Как выбрать правильный электромотор для квадрокоптера. Двигатель для квадрокоптеров


Как выбрать правильный электромотор для квадрокоптера

Этот небольшой гайд поможет понять основные принципы работы электромотора и вы сможете выбрать правильную модель для квадрокоптера, с нужными вам характеристиками, если вы собираете его своими руками.

Если для вас все это в новинку и вы первый раз строите свой квад, то вам нужно понимать связь между тягой мотора и весом летательного аппарата. Это важно при постройке квадрокоптера любого размера. Хотя есть вы собираете себе мини квадрокоптер, то можете сразу переходить к разделу «Размер мотора».

Общий вес летательного аппарата

Во-первых, необходимо знать общий вес летательного аппарата. Не переживайте, если в первый  раз вы точную цифру посчитать не сможете. Но он точно должен включать следующее: рама, полетный контроллер, плата управления, моторы, лопасти, электронный регулятор скорости, батарея и загрузка типа HD камеры. Более подробно про этот список я уже рассказывал в статье.

Размер рамы

Во-вторых надо определиться с размером рамы, на которой вы и будете собирать собственно сам квадрокоптер. Зная размер рамы можно будет уже знать и размер лопастей.

Необходимая тяга

После решения вопросов с весом и размером рамы, можно будет хотя бы грубо определить необходимую тягу, которую должны давать моторы с заданными лопастями, чтобы поднять летательный аппарат в воздух.

Соотношение тяги и веса

Главное правило — моторы должны обеспечить как минимум двойную тягу относительно общего веса квадрокоптера. Это необходимый минимум, с которым аппарат сможет взлететь и им можно будет нормально управлять. Если тяги будет мало, то управление будет с заметными лагами, реагировать на команды он будет крайне вяло, а в некоторых случаях вообще не сможет взлететь.

На пример, если вы построили квадрокоптер, у которого общий вес 1 кг, то общая тяга моторов при максимальной нагрузке должна составлять 2 кг. или 500 гр. (для 4-х моторного аппарата) на каждый мотор. Но было бы не плохо иметь все таки побольше тяги, лишней она не будет.

Для гоночного дрона соотношение тяги и веса должно быть на много выше в сторону тяги. Вполне нормально для скоростных мини квадриков иметь соотношение 8:1 и даже 10:1. При таком раскладе аппарат будет очень маневренным, скоростным, динамичным. Но тут надо учитывать тот факт, что при большом уровне тяги повышается сложность управления и новичку с таким дроном совладать будет крайне сложно, т.к. даже еле заметное движение стика будет давать сильный толчок, так можно и в космос квадрокоптер запустить :D.

Если вы собираетесь просто летать в свое удовольствие, то я бы рекомендовал пытаться собрать аппарат с соотношение тяга:вес — 3:1 или 4:1. Это даст вам хороший контроль в управлении и можно будет в будущем расширить загрузку, повесить камеру посерьезнее или батарею с большей емкостью. Но если вы строите гоночный квадр, то тут ни чем ограничиваться не стоит, делайте его с таким соотношением, с которым вы сможете справиться.

Размер мотора

Размер электромотора для радиоуправляемой техники обозначается четырьмя символами — AABB. AA — это ширина статора, BB — высота статора или его диаметр. Обозначать принято в миллиметрах (мм). Тут есть небольшая закономерность: чем выше статор, тем больше мотор выдает мощности на больших оборотах, а чем он шире, тем больше тяги на низких оборотах.

Что такое статор бесколлекторного мотора — статор это стационарная, неподвижная часть мотора в середине, которая обернута в медную обмотку. Обмотка состоит из множества слоев тонкого металла, которые спрессованы вместе и каждый имеет тонкий изоляционный слой.

Размер лопастей, которые подойдут для того или иного электромотора определяется размером вала. К примеру, моторы для лопастей с размером от 10 до 15 см имеют вал М5. В современных моторах вал объединен с кожухом мотора (как на картинке).

Константа скорости (KV)

Константа скорости или постоянная скорость (KV) это очень важный параметр при выборе бесколлекторного мотора для квадрокоптера. Она обозначает теоретическое увеличение оборотов вала мотора без нагрузки при увеличение напряжения на 1 Вольт. Например, если запитать мотор 2300 KV батареей 3S на 12,6В, то вал буде крутиться со скоростью 28980 оборотов в минуту (2300 х 12,6), без лопастей. Но это приблизительная величина и она всегда указана на маркировке мотора.

При установке лопастей на мотор, скорость его вращения, конечно же сократиться, из-за сопротивления воздуха. Чем выше KV, тем быстрее этот электромотор может раскручивать лопасть, но вот низкий KV означает, что у мотора большая тяга. Так что обычно большие лопасти мы ставим на моторы с низким KV, а короткие на большие KV.

Значение (KV) константы скорости определяется количеством медной обмотки на статоре и мощностью магнитов. Если в общих чертах, то здесь обратная зависимость между количеством обмотки и показателем KV.

Если вы попытаетесь установить на электромотор с высоким KV большие лопасти, то мотор будет пытаться раскрутить их как можно быстрее, будет сжирать много энергии, генерирую при этом излишнее количество тепла. В итоге мотор можно легко спалить.

Что такое N и P?

Вы наверное видели на маркировке мотора нечто подобное — «12N14P». Число перед N означает количество электромагнитов в статоре, а число перед P — количество постоянных магнитов в моторе. И большинство электромоторов, которые вы найдете для квадрокоптера будет иметь как раз такое обозначение — 12N14P. Но моторы с низким KV могут иметь несколько меньшее количество магнитов, для более эффективного набора тяги. Но сильно на этот показатель обращать внимания не нужно при выборе мотора, просто знайте, что это обозначает, вдруг вас кто нибудь спросит.

Размер рамы => Размер лопастей => Размер мотора

Зная размер рамы, мы можем примерно определиться с размером электромотора, который нам нужен. А все это потому, что размер рамы ограничивает размер лопастей, а для каждого размера лопасти и нужно подбирать мотор (скорость вращение, тяга, см. выше). И вот тут как раз вступает значение KV. Вы должны быть уверены, что у мотора будет достаточно тяги, чтобы крутить лопасть, а способность крутить лопасть зависит от размера статора. Короче, больше статор, больше KV, больше потребление тока.

В таблице ниже можно посмотреть зависимость размера рамы, размера лопастей, размера мотора и значения его KV.

Размер рамы Размер лопасти Размер мотора Значение KV
150 мм или меньше 3″ или меньше 1105 -1306 или меньше 3000KV или выше
180 мм 4″ 1806 2600KV – 3000KV
210 мм 5″ 2204-2208, 2306 2300KV-2600KV
250 мм 6″ 2204-2208, 2306 2000KV-2300KV
350 мм 7″ 2208 1600KV
450 мм 8″, 9″, 10″ или больше 2212 или больше 1000KV или ниже

Вольтаж и потребление тока

Так же важно понимать, что вольтаж оказывает большое влияние на выбор как мотора так и лопастей. При большом вольтаже мотор будет стараться крутиться сильнее и от сюда будет потреблять больше энергии.

Читаем технические характеристики мотора

При выборе электромотора для квадрокоптера обязательно проверяйте его технические характеристики. Учитывайте все то, что мы обговорили выше. Вот, к примеру, модель Micro Brushless Outrunner  18-11 2000KV.

  • KV — 2000
  • Вес — 10 гр.
  • Макс.потребление тока — 5,5 А
  • Сопротивление — 0
  • Макс. вольтаж — 7 В
  • Мощность — 0
  • Вал — 2 мм
  • Длина — 22 мм
  • Диаметр — 18 сс
  • Общая длина — 30 мм
  • Рекомендуемые лопасти — 7″ х 5″
  • Рекомендуемая мощность — 7,4 В
  • Тяга — 130 гр. / 5000 об/мин

Основные факторы, которые влияют на эксплуатационные характеристики мотора

Предположим, вы уже определились с размером мотора и уже подобрали несколько моделей, из которых и выбираете. Чтобы выбрать лучший мотор, нужно учитывать следующие факторы:

  • Максимальная тяга
  • Потребление тока
  • Эффективность
  • Вес

Подумайте, что вы хотите в итоге получить и уже на основе этого делайте окончательный выбор.

Тяга и мощность

Первое, на что смотрят большинство покупателей электромоторов — это тяга. Чем больше тяга, тем больше ускорение, но тут надо еще смотреть на эффективность. Возможно эта тяга будет для вас избыточна, а мощные мотор очень прожорлив и ваша батарея в мгновение ока будет высаживаться в ноль. Если ваш квадрокоптер поглощает большое количество тока при большом ускорении, то ваша батарея должна быть способна выдавать такие показатели, а иначе вам обеспечен перегрев батареи и она еще может вздуться из-за этого.

Но при выборе мотора нельзя ограничиваться только мощностью и тягой. Есть и другие важные параметры.

Вес мотора

Вес мотора очень часто игнорируют неопытные сборщики квадрокоптеров, но это немаловажные фактор. Т.к. моторы устанавливаются по углам рамы, то соответственно они оказывают большое влияние на отзывчивость дрона при управлении. Чем тяжелее мотор тем больше момент инерции квадрокоптера и тем сложнее изменяется угловая скорость в полете. На практике, такие тяжелые моторы при выполнении переворотов потребуют больше времени для набора необходимой угловой скорости, т.е. вы нажимаете на кнопку, а ваш дрон на доли секунды задумывается, пытаясь набрать обороты и выполнить маневр. Тяжелые моторы должны обладать большей тягой.

У самого мотора есть свой момент инерции. И опять, чем тяжелее мотор, тем больше ему самому нужно тяги и времени, чтобы раскрутиться до необходимых оборотов. Все это в итоге выливается в тормознутость аппарата, в его валкость, плохую отзывчивость и не точное управление. Для акробатических полетов и гонок, вес мотора играет одну из ключевых ролей.

Эффективность

Эффективность мотора обычно измеряется в граммах на ват (тяга/мощность). Важно оценивать эффективность на всем диапазоне газа. Некоторые моторы эффективны при низком газе и теряют эффективность, потребляя излишне много энергии при своих максимальных оборотах. Но неэффективный мотор не только сильно съедает и так ограниченную энергию в полете, тем самым сокращая его продолжительность, он также способствует просадкам напряжения. Неэффективный мотор может либо не выдавать необходимой тяги или потреблять излишний ток.

Дополнительные факторы, влияющие на эксплуатационные характеристики мотора

Не все характеристики той или иной модели электромотора производитель официально публикует, и кроме как на собственных тестах их нигде найти не удастся.

  • Тяга
  • Время отклика
  • Температура
  • Балансировка и вибрация

Тяга — это на сколько быстро мотор может увеличивать/изменять скорость вращения. Это влияет на точность управления и отзывчивость квадрокоптера во время полета. Большая тяга дает мгновенный отклик, т.к. скорость вращения меняется так же мгновенно. Большая тяга, так же позволяет ставить лопасти побольше (если рама конечно позволяет), правда в ущерб батарее. Если же ставить тяжелые лопасти на мотор с низкой тягой, то он вообще не будет способен раскрутить их до нужного значения. Но у высокотяговых моторов есть и свой недостаток — это вибрация, которую очень сложно устранить. Из-за повышенной реакции на команды возможны излишние ошибку в управлении и рыскание квадрокоптера

Время отклика — зависит напрямую от тяги, чем ее больше тем лучше отклик. Для оценки времени отклика можно посмотреть на сколько быстро мотор наберет обороты с 0 до максимального значения. И еще время отклика сильно зависит от лопастей.

Температура — магниты в мотора быстрее размагничиваются при высоких температурах, отсюда падение характеристик летательного аппарата. Чем холоднее мотор, тем он дольше проживет.

Вибрация — Если мотор плохо сбалансирован или плохого качества сборки, это приведет к повышенной вибрации во время полета. Поврежденные или несбалансированные лопасти так же ведут к излишней вибрации.

Некоторые другие особенности моторов для квадрокоптеров

Так много переменных, которые могут повлиять на итоговые характеристики мотора. К примеру, моторы с одним и тем же размером статора, одинаковым KV имеют разную тягу и потребление тока при одинаковых лопастях. И все это из-за различий в конструкции (разные магниты, обмотка, корпус, вал и т.п.). Следующие особенности могут неким образом повлиять на эксплуатационные качества электромотора и даже могут изменить его характеристики.

Полый вал

Это позволяет использовать более прочные и тяжелые металлы или наоборот понижает вес мотора.

Типы магнитов

Магниты, которые устанавливаются в бесколлекторные электромоторы обозначаются как N52, N54 и т.д. Чем выше число, тем больше сила магнитного поля и тем больше тяга и лучше отзывчивость мотора.

Толщина статора

Чем тоньше, тем лучше, тем больше мощности, меньше генерируется тепла и лучше эффективность.

Обмотка/Толщина проволоки

Толщина проволоки в обмотке вокруг статора играет большую роль. Толстая обмотка обладает меньшим сопротивлением, что позволяет пропускать больше тока. А тонкая обмотка приводит к меньшей пропускной способности и большему сопротивлению. Однако толстая обмотка требует больше места, что означает меньшее количество витков и от сюда меньше противоэлектродвижущая сила (оборотная ЭДС). А это в свою очередь напрямую влияет на константу скорости (KV). Чем больше витков проволоки в обмотке, тем больше оборотная ЭДС при текущей скорости вращения и от сюда меньше KV.

Воздушный зазор

Это расстояние между постоянными магнитами и статором. Магнитное поле уменьшается нелинейно с расстоянием и сократив его можно заметно увеличить мощность мотора. Но меньший зазор дает не только больше мощности и энергоэффективности, но и улучшает тягу и отзывчивость.

Дугообразные магниты

Электромоторы с дугообразными магнитами лучше, их можно расположить ближе к статору и они сплошные, без пропусков.

Сечение проволоки/количество витков в обмотке

Обмотка в моторе определяет его мощность и потребление тока. Меньше обмотка = меньше сопротивление = больше тока может пройти = больше частота оборотов. Вот почему моторы с большим значением KV имеют обмотку в статоре меньше.

Но у этого есть и обратная сторона. При меньшей обмотке у нас будет меньше сила магнитного поля и от сюда меньше тяги. И еще, чем больше проходит тока через обмотку, тем больше она нагревается и тем меньше общая эффективность.

Чтобы найти компромисс производители пошли путем увеличения обмотки за счет использования толстой медной проволоки. Это уменьшит сопротивление в обмотке, увеличит мощность без ущерба в скорости и тяге. А чем больше сечение проволоки, тем больше может пройти тока без чрезмерного нагрева.

Но вот чем толще проволока и больше обмотка, тем тяжелее сам мотор. Кроме того, обмотка занимает в корпусе мотора уже много места. И вот поэтому мощные моторы должны быть большими.

Крепление колокола мотора

Для крепление колокола мотора на месте используется несколько типов фиксаторов: C-clip, E-clip и болт. У каждого типа есть свои плюсы и минусы и точно сказать какой из них лучший я затрудняюсь.

Вообще, крепление на болту более удобно для последующего обслуживания мотора, колокол гораздо легче снять и потом снова одеть. Но тут есть риск перетянуть болт и заклинить его в валу, что может привести к затруднению при вращении. Бывали случаи когда болт самораскручивался и колокол улетал. Но и C-clip тоже страдает от подобных проблем самопроизвольного расцепления.

Закрытый и оголенный низ мотора

Классический корпус электромотора предполагает полностью закрытую конструкцию. Но сейчас замечена тенденция на открытый низ. И тут и там есть свои положительные и отрицательные моменты.

Закрытый (слева) и открытый (справа) низ электромотора

Конструкция с закрытым низом предполагает большую прочность, а вот открытый низ — меньше веса, легкость. Открытый мотор легче чистить от грязи, в отличии от закрытого, в котором грязь может набиваться со временем, мешая ему работать.

С открытым мотором лучше видно как сильно затягивать болты при его креплении на раму. А то бывали случаи когда их перетягивали или болты были слишком длинными и ими повреждали обмотку.

Прямое или обратное вращение

Маркировка у моторов может иметь значения CW и CCW, что означает Clockwise (По часовой стрелке — Прямое), Counter Clockwise (Против часовой стрелки — Обратно). Но это совсем не означает, что мотор может вращаться исключительно в этом направлении. По факту, как ты его подключишь к питанию, так он и будет вращаться. Различие у них не в этом, а в резьбе вала.

В квадрокоптере должно быть 2 мотора с прямым вращением и 2 с обратным, так чтобы гайки на валах все время находились в затянутом состоянии.

Чтобы точно определить правильная ли у вас резьба, т.е. правильный ли вы ставите мотор на то или иное место, приложите гайку к валу и начните вращать мотор в ту сторону, в которую он по вашей задумке должен вращаться. Если гайка закручивается, значит все у вас правильно.

topdrones.ru

Квадрокоптеры с бензиномотором: все плюсы и минусы

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.

Недостатки электрических квадрокоптеров

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:

  • Стоят дорого
  • Плохо переносят минусовые температуры
  • Не являются универсальными
  • Требуют длительного времени на зарядку
  • Обладают значительным весом и размерами

Достоинства и недостатки бензиновых квадрокоптеров

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).

Виды бензиновых квадрокоптеров

Существует две принципиальные модели квадрокоптеров:

  • Только с ДВС
  • Гибриды (то есть ДВС и электродвигатель)

Второй вариант является более сложным в изготовлении, однако удобнее в управлении. Возможно, именно гибриды в итоге получат большее распространение.

Дроны с двс

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:

  • Goliath MKII
  • HLQ
  • Nitro Stingray
  • Belias
  • MMS Drone
Goliath MKII

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.

Incredible Heavy Lift Quadcopter (HLQ)

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.

Nitro Stingray

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.

Belias

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.

MMS Drone

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.

Гибридные квадрокоптеры

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.

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

обзор дорогих и бюджетных дронов

Доброго времени суток, наши уважаемые читатели. Покупая свою первую радиоуправляемую модель, начинающие пилоты часто не задумываются о том, какие двигатели в ней установлены (бесколлекторные и коллекторные моторы) и есть ли на борту GPS модуль. Во главу угла ставится стоимость, но принцип чем дешевле, тем лучше не всегда применим к беспилотникам. Тем более, что квадрокоптер с бк моторами и gps начального уровня стоит ненамного дороже бюджетных моделей, а в управлении и эксплуатации заметно выигрывает.

Преимущества бк моторов

На квадрокоптерах могут быть установлены либо коллекторные моторы, либо бесколлекторные. Первый тип широко используется в бюджетных моделях.

Почти все мультикоптеры стоимостью до 100$ оснащаются коллекторными движками. Эти моторы отличаются дешевизной и неплохими техническими характеристиками. Однако они часто выходят из строя (из-за трения между коллектором и щетками) и не способны выдавать максимальные обороты. Если вы планируете летать часто и долго, то рекомендуем сразу приобрести запасные движки, так как ломаться они будут с неприятной регулярностью. Но для недолгих и не частых запусков данный тип моторов подходит.

В движках бесколлекторного типа нет ни коллектора, ни щеток. Трение не оказывает разрушающего влияния на детали мотора, поэтому ломаются двигатели очень редко. Каждый мотор оснащается регулятором скорости вращения, что позволяет добиться стабильной работы на максимальных оборотах. С бесколлекторными двигателями вы забудете о постоянных ремонтах и поиске запчастей.

За надежность и мощность нужно платить. Недорогие бесколлекторные квадрокоптеры стоят 100-150$, то есть в 1.5-2 раза больше, чем модели с коллекторными движками.

Преимущества GPS модуля

Присутствие GPS модуля практически всегда означает, что беспилотник поддерживает несколько интеллектуальных режимов полета, таких как:

  • Автоматический возврат домой
  • Полет к указанному объекту
  • Облет по точкам

Пилоту всегда известны точные координаты коптера. Это важная информация, особенно в тех случаях, если дрон летит на значительном удалении и визуальный контакт затруднен или невозможен. Если же на борту есть еще и FPV камера, то пилот сможет увидеть и управлять съемкой тех объектов, через которые пролетает коптер.

ТОП 10 квадриков с бесколлекторными моторами и gps

Как мы уже сказали, модели квадрокоптеров с бк движками и gps модулями нельзя считать бюджетными. Продвинутые коптеры оснащаются и тем, и другим, но есть и сравнительно недорогие летательные аппараты.

Бюджетные модели

В категорию бюджетных мы отнесли аппараты стоимостью до 250$. Это не самая большая сумма, если учесть, что покупатель получает квадрокоптер с качественными движками, поддержкой системы глобального позиционирования и увеличенным временем полета.

BAYANGTOYS X21

В базовой версии BAYANGTOYS X21 обойдется в 185$.

Основные характеристики:

  • Размеры 25×25х22 см
  • Аккумулятор 2000 mAh
  • Дальность полета до 450 м
  • Полетное время до 18 минут
  • Камера 1080p
  • Поддержка FPV

В продаже доступен более дорогой комплект Double GPS (200$), с дополнительным GPS приемником, установленным в аппаратуре управления. Использование второго приемника позволяет активировать функции Follow me и Surround.

Cheerson CX20

Довольно интересная модель, еще не так давно продававшаяся за 350$, однако теперь ее стоимость снизилась до 215$. Помимо бесколлекторных двигателей и GPS, она предлагает пользователю обширные возможности по настройке. Исходный код полетного контроллера открыт, и при желании можно внести существенные изменения в модель управления и в режимы полета.

Основные характеристики:

  • Размеры 30×30х20 см
  • Вес 875 г
  • Аккумулятор 2700 mAh
  • Дальность полета до 500 м
  • Полетное время до 15 минут
  • Подвес с креплением под GoPro

В комплекте нет камеры, но зато на подвес без проблем устанавливается GoPro Hero.

MJX B2W Bugs

Один из самых легких коптеров в нашем обзоре, оснащенный, тем не менее, не только бесколлекторными движками, но и GPS. Стоимость аппарата составляет около 230$.

Основные характеристики:

  • Размеры 41×41х80 см
  • Вес 445 г
  • Аккумулятор 1800 mAh
  • Дальность полета до 1000 м
  • Полетное время до 18 минут
  • Подвес с камерой 1080P
MJX Bugs 6

К сожалению, у Bugs 6 нет GPS приемника, однако мы включили его в обзор в качестве одного из самых доступных гоночных дронов. Мощные бесколлекторные двигатели легко разгоняют летательный аппарат до 50 км/ч.

Конечно, более дорогие модели способны показать лучшие скоростные показатели, зато стоимость Bugs 6 в базовой комплектации составляет лишь 94$. Правда, в младшей версии нет камеры, жк-экрана, VR-очков, подвеса, но есть флипы, качественные движки и эффектная подсветка.

За 170$ вы получите камеру с нормальным подвесом, ЖК-экран и очки.

Основные характеристики:

  • Размеры 390×255х160 мм
  • Вес 370 г
  • Аккумулятор 1300 mAh
  • Дальность полета до 1000 м
  • Полетное время до 12 минут
  • Опциональный подвес с камерой 1080P

WLtoys V303

За 187$ доступен весьма качественно собранный бесколлекторный квадрокоптер WLtoys V303. В комплект не входит камера, но зато есть качественный, хотя и простой подвес. Аккумулятор большой емкости позволяет довольно тяжелому аппарату проводить в полете до 15 минут.

Основные характеристики:

  • Размеры 274×274х190 мм
  • Вес 925 г
  • Аккумулятор 2700 mAh
  • Дальность полета до 500 м
  • Полетное время до 15 минут
  • Подвес
  • Моторы 2212 950kv

Модели подороже

В моделях дороже 250-300$ GPS приемник (обычно есть поддержка ГЛОНАСС) и бесколлекторные движки являются обязательными компонентами. Зачастую на этом даже не делается специальный акцент. Мы выбрали несколько беспилотников стоимостью 350-1200$, популярных среди любителей БПЛА.

Walkera Aibao

Первый дрон для компьютерных игр, именно так описывает Aibao его производитель.

Основные характеристики:

  • Вес с аккумулятором 570 грамм
  • 4 бесколлекторных мотора
  • 4k hd camera
  • Дальность полета до 1500 метров
  • Полетное время до 20 минут

На пульте управления располагается крепление для смартфона. В фирменном приложении Walkera доступно несколько игр. В игровом режиме вместо FPV видео на экран выводится игра. Управляя коптером, пилот старается в ней победить.

Phantom 4

Один из самых известных бесколлекторных квадрокоптеров. Обладает отличными техническими и летными характеристиками. Поддерживает несколько режимов полета, использующих в том числе и данные GPS.

Основные характеристики:

  • Размер 289.5 х 289.5 х 196 мм
  • Вес 1.38 кг
  • 2 компаса
  • Бортовой компьютер
  • Высотомер, акселерометр, сонар
  • Аккумулятор 5350 mAh
  • Полетное время до 5 км
  • Длительность полета до 28 минут
DJI Mavic Pro Platinum

Версия Platinum является эволюционным развитием Mavic Pro. Аккумулятор большей емкости позволяет коптеру дольше оставаться в воздухе и дальше летать. Используется хорошо зарекомендовавшая себя складная конструкция, позволяющая быстро уменьшить размеры беспилотника.

Основные характеристики:

  • Размеры в сложенном виде 83×83х198 мм
  • Вес 743 г
  • Аккумулятор 3830 mAh
  • Полетное время до 30 минут
  • Дальность полета до 15 км
Xiaomi Mi Drone 4K

До выхода Mi Drone 4K было много предположений о том, что компании Xiaomi удастся потеснить DJI. Однако чуда не произошло, линейка Phantom по-прежнему считается лучшей в классе любительских беспилотников.

Впрочем, это не означает, что Xiaomi выпустила плохой продукт, просто ожидания к нему были завышенными. Стоимость дрона оказалась не такой бюджетной, как надеялись поклонники марки.

Основные характеристики:

  • Размер 310×380х53 мм
  • Вес без батареи 670 г
  • Аккумулятор 5100 mAh
  • Полетное время 2 км
  • Время полета до 27 минут
  • Камера 4K

Parrot Bebop 2

Французская компания Parrot редко радует новыми моделями, но каждая из них становится знаковой. Не стал исключением и Bebop 2 – функциональный квадрокоптер с камерой, необычным пультом, VR-очками и множеством дополнительных аксессуаров.

Основные характеристики:

  • Размеры 328×328х89 мм
  • Вес 500 г
  • FPV режим
  • 4 бесколлекторных мотора
  • Аккумулятор 2700 mAh
  • Полетное время до 25 минут
  • Дальность полета до 2 км с аппаратурой Skycontroller

Вывод

В этой статье мы хотели показать, что дроны с бесколлекторными двигателями и GPS модулями совсем не так дороги, как принято считать. Безусловно, модели от DJI, Xiaomi или Parrot стоят недешево, но они отлично оснащены на свои деньги.

Но есть и вполне доступные летательные аппараты, покупка которых не станет слишком обременительной для бюджета.

Вот и все, не забывайте подписываться на новые статьи и делиться полезными материалами в социальных сетях. До новых встреч.

Загрузка...

drongeek.ru

Моторы для квадрокоптера на раме S500

Моторы для квадрокоптера на раме S500

О том, из чего я собрал квадрокоптер на базе рамы S500 можно прочитать здесь. Здесь я постараюсь  подробнее написать о своих наработках при выборе моторов.

Моторы бывают коллекторными и бесколлекторными. Бесколлекторные моторы устанавливают на бюджетные модели дронов. Низкая надежность и слабая грузоподъемность делают такие моторы не востребованными в среде профессионалов. Зато, из-за низкой цены, они очень популярны на любительских моделях.

Собирать квадрокоптер на бесколлекторных моторах не имеет смысла. Гораздо проще купить уже готовую модель. Особую популярность имеют квадрокоптеры фирмы SYMA. Внешне они похожи на своих более именитых собратьев от DJI, но по характеристикам находятся далеко позади них.

SYMA – квадрокоптеры на бесколлекторных моторах

Другое дело – бесколлекторные двигатели. Высокая надежность, впечатляющая грузоподъемность и скоростные характеристики – делают такие моторы идеальными для авиамоделей.

бесколлекторные двигатели

В китайских магазинах можно наитии довольно дешевые решения по бесколлекторным двигателям. Но зачастую, дешевое – не значит качественное.

Что влияет на качество бесколлекторных моторов?

Огрехи при изготовлении металлических частей мотора могут вызвать биения. Несбалансированный мотор будет создавать ощутимые вибрации. Такие колебания не позволят получить красивую аэросъемку, а так же могут спровоцировать поломку электронных и механических частей коптера.

Качественные моторы, после сборки, обязательно подвергаются процедуре балансировки. Дешевые моторы, с большой степенью вероятности, такую процедуру не проходят.

Далее катушка. Качество намотки и материал провода могут стать причиной короткозамкнутых витков. Это может вызвать неадекватное поведения квадрокоптера, а потом и вовсе выход из строя некоторых элементов. На моем новеньком квадрокоптере, именно по этой причине, задымился мотор и вышел из строя регулятор.

Качество подшипников бесколлекторного мотора так же играет немаловажную роль. На одном из моих новых моторов были сильные вибрации. Причина – дешевый подшипник.

Подшипники от БК моторов

Ну и последний элемент – ось. Кривая ось на двигателе – причина вибраций и всех вытекающих из этого последствий.

БК мотор, ротор

При выборе моторов я учитывал несколько решающих факторов:

  • Моторы должны быть совместимы с выбранной мной рамой S500.
  • Цена-качество. Хочется получить достойный мотор за приемлемые деньги.
  • Моторы должны справиться с подъемом емкого аккумулятора, подвеса и камеры.

Опытные моделисты при выборе моторов для квадрокоптера производят массу вычислений, которые сводятся к расчету скоростных, грузоподъемных, функциональных параметров будущего летательного средства. Я, как начинающий моделист, выбрал путь проще. Просто посмотрел инструкцию на раму S500 и выписал рекомендуемые к установке моторы: 2212 KV920,  2216 KV880, 2216 KV900, 3108 KV900.

Теперь нужно разобраться с параметрами. Первая цифра указывает на геометрические параметры мотора. Например, параметр 2212 указывает, что размер статора мотора Ø22х12 мм (Статор – это катушка бесколлекторного мотора с магнитопроводом, именно эта часть во многом определяет характеристики мотора). В некоторых источниках указывают, что вторые две цифры указывают размер магнитов.

Параметр KV указывает на оборотистость двигателя в пересчете на поданное напряжение. Я так и не разобрался с этим параметром, знаю только, что двигатели с меньшим KV ставят на коптеры с большей грузоподъемностью, а с большим KV на гоночные.

Выбор производителя бесколлекторного мотора

Я собирал свой первый дрон, поэтому, в большей степени, пытался получить достойный результат за приемлемые средства.

Вариант с производителями  NONAME я сразу отмел. Дешевая подделка именитых производителей – верный путь к крашу коптера. Именно так утверждают бывалые коптероводы. Хотя, справедливости рази, хочу отметить, что многие на них летают и не знают бед.

Второй вариант – дешевый мотор со своим именем. Например, моторы под логотипом ReadyToSky. Именно их я и приобрел, о чем потом немного пожалел. Один из моторов был с явным дефектом подшипника, другой – с дефектом обмотки, что впоследствии обернулось выходом из строя двух регуляторов.

БК моторы ReadyToSky

Поначалу, такой выбор моторов меня огорчил, но затем, когда бракованные были заменены, все пошло по плану.

Пока мучился с заменой моторов, присмотрел другого производителя – Gartt. Моторы этой фирмы немного дороже, но отзывы на них лучше.

Сегодня сделал заказ моторов Gartt на гоночный квадрокоптер. Как только получу, обязательно отпишусь о них.

InfoConnector рекомендует #01 Отличный пауэрбанк, с удобным, встроенным проводом для зарядки PINENG PN 951 10000mAh Эта зарядка реально выдает заявленные 3.4 ампера! Очень быстро заряжает телефоны Ugreen... Глянцевые и матовые мониторы При выборе ноутбука немаловажную роль играет тип монитора: глянцевый или матовый. Поэтому, прежде чем совершать такую покупку, необходимо определиться, какой из двух видов больше подойдет... Способы усовершенствовать ноутбук Что лучше стационарный системный блок или мобильный ноутбук? Этот вопрос часто становится причиной горячих дискуссий и понятное дело, что всё сводится к тому, что стационарный ПК намного проще... Блокируем доступ в Интернет любой программе. В век компьютерных сетей и бурно разрастающейся всемирной паутины Интернет множество выпускаемых программ и приложений используют сетевые ресурсы для показа реклам, вызова справки и многого...

www.infoconnector.ru