Расчеты при проектировании мультироторного ЛА

Проектирование любого коптера начинается с определения основных параметров: полный взлетный вес включая полезную нагрузку и требуемое время полета.

Взлетный вес получить легко - надо взвесить все предполагаемые к сборке компоненты и сложить.

Время полета рассчитывается исходя из:

1. полученного расчетного взлетного веса

2. эффективности ВМГ при расчетной тяге=(вес коптера/количество моторов), взятые из описания моторов (или полученные на стенде экспериментально -

при определенных пропах). Для недорогих моторов/пропов обычно этот показатель бывает 7-7,5 г/вт, для хороших и дорогих может доходить до 15-18г/вт. Причем на разной тяге эта величина у одних и тех же моторов и пропов сильно меняется.

3. емкости и напряжения выбранного акума

Пример: вес - 2800гр; эффективность 7,3 г/вт; емкость акума 4S 8А.

Для висения коптера с этими параметрами требуется мощность 2800/7,3=383вт, при 4S средний потребляемый ток 383/14,8=25,9А Следовательно, время полета с этим акумом будет (8/25,9)*60=18,5мин до полной разрядки акума, соответственно если оставить запас 10% при посадке (что сохранит батарею и снизит риск аварии) то остается примерно 16мин, что является очень рядовым показателем. Комбинируя разные комплектующие и выполняя расчет можно подобрать приемлемый вариант коптера по ТТХ. Точность данного расчета зависит от точности исходных данных, особенно эффективности ВМГ и реальной отдачи емкости акумом, особенно если он не новый.

При выборе моторов надо учитывать их максимальную тягу с планируемыми пропами и выбирать с запасом в 2,3-2.7 раза. Это позволит сохранить управляемость и эффективность системы во всем диапазоне питающего напряжения от полностью заряженного акума до разряженного. Например, для нашего случая, коптер (квадр) весит 2800гр, 2800/4=700гр - это тяга висения на один мотор, 700*3=2100гр значит при выборе мотора надо смотреть на модели с максимальной заявленной тягой 2000-2100гр. Ну и конечно, надо выбирать КВ моторов такое, чтобы с определенными пропами развивалась необходимая тяга (с запасом см.выше) в конце разряда акума.

Фактически, путей увеличения времени полета три: снижение веса, замена ВМГ на более эффективную, выбор акумов имеющих наибольшее соотношение емкость/вес.

Выбор схемы ВМГ (4-6-8) коптера зависит от требуемой надежности и возможностей используемого полетника. Квадр с одной отказавшей ВМГ упадет с вероятностью 99,99%. Гекса может выжить, но не со всяким полетником и соотношением веса аппарата к запасу по тяге ВМГ (энерговооруженность), с Назой обычно падает -

Окта, даже соосная, гарантировано сохраняет способность летать, тест -