Сколько двигателей должно быть у дрона? Объяснение различных рамок дрона

Количество двигателей на ваших дронах имеет большое значение.

Большинство коммерческих дронов (или мультикоптеров), которые вы можете купить прямо сейчас, являются квадрокоптерами, то есть у них есть четыре двигателя. Однако квадрокоптеры - не единственная разновидность дронов, и не все дроны имеют четыре двигателя.

Количество двигателей и форма корпуса сильно влияют на характеристики дрона. Они влияют на стабильность, время полета, скорость и практически все характеристики дрона.

Прочтите, чтобы узнать, как называется каждый дрон и чем он отличается от другого.

Как счетчик моторов влияет на дрон?

Чтобы управлять дроном или мультикоптером, вам понадобится мотор и пропеллер. Двигатель вращает пропеллер, который генерирует воздушный поток, и если этот воздушный поток достаточно силен, чтобы победить гравитацию, дрон взлетает. Однако управление дроном - это нечто большее, чем просто взлет, и поэтому у дронов гораздо больше компонентов, чем просто двигатель и пропеллер.

У дронов нет крыльев или колес, и они полагаются на разные скорости вращения, чтобы летать в определенных направлениях. Например, если у вас есть дрон с двумя двигателями, снижение скорости левого двигателя приведет к тому, что правый двигатель будет генерировать больший воздушный поток, и в конечном итоге дрон уйдет влево.

Этот основной принцип отвергает идею монокоптеров (дронов с одним двигателем), поскольку вы не можете создать разницу в воздушных потоках, чтобы направлять дрон. Дрон взлетит и полетит в воздух, но это все. В связи с этим дроны имеют как минимум два двигателя.

Добавление дополнительных двигателей также стабилизирует дрон. По мере того, как вы добавляете больше двигателей, вы добавляете больше крыльев, и угол между рычагами уменьшается, и воздушный поток становится единым. Больше двигателей также означает большую грузоподъемность, позволяя вам носить с дроном более тяжелое снаряжение.

Бикоптер

Бикоптеры имеют два двигателя, каждый из которых оснащен пропеллером. Рама обычно имеет форму V. Двигатели устанавливаются на дистальный конец плеч, а полетный контроллер и все датчики - на проксимальном конце.

Меньшее количество пропеллеров означает меньшую устойчивость в полете, что делает бикоптеры уязвимыми к погодным условиям, поскольку ветер может легко привести к аварии бикоптера. Имея два двигателя, бикоптер может двигаться только в двух направлениях (к каждому из двигателей), и он не может лететь прямо вперед, изменяя шаг. Однако плюсом бикоптера является то, что батарея разделена между двумя двигателями, что означает намного больше времени полета, чем у других дронов с большим количеством двигателей.

Связанный: Что такое ограничения на использование дронов?

Строители сделали самодельные бикоптеры (некоторые называют это двойным коптером), поэтому на тот случай, если вы планируете его создать, есть достаточные ресурсы. Однако проблема с маневром сохраняется, и вам необходимо установить каждый бесщеточный двигатель поверх серводвигателя, чтобы что вы можете заставить бикоптер двигаться вперед, изменив угол пропеллеров, а не изменив скорость.

Трикоптер

Благодаря третьему пропеллеру трикоптеры могут летать в большем количестве направлений, чем бикоптеры, а также могут нести приличный груз (в зависимости от дрона). Трикоптеры имеют три двигателя, выполненных в форме Y или T, при этом двигатели расположены в дистальной части конечностей.

Если вы возьмете в руки трикоптер, вы увидите, как это одно дополнительное лезвие дает трикоптеру гораздо большую устойчивость по сравнению с бикоптером. Тем не менее, трикоптер может немного пошатнуться даже при легком ветру. Трикоптеры обладают достаточной стабильностью, но им не хватает скорости и производительности по сравнению с квадрокоптерами. Решение о том, является ли это недостатком или нет, является вопросом перспективы, поскольку меньшая скорость также означает больший контроль.

Связанный: Лучшие дроны для детей

Квадрокоптер

Вне всяких сомнений, квадрокоптер - самый распространенный мультикоптер. Будь то производители DIY или производители коммерческих дронов, все любят квадрокоптеры, поскольку доказано, что четыре - идеальное число для баланса цены, производительности, стабильности и времени полета.

Квадрокоптеры летают с четырьмя двигателями, что означает больший вес и расход батареи по сравнению с мультикоптерами с меньшим количеством двигателей. Тем не менее, мощность, вырабатываемая четырьмя двигателями, почти идеально подходит для компенсации лишнего веса.

Двигатели на квадрокоптере расположены в различных конфигурациях, наиболее популярными из которых являются X и H, хотя у них есть свои вариации.

Производители DIY приняли квадрокоптер, и для его создания доступно множество ресурсов DIY. Вы даже можете не покупать полетный контроллер и построить свой собственный на плате Arduino.

Гексакоптер

Добавьте еще пару двигателей к квадрокоптеру, и вы получите гексакоптер. Гексакоптеры намного стабильнее и могут нести среднюю нагрузку. Естественно, два дополнительных двигателя означают больший расход заряда батареи, а это означает меньшее время полета, но преимущества, которые дает гексакоптер, перевешивают эти неудобства.

Наличие шести двигателей позволяет гексакоптеру подниматься в более высокое положение, сохраняя при этом стабильность. Шесть двигателей также означают больше возможностей для отказа; если один из ваших двигателей перестанет работать в воздухе, вы все равно сможете безопасно посадить гексакоптер. Это означало бы неминуемую катастрофу для квадрокоптера.

Октокоптер

Если вы сказали, что октокоптер - это последняя форма коммерческого мультикоптера, вы не ошиблись. Конечно, можно изготавливать дроны с более высоким числом двигателей, но у производителей дронов и самодельных строителей нет для этого достаточных оснований. Потому что октокоптер достаточно силен, чтобы поднимать тяжелые грузы, а также чрезвычайно устойчив в полете. Просто не хватает причин для добавления дополнительных двигателей.

Уловкой идеальной формы беспилотника здесь является высокое энергопотребление (вам понадобятся как минимум 4S LiPo батареи) и, конечно же, огромный размер.

Связанный: Как зарядить LiPo аккумулятор

Октокоптеры часто используются для съемки фильмов, потому что их высокая тяга с восемью винтами позволяет им переносить тяжелые фотоаппараты и объективы и делает их очень устойчивыми в воздухе. Октокоптер также будет работать, даже если некоторые из двигателей перестанут работать. Коммерческие октокоптеры предназначены для профессионального использования, поэтому осьминоги часто бывают дорогими. Если только вы не решите сделать его самостоятельно, хотя даже тогда вам придется покупать вдвое больше компонентов, чем квадрокоптер.

Лучше ли дрон с большим количеством двигателей и пропеллеров?

К настоящему времени вы знаете, что добавление большего количества двигателей к вашему дрону сделает его стабильным и позволит ему нести больший вес, но большее количество двигателей означает больший расход заряда батареи, больший размер и больше компонентов. Ключ к решению, сколько двигателей вы хотите на свой дрон, - это уравновесить минусы и плюсы.

Для самодельных дронов играет важную роль еще один фактор - доступность ресурсов. Если вы хотите создать свой первый дрон, лучше всего выбрать квадрокоптер, так как у него более крупное онлайн-сообщество. Вы даже можете бесплатно скачать модель рамы, а затем распечатать ее на 3D-принтере.

6 лучших рамок для 3D-печати для вашего дрона DIY

Хотите построить свой собственный дрон? Вот шесть лучших рамок для 3D-печати, которые можно использовать для этого.

Читать далее

Об авторе