RSS лента

c3c

Проектирование мультикоптера

Рейтинг: 5.00. Голосов: 5.
c3c
27.12.2013 в 23:20 (12671 Показов)
В форуме часто возникают вопросы о выборе параметров мультикоптера для тех или иных целей. Если опыта нет, то бывает трудно оценить какого размера, с какими пропеллерами и моторами аппарат подходит. Для того, чтобы с зеркалкой, например, летать. Калькулятор новичков, бывает, пугает.

Специально для таких случаев сделал расчеты, позволяющие предварительно оценить основные параметры коптера по заданному полетному весу. Результаты сведены в таблицы. По ним можно определить необходимый размер пропеллеров при выбранной схеме (квадро, гекса, окто) и мощность моторов.

Таблица 1

Увеличить

Таблица 2

Увеличить

Таблица 1 позволяет определить параметры для значений эффективности 6-8 грамм/Ватт. Таблица 2 - для значений 9-11 грамм/Ватт. Эффективностью около 6 обладает, например, квадрокоптер, собранный из стандартного набора DJI F450 с пропеллерами 8 дюймов и батареей 3000мАч номинальным напряжением 14.8В (4S). При установке на ту же раму 12-дюймовых пропеллеров и более мощных моторов можно получить эффективность около 10 грамм/Ватт.

Чем выше выбрать значение эффективности, тем большего размера получится аппарат, но тем дольше он сможет летать на той же батарее (при условии одинакового полетного веса).

В колонках "Время висения" указано время полета для батареи 1S (3.7В) емкостью 1Ач (1000мАч). Чтобы получить время полета для другой батареи надо число из таблицы умножить на количество "банок" в батарее и емкость в Ампер-часах. Например, батарея 4S 3Ач. Тогда значение времени из таблицы надо умножить на 4 и на 3, то есть на 12.

Расчеты выполнены на основе материалов, опубликованных в статье "Об эффективности несущего винта". Коэффициент аэродинамического качества пропеллера определен по результатам тестовых полетов, которые приведены в статье "Квадролет".

Эффективность в таблицах указана для режима висения.

Значения, приведенные в таблицах 1 и 2, следует рассматривать как сугубо приблизительные. Чтобы оценить порядок величин. Для уточнения конфигурации рекомендую использовать Калькулятор.

Размеры рамы

При том же размере пропеллеров размер рамы (расстояние между осями противоположных моторов) октокоптера будет больше рамы гексакоптера, а гексакоптер будет больше квадрокоптера (Таблица 3).

Таблица 3



В таблице 4 приведены габаритные размеры вертолета (диаметр описанной вокруг аппарата окружности).
Таблица 4


Предполагается, что коптер строится по классической схеме, когда винты расположены в одной плоскости и круги, ими описываемые, не пересекаются.
Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения
Название: Design-1.jpg‎
Просмотров: 5866
Размер:	65.0 Кб
ID:	951224   Нажмите на изображение для увеличения
Название: Design-2.jpg‎
Просмотров: 5855
Размер:	65.0 Кб
ID:	951225   Нажмите на изображение для увеличения
Название: CopterSize.png‎
Просмотров: 5016
Размер:	24.9 Кб
ID:	951226   Нажмите на изображение для увеличения
Название: FrameSize.png‎
Просмотров: 5257
Размер:	22.9 Кб
ID:	951227  

Обновлено 24.06.2014 в 21:40 [ARG:5 UNDEFINED]

Категории
Без категории

Комментарии

  1. Аватар для alexeykozin
    Сергей, вы просто молодец. не поленились собрать воедино такой материал.
    Как правило когда начинаешь заниматься мультикоптерами такой инфы найти не можешь и делаешь кучу ошибок в выборе конфига.
    а когда въехал в тему то уже делать столь массовые расчеты для тех кто будет начинать - лениво и неохота
    в общем плане для дополнения статьи можно было бы кинуть несколько примеров конкретных комплектов регуль(прошивка) - мотор - винт из наиболее популярных
    навсякий случай темка с материалами по выбору вмг http://forum.rcdesign.ru/f123/thread218743-87.html
    и пара табличек
    Конфиги мультироторных аппаратов https://docs.google.com/spreadsheet/...rive_web#gid=2

    ориентировочные значения эффективности для моторов и винтов мультикоптеров Для общего пользования и удобства (многостраничный документ)

    возможно ли ваш материал использовать для перепубликации? ссылку в свою коллекцию уже добавил
  2. Аватар для c3c
    Алексей, я тоже всегда внимательно и с интересом читаю то, что Вы пишете в форуме. По поводу сбора материала и массовых расчетов. Все не так сложно. Просто формулы из статьи "Об эффективности несущего винта" применены "в обратную сторону", а коэффициенты из этих формул определены по результатам нескольких тестовых полетов.

    Что касается перепубликации - пожалуйста. Но со ссылкой на первоисточник и с указанием автора.
  3. Аватар для Leximy
    Сергей, нет ли у Вас каких-либо расчетов на предмет установки двух моторов на один луч? Насколько корректно в коптеркалькуляторах коптеры с четырьмя лучами и восемью моторами, установленными по два мотора на луч друг под другом расчитывать как окту?
  4. Аватар для c3c
    Я думаю, что приведенных данных достаточно и для соосной схемы. Геометрически (при оценке габаритов) соосную окту можно рассматривать как квадрокоптер, а в первых таблицах брать половинный вес. Ну, или с учетом того, что соосная схема приводит к потере эффективности, как говорят, процентов на 10-15, то не вполовину вес уменьшать, а, скажем, в 1.9 раза.
    А вот еще одна заметка, где все совсем просто: Как быстро и просто прикинуть параметры мультикоптера.

    Что касается калькуляторов, то там ведь количество лучей не задается, количество винтов (и моторов) только. Но если схема соосная, то надо учесть небольшую потерю эффективности.
  5. Аватар для saster
    Здравствуйте. Подскажите пожалуйста по вашей таблице: что обозначает мощность двигателя.
    Например: для эффективности 11 и предполагаемом весе 1кг при диаметре пропеллеров 11дюймов указана мощность двигателя 68 Вт для квадрокоптера. Но вот такой двиательhttp://hobbyking.com/hobbyking/store..._version_.html имеет мощность 300 вт. Соответственно время висения уменьшается или увеличивается?
  6. Аватар для c3c
    Цитата Сообщение от saster
    Здравствуйте. Подскажите пожалуйста по вашей таблице: что обозначает мощность двигателя.
    Например: для эффективности 11 и предполагаемом весе 1кг при диаметре пропеллеров 11дюймов указана мощность двигателя 68 Вт для квадрокоптера. Но вот такой двиательhttp://hobbyking.com/hobbyking/store..._version_.html имеет мощность 300 вт. Соответственно время висения уменьшается или увеличивается?
    Не меняется. Если вес тот же, то расходоваться будет столько мощности, сколько требуется. Мощность в таблице надо понимать как минимально необходимую.