本帖最后由 佰骥 于 2015-9-23 12:21 PM 编辑
(续上)
二,把小家伙放大
总结一下上面,我们抓出几个主要点来,一我们确定了电池使用时间与载重的关系,载重稍微多一点,电池输出消耗成倍地增加。二我们说了几个常识问题,比如电机的型号,为啥是4114呢?输出跟拉力关系,6S代表6个电池等等这些基本常识。
明白上面的运算方式很重要,比如4114电机3A输出拉711克,因为下面我们会把电机放大,要实战就需要大电机。也就这样,大家也就明白了为何小多轴,小电机也能放大,因为此种运算方式是不会变的。
说到这里我插几句题外话,我们不要把做这个当作高科技,其实它是很简单的,所有配件加起来也未必会比装一台电脑多。我记得我90年代初,自己DIY286电脑,用DOS,别人就把我当成玩高科技的,那么现在呢?遍地都是会DIY电脑,中学生甚至小学生也能自己组装出来,那么90年代的电脑跟现在复杂性有区别吗?可以说毫无区别,我做了二十年的电脑,一直做到吐,我说这个肯定有发言权。我们做这个不会比DIY一台电脑复杂多少,如果配件齐全的,也差不多一二个小时就能装好搞定。但话说回来,操作电脑比较安全,因为可以在家里坐着慢慢思考,操作无人机那搞不好砸到花花草草,甚至人,或者飞丢了。
好了,继续言归正传。
在我们明白一些常识后,特别是电机跟电池,这很重要,电机意味着拉力跟输出消耗,电池是提供它能量的,自然蓄得越多,飞的时间越长,这关系就如发动机跟油的关系。说起来有些耗油低,有些高,各类不同,在这上面都是一样的。大放电,大踩油门,没多少区别的。
按照这个思路下去,那做一辆小车,跟做一辆大卡车,有多少区别呢?那做一个小飞行器,跟做一个实战无人机有多少区别呢?在跨过门槛后,那就没有区别,这个门槛我们说越过了玩具档次后,他们的用料以及电子配件与原理是一样的。
下面我提供两个电机的参数对照,前一个是我测试的电机型号 3508,后一个是我在上面答应大伙,并且在市场也能买到的,以大疆S1000 4114电机为依据,载重放大的电机。上面说3公斤载重放大十倍。
我使用的电机3508
目标电机 8325
首先我介绍一下我的飞行器的电机搭配与电池的参数,电机搭配的浆跟上面有不同,我是15寸浆,上面图表里用的是14寸,其实差距不是很大。而我搭配的电池为4S,4节电池,上面参数里是6S,6节电池。我的电池为8000毫安,有人说了你为何不买22000毫安?那不更好一点?这个其实我们就是能测参数就够了,不需要太好,我也舍不得买22000毫安,起码对我来说有点贵。可以这样说,以我4S的电池续航40分钟没问题,我机身自重2139克,2.1公斤。为4轴,因为是DIY所以做得有些重,材料上有些重,再减少大致一半重量也是可能的,但那材料就贵了,得用碳纤维。
为何我要做4轴,而不是6轴或者8轴,这里我想说明一下,根据本人观察以及资料的汇集,发现很多使用过的朋友,为了增加载重从4轴换到6轴,他们认为并没有增加多少载重。其实比较简单,电机有份量的,机臂也有份量,增加电机数量后并不能增加电池,为何呢?这个可以看上面第一节提到的,电压问题,电池增加电压要高上去,要烧电机。在这种矛盾下,我们可以理解到,载重增加,虽然加电机也增加了拉力,但电池消耗更大,缩短了飞行时间,计算下来划算的,或者合理的还是四轴,我们不要怕载重不够,因为我们可以换更大的电机,这不就解决了矛盾?当然关于电池问题,我们增加极大的续航力,在电池上做文章,我会在最后一节提到,现在暂时不谈这个。
看上面目标电机 8325 的图表,它用的是12S,12节电池,螺旋桨是30寸(这里是以英寸计算的,它也不是市面上能买到的最大电机,只是因为更大的我没找到图表,所以拿它一用,基本上放大3公斤十倍也做到了,看看适合起飞重量就知道完全是做到了,这已经不需要解释,图表明确地写得很清楚,4轴适合30-32公斤起飞,6轴适合45-48公斤起飞,8轴适合60-64公斤起飞),我们现在要计算的是,最合适的载重以及它的续航时间。
好了,我们假设我们使用的是12S,12节的22000毫安电池。用的是4轴。按照8325电机的输出消耗计算一下看看。
9A输出消耗,它的单台电机推力为3925克,4轴,乘4,是15700克,15.7公斤。22000毫安电池单节,以一个电机消耗,我们计算一下是多少时间呢?9A消耗9000毫安是一小时,换句话说就是22/9,2.4,大致2个小时半不到。请注意,我们是12节的电池给4个电机用,那是多少小时?理论上是3,以2小时算,2小时乘3,6小时,当然这只是理论上的,就如第一节说的电池有老化,充不进电等等,减半,3小时。以后我们计算电池都以减半时间,要留有余地。
好了,3小时我们早就足够了,我们要把它搞成一小时续航时间,而增加载重。按照上面8325 电机图表 也就是18A输出消耗到27A之间,18A输出单台电机拉力6320克,4只电机就是 25280克,25公斤多一点。27A输出 单台拉力8260克,乘4 等于33040克,33公斤。
我是一定要取33公斤的,因为好算,因为9A飞三小时,9A刚好是27A的3分之1,OK了,刚好一小时。理论上如果是这种载重,除掉机身以及设备自重。带17公斤到20公斤是没问题的。我们对照大疆S1000,它的自重是4公斤。加上云台设备是9.5公斤。减一下就是实际载重是5.5公斤,是自重的1.37倍。33公斤拉力自己去换算一下就一清二楚。(大疆S1000,在第一节已经说了,它续航时间短是因为拍摄设备本身耗电,另外它电池太小,我们把它搞到续航一小时以上并不难,具体可以再看第一节,还有后面我们一直说的是四轴,它是8轴,这不能搞混了,而且我们计算下来看一下,其实确实8轴比4轴多不了几公斤载重的,有兴趣可以自己去算一下。)
达到额外的17公斤到20公斤载重(看机架做的份量,电子设备是没多少份量的,机架如果做成只有几公斤,那额外载重更大。)所以达到飞一小时又有实战功能的无人机并不难,起码从电池跟电机来看完全没问题,需要指出的是那不是市面上最大的电机。
我再提供一款给大家做参考,但是它没有上面详细的数据。
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