Мой друг и я в настоящее время работаем вместе в конкурсе мультикоптеров. Он опытный летчик, а я больше занимаюсь цифрами (хотя мой опыт связан с программным обеспечением , а не с авиацией).

Наша последняя задача заключается в максимизации отношения подъемной силы к весу . По сути, мы собираемся измерить, сколько наш корабль может поднять, и разделить это на вес нашего корабля.

Мое предварительное исследование показало, что самый очевидный способ сделать это — добавить больше моторов и пропеллеров в корабль. Итак, мы подумываем о постройке простейшего додекакоптера.

Это кажется очень простым подходом... может быть, слишком простым. Я беспокоюсь, что, хотя это очень интуитивно понятно, это может быть и очень наивно.

Итак, я спрашиваю сообщество, разумен ли наш подход? Мы пропустили некоторые общие оптимизации, которые могли бы нам помочь?

Другими словами: как максимизировать практическое отношение подъемной силы к массе мультиротора?

Обновлять

Нам удалось найти более мощные моторы (Е800 вместо Е310). У нас их меньше, но я думаю, что с ними нам все же лучше. Вот разбивка нашей сборки:

• Основные компоненты (контроллер полета, приемник, гайки, винты) =313g
• Мы используем двигатели E800
  • Единица измерения:106g
  • Подъем агрегата:2100g
• Вес регулятора =44g
• Вес опоры =14g
• Вес батареи ={410g, 584g}

Единственный материал рамы, к которому у нас есть доступ прямо сейчас, — это квадратные алюминиевые трубы. Каждый «стержень» трубки весит около 88g.

Я сделал некоторые расчеты для нескольких разных настроек, и вот что у меня получилось:

4 мотора, 4 руки

Для этой конфигурации требуются 1.5«бруски» из материалов каркаса. Это дает мне следующий общий вес:

(4 * (motorWeight + EscWeight + PropWeight)) + (frameWeight) + batteryWeight + MainComponentsWeight 
(4 * (106g + 44g + 14g)) + (1.5 * 88g) + 410g + 313g
= 1511g

Общая подъемная сила 4 * 2100g = 8400gдает нам соотношение L/W, равное

8400g / 1511g = 5.56

6 моторов, 6 рук

Для этой конфигурации требуются 4«бруски» из материалов каркаса. Это дает мне следующий общий вес:

(6 * (motorWeight + EscWeight + PropWeight)) + (frameWeight) + batteryWeight + MainComponentsWeight 
(6 * (106g + 44g + 14g)) + (4 * 88g) + 410g + 313g
= 2059g

Общая подъемная сила 6 * 2100g = 12600gдает нам соотношение L/W, равное

12600g / 2059g = 6.12

8 моторов, 4 руки

Для этой конфигурации требуются 4«стержни» из материалов рамы, но на каждом рычаге установлено по два двигателя. Это дает мне следующий общий вес:

(8 * (motorWeight + EscWeight + PropWeight)) + (frameWeight) + batteryWeight + MainComponentsWeight 
(8 * (106g + 44g + 14g)) + (4 * 88g) + 584g + 313g
= 2561g

Общая подъемная сила 8 * 2100g = 16800gдает нам соотношение L/W, равное

16800g / 2561g = 6.56

Заключение

Если я правильно делаю свои расчеты, то кажется, что наш лучший вариант, учитывая наши ограниченные ресурсы, это октокоптер на 4-х плечах.

Я не так уж удивлен, так как эта конфигурация имеет самый высокий процент возраста от общего веса, связанного с двигателями.

Достойное ли 6.56отношение подъемной силы к весу? Можем ли мы что-нибудь еще сделать, чтобы улучшить его?

Итоги конкурса

Взвешивание: 2460Подъем (метры веревки): 34m@ 346g/mПодъем (граммы):11764g

Соотношение подъемной силы и веса (исключая корабль):4.78

Соотношение подъемной силы и веса (включая крафт):5.78

Так что, в целом, недалеко от нашего «идеального» прогноза.