Калькулятор моторов дрона

Подберите моторы мультикоптера, рассчитав нужную тягу каждого по полной взлётной массе, числу моторов и целевой тяговооружённости.

Расчёт необходимой тяги мотора
Оцените минимальную статическую тягу, которую должна создавать каждая связка мотора и пропеллера.

О подборе моторов и расчёте тяги дрона

Мультикоптер должен создавать суммарную тягу, достаточную для удержания полного полётного веса и сохранения запаса управления при наборе высоты, разгоне и компенсации возмущений. Поэтому подбор моторов начинается с полной взлётной массы: рамы, моторов, пропеллеров, регуляторов оборотов, полётного контроллера, проводки, аккумулятора, шасси, камеры, полезной нагрузки и каждого крепёжного элемента, который поднимается в воздух. Умножение соответствующего веса на целевую тяговооружённость даёт необходимую суммарную статическую тягу. Деление на число моторов даёт цель для каждой связки мотора и пропеллера. Отношение 2:1 означает, что силовая установка теоретически может создать максимальную статическую тягу, вдвое превышающую вес аппарата. В идеальных условиях висение достигалось бы примерно на половине газа. Платформы для съёмки и длительных полётов часто используют умеренный запас, а манёвренные фристайл- и гоночные аппараты могут требовать значительно большего. Тяжёлым грузовым системам также нужен запас, но эффективность, нагрузки на конструкцию, возможности аккумулятора и безопасность эксплуатации могут быть важнее впечатляющего отношения. Подходящая тяговооружённость зависит от задачи аппарата и должна учитывать рекомендации по компонентам и конструкции. Результат — требование к тяге, а не рекомендация модели мотора. Его характеристики зависят от KV, напряжения питания, диаметра и шага пропеллера, плотности воздуха, тайминга регулятора и охлаждения. Используйте данные производителя или независимых испытаний с предполагаемым напряжением аккумулятора и пропеллером. Убедитесь, что выбранный вариант достигает расчётной тяги без превышения номинальных токов мотора, регулятора, разъёмов и аккумулятора. Оставляйте тепловой и электрический запас, а не проектируйте по абсолютному пределу таблицы испытаний. Полная взлётная масса должна быть реалистичной и оцениваться с запасом. На ранних этапах часто забывают кабели, крепления, защитные детали и изменения полезной нагрузки. Конструктивный запас предотвращает ситуацию, когда после сборки тяги едва хватает. Учитывайте именно несущие моторы: четыре у квадрокоптера, шесть у гексакоптера, восемь у октокоптера. Соосные схемы могут терять тягу из-за взаимного влияния потоков, поэтому простое равное деление бывает слишком оптимистичным и требует поправки по испытаниям. Статическая тяга — лишь одно из ограничений. Зазор между пропеллерами, скорость концов лопастей, вибрация, эффективность висения, отклик, резервирование, шум и настройка полётного контроллера также влияют на результат. Используйте калькулятор для предварительного подбора, затем проверяйте всю силовую установку на надёжно закреплённом тяговом стенде, измеряя ток, просадку напряжения и температуру. Никогда не запускайте открытые пропеллеры без подходящих креплений и мер безопасности. Испытанная система, уверенно превышающая необходимую тягу, обеспечивает более надёжное управление, чем проект только по номинальным характеристикам.

Примеры подбора моторов дрона

Требуемая тяга мотора зависит от массы аппарата, числа роторов и целевых характеристик.

Проект аппаратаТяга на моторОбщая потребность
Квадрокоптер 1,200 g при 2:1600 gЧетыре мотора должны суммарно давать 2,400 g статической тяги.
Гексакоптер 3,000 g при 2.5:11,250 gШесть моторов должны суммарно давать 7,500 g статической тяги.
Октокоптер 8,000 g при 1.8:11,800 gВосемь моторов должны суммарно давать 14,400 g статической тяги.

Как подобрать моторы дрона

  1. Сложите массу всех полётных компонентов и полезной нагрузки, определив полную взлётную массу в граммах с запасом.
  2. Введите число несущих моторов мультикоптера.
  3. Выберите тяговооружённость, подходящую для задачи и желаемой управляемости аппарата.
  4. Нажмите «Рассчитать тягу мотора» и сравните результат с проверенными испытаниями моторов и пропеллеров.
  5. Проверьте пределы тока, напряжения, температуры и прочности в физическом испытании с безопасным закреплением.

Вопросы о калькуляторе моторов дрона

Какая тяговооружённость нужна дрону?

Отношение 2:1 — распространённая отправная точка для обычных мультикоптеров, но не обязательное условие. Эффективным съёмочным аппаратам может хватать меньшего запаса, а особо манёвренным обычно нужен больший.

Подбирает ли калькулятор KV мотора?

Нет. Он рассчитывает необходимую тягу. KV выбирают с учётом напряжения аккумулятора, размера пропеллера, тока, эффективности и испытаний производителя.

Нужно ли учитывать массу аккумулятора?

Да. Используйте полную взлётную массу с аккумулятором, полезной нагрузкой, креплениями, проводкой и аксессуарами. Пропуск любого летающего элемента занижает требуемую тягу.

Можно ли использовать заявленную максимальную тягу?

Используйте данные только при совпадении напряжения и пропеллера с планируемыми и при достоверном испытании. Сохраняйте запас по току и температуре, а не работайте постоянно на опубликованном максимуме.

Почему соосным моторам может понадобиться дополнительный запас?

Верхний и нижний пропеллеры соосной пары взаимодействуют с возмущённым потоком и могут не давать тягу двух отдельных моторов. Используйте измерения именно этой схемы или закладывайте консервативный запас.