Как правильно выбрать комбинацию пропеллер / двигатель для квадрокоптера?

Есть много сайтов, которые кратко объясняют эту проблему и даже предлагают комбинации. Однако я хотел бы получить более подробное объяснение. Что даст моему квадроциклам больше ловкости? Нужны ли мне двигатели / опоры большего размера в тяжелом квадрате, чтобы достичь того же уровня ловкости, что и в более легком квадрате?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Вот что я понял по этому вопросу:

Квадрокоптер не нуждается в двигателях с высокой частотой вращения, так как имеется 4 гребных винта, обеспечивающих тягу, а двигатели с высокой скоростью вращения требуют большей мощности аккумулятора.
Большие винты дают больше тяги на оборот от двигателя.

Вопрос больше сфокусирован на общих характеристиках различных комбинаций, но на ум приходят некоторые конкретные вопросы:

Для какой комбинации будет эффект увеличения размера гребного винта по сравнению с установкой двигателей с более высокой частотой вращения?
Какие изменения нужно будет сделать, чтобы поднять более тяжелый квад?
Как я могу добиться большей ловкости в моем квадре?

quadcopter

— klonq
источник

Вы ищете лучшую комбинацию опора / двигатель с учетом маневренности или просто "лучшую"? Некоторое время назад я хорошо осмотрел комбинацию, которая просто подняла бы вес моего квадротора с земли. Мне интересно, какие факторы будут управлять гибкостью.

— Bojangles

@JamWaffles Я думаю, вопрос в том, какие свойства компонентов дают какие свойства квадрокоптера в целом?

— Алекс Чемберлен

@JamWaffles посмотреть мои правки

— klonq

Просто некоторая неофициальная информация: в двух магазинах, которые я покупаю у - aeroquadstore.com и towerhobbies.com - есть таблица, показывающая, среди прочего, характеристики пропеллера против унции подъема на некоторых из их бесщеточных моторов, это может быть хорошим местом для начать получать некоторые предварительные данные, хотя я считаю, что оба магазина слишком дороги, чтобы быть конкурентоспособными.

— Крис

Что-то, из-за чего я пытаюсь найти ответ, - это сочетание между опорой и мотором. Итак, я начинаю строить свой первый квад. Я выбрал 400 кВ мотор с 6900 оборотами в минуту и 10x6 пропеллером. Я знаю, что у меня есть кадр, который может взять 12-дюймовую опору, но что может взять мотор? Кажется, что этой информации нет. Я хочу получить опору 12x10 на каком-то этапе, возможно, даже больше, если я получу большую раму Могут ли мои моторы справиться с этим? Опять же, что могут сделать мои моторы, прежде чем они начнут сильно напрягать их?

Ответы:

Выбор правильной комбинации проп / мотор может быть сложной задачей. Что еще хуже, подавляющее большинство двигателей RC будет иметь неопределенные или несуществующие характеристики. Это делает очень трудным делать "настоящую" математику. Вместо этого вам придется полагаться на рейтинг тяги опоры или использовать известную комбинацию, проверенную другими людьми.

Пропеллеры: маневренность четырехугольника зависит от того, насколько быстро вы можете изменить тягу (как быстро вы можете изменить обороты реквизита).

Меньшая опора легче ускорять и замедлять, тогда как большая опора требует очень много времени для изменения скорости. За пределами определенного размера вы по существу не можете летать. Вот почему вы видите гексакопторов и октокоптеров, которые используют больше, меньший реквизит вместо гигантских квадроторов.

С другой стороны, эффективность пропеллера связана с площадью опоры (или радиуса в квадрате), поэтому небольшое увеличение диаметра опоры сделает этот квад гораздо более эффективным.

Чем быстрее вы хотите идти, тем более агрессивный шаг вы хотите. Поскольку квадроторы обычно колеблются, это означает, что вы хотите наименьшую доступную высоту звука. Если вы хотите пойти куда-то быстро, может потребоваться более высокий шаг.

Моторы: Как правило, вы просто выбираете двигатель, который соответствует данной опоре. Слишком большой двигатель будет тяжелым, а слишком маленький двигатель будет плохо работать или перегореть.

Меньшая опора требует более высокого числа оборотов в минуту, потому что они должны вращаться быстрее, чтобы создать эквивалентный подъем.

Если вы соберете все воедино, эффективный квадроцикл будет иметь двигатели с правильными размерами и низким числом оборотов в минуту с очень большими опорами.
Для акробатического квадроцикла потребуются меньшие, более агрессивные опоры, более быстрые двигатели, и вы можете даже перегружать двигатели для более быстрого отклика.

Несмотря на то, что вам будет сложно найти кривые крутящего момента для двигателей Rc, у вас будут значения силы тяги и тока для данного винта, что позволяет довольно просто определить, сколько вы можете поднять и приблизительно, сколько вы можете летать, когда вы выбрали комбинацию. ,

Как правило, вы хотите соотношение тяги / веса 2: 1 для стандартного квадроцикла и 3: 1 или выше для чего-то акробатического. 1.5: 1 уже летал.

— user65
источник

Из этого я мог бы сделать вывод, что «акробатический» также будет менее стабильным? Или более высокие обороты компенсируют это? А просто способность быстро менять обороты делает его «нестабильным контролируемым образом», чтобы вы могли быстро вращаться?

— Пол

Просто чтобы добавить хороший ответ user65 .

Быстрое вращение вокруг горизонтальной оси будет вызвано большой разницей между тягой, создаваемой противоположными двигателями. Чем больше разница, тем больше скорость вращения. Таким образом, двигатели, которые могут создавать гораздо большую тягу, чем необходимо для простого удержания вертолета в воздухе, помогут добиться быстрых вращений.

Быстрое вращение вокруг вертикальной оси происходит из-за большой разницы в крутящем моменте между одной противоположной парой и другой. Так что теперь вам нужно не только много запасной тяги, но и много тяги пропеллера.

К сожалению, оба эти требования (запасная тяга и сопротивление тяги) подразумевают более низкую эффективность.

— Rocketmagnet
источник