نحوه کار ملخ ها در کوادکوپتر چگونه است؟

ملخ ها در کوادکوپتر چگونه کار می کنند؟

تمامی راز و رمز پرواز کوادکوپتر و پهپادها را می توانید در ملخ ها و موتورهای آن جستجو کنید. کوادکوپترها همواره از متداول ترین نوع هواپیماهای بدون سرنشین تجاری هستند که با چهار روتور پرواز می کنند. روتورهایی که بر روی یک فریم X مانند به طور محکم نصب می شوند تا نیروی رانشی مورد نیاز برای بلند کردن کوادکوپتر را تهیه کنند. اگر با جستجوی نحوه کار ملخ ها در کوادکوپتر به این بخش هدایت شده اید، مطمئنا اطلاعات کافی درباره ملخ ها و نحوه کار آنها نمی دانید. با طراحی کاملا مهندسی و آیرودینامیک دقیق همانطور که شاهد هستید ملخ ها می توانند در هر جهت نیرویی به کوادکوپتر وارد کنند. ملخ کوادکوپتر یکی از لوازم یدکی بسیار مهم کوادکوپتر است که هر گونه مشکل در آن می تواند شما را از پرواز وا دارد.

ملخ ها جزء ضروری هر پهپاد FPV هستند زیرا قدرت، صافی و کیفیت پاسخگویی هواپیمای بدون سرنشین را نسبت به واکنش شما تعیین می کنند. این ایرفویل های تخصصی به هاب موتور متصل می شوند و در اشکال، اندازه ها و تعداد تیغه های متفاوتی وجود دارند.

پروانه یا ملخ کوادکوپتر چیست؟

پروانه ها که به آنها propellers نیز می گویند، قهرمانان گمنام یک کوادکوپتر یا پهپاد FPV هستند. آنها نقش مهمی در ایجاد نیروی رانش دارند که چهارگوش را از زمین بلند می کند و آن را قادر می سازد در جهات مختلف حرکت کند. با این حال، بسیاری از خلبانان هواپیماهای بدون سرنشین اغلب اهمیت انتخاب ملخ های مناسب را نادیده می گیرند که منجر به مشکلاتی مانند افزایش صدا، کاهش زمان پرواز یا حتی خرابی موتور کوادکوپتر می شود. در این آموزش، راهنمای جامعی در مورد عوامل مختلفی که بر عملکرد پروانه‌های کوادکوپتر تأثیر می‌گذارند، از جمله گام، شکل و تعداد پره‌ها ارائه می‌کنیم. چه یک خلبان مبتدی یا یک خلبان با تجربه باشید، این راهنما به شما کمک می کند تا نحوه انتخاب ملخ های مناسب برای کوادکوپتر خود را درک کنید و تجربه پرواز خود را افزایش دهید. همه چیزهایی را که باید در مورد پروانه ها بدانید بیاموزید و هواپیمای بدون سرنشین خود را در حال پرواز به ارتفاعات جدید ببرید.

جهت پروانه ها

یکی از موارد بسیار فنی که باید هنگام نصب ملخ ها بر روی کوادکوپتر به آن دقت داشته باشید جهت چرخش ملخ ها است. پروانه ها برای چرخش در جهت عقربه های ساعت (CW) یا خلاف جهت عقربه های ساعت (CCW) طراحی شده اند. در یک کوادکوپتر، دو موتور در جهت عقربه های ساعت می چرخند و دو موتور دیگر خلاف عقربه های ساعت می چرخند، بنابراین مهم است که پروانه ها را بر اساس جهت چرخش مورد نظر با موتورها مطابقت دهیم.

در یک هواپیمای بدون سرنشین FPV، قرارگیری پروانه ها در خارج از مرکز باعث ایجاد نیروی رانش و چرخش در اطراف مرکز پهپاد می شود. برای مقابله با این چرخش، باید از دو موتور CW و CCW استفاده کنید که به صورت یک در میان بر روی فریم مولتی روتور نصب می شوند. هنگامی که برای خرید ملخ مراجعه می کنید، آنها معمولاً به صورت جفت CW و CCW عرضه می شوند.

برای ایجاد نیروی رانشی رو به پایین جهت بلند شدن پهپاد، ملخ ها باید به گونه ای بچرخند که به لبه جلویی اجازه دهد ابتدا هوا را بریده و سپس هوا از لبه عقب خارج شود. شما به راحتی می توانید جهت ملخ ها را با شناسایی لبه جلویی آن که اغلب به عنوان CW یا CCW روی تیغه برچسب گذاری می شود، تعیین کنید.

نحوه نصب ملخ ها بر روی کوادکوپتر

به طور پیش فرض، موتورها معمولا همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است می چرخند. این بدان معنی است که شما باید ملخ های CCW را روی موتورهای بالا سمت چپ و پایین سمت راست نصب کنید.

نکته حرفه ای: برای اینکه راحت تر به خاطر بسپارید، فقط توجه داشته باشید که همه پراونه های جلو به داخل دوربین می چرخند، در حالی که پایه های عقب به سمت عقب کوادکوپتر می چرخند.

اندازه ملخ ها

هنگام معرفی ملخ ها معمولا از دو قالب برای بیان اندازه آنها استفاده می شود که عبارتند از:

L x P x B
LLPP x B

در این الگوریتم که برای محاسبه اندازه پروانه ها استفاده می شود L یعنی طول، P گام و B به تعداد تیغه ها اشاره دارد. به عنوان مثال، ملخ های 6×4.5×2 (همچنین با شماره 6045×2 شناخته می شود) ملخ 2 پره ای به طول 6 اینچ هستند و گامی معادل 4.5 اینچ دارند. مثال دیگر 5x4x3 (همچنین به عنوان 5040×3 شناخته می شود)، یک ملخ 3 پره 5 اینچی با گام 4 اینچ است.

همچنین ممکن است “R” یا “C” را بعد از اعداد اندازه، مانند 5x3R ببینید. “R” نشان دهنده چرخش پروانه است که مخفف “reversed” است. باید روی موتوری نصب شود که در جهت عقربه های ساعت می چرخد. “C” برعکس است و باید برای موتورهایی که خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخند استفاده شود.

هنگامی که قطر، گام و تعداد پره ها یا همه آنها را افزایش می دهید، یعنی ملخ سنگین تر شده است. برای چرخاندن یک ملخ سنگین تر به گشتاور بیشتری نیاز دارید.

طول پروانه

هنگامی که ملخ ها می چرخند یک دیسک ایجاد می کنند که نشان دهنده طول ملخ ها می باشد. برای درک بهتر یک ملخ 2پره را در نظر بگیرید. به فاصله بین نوک پره اول تا نوک پره دوم که در یک خط قرار می گیرند طول ملخ می گویند.

پروانه ها با چرخش و حرکت هوا نیروی رانش تولید می کنند. هرچه پروانه سریعتر بچرخد، هوای بیشتری می تواند حرکت کند که نیروی رانش بیشتری ایجاد می کند.

یک نکته جالب: آیا می دانستید کوادکوپتر نمی‌تواند در فضا پرواز کند، زیرا هوایی برای حرکت پروانه‌ها وجود ندارد.

هنگامی که گام پروانه و تعداد تیغه ها یکسان هستند، یک ملخ بلندتر می تواند نیروی رانش بیشتری ایجاد کند زیرا سطح را افزایش می دهد. این بدان معنی است که می توانید سریعتر شتاب بگیرید، اما همچنین به قدرت بیشتری از همان موتور نیاز دارد. با این حال، ملخ‌های طولانی‌تر لزوماً به معنای پرواز سریع‌تر نیستند. زمین عامل مهم‌تری است. ملخ‌های کوتاه‌تر می‌توانند به دلیل کشش و حرکت کمتر، سریع‌تر بچرخند و سرعت خود را کاهش دهند، که باعث چابکی و پاسخ‌دهی پهپاد می‌شود.

پیچ پروانه

پیچ پروانه به مسافتی که پروانه طی یک دور طی می کند اشاره دارد و آن را بر حسب اینچ اندازه گیری می کند. اساساً، این است که اگر ملخ به جای هوا از یک محیط جامد حرکت می کرد چقدر جلو می رفت.

پروانه ای با گام بالاتر، هوای بیشتری را با هر دور چرخش به حرکت در می آورد، که می تواند در هنگام حرکت هواپیما با سرعت بالا نیروی رانش بیشتری ایجاد کند. با این حال، همچنین به این معنی است که پروانه نیروی رانش کمتری را در زمانی که کوادکوپتر حرکت نمی کند ایجاد می کند.

یک ملخ با گام بالاتر همچنین می تواند تلاطم بیشتری ایجاد کند که می تواند بر عملکرد پهپاد تأثیر بگذارد. همچنین آهسته‌تر می‌چرخد که باعث می‌شود هواپیما کمتر پاسخگو باشد. از طرف دیگر، یک ملخ با گام پایین‌تر پاسخ‌دهی بیشتری دارد و می‌تواند سریع‌تر به بالا و پایین بچرخد و مانورپذیری آن را بهتر می‌کند.

تعداد تیغه ها

افزودن تیغه ها سطح را افزایش می دهد و در نتیجه نیروی رانش بیشتری ایجاد می کند. این شبیه طولانی‌تر کردن پروانه است، با این تفاوت که می‌توانید آن را در یک ناحیه دیسک کوچک‌تر قرار دهید. با افزایش تعداد تیغه ها چسبندگی هوا را بهبود می بخشد، اما کارایی آن را کاهش می دهد و فشار بیشتری به موتور وارد می کند.

برای خلبانان هواپیماهای بدون سرنشین FPV، هر دو ملخ دو پره و سه پره برای مسابقه و پرواز آزاد محبوب هستند. بیشتر کاربران ملخ‌های سه پره را ترجیح می‌دهند، زیرا تعادل بسیار خوبی بین کارایی و قدرت دارند و به دلیل مساحت سطح اضافی در مقایسه با دو پره، چسبندگی بیشتری در هوا ایجاد می‌کنند. از سوی دیگر، دو تیغه کارآمدتر است زیرا کشش کمتری ایجاد می‌کند و جریان کمتری را می‌کشد، بنابراین برای پروازهای دوردست عالی هستند.

ملخ هایی با تیغه های بیشتر مانند پروانه های چهار تیغه ای و شش پره ای وجود دارد. گفته می‌شود که ملخ‌های چهار تیغه برای مسیرهای سرپوشیده و پیچ‌ها عالی هستند، اما کارایی کمتری نسبت به سه تیغه دارند و با همان مشخصات با دور کمتری می‌چرخند. پروانه های شش پره به دلیل ناکارآمدی بسیار برای پروازهای معمولی توصیه نمی شوند، اما به دلیل ظاهر منحصر به فرد می توان از آنها برای نمایش استفاده کرد. این ملخ ها با بیش از سه پره در میکرو کوادها رایج هستند، جایی که فضا محدود است و نمی توانید برای افزایش سطح چسبندگی با هوا تیغه را طولانی تر کنید.

وزن پروانه ها

وقتی صحبت از پروانه ها می شود، وزن فاکتور مهمی است که باید در نظر گرفته شود. به طور کلی، ملخ های سبک تر عملکرد بهتری دارند. ملخ‌های سنگین‌تر جرم بیشتری روی هر تیغه دارند و برای چرخاندن آنها به موتور قوی‌تری نیاز است. این می تواند منجر به بارگذاری گشتاور بیشتر شود، موتور سخت تر کار کند و احتمالاً عملکرد کلی را کاهش دهد.

ملخ‌های سبک‌تر ممان اینرسی کمتری دارند و می‌توانند دور در دقیقه را سریع‌تر تغییر دهند و باعث می‌شود پهپاد شما واکنش‌پذیری بهتری داشته باشد. آنها همچنین با طیف وسیع تری از موتورها سازگار هستند زیرا برای چرخش به گشتاور کمتری نیاز دارند.

توزیع وزن تیغه ها نیز تفاوت ایجاد می کند. ملخ هایی که مرکز وزن تیغه به توپی نزدیکتر باشد بهتر هستند. با این حال، این بدان معنی است که نوک پره ها نازک تر می شود و راحت تر شکسته می شود. اگر نوک ملخ ها سنگین تر باشد یا در واقع مرکز وزن دورتر از توپی باشد، کشش بیشتری وجود دارد و سرعت و کاهش سرعت پروانه سخت‌تر می‌شود.

چه پروانه هایی در هواپیماهای بدون سرنشین FPV استفاده کنیم؟

برای ساخت یک کوادکوپتر نیاز است که ابتدا اندازه پروانه های خود را انتخاب کنید، زیرا اندازه قاب مورد استفاده شما را تعیین می کند.

اندازه پروانه ای که انتخاب می کنید به نوع پروازی که می خواهید انجام دهید نیز بستگی دارد. ملخ های 5 اینچ محبوب ترین هستند زیرا همه کاره است و می توان از آن برای مسابقه، پرواز آزاد و حتی حمل دوربین GoPro با اندازه کامل استفاده کرد. ملخ 7 اینچی برای پروازهای دوربرد بهتر است زیرا می تواند باتری بسیار بزرگتری را حمل کند.

نیروی رانش ملخ

رانش بر حسب گرم اندازه گیری می شود. برای اینکه پهپاد شما شناور شود، ملخ به ازای هر گرم وزن پهپاد شما باید حداقل 1 گرم نیروی رانش ایجاد کند. برای انجام بدلکاری، یا حتی برای بلند شدن یا پرواز به جلو، پهپاد شما به بیش از 1 گرم نیروی رانش به ازای هر گرم وزن نیاز دارد.

پروانه ها با سرعت بیشتر نیروی رانش بیشتری تولید می کنند. سرعت پهپاد نیز بر میزان رانش تولید شده تأثیر می گذارد. برخی از تجهیزات زمانی که پهپاد ثابت است عملکرد خوبی دارند، اما در حین کروز نه چندان خوب، در حالی که برخی دیگر در سرعت‌های بالا خوب عمل می‌کنند اما هنگام شناور شدن ضعیف عمل می‌کنند. شما یک تکیه گاه می خواهید که این عوامل را متعادل کند و بتواند در سرعت های مختلف نیروی رانش خوبی ایجاد کند.

برای یافتن بهترین ملخ برای پهپاد خود، تست های رانش موتور را جستجو کنید تا ببینید چه نوع پروانه ای با موتور شما بهتر کار می کند. به خاطر داشته باشید که در مقایسه با زمانی که واقعاً در هوای متحرک پرواز می‌کنند، پایه‌ها زمانی که به پایه رانش در یک محیط ثابت بسته می‌شوند، عملکرد متفاوتی دارند. پروانه ها می توانند 20 تا 30 درصد نیروی رانش کمتری در هوا نسبت به زمین ایجاد کنند.

برای ارزیابی دقیق عملکرد ملخ ها، باید با سرعتی که پهپاد شما معمولاً با آن پرواز می کند، آزمایش شود. با این حال، افراد کمی برای این نوع آزمایش به تونل های باد دسترسی دارند.

سرعت ملخ ها

با افزایش سرعت پروانه ها (بر حسب دور در دقیقه محاسبه می شود) به همان نسبت سرعت کوادکوپتر افزایش می یابد. در زندگی واقعی ، عواملی مانند مقاومت در برابر هوا ، باد سر و زاویه حمله و غیره همه می توانند بر سرعت یک هواپیمای بدون سرنشین تأثیر بگذارند.

رانش روی شتاب و زاویه حمله تأثیر می گذارد ، در حالی که RPM بر حداکثر سرعت تأثیر می گذارد. برای دستیابی به بهترین سرعت برای هواپیماهای بدون سرنشین FPV خود ، به تعادل بین رانش و دور در دقیقه نیاز دارید. دی جی آی المان مرکز خرید قطعات یدکی کوادکوپتر نظیر ملخ ها، باتری، موتور، گیمبال، دوربین، ریموت، شارژر، پوسته و غیره می باشد. شما همچنین می توانید لوازم جانبی کوادکوپتر خود را به صورت آنلاین از همین فروشگاه خریداری نمایید.