Wyścigi dronów stają się coraz popularniejsze. Organizowane są na specjalnie przygotowanych torach pełnych przeszkód – bramek, flag i innych konstrukcji. Pomiędzy nimi piloci latają dronami widząc obraz z kamery zainstalowanej z przodu maszyny na videogoglach. Niejednokrotnie wyzwaniem okazuje się ukończenie wyścigu ponieważ w trakcie lotu może dojść do zderzenia z przeszkodą lub dronem innego pilota. Z uwagi na to dron wyścigowy cechuje się dużą wytrzymałością co jest atutem dla początkujących, którzy chcą nauczyć się latać tymi maszynami. W artykule przedstawimy jak dobierać poszczególne elementy do swojego wyścigowego quadrokoptera.
Dron wyścigowy – silnik i śmigła
W pierwszym kroku warto określić jaki ma być rozmiar drona. To zdeterminuje wielkość silników, śmigieł jak i innych elementów koptera. W dronach wyścigowych najczęściej stosuje się silniki bezszczotkowe. Rozmiary 2205, 2206, 2305 lub zbliżonych, a do nich śmigła o średnicy 5 cali. Cyfry określające rozmiar oznaczają wielkość statora czyli elementu nieruchomego silnika na którym nawinięte są zwoje drutu miedzianego. Na przykładzie statora 2205 – ma on wymiary 22mm średnicy oraz 5mm wysokości. Silniki mają także podany parametr kV czyli obroty na Wolt. Im wyższe kV tym większe obroty może osiągnąć silnik – ma większy ciąg ale też i większy pobór prądu. Przy wyborze warto zasugerować się udostępnioną przez producenta specyfikacją techniczną silnika – podane sa tam najczęściej wyniki pomiarów poboru prądu przy zasilaniu z danego napięcia i na danym śmigle co pozwoli określić rozmiar śmigła i parametry regulatora obrotów.
Jednym z najbardziej rozpoznawalnych marek produkujących silniki jest T-motor.
Regulatory obrotów do dronów wyścigowych
jeśli wiemy już jaki silnik oraz jakie śmigło chcemy zastosować to czas na wybranie regulatora obrotów. Podstawowymi parametrami są tutaj napięcie zasilania oraz wydajność prądowa. Napięcie dobieramy tak by zakres odpowiadał zakresowi w jakim pracuje silnik. Wydajność prądowa powinna być większa od poboru prądu silnika z wybranym śmigłem. Dla przykładu silnik F40 III 2400kV przy śmigle 5×4.5″ i zasilaniu z akumulatora 4S Li-Po pobiera ok. 36.5A. Regulator powinien mieć w tym wypadku wydajność chwilową minimum 36.5A. Regulatory mogą być zamontowane jako 4 osobne na poszczególnych ramionach. Występują też regulatory 4in1 gdzie na jednej płytce znajdują się 4 regulatory obrotów. Każdy z typów ma swoje plusy i minusy. Na początek proponujemy dobierać regulatory pojedyncze które można wymieniać osobno w razie uszkodzenia.
Podstawa każdej konstrukcji – rama
Ramy do dronów wyścigowych najczęściej wykonane są z carbonu – kompozytu węglowego i wycinane na frezarkach sterowanych komputerowo. W ten sposób otrzymuje się najlepszą wytrzymałość i dokładność. Przy wyborze ramy oprócz materiału warto zwrócić uwagę na konstrukcję ramy. Jednym z rozwiązań jest układ, gdzie centralna część ramy i ramiona stanowią jedną całość. Lepszym rozwiązaniem wydaje się być jednak gdy ramiona są osobnymi elementami. W takiej sytuacji w razie złamania można wymienić tylko jedno uszkodzone ramię. Przy wyborze ramy warto pomyśleć o montażu kamery. Z racji tego, że znajduje się z przodu drona jest najbardziej narażona na uszkodzenie. Kamera powinna być zatem zamontowana tak, by inne elementy chroniły ją przy ewentualnym uderzeniu.
Kontroler lotu czyli serce drona wyścigowego
Dron wyścigowy wyposażony jest w żyroskop i akcelerometr. To te elementy wpływają na stabilizację naszej maszyny i umożliwiają samopoziomowanie. W dronach racingowych najczęściej wyłącza się akcelerometr, sprawiając że dron nie poziomuje się samodzielnie i całe sterowanie spoczywa w rękach pilota, może okazać się jednak pomocny przy wykonywaniu pierwszych lotów. Niektóre kontrolery mogą mieć zintegrowany układ OSD do wyświetlania parametrów z kontrolera na obrazie przekazywanym do videogogli. W naszej ofercie znajduje się ciekawa opcja kontrolera ze zintegrowanym odbiornikiem RC oraz OSD, dzięki czemu zaoszczędzamy cenne miejsce i zmniejszamy ilość kabli:
Kamera i nadajnik video – jak je dobrać
To od tych dwóch elementów zależy w dużej mierze jakość wizji jaką obejrzymy na videogoglach. Najczęściej stosowane są nadajniki działające w paśmie 5.8GHz. Przy wyborze nadajnika warto wziąć pod uwagę jego moc podaną najczęściej w mili Watach (mW) i liczbę oferowanych kanałów. Na zawodach dopuszcza się nadajniki o mocy 25mW ale poza nimi może nam się przydać większa moc, która bezpośrednio wpłynie na większy zasięg nadawania. Większa liczba kanałów pomaga nam kiedy latamy w kilka osób na raz. Każdy wybiera inny kanał i dzięki temu sygnał wizji nie jest zakłócany. Jeśli chodzi o kamery to warto zdać się tutaj na sugestie użytkowników. Żadna specyfikacja techniczna nie opisze czy obraz z kamery jest ładny i czytelny. Sklep modelarski Gimmik ma w swojej ofercie doskonałe produkty Runcam, np. kamerę Micro Swift 3 oraz nadajnik video z regulowaną mocą:
Akumulatory do dronów wyścigowych
Do zasilania dronów wyścigowych używa się akumulatorów Li-Po. Do dronów o śmigłach 5 cali wybiera się zwykle akumulatory o pojemności 1300-1500mAh. Większa pojemność nie zawsze pociąga za sobą dłuższy czas lotu, większy akumulator to także większa masa. Najczęściej stosuje się pakiety 3-celowe (3S) lub 4-celowe (4S). Liczba cel, które sa połączone szeregowo, wpływa na ogólne napięcie pakietu. Pakiety 3S mają napięcie nominalne 11.1V a pakiety 4S 14.8V – po 3.7V na jedną celę. Wydajność prądowa czyli maksymalne natężenie prądu pobieranego z akumulatora. Określana jest literą „C”, jest to mnożnik przez który mnożymy drugi czynnik – pojemność. Dla przykładu akumulator posiadający wydajność prądową podaną przez producenta 30C i pojemności 1300mAh (czyli 1.3A) obliczamy w następujący sposób: 30×1.3=39A. Podstawiając w miejsce pojemności amperogodziny (Ah) otrzymujemy wynik w Amperach (A). Dobierając akumulator trzeba obliczyć tak wydajność prądową aby chwilowo z akumulatora mógł być pobierany taki prąd jaki pobierają wszystkie cztery silniki.
Aparatura RC do drona
Wybór nadajnika i odbiornika RC jest bardzo ważny ponieważ ma się zwykle jeden nadajnik do wielu modeli a odbiornik powinien być dostosowany do typu modelu aby sprawdzał się możliwie najlepiej. Jednym z najlepszych wyborów są radia FrSky ze względu na bardzo rozbudowaną ilość funkcji i duży wybór odbiorników. Do dronów wyścigowych stosuje się zwykle odbiorniki z wyjściem SBUS ze względu na prostotę podłączenia i minimalną ilość kabli. Jeśli nadajnik obsługuje telemetrię to warto wyposażyć się także w odbiornik telemetryczny – wtedy mamy możliwość odbierania pewnych informacji z drona na nadajniku.
Videogogle do dronów wyścigowych
W tym miejscu najważniejsze są preferencje użytkownika. Gogle dostępne na rynku oferują różną wielkość widzianego obrazu (większy nie zawsze znaczy lepszy, bo trudno rozglądać się po ekranie kiedy dron leci z dużą prędkością). Różne fizyczne rozmiary, wbudowane odbiorniki wizji i możliwość podpinania zewnętrznych odbiorników, a nawet zastosowanie szkieł korekcyjnych w przypadku gdy pilot posiada wadę wzroku.
Dron wyścigowy to ciekawy model zdalnie sterowany. Prostota budowy sprawia, że każdy może zacząć z nimi przygodę. Wrażenia jakich dostarczają wyścigi dronów to: prędkość, uczucie wolności i rywalizacja. Jeśli interesujesz się modelarstwem lotniczym to z pewnością powinieneś spróbować swoich sił i zbudować drona wyścigowego.
