Найти в Дзене
ZDG

Подбор компонентов квадрокоптера, часть 3. Пропеллеры и эффективность

Оглавление

Предыдущая подборка: Введение

Предыдущие части: Подбор ВМГ, Составление начальных требований

В предыдущей части мы подобрали моторы 2206 2300KV с пропеллерами размером 5 дюймов.

Подобно тому, как мотор обозначается 2206, у пропеллеров тоже есть система обозначений.

Например, посмотрим на пропеллер 5045 BN:

50 – обозначает 5.0 дюймов.

45 – обозначает 4.5 дюйма.

Если 5 дюймов это диаметр, то что такое 4.5 дюйма?

Это шаг пропеллера. Пропеллер это винт. Когда мы крутим винт, за 1 оборот он закручивается на какую-то глубину. Это его шаг. То же самое у пропеллера. Его шаг это условное расстояние, на которое пропеллер продвинулся бы за 1 оборот (к реальности отношения не имеет).

Наконец, BN означает Bull Nose, или "бычий нос". Это всего лишь форма концов лопастей пропеллера – они широкие и тупые. Так увеличивается площадь пропеллера, что в теории способствует большей тяге. Есть пропеллеры с зауженными концами.

-2

Казалось бы, зачем, ведь больше тяги – лучше? В дальнейшем мы увидим, что не любая тяга полезна.

Альтернативное обозначение такого пропеллера это 5x4.5x3, где 3 - количество лопастей.

Эффективность

Чем больше у пропеллера шаг, тем более он "агрессивный". То есть более интенсивно отбрасывает от себя воздух и следовательно развивает больше тяги.

При этом есть пропеллеры с почти никаким шагом 2 дюйма, а есть с очень большим (относительно своего диаметра) 6 дюймов. Почему?

В прошлом выпуске мы смотрели таблицу с тестовыми данными мотора. Посмотрим ещё одну:

-3

Мы видим, что с пропеллером 5050 и напряжением 16 вольт мотор на полной мощности тащит 1592 грамма. Круто? Круто. Но...

Обратим внимание на колонку с потреблением тока (амперы). Мотор тащит полтора килограмма, но при этом потребляет ток в 47 ампер. А это очень много (764 ватта мощности).

Ведь 4 мотора – уже 188 ампер.

Здесь самое время обратиться к последнему компоненту силовой системы – батарее. Она должна выдавать 188 ампер, а сможет ли? Это мы узнаем в следующем выпуске.

А пока вернёмся к пропеллерам. Что, если мы заменим пропеллер 5050 на 5025?

Если шаг уменьшился вдвое, то тяга упадёт вдвое? И ток снизится вдвое?

В реальности такая математика не работает, но чаще всего можно сказать, что действительно тяга станет на сколько-то меньше, и потребление тока тоже на сколько-то меньше.

А зачем снижать потребление тока? Очевидно, чтобы увеличить полётное время, ведь ток "высасывается" из батареи.

Таким образом, если с некоторым пропеллером у вас есть излишний запас тяги, вы можете использовать пропеллер с меньшим шагом. Тяга снизится, но и потребление тока тоже. Значит, вырастет полётное время.

Заключение

Пропеллеры играют большую роль в вопросе тяги и эффективности коптера.

Можно найти пропеллеры 5045 от разных производителей. Все они 5045, но это не значит, то характеристики у них будут одинаковые. Поэтому определить, какой пропеллер лучше, можно только на практике. Никакие цифры ни о чём не скажут.

То же относится и количеству лопастей пропеллера.

В теории, чем меньше лопастей, тем выше эффективность пропеллера, а чем больше – тем выше тяга. Да, есть пропеллеры с одной лопастью:

-4

В реальности же можно запросто найти 3-лопастной пропеллер с лучшей эффективностью, чем 2-лопастной. Или 2-лопастной с большей тягой, чем 3-лопастной.

Хорошая новость, однако, в том, что исключительно плохих или исключительно хороших пропеллеров – единицы моделей, так что их можно быстро отфильтровать. Все остальные ведут себя в среднем одинаково. Отличия хоть и есть, но не играют решающей роли.

Читайте дальше: