Comment choisir la bonne combinaison hélice / moteur pour un quadricoptère?

Il existe de nombreux sites qui expliquent brièvement ce problème et proposent même des combinaisons. Je voudrais cependant une explication beaucoup plus détaillée. Qu'est-ce qui va donner le plus d'agilité à mon quad? Ai-je besoin de moteurs / d'accessoires plus gros dans un quad lourd pour obtenir le même niveau d'agilité que dans un quad plus léger?

EDIT: Voici ce que j'ai compris à ce sujet:

Un quadcoptère n'a pas besoin de moteurs à régime élevé car il y a 4 hélices fournissant la poussée et les moteurs à régime élevé nécessitent davantage de puissance de batterie.
Les grandes hélices donnent plus de poussée par tour du moteur.

La question est davantage axée sur les caractéristiques générales des différentes combinaisons, mais quelques questions spécifiques se posent à l’esprit:

Pour une combinaison donnée, quel serait l’effet de l’augmentation de la taille de l’hélice par rapport à l’installation de moteurs à régime plus élevé?
Quels changements faudrait-il apporter pour soulever un quad plus lourd?
Comment puis-je obtenir plus d'agilité dans mon quad?

quadcopter

— klonq
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Recherchez-vous la meilleure combinaison moteur / moteur en gardant à l'esprit la maniabilité, ou simplement "la meilleure"? Il y a quelque temps, j'ai jeté un coup d'œil autour de moi pour trouver une combinaison qui soulèverait simplement le poids de mon quadrilatère. Je suis intéressé par les facteurs qui gouverneraient l'agilité.

— Bojangles

@JamWaffles Je pense que la question est de savoir quelles propriétés des composants donnent quelles propriétés du quadricoptère en général?

— Alex Chamberlain

@JamWaffles voir mes modifications

— klonq

Quelques informations anecdotiques: les deux magasins dont je me sers - aeroquadstore.com et towerhobbies.com - ont un tableau montrant, entre autres, les caractéristiques de l’hélice en fonction de l’ozone de portance sur certains de leurs moteurs sans balais, c’est peut-être un bon endroit pour Je commence à avoir des données préliminaires, même si je trouve que les deux magasins sont trop chers pour être compétitifs.

— Chris

Quelque chose que j'ai du mal à trouver une réponse est la combinaison entre prop et moteur. Je commence donc à construire mon premier quad. Je suis allé pour un moteur 400kv avec 6900rpm et un prop 10x6. Je sais que mon cadre peut supporter un support de 12 ", mais que peut prendre le moteur? Il ne semble pas y avoir cette information. Je souhaite obtenir un support de 12x10 à un moment donné, peut-être même plus grand si le cadre est plus grand. - Encore une fois, que pourraient supporter mes moteurs avant de commencer à les mettre à rude épreuve?

Réponses:

Choisir la bonne combinaison prop / moteur peut être difficile. Pire encore, la grande majorité des moteurs RC auront des spécifications vagues ou inexistantes. Cela rend très difficile de faire de "vraies" mathématiques. Au lieu de cela, vous devrez vous appuyer sur les cotes de poussée ou utiliser une combinaison connue, testée par d'autres personnes.

Hélices: La maniabilité d'un quad dépend de la rapidité avec laquelle vous pouvez modifier la poussée (à quelle vitesse vous pouvez modifier le régime des accessoires).

Il est plus facile d’accélérer et de ralentir un support plus petit, alors qu’un changement important prend beaucoup de temps pour changer de vitesse. Au-delà d'une certaine taille, vous êtes essentiellement incapable de voler. C’est la raison pour laquelle vous voyez des hexacoptors et des octocoptères qui utilisent plus d’accessoires plus petits au lieu de quadrotors géants.

Sur le revers, l'efficacité de l'hélice étant liée à la surface d'un hélice (ou rayon au carré), une petite augmentation du diamètre de l'hélice augmentera considérablement l'efficacité du quad.

Plus vous voulez aller vite, plus le ton que vous voulez est agressif. Étant donné que les quadrotors sont généralement en vol stationnaire, cela signifie que vous souhaitez obtenir la hauteur la plus basse disponible. Si vous voulez aller rapidement quelque part, un ton plus haut peut convenir.

Moteurs: Généralement, il vous suffit de choisir un moteur qui correspond à l'hélice donnée. Avoir un moteur trop gros sera lourd, et un moteur trop petit ne fonctionnera pas bien ou brûlera.

Un accessoire plus petit nécessite un moteur à plus haut régime car il doit tourner plus vite pour générer une portance équivalente.

Si vous rassemblez tout, un quad efficace aura des moteurs correctement dimensionnés, à bas régime et dotés de très gros accessoires.
Un quad acrobatique aura besoin d'accessoires plus petits, plus agressifs, de moteurs plus rapides, et vous pourriez même surestimer les moteurs pour une réponse plus rapide.

Bien que vous ayez du mal à trouver les courbes de couple pour les moteurs Rc, vous aurez des valeurs de poussée et de courant pour un accessoire donné, ce qui vous permet de déterminer assez facilement la capacité de levage et la durée approximative de votre vol une fois que vous avez choisi une combinaison. .

En règle générale, vous voulez un rapport poussée / poids de 2: 1 pour un quad standard et de 3: 1 ou plus pour quelque chose d'acrobatique. 1.5: 1 a été connu pour voler.

— utilisateur65
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Je pourrais en déduire qu'une "acrobatie" serait également moins stable? Ou le plus haut régime compense-t-il cela? Et simplement la possibilité de changer rapidement de régime le rend "instable de manière contrôlée" pour que vous puissiez rapidement tourner?

— Paul

Juste pour ajouter à la bonne réponse de user65 .

Une rotation rapide autour d'un axe horizontal proviendra d'une grande différence entre la poussée produite par les moteurs opposés. Plus la différence est grande, plus le taux de rotation est élevé. Ainsi, les moteurs capables de produire beaucoup plus de poussée que nécessaire pour maintenir l'hélicoptère en l'air aideront à obtenir des rotations rapides.

Une rotation rapide autour de l'axe vertical provient d'une grande différence de couple entre une paire opposée et l'autre. Alors maintenant, vous avez besoin non seulement de beaucoup de poussée de réserve, mais également de beaucoup de traînée de l'hélice.

Malheureusement, ces deux impératifs (poussée de réserve et traînée de soutien) impliquent une efficacité moindre.

— Rocketmagnet
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