Летательный пост №4 Рамы!
Всем привет! Тема сегодняшнего поста - рамы для вашего аппарата.
Пожалуй, именно с рамы имеет смысл начинать подбор деталей для будущего аппарата. Это сразу задаст сферы применения и обрисует итоговую сумму.
Для начала определимся с числом моторов. Если вы разглядывали картинки в предыдущем посте, то помните, что на большинстве контроллеров есть 8 выходов под моторы. Это означает, что моторов у нас может быть от нуля до восьми включительно (в предположении, что один контроллер мотора управляет одним мотором). В зависимости от их числа, названия соответствующих дронов несколько отличаются.
Следуя традиции использования латыни для названия соответствующего дрона, любая хрень без пропеллера - ниилокоптер (от лат. nihil = ноль, личное ноухау, название не стандартизировано). Так что теперь можете этим словом называть хоть брошенный кирпич.
Летающее что-то с одним винтом - монокоптер. Приведу несколько примеров на картинке ниже. Постройка подобной штуки, как и подбор деталей для нее - за пределами этого цикла статей. Летают на принципе сохранения момента импульса, когда основная рама крутится в направлении противоположенном пропеллеру (кроме рис.№3). Образец с первой картинки можно найти в магазине. Образец со второй существует, переодически показывается на какой-нибудь выставке, но ни в продаже, ни в поставки военным вроде как запущен не был. Наверное есть самодельные экземпляры. В теории в плюсах монокоптера - возможность посадки на авторотации в случае отказа двигателя/севшей батарейки.
Бикоптер - что-то с двумя пропеллерами. Пожалуй бикоптером можно назвать практически любой вертолет и много другого более забавного. Пропеллеры могут быть как соосными, так и нет. При желании можно сделать очень интересную машину. Тут надо смотреть, а не читать - наслаждайтесь:
Трикоптеры. Увы, не довелось полетать на таком. Разновидность довольно редкая, но от того не менее интересная. Основная проблема заключается в повороте вокруг оси. Если на квадрике просто можно замедлить винты, вращающиеся против часовой, и ускорить винты, вращающиеся по часовой, то тут номер не пройдет. Приходится один мотор крепить на поворотную площадку и наклонять его серво-приводом в нужную сторону. Это безусловно усложняет конструкцию. Шустры, проворны (особенно в поворотах), по слухам идеальны для fpv (first person view, полеты по картинке с камеры от первого лица). Последнее связано с большим углом расхождения лучей в сравнении с квадриком и возможностью подвесить камеру в центре масс так, чтобы пропеллеры не попадали в кадр. Честно сказать, картинка с квадро+ по моим меркам ничуть не уступает, хз. Из-за малой парусности лучше прочих переносят ветер.
Квадрокоптеры. Если вы это читаете, скорее всего самый разумный выбор. Четыре винта, предельно простая жесткая рама без необходимости наличия подвижных частей, мало моторов, хорошая стабилизация. Из минусов: при отказе одного мотора - падает камнем вниз, сравнительно малая скорость и точность поворота вокруг оси.
Пентакоптеры/гептакоптеры. 5 и 7 винтов соответственно. Не слишком симметричные конструкции с набором конструктивных сложностей и отсутствием серьезных плюсов. Даже не думайте.
Гексакоптеры/октокоптеры. Логичное развитие квадрокоптеров. 6 или 8 винтов соответственно. Летают главным образом "блинчиком", используются в случаях, когда надо поднять достаточно тяжелое оборудование, типа зеркальной камеры с тяжелым объективом. Если вы хотите сразу навешивать на коптер тяжелый фотоаппарат, можете задуматься о гексе. От квадро она будет отличаться более дорогой рамой и лишними двумя моторами с необходимыми для них вещами. Небольшой нюанс, моторы не обязательно должны располагаться каждый на своем луче, возможна их установка один под другим, для этого выпускают специальные площадки. В этом случае гексокоптер будет иметь всего три луча и издали напоминать трикоптер (Y-гексакоптер). При этом надобности в поворотном креплении мотора не будет, а все остальные плюсы рамы трикоптера (легкость, компактность, широкий угол между лучами) он сохранит. В теории такой вариант в сравнении с обычной версией должен поднимать меньший груз из-за меньшей эффективности нижнего мотора, но это вполне может быть скомпенсировано меньшим весом самой рамы, тут нужны ВЫЧИСЛЕНИЯ. Для окты ситуация схожая, с той лишь разницей, что похож он будет на квадрик.
Начинаем разбор конкретики. Как же выбрать раму, например для квадрокоптера.
Первое о чем стоит задуматься - размер. От размера будет уже зависеть все остальное. В качестве размера рамы квадро+ коптера указывается расстояние между осями моторов на диагональных лучах в мм. Если вы видите трехзначное число в названии рамы коптера, то 99% это именно этот размер. В контексте квадрокоптеров можно выделить два наиболее популярных варианта: 250мм и 450мм.
250 это гоночные, акробатические fpv коптеры. На них не ставят gps, подвесы для камер и прочую ерунду. Только мозги класса Naze32, моторы пошустрее, камеру на виброразвязке и оборудование для передачи видеосигнала. Рамы предельно прочные и ремонтнопригодные, лучи даже зачастую крепятся на нейлоновые болты, чтобы при резком ударе ломался болт, а не рама. Убить такой коптер очень тяжело. Скорости запредельные, адреналин вырабатывается баррелями. Вот вам яркий пример того, что вы можете получить:
В последнее время общий вид рам для этих целей пришел к единым формам и выбирать стало легко и приятно. Наиболее распространенной рамой (что совершенно заслуженно) в данном классе является ZMR-250 и ее аналоги.
При стоимости в 25$ это очень классный вариант! Легкая благодаря углепластику, прочная, с отличной компоновкой. Я почти уломал брата собирать по весне на такой второй коптер. Маленькое лирическое отступление, забыл упомянуть про еще одно возможное отличие рам. Дело в том, что напрямую к батарейке подключается преобразователь для запитки мозгов и 4 мотора минимум. А это 10 штук проводов. Для упорядочивания этого балагана используются платы разводки питания. А бывает, что эти самы платы уже встроены в раму. Такие экземпляры идут с пометкой PDB и стоят чуть дороже. В плюсах - экономят провода и подводят к удобным местам питания. В минусах - сверлить отверстия для крепления оборудования в таких рамах стремно, расположены выводы питания будут так, как задумал инженер, а не так, как может быть было бы удобно вам.
Вернемся к 450 рамам. Это коптеры более общего назначения. Они и поднимать могут побольше, и летают "посолиднее". Если речь о квадрокоптере, то зеркалку такой не потянет, но вот камеру класса GoPro с хорошим подвесом, который будет ровно держать горизонт в кадре, несмотря на наклоны коптера - это пожалуйста.
Дешевый и распространенный вариант носит имя F450. Китайцы их массово печатают на 3-d принтерах, так что любую часть можно купить отдельно и за копейки, или отпечатать самому.
Вот вам еще и подвес на картинке. Из минусов - при полете вперед пропеллеры будут попадать в кадр. Чтобы этого не происходило придется городить колхоз с выносом камеры. Ну или не городить и присмотреться к аналогам. Особенно интересна рама со схемой DeadCat. В таких рамах разнос передних лучей сильно больше, чем задних. Это позволяет снизить вероятность попадания пропеллеров в кадр. Но за это придется расплачиваться проседаниями коптера в поворотах из-за несимметричной рамы, или некоторым гемором с настройкой контроллера для убирания этого эффекта.
Лично я сделал еще один шаг вперед и приобрел себе раму S500. Являясь боле симметричной она обладает двумя сногсшибательными карбоновыми трубками, на которые можно повесить все что душе угодно, мне очень нравится. В том числе камеру на идущих в комплекте крюках, в том числе вынеся ее изрядно вперед и уравновесив сзади батарейкой, закрепленной на этих же трубках. Это странно, но 500 тут не диагональ, диагональ 480.
Пожалуй я бы еще отметил рамы Tarot. От квадро и выше. Они как правилос складные, прикольные и с грамотным устройством. Но диагональ большая, как и цена, для покупки такой надо иметь более серьезные причины, чем "не понравился цвет у f450".
Из фишек для потенциального допиливания можно рассмотреть складные ноги, которые убираются/выдвигаются по команде с пульта. Снижает парусность, сохраняя возможность самостоятельной посадки. Некоторые предпочитают летать вообще без ног, а в посадке ловить коптер руками, вариант для смелых.
Думаю что все. Картинок много, информации мало. Но помочь определиться должно. Да и при просмотре каталогов хоть будете знать с чем можно сравнивать и что для чего использовать. Как и все остальное, выбор рамы во многом вкусовщина. Что разве гнуться она не должна, жесткость приветствуется. Ну и вес, разумеется. Карбон легче и прочнее пластика, если бюджет карбон позволяет - берите карбон. Остальное на ваше усмотрение, можете хоть из китайских палочек и термоклея мастерить.
