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TTRFPV飞行训练竞速无人机机架 [复制链接]

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在上一期课程中,我们已经穿越机的基本情况做了一个简单的介绍。相信大家对穿越机(竞速无人机)、无人机、玩具无人机不会再傻傻分不清楚了。

本期课程,我们来重点了解一下穿越机(竞速无人机)机架的分类及选型,大家可以根据自身需求,进行思考。

我们都知道,机架之于穿越机,就像骨骼之于身体,它决定了与之相适应的配件及飞行器的飞行特性,是飞行器的重要组成部分之一。

选购汽车时,我们通常会考虑价格、外观、应用场景、功能及口碑等因素,选购穿越机亦然,除了上述因素外,我们还会考虑类别、大小、材质、应用场景、飞行目的及个人习惯,有时也会直接让专业选手推荐。即便这样,我们也应该知道一些关于机架的常识,这样才能得到更好的体验。

材质

大体上来说,现行市场上流通的竞速无人机机架材质主要有“碳纤复合材料”和“碳纤复合材料及铝合金”两类,也有少部分厂商尝试量产“碳纤复合材料、铝合金及塑料”机架,如创世泰克。

(一)碳纤维

碳纤维主要是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料。由于它的比重不到钢的1/4,有很高的强度,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。

顶级跑车为了提高气动性和增强结构强度,多是采用碳纤维车身,F1(世界一级方程式锦标赛)以及被称之为”空中F1”的竞速无人机(穿越机)机身主体也多是使用碳纤维复合材料,以达到增强飞行器气动性、强度及韧性。

(二)铝合金柱

为达到极致的轻量化,除了碳纤维复合材料机架外,穿越机制造商有时也会使用铝合金柱作为机架支撑,以让使用者达到极致的体验。以创世泰克的穿越机铝柱为例,主要有和两种铝合金支柱。

1、

由于它具有高强度可热处理、阳极反应、良好的机械性能、耐磨和易于加工的特点,适合做飞机构架及强度高、抗腐蚀性能强的配件。20世纪40年代末期至今一直应用于航空器制造。

2、

强度属于中等水平,由于它具有良好的可成形性、加工性能极佳、可焊接电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高、不易变形、易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等特点。因此广泛应用于装饰包装、建筑、交通运输、家用电器、通讯、航天航空、自动化等领域。

分类及选择

就当前市场上流通的竞速无人机机架而言,我们大致按照轴距、底板结构以及电机分布等几个维度对其分类,以供大家参考。

(一)按轴距大小分

观察和测算机架就能发现,轴距表示该机架对角线电机轴上的两个电机轴心之间的距离长度。

如‘创世泰克Lightning-’机架对角线电机轴上的两个电机轴心的距离为mm,表示它的轴距为mm。

级FPV竞速无人机

事实上,竞速无人机是从级机架开始的,但随着时间的推移,机体的种类从级→级→级→级等越来越多样,机体尺寸也越来越小。级机架的大众化,则是因开源方式图纸公开开始的。

按照轴距大小来区分的无人机(仅供参考)

年以后,随着著名的赛事IP品牌(如包括BlackBlade黑锋亚洲无人机公开赛、DCL国际无人机冠*联赛在内的表演性质赛事)的推广,mm轴距的表演赛机型开始出现在赛事中,由于其大轴距、易于识别的特性,让比赛观赏性得到了很大的提高。

BlackBlademm暗物质表演赛机

(MadebyTransTEC)

此外,国外场地环境良好的一部分地区开始流行轴距在-mm的大型竞速无人机,俗称X-ClassDrone。由于其动力系统高速运转的声音和极具观赏性的飞行动作,在特定的区域深受飞手欢迎。

X-ClassDrone

(二)按底板结构分

具体包括一体式和分体式设计。

大家都知道,无人机阻力、面积和重量,与机体敏捷性和电池的效率是成反比的,重量越轻,阻力越小、面积越小,电池效率越高,机体更为敏捷。因此,轻量化机架成了最新的流行趋势。

一般情况下,由于底板需要承受电机发出的震动和保护内部电子元器件不受外部冲击,这类机型就会在机架轻量化和耐撞击性上下功夫。如创世泰克通常会把上板厚度设计为2mm到3mm,下板厚度设计为3mm~4mm。

1、分体式底板机架

分体式:常见的就是臂架分离式设计,它把分离的臂架用螺丝连接起来的,能最大限度减小机体冲击,以保护内部重要部件。其优点是,在臂架受损时,只需更换受损部位即可,可减少维修费用。(如果臂架和机身的连接部分受损时,该部分可能会产生间隔,或将导致飞行异常。因此,在维护时必须随时确认,并使用螺丝固定剂固定好位置;但如果臂架的损伤大,就一定要更换。)

创世泰克Lightning分体式机架

2、一体式底板机架

一体式设计:顾名思义,机臂和机身是一体的,两者之间没有固定臂架的螺丝,使用者不必担心螺丝松动或产生间隔。虽然它的一体式底板,让机身看起来十分简洁,但抗冲击力较差一些,若有外部冲击,会让整个机架扭曲,有时可能会使内部元器件受到二次损伤。此外,若一个臂架发生损坏时,需更换整体部件,所以维修和时间成本会更高。

创世泰克Zoro一体式底板

(三)按电机分布分

竞速无人机机架也可以根据电机分布来分类。这里主要分为正X机架、长X机架、宽X型机架、异型机架四个类别。

1、正X机架

正X机架在前、后、左、右各个方向都具有相同的旋转速度和动力,在所有的应用场景中展示出“均匀”的性能,使用时,可不分飞行场景。

2、长X机架

即将臂架向前、后延展形态的机架。相比电机旋转时,做前进的动作,它的设计,更有利于在电机旋转时,让机身前进的同时,还能灵活进行左右倾斜。这一点,在重急转操作和速度的竞速比赛中,对于高度稳定控制、直飞和转弯方面更有优势。这是由于这种设计会让后方的螺旋桨,能尽可能少的受前进方向的螺旋桨引发的漩涡,即乱流(Turbulence)的影响,因此很多飞手更喜欢这种类型。

3、宽X型机架

将臂架向左右延展形态的机架。相比电机旋转时,进行左右倾斜,其设计更有利于在电机旋转时,让机身前进的同时,还能进行前后倾斜。这点在重急滚和低速度的Freestyle飞行中,对于保持横滚和花式飞行方面更有优势。因此很多Freestyle飞行用户更喜欢宽X型机架,如花式飞行动作重要的Freestyle竞速无人机。

4、异型机架

主要包括十字型、纵向臂架型及hybrid型机架。具体来说:

(1)十字型

年上市,其性能在滑翔比赛中得到了证明。如果说正X的机架能给人以坐车的感受,那么十字型机架给人以骑摩托的感觉。

相比正X型机架,前后分布设计的电机,有利于飞行时保持高度。转弯的时候可以旋转前部的电机,形成如圆规一样的轴旋转,所以转弯速度很快。特别是,因前进方向的螺旋桨只有一个,后方螺旋桨几乎感觉不到乱流的影响。但正是因为对旋转的反应很敏感,如果是新手就不要轻易尝试了,否则易给飞行造成困难。

(2)纵向臂架型

臂架纵向型的机架具有在臂架风阻小和乱流少的优点。由于在纵向型臂架上,连接电子调速器(ESC)和电机部分很难,最初并不常用。随着ESC(电子调速器)和PDB(电源分配板)一体化产品面市,KAREAREA公司推出了解决了连接电机方式问题的(Talon)机架。Talon机架的面市,让国内外对纵向型臂架的高飞行品质有了全新的认识。

(3)hybrid型机架

其具有四根机臂前窄后宽的摆放特点。在直线加速时,不仅速度快,而且由于有后两个机臂的宽夹角的支撑,飞行时会比较平稳。在转弯的时,尤其是飘逸过弯时,更能突出Hybrid型机架的优势。

OK,下课!

在认识了这么多种类的机架后,是不是有种终于知道“空中F1”别称的来历了呢?事实上,能够被大家称为“空中F1”可不仅是因为上面所说的原因,更是它具备强大的性能。下一期,我们将和大家一起走进穿越机大脑的世界,让大家能够更加全面的认识“飞控”。

那么问题来了,你知道穿越机的飞控和无人机的飞控有哪些区别吗?知道的小伙伴可以将你的答案私信我们,我们将随机抽取一名幸运的小伙伴,优先免费送出我们的全套课程哦!

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