Comments 73
Вот обороты, как раз , не измерил. Измерю обязательно, самому интересно стало. Моторы, кстати, греются меньше с самодельными винтами. Дальнейшие изыскания - хочу лопасти жёсткими сделать и провести тесты уже и в полётах на улице.
Если, по результатам испытаний, все будет ок — можно у вас будет заказать кастомные лопасти для других дронов DJI? :)
Вибраций нет вообще. При печати очень стабильный результат получается.
Для каких других?)
Удивительно!
Как же тогда китайцы делают лопасти, от которых дрон трясется?.. Талант, не иначе
Других — например Mavic Pro 1 версии. Оригинальных на него уже не найти, китайские трясутся…
Иногда слышно, что появляется флаттер (это из-за гибкости). Вибрации, в основном, появляются тога, когда одна лопасть тяжелее другой или центры тяжести одинаковых по массе лопастей отличаются. Возможно, при литье серийных лопастей проявляются неточности и лопасти разной массы получаются и собираются в один воздушный винт. Ну, или вал мотора кривой ))
Почему оригинальных не найти ? В продаже нет? Чтобы Делать лопасти - нужен коптер, в качестве отправной точки, а у меня его нет. Был spark - сделал.
Похожие эксперименты по подбору пропеллеров для спарка проводил в прошлом году. Но подбором из имеющихся. Самыми подходящими оказались пропеллеры от Mavic Mini. Время висения на них составило 14м38с при батареи 98-13%. На родных пропеллерах и моторах 12м03с батарея 99-14%. Правда в моем случае еще и моторы не родные. Что тоже прибавило время висения около 1мин.
Кстати обороты, ток для каждого двигателя и много других параметров можно посмотреть в логах, которые скачиваются с самого дрона.
Ух ты, про логи не знал, можете краткий ликбез дать как скачать их ?
У вас получился винт, оптимизированный для "нулевой" скорости (висение). Ваш коптер теперь будет медленнее летать, медленнее набирать высоту, скорее всего, "тупее" реагировать на управление и хуже держать ветер. Также могут появиться вибрации (контроллер настроен именно на то соотношение тяги-оборотов, у вас же оно стало другим)
Любой винт - это "компромисс" между тягой, скоростью, потребляемой "мощностью" и КПД. Создатели вашего коптера сделали вот так. Вы сделали иначе. Если нужно долго висеть, ваш винт оправдан. Если нужно "интересно" летать, то не очень.
В идеале, конечно, к коптеру прикладывать несколько разных винтов и сделать возможность переключения настроек - одни для тех кто хочет летать быстро, другие для тех кто хочет долго висеть.
Если вы сделаете винт больше диаметром, то скорее всего удастся еще больше увеличить время висения (зависит уже от моторов - нужно будет убавить обороты, а тогда может не хватить уже мощности).
будет медленнее летать, медленнее набирать высоту, скорее всего, «тупее» реагировать на управление и хуже держать ветерЗвучит грустно…
Автор! Делай полные испытания! Тема интересная ))
У вас получился винт, оптимизированный для "нулевой" скорости (висение).
Так и есть. Другие режимы количественно я не могу измерить.
На счёт тупее реагировать - не согласен. Если тупее реагировал бы, то была бы проблема с управлением при висении на месте. Этого не наблюдается.
Если нужно "интересно" летать, то не очень.
Это я проверю в следующей статье ;)
Основной режим коптера для съемки - это всё таки режим висения. На него и рассчитываю.
Если вы сделаете винт больше диаметром, то скорее всего удастся еще больше увеличить время висения (зависит уже от моторов - нужно будет убавить обороты, а тогда может не хватить уже мощности).
Если я так сделаю, то лопасти будут цепляться друг за друга. А так да, чем больше диаметр, тем выше эффективность (но и тут границы существуют).
Основной режим коптера для съемки — это всё таки режим висенияЭто хоть и не FPV, но все равно — категорически не согласен
Например: disk.yandex.ru/i/dDM28fdj_f9m4w
На счёт тупее реагировать - не согласен. Если тупее реагировал бы, то была бы проблема с управлением при висении на месте. Этого не наблюдается.
Не на месте, конечно же. а на скорости.
Основной режим коптера для съемки - это всё таки режим висения. На него и рассчитываю.
Смотря что и как снимать - ролики снятые в движение гораздо интереснее. Представьте, что почти весь экшн-фильм камера стоит на месте... Но если вам нужно именно висение - тогда да. Просто тут важно остальных "предупредить"
Если я так сделаю, то лопасти будут цепляться друг за друга. А так да, чем больше диаметр, тем выше эффективность (но и тут границы существуют).
При наличии принтера, лучи также можно напечатать более длинные. Либо вообще сделать новый корпус для коптера. (как возможность, конечно же)
При наличии принтера, лучи также можно напечатать более длинныеУ DJI лучи металлические у многих дронов.
При наличии принтера, лучи также можно напечатать более длинные. Либо вообще сделать новый корпус для коптера. (как возможность, конечно же)
Это прям глобальная переделка будет. Придётся моторы менять, а за ними и котроллеры моторов, коэффициенты управления изменяться и получится, в итоге, другой коптер))
Выше правильно заметили про висение. Даже в инструкции время полета дано не для режима висения, а для движения. Взгляните на раму - даже движки с лопастями не смотрят вертикально вверх, а расположены под небольшим углом. Потому что основное предназначение не висеть, а летать.
Если для движения, то не указано в каком направлении и с какой скоростью ;)
Выкосы двигателей совсем для других задач реализованы и это не для горизонтального полёта.
Скорость там указана, не помню какая, но указана. А направление не важно, коптер то симметричный.
А зачем выкосы, если не для горизонтального полета?
Движение есть не только влево и вправо, но и вверх и вниз. Немного разные движения с энергетической точки зрения.
А выкосы нужны для того, чтобы улучить управление по курсу. Если выкосов нет, то коптер по курсу рулит изменяя момент одной диагонали, а этого, зачастую не хватает для чёткого удержания и управления по курсу. Для этого моторы одной диагонали поворачивают в одну сторону и в тот момент, когда эта диагональ нагружается, к моменту от винтов добавляется момент от выкоса моторов, а он уже значителен.
Если для движения, то не указано в каком направлении и с какой скоростью ;)Кстати — указано. В мануале по Мавику примерное время именно в движении, не в «спорт-режиме». Висит дрон почти в 2-3 раза дольше, чем указано в мануале
Очень любопытно, что в 3D варианте столько времени занимает оптимизация профиля. Я писал в свое время оптимизацию 2D профиля (т.е. для бесконечного крыла), аппроксимировал профиль полиномами и искал наилучший профиль для соотношения подъемной силы и сопротивления. Использовал то ли метод циклического покоординатного спуска, то ли Хука-Дживса. Занимало секунд 10 на домашнем ноуте. В 3D вот не пробовал.
А потому что тут использовался метод брутфорса, а не какой-нибудь градиентной оптимизации
Как в данном случае применить градиентную оптимизацию?
Какое-то очень маленькое время полета в тепличных условиях. Фантомы, как помню, по полчаса на улице при ветре могли летать
Когда приобрел своего подержанного Спарка, я сразу был удивлён его острым лопастям. Ведь острые кончики - это прекрасное место для турбулентности. Однако летает эта шутка весьма не дурно для своего времени и тем более веса. По поводу переделки лопастей - всё это чисто попробовать, не более. Все эти переделки, облегчения, замена моторов и увеличение ёмкости аккумов особо ничего не дадут - ну будет время налёта не 13 минут а 17, что в принципе ни о чем в 2022. Да и радиус действия у Спарка уже никакой, ущербная камера... Всё чаще присматриваюсь к мини2 (ну или хотя бы 1), вот это действительно тачка! Его масса в 249г позволяет "класть с прибором" на ограничения во многих странах, а значит можно летать там где спарку запрещено. Радиус до 4 КМ, автономность в два раза дольше, но хрупкость конструкции и конечно же дороговизна оставляют мою Искорку пока со мной))). Скажите, а вы тестили печатные лопасти на разрыв? Визуально они сильно тоньше заводских.
Острые кромки - вы про переднюю кромку или про заднюю, и почему место турбулентности ?
По поводу переделки лопастей в данном случае - да, попробовать , проверить теорию на деле, получить с пустого места +7%. Потом полученные знания можно использовать в других проектах, где прибавка будет существенна и выдвинет вперёд ваше изделие относительно от конкурентов. Высосать максимум полезности из того, что имеем - основная задача)) . Меня удивило, что DJI этим сами не озадачились и не сделали более эффективные лопасти к своему изделию.
Скажите, а вы тестили печатные лопасти на разрыв?
Руками попробовал порвать - не порвал, а учитывая небольшую центростремительную силу, то сразу поставил на коптер.
Визуально они сильно тоньше заводских.
Тоньше, но не сильно.
я про заострения на концах, там где линейная скорость максимальная, а значит вероятность возникновения турбулентности выше. Посмотрите конструкцию несущих винтов у настоящих современных вертолетов - концы, особенно где поток набегает, скруглены. по ссылке это особенно видно, даже задний край неслабо скруглили в противоположную сторону. Поэтому, возможно, конструкция ваших винтов с точки зрения турбулентности, лучше, хотя может в чём-то другом и хуже. Неплохо бы "продуть" оба винта (заводской и печатный) в дымной камере в разных режимах - уверен много интересного увидите. Такую визуализацию ни одна программа не заменит))
Теперь понял вас. Думаю, это ещё связано с тем, что скорость на конце лопасти приближается к скорости звука и, чтобы нивелировать пагубное влияние от это явления сделаны такие законцовки. Но, это только предположение.
я тут в уме прикинул расчет линейной скорости конца лопасти. Радиус примерно 0.06М, скорость вращения по вашим данным 12000 об/мин или 200 об/сек. Получаем примерно 13-15м/с (думал гораздо больше будет, а по факту это скорость электросамоката ))) ) на конце лопасти, что ну очень далеко от скорости звука, может даже и для возникновения турбулентности этого тоже мало. Да и в любом случае инженеры DJI далеко не дураки и не просто так сделали такие законцовки.
Хм....как вы так считали ?
длина окружности 0,12*3,14=0,25 м один оборот
Скорость 200 об/сек
200*0,25=50 м/с, да, до скорости звука далеко, но тоже не мало. ну и 15м/с - для самоката тоже быстро. Про законцовки - я имел в виду у вертолётов большой авиации. Хотя, у больших коптеров скорость кончика лопасти больше может быть.
Как вариант версия SE. Он в половину дешевле мини 2, а по сути, если не придираться и не хотеть 4к, а согласиться на 2.5. В общем в самый раз соо ношение цена/все остальное.
К слову, измерения по времени полета стоило бы повторить.
Дело в чем: если перед этим коптер 'лежал' приличное количество времени, то можно получить на аккумуляторах эффект 'раскачки' (когда повышается эффективность после нескольких зарядов/разрядов).
Может и нет никаких 7% или наоборот, их там 10%
Контроллер внутри дрона постоянно отслеживает его положение и корректирует скорость моторов, чтобы удерживать в равновесии. Если очень упрощенно, то в зависимости от угла наклона, увеличивает количество оборотов с соответствующей стороны. Откуда он знает, на сколько увеличивать? Хороший вопрос. Это зависит от коэффициентов в ПИД-регуляторе, которые подобраны так, чтобы давать наилучший результат с соответствующими винтами, моторами, на соответствующем расстоянии и т.д. Таким образом, пропеллер дающий тягу лучше на 7% будет "перерабатывать" со старыми коэффициентами и в следующей итерации расчетов обороты надо будет уже уменьшить. Т.о. контроллер будет дольше приходить к требуемым параметрам в идеале, а в реале просто будет меньше успевать за изменениями, возможны вибрации, осцилляции, уменьшение времени полета, увеличение температуры моторов в разных режимах использования. Изменение параметров винтомоторной группы требует соответствующего изменения настроек.
Показательную ситуацию наблюдал в более драматичном случае, когда двухлопастные винты для phantom 3 были заменены на 3-х лопастные, с соответствующим увеличением тяги при прочих равных. Разумеется без соответствующих изменений настроек. В некоторых режимах дрон переходил к нарастающим осцилляциям, грозящим переворотом.
Но работа над формой лопастей - это очень интересная и важная задача! Приходите в FPV, у нас можно настраивать ПИДы :))
#FPV #PID #Betaflight
Извините, что я с самолëтными вопросами к вертолëтчикам. Но примерно такую же прибавку аэродинамического качества, по непроверенным слухам, даёт установка винглетов на крыло.
Нельзя ли напечатать и попробовать комплект винтов с винглетами? Без расчëта, какие попало, просто для быстрого сравнения?
На сколько помню, даёт прибавку 2-3% . И крыло обдувается с одинаковой скоростью, а у винта особенность что чем дальше от центра, тем больше скорость обдувается области винта. И любая торчащая штучка, тем более вертикальная на конце лопасти или изменение угла на конце будет оказывать большее влияние на сопротивление, нежели она находилась бы в центре. В общем, только потерь больше будет чем каких-то плюсов. Но мне интересно, на сколько хуже будет, думаю, расчет проведу, в статью добавлю.
А еще можно обратить внимание, что у пропеллеров на mavic 2 уже есть хитрые скошенные концы, призванные вроде как снизить шум. Давно было интересно, а начнет ли кто-то на пропеллерах дронов использовать законцовки (как шарклеты, винглеты на крыльях боингов, аирбасов ит.д.) для увеличения кпд и длительности полета. Уже видел большой ветряк с подобием шарклетов на концах лопастей.
Если и правда на фотополимерном принтере можно сделать легкие пропеллеры, которые выдерживают соответствующую нагрузку, тут конечно открывается целое поле для экспериментов. (с учетом настроек)
Отличная наукоёмкая работа! Я как раз на Mavic Pro кучу лопастей перепробовал. Большую часть времени я использовал улучшенные Platinum 8331. Они шумят заметно меньше и как-то поживее вращаются. Подделки пробовал, вибрации большие. Оригинал топ по качеству. Как перестали продаваться, закупился американскими Master AirScrew. Каких-то улучшений не заметил, но летает стабильно.
Как улучшить DJI Spark на 7%