- Балансировка
- Балансировка пропеллеров с помощью подручных средств
- Диаметр и шаг
- Как выбрать пропеллеры и двигатель: важные параметры
- Количество и форма лопастей пропеллеров
- Количество лопастей
- Методы установки винта на квадрокоптер
- Направление вращения
- Балансировка
- Направление вращения винтов квадрокоптера.
- Не работает винт на квадрокоптере
- Пластик и карбон: где качество и эффективность
- Спецификация и характеристики
- Статьи в тему:
Балансировка
Качество винтов для мультикоптера определяется точностью их изготовления. С высококлассными пропеллерами не требуется дополнительная балансировка, а вибрации в работе винтомоторной группы практически отсутствуют.
Большинство бюджетных запчастей трудно назвать сбалансированными на 100%. Их отличает высокий шум работы мотора, вибрации и нестабильность полета.
Если коптер предназначен для видеосъемки – обязательно присутствие «эффекта желе» на картинке, качество съемки низкое, а изнашиваемость беспилотника (двигатели, подшипники, шестерни) – высокая, что в конечном итоге сказывается на дороговизне техобслуживания аппарата.
Для точной балансировки понадобится специальное приспособление – балансир и немного терпения.
Принцип работы прибора простой. Ось, на которую надевается пропеллер,установлена строго горизонтально и вращается с минимальным трением. Сбалансированный винт должен «замирать» в любом положении. В противном случае, более тяжелая сторона опускается вниз и ее тонкий торец нужно «корректировать» наждачной бумагой (стирать, избегая появления заусениц).
Не отбалансированные винты – причина вибрации аппарата, что негативно влияет на стабильность полета.
Балансировка пропеллеров с помощью подручных средств
Производитель вряд ли рассчитает с особой точностью баланс пропеллеров. А отклонения от нормальных показателей приводят к повышению шумности, снижению качества съемки и быстрому износу электродвигателя.
Чтобы выполнить балансировку, нужны:
- лак для ногтей или клей «Момент»;
- наждачная бумага;
- станок для балансировки винтов.
Вначале необходимо закрепить лопасть на оси станка и немного отклонить ее в одну из сторон. Если лопасть остается на месте, а не возвращается назад, нужно выровнять вес лезвий. Более тяжелую сторону можно обработать наждачкой или же более легкую сторону покрыть тонкими слоями лака или клея.
Шлифовка или покрытие клеевым составом выполняется только на внутренних частях винта.
Кроме того, необходима балансировка ступицы. Для этого винт закрепляется в вертикальном положении и также осматривается на предмет отклонений. Регулировать балансировку, как и в горизонтальном положении, можно с помощью нескольких слоев клея «Момент» или аналогичных средств.
Диаметр и шаг
Длина винта определяет величину диаметра диска, который образуется при его вращении. Чем больше этот «диск», тем выше подъемная сила дрона. Но большой диаметр требует мощного электромотора, в противном случае неизбежны перегревы.
Шаг (prop pitch) зависит от угла наклона лопастей винта и фактически означает расстояние, пройденное винтом по прямой оси за один оборот. В случае с дроном, величина шага показывает, сколько воздуха пропеллер поднимет за один проворот, то есть характеризует подъемную силу беспилотника.
Таким образом, с уменьшением диаметра и увеличением шага можно снизить сопротивление воздуха и поднять скорость подъема дрона, то есть повлиять на маневренность аппарата (что важно, например, для гоночных квадрокоптеров).
Выбирая пропеллер, изучите инструкцию к двигателю, на который он будет устанавливаться. Там, как правило, прописаны размеры винтов, допустимые для установки. Наиболее часто используются размеры 10 х 4,5 (10 х 4,7) и 12 х 4,5 (12 х 4,7) . Первая цифра – это диаметр винта (в дюймах), а вторая – шаг винта.
Как выбрать пропеллеры и двигатель: важные параметры
При выборе, проектировании и сборке квадрокоптера очень важно правильно просчитать то, какие детали вам будут необходимы для достижения определенных характеристик. Зачастую бывает непонятно, как выбрать двигатель для квадрокоптера, а также подобрать подходящие ему пропеллеры. Что необходимо учесть приобретая двигатели и набор пропеллеров, которые найдут свое место на квадрокоптере, расскажем в этой статье.
Двигатели для квадрокоптеров могут иметь совершенно разные размеры, цвета и внешний вид. Но есть одна деталь, которая объединяет все моторы для беспилотников – это цилиндрическая форма, обусловленная спецификой корпуса квадрокоптера. Кроме того, большинство современных двигателей, которые призваны вращать пропеллеры коптеров, являются бесколлекторными (бесщеточными) – в их конструкции есть магниты и обмотки, но щетки, передающие ток от контактов двигателей к обмоткам, отсутствуют. В данном случае напряжение на обмотки подается с определенной частотой – в отличие от обычных моторов для постоянного тока. К слову, такому мотору по силам более быстрое вращение пропеллера, а энергетические потери сведены к минимуму вследствие отсутствия щеток.
Бесколлекторные двигатели имеют три основные характеристики, которые обуславливают выбор той или иной модели. В первую очередь, это потребляемый ток, который измеряется в амперах (А). Объем потребляемого тока напрямую зависит от мощности мотора – более высокая мощность означает большее потребление при одинаковом напряжении питания. Подъемная сила мотора зависит от силы тока, на которую также влияет нагрузка, создаваемая пропеллерами.
Вторая характеристика – это так называемый KV-rating. Этот показатель характеризует, сколько оборотов будет совершать электромотор при определенном напряжении. Суть KV-rating можно сравнить с мощностью автомобиля, измеряемой в лошадиных силах, равно как и объяснить принцип данного показателя. Для примера возьмем аналогию со спортивным автомобилем. Мощный мотор такой машины способен обеспечить быстрый разгон и высокую максимальную скорость. Но что произойдет, если попробовать сдвинуть несколько тонн груза на таком автомобиле? Ничего особенного – груз не сдвинется с места, а вся мощность мотора уйдет в пробуксовку. С другой стороны, трактор, обладающий малой мощностью, но высоким крутящим моментом и большими колесами, легко справится с такой задачей. Если вернуться в мир квадрокоптеров, то моторы с высоким KV идеально подойдут для быстрого вращения маленьких пропеллеров, в то время, как моторы с низким KV будут легко вращать большие пропеллеры на больших дронах с высокой грузоподъемностью.
Если говорить о конкретных значениях показателя KV, то для легких гоночных дронов он составляет в среднем 2000-2500, а у коптеров, способных поднимать нелегкие грузы, KV обычно варьируется в пределах 200-900.
Наконец, третьим немаловажным параметром электродвигателей является подъемная сила. Удобной величиной для измерения подъемной силы является килограмм. Так, к примеру, при использовании четырех моторов с подъемной силой в один килограмм общая подъемная сила коптера составит четыре килограмма – именно такой вес способны поднять в воздух такие моторы, включая свой собственный. При этом, не забывайте о необходимом для маневрирования и других задач резерве мощности.
Однако, сам по себе мотор не способен создавать пресловутую подъемную силу. Для этого необходим набор пропеллеров, к подбору которого можно переходить после того, как вы выбрали моторы для коптера. Один из основных параметров, на которые стоит обратить внимание – это длина лопасти, которая также зависит от задач, которые вы ставите перед аппаратом. Пропеллер для гоночных моделей обладает длиной в 5-6 дюймов, а для пропеллеров тяжелых дронов характерна длина в 15-17 дюймов. Использование больших винтов для скоростных аппаратов неоправданно вследствие высоких нагрузок на мотор и прочие детали при его раскручивании до высоких оборотов.
Угол наклона лопастей пропеллеров влияет на их сопротивляемость воздуху. Пропеллер с большим углом наклона способен поднять коптер на большее расстояние за один оборот, но создает более высокую нагрузку на мотор. Кроме того, не забывайте о направлении вращения винтов – по часовой стрелке или против.
Таким образом, к подбору моторов и винтов для коптера необходимо исходить из цели его использования и необходимой подъемной силы.
Количество и форма лопастей пропеллеров
Обычно на квадрокоптеры стандартного размера устанавливают пропеллеры с двумя лопастями. Для миниатюрной техники уже нужны узлы с большим количеством лопастей, что позволит контролировать силу потоков воздуха и придерживаться плавности полета.
Чем больше винтов установлено, тем выше показатель отзывчивости. Но есть и минусы: такие аппараты стоят дороже и сложны в процессе отцентровки. Выбирая квадрокоптер, следует обращаться лишь в официальные магазины, чтобы получить оригинальную модель.
По форме все пропеллеры разделяют на три категории:
- Normal. Их особенность – небольшая тяга и заостренные наконечники. Благодаря этому они эксплуатируются в экономичном режиме, и время работы увеличено.
- Bullnose. Напротив, вариант с высокой тягой, скоростью полета и повышенными затратами энергии. Отличаются утяжеленной конструкцией наконечников.
- Hybrid Bullnose. Нечто среднее между двумя предыдущими вариантами и по характеристикам и по конструкции.
Количество лопастей
Традиционно, квадрокоптеры оснащены винтами с двумя лопастями. Но некоторые модели имеют по три, четыре или даже пять лопастей на своих пропеллерах.
За счет создания более равномерного потока воздуха, мультилопастной винт понижает турбулентность и увеличивает подъемную силу. Это качество позволяет дронам с маленьким диаметром пропеллера демонстрировать подъемную силу и стабильность полета, как у более крупных моделей с классическим двухлопастным винтом.
Дроны с мультилопастными пропеллерами характеризуются отзывчивостью и высокой маневренностью, что важно при выполнении трюков высшего пилотажа.
Главный недостаток многолопастных винтов – сложность балансировки, что сказывается на трудностях изготовления и, следовательно, на конечной стоимости детали.
Методы установки винта на квадрокоптер
Менять винт на дроне можно несколькими способами. Проблема в том, что обычно валом мотора является простой штырь и для установки пропеллеров потребуется что-то из нижеперечисленного:
- Пропсейвер. Базовый вариант с максимально простой конструкцией. Его советуют ставить лишь при экспериментах с самодельными квадрокоптерами. Способ фиксации: установка пропсейвера на вал и фиксация винтов.
- Цанговый зажим. Отличается высокой прочностью и надежностью. Способ фиксации: цангу необходимо надеть на вал, после чего установить втулку, винт коптера и шайбу. После этого закручивается специальная гайка.
У некоторых квадрокоптеров с электродвигателями типа Outrunner могут быть отверстия для различных креплений.
Направление вращения
Традиционно, мультикоптеры оснащены двумя типами двигателей:
Половина двигателей (и винтов) дрона вращается по часовой стрелке, половина – против.
Для наглядности: куда приподнята кромка лопасти, в ту сторону и вращается пропеллер.
Варианты установки электромотора зависят от типа беспилотника. Основные схемы показаны на рисунке:
Балансировка
Качество винтов для мультикоптера определяется точностью их изготовления. С высококлассными пропеллерами не требуется дополнительная балансировка, а вибрации в работе винтомоторной группы практически отсутствуют.
Большинство бюджетных запчастей трудно назвать сбалансированными на 100%. Их отличает высокий шум работы мотора, вибрации и нестабильность полета.
Если коптер предназначен для видеосъемки – обязательно присутствие «эффекта желе» на картинке, качество съемки низкое, а изнашиваемость беспилотника (двигатели, подшипники, шестерни) – высокая, что в конечном итоге сказывается на дороговизне техобслуживания аппарата.
Для точной балансировки понадобится специальное приспособление – балансир и немного терпения.
Принцип работы прибора простой. Ось, на которую надевается пропеллер,установлена строго горизонтально и вращается с минимальным трением. Сбалансированный винт должен «замирать» в любом положении. В противном случае, более тяжелая сторона опускается вниз и ее тонкий торец нужно «корректировать» наждачной бумагой (стирать, избегая появления заусениц).
Не отбалансированные винты – причина вибрации аппарата, что негативно влияет на стабильность полета.
Как видим, не все так просто в «царстве дронов», но при правильном подходе в выборе новых пропеллеров, вы получите наилучший результат, если собираете беспилотник собственными руками или устраняете огрехи серийного производства в моделях RTF-комплектации.
Направление вращения винтов квадрокоптера.
Еще одна важная характеристика, которая зависит от установленного двигателя:
- CW. Стандартная система с работой по часовой стрелке.
- CCW. Вращение лопастей квадрокоптера против стрелки часов.
Определить, для какого типа подойдет винт, можно по поднятой кромке на нем. Эта часть детали направляется в сторону вращения.
Не работает винт на квадрокоптере
Ситуация, когда не работает один винт, достаточно распространенная. Возможные причины:
- Пропеллер неправильно закреплен.
- Дефект пайки проводов к двигателю.
- Повреждения системной платы.
- Поломка шестеренок.
- Нарушения работы контроллера.
Для начала необходимо осмотреть крепления. Если они отвечают инструкции, то, скорее всего, причина более серьезная, и квадрокоптер лучше отнести в ремонт, выбрав услуги профессионала, а не самостоятельный способ решения проблемы.
В специализированных магазинах продаются разные варианты винтов для квадрокоптера, которые могут отличаться между собой по размеру, типу конструкции, используемым материалам и даже стороне вращения. Делая окончательный выбор, необходимо учитывать условия эксплуатации дрона.
Пластик и карбон: где качество и эффективность
Выбор лопастей для квадрокоптера по материалу не так прост. Перед владельцем дрона встает вопрос: сэкономить и обойтись базовым вариантом или купить винты хорошего качества? Разобраться поможет изучение положительных и отрицательных сторон материалов.
| Материал | Достоинства | Недостатки |
| Пластик | доступная цена широкий ассортимент хорошая гибкость | простой дизайн потеря работоспособности при любых повреждениях |
| Карбон | отличные показатели жесткости и легкости легкость в балансировке удерживает форму премиальный дизайн | высокая цена |
| Композит (внутри – пластик, снаружи – карбон). | хороший внешний вид приемлемая жесткость красивый дизайн благодаря углеродному покрытию средняя цена | более сложный процесс балансировки уступает по качеству цельным карбоновым моделям |
Спецификация и характеристики
Для удобной работы с винтами при их подборе и установке желательно знать кодировку. Узлы обозначены данными LLPP×B. Еще есть другой вариант – L×P×B.
Расшифровка:
- L – показатель длины;
- P – шаг вращения винта;
- B – сколько установлено лопастей.
Кроме этого, могут встречаться обозначения R или C. Они указывают на направление вращения лопастей. R – на движение по часовой стрелке, а C – против.
Статьи в тему:
Как выбрать квадрокоптер для начинающего: подсказки и советы из практики
Селфи-дрон: что это, в чем преимущества и какой выбрать
Для чего в квадрокоптере барометр или Как работает режим удержания высоты
Квадрокоптер с функцией «follow me»: дрон, который всегда рядом
«Headless mode»: что это такое, с чем его едят и нужен ли этот полетный режим в квадрокоптере
Можно ли запускать квадрокоптер зимой или Что делать если «очень хочется»
Как запустить квадрокоптер. Только для начинающих пилотов: включение, калибровка, триммирование
