Меню

Как измерить размеры квадрокоптера



Размер коптера

Под размером коптера (Wheelbase) принято понимать расстояние между осями диагонально (напротив) расположенных моторов коптера в миллиметрах, если эти оси являются вершинами правильного многоугольника, либо диаметр описанной вокруг такого многоугольника окружности, если моторы коптера расположены неклассическим образом (например, это справедливо для трикоптера). В общем случае — это расстояние между наиболее дальними друг от друга моторами.

Обычно в названии (модели) коптера в качестве размера указывается не точное расстояние между осями моторов, а округлённое до нескольких устоявшихся классов:

  • Игрушечные, микрокоптеры — как правило имею размер значительно меньше 250 мм, предназначены для развлечения или тренировки базовых навыков управления коптерами.
  • 250-й размер (миникоптеры): обычно это небольшие квадрокоптеры с FPV-оборудованием, предназначенные для FPV-гонок, но могут быть и другого назначения.
  • 350-й размер: в этот класс входят такие популярнейшие квадрокоптеры, как DJI Phantom, Walkera QR X350 PRO, Cheerson CX-20 и множество других моделей, как правило, предназначенных для любительской съёмки с воздуха.

Следующие классы коптеров представляют собой увеличивающиеся с шагом 50 мм числа (400, 450, 500, . 1100, . ) и не имеют настолько ярких представителей, как 250 и 350. По большей части они представлены не готовыми к полёту аппаратами, а рамами или китами или самодельными конструкциями.

Источник

Расчет коптера

полётная масса Эмпирика прикидки максимальной массы мультироторных коптеров от габаритов платформы или длины диагонали между моторами при условии максимально вписанных винтов—— масса в кг равна десять умножить на диагональ в метрах в квадрате——м=10d2—- например при диагонали 32 см или 0.32 метра получаем 10 х (0.32)х0.32=10х0.1=1 кг типично для 8 дюймовых вмг—- или при диагонали в 1 метр получим 10 кг приемлимой максимальной полетной массы! можно решить и обратную задачу——заказчик просит спроектировать мультиротарную платформу на 10 кг полезной нагрузки——значит масса полётная будет 4х10 кг =40кг , тогда сразу прикидываем что размер диагонали равен корень квадратный из 40/10 или корень из 4 и получаем 2 метра!

Академический метод расчета мощности электро вмг по тяге в режиме висения в полгаза —- 1) желаемая тяга в ньютонах делить на ометаемую площадь винта в метрах квадратных—нагрузка в паскалях! например хочу получить 500 г силы = 5 н тяги на стопе с винта диаметром 10 дюйм или 5 дм2 =0.05 м2——получаем нагрузку 5н/ 0.05м2=100 н/м2!

2) корень квадратный из соотношения нагрузки к плотности среды—это скорость потока метры в секунду в плоскости винта! корень квадратный из соотношения 100 н/м2 /1.23 кг/м3=( 81)0.5=9 м/с.

3) потребляемая электро мощность на среднем газу в ваттах с учётом кпд вмг —-это произведение тяги на скорость делённое на кпд электро-вмг!————где КПДвмг =40% у мелких квадриков диагональю до 25см, КПД=50% у средних коптеров с диагональю до 50см, КПД=60% у больших до 100см, КПД=70% у крупных квадрокоптеров с диагональю свыше 2м

потребляемая моща в полгаза равна 5 н х 9 м/с / 0.66=67.5 ватт——это эквивалентно мотору массой 65-70 грамм !

4) для режима статики удобно применять эмпирическое выражение зависимости геометрии двухлопастного винта и размеров статора многополюсного бк электромотора как произведение диаметра на шаг пропеллера в см эквивалентна произведению диаметра на длину статора в мм D(см)H(см)=d(мм)l(мм)—- например 25,2см х12,6см=318=22мм х14.4мм

эффективность по тяге при висении эмпирическая зависимость для модельных размеров пропеллеров мультироторов в полгаза, диаметр винта в дюймах приблизительно равен максимальной удельной тяге электро-вмг например 3дюйм=3 грамм на ватт—-4д=4г/вт—-5д=5г/ вт—-6д=6 г/вт и так далее вплоть до 15д!

Обычно наибольшую эффективность по удельной тяге показывают двухлопастные пропеллеры—-но при ограничении габарита по диаметру из-за конструктива используют трёх и четырех лопастные для повышения тяговооруженности при том же моторе и акку! Также многолопастные винты лучше работают в турболизированом потоке от ветра в приземленном слое—по причине меньшей паразитной пульсации давления при проходе лопастями секторов ометания в косом потоке и пересечении луча! Как результат ——меньше трясёт весь аппарат, корректней работает АП и видеокартинка не дерганая!

косой поток Коптер при движении в горизонте относительно воздуха летит благодаря наклону оси винта от вертикали в направлении полёта —этот режим вызывает косой обдув на плоскость вращения винта——явление очень сложное с точки зрения мгновенного аэродинамического обтекания каждого фрагмента лопасти в зависимости от сектора расположения лопасти! В классическом одновинтовом вертолёте для адаптации к косому обдуву придумали автомат перекоса угла установки лопастей в зависимости от сектора—-при этом лопасть начинает работать как крыло и частично разгружает мотор по потребляемой мощности в полтора раза правда только в узком диапазоне горизонтальной скорости —-называется крейсер ! В мультироторах винту с фиксированным шагом удаётся адаптироваться благодаря упругому динамическому кручению лопасти из эластичного материала типа термопластика плюс-минус пару градусов—-разгрузка мотора на крейсере около 1.1-1.2 раза относительно режима висения!Форма,профиль и крутка лопасти у коптерных винтов оптимизированных для работе в косом потоке имеют свою специфику и мало подходят для других задач—-тоесть плохо работают на самолётах.

минимальная скорость крейсера тождественна скорости потока через винт в режиме висения для квадрокоптера v=(mg )0.5/2D,

винт в косом потоке начинает работать как крыло в набегающем потоке! А вот при максимальной скорости полёта в два раза выше, чем скорость потока при весении потребляемая мощность вмг вырастет также в 2 раза!

Тогда скорость можно принять как половину от угла наклона или например 0.5 х10 град=5 метров в секунду для большинства мультиротарных коптеров! На практике если наклон при висении более 15-20 град например на высоте 100 метров и выше, то ветер уже критичный для невозврата против ветра——выход жаться к земле, где ветер слабее 1.5 раза и огородами ползти домой! Воздушная скорость коптера эмпирически это произведение шага на частоту—— Vпол=Hf !

Парадокс работы винта в косом потоке для мультироторных платформ заключается в следующем ——максимальная воздушная скорость ла определяется скоростью потока, как произведение геометрического шага винта на частоту вращения и равна именно скорости потока в плоскости винта несмотря на то что ось или вектор тяги не параллелен движению самого коптера по сравнению с самолетом,а развернут под большим углом к горизонтали и почти вертикальный 60-80градусов—-получается что струя воздуха относительно коптера выворачивается из прямой классической воронки при висении в змееобразную загогулину похожую на раструб саксафона засасывающего набегающий поток с трансформацией скоростей в горизонтальную составляющую!

«10 заповедей» авиаконструктора квадрокоптера(дрон)

1) масса полётная это четыре массы полезного груза mпол=4mгруз, где m(рамы+авионика)=mвмг=mакку=mгруз

2) диагональ между моторами в сантиметрах это корень квадратный из полётной массы дрона в граммах L=(m)0.5

3) удельная тяга винта (грамм/ватт) в режиме висения на полгаза равна диаметру пропеллера в дюймах D(дюйм)=m/Рпот

4) скорость крейсера в горизонтальном полёте равна скорости потока через винт при весении Vкр=Vвис(м/с)=5(m(г))0.5/D(см)

5) мощность потребления вмг при весении равна полтора произведения массы на скорость потока Pст=UаккуIст=0.015m(г)Vвис

6) напряжение аккумулятора эмпирически корень квадратный из одной десятой полётной массы в граммах Uакку(в)=(0.1m)0.5

7) перегрузка на ла или относительный запас тяги это максимальная тяговооруженность —- Fст(г)/m(г)=Kт=2—4единицы

8) относительный запас скорости полёта это корень в степени 0.66 из тяговооруженности Kск=(Kт)2/3——тогда Vмах=VвисKск

9) коэф.полезного действия электро-вмг в горизонтальном полёте на полном газу 50% ——Pпотреб=0.02m(г)Vмах=UаккуIпол

10) произведение диаметра и шага двухлопастного винта в см равно произведению диаметра и длины статора бк в мм DH=dl

Источник

Классы квадрокоптеров – какие бывают и для чего используются

Сегодняшняя статья в большей степени рассчитана на новичков, которые хотят ближе познакомиться с новомодной тенденцией «я хочу коптер» и узнать немного узнать о их классификации. Часто, когда смотришь объявления о продажах коптеров, замечаешь такие фразы как «250 рама», «450-ый коптер» и т. д. Так вот цифра присутствующая в контексте и определяет класс коптера. На примере квадрокоптера данная цифра обозначает расстояние по диагонали от одного мотора до другого. Грубо говоря – это диаметр коптера без винтов.

Читайте также:  Измерение уровня стресса xiaomi

На данный момент диапазон «размеров» существенно вырос по сравнению с тем, что было 4–5 лет назад. Объясняется это желанием производителей удовлетворить все потребности покупателей заполнением каждой ячейки «рынка коптеров». Сейчас можно купить квадрик любого размера, начиная от помещающегося в ладонь до огромного дрона, не помещающегося в багажник автомобиля.

И чтобы понять, для чего нам столько «классов», приведу несколько примеров.

Микро класс

Начнем с самых мелких квадриков. И первым таким представителем я считаю DHD D1 (*).

Самый маленький на сегодняшний день квадрокоптер, который умещается в ладонь. Да на самом деле в ладонь их можно уместить штуки 4 таких. У него пульт управления в 3 раза больше чем он сам. Создан он лишь с целью поиграть и научиться основам управления. Данный коптер настолько мал, что ему будут не страшны врезания в стены, в мебель, в ваш новый телевизор, в люстру, и в прочие домашние атрибуты. Кроме того, он способен порадовать вас, сделав полный оборот вокруг своей оси всего лишь одним нажатием на кнопку.

Меленький класс

Переходим к следующему квадрику –старшему брату для нашего DHD D1 – Eachine H8 Mini (*).

Да, в ладонь такой квадрик поместиться лишь в одном экземпляре. С его помощью уже можно ощутить «хоть какой-то вес». Как можно заметить, на данной игрушке уже установлены защитные ограничители для лопастей, а это значит, что повреждений от такого квадрика ( а точнее, от его винтов) ждать практически не придется. Дальность действия всего 30 метров, но для дома этого вполне хватит.

Ну и завершу свой «мелкий класс» квадриком Syma x13 (*).

Еще немного больше в размере, и стабильнее в полете. Размер такого квадрика около 170 мм и в моем списке он занимает «последнее оптимальное» место для домашних коптеров.

250 класс

Все рамы до 200 размера я считаю «домашними квадриками», т. к. на улице такие игрушки нормально выгулять не получится. Легкое дуновение ветра и они уже стремительно летят подальше от вас. Короче говоря, кайфа от управления ими на улице вы практически не получите. А какой же должен быть квадрик для улицы? Ну тут уже выбор намного интереснее. Возьмем, например, Syma x5c (*).

Размер такого квадрика уже около 250 мм по диагонали. Хочу заметить, что диагональ коптера именно от двигателя до двигателя и защита пропеллеров сюда не входит. Данная модель не только способна летать в хорошую (а именно практически безветренную) погоду, но и вдобавок может доставить дополнительное удовольствие, т. к. на ней установлена миниатюрная камера. Теперь вы можете не только просто летать, но и пробовать свои навыки в съемке с воздуха. Однако радиус действия так же ограничен и составляет около 50 м. Для улицы это, конечно, немного, но на первое время как раз.

Также в категорию 250 размера входят и новомодные гоночные квадрокоптеры. Но их размер и слово «новичок» не синонимы. На самом деле данные аппараты покупают уже более продвинутые «пользователи». Их используют для полетов FPV, т. е. от первого лица. Они оборудуются видео транслирующим оборудованием и способны развивать достаточно большую скорость. И, так как эти игрушки уже для более продвинутых пользователей, то и цельными комплектами продаются редко. Сам пилот уже подбирает комплектацию под себя, выбирая то или иное оборудование, пульт управления и т. д. В качестве примера кастомный набор готовый к полету FPV c250 (*), хотя минимальная комплектация кастома без FPV и управления стоит не так уж дорого для такого хобби, например ZMR 250 (*). Но есть и готовые предложения от производителя Walkera – это Walkera runner 250 (*).

Все что необходимо будет докупить – это либо монитор либо очки для приема картинки с квадрика. Скажу по собственному опыту – данный вид квадриков особенно интересен в плане развлечения. Они сравнительно устойчивы к падениям и неприхотливы в ремонте. Ну и ограничение дальности полета зависит лишь от вашей аппаратуры управления. Единственной проблемой, с которой может столкнуться новичек – это недостаточный опыт в управлении, поэтому если вы захотите использовать данный аппарат в качестве «первого квадрика», то сразу советую запастись пропеллерами.)

350 класс

Перейдем к более «тяжелому классу» – это 350 класс, и откроет его пожалуй Syma X8 (*).

Данный коптер уже оснащен камерой и способен транслировать видео прямо на ваш смартфон. Однако дальность действия управления также ограничена 50 м. Также ждать качества от стандартной камеры не стоит. Кроме того, камера на этом квадрике крепиться на жесткий кронштейн, поэтому стабилизации ждать не приходиться. Все-таки такая цена для такого класса коптера низковата. И чтобы понять, какая же должна быть цена на 350 класс, сразу рассмотрим самый дорогой вариант в данном сегменте – это DJI Phantom 3 Pro (*).

На данный момент это самое дорогое, но в то же время и самое качественное предложение для видеосъемки. Исходя из этого вы сами можете понять по цене на квадрокоптер «насколько он хорош». В качестве среднего примера можно рассмотреть Walkera X350 Pro (*).

Сам квадрокоптер неплохой, но камера у него ужасная. Слишком большой «рыбий глаз» портит всю картинку. Она хорошо снимает ровные горизонтальные планы, но если вы захотите опустить камеру вниз – то горизонт и все объекты свернуться в трубочку.

450 класс

Следующий класс — это 450-ый. В данный сегмент можно отнести квадрокоптер DJI F450 (*).

Являясь обладателем такого коптера, могу сказать, что для меня это самая ремонтопригодная рама. Сломался луч? Ерунда. Его можно заменить на аналогичный, стоимостью около 200р. А сломался кусочек рамы у Фантома – меняй всю раму. Так же данный коптер лучше сопротивляется ветру чем 350-ый и более мелкие классы. Единственный минус – в рюкзак его уже не положить. Ну и комплектовать оборудованием для видеосъемки придется самому. В готовых вариантах такие дроны не продаются. В основном такие коптеры используются для камер GoPro и аналогов.

550-700 класс

Сюда смело можно отнести DJI inspire (*).

Квадрокоптер, за стоимость которого можно купить машину. Конечно, качество картинки, стабильность и все дела… Но стоимость явно завышена. Что еще можно отнести в данный класс из готовых вариантов я так и не вспомнил. А из разряда «собери сам» я бы отнес сюда раму f550 (*) оригинал или клон DJI.

Классы от 550 до 700 вполне способны носить на борту небольшие зеркальные фотокамеры типа Sony nex 5n и аналогов с подвесами для стабилизации. Но тут в основном идут варианты «собери сам». За основу же например можно взять рамы Tarot 680 и «подобрать силовую по вкусу».

Все что больше 800 размера – это коптеры под тяжелые зеркальные фотоаппараты.
Например, DJI S900 или S1000 (*).

Летая на рамах более 650 размера стоит уделить внимание не только ее жесткости и надежности, но также и ее компактности. С этой целью различные производители выпускают складные рамы, причем складываться они могут либо в горизонтальном положении, как tarot t680 (*), либо в вертикальном, как tarot x6 (*), когда лучи опускаются вниз.

Читайте также:  Как измерить средний объем одинаковых маленьких шариков

Вот основные классы коптеров на сегодняшний день. Говорить о ценах на каждый из них думаю нет смысла, т. к. все зависит от начинки и бренда. Так можно купить квадрокоптер за 200 тыс. рублей, а можно собрать гексакоптера под зеркальный фотоаппарат за 150 тыс. рублей. Тут все упирается в ваш бюджет и знания. Поэтому перед покупкой такого дрона сначала определитесь — зачем он вам, а затем уже делайте выбор!

Источник

Рама для квадрокоптера — как выбрать, основы и советы

В этой учебной статье будет представлен обзор рам для мини-квадрокоптеров, советы и рекомендации по выбору наилучшей рамы, а также то, как рама влияет на летные характеристики. Существует большой выбор рам как для вашего стиля, так и для определенных потребностей.

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.

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.

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 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.

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.

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.

От размера рамы зависит размер пропеллеров, Пропеллеры привязаны к размеру рамы. Например, рамы размером 210 мм называют «5-ти дюймовой рамой», потому что самые большие пропеллеры, которые можно использовать с этой рамой — это пропеллеры на 5 дюймов. Это и есть способ, отвечающий на вопрос «как выбрать пропеллеры». А также, для выбора пропеллеров у нас есть отдельная статья: https://profpv.ru/пропеллеры-для-квадрокоптера/.

Двигатели на раму ставят на самом краю лучей, там будут отверстия для крепления. Чем дальше двигатели от центра, тем больше момент инерции. В остальном, чем меньше рама, тем резвее себя ведет квадрокоптер, так как маленькую раму проще и быстрее наклонять/поворачивать и так далее.

Также, у большой рамы больше сопротивление воздуха за счет большей площади.

Чтобы упростить вам задачу по выбору пропеллеров для определенной рамы, ниже приведена таблица размеров пропеллеров и размеров рам, выбирать размер пропеллеров нужно исходя из размера рамы в таблице ниже:

Размер рамы в дюймах Размер пропеллеров в дюймах
280 мм+ 7″
220-250 мм 6″
180-220 мм 5″
150-180 мм 4″
120-150 мм 3″
90-120 мм 2″

На дрон можно ставить меньшие по размеру пропеллеры, но старайтесь так не делать, эффективность полета повышается, если использовать пропеллеры максимального размера, которые можно поставить именно на эту раму.

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:

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.

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.

Читайте также:  Перевод единиц измерения сахара крови

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. В этом отличии от более новых рам Х-формы. Рамы H предпочитают пилоты для более плавного полета, а не для сложного фристайла.

Рама типа Х

В такой раме лучи встречаются на теле рамы в самом центре, образуя форму буквы Х. Тело максимально короткое, а компоненты размещаются ровно по-середине, чтобы была максимальная центровка веса по раме.Отцентрированная масса на такой раме позволяет сократить инерцию дрона в полете, что очень важно для FPV гонок, в этом преимущество Х рамы над Н.

Рамы Х обычно еще и легче, так как в ней используется немного меньше материала. На такой раме немного сложнее все разместить, так как все располагается в центре, включая камеру и аккумулятор. Этот тип также называют «Тру Х», чтобы отличить эту раму от гибридов.

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 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

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 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 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

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.

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

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.

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

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. После того, как убрали острые края, проклейте участок супер-клеем (который цианокрилат), чтобы карбон не начал расслаиваться в этом месте.

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.

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.

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.

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.

Источник