Что будет если пропеллеры установить в перевернутом виде
Вопрос по вращению пропеллеров?
На «взрослых» ЛА винты чаще в одну сторону вращаются, как правильно замечено ниже, моторы-то одинаковые.
PS.
Только не забудьте откалибровать регуляторы, чтобы работали синхронно. И желательно использовать один общий аккумулятор.
Думаю, что Вам подойдет обычная пара винтов для коптера. (по часовой/против часовой). На латинице обозначаются как CW / CCW винт. Ток определится с размером и шагом.
Если вдруг винты будут со спец отверстием (не круглое, а прямоугольно/овальное) под коптерные движки,
то тут ни чего страшного нет. Прямыми руками это очень быстро правится.
найди видео как двигатели запускают:
В большой авиации винты могут вращаться в одном направлении, это ограничено механикой ДВС двигателей, так как для обратного вращения нужно полность переделывать ДВС. В моделизме делают разного вращения, так как электро двигатели позволяют сделать это легко.
Вот выдержка из одного ресурса:
» Реактивный момент на самолете также не будет ощущаться, так как оба винта дают реактивные моменты в разные стороны — один вправо, другой влево — и оба момента взаимно уничтожаются »
http://aviaciaportal.ru/
Это для того, что бы не делать выкосы двигателя, не компенсировать реактивные моменты рулем направления. Это очень сильно упрощает жизнь моделиста.
Пропеллеры для квадрокоптера — основные параметры и как подобрать
Если ты собрался собирать свой квадрокоптер, то тебе нужно в первую очередь знать о том, как заставить «это» взлететь. Здесь есть два важных параметра – пропеллеры, и двигатели. Пропеллеры для квадрокоптера могут быть самыми разными, и каждый несёт в себе совой смысл. Сегодня я объясню тебе основные понятия и принципы, чтобы ты знал, как подобрать пропеллеры для своей модели. Располагайся, заваривай пельмешки, будет долго, и немного больно. Но тебе понравится.
Сразу оговорюсь, что в любом проектировании бывает достаточно много НО. Всё, что я скажу далее, это стартовые знания. Не бойся включать голову и задавать вопросы. Нет такой информации, которую нельзя найти в гугле, или спросить на форуме. Главное- умение ей пользоваться. Поехали!
Основные понятия
Основные параметры
Количество
Количество лопастей винта влияет на подъёмную силу, стабильность и отзывчивость коптера (в идеальном мире). Чем больше лопостей, тем эти параметры лучше. На самом деле, многолопастные пропеллеры (2+) ставятся только на мелкие дроны. Это происходит из за дороговизны изготовления и сложности балансировки. В большом размере отбалансировать 4 лопасти очень дорого.
Чем их больше, тем стабильнее БПЛА. Малое количество негативно сказывается на управляемости.
Виды лопастей
Направление вращения
Для электродвигателей есть два направления вращения. CW – вращение вала по часовой стрелке, CCW – вращение вала против часовой стрелки. Направления нужно или чередовать (так как каждый пропеллер создаёт реакционную силу, которая стремится развернуть то, к чему он прикреплён, в направлении вращения), или размещать соосно на одном луче (тогда реакционная сила одного компенсирует оную у второго. Это более сложная компоновка. Используется, к примеру, на вертолёте «чёрная акула»).
На направление вращения самого пропеллера указывает поднятая кромка. Она смотрит в сторону вращения.
Материал
Пластик – наиболее популярный, но не самый удачный вариант. Пластиковые пропеллеры обладают низкой ценой и очень широки ассортиментом. Обладают разной, но в основном высокой гибкостью и мягкостью. Якобы это увеличивает их устойчивость к механическим повреждениям. На самом деле, любой, даже небольшой дефект лопасти, скорее всего, будет фатален. Там уже не важно, расколется она, или просто помнётся. Всё равно ты её меняешь.
Углеродное волокно – Очень дорого, но очень круто. Великолепная жёсткость, лёгкость. Легко сбалансировать. Это значит, что брака будет меньше. Не теряет форму. Да и наличие чёрных лопастей всегда радует глаз. К ним рекомендуется докупить защиту лопастей для квадрокоптера, ибо их очень легко расколоть.
Композит – внутри пластик, снаружи покрытие из углеродного волокна. Дешевизна пластика, жёсткость и износостойкость (почти) как у карбоновых пропеллеров. Также не очень высокая цена.
От веса зависит отзывчивость дрона по оси рысканья. Однако, с этим надо быть аккуратным, ибо также увеличивается нагрузка на мотор квадрокоптера.
Эластичность
Эластичность пропеллера улучшает устойчивость оного к перегрузкам и механическому воздействию (не путать с мягкостью).
Качество
Как правило, чем дороже, тем качественнее. Тут может быть много параметров. Основной, это балансировка. Качественный пропеллер балансировать не придётся. Так же важным моментом является качество материала.
Пластик может быть упругим и эластичным, а может быть мягким и НЕ эластичным. С этим нужно быть внимательным. Не смотря на кажущуюся простоту, от качества лопастей напрямую зависят лётные качества коптера.
Спецификация
Есть два типа обозначений.
Например, 5045×3 – длина 5 дюймов, шаг 4.5 дюйма, 3 лопасти.
Иногда приходится гадать. Тот же пропеллер может обозначаться 0545×3.
Например, 5×45х3 – длина 5 дюймов, шаг 4.5 дюйма, 3 лопасти.
Иногда в конце присутствует буква R или C. Она определяет направление вращения пропеллера.
Иногда в конце присутствует обозначение профиля лопасти. (подробнее смотри выше «виды лопастей»)
Методы крепления и крепежи
Пропсейвер – Хороший вариант для проведения экспериментов, когда надо часто снимать и надевать пропеллер. Выглядит как втулка, которая притягивается к валу двигателя двумя винтами. Сам пропеллер надевается сверху, и притягивается резинками к выступающим винтам. Далеко не полетит, но можно побаловаться.
Цанговое крепление – рабочий вариант. На вал насаживается цанга (та, что с прорезями), потом зажимная втулка, пропеллер и шайба. Крепление надёжное и идеальное для полётов.
Outranner – Это не крепление, это разновидность бесколлекторного мотора, в котором ротор (вращающаяся часть) находится снаружи. На их верхней поверхности обычно находится несколько резьбовых отверстий, в которые крепится переходник (коих несметное количество).
Балансировка
Когда ты сэкономишь на пропеллере, ты точно удивишься тому, что он не отбалансирован. Из-за этого он будет вибрировать, на камере коптера ты будешь наблюдать эффект «желе», резьбовые соединения будут ослабевать, а моторы будут изнашиваться очень быстро. Надо балансировать.
Для этого тебе понадобится:
Калькулятор Ecalc
Крайне удобный калькулятор, которые находится на официальном сайте Ecalc. В нём ты сможешь задать те запчасти, которые будешь использовать для своего проекта, а он выдаст тебе (очень) примерную модель поведения коптера.
Давай рассмотрим его поближе, так как он тебе точно пригодится.
Основное
Аккумулятор
Регулятор
Мотор
Выбираешь производителя мотора из списка, и проверяешь по параметрам. Если похоже, то всё нормально, если нет, то продолжаешь «Охлаждение»
Пропеллер
Всё, можно нажимать «рассчитать», и наслаждаться результатами с 15% погрешностью. Я не зря сказал о погрешности. Все эти расчёты годятся только для того, чтоб прикинуть – полетит, или нет. Более точной информации ты не получишь.
Если в списках нет нужной позиции, то можно воспользоваться строкой Custom, и ввести всё самостоятельно.
RashVinta
Программа для расчёта параметров пропеллера для летательного аппарата.
Она может работать с тремя наборами исходных данных.
В первом варианте
В результате ты увидишь необходимый шаг винта и частоту вращения.
Во втором варианте
На выходе ты получаешь диаметр винта в сантиметрах и шаг винта.
Третий вариант
Как ты можешь заметить, подбор и корректировка пропеллеров, это важное и не самое простое занятие. Однако, настоятельно рекомендую уделить этому время. Даже в такой, на первый взгляд, неуклюжей корове, как квадрокоптер, есть место аэродинамике. К тому же это может сэкономить тебе очень много денег на моторах.
Конечно, всё вышесказанное достаточно ситуативно. К примеру, если ты собираешь маленький дрон, или просто хочешь попробовать, то пропеллеры можно использовать и самые дешёвые, и не отбалансированные.
Это вряд ли помешает твоему дрону взлететь, да и ты сразу поймёшь, что не так, и на что нужно впредь обращать больше внимания.
Так же крайне не рекомендую начинать с соосной компоновки, если ты не знаком с миром беспилотной авиации. Там есть куча нюансов, которые базируются на более глубоком понимании темы. Идеальным вариантом для начала будет четырёх лучевая, квадратная компоновка.
Ну и нужно понимать, что если ты не крутой инженер, с богатым набором закрытых САПР программ, то всё, что ты можешь рассчитать – мало тебе поможет.
Все эти вычислительные решения дают крайне ориентировочный результат. Так что я рекомендую тебе побольше экспериментировать, хотя помощью софта пренебрегать тоже не стоит. Пробуй, учи матчасть, когда-нибудь получится очень круто!
Уф… Я старался, клавиатуру до стола стёр, выпил ведро кофе. За это ты можешь наградить меня, и поделиться этой статьёй, при помощи кнопок внизу. А если хочешь почаще узнавать что-то новое и полезное, то подписывайся на нас в социальных сетях. Удачи, пилот!
Пропеллеры для квадрокоптера: виды, использование и как выбрать
Пропеллеры нужны для того, чтобы создать подъемную силу с помощью двигателя, они непосредственно влияют на то, как себя будет вести квадрокоптер в воздухе. Чтобы максимально эффективно использовать квадрокоптер, нужно знать некоторые моменты о пропеллерах.
При выборе пропеллеров, нужно учитывать 4 основных моментов:
Все эти моменты взаимосвязаны. Для аналогии можно использовать автомобиль и его коробку передач.
Маркировка пропеллеров состоит из 3 чисел, такого вида: 5045 и DP5х4.5х3V. 5045 — это сокращенная цифра общей маркировки. Общая маркировка DP5х4.5х3V: первая цифра означает размер, в нашем случае это 5 дюймов. 4.5 это шаг или угол наклона лопастей, который обозначает расстояние, которое пропеллер пройдет за 1 полный оборот по своей оси. Третья цифра (3) — это количество лопастей на пропеллере. На фото ниже пропеллер с такими же техническими характеристиками:
Маркировка пропеллеров: размер (в дюймах) X шаг (в дюймах) X количество лопастей.
Есть еще 3 критерия для подбора пропеллеров:
Для какого стиля полетов
Здесь всего 2 типа — это гонки и съемка. Для съёмочного дрона нужны большие и широкие пропеллеры, им не нужна большая скорость вращения и резкий разгон.
Для гонок нужны небольшие и тонкие пропеллеры, чтобы была возможность быстрого ускорения.
Для какой рамы
Обычно, в названии пропеллеров пишут для какой рамы разработаны эти пропеллеры, например, для 250 рамы, это означает, что они подходят для рамы размером 250 миллиметров. Можно использовать пропеллеры размером немного большим или меньшим, но технически рамы проектируются так, чтобы край лопасти был всего в нескольких миллиметрах от фюзеляжа.
Для каких двигателей
Для слабого двигателя не подходят огромные и широкие пропеллеры, он их не сможет быстро разгонять и поддерживать вращение, в итоге будет перегреваться под большой нагрузкой и сгорит. Например, если у вас двигатели 2205 2300KV, то вам подойдут пропеллеры 5045. Такие двигатели ставят на мини квадрокоптеры с рамами 210-250 мм. Каждый производитель двигателей для дронов выполняет много разных тестов и составляет специальную таблицу, где указывает какие пропеллеры подойдут именно для этих двигателей на основе используемых аккумуляторов и регуляторов оборотов.
Так выглядит таблица с маркировкой пропеллеров для двигателей Racerstar 2306 BR2306S :
Какие бывают размеры пропеллеров
Размер пропеллеров напрямую связан с тягой, отзывчивостью и тем, как он «цепляется» за воздух. Большой пропеллер будет проталкивать собой больше воздуха и будет тратить много энергии для вращения. Он будет затягивать изменение скорости вращения двигателей, потому что большой и тяжелый. Преимущество больших пропеллеров заключается в хорошей тяге благодаря большой площади лопастей, он будет лучше держать дрон в воздухе.
Пропеллеры малого размера быстрее реагируют на изменение скорости вращения двигателей. Они проталкивают через себя меньше воздуха, соответственно тратят меньше энергии при изменении скорости вращения. Небольшие пропеллеры ставят на гоночные квадрокоптеры, чтобы очень быстро менять скорость вращения двигателей, совершать быстрые падения, которые не получатся на больших пропеллерах из-за планирования и для быстрого изменения направления полета.
Пропеллеры должны соответствовать двигателям, потому что, если мы поставим 3-дюймовые пропеллеры на двигатель, который рассчитан на 5 дюймовые пропеллеры, то это приведет к чрезвычайно высоким оборотам и большому потреблению энергии из-за маленькой нагрузки от пропеллеров, при этом тяга будет небольшая. Это не только неэффективно, но и очень быстро выведет двигатель из строя (попутно прихватив с собой и регуляторы оборотов), так как он не рассчитан работать на таких оборотах.
Наиболее популярным пропеллером считается 5-дюймовы пропеллер, для которого подходят двигатели в диапазоне размеров 2204-2307.
Конфигурация пропеллеров
Пропеллеры бывают:
Конфигурация пропеллера это то, сколько лопастей у пропеллера. Самым эффективным будет однолопастной пропеллер, но его физически нельзя использовать из-за дисбаланса.
Увеличение числа лопастей компенсирует размер пропеллера, особенно в микросборках, ведь если на маленький дрон на раме 100 мм поставить 2-лопастные пропеллеры, он вряд ли будет адекватно летать и это приведет к большим оборотам двигателей и их перегреву. Именно поэтому в микросборках всегда 4-лопастные пропеллеры, а в дронах чуть больше — 3-лопастные.
Из-за сложной физики и аэродинамики увеличение количества лопастей не так эффективно, как увеличение размера. Винт с удвоенным количеством лопастей не будет работать так же хорошо, как винт с удвоенным размером, но он обеспечивает большую тягу за счет большей мощности.
Увеличение количества лопастей приведет к увеличению тяги и сцепления в воздухе за счет отзывчивости и увеличения потребляемой энергии. Если проектируется дрон, на котором вы будете совершать много постоянных и резких изменений направления в полете, то нужны пропеллеры с увеличенным количеством лопастей.
Меньшее количество лопастей предпочтительнее, если требуется более быстрый отклик двигателя, а тяга не так важна. Серьезные гонщики с современными сверхлегкими гоночными рамами довольно часто используют 2-лопастные пропеллеры, потому что рама настолько легкая, что требуемая тяга намного меньше, и, следовательно, может быть реализован более быстрый отклик легких и менее «тянущих» пропеллеров.
В наиболее распространенной категории 5 дюймовых пропеллеров принято считать, что пропеллеры с тремя лопастями обеспечивают наилучший баланс эффективности, тяги и сцепления.
Есть один момент, который многие упускают из вида — это долговечность. Во время полетов, особенно если пилот начинающий, будет очень много аварий и падений, поэтому пропеллеры станут расходным материалом. Но если использовать 2-лопастные пропеллеры, то ломаться они будут меньше. Дело в том, что когда дрон c 3-лопастными пропеллерами падает, 2 из 3 лопастей в любой случае ткнутся в землю, в то время как 2-лопастной скорее всего провернется и ничего сам себе не сломает.
Шаг пропеллера
Шаг — это угол наклона каждой лопасти пропеллера.
Шаг это то расстояние, которое пройдет пропеллер вверх за 1 оборот в идеальных условиях.
Высокий шаг приводит к большей тяге и максимальной конечной скорости, но маленькому крутящему моменту на низких скоростях. Для сравнения представьте пятую скорость в автомобиле, здесь тоже самое, тронуться на 5 передаче вы не сможете, а вот развить еще большею скорость уже будучи на ней — да.
Пропеллер с большим шагом будет медленно реагировать на газ, потреблять больше энергии и будет максимально эффективным на больших оборотах.
Высокий шаг применяется в пропеллерах для съемочных квадрокоптеров.
Низкий шаг обеспечивает большой крутящий момент на малых оборотах, но у него небольшая тяга и максимальная конечная скорость. В автомобиле это первая и вторая передачи. Двигатель с таким пропеллером будет быстро реагировать на изменение уровня газа, дрон будет очень отзывчивым.
Низкий шаг применяется в пропеллерах для гоночных дронов (мини и микро).
Идеальными пропеллерами для гоночных мини квадрокоптеров считаются пропеллеры с шагом от 4 до 4,5 дюймов, они сочетают в себе хорошую чувствительность, крутящий момент, максимальную скорость и тягу.
Материал пропеллеров
Чаще всего в магазинах вы покупаете пропеллеры из поликарбоната, он пластичный и прочный. Еще есть пропеллеры из АБС-пластика, это тоже очень прочный пластик, но более хрупкий. Отличие от поликарбонатных пропеллеров в том, что при ударе лопасть из АБС-пластика скорее всего сломается, а из поликарбоната просто погнется, причем эту лопасть можно выпрямить, но это чревато возникновением вибрации из-за нарушенной балансировки.
Есть еще пропеллеры из пластика, который армирован стекловолокном, это очень жесткие пропеллеры, но в тоже время при сильном ударе ломаются.
Выбор материала пропеллеров зависит и от времени года. Пластмассы для пропеллеров термопластичны, то есть, их жесткость и пластичность зависит от температуры. Если вы летаете зимой, то лучше ставить пропеллеры из АБС-пластика, так как поликарбонат на холоде дубеет и становится хрупким. Если вы летаете в жару, то лучше использовать пропеллеры армированные стекловолокном для хорошей жесткости, так как АБС и поликарбонат будут становиться мягкими под действием жары от солнца и дрона потеряет тягу.
Универсальными пропеллерами считаются пропеллеры из поликарбоната.
Как отличить поликарбонатный пропеллер от АБС-пластика? Первый относительно прозрачный, второй совсем нет:
Схема установки пропеллеров
Красная стрелка — это направление, куда будет лететь квадрокоптер, то есть вперед. Желтые стрелки — направление вращения пропеллеров. Можно легко запомнить в какую сторону какой двигатель крутится: два передних мотора крутятся в сторону камеры, а два задних мотора крутятся от камеры (передние внутрь, задние наружу). Есть еще реверсивная схема, это когда передние вращаются наружу, а задние внутрь. Такая схема позволяет избавиться от летящей грязи в камеру из-за вращения пропеллеров внутрь.
Рекомендации по выбору пропеллеров и заключение
Рекомендации на основе классических пропеллеров 5045.
Для поиска других пропеллеров опирайтесь на таблицы ваших двигателей, там будет указан размер и шаг (4 цифры), а если такой не нашлось у продавца, найдите другого или лучше выберите другие двигатели, так как отсутствие таких данных говорит о низком качестве.
Наиболее зарекомендованные бренды это LDARC (они же KINGKONG), HQProp и Dalprop. Не покупайте самые дешевые пропеллеры, так как качество и балансировка часто низкого качества, только если для тестов, чтобы убедиться в качестве дорогих.
На Banggood цена в пересчете на количество получается дешевле.
Как ставить лопасти на квадрокоптер
Пропеллеры (пилоты коптеров называют их «пропы») вместе с двигателем создают у дрона подъемную силу. Они подбираются по трем критериям — размеру рамы, мощности мотора, чтобы не было перегрева и стилю полета. Для съемок не нужна большая скорость, резкий разгон, а для гонок лопасти должны обеспечивать высокую скорость вращения. Винты — самая уязвимая часть квадрокоптера. Некоторые пилоты сознательно идут на замену этих деталей, чтобы изменить характеристики аппарата. От правильного подбора и установки пропеллеров зависит, как будет летать ваш квадрокоптер, и взлетит ли он.
Правила установки винта на дрон
В комплект квадрокоптера входят детали для сборки, в том числе лопасти и защита. Как их установить? С защитой все предельно просто — найдите паз на луче дрона, вставьте в него рамку детали до упора.
Чтобы правильно установить пропеллеры на квадрокоптер, внимательно следите, какой винт куда ставить. На моторе есть обозначения направления вращения двигателя (буквы, метки). Такая же маркировка стоит и на лопастях. Эти маркировки должны совпадать.
Пример установки пропеллера на коптеры Syma, QS UAV:
Чтобы снять пропеллер, снимите заглушку, поверните фиксатор против часовой стрелки и снимите его. Потяните вверх за винт и снимите его с вала.
Существенно облегчают установку быстросъемные адаптеры для пропеллеров. Переходник состоит из двух частей — одна крепится на мотор, другая — на винт. Пропеллер легко накручивается на двигатель правого или левого вращения и так же снимается. Такой вариант удобен для частой перевозки квадрокоптеров, например, на соревнования.
Винты, которые вы покупаете отдельно, идут в наборе по 2, 4, 6 штук. Есть лопасти с интегрированной гайкой прямого и обратного вращения для быстрой установки и съема, предотвращающей их откручивание в полете.
Если двигатель — просто штырь, без дополнительных элементов для сборки, вам понадобятся втулки-переходники, которые ставят на вал и затягивают болтами. Сверху поставьте пропеллер, закрепите его нейлоновыми стяжками или резиновым кольцом.
Еще один вариант крепления — цанговый зажим. Цангу поставьте на вал, затем — зажимную втулку с пропеллером и шайбой, зафиксируйте конструкцию коком (гайкой особой формы).
Принцип работы винтов
Размеры винтов, допустимые для установки, указаны в инструкции к двигателю (например 1045″ — диаметр 10 дюймов, 4,5 дюйма — шаг).
Лопасти расположены под определенным углом наклона, который влияет на сопротивляемость воздуху. Пропеллер с большим углом наклона поднимает копетр вверх за один оборот, но при этом сильно нагружает мотор. Для разгона и маневренности нужен менее энергозатратный угол наклона.
Уменьшая длину винта и увеличивая шаг, снижаем сопротивление воздуха и повышаем скорость подъема беспилотника. Если сделать наоборот, динамические характеристики дрона снижаются, но зато повышается его грузоподъемность, стабильность полета.
Пропы делают 2-5-ти лопастными. Чем их больше, тем стабильнее дрон держится в воздухе. Главный недостаток многолопастных пропеллеров — сложность балансировки.
По форме лопасти бывают:
Винты вращают электродвигатели, половина которых крутится по часовой стрелке (CW), а другая половина — против нее (CCW). Определить направление вращения можно по поднятой кромке лопасти, которая смотрит в сторону вращения.
Вращаясь, пропеллер разгоняет воздух вокруг себя, толкает его вниз, где создается более высокое давление, чем окружающая атмосфера. Разница давлений поднимает квадрокоптер вверх.
Пластиковые пропеллеры — самые распространенные и недорогие. Гибкие винты устойчивы к повреждениям, но часто возникают проблемы с их точной балансировкой, что вызывает нарушение в работе гироскопов и отражается на качестве отснятых камерой кадров. Углеродное волокно (карбон) считается лучшим материалом для пропов. Карбоновые винты стоят не дешево, но это оправдано — прочные, жесткие лопасти не утяжеляют вес коптера, не теряют свою форму, их легко сбалансировать. Пластик, усиленный карбоновым волокном, по прочности сравним с карбоном, а по цене — с обычным пластиком.
Балансировка пропеллера
Высококлассные винты не нужно дополнительно балансировать, они не вызывают вибраций дрона. Бюджетные лопасти, не редко плохо сбалансированы и создают вибрации при полете. Это отрицательно сказывается на качестве снимков, видео (на них появляется рябь, эффект желе), приводит к быстрому износу аппарата.
Вибрацию устраняют с помощью небольшого прибора — балансира.
На ось надевают пропеллер, фиксируют его зажимами и ставят на небольшой станочек. Сбалансированный винт замрет в горизонтальном положении. Если одна его часть опустится вниз, значит, лопасти разбалансированы. Чтобы привести их в надлежащее состояние, можно на более легкую сторону (которая вверху) наклеить кусочки изоленты, смазать клеем или тяжелую часть подточить наждачкой.
Если под рукой нет балансира, можно использовать подручные средства — стержень от шариковой ручки, два стакана или чашки. Вставляем стержень в отверстие винта. Если он болтается, накрутим на него скотч, чтобы пропеллер плотно держался. Поставим емкости на ровную поверхность на небольшом расстоянии друг от друга, на них укладываем импровизированную ось с винтом. Смотрим, есть ли отклонения, и корректируем их.
Правильная балансировка лопастей продлит срок службы квадрокоптера!