Твой первый квадрокоптер: теория и практика - [42]
Рис. 4.2.Пример монтажа двигателя с укладкой провода внутри луча
На квадрокоптерах не применяются так называемые пропсейверы — крепление пропеллеров к втулке при помощи резинового кольца, как на легких электрических самолетах. Нагрузки на пропеллер слишком велики, поэтому пропеллеры крепятся жестко, при помощи гайки или нейлоновых стяжек и при аварии обычно ломаются. Защитные кольца вокруг пропеллеров хорошо защищают окружающих от травм, но мало помогают при падении.
Примечание
Коптерам присуще захлестывание лопастей, т. е. удар лопастей вращающегося винта о луч даже при не очень сильном ударе о землю. Поэтому нельзя располагать регуляторы или другие компоненты на луче в зоне потенциальной досягаемости удара лопастью.
Для защиты силовых батарей от механических повреждений в продаже появились карбоновые чехлы, но применение чехлов или поролоновых оберток может привести к перегреву батареи, поэтому защиту батарей используйте с осторожностью.
Как мы уже говорили, в идеале механическая прочность конструкции должна нарастать от периферии к центру. В остальном конструкция коптера, особенно начального уровня, мало критична к конструкционным материалам.
Древесина, как ни странно, является одним из лучших материалов для изготовления рамы первого коптера размером до 450 мм, особенно его лучей. Дело в том, что лучи из древесных брусков плохо проводят вибрацию от моторов и не имеют выраженных собственных резонансов. Это очень благотворно влияет на стабильность работы акселерометров. Лучи из древесины мало весят и стоят недорого. Центральную часть рамы можно изготовить из/Качественной фанеры толщиной 3–4 мм.
Иногда можно встретить объемные конструкции из фанеры, изготовленные лазерной резкой и собранные по принципу 3D-паззлов. Но деталям из древесины присущи и недостатки. Это низкая механическая прочность и склонность к раскалыванию, что порождает проблемы при креплении моторамы к лучам и самих лучей к центру рамы. Необходимо иметь определенный опыт работы с древесиной. Если вы обладаете навыками, инструментами и сырьем, то почти все детали рамы первого коптера вполне можно изготовить из брусков и фанеры. Исключение составят лишь моторамы и мелкие крепежные кронштейны для дополнительных устройств. Следует избегать сборки на клею — это существенно снижает ремонтопригодность.
Радиотехнический стеклотекстолит изготавливается из нескольких слоев стеклоткани, пропитанных эпоксидной смолой. На производстве листы зажимаются в пресс и подвергаются горячему отверждению. Материал прочный, достаточно легко сверлится, пилится и фрезеруется в домашних условиях, но почти не поддается лазерной резке. Обычно применяется для изготовления печатных плат, поэтому продается в радиомагазинах с покрытием медной фольгой с одной или двух сторон. Доступность и прочность сделали этот материал очень популярным. Серьезными недостатками стеклотекстолита являются большой удельный вес и склонность к расслаиванию при механических нагрузках.
Внимание!
Не следует удалять фольгу с текстолита при помощи раскаленного утюга! В результате перегрева пластина текстолита необратимо деформируется, закручиваясь "винтом". Кроме того, перегретый текстолит склонен к расслаиванию.
Фольгу следует удалять химическим травлением при помощи хлорного железа или персульфата аммония. Эти реактивы можно приобрести в радиомагазине вместе с текстолитом. Процесс травления в свежем подогретом растворе хлорного железа занимает 15–20 минут. Раствор можно использовать многократно. Для экономии раствора лучше протравливать уже готовые детали. Протравленные поверхности можно красить, к ним хорошо прилипает эпоксидный клей.
Внимание!
Будьте аккуратны при работе с хлорным железом! Раствор оставляет на окружающих предметах и одежде ничем не удаляемые бурые пятна, а также сильно окрашивает кожу рук.
Конструкционный текстолит по структуре аналогичен радиотехническому, но более прочен, меньше склонен к расслаиванию под нагрузкой. В отличие от радиотехнического обладает худшими изолирующими свойствами, но для изготовления механических деталей это не имеет значения. Сверлится, пилится и фрезеруется так же легко, как и радиотехнический. Не требует удаления фольги. Обычно окрашивается в черный, реже в коричневый или зеленый цвет. Иногда имеет текстурированную тиснением поверхность. К сожалению, этот материал редко встречается в продаже в России, хотя на производстве в Китае используется очень широко, как дешевый заменитель карбона. В России можно попробовать приобрести листовой "электротехнический текстолит G10", но его цена будет выше, чем у китайского конструкционного.
Карбон во всех его вариациях является почти идеальным материалом для летающих устройств. Наполняющим и силовым элементом материала являются карбоновые волокна, а связующим веществом — полиэфирные композиции горячего либо холодного отверждения. Карбоновым волокнам присуща чрезвычайно высокая удельная прочность при малом весе. Недостатком карбоновых деталей является хорошая проводимость вибрации и наличие выраженных собственных резонансов, что вредит виброзащите.
