Ответы 5: 10 инженерных задач по проектированию и эксплуатации двигателей БПЛА

Коллеги, предложенные варианты ответов не являются единственно верными, они лишь наше мнение относительно заданных вопросов.

Задача 1: "Квадрокоптер для работы в горах"

Ситуация: Ваш друг-оператор получил заказ на "работу" в Карпатах на высоте 1800 метров. У него есть проверенный дрон с двигателями 2806.5 1200KV, который идеально работал под Херсоном. После первого же тестового полета в горах он в панике звонит вам: "Дрон еле взлетает, винты воют как сирены, батареи садятся за 5 минут вместо 25! Что происходит?!"

Вопрос: Какие три основные физические причины вызывают проблемы и какие изменения в силовой установке вы порекомендуете?

Ответ:

1. Увеличить диаметр винтов на 1-2 дюйма
2. Уменьшить KV двигателей на 20-30%
3. Перейти на винты с большим шагом

Разбор:
На высоте 1800 м плотность воздуха составляет примерно 1.0 кг/м³ против 1.225 кг/м³ на уровне моря — падение на 18%. По формуле тяги винта T = Cₜ × ρ × n² × D⁴:

• При той же мощности и оборотах тяга падает пропорционально плотности: 1.0/1.225 = 0.82
• Для компенсации нужно либо увеличить обороты на √(1/0.82) ≈ 1.1 (на 10%), либо изменить геометрию винта

Но увеличение оборотов — плохое решение:

1. У двигателей 1200KV на 6S (25.2В) максимальные обороты ≈ 30000 об/мин
2. Увеличение на 10% приблизит к механическому пределу
3. Возрастут потери на трение и аэродинамический шум

Правильное решение — адаптация винтомоторной группы:

1. Увеличение диаметра винта по формуле D₂ = D₁ × (ρ₁/ρ₂)^{1/4} = D₁ × 1.05
   Для 13" винта → 13.7" (практически 14")
2. Уменьшение KV для сохранения оборотов: KV₂ = KV₁ × (ρ₂/ρ₁)^{1/2} = 1200 × 0.905 ≈ 1086
   Ближайшее стандартное значение: 1000-1100KV
3. Увеличение шага винта для сохранения скоростных характеристик

Дополнительные рекомендации:

• Использовать LiHV батареи для увеличения напряжения
• Применить винты с более широкими лопастями (high aspect ratio)
• Увеличить емкость батареи на 20-25% для компенсации возросшего тока

Задача 2: "Гоночный дрон-обжора"

Ситуация: Команда FPV-гонщиков разработала новый дрон с двигателями 2306 2450KV. На стенде все идеально: тяга 1500г на мотор, динамика фантастическая. Но на трассе — катастрофа: после двух кругов батареи разряжены, ESC перегреваются и уходят в защиту. При этом конкуренты с менее мощными двигателями показывают лучшее время круга.

Вопрос: Какие четыре конструктивные ошибки наиболее вероятны и как их исправить без потери динамики?

Ответ:

1. Неоптимальное соотношение винт-двигатель
2. Слишком агрессивные настройки ESC
3. Проблемы с охлаждением
4. Неправильный выбор батареи

Разбор:
2306 2450KV — это высокооборотная конфигурация для 5" винтов. Проблемы выявляем методом исключения:

1. Анализ винтов: Для 2450KV на 6S (25.2В) теоретические обороты ≈ 61740 об/мин. Но КПД двигателя ≈ 85%, реально 52500 об/мин. Для 5" винтов это предельные значения. Если использованы 5.1" или трехлопастные винты — это ошибка. Решение: перейти на 5" двухлопастные винты с умеренным шагом (4.1-4.3).
2. Тепловой расчет: Мощность на мотор P = I × V. При 1500г тяги ток ≈ 40А. Мощность ≈ 40А × 25.2В = 1008Вт. Потери в меди: P_cu = 3 × I² × R. Для 2306 R_фазы ≈ 0.03Ом. P_cu = 3 × 40² × 0.03 = 144Вт! КПД = (1008-144)/1008 = 86%. Но это в идеале. При перегреве R увеличивается на 30% (медь: α=0.0039/°C), потери растут.
3. ESC проблемы: ESC на 45А работает на пределе. Пиковые токи при резком газе могут достигать 80-100А. Решение: ESC 60А с качественными MOSFET (Rds_on < 1мОм).
4. Батарея: Для 4 двигателей по 40А = 160А. Батарея 1300мАч 100C теоретически дает 130А. На практике реальный C-rate ≈ 70% от заявленного = 91А. Батарея "проседает" под нагрузкой. Решение: 1550мАч 120C или переход на 5S для снижения тока.

Оптимальная конфигурация:

• Двигатели 2306 2150-2300KV
• Винты 5×4.3×2
• ESC 60А BLHeli_32
• Батарея 6S 1550мАч 120C
• Активное охлаждение ESC

Задача 3: "Тихо, снимается кино!"

Ситуация: Студия документального кино снимает фильм о дикой природе. Требуется коптер, который может часами парить над стаей птиц, не вспугнув их. Существующая платформа на двигателях 4112 400KV с 15" винтами слишком шумная. Заказчик готов на любые затраты, лишь бы снизить акустическую заметность.

Вопрос: Какие пять технических мер дадут максимальное снижение шума и как оценить их эффективность в дБ?

Ответ:

1. Увеличить диаметр винтов до 18-20"
2. Снизить обороты на 30-40%
3. Применить винты с специфическим профилем
4. Использовать двигатели с большим числом полюсов
5. Добавить акустические кожухи

Разбор:
Акустическая мощность винта: L = 10·log(ρ·c·D²·V⁶·(D/V)·I) + K, где V — скорость концов лопастей.

1. Увеличение диаметра при постоянной тяге: T ~ n²·D⁴. Чтобы сохранить T, при увеличении D в 1.2 раза (15→18"), n можно снизить в 1.2² = 1.44 раза. Скорость концов V_tip = π·D·n. Исходно: V_tip1 = π·0.381·n. После: V_tip2 = π·0.457·(n/1.44) = 0.997·V_tip1. Но шум зависит от V⁶! Уменьшение на 0.3% дает снижение шума на 0.08 дБ — незначительно.
2. Ключ — снижение скорости концов: Нужно уменьшить V_tip. Для этого: D↑ и n↓↓. Новый расчет: D=20"=0.508м. T ~ n²·D⁴. n_new = n_old × (D_old/D_new)² = n_old × (0.381/0.508)² = 0.563·n_old. V_tip_new = π·0.508·0.563n = 0.898·V_tip_old. Шум уменьшается на 20·log(0.898) ≈ -1dB по давлению, но поскольку мощность ~ V⁶, реальное снижение ≈ 10·log(0.898⁶) = 10·log(0.577) = -2.4dB.
3. Специализированные винты: Винты с обратной стреловидностью и серповидными законцовками снижают шум вихревых следов на 3-5 дБ. Стоимость возрастает в 5-7 раз.
4. Двигатели 18N21P vs 12N14P: Больше полюсов → меньше пульсации момента → меньше вибрации → меньше шум на гармониках. Оценка: снижение на 4-6 дБ в диапазоне 500-2000 Гц.
5. Акустические кожухи: Кольцевые обтекатели вокруг винтов снижают шум вихреобразования на 8-12 дБ, но добавляют 15-20% массы и снижают эффективность на 5-7%.

Итоговое снижение: 2.4 + 4 + 10 = 16.4 дБ (субъективно — звук кажется в 2.5 раза тише).

Задача 4: "Пчеловод-новатор"

Ситуация: Пасечник хочет автоматизировать осмотр ульев с помощью БПЛА. Проблема: пчелы агрессивно реагируют на звук определенных частот. Анализ показал, что их раздражает шум в диапазоне 300-600 Гц. Существующие двигатели 2207 2700KV с 5" винтами генерируют как раз такие частоты.

Вопрос: Как перепроектировать винтомоторную группу, чтобы сместить основной тон шума выше 1 кГц, где пчелы менее чувствительны? Рассчитать необходимые изменения.

Ответ:

1. Увеличить количество полюсов двигателя
2. Уменьшить диаметр винтов
3. Увеличить количество лопастей
4. Подобрать специфическую комбинацию двигатель-винт

Разбор:
Основные тоны шума двигателя:

1. Электромагнитный: f_EM = (n × P) / 60
2. Аэродинамический: f_aero = (n × B) / 60, где B — число лопастей

Для 2207 2700KV на 4S (16.8В):

• n_max ≈ 2700 × 16.8 × 0.85 ≈ 38500 об/мин = 642 Гц
• P = 14 (12N14P)
• f_EM = (38500 × 14) / 60 = 8983 Гц (но есть гармоники)
• Основная механическая: f_mech = 642 Гц — попадает в опасный диапазон!

Решение 1: Увеличить число полюсов. Для P=21 (18N21P):

• f_EM = (38500 × 21) / 60 = 13475 Гц
• Но нужно снизить KV, так как индуктивность возрастет

Решение 2: Изменить винтовую группу. Основной тон винта:

• Для 5" винта на 38500 об/мин: f_blade = (38500 × 2) / 60 = 1283 Гц (уже выше 1кГц)
• Но проблема в гармониках и вибрациях

Правильный подход — системный:

1. Двигатель 1806 3600KV 18N21P
2. Винты 4" трехлопастные
3. Рабочие обороты: 3600 × 16.8 × 0.85 = 51400 об/мин = 857 Гц
4. f_blade = (51400 × 3) / 60 = 2570 Гц
5. f_EM = (51400 × 21) / 60 = 17990 Гц

Все основные тоны выше 800 Гц, гармоники выше 1.6 кГц — вне чувствительного диапазона пчел.

Дополнительно: использовать резиновые виброизоляторы, балансировку с точностью G1.0.

Задача 5: "Арктический разведчик"

Ситуация: Научная экспедиция в Арктику использует БПЛА для мониторинга ледовой обстановки. При -25°C двигатели (4114 380KV) работают нестабильно: при старте дергаются, ESC иногда сбрасываются. При этом тяга заметно выше, чем в лаборатории при +20°C. После 10 минут полета двигатели становятся горячими, но проблемы сохраняются.

Вопрос: Какие четыре физических явления вызывают проблемы и как модифицировать систему для арктических условий?

Ответ:

1. Увеличение вязкости смазки подшипников
2. Изменение магнитных свойств при низких температурах
3. Конденсация влаги и обледенение
4. Изменение электрических параметров компонентов

Разбор:

1. Подшипники: При -25°C смазка NLGI 2 становится полутвердой. Момент трения: M_f = 0.5 × μ × F × d, где μ увеличивается в 50-100 раз. Решение: использовать смазку на основе силикона с низкотемпературными присадками или керамические подшипники с dry-lube покрытием.
2. Магниты NdFeB: Температурный коэффициент Br: α = -0.11%/°C. При ΔT = -45°C (от +20 до -25): ΔBr = 45 × 0.0011 = 4.95%. Br уменьшается на ~5%, но коэрцитивная сила Hcj увеличивается на 0.5-0.7%/°C → +22.5-31.5%. Двигатель становится "жестче", KV уменьшается незначительно, но моментные характеристики меняются.
3. Электрические параметры:
   Медь: R увеличивается на 0.393%/°C × 45 = 17.7%
   Постоянные магниты: как выше
   ESC: MOSFET Rds_on увеличивается на 0.7%/°C → +31.5%
   Батарея LiPo: емкость падает на 30-40%, внутреннее сопротивление возрастает в 2-3 раза
4. Обледенение: При работе двигатель нагревается до +40-60°C. Влажный арктический воздух вызывает конденсацию на холодных частях с последующим обледенением. Масса льда на винте: m_ice ≈ 0.5 × L × t × ρ_ice, где L — длина лопасти, t — толщина наледи.

Инженерные решения:

• Предпусковой подогрев двигателей до +10°C
• Система антиобледенения на законцовках винтов
• ESC с компенсацией температурных дрейфов
• Батареи с автономным подогревом
• Специальная зимняя смазка подшипников
• Увеличение емкости батареи на 40% для компенсации потерь

Задача 6: "Сгорел один — лечим всех"

Ситуация: Во время интенсивных полетов на гоночном дроне сгорел один двигатель (2306 2450KV). В наличии есть три оригинальных двигателя и один "похожий" — 2306.5 2400KV от другого производителя. Все двигатели внешне идентичны, но сгоревший больше не выпускается.

Вопрос: Можно ли использовать двигатель 2306.5 2400KV в качестве замены? Если да, то какие параметры нужно проверить и как настроить систему? Если нет, то каков минимальный комплект замены?

Ответ:
Нет, нельзя просто заменить один двигатель. Нужно менять все четыре или проводить тщательную подгонку.

Разбор:
Критические отличия, даже при близких KV:

1. Крутизна характеристики Kt: Kt = 9.55 / KV. Для 2450KV: Kt = 0.00390 Н·м/А. Для 2400KV: Kt = 0.00398 Н·м/А. Разница 2%. При одинаковом токе момент будет отличаться.
2. Индуктивность и сопротивление обмоток:
   R_фазы влияет на нагрев и КПД
   L_фазы влияет на скорость нарастания тока
   Даже при одинаковом KV, разные производители имеют разную конструкцию обмотки
3. Динамические характеристики: Разная масса ротора, момент инерции, жесткость конструкции.
4. Тепловые характеристики: Разные потери, теплоотвод.

Если поставить один отличающийся двигатель:

• Полетный контроллер будет пытаться выровнять тягу
• Двигатель с другим Kt будет потреблять другой ток при той же тяге
• Возникнет разбалансировка по нагреву
• Возможны колебания по крену/тангажу

Правильные решения:

Вариант A (оптимальный): Купить комплект из 4 новых одинаковых двигателей.

Вариант B (бюджетный): Если необходимо срочно:

1. Измерить у всех двигателей:
   R_фазы (мостом постоянного тока)
   Индуктивность (LCR-метром на 1 кГц)
   KV (тахомометром на известном напряжении)
   Kt (стенд с динамометром)
2. Рассчитать коэффициенты компенсации в Betaflight:
   motor_output_limit для каждого мотора
   Индивидуальные PID для каждой оси
3. Провести летные тесты с записью логов:
   Сравнить температуру двигателей
   Анализировать вибрации
   Проверять равномерность разряда батареи

Вариант C (инженерный): Перемотать сгоревший двигатель под параметры имеющихся трех. Для 2306 нужно примерно 5-6 витков проводом 0.5-0.6мм для получения 2400-2500KV.

Задача 7: "Помятый колокол — инженерная головоломка"

Ситуация: После жесткой посадки погнулся колокол (ротор) на двигателе 2808 1100KV. Колокольчик красиво вмялся с одной стороны, появился дисбаланс. Запасного ротора нет, заказ из Китая идет месяц. Но есть токарный станок, набор инструментов и желание восстановить.

Вопрос: Какие пять параметров критически важны при восстановлении работоспособности и как их контролировать без специализированного оборудования?

Ответ:

1. Соосность вала и ротора
2. Радиальное биение рабочей поверхности
3. Осевое биение
4. Балансировка
5. Сохранение магнитного зазора

Разбор:

1. Соосность:

• Использовать индикатор часового типа
• Допуск: не более 0.02 мм на длине 20 мм
• Метод: зажать вал в патроне, измерять биение внешней поверхности

2. Радиальное биение рабочей поверхности:

• Место, где проходит магнит относительно статора
• Допуск: 0.03-0.05 мм
• Контроль: тем же индикатором, вращая ротор

3. Осевое биение:

• Важно для предотвращения осевых нагрузок на подшипники
• Допуск: 0.05-0.08 мм
• Измерение: индикатор у торца ротора

4. Балансировка:

• Самодельный балансировочный станок из двух параллельных ножей
• Определить тяжелое место маркером
• Удаление материала сверлением с тыльной стороны
• Критерий: ротор должен останавливаться в случайном положении

5. Магнитный зазор:

• Исходно: 0.3-0.5 мм
• После правки может увеличиться
• Контроль: щупами 0.3, 0.4, 0.5 мм
• Опасность: увеличение зазора на 0.1 мм снижает магнитный поток на 15-20%

Процедура восстановления:

1. Снять ротор, удалить магниты (нагрев до 80-100°C)
2. Правка на токарном станке мягкими бойками
3. Проточка посадочного места под магниты (если необходимо)
4. Установка магнитов с шаблоном, фиксация эпоксидкой
5. Балансировка
6. Проверка зазора
7. Контрольный запуск без винта

Риски:

• Размагничивание при нагреве (NdFeB теряет свойства выше 80°C)
• Отслоение магнитов при балансировке
• Необратимая деформация вала

Если биение превышает 0.1 мм после правки — двигатель не восстановим.

Задача 8: "Бюджетный долголёт"

Ситуация: Студенческая команда разрабатывает БПЛА для мониторига ЛЭП. Бюджет ограничен, вес платформы 3.5 кг, требуется автономность 45 минут. В наличии двигатели разных типов со склада. Нужно выбрать оптимальную конфигурацию.

Вопрос: Какая комбинация параметров даст максимальное время полета при ограниченном бюджете? Рассчитать ожидаемую автономность.

Ответ:

1. Двигатели 3510 700KV
2. Винты 15×5
3. Батарея 6S 16000мАч
4. ESC 30А

Разбор:
Теория: Время полета t = E_batt / P_avg, где P_avg = (m·g)² / (2·ρ·A·η²·v), для висения v=0, но есть индуктивные потери.

Расчет для висения:
Масса 3.5 кг, тяга 4 мотора: T_total = 3.5×9.81×1.5 (запас 50%) = 51.5 Н
На мотор: 12.9 Н = 1315 г

Подбор двигателя:
Для 15" винтов оптимальны двигатели 3508-3510.
Выбираем 3510 700KV как компромисс цена/качество.

Проверка на перегрев:
Для 15×5 винта на 700KV 6S:

• Обороты: 700 × 22.2 × 0.85 = 13200 об/мин
• Тяга на моторе: ~1400г (по тестам аналогичных двигателей)
• Ток: ~6-7А на мотор
• Мощность: 7А × 22.2В = 155Вт
• Потери: P_cu = 3×7²×0.08Ом = 11.8Вт
• КПД: (155-11.8)/155 = 92.4%

Батарея:
Общий ток: 4×7А = 28А
Емкость: для 45 минут = 0.75 часа: Q = I×t = 28А×0.75ч = 21Ач
С учетом КПД системы 85%: 21/0.85 = 24.7Ач

Но это для висения. При крейсерском полете ток снижается до 4-5А на мотор.
Выбираем 6S 16000мАч (реально 15000мАч) — 15Ач при 0.5C разряде.

Время полета:

• Висение: 15Ач / 28А = 0.536ч = 32 мин
• Крейсер (5А/мотор): 15Ач / 20А = 0.75ч = 45 мин
• Смешанный режим: ~38-40 мин

ESC: 30А более чем достаточно с запасом 4:1.

Стоимость:

• 3510 700KV ×4: $120
• ESC 30А ×4: $80
• Винты 15×5 ×4: $40
• Батарея 6S 16000мАч: $150
• Итого: $390

Альтернатива — 4114 380KV с 17" винтами дала бы +10-15% эффективности, но стоимость выше на 60%.

Задача 9: "Городской курьер"

Ситуация: Стартап разрабатывает БПЛА для доставки лекарств в городских условиях. Особые требования: быстрое маневрирование между зданиями, взлет/посадка на небольшие площадки, устойчивость к порывам ветра. Вес с грузом 2.5 кг, дальность 5 км.

Вопрос: Какой тип двигателей обеспечит лучшую маневренность и ветроустойчивость? Обосновать выбор конкретными параметрами.

Ответ:
Двигатели 2804 1300KV с винтами 7×4.5

Разбор:
Анализ требований:

1. Маневренность: высокое угловое ускорение ε = ΔM/J
2. Ветроустойчивость: способность быстро компенсировать возмущения
3. Вертикальная динамика: быстрый набор/сброс высоты

Сравнение вариантов:

Вариант A: 2804 1300KV (D=28мм, H=4мм)

• Малый момент инерции ротора: J ~ D⁴·H = 28⁴×4 = 614,656 усл.ед.
• Высокая скорость отклика: τ_mech = J/k_t ≈ 0.005с
• KV 1300 на 6S: обороты ≈ 1300×25.2×0.85 = 27800 об/мин
• Для 7" винтов: хорошее сочетание тяги и динамики

Вариант B: 3508 700KV (D=35мм, H=8мм)

• J = 35⁴×8 = 1,200,500 усл.ед. (в 2 раза больше)
• Медленнее реакция
• Но выше тяговая эффективность

Расчет маневренности:
Угловое ускорение по тангажу:
ε = (M_motor × 2 × L_arm) / (J_craft + 4×J_rotor)

Для коптера с L_arm = 0.25м:

• С 2804: ε ≈ 1.2Н·м / 0.15кг·м² = 8 рад/с²
• С 3508: ε ≈ 1.5Н·м / 0.25кг·м² = 6 рад/с²

2804 дают на 33% лучшее угловое ускорение.

Ветроустойчивость:
Скорость реакции на порыв ветра зависит от полосы пропускания системы. Для 2804:

• Электрическая постоянная: τ_el = L/R ≈ 0.0001с
• Механическая: τ_mech ≈ 0.005с
• Полоса: f_bandwidth ≈ 1/(2π·0.005) = 32 Гц

Для 3508: τ_mech ≈ 0.008-0.010с, f_bandwidth ≈ 16-20 Гц

Вертикальная динамика:
Изменение тяги: ΔT = 4 × ΔM × KV × k
При одинаковой электрической динамике, 2804 быстрее меняют тягу из-за меньшей индуктивности.

Дополнительные преимущества 2804:

• Меньше гироскопический момент: M_gyro = J_rotor × ω × Ω
• Легче рама за счет меньших креплений
• Меньше аэродинамическое сопротивление

Недостатки:

• Меньшая эффективность на крейсерском режиме
• Больше шум (выше обороты)

Но для городской доставки на 5 км динамика важнее эффективности.

Задача 10: "Универсальный солдат"

Ситуация: Производитель БПЛА хочет создать универсальную платформу, которая может использоваться как для аэросъемки (плавность, тишина), так и для транспортировки грузов (тяга, надежность). Вес платформы 2 кг, полезная нагрузка переменная: 1 кг для съемки, 3 кг для транспортировки.

Вопрос: Возможно ли создать одну винтомоторную группу для таких разных задач? Если да, то какую конфигурацию выбрать и как ее адаптировать под разные режимы?

Ответ:
Да, возможно. Двигатели 2814 1000KV с электронным переключением Y/Δ и сменными винтами.

Разбор:
Анализ требований:

Режим 1 (съемка):

• Вес: 2+1 = 3 кг
• Требования: плавность, тишина, эффективность
• Стиль полета: медленные перемещения, висение

Режим 2 (транспортировка):

• Вес: 2+3 = 5 кг
• Требования: тяга, надежность, перегрузочная способность
• Стиль: динамичные взлет/посадка, возможны перегрузки

Компромиссное решение:

Двигатель 2814 1000KV:

• D=28 мм: хороший момент, умеренная инерция
• H=14 мм: достаточная мощность для тяжелых режимов
• KV=1000: универсальное значение

Адаптация под режимы:

1. Винты:
   Для съемки: 12×4 (12 дюймов, шаг 4)
   Для транспортировки: 11×5 (меньше диаметр, больше шаг)
2. Схема соединения обмоток:
   Электронное переключение Y/Δ в ESC
   Y: для съемки (ниже KV, выше момент)
   Δ: для транспортировки (выше KV, быстрее реакция)
3. Настройки ESC:
   Съемка: низкая частота ШИМ (24 кГц), плавный старт
   Транспортировка: высокая частота (48 кГц), агрессивный старт

Расчеты:

Для 3 кг (съемка):

• Тяга на мотор: 3000г × 1.5 / 4 = 1125г
• 12×4 винт на 1000KV 6S (Y): обороты ≈ 1000×25.2×0.85/√3 = 12350 об/мин
• Тяга: ~1300г (по кривым), ток ~8А
• КПД: ~85%

Для 5 кг (транспортировка):

• Тяга на мотор: 5000г × 1.8 / 4 = 2250г (перегрузка)
• 11×5 винт на 1000KV 6S (Δ): обороты ≈ 1000×25.2×0.85 = 21400 об/мин
• Тяга: ~2400г, ток ~25А
• КПД: ~78%

Тепловой расчет:
Худший случай: транспортировка, 25А на мотор.
P_in = 25А × 22.2В = 555Вт
P_cu = 3×25²×0.03Ом = 56.25Вт
КПД = (555-56)/555 = 90%
Остается 500Вт механической, из них ~450Вт в тягу, 50Вт в нагрев.

Площадь охлаждения двигателя 2814: A ≈ π×0.028×0.014 + 2×π×(0.028/2)² = 0.0038 м²
Тепловой поток: q = 56.25Вт / 0.0038м² = 14800 Вт/м²
Перегрев: ΔT = q / h, при h=20 Вт/м²К (естественная конвекция): ΔT = 740°C!
Нужно принудительное охлаждение или работа в импульсном режиме.

Вывод: Конфигурация работоспособна при условии:

1. Активного охлаждения двигателей
2. Ограничения времени работы в тяжелом режиме
3. Мониторинга температуры

Альтернатива — два комплекта двигателей, но это противоречит концепции универсальности.