Pour les conceptions de quadricoptères, vous souhaitez généralement un rapport poussée / poids d' environ 2: 1 . C'est-à-dire qu'à 100% des gaz, vous voulez que votre poussée combinée d'hélice soit capable de soulever deux fois le poids de l'embarcation.
Vous devez ensuite déterminer la quantité de puissance nécessaire aux moteurs pour générer cette poussée (généralement indiquée dans la fiche technique). Lorsque vous avez cette quantité d'énergie, vous pouvez facilement calculer la durée de vie de votre batterie.
Cette page sur Performance Quadcopter donne un bon exemple:
En regardant les données du tableau de performances du moteur, il semble que le poids maximum absolu que les moteurs puissent supporter soit 560 chacun, soit 2 240 grammes. C'est à ce moment que les moteurs fonctionnent à 100%, en utilisant 95,2 watts, ce qui signifie environ 8,6 ampères à 11,1 volts.
En regardant les données du graphique de poids de vol en fonction de la puissance et de la durée de vie de la batterie, il semble que l'hélicoptère ne devrait pas dépasser 61 onces (1 700 grammes). À ce poids, une puissance de 61 watts est utilisée, ce qui correspond à 5,5 ampères à 11,1 volts.
Le graphique montre également qu’une once de masse volante aurait besoin d’un watt de puissance et que les deux sont corrélés linéairement. En supposant que l'engin est de 60 onces, 60 watts de puissance sont nécessaires.
Cette citation est cependant un peu trompeuse. L'auteur original manque les mots "par moteur" dans leur conclusion. 230W / 4 moteurs = 57,5 Watts. C'est là qu'ils ont obtenu la conclusion "60 onces ont besoin de 60 Watts (par moteur)". Cependant, la méthode générale de représentation des performances est utile pour répondre à la question.
Si vous augmentez le rapport poussée / poids maximal, vous pouvez réduire les gaz, utiliser moins de puissance et rester en l'air plus longtemps. Vous pouvez donc augmenter la poussée ou réduire le poids pour obtenir des temps de vol plus longs.
Pour répondre de manière plus concise à votre question, le point des rendements décroissants survient lorsque le poids supplémentaire ajouté par la batterie ramène votre rapport poussée sur poids inférieur à 1,5: 1 dans le bas.
Un autre élément à prendre en compte est la densité énergétique de la technologie de votre batterie. De combien de puissance par unité de poids la batterie est capable. Vous utilisez probablement des batteries lithium-ion, qui sont probablement les meilleures disponibles du point de vue du rapport prix-performances. Mais si vous essayez réellement d’obtenir des temps de vol plus longs sans augmenter le poids, vous pouvez envisager certaines des technologies les plus ésotériques (et bien plus chères).
Et il est probablement utile de mentionner que même dans la catégorie Lithium-ion, toutes les batteries ne sont pas égales.
weight of the batteries is twice as much as the weight of everything else. Cela ne signifie-t-il pas que les batteries doivent représenter les 2/3 du navire?