Твой первый квадрокоптер: теория и практика - [46]
Рис. 4.8. Два способа монтажа моторов на мотораме
Способ (а) технически проще для монтажа мотора, особенно если у этого мотора длинный вал со стороны ротора, а также позволяет использовать для крепления винта стандартную цангу, которая идет в комплекте мотора. Очевидно, что малейший дисбаланс винта приведет к значительной маятниковой вибрации мотора на упругой мотораме. В свою очередь, такая вибрация приводит к "бабочке" вращения винта — движению лопастей в разных плоскостях — что существенно снижает эффективность ВМГ. Эта конструкция имеет четко выраженные резонансы вибрации при определенных оборотах мотора. Данный способ требует очень качественной балансировки винтов и моторов.
В способе (б) мотор находится под моторамой, а винт закреплен на штатном пропсейвере или цанге как можно ближе к мотораме. В данном случае маятниковая вибрация минимальна. Недостатком второго варианта является возможность захлестывания лопастей об луч при жесткой посадке или аварии. Но, как правило, аварии происходят редко, и винты при этом все равно ломаются, а вибрация доставляет намного больше неприятностей.
Сказанное не относится к специальным моторам для квадрокоптеров, которые имеют уменьшенную высоту и готовый узел крепления винта, интегрированный с мотором. Такие моторы крепятся на мотораму только сверху.
Для крепления винтов в коптерах начального и среднего уровня очень удобно использовать штатный пропсейвер из комплекта поставки мотора. Он представляет собой втулку с двумя выступающими винтами. В самолетной конструкции винт крепится на него при помощи колечка из жесткой резины. Во время аварии самолета пропеллер просто соскакивает вбок и не ломается. Но для квадрокоптера такой способ совершенно неприемлем и приведет к потере винта в воздухе и аварии! Поэтому винт крепят к пропсейверу при помощи двух нейлоновых стяжек, как показано на рис. 4.9, а. Диаметр отверстия винта может не совпадать с диаметром пропсейвера, поэтому применяются либо переходные кольца из комплекта винта, либо рассверливание отверстия. Осевой люфт винта недопустим!
Рис. 4.9.Монтаж обычного (а) и специального укороченного (б) моторов
Примечание
Чтобы надежно зафиксировать пропсейвер, рекомендуется при помощи алмазного надфиля сделать на валу мотора неглубокие фаски под зажимные винты.
Для рассверливания воздушных винтов настоятельно советуем применять не сверло, а специальную шагово-коническую развтертку (рис. 4.10), которую можно приобрести в магазине слесарных инструментов. Эту покупку следует сделать сразу, потому что первое время винты придется менять часто. В отличие от сверла, развертка самоцентруется в отверстии, ее не надо вставлять в дрель, достаточно зажать в тисках и вращать винт от руки.
Рис. 4.10. Шагово-коническая развертка для воздушных винтов
Цанги-переходники, надеваемые на вал мотора, являются хоть и очевидным, но довольно неудачным способом крепления винта. Они зачастую имеют низкое качество, что приводит к нарушению центровки винта и появлению неустранимой сильной вибрации. Под влиянием вибрации такие цанги часто соскакивают с вала во время полета, либо у них развинчивается гайка, что также приводит к утере винта. Сотни аварий коптеров произошли именно по этой причине. У специализированных моторов зажимной узел имеет насечки, препятствующие проворачиванию винта на валу и отвинчиванию гайки.
Примечание
Некоторые специализированные моторы для коптеров имеют цанги с правой и левой резьбой, в зависимости от рабочего направления вращения. Такие моторы надо покупать парами и монтировать правильно, чтобы направление вращения способствовало затягиванию гайки на валу. Обычно такие моторы имеют маркировку "R" и "L", которая совпадает с маркировкой соответствующих винтов.
Большие токи, протекающие в силовых проводах питания, порождают магнитное поле вокруг проводников. Это магнитное поле сбивает показания магнетометра — электронного компаса на плате полетного контроллера. Если компас не используется, то магнитными наводками можно пренебречь. Но в большинстве случаев компас необходим при полетах по FPV для указания направления возврати домой, для автовозврата по GPS и для полета по заданным точкам. Компас также необходим в режиме Headfree, когда контроллер автоматически отслеживает по компасу курсовое положение рамы и вычисляет условное направление "вперед".
Если компас будет подвержен наводкам, то алгоритм контроллера все равно отработает прибытие в заданную точку по координатам GPS, но скорость и траектория полета будут далеки от оптимальных. Ситуацию усугубляет то, что магнитные помехи не постоянны, а пропорциональны оборотам несущих винтов.
Для компенсации мощных магнитных наводок самым эффективным решением является вынос микросхемы магнетометра на штанге длиной около 15 см вверх над рамой. Существуют готовые модули, которые состоят из антенны GPS и магнетометра на одной плате, и модули, которые содержат только магнетометр. При наличии радиолюбительского опыта можно отпаять магнетометр с платы контроллера и поместить его на выноснук) плату. Магнетометр соединяется с контроллером по шине I
