Müssen Quadcopter die gleichen Propellergrößen haben?

Ich habe heute Quads geflogen und es kam mir plötzlich in den Sinn – müssen die Propeller in Quadrocoptern alle die gleiche Größe haben? Meine sind es, aber was wäre, wenn zwei Propeller größer und die anderen beiden kleiner wären? Die Drohne wäre immer noch symmetrisch, aber würde dies Auswirkungen auf die Leistung der Drohne haben? Können Sie die Physik hinter Ihrer Antwort erklären?

Der Regelkreis im Fahrzeug denkt im Grunde genommen "Ich ändere die Fluglage so, dass ich den Schub von Motor Nr. 3 erhöhen muss" (zum Beispiel) und wird ihn weiter erhöhen, bis entweder das Fahrzeug unter Kontrolle ist oder die Grenze des Motors erreicht ist (und wahrscheinlich zu einem Absturz führen wird). Es kann auch andere Motoren verringern , um dies zu kompensieren, aber der Hub ist begrenzt. Beachten Sie jedoch, wenn der Regelkreis mit einem Propellersatz abgestimmt wurde und Sie zwei auf einen anderen Propeller umgestellt haben, ist die Abstimmung wahrscheinlich ausgeschaltet (er fliegt nicht so gut).

Antworten (3)

Der Hauptpunkt eines Quadrocopters ist, dass er durch Motorleistung mit viel einfacheren Rotoren mit fester Steigung¹ gesteuert werden kann. Geht man von dieser Konstruktion aus, muss man die Leistung separat einstellen können

  • vorderer und hinterer Propellersatz zur Pitch-Steuerung,
  • linker und rechter Propellersatz zur Rollsteuerung und
  • rechts- und linksdrehender Propellersatz zur Giersteuerung.

Wenn Sie zwei größere und zwei kleinere Rotoren hätten, dann hätte eine der Kombinationen die beiden größeren in einem der Sets und die beiden kleineren im anderen. Das würde es wirklich, wirklich schwierig machen, alle Parameter auszugleichen, um eine angemessene Steuerbarkeit aufrechtzuerhalten.

Ich denke, es ist vielleicht nicht ganz unmöglich, aber es macht sicherlich keinen Sinn.


¹ Sobald Sie die zyklische und kollektive Steuerung hinzugefügt haben, können Sie natürlich nur mit einem Rotor fliegen (naja, zwei oder einer mit Anti-Torque-Rotor oder Jet), wie es die meisten Hubschrauber in Originalgröße tun, aber dann haben Sie die Einfachheit von verloren feste Propeller.

Zusätzlich zur zyklischen und kollektiven Steuerung benötigen Hubschrauber in voller Größe ein Mittel, um die Rotation des Körpers aufzuheben. Am häufigsten ein Heckrotor.
@PeterGreen, Einzelrotor tun es. Zweirotorige tun dies nicht, weil sich die beiden Rotoren gegenseitig aufheben – solange sie differentiell zyklisch (für Tandemrotoren) oder differentiell kollektiv (für koaxiale Rotoren) angewendet werden können.

Nein, sie müssen nicht gleich groß sein. Sie könnten sogar mit nur zwei Rotoren fliegen - der Chinook tut es - das andere Paar würde nur zur Steuerung benötigt.

Aber sie alle vergleichbar zu haben, macht es einfacher, den Quadrocopter zu konstruieren und hält ihn im Allgemeinen wendiger.

Beachten Sie jedoch, dass Chinook zyklische und kollektive Steuerungen an beiden Rotoren hat, was bei Quadrocoptern im Allgemeinen weggelassen wird.
… und das finde ich sogar beachtlich. Sie hätten Probleme mit der Giersteuerung.
Es ist auch nicht mehr wirklich ein Quadcopter mit nur Rotoren
Ja. Aber das Prinzip eines Quadcopters besteht darin, nur den Schub zu variieren. Während Sie dafür eine Symmetrie um die Gierachse benötigen, muss es keine vierseitige Symmetrie haben - es ist auf diese Weise nur einfacher und viel praktischer.

Nein, Sie können einen Quadcopter mit unterschiedlichen Rotorgrößen fliegen. Die kleineren Rotoren müssten im Verhältnis zum Schwerpunkt einen längeren Momentarm haben, und wie @JanHudec betont, muss auch der Gesamtdrehimpuls in Gierrichtung auf Null gesetzt werden.

Es würden also zwei Paare gegenläufiger Rotoren funktionieren, die relativ zum CoG richtig platziert sind.