Первая сборка квадрокоптера (какие детали выбрать?)

Выбор деталей для сборки квадрокоптера своими руками Здесь описано построение-сборка бюджетного летательного аппарата – квадрокоптера. Затронут вопрос выбора и использования наиболее недорогих его составляющих, их недостатки, на чём можно сэкономить, а где лучше сразу купить более качественные составляющие.

РАМА

Рама 210 мм для квадрокоптера

Создание-сборка квадрокоптера начинается с рамы, а именно с типоразмера. Сначала я, как и многие, делал на раме 250 мм, но потом стало ясно что это бессмысленно. При использовании винтов длиной 5 дюймов (широко используемые 5030/5045), наименьшей рамой, подходящей к ним, является рама с диагональю 210 мм. На раме такого маленького размера прекрасно умещаются всё составляющие (АКБ, контроллер полёта, приёмник, регуляторы хода…) и при этом она имеет массу всего 73г (МАКС) и в целом квадрокоптер получается более удобным для переноса. Существует несколько видов рамы (монолитные и с прикрепляющимися лучами). Была взята монолитная рама, потому что углеволокно очень крепкое вещество и поломка может произойти только при очень сильном падении на твёрдую поверхностью. Рама с прикрепляющимися лучами имеет чуть большую массу, винты будут выпирать снизу (а именно снизу крепят АКБ на гоночных квадриках из-за ограниченного места) и к тому же при поломке луча стоимость нового (внезапно!) достигает стоимости новой такой же рамы. Обращаем внимание на отверстия для двигателей, лучше, чтобы они красиво стали, но это конечно не критично.

Масса: 73 г

Толщина: 3 мм и 1.5 мм

ДВИГАТЕЛИ БЕСЩЕТОЧНЫЕ

Моторы коллекторные MT2204

Древние MT2204 2300KV, стоимость подкупает (на раме такого размера вполне неплохо уживутся MT1860), они разные, разное направление резьбы – это нужно чтобы винты при вращении не откручивались. В более современных моторах для крепления используется контргайка. Нужно по два одинаковых (2*CW + 2*CWW), схема установки ниже.

  • CW (Clock Wise) – По часовой стрелки (обычная правая резьба, по часовой закручиваем, против - откручиваем)
  • CWW (Counter Clock Wise) – Против часовой стрелки (левая резьба, по часовой откручиваем, против - закручиваем)

Масса: 4*30 = 120 г

РЕГУЛЯТОРЫ ХОДА (ESC)

Электронный регулятор скорости ESC

Регуляторы оборотов бесщеточных двигателей были взяты самые дешёвые, с древнейшей прошивкой от SimonK с наибольшим током 30 Ампер. Вот здесь я бы рекомендовал увеличить бюджет и взять нормальные регуляторы на 12А (а лучше с запасом на 20А, т.к. при заклинивании винтов низкотовые могут погореть), они будут поменьше размерами с массой и дадут более чёткое управление, желательно также иметь поддержку четырех баночных АКБ 4S для дальнейших улучшений.

Недостатки моих регулей:

  • Большой размер (полевые транзисторы в корпусе D2PACK, встроенный понижающий преобразователь напряжения 5В, древний микроконтроллер Atmega8)
  • Старая прошивка
  • Большая масса
  • Плохое быстродействия из-за ШИМ

Масса: 4*15г = 60 г

АКБ и разъемы

Аккумулятор литий-полимерный 3S 11.1В

Для данной сборки применяется трёхбаночный (LIONPOWER LiPo 3s, 11.1В), т.к. мои двигатели не рассчитаны на 4 банки (14.8В), он один из самых дешёвых, токоотдача при ёмкости 2200мА*ч 25C (значит в теории может выдавать 25*2.2=55А). При длительных полётах нагревается (каждый движок кушает до 12А, получаем ~48А = 500-600 Вт в пике – это много для данной АКБ), и, кстати, такая ёмкость довольно высока для такого типа квадрокоптеров, обычно моделисты используют 1500мА*ч. Если есть возможность лучше всегда брать аккумуляторную батарею с запасом (здесь подошли бы реальные 50-60С) и в специализированных магазинах для хобби. Для дальних полётов, где не нужно особо нагружать систему питания применяется сборка из нескольких высокотоковых литий-ионных аккумуляторов типоразмера 18650, по энергоёмкости на единицу массы получается больше, чем у обычных модельных литий-полимерных. Разъём XT60

Силовой разъем, используемый для соединения с питанием распространённый XT60.

Масса: 174 г

ВИНТЫ

Пропеллеры 5045 KINGKONG

Вот здесь не нужно покупать винты фигового качества, хоть они стоят относительно недорого, но при этом обладают невероятно малой прочностью. Почти любое падение или неаккуратная посадка/взлёт приведёт к поломке винта – это ужасно, особенно когда только учишься летать и пропеллеры заканчиваются очень быстро. Сразу покупайте качественные винты, стоят они не так дорого, но при этом их хватит на очень долго. Пропеллеры KINGKONG 5045 выдерживали у меня такие жёсткие падения, при которых ломался луч рамы, а им ничего.

Масса: 4*7 = 28 г

ПРИЁМНИК И ПЕРЕДАТЧИК

Приёмник FS-iA6B и радиоаппаратура Flysky FS-i6

Здесь всё зависит от бюджета, если есть возможность, то лучше купить передающую аппаратуру с ценой $100+, тогда будет хороший запас по дальности и для большинства лётчиков её будет хватать. Мною же была приобретена народная шестиканальная FlySky i6, которую можно легко прошить на 10 каналов (что я и сделал). Приёмники для неё бывают разные (большие и маленькие), лучше покупать с двумя антеннами, если собираетесь на дальние полёты. Главный вопрос, который всех волнует – дальность передачи, с моими экземплярами получилось 1000 м (в дальнейшем возможно докупить усилитель).

КОНТРОЛЛЕР ПОЛЁТА (мозги)

Контроллер полёта CC3D

Здесь был выбран не самый лучший морально устаревший CC3D, на нём установлен МК STM32F103C8T6. За ту же цену ~$10 можно приобрести полётный контроллер выше уровнем за счёт более мощного камня (STM32F303 серия), а добавив немного возможно уже рассчитывать на Betaflight STM32F4.

Вообще при хорошем бюджете лучше всего купить бутерброд из полётного контроллера и регуляторов скорости, будет выигрыш по массе, хотя и ремонтопригодность может стать хуже.

ВИДЕОПЕРЕДАТЧИК И ВИДЕОПРИЁМНИК

FPV оборудование TS832 и RC832

Первое время можно летать и без них, но быстро понимаешь, что это просто необходимо, так как улетая на сотню метров ЛА становиться уже маленьким пятнышком и становится сложно скоординироваться. Для ближних полётов (300м <) советовал бы брать передатчик видеосигнала сразу вместе с камерой мощностью 200 мВт, он отлично себя показывают в деле.

Для видеосвязи используется АНАЛОГОВАЯ передача, так как в ЦИФРОВЫХ иметься относительная значительная задержка (десятки мс). Для более дальних полетушек приобрёл систему (приёмник RC832 и передатчик TS832) мощность 600 мВт, дальность передачи-приёма на антеннах-сосисках у меня: Xm. Проблема в том, что видео-сигнал нужно не только принять, но и где-то отобразить картинку, а это дополнительно ~$25 за простенький монитор 7’’, поэтому лучше брать сразу же очки вместе с приёмником в одном корпусе. Камера одна и самых дешёвых, $5.5, изображение хорошее: тут изображения

Компромиссным решением является использованием переходника с аналогового видео-сигнала в цифровой EasyCap, который можно уже отображать на уже имеющихся устройствах (телефон/ноут) и таким образом на начальном этапе сэкономить на экране.

653
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...