كيفية صنع طائرة رباعية

لطالما كان السيد مهتمًا بنماذج الطائرات. في البداية كان نموذجًا للطائرة ، ثم طائرات رباعية. في هذه المقالة ، سيخبرك المعالج بالمواد التي تختارها للرباعي ، وكذلك كيفية صنع إطار من الخشب الرقائقي. دعونا نشاهد فيديو تجريبي قصير.



لصنع رباعي ، استخدم السيد ما يلي

الأدوات والمواد:
خشب رقائقي من خشب البتولا.
-Onnibus F4 تحكم ، SP Racing F3 ؛
- لوحة توزيع الطاقة ماتيك ؛
- جهاز تحكم HGLRC 28A BLHeli ESC - 4 قطع ؛
- Motor Racestar BR2204 2600Kv Racing Edition -4 قطعة ؛
- مراوح KingKong 5X4X3 - 4 قطع ؛
- وحدة راديو Flsky TH9X مع جهاز استقبال ؛
بطارية Gens 3800 mAh ؛
رفوف - 16 قطعة ؛
-البراغي M3 ؛
- مفك البراغي ؛
- ملحقات لحام.
-سكين.
- قطع CNC ؛

الخطوة الأولى: اختيار المواد
الإطار.
عادة ما يكون الإطار مصنوعًا من مكونات خفيفة وصلبة ، مثل الألياف الزجاجية ، وألياف الكربون ، والخشب ، والألمنيوم ، وما إلى ذلك. هناك العديد من الأنواع المختلفة من الإطارات ، سيصنع الرئيسي الإطار لأربعة محركات.

تكون هذه الإطارات بشكل رئيسي في شكل H أو X. شكل X هو توازن جيد بين الاستقرار والقدرة على المناورة. هذا هو الإطار الذي سيصنعه السيد.

تحكم
تتحكم وحدة التحكم في تشغيل المحركات. يوضح الرسم البياني أن جميع المحركات تدور في اتجاهات متعاكسة لتحييد عزم الدوران الناتج عن كل محرك. وحدة التحكم هي دماغ quadrocopter ، وهي في الأساس جهاز كمبيوتر صغير يستخدم أجهزة الاستشعار الخاصة به لقياس الزاوية والسرعة باستمرار.
يتم تصنيف وحدات التحكم في الطيران بشكل أساسي وفقًا لمواصفات المعالج.

المحركات
هناك نوعان من المحركات ، محركات بدون فرش ومحركات بدون فرش. تستخدم معظم المحركات الرباعية محركات بدون فرشاة يمكنها الاستجابة بسرعة كبيرة للتغيرات في متطلبات السرعة وعزم الدوران. لمحركات فرش خاصة إلكتروني تحكم السرعة (ESC).

يشار إلى حجم المحركات الخالية من الفرشاة برقم مكون من 4 أرقام - AABB. "AA" هو عرض الجزء الثابت ، و "BB" هو ارتفاع الجزء الثابت أو قطر الجزء الثابت ، سواء بالملليمتر (مليمتر). على سبيل المثال ، يحتوي Racestar BR2205 على الجزء الثابت بقطر حوالي 22 ملم وارتفاع حوالي 05 ملم.
في الواقع ، كلما كان الجزء الثابت أعلى ، زادت القوة عند السرعات الأعلى ، وكلما كان الجزء الثابت أوسع ، زاد عزم الدوران عند السرعات المنخفضة.

تشير قيمة KV للمحرك إلى السرعة التي سيدور بها المحرك عند تطبيق 1 فولت على اللفات.يتم تحديده من خلال عدد اللفات من الأسلاك النحاسية في الجزء الثابت للمحرك والقوة المغناطيسية للمغناطيس.

اللفات الأقل تعني مقاومة أقل ، وبالتالي ارتفاع دورة في الدقيقة. هذا هو السبب في أن المحركات ذات الجهد العالي العالي تميل إلى أن تكون أقل لفًا الجزء الثابت.

KV يحدد المسمار الذي يمكنك استخدامه مع المحرك. كلما انخفض الجهد الكهربائي ، كلما كان البرغي أكبر في التدوير ، والعكس صحيح. لا يمكن زيادة قوة الرفع عن طريق تثبيت برغي أكبر على محرك بجهد أعلى ، لأن متطلبات عزم الدوران ستتجاوز الطاقة المسموح بها وسيزيد حرارة المحرك.

على سبيل المثال: يمكن لمحركات BR2205 2600 كيلو فولت العمل مع مسامير 5 × 4 بوصة ، ومحركات BR2212 1000 كيلو فولت يمكن أن تعمل مع مسامير 10x4.5 بوصة

لا تعد KV بأي شكل من الأشكال مؤشرًا لطاقة المحرك ؛ فالمحركات ذات الجهد العالي ليس بالضرورة أقوى من المحركات ذات الجهد المنخفض.

تحكم السرعة الإلكتروني (ESC).
أصبحت التطورات الأخيرة في الكوادوكوبتر الصغيرة ممكنة بفضل ظهور وحدات تحكم السرعة الإلكترونية الصغيرة التي تسمح للمحركات الخالية من الفرشاة بالعمل. تشغيل وحدات التحكم في السرعة الإلكترونية هو استقبال إشارة الخانق من وحدة التحكم في الطيران والحفاظ على دوران المحرك بالسرعة المطلوبة.

يعمل عدد من التقنيات داخل هذه الأجهزة الصغيرة التي تقع خارج نطاق هذا الدليل. عند الشراء ، اختر ESC مع تيار مباشر مصنّف لا يقل عن 20 ٪ على الأقل من المحسوب.

المراوح.
تقوم المراوح بتحويل الطاقة الميكانيكية للمحركات إلى قوة جر. يلعب حجم وشكل المروحة دورًا كبيرًا في كفاءة الطيران.

هناك نوعان من التنسيقات التي يستخدمها المصنعون: L x P x B | LLPP x B. حيث ، L هو الطول ، P هو الملعب ، B هو عدد الشفرات.
يمكن تصنيع المراوح من مواد مختلفة ، مثل البلاستيك المركب وألياف الكربون والخشب وما إلى ذلك. كل نوع من المواد له خصائص فريدة ، على سبيل المثال ، ألياف الكربون والخشب صلبة حقًا ومعروفة بتشغيلها السلس ، وبعض المواد البلاستيكية شديدة التحمل. معظم البراغي المستخدمة في quadrocopters المصغرة مصنوعة من المركبات البلاستيكية.

حجم المروحة التي يمكنك استخدامها محدود بحجم الإطار الخاص بك ، وكذلك قوة HF لمحركك. كقاعدة عامة ، كلما زادت المروحة التي يمكنك استخدامها لإنشاء اتجاه معين ، زادت فعاليته. بالنسبة للمربعات الرباعية الصغيرة ، فإنها تختلف بين مسامير 5-6 بوصة بزيادات 4-5 بوصة.

يؤثر عدد الشفرات على الجر واستهلاك الطاقة. لمزيد من الشفرات ، والمزيد من الجر والمزيد من الطاقة المهدرة.

البطاريات
حاليًا ، تستخدم معظم الطائرات بدون طيار بطاريات ليثيوم بوليمر ، والمعروفة باسم بطاريات ليبو. البطارية جنبا إلى جنب مع ESC والمحرك هو نظام طاقة quadrocopter.

لا تفكر في البطارية كمستودع للطاقة ، يمكن للمحركات سحب كمية هائلة من الأمبيرات في فترات قصيرة جدًا. بطاريات LiPo هي مجموعة من الخلايا ، لكل منها جهد اسمي 3.7 فولت. إذا كان الجهد العالي مطلوبًا ، فيمكن توصيل هذه الخلايا في سلسلة لتشكيل بطارية واحدة. يتم تمييز البطاريات المتصلة في سلسلة بالحرف "S" وبالتوازي مع الحرف "P".

كلما زاد عدد الخلايا المتصلة على التوالي ، كلما زاد الجهد وزاد عدد الخلايا بالتوازي ، زادت السعة.
على سبيل المثال:
1S = 1 خلية = 3.7 فولت
2S = خليتان = 7.4 فولت
3S = 3 خلايا = 11.1 فولت
4S = 4 خلايا = 14.8 فولت
5S = 5 خلايا = 18.5 فولت
6S = 6 خلايا = 22.2 فولت
يشار إلى السعة بالمللي أمبير أو "ماه". هذا هو عدد الأمبيرات التي يمكن للبطارية توصيلها في ساعة واحدة. على سبيل المثال ، يمكن لبطارية 3S 2000 mAh أن توفر 2 أمبير لمدة ساعة واحدة. لذلك إذا سحبت طائرة كوادكوبتر الخاصة بك 20 أمبير ، فستستمر رحلتها لمدة 2/20 * 60 دقيقة = 6 دقائق.

يشير التفريغ الاسمي إلى السرعة القصوى التي يمكنك من خلالها سحب التيار من البطارية. يشار إليه بالرقم "C" في الأعلى. كلما ارتفع التصنيف C ، زادت كمية التيار التي يمكن أن تعطيها البطارية.
على سبيل المثال ، يمكن لبطارية 2000mAh 25C أن تقدم ما يصل إلى 2000x25 = 50،000 مللي أمبير أو 50 أمبير.

الخطوة الثانية: تصميم وتجميع الإطار
تصميم الإطار مستوحى من شكل فراشة الملك.عندما تنظر إلى الإطار من الأعلى ، يبدو وكأنه جناحان.
رسم المعالج التصميم في Fusion 360 و Rhino CAD. يبلغ حجم الإطار حوالي 230 مم ، ويرجع ذلك إلى المسافة القطرية من مركز محرك إلى آخر. أحجام الإطارات الأكثر شيوعًا هي 210 مم ، 250 مم ، وما إلى ذلك. بمجرد تعيين حجم الإطار ، ارسم حوامل المحرك.

المبنى المركزي هو المكان الذي سيتم فيه تركيب جميع الأجهزة الإلكترونية ، بما في ذلك وحدة التحكم في الطيران ، وجهاز الاستقبال ، والبطارية ، وما إلى ذلك. في منتصف المنتصف ، توجد 4 ثقوب M3 على مسافة 30.5 مم عن بعضها البعض.

هذا البند باستخدام القطع بالليزر. إذا لم يكن لديك قاطع ، يمكنك قطع ورشة العمل. يمكن تنزيل ملف القطع أدناه.
تصميم ملف. rar

الخطوة الثالثة: البناء
الآن أنت بحاجة إلى تجميع quadrocopter.

تحتاج أولاً إلى وميض وحدة التحكم باستخدام البرامج الثابتة Betaflight. ثم قم بمعايرة المستشعر. قم بتوصيل وحدة الراديو وتحقق من تشغيلها. قم بتثبيت المحركات على الإطار وفقًا للرسم التخطيطي للإطار X بالاتجاه الصحيح للدوران. لحام المحرك يؤدي إلى محطات ESC وربط ESC إلى قوس. ثبت لوحة توزيع الطاقة وقم بلحام وسادات ESC. قم بتوصيل Soler XT60 بكابل الطاقة ، ثم بلوحة توزيع الطاقة. قم بتثبيت جهاز التحكم. قم بتوصيل الأسلاك من ESC بوحدة التحكم في الطيران. قم بتثبيت جهاز الاستقبال على الإطار. ضع على الغطاء العلوي.