех. Электромагнитное поле образуется в момент, когда возникает электрическая дуга на свече зажигания. Поле и становится источником помех. Проблема уменьшается, если использовать добавочный резистор, а приёмник разместить на расстоянии до 30 сантиметров от цепи, отвечающей за зажигание.Достоинство бензина – в том, что такие агрегаты не зависят от заряда батареи. И не надо думать о том, что каждые 25-30 минут полёта требуется зарядка. Это утомительное и затратное дело. Топливо увеличивает время работы устройства. Выпускаются дроны-гибриды, у которых оно доходит до 1 часа, если беспилотник поднимает вес не больше 3 килограмм.
Мощности квадрокоптера хватает, чтобы справляться с сильными ветрами. Он сохраняет своё положение вне зависимости от атмосферных условий.
Радиоуправляемые квадрокоптеры перестали быть игрушками. Они выполняют и серьёзные функции. Для организации аэросъёмки, применяются в охоте, транспортировке и доставке грузов в труднодоступные места.
Удобный вариант – когда модель управляется смартфоном или планшетом, по WiFi. Но решение подходит для небольших расстояний. В противном случае приобретается пульт дистанционного управления.
Квадрокоптеры с крупными габаритами относятся к профессиональным приспособлениям. А средний класс получил широкую известность, как и варианты со встроенными камерами.
vash.market
