Квадрокоптер для человека

ТОП-5. Yuneec Typhoon Н — до 2 000 метров

Неплохой радиус действия квадрокоптера «Тайфун» вкупе с крутой камерой и инновационной системой создания 3-D модели мира делают его единственным в своем роде.

• Дизайн. Дрон имеет шесть лучей, то есть он — гексакоптер. Лучи, изготовленные из карбона можно сложить для удобной транспортировки. Также в воздухе они складываются, чтобы обеспечить камере ничем не ограниченный угол обзора.
• Радиус квадрокоптера — до 2 километров. Правда, пилоты пишут, что помехи в передаче видео случаются на расстоянии 1200 метров. Время в воздухе — 25 минут. Разгоняется до 70 километров в час. При этом заряжаться батарея будет около двух часов.
• Камера CG03+ имеет 12.4 мегапикселя и снимает в двух разрешениях: премиум 4К и в 1080р. 3-осевой подвес крутит ее на 360 градусов, ничто не ускользнет от внимания пилота. Угол обзора  — 115 градусов, что превосходит возможности конкурента —  Phantom 4 Pro. Картинка передается не так называемую «наземную станцию ST16». Так называется серьезный пульт с крутым экраном, куда выводится картинка с дрона и телеметрия полета. Есть возможность докупить еще один пульт Wizard remote, который может не входить в комплектацию. Им второй пилот может управлять камерой.
• Особенности: На передней части дрона стоит особенная камера Intel, которая воссоздает 3D-модель окружающего. Основываясь на данных, коптер прокладывает самую безопасную дорогу. Дополнительные ультразвуковые сенсоры облегчают полет в условиях минимальной видимости.

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.

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).

Квадрокоптер, зачем?

Наверняка вам уже знакомо, что такое квадрокоптер и возможно он даже у вас есть. Но сегодня я постараюсь рассказать про квадрокоптеры которые люди собирают самостоятельно. Зачем они это делают, спросите вы? Например для меня это отдушина от сдвиганья кнопки на пиксель влево, на пиксель вправо, пока дизайнера не отпустит.
«Обычные», потребительские квадрокоптеры, лишены веселья. Сейчас конечно уже появляются разные конфигурации, но если взять самые популярные, например — DJI Mavic, то вопросов к качеству и выполняемым им задачам нет. Но это не то. У себя между ног, пролелеть не получится, cделать мертвую петлю или хотя бы бочку не выйдет, лететь со скоростью 120км+, не знаю, может? Думаю нет. Я уже не говорю про дальность и FPV.

В общем, ограничений много и хочется собрать квадрокоптер который будет доставлять вам удовольствие. Возможно вы хотите учавствовать в гонках, снимать более динамические кадры или просто нанюхаться флюса пока припаиваете моторы. В любом случае, чувство полета птицы и веселья гарантированно только со своим, собранным своими руками квадрокоптером.

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Предлагаю вашему вниманию ряд видео, разного жанра:

MinChan FPV готовится к гонке (это не ускоренное видео)

Фристаил

Cinematic FPV съемка

Что такое FPV?

First-person view — вид от первого лица.

На носу у квадрокоптера камера, которая снимает все происходящее и передает изображение на очки пилота. Вы как будто в воздухе и летаете.

Существует множество разных очков и две основных технологии передачи видео. Аналоговая и цифровая технология.

Первое видео, в котором пилот тренируется на гоночном квадрокоптере, видно, что такое аналоговая система FPV. Картинка похожа на ту, что мы видели в детстве на аналоговом ТВ. Она может быть с кучей помех, но при этом у нее минимальный латенси (нет лагов), с дальностью картинка постепенно шумит все больше и больше.

Цифровое FPV пока еще сырая технология, но у меня никаких нареканий нет. Из минусов которые могут быть, можно очевидно выделить — лаги или даже фризы (зависания картинки). Но такие системы как DJI FPV, местами даже более пробивные через стены и на расстояние чем аналоговые. Поэтому, все это очень спорно и субъективно по ощущениям. Для гонок принято использовать аналоговые системы, быть может это скоро изменится.

(DJI FPV)

Более подробно рассмотрим комплектующие для FPV в следующих статьях этого цикла.

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.

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.

Этапы сборки квадрокоптера

Раскладываем всё это добро по столу и приступаем.

1. Приблизительно прикидываем нужную длину проводов контроллера, добавляем небольшой запас на всякий случай, и обрезаем их до необходимой длины.
2. Коннекторы припаиваем к выходам регуляторов для упрощения подключения моторов.
3. Припаиваем регуляторы оборотов к плате разводки.
4. Припаиваем коннектор АКБ тоже к плате разводки.
5. Аккуратно прикручиваем моторы на лучи дрона. При установке бережём резьбу.
6. Припаиваем коннекторы двигателей, если их нет.
7. Прикручиваем лучи с моторами к плате.
8. Крепим регуляторы к лучам коптера. Удобней всего это делать пластмассовыми хомутами.
9. Включаем провода регуляторов к движкам в случайном порядке. Если понадобится, потом изменим порядок.
10. Закрепляем на корпусе модуль управления (предварительно сфотографировав тыльную сторону, потом поймёте, для чего). Крепим хоть на жвачку, но рекомендую для начала применить мягкую двухстороннюю липкую ленту.
11. Подключаем регуляторы оборотов к контроллеру. В порты, отмеченные знаками «плюс»-«минус»-«пусто», как правило, подключаем белым проводом к экрану.
12. Оставшейся липкой лентой закрепляем приёмник поближе к блоку управления, и подключаем необходимые каналы к соответствующим портам. Применяем документацию данного приёмника и снимок внешнего края платы, дабы понять, какая стопка проводов за что отвечает.
13. Подключаем питание прибора от батареи, сквозь коннектор.
14. Вы молодец! Вы собрали свой первый дрон.

Современное применение мультикоптеров

Современное применение мультикоптеров весьма разнообразно: от игрушек, доставки товаров, любительских средств для фото- и видеосъёмки до пассажирских и грузовых транспортных средств и боевых роботов.

В любительских и профессиональных мультикоптерах используются коллекторные и бесколлекторные электродвигатели и литий-полимерные аккумуляторы в качестве источника энергии. Винты могут быть установлены непосредственно на вал двигателя, либо через редуктор.

Это накладывает определённые ограничения на их полётные характеристики: типичная масса мультикоптера составляет от 1 до 4 кг, при времени полёта от 10 до 30 минут (30—50 минут у уникальных единичных экземпляров). Поднимаемый полезный груз моделями мультикоптеров среднего размера и грузоподъёмности — от 500 г до 2—3 кг, что позволяет поднять в воздух небольшую фото или видеокамеру (обычно экшн-камера в более дешёвых моделях, либо зеркальные камеры в профессиональных). Существуют и достаточно крупные модели мультикоптеров, с количеством роторов порядка 6—8 (гекса и октокоптеры), способные поднять в воздух груз массой до 20—30 кг. Для увеличения грузоподъёмности применяют соосное расположение несущих роторов, что в случае гексакоптера, например, даёт 12 моторов и 12 пропеллеров, расположенных попарно на 6 несущих лучах. Скорость полёта мультикоптера может быть от нуля (неподвижное висение в точке) до 100—110 км/ч. Запас энергии батарей позволяет отдельным моделям мультикоптеров улетать на расстояние до 7—12 км, на практике же радиус действия (максимальное расстояние, на которое они способны улететь с последующим возвратом в точку взлёта) обычно ограничено прямой видимостью (100—200 м при ручном управлении) либо дальностью действия аппаратуры радиоуправления и видеолинка. При этом лучшие образцы подобной аппаратуры, использующие усилители мощности радиосигнала и систему направленных антенн, способны обеспечивать стабильные радиоуправление и видеолинк на расстояния до 100 км. Таким образом, наибольшее ограничение на радиус действия мультикоптеров накладывает именно время полёта.

Эти ограничения приводят к тому, что мультикоптеры обычно используются как аппараты «ближнего радиуса действия»: для любительских полётов недалеко от себя, для фото-видеосъёмки близко расположенных объектов и так далее. Для сравнения, беспилотные самолёты с аккумулятором аналогичной ёмкости могут улетать на 10—15 км при высоте полёта 1—2 км.

Сложности проектирования и изготовления дронов для полетов человека

С теоретической точки зрения особых проблем с конструированием квадрокоптеров для перевозки человека своими руками не возникает, но на практике есть ряд следующих сложностей и проблем:

Наличие мощных аккумуляторных батарей

На сегодня отсутствуют конструктивные решения, обеспечивающие при малом весе батареи высокую емкость, долговечность и отдачу тока, что ведет к резкому утяжелению всей конструкции для полетов человека по воздуху. В реальности современные прототипы для перевозки людей могут двигаться по воздуху со скоростью 130 км/час не более 20-25 минут, что признается пока неудовлетворительным показателем.

Многие эксперты сходятся на необходимости поиска принципиально новых принципов работы батарей, что необходимо не только для полетов дронов, но и для наземного электротранспорта, повысив длительность поездки без зарядки на электроавтомобиле.

Законодательные моменты

Во многих странах мира действуют очень жесткие правила по использованию воздушного пространства, что обусловлено борьбой с терроризмом, условиями обеспечения безопасности полетов, сохранением тайны личной жизни и другими моментами.

Уровень безопасности

Развитие нештатных ситуаций на высоте и столкновения могут привести к серьезным травмам и летальным исходам, поэтому необходимо внедрение соответствующих компенсаторных антиаварийных механизмов, внедрение ПО для исключения человеческого фактора, что предупредит столкновения во время полета.

Высокая стоимость

Отсутствие эффекта масштаба и технические проблемы, про которые уже шла речь выше, автоматически повышают цену на подобные дроны. По оценкам экспертов, Scorpion 3 российского производства, который имеет эффектный вид, но далеко не лучшие технические характеристики, обойдется покупателю примерно в 150 000 долларов, то есть про массовое использование подобных квадрокоптеров на сегодня просто нереально.

В итоге на сегодня конструкторы и стартапы специализируются на поиске оптимальных вариантов создания больших дронов для людей в теоретической сфере, периодически предлагая миру свои разработки и прототипы. Именно они смогут в будущем стать базой для выпуска первых серийных моделей, которые будут использоваться на практике.

Виды мультикоптеров

Дроны делятся на:

• Игрушечные;
• Гоночные;
• Съемочные.

Игрушечные квадрокоптеры

Игрушечные — это все те дроны, которые стоят до 2 тысяч, а чаще — меньше. У них щеточные моторы, которые быстро изнашиваются, маленький диапазон управления. Но в чем плюс — это отличный способ войти в хобби, чтобы понять нравится вам это или нет, прежде чем тратить тысячи рублей на нормальное оборудование и компоненты для дрона. Также, вам не нужно будет покупать дополнительно аппаратуру управления, видеопередатчик, приемник и так далее, в таких все уже есть, хоть и «игрушечного» уровня. Такие дроны медленные и не опасные, подходят в том числе для детей.

Этот вид умеренно популярен, через него проходят многие начинающие и как правило — случайно, вот захотелось поиграться и заказал человек такой дрон, а потом затянуло так, что он попадает на этот сайт

Примеры таких дронов:

• AEOFUN S9HW
• Eachine E010 Mini 
• Eachine E61
• Eachine H8
• TONQUU
• Teeggi M69
• JJRC H36

Стоимость: от 800 рублей до 2 тысяч в среднем.

Гоночные квадрокоптеры

Набирающий с каждым годом популярность вид квадрокоптеров. Уже несколько лет подряд проводятся масштабные соревнования пилотов гоночных квадрокоптеров. Оборудование и компоненты профессиональные. Как правило, такие квадрокоптеры собирают сами, новички из КИТ-наборов, а опытные подбирают компоненты сами. Но сейчас чаще новички тоже сами с нуля подбирают себе компоненты и иногда ошибаются, но это дело опыта.

При этом, есть и подвид гоночных: микроквадрокоптеры. Они тоже с качественными и профессиональными компонентами, у них есть бесщеточные двигатели, просто они маленькие:

Ссылка на этот дрон: https://profpv.ru/fullspeed-tinyleader-obzor-moshchnogo-mikro-kvadrokopter/

Для таких дронов нужно отдельно покупать аппаратуру управления и шлем, либо очки для приема видео.

Гоночные квадрокоптеры

• URUAV UR85 и UR85HD
• HGLRC Mefisto 5
• Eachine Tyro79
• DTS GT200

Стоимость: можно собрать дрон за 5 тысяч (если постараться), но в среднем цены от 7 тысяч. Сюда не входит: аппаратура управления, аккумуляторы, зарядное устройство, шлем или очки.

Съемочные квадрокоптеры

Самый популярный вид квадрокоптеров. О съемочных дронах знают все. Такие дроны делятся на профессиональные, такие как dji inspire и любительские, такие как dji phantom. На себе несут качественный обвес с хорошей камерой. В комплекте всегда идет аппаратура управления, а в качестве приемника видео — используется телефон, либо планшет, который устанавливается в специальный держатель пульта.

Это большие и медленные (по сравнению с гоночными) дроны, обычно скорость не превышает 70 км/ч. Но скорость им и не нужна, ведь они заточены под съемку, у них есть различные интеллектуальные режимы и датчики. Управление полуавтоматическое и чтобы разбить такой дрон — это надо еще постараться.

Стоимость: съемочные дроны дорогие, в среднем от 50 тысяч рублей, основная цена конечно же оптика и подвес камеры, еще значительная часть — бренд.

Подборки лучших дронов (квадрокоптеров) в популярных ценовых диапазонах

Прежде чем сделать выбор и купить конкретную модель, рекомендуем ознакомиться с квадрокоптерами в разных ценовых категориях.

Ниже представлены ссылки на подборки дронов (квадрокоптеров) не выше определенной стоимости:

Лучшие квадрокоптеры — какой выбрать?

• Лучшие квадрокоптеры (дроны) от 500 до 900 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 1000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 1500 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 2000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 2500 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 3000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 4000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 5000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 6000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 7000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 8000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 9000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 10000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 12000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 15000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 20000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 30000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 50000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 100000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 200000 руб.
• Лучшие квадрокоптеры (дроны) до 1000000 руб.

Матчасть: чтобы сделать правильный выбор, важно знать «отличия» дрона от квадрокоптера:

Две дополнительные недорогие модели

11. Квадрокоптер с камерой U45 Raven RC Quadcopter

U45 Raven — еще один потрясающий недорогой квадрокоптер с камерой Force1 с отличной ценой. Этот дрон также имеет камеру HD для фотографий с высоким разрешением и видео с 2MP. У него есть бездисплейный режим, и вы можете управлять им без предварительного регулирования положения или ориентации до полета. Еще одна примечательная особенность — взлет и приземление в одно прикосновение, то есть, беспилотник автоматически парит на установленной высоте после того, как взлетит и перед приземлением, что упрощает управление и маневрирование для новичков. У него также есть функция удерживания высоты, которая облегчает полет и обеспечивает устойчивость в воздухе, а также это очень удобно, когда вы делаете фотографии.

Особенности и характеристики

• Подходит для — любителей, гонок FPV
• Камера — 720 HD
• Беспилотник автоматически парит на установленной высоте после взлета и перед посадкой, что упрощает управление и маневрирование для новичков.
• Функция удерживания высоты облегчает управление для новичков и стабилизирует аэрофотосъемку.
• Это — идеальный беспилотник для начинающих с большим количеством новых функций, обычно присущих моделям более высокого уровня
• Включена микро SD-карта SanDisk на 4 ГБ
• Не требуется регулировать положение или ориентацию до полета
• Перевороты на 360: Впечатлите своих друзей и родных потрясающими 3D-трюками по нажатию кнопки
• Время полета 7-9 минут
• Цена: 3500 тыс. рублей

12. Квадрокоптер с камерой UDI U818A

Управление беспилотником может быть веселым, но не таким простым, как кажется. Начинающим пилотам лучшего всего попрактиковаться с более дешевыми моделями, прежде чем покупать профессиональные или более усовершенствованные. UDI U818A — один из удачных тренировочных дронов. У него есть функция поддержания высоты и экран от первого лица (FPV), поэтому вы можете следить за всем в режиме реального времени. Это хорошая практика для тех, кто стремится участвовать в гонках FPV или исследовать различные методы аэрофотосъемки.

Ключевые характеристики

• Подходит для — любителей
• Разрешение камеры: 2 МП
• Разрешение видео: 720р HD
• Макс. время полета: 10 минут
• Включены: дополнительная батарея, гарнитура VR, микро SD-карта
• Примечательные атрибуты: поддержание высоты, встроенный экран FPV
• Это отличный подарок для пилота-любителя или начинающего оператора беспилотника.

Хотя этот список представляет топ 10 лучших квадрокоптеров с камерой на 2019 год, в действительности выбор намного больше. Мы надеемся, что после прочтения этой статьи вы найдете тот вариант, который соответствует вашим целям, навыкам и бюджету.

Без камеры ты можешь дольше

Камера на квадрокоптере конечно классная идея, можно поснимать, пофотографировать. Но если вам это не нужно или сама по себе камера не очень хорошего качества (а зачастую на дешевых моделях она отвратительная), то попробуйте ее снять или как минимум отключить физически (отключить провода). Такое решение уж точно продлить время полета.

Камера сама по себе весит некоторое количество грамм, и каждый лишний грамм это нагрузка на электродвигатели и чем больше вес, тем больше им нужно усилий, чтобы его поднять. И если камера подключена, то потребляет энергию батареи, даже если не снимает.

Так что если вы не большой любитель аэрофотографии или просто в данный момент снимать нечего и не особо нужно, а просто полетать на квадрокоптере хочется, то предварительно снимите камеру. И вы увидите, как увеличилось время полета.

ТОП-6. 3DR Solo — до 1 000 метров

Это квадрокоптер без камеры с радиусом действия в километр очень шустрый и имеет много полетных режимов. Но мы рассмотрим его основные характеристики.

• Дизайн. Квадр создан из углеводородного пластика. Имеет модульную конструкцию. Другими словами, если лучи выйдут из строя, им легко найти замену. Внешне похож на огромную батарею. Ну или на слиток черного золота.
• Радиус квадрокоптера — до километра. Спокойно держится в небе до 25 минут. При этом скоростные качества на уровне — может разгоняться до 90 километров в час. Но надо быть осторожнее, так как коптер не оснащен системой облета препятствий, как у конкурентов, о которых мы поговорим ниже.
• Камера в комплектации не предусмотрена. Зато есть уникальный подвес, заточенный под GoPro третьего и четвертого поколения. Он дополняет Hero и расширяет его возможности. Однако, тем пилотам, что не любят GoPro (есть и такие), придется делать выбор в пользу другого дрона. Но если GoPro у вас есть, то возможности для плавной видеосъемки велики. Достаточно поставить автопилот, задав примерный маршрут полета.
• Особенности. «Фишка» квадрокоптера — открытый код. То есть каждый пилот в силу своих умственных способностей вправе «допилить» софт — дописать программу управления прибором. Кроме того, она работает на двух процессорах OS Linux ( один в контроллере, другой — в дроне). Пульт управления до боли напоминает джойстик для видеоигр, поэтому он интуитивно понятен.

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.

Особенности эксплуатации

В наборе с каждым дроном есть инструкция. Там указано значение всех клавиш на пульте. При управлении через смартфон также есть подсказки. Эти нюансы не универсальны, отличаются в зависимости от производителя или конкретной модели. Запустить дрон в первый раз довольно волнительно и ответственно. Его нужно откалибровать, настроить GPS, компас и датчики. Если не сделать этого, то работа устройства будет неправильной. Нарушится корректность выполнения команд и об удовольствии придётся забыть.

Калибровка дрона.

• Поднять на 0,5 метра. Давать команды полёта вперёд и назад, вправо и влево.
• Если летит ровно – всё хорошо.
• Если устройство отклоняется от заданного направления, то нужны дополнительные действия. Следует удостовериться, что лопасти и контроллер в одной плоскости.
• Если в предыдущем пункте проблем не обнаружено, то необходимо проверить датчик-акселерометр.

Если опыта работы с дронами нет, то не стоит запускать аппарат на большую высоту. Слишком велик риск случайного падения, которое закончится критической поломкой. Также это может навредить оператору, окружающим людям. Вряд ли кому-то будет приятно, если дрон свалится сверху. Первые полёты рекомендуется проводить в безветренную погоду.

Строение двигателя и как он работает

Все бесколлекторные (безщеточные) двигатели состоят из 4 компонентов:

Статор. Статор это обмотка двигателя, состоящая из 3 фаз длинных тонких проводков, которые обматываются вокруг сердечника. Провода покрыты эмалью, чтобы предотвратить короткое замыкание при обмотке и работе. Если вы хорошо учили физику, то знаете, что ток, протекающий по проводу, создает магнитное поле.  Когда провод обмотан вокруг чего-то, то магнитное поле увеличивается. Чем больше ток, тем больше сила магнитного поля и больше крутящий момент от вашего двигателя. Однако, большие токи сильно нагревают обмотку, особенно вот такие тонкие провода и защитная эмаль может оплавиться при сильном нагреве, тогда произойдет короткое замыкание и двигатель станет нерабочим.

Неодимовые магниты. Эти магниты из редкоземельных металлов генерируют фиксированное магнитное поле, они маленькие, но создают очень сильное магнитное поле. Они приклеены эпоксидной смолой или цианокрилатом к корпусу мотора.

Корпус двигателя защищает магниты и обмотку. Обычно он изготовлен из легкого металла, такого как алюминий. Более продвинутые двигатели имеют корпусы, которые сделаны как вентиляторы, т.е. при вращении нагоняют воздух на обмотку сердечника, чтобы охлаждать ее.

Вал мотора жестко прикреплен к верхней части. Это рабочий компонент мотора, который передает крутящий момент на пропеллеры.

Итак, как работает бесколлекторный мотор?

Магниты и обмотка создают движущую силу благодаря взаимодействию и созданию магнитного поля между ними. Это происходит благодаря подаче постоянного тока на определенную обмотку (у нас 3 фазы, т.е. 3 отдельных провода на обмотке), ток подается и прекращает подаваться на определенные обмотки в короткий промежуток времени, тысячные доли секунды, заставляя крутиться верхнюю часть с магнитами. Этим процессом полностью управляют ESC-регуляторы, это мозг моторов, они решают, когда подавать ток, а когда нет и с какой частотой. Бесколлекторные двигатели 3-х фазные.

Двигатели для дронов делятся на два типа:

• Коллекторные
• Бесколлекторные

Коллекторные двигатели используются в основном на слабых дронах начального уровня и для съемочных квадрокоптеров начального уровня. Дело в том, что они не могут развивать значительные обороты и мощность, а это значит, у них будет маленькая подъемная сила. Они более громоздкие и более склонны к поломкам, так как у таких моторов больше трущихся деталей. Принцип работы коллекторных двигателей: мотор состоит из корпуса, внутри корпуса находятся магниты – плюс и минус, корпус неподвижен, а в движение приводится ротор с обмоткой с помощью щеток, которые подают электричество на обмотку.

Бесколлекторные двигатели используются на гоночных и профессиональных дронах. Отличаются огромными мощностями, значительными оборотами и тягой. Такие двигатели более компактные, по весу примерно такие же, имеют долговечность за счет минимума движущихся частей, да и те на подшипниках.