Что нужно знать о пропеллерах для мультикоптера: терминология, материалы, балансировка – Обзоры и статьи .ua

Что нужно знать о пропеллерах для мультикоптера: терминология, материалы, балансировка - Обзоры и статьи .ua Вертолеты

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.

Винты для квадрокоптера - полный обзор технических характеристик, методы устранения неисправности
Выполнение балансировки

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

26.06.2021

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.

Смотрите про коптеры:  Триммирование квадрокоптера. Настройка и калибровка.

Что нужно знать о пропеллерах для мультикоптера: терминология, материалы, балансировка - Обзоры и статьи .ua

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.

Что нужно знать о пропеллерах для мультикоптера: терминология, материалы, балансировка - Обзоры и статьи .ua

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.

Что нужно знать о пропеллерах для мультикоптера: терминология, материалы, балансировка - Обзоры и статьи .ua

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.

Смотрите про коптеры:  Как провезти квадрокоптер в самолете и получить разрешение на полет за границей

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.

Что нужно знать о пропеллерах для мультикоптера: терминология, материалы, балансировка - Обзоры и статьи .ua

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:

  1. Normal. Их особенность – небольшая тяга и заостренные наконечники. Благодаря этому они эксплуатируются в экономичном режиме, и время работы увеличено.
  2. Bullnose. Напротив, вариант с высокой тягой, скоростью полета и повышенными затратами энергии. Отличаются утяжеленной конструкцией наконечников.
  3. 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:

  1. 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.
  2. 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.
Винты для квадрокоптера - полный обзор технических характеристик, методы устранения неисправности
Цанговый зажим с отверстием

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:

Что нужно знать о пропеллерах для мультикоптера: терминология, материалы, балансировка - Обзоры и статьи .ua

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.

Смотрите про коптеры:  Какой сервопривод лучше – аналоговый или цифровой: особенности и преимущества - Обзоры и статьи .ua

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:

  1. CW. Стандартная система с работой по часовой стрелке.
  2. 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:

  1. Пропеллер неправильно закреплен.
  2. Дефект пайки проводов к двигателю.
  3. Повреждения системной платы.
  4. Поломка шестеренок.
  5. Нарушения работы контроллера.
Винты для квадрокоптера - полный обзор технических характеристик, методы устранения неисправности
Ремонт и обслуживание квадрокоптера

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.

МатериалДостоинстваНедостатки
Пластикдоступная цена

широкий ассортимент

хорошая гибкость

простой дизайн

потеря работоспособности при любых повреждениях

Карбонотличные 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

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock
detector