Рама для квадрокоптера – как выбрать, основы и советы – Все о квадрокоптерах | PROFPV.RU

Notice: Undefined index: HTTP_ACCEPT in /home/n/newavtjc/radiocopter.ru/public_html/wp-content/plugins/realbig-media/textEditing.php on line 823

Что такое рама для мини-квадрокоптера

Рама для мини-квадрокоптера — это рама для гоночного дрона, которая служит жестким каркасом, размещает на себе различные компоненты и двигатели.

Как вы можете видеть, есть разные типы рам или шасси для квадрокоптера. Некоторые рамы имеют все 4 луча из цельного куска материала (обычно это карбон), а некоторые рамы состоят из отдельных лучше, которые скрепляются винтами. Еще есть рамы, у которых присутствует металлическая сетка-защиты камеры FPV в передней части.

Lucanus dji fpv • 7-дюймовая рама для сборки коптера-дальнолёта

Lucanus 7” DJI FPV – это рама, которую мы специально спроектировали для полётов на большие расстояния … высоко и далеко (longrange).

Если вы хотите понырять в облаках, Lucanus — это лучший выбор!

Рама спроектирована таким образом, что в ней вы можете разместить практически любую электронику, включая такие крупногабаритные видеопередатчики, как DJI Air Unit, или дальнобойные видеопередатчики, работающие в диапазоне 1.2Ghz типа LawMate.

Аккумуляторы могут располагаться как на нижней, так и на верхней деке. Коптер, собранный на данной раме, может нести до 16 литий-ионных аккумуляторов с суммарной ёмкостью до 12000mAh, что позволяет совершать полёты на расстояния свыше 40км.

Смотрите про коптеры:  Держите свои полы безупречными с помощью робота-пылесоса и швабры Dream Bot D9

Безопасность и возврат домой

Чтобы не потерять дрон HGLRC Rekon 6, инженеры разместили GPS модуль в задней части дрона. При потери связи или при ручной активации, он поможет полетному контроллеру долететь этим дроном до пилоты.

Запомните: это не функция автоматической посадки или возврата домой, как у съемочных, а функция спасения. Главная задача: вернуться как можно ближе к пилоту, чтобы восстановилось управление.

Дрон с этим модулем сам не садится, главное задача функции: вернуть дрон к примерной точке взлета. Функция не активируется, если дрон ближе 100 метров от места взлета.

Как только активировалась функция и вы увидели, что дрон уже близко, пытайтесь восстановить связь и перехватить управление, потому что сам дрон совершит максимально жесткую посадку, датчиков же больше нет.

В качестве дополнительной защиты установлен автономный зуммер, он начнет громко пищать, даже если пропадет питание, это сильно повысит шанс найти квадрокоптер в траве или на дереве.

Где разместить lipo аккумулятор на квадрокоптере — внизу или наверху?

Точного мнения насчет этого нет, дело вкуса каждого пилота, где именно разместить батарею, внизу или наверху дрона. Но есть несколько моментов, благодаря которым все идет в пользу верхнего расположения:

  • это центр тяжести, чем ближе вся масса к пропеллерам (в смысле, чтобы пропеллеры были на середине уровня массы)
  • и второе — если постаивть аккумулятор снизу, то он постоянно при посадке будет ударяться о землю, это может его легко повредить.

Снизу ставят только на маленькие Х-рамы, потому что наверху просто нет места.

Другие типы рам

Есть еще разные типы рам, например V-образные или DeadCat и другие, но они непопулярны, так как их сложнее настраивать, да и двигатели по особой схеме нужно устанавливать.

Идеальная рама для квадрокоптера

Идеальная рама для квадрокоптера должна быть легкой и прочной, но, как обычно бывает у квадрокоптеров — это требует каких-нибудь жертв, например, в балансе.

Конструкция и материал рамы определяют, насколько она устойчива к крашам (авариям). Крепкие рамы обычно тяжелые, но более стабильны в воздухе, в то время как легкие наоборот, легкие и проворные.

Крепкая и устойчивая

Мини-квадрокоптеры созданы для гонок по FPV, скорость — основная задача, поэтому неизбежны аварии и столкновения. Для пилотов с ограниченным бюджетом это довольно важно, потому что, если сломать луч или другую часть рамы, придется покупать новую целиком, так как по частям рамы не продают, либо заказывать отдельную часть на каком-нибудь Банггуде или Алиэкспрессе.

Легкая и аэродинамичная

Легкая рама позволяет дольше летать, за счет сокращения расходов энергии на удержание тяжелого веса, быстрее реагирует на команды и быстрее ускоряется. Но есть минус — легкие рамы подвержены повышенной вибрации и гибкости, это может влиять на полетный контроллер и PID’ы, отчего настроить ПИДы будет довольно сложновато. Еще у легких рам обычно отсутствует какая-либо защита компонентов, в угоду веса, конечно же.

Рама оказывает огромное влияние на летные характеристики, такие как: аэродинамика, распределение веса, жесткость и др., абсолютно все влияет на характеристику полета.

Эстетика и продуманный дизайн

Рама для гоночного квадрокоптера — это больше, чем просто слоеный карбон (это также углепластик, углеволокно, углеродное волокно). Конструкция рамы определяет, насколько просто можно установить компоненты дрона и соединить их в одно целое. Все чаще дизайнеры рам применяют такие формы, чтобы рама была одновременно крутой на вид, вмещала в себя все необходимое и имела защиту компонентов.

Материал рамы квадрокоптера

Рама для гоночного квадрокоптера может быть сделана из любых материалов: дерево, пластик 3D-принтера, литейный пластик, стекловолокно, алюминий, и даже ПВХ-трубы. Но самым популярным и рекомендуемым материалом считается карбон, он легкий и очень прочный, а также не дорогой:

  • Малый вес — легкий гоночный дрон это большая скорость, отличная маневренность и менее разрушительная инерция при аварии
  • Прочность — карбон как известно, очень крепкий и долговечный материал
  • Жесткость — карбон имеет высокую жесткость в соотношении вес=жесткость. Жесткость очень важна для стабильности полета и эффективности полета.

Но не все так идеально, у карбона тоже есть определенные недостатки:

  • Карбон это электропроводящий материал. Если у вашей модели есть оголенные провода, это может привести к короткому замыканию через раму.
  • Карбон блокирует радиочастоты, например, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц, поэтому не прячьте антенны в корпусе, их нужно выводить наружу.

Далее в статье мы будем рассматривать только карбоновые рамы, так как в гоночных дронах в 99% используется именно карбоновая рама.

О версиях

Квадрокоптер поставляется в двух вариантах: аналоговый и цифровой.

В первом случае производителем видеопередатчика будет Zeus, его мощность составляет до 800 mW, регулируемая: PIT / 25/100/200/400/800mW.

Для приема FPV видео используется традиционное аналоговое оборудование, работающее на частоте 5.8G: различные очки и шлемы. Есть бюджетные и дорогие модели.

Во втором случае для цифровой версии нужно соответствующее оборудование, которое может принимать цифровой сигнал, например, DJI FPV шлем. Цена у такого оборудования значительно выше.

О технической стороне

Дрон собран на очень легкой, но в тоже время очень большой раме размером 242 мм, материал — карбоновое волокно (углеродное). Дрон относится к классу дальнолетов, это дроны, которые умеют летать далеко и долго, рама у них большая, потому что для таких характеристик требуется устанавливать большие пропеллеры и двигатели с малым рейтингом KV.

Для того, чтобы лучи рамы не сломались при малейшем столкновении, производитель установил дополнительные ребра жесткости.

Главная особенность дрона HGLRC Rekon 6 HD — это используемый для питания аккумулятор. Это 4S Li-ion емкостью 4000 mAh на элементах 21700.

Это увеличенный типоразмер элементов 18650.

Расчетное время полета составляет 25 минут. За это время можно улететь на пару километров и вернуться.

Для стабильной видеосвязи на видеопередатчик установлена длинная антенна Mini Hammer с разъемом SMA.

Подготовка рамы к сборке

После покупки новой рамы, рекомендую тщательно подготовить ее протереть от остатков и различных заусенцев. Если на раме острые края, обязательно срежьте их или зашкурьте. Это нужно, чтобы не порезаться и чтобы эти острые края не порезали провода и ремни.

Размер рамы

Размер рамы (иногда называется колесной базой) представляет собой длину по диагонали от одного двигателя к другому, считается в миллиметрах:

Размер рамы влияет на размер таких компонентов как:

  • Размер пропеллеров
  • Размер двигателей
  • На то, какие будут использоваться регуляторы оборотов — отдельные или в контроллере 4 в 1
  • Совместимость с определенными FPV или HD-камерами
  • Сопротивление воздуха
  • Инерцию
  • Вес

Размер рамы определяет выбор почти всех компонентов, которые будут использоваться при сборке. Для мощного квадрокоптера требуется большая рама, чтобы можно было повесить большие пропеллеры и большие двигатели, в то время как на маленьких рамах такое оборудование не поставишь.

Рама типа plus

Это интересная и не очень популярная рама, два луча расположены ровно вперед и назад от тела рамы по ходу движения. Такой тип имеет существенный плюс — отсутствие турбулентности двигателей, так как они все вращаются довольно далеко друг от друга. А недостаток — передний двигатель с лучом скорее всего будут попадать в поле зрения камеры.

Рама Plus
Рама Plus

Рама типа гибрид х

Гибридные Х рамы имеют тип соединения лучей, как и у Х, но тело имеет удлиненную форму, как у Н-рамы. С точки зрения полета, как говорят пилоты на этих рамах, по летным характеристикам они ничем не отличаются от типа Н-рам, так как масса распределена одинаково. Но надо все же учитывать, как передается нагрузка с лучей на тело, как передается вибрация.

Рама типа квадрат (коробка)

Квадратная рама может быть сделана из рам типа Н или Х, с дополнительными ребрами жесткости соединяющих лучи. Таким образом получается очень жесткая рама, которая редко ломается. Однако, увеличение таким способом рамы, ведет к повышенному воздушному сопротивлению и увеличивает общий вес. Рама для новичков, чтобы при частых падениях не раздолбить всю электронику.

Рама типа н

Это самые первые рамы, которые начали использовать на квадрокоптерах. У них много места для компонентов. Лучи соединены на теле в форме Н, это дает нам просторное и большое тело, в котором удобно размещать и ремонтировать электронику.

Камеру и аккумулятор можно расположить на верхней пластине тела, вес распределяется по одному направлению, что не очень благоприятно влияет на инерцию по тангажу. Т.е. вправо влево он будет легко наклоняться, а вот наклон вперед-назад будет затрагивать немного больше энергии и силы.

Рама типа удлиненная х

Внешний вид очень похож на «Тру Х», но лучи расположены ближе друг к другу сзади и спереди, смысл в том, что так улучшаются повороты в гонках и скоростных полетах.

Также, смещенное расположение передних пропеллеров от задних исключает возникновение турбулентных завихрений, или как минимум значительно их сократит, позволяю дрону летать более стабильно.

Такие рамы других настроек PID из-за изменения геометрии рамы и полета. Такие рамы более чувствительны к оси Roll из-за своего строения, чем стандартная Х-рама.

Еще они немного больше весят, так как используется больше материала.

типы рам Тру-х и удлиненный Х
типы рам Тру-х и удлиненный Х

Рама типа удлиненный plus

Для решения проблемы с попаданием двигателя в поле зрения камеры, дизайнеры удлинили передний и задний лучи. Но это все равно не придало уникальности раме :)

Рамы для гонок фристайла

Самое важное для гонок это минимальный вес и легкость ремонта, а также, чтобы можно было легко заменить луч или сломавшуюся часть рамы к этому, рама должна быть прочной.  Для фристайла аналогично — чтобы можно было легко ремонтировать дрон.

Рекомендации по выбору рам

Крепление под полетный контроллер

При покупке рамы следите за тем, чтобы у полетного контроллера и рамы были одинаковые размеры под винты, обычно у полетников отверстия для винтов расположены квадратом с длиной стороны 30,5мм или 20мм.

Крепление под FPV камеру

Так как теперь у нас есть 3 стандартна размеров камер FPV — Standart, mini, micro, то внимательно смотрите, под какую камеру будет рассчитано место под FPV камеру на раме. Если ошибетесь, придется сверлить дырки дрелью.

Жесткость

После сборки хорошенько покрутите и попробуйте слегка погнуть раму в руках, она не должна нигде люфтить и шевелиться, это должен быть цельной кусок, иначе в полете рама развалится от вибраций.

При сборке рамы обязательно использовать фиксатор резьбы, красный, либо синий.

Строение рамы

Раму для мини-дрона можно разделить на 2 части: тело и лучи (лучи еще называют руками, так как по-английски слово arm — это рука, а английская аббревиатура луча рамы — arm)

В теле рамы размещаются электронные компоненты, включая полетный контроллер, PDB (плата разводки питания), камеру и так далее. Обычно тело состоит из нижней и верхней пластины и некоторых промежуточных маленьких пластинках, обычно тело скрепляется вертикальными стойками на винтах.

Лучи — это место, куда крепятся двигатели и регуляторы оборотов. Лучи обычно делаются из толстого слоеного карбона от 3 до 4мм, это нужно для прочности и долговечности. Сейчас все чаще делают лучи толщиной 5 и даже 6мм, потому что скорость и мощность дронов тоже возросла.

Типы рам и лучей

Форма рамы определяется тем, как лучи соединены с телом. Это не только влияет на внешний вид, но и влияет на летные характеристики. На сегодня популярны такие формы рам:

  • H
  • X
  • Гибрид Х
  • Вытянутая Х
  • Квадратная (Коробка)
  • Plus

На первый взгляд может показаться, что все рамы одинаковые, но на самом деле они все разные. Насчет формы рамы и влияния на полет — вопрос спорный, сообщество пилотов так и не определилось, как форма лучей влияет на летные характеристики. По-своему опыту скажу, что форма хоть немного, но все же влияет на полет, с каждым типом рамы дрон ведет себя в воздухе по-другому.

Толщина карбоновой рамы

Толстое углеродное волокно повышает прочность и жесткость рамы, но и повышает вес все рамы.

Для лучей важность имеет долговечность, так как они в основном принимают весь удар при авариях, поэтому как правило лучи толще, чем тело рамы, тело обычно толщиной 2 мм, а боковые пластинки вообще 1мм.

5-и дюймовые рамы обычно делаются из карбона толщиной 3-4 мм, хотя сейчас уже делают и 5 и 6 мм толщину. Идеальной толщиной считается значение в 4 мм, не слишком тяжелая рама и не слишком хрупкая.

толщина карбоновой рамы, 3 мм и 4мм
толщина карбоновой рамы, 3 мм и 4мм

Фотографии

Цена: 

  • Цифровая, без приемника — US$385.99;
  • Аналоговая, без приемника — US$289.99.

На Aliexpress на момент публикации дрон еще не поступил.

Цельные рамы

Рама может быть спроектирована так, чтобы была возможность менять лучи, но это еще и означает дополнительный вес — винты, болты, дополнительная донная пластина. Много лишнего веса.

цельная рама и разборная рама
цельная рама и разборная рама

Избежать наличие лишнего веса поможет цельная рама (монорама), где лучи и тело это единая пластина. Такая рама не только легче, но и значительно упрощает и ускоряет сборку. Но, если вы сломаете луч, менять придется всю пластину, поэтому дешевле поменять один луч в сборной раме, а не целиком менять пластину, да еще и переносить всю электронику.

Если вы гоняете на дроне и часто падаете, разумнее использовать сборную раму.

Современные рамы делают прочными, но для фристайла использовал бы рамы с толщиной не менее 4мм и это для 5-6 дюймовых размеров.

Что касается жесткости, то я считаю, что у сборных рам она выше. Также жесткость зависит от толщины материала.

Выводы

В общем и целом, выбор рамы это важный шаг перед сборкой дрона, от выбора будет зависеть то, как он будет летать, как часто будет ломаться, как удобно будет ремонтировать  и распологать аккумулятор и экшен-камеру. Также, нужно задать вопрос, для фристайла собирается дрон или для гонок и уже исходя из этого, выбирать себе раму. Не стоит покупать самую дешевую и тонкую, с такой будет много проблем.

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий