本帖最后由 hsp2008 于 2015-5-18 23:23 编辑
超轻量级实用长航时四轴多旋翼--天蛭700(一) 一、设计思想: 主要用于巡航和监控,这类飞行器要求的是滞空时间长,有较高的稳定性,挂载的是轻量级的图像拍摄和实时图传设备。要达到长航时的要求,永恒的主题还是减重,轻量化、高效能比。就目前的技术、设备和材料,飞行器想达到长航时的滞空必须具备2大关键要素:一是用较低的工作电流换取高的力效;就电桨效率而言,众所周知,一般情况下,无刷电机处于较低的工作电流状态,能获得相对较高的效率,随着工况电流的增大,效率会逐渐降低;工作电流的大小,重量起着决定性的因素。二是有轻量、高效的动力装置及能源。这就要求整个设计都需要轻量化,并配以高效的动力及电源装置,来获得较高的电桨效率。 为此,需要解决:1、超轻机架;2、高效动力设备;3、高能电池;4、简洁超轻起落架,5、挂载设备的轻量化等问题 二、主要配置的优选 1、载机:轻量化(全碳)设计,中心板直径150mm,轴距700mm左右,机架重量控制在190g左右(中心板(含4组加强立柱)重47g+力臂长340mm(内含加强内衬)35gx4=140g,合计机架总重量187g,未组装螺丝等13g),最大不超过200g。 2、动力设备:4010-380kv无刷电机(短线)121g,20A无刷电调(带延长线18g),配用1755寸蜻蜓碳桨102g(25.5x4),2A工作电流拉力不小于550g(实测:23.6v 2A/560g,2.5A/660g,3A/750g)。动力设备(含电机、电调、桨、导线694,螺丝、焊接等其他22g)总重量700g 3、采用6S2P6C12200mah高效A品动力锂电池,最大工作电流37A,悬停工作电流控制在10A左右,电池重量1170g,需做放电测式。 4、图像及传输设备:狗4+2轴轻量化云台+400W5.8g图传发射机,总重量控制在250g左右 5、飞控及遥控接收机:带多模式,自返航,重量控制在100g内 6、简洁的超轻插榫式起落架设计,重量控制在20g内 总重量:起飞重量2060~2360g,最大允许载荷不超过1000g(最大起飞重量不超过3000g) 三、可行性分析 理论上2240g悬停重量,在23.6V电压环境高效电机2A工作电流时拉力可达到560g以上,那么四个无刷电机的悬停总电流是8A,功率只有47.2WX4=188.8w,力效将达到11.86g/w;这个力效理论上是没问题的。 6S2P6C12400mah高效A品动力锂电池标称容量是12400mah,排除损耗等因素,按9800mah的容量计算,8A的均衡放电能达到73.5分钟。当然,在实际飞行中参杂有很多不确立的因素(风速、地效、气流、温度等),悬停电流必然会大于8A,但冲刺60分钟仍保留有13.5分钟的时间冗余空间。 因此,保守的60分钟悬停滞空时间是完全有理论依据的,结论是完全可行的。
铝管、中心板打样,CNC打孔及雕刻
4只铝管力臂142g,管内电调位有镂空散热孔
组合检查
机架试装
重量208g,中心板重量55g,换成1.5mm3K碳板估计能减重15g左右
4.13日更新~
1.5mm3K中心板
比环氧板减重12g
1755蜻蜓桨
一对51g
铝方管加强内衬1gX4
4010-380KV无刷电机
4.14日,载机制作完毕,再次测试电桨效率。动力装置安装完成。超轻插榫式起落架插片制作完成。(图片均由手机拍摄)
700轴距机架+电调+4系电机=772g,做到这个程度也不容易了
取消分流板,使用T60电源插座,加上飞控(未装GPS)、接收机,重量840g(未装桨),空机重量在1000g以下控制成功。带6S5000mah电池重1590g。
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