Предыдущая подборка: Введение
Предыдущие части: Разводка питания, Батарея и время полёта, Пропеллеры и эффективность, Подбор ВМГ, Составление начальных требований
Выбор рамы очень важен.
Как минимум, она является площадкой для размещения моторов и электронных компонентов. Следовательно, один из её параметров – это размер.
Размеры рам
Рамы имеют две системы размеров: в миллиметрах и дюймах.
Если размер указан в миллиметрах (например: 250 мм), то это расстояние по диагонали от одного мотора до другого.
Если размер указан в дюймах (например: 5 дюймов), то это максимальный размер пропеллера, который можно установить на эту раму.
Так как пропеллеры находятся в углах воображаемого прямоугольника:
То их размер должен быть таким, чтобы между ними оставалось какое-то безопасное расстояние. Это и есть максимально допустимый размер.
Дюймы пропеллеров приблизительно пересчитываются в миллиметры рамы: 3 дюйма это 135 мм, 5 дюймов это 185-250 мм*, 7 дюймов это 330 мм, 9 дюймов это 380 мм, 10 дюймов это 450 мм и т.д.
*Некоторый разброс в размерах связан с тем, что чисто геометрически рама может иметь один размер, но из-за своих особенностей ограничивать размер пропеллеров или наоборот допускать пропеллеры чуть побольше.
Помимо размера, выбор рамы зависит от кучи вопросов, приведу основной список:
- Где размещаются регуляторы?
- Как размещается полётный контроллер?
- Сколько компонентов и в каких местах можно разместить?
- Каким образом крепится курсовая камера?
- Будут ли в кадр попадать пропеллеры?
- Куда ставится батарея?
1. Регуляторы
В предыдущем материале мы уже обсудили, что регуляторы могут быть отдельные на каждый мотор, либо объединёнными "4-в-1".
Если вы пользуетесь отдельными регуляторами, то как правило они должны размещаться на лучах рамы, потому что больше в общем-то негде:
И это порождает первое ограничение: лучи рамы должны быть достаточно широкими, чтобы на них поместились регуляторы.
Есть много рам с тонкими лучами:
Теоретически и на них можно поставить широкие регуляторы, но это и не красиво, и не надёжно при ударах. И тогда выбор падает на регулятор "4-в-1". Это, в свою очередь, накладывает ограничения на полётный контроллер.
2. Полётный контроллер
Где его размещать, обычно вопрос не стоит – он должен находиться в центре между моторами.
Но существует несколько стандартов крепления:
- Вообще без крепления (контроллеры Naza, Pix, APM)
- 30.5 * 30.5 мм
- 20 * 20 мм
- 16 * 16 мм (нано)
- 25 * 25 мм (ромб)
Везде, где размеры в миллиметрах, речь о квадрате с соответствующей стороной. В раме высверлены отверстия, в которые вкручиваются металлические или пластиковые стойки, а на эти стойки сажаются электронные платы.
Сажать их можно друг на друга, наподобие бутерброда, что называется "стек".
На фото пример стека 30.5*30.5, который состоит из ESC 4-в-1 и полётного контроллера:
Так как конструктивно ESC всегда находится снизу, то его размеры определяют и размеры для полётного контроллера. Либо требуется какой-то переходник с одного размера на другой. Такие тоже есть.
Так вот, при выборе рамы следует учитывать, какие стеки она поддерживает. Некоторые рамы могут поддерживать сразу несколько размеров стеков, а также иметь 2-3 места для установки стеков, т.е. можно иметь не один стек.
Как видим, всё это приводит к тому, что либо вы ищете стек под раму, либо раму под стек.
Есть также вариант просверлить в раме дополнительные отверстия, если их не хватает.
3. Остальные компоненты
Подобрав тип и размещение регуляторов и полётного контроллера, вы сделали большую часть дела. Остаётся разместить в раме всё остальное: приёмник, видеопередатчик, далее возможно будут GPS-модуль, компас и барометр.
Здесь уже нет никакого чёткого стандарта. Некоторые компоненты, например видеопередатчик, могут быть выполнены в формате стека и устанавливаться соответственно в стек. Всё, что не встаёт в стек, крепится где попало с помощью скотча и стяжек. Но для этого "где попало" тоже нужно найти место. Как ни странно, даже вполне просторные рамы чаще всего спроектированы совершенно бездарно, так что место в них пропадает зря.
4. Курсовая камера
Обычно для неё предусмотрено специальное место, но оно также может быть разного размера (в данном случае это ширина): 14 мм, 19 мм, 21 мм и т.д. Проблем с установкой более мелкой камеры в более широкое место обычно нет (есть переходники), а вот более широкая камера может тупо не поместиться не только в это место, но и в раму вобще.
Конструктивно крепление может быть в виде специальной "клетки":
В виде литой или 3D-печатной "канопы" (от слова canopу – шатёр):
Или просто в виде вертикальных стоек, на которые надеты "ушки":
Это самое простое и практичное решение, так как "ушки" адаптируются к любой ширине камеры.
5. Пропеллеры в кадре
Пропеллеры в кадр попадают практически всегда. Это нормально для FPV-полётов.
Но есть два типа геометрии рам, специально предназначенных, чтобы пропеллеров не было в кадре. Первый называется "Дохлая кошка" (Dead Cat):
Здесь передние лучи отведены назад и расположены перпендикулярно телу рамы.
Второй тип называется CineWhoop и применяется в маленьких коптерах (2-3 дюйма):
Здесь камера вынесена сильно вперёд, передние пропеллеры находятся по бокам от камеры и не попадают в кадр.
6. Батарея
У батареи может быть 2 места установки – сверху:
И снизу:
Считается, что верхнее положение приближает батарею к центру тяжести коптера и поэтому он послушнее себя ведёт при выполнении акробатических трюков.
Но пока вы не начали выполнять акробатические трюки хотя бы на уровне чемпиона района, подобные тонкости должны быть вам абсолютно по барабану.
С другой стороны, нижнее положение батареи освобождает всю верхнюю палубу рамы для размещения антенн, GPS, пишущей камеры и т.п.
Собственно поэтому, исходя из того, что именно вы собираетесь располагать на раме, нужно следить и за тем, какое положение батареи она поддерживает (бывает, что оба).
Опять же данный выбор может повлиять на выбор компонентов, и наоборот. Например, у полётного контроллера Matek F405 CTR силовые выводы находятся не сзади, а сбоку:
Это нужно как раз для верхнего расположения батареи. Так как контроллер находится в самом низу рамы, а батарея в самом верху, то провода от батареи тянутся сбоку кратчайшим путём.
Вес рамы
Не последнюю роль играет и вес.
5-дюймовая рама может весить от 35 до 160 грамм. При этом чем она легче, тем меньше у неё прочность и больше проблем с компоновкой (мало места).
Очевидно, что 35 грамм и 160 грамм это предельные значения, то есть нормальная средняя рама весит 70-90 грамм.
В целом, чем легче будет рама, тем больше выигрыша будет в полётном времени.
Заключение
Как уже говорилось в предыдущих частях, моторы, компоненты, батарея и рама – связаны вместе. Выбор одного влияет на выбор другого и т.д. Вряд ли вам удастся найти идеальное сочетание с первого раза, но как минимум делайте выбор так, чтобы а) не ошибиться с размерами б) чтобы для всего хватило места. Остальное поправимо.
Общую методику подбора я рассказал, а в следующих выпусках мы перейдём к детальному обсуждению каждого компонента – какие они бывают, на каких принципах работают, какие плюсы, минусы, подводные камни и пр.
Читайте дальше: