FPV Drone Racing: 4s vs 6s akut

Dronekilpailu: 4 kennon vs. 6 kennon lipot, mikä on iso juttu, mikä ero niillä on?

Selvitelläänpä.

Ensinnäkin, mitä dronekilpailu on? Dronekilpailuissa lennetään tämänkaltaisia lentokoneita, jotka voivat saavuttaa yli 8200 mailin tuntinopeuden. Lentäjät käyttävät suojalaseja nähdäkseen lentokoneen ensimmäisen persoonan näkymän, ja ohjaavat niitä radioilla kuten tämä.

Tyypillinen kilpailumuoto sisältää porttien ja lippujen lentämisen kahden minuutin ajan. Näiden kahden minuutin lopussa lentäjät saavat suorittaa viimeisen kierroksensa, suurin haaste kuitenkin on saada päätökseen tuo 2–2,5 minuutin kestävä kilpailu. Akkuteknologia on tällä hetkellä suurin rajoittava tekijä dronekilpailuissa, mikä tarkoittaa, että litium-polymeeriakut kuten tämä ovat käytännössä ainoa vaihtoehtomme, ja se myös tarkoittaa, että energiatiheys on pidettävä suhteellisen vakiona kaikissa kokoonpanoissa. Tämä on pakottanut monet lentäjät etsimään tehokkaampia kokoonpanoja, usein käyttämällä korkeampaa jännitettä ja matalampaa KV-moottoria. Sam tulevaisuudesta selittää KV:n, se on yksinkertaisesti teoreettinen kuormittamattoman moottorin kierrosluku per voltti. Tämä käy järkeen yhtälön p = IV avulla, voimme pitää tehon suhteellisen vakiona nostamalla jännitettä ja alentamalla virrankulutusta. Näemme myös, että 4 kennon 16,8 voltin kokoonpanot yhdessä 2600 KV moottoreiden kanssa antavat suhteellisen saman teoreettisen kierrosluvun kuin 25,2 voltin 6 kennon kokoonpano 1750 KV moottoreilla.

6 kennon muita etuja ovat suurempi johdonmukaisuus koko lennon ajan, suurempi vääntömomentti moottoreissa, mikä parantaa lentoa, sekä vähemmän rasittavat elektroniikat, mikä tarkoittaa, että vähemmän energiaa menee hukkaan lämmöksi. Voimme verrata 1,05 ampeeritunnin 6 kennon akkua ja 1,55 ampeerin 4 kennon akkua ja nähdä, että niiden watin tuntiarvot ovat hyvin samankaltaiset. Tämä tarkoittaa myös, että niiden painot ovat hyvin samankaltaiset, jolloin molemmat lentokoneet lentävät testitarkoituksiin hyvin samankaltaisesti. Ennen kuin teemme suoremman vertailun 4 kennon ja 6 kennon välillä, mielestäni on tärkeää keskustella äskettäin Kaliforniassa pidetystä Open Grove -kilpailusta, kiinnitä erityistä huomiota kahteen oikealla olevaan pilottiin, nämä lentävät 4 kennon kokoonpanoilla, kun taas neljä vasemmalla lentää 6 kennon kokoonpanoilla. Ennen kuin siirrymme suorempaan vertailuun 4 kennon ja 6 kennon välillä, meidän on ensin keskusteltava äskettäisestä Kaliforniassa pidetystä Open Grove -kilpailusta. Tämä on merkittävää, koska se oli ensimmäinen kilpailu säännönmuutoksen jälkeen, joka sallii korkean jännitteen kokoonpanot. Kilpailussa oli myös monia huippupilotteja ympäri Yhdysvaltoja, ja se sisälsi kaasunhallintaa vaativan radan, joka osoitti joitakin eroja 4 kennon ja 6 kennon kokoonpanojen välillä. Tämä rata pakotti myös monet 4 ja 6 kennon lentäjät ylilataamaan akkunsa. Ylilataus on vaarallinen käytäntö, jossa akkuja ladataan valmistajan suosituksia korkeammalle. Litium-polymeeriakut tulisi ladata vain 4,2 volttiin kennoa kohden. Tavallinen ylilataus lataa ehkä 4,35 volttiin tai jopa 4,4 volttiin kennoa kohden. Useimmat tässä kilpailussa kuusikennolla lentäneet pilottit lataavat näihin rajoihin. Jotkut, kuten oikean yläkulman Vanover, latasivat jopa 4 kennon akkujaan 4,75 volttiin kennoa kohden. Tämä johti yhteen akkupaloon kilpailussa ja osoittaa tehokkaampien 6 kennon kokoonpanojen edun. 4 kennon lentäjien piti rajoittaa tehoaan ja ottaa tiukempia linjoja, kun taas korkeajännitteisillä 6 kennon kokoonpanoilla lentävillä oli suurempi virhemarginaali ja he pystyivät työntämään kokoonpanojaan hieman enemmän kuin 4 kennolla lentävät. Kilpailun lopussa kävi ilmi muutama asia, joista merkittävin on 6 kennon tarjoama kilpailuetu. 6 kennolla lentäneet pystyivät suorittamaan suurimman osan kilpailuistaan loppuun, kun taas 4 kennolla lentäneiden piti tehdä uhrauksia. Alaoikealla oleva Free fall lensi joillakin tehokkaimmista saatavilla olevista 4 kennon moottoreista, jotka ovat myös vähemmän tehokkaita kuin perinteiset kokoonpanot, joten tiukkojen linjojen ottaminen on ratkaisevan tärkeää. Oikean yläkulman Vanover on sittemmin tullut avoimemmaksi 6 kennon kokoonpanolle, ottaen huomioon hänen ongelmansa ladata 4 kennon akkuja 6 kennon jännitteelle.

Seuraavaksi katsotaan rinnakkain vertailua 4-sellaisesta ja 6-sellaisesta kokoonpanosta. Molemmat tässä lennätetyt nelikopterit on rakennettu lähes ihanteelliseen vertailuun, ne käyttävät täsmälleen samoja komponentteja paitsi moottoreita ja akkuja, ja painavat suunnilleen saman verran. Ohjaimissa on ammattimainen pilotti Zachary Thayer, joka lentää tasaisesti 19–22 sekunnin kierrosaikoja. Lennon lopussa voimme käyttää hänen kokemustaan ja ruudulla näkyviä tietoja saadaksemme tarkan kuvan todellisista eroista 4-sellaisen ja 6-sellaisen välillä.

Mennään suoraan videon loppuun kuuntelemaan hänen ajatuksiaan lennoista ja katsomaan tallennettuja tietoja.

Tässä olemme molempien lentojen lopussa. Ensinnäkin pääruudulla näemme nelisellaisen nelikopterin laskeutuvan, kun taas vasemmassa yläkulmassa oleva kuusisellainen nelikopteri pystyy lentämään pidempään ja suorittamaan toisen kierroksen. Lentotietojen loppu näyttää meille, että lentokone oli aseistettu yhteensä 2 minuuttia ja 39 sekuntia, veti maksimissaan 114 ampeeria ja kulutti 16 milliampeerituntia akusta. Tämä verrattuna kuusiselliseen silkwadiin, joka lensi pidempään, veti maksimissaan 64 ampeeria ja kulutti vain 170 milliampeerituntia akusta, osoittaa kuusisellaisen kokoonpanon parantuneen tehokkuuden, kun otetaan huomioon, että se pystyi lentämään pidempään ja käyttämään pienemmän prosenttiosuuden akun kapasiteetistaan.

Kuunnellaan nyt, mitä pilotti sanoi lennosta ja ajatuksistaan 6s-solusta: Minulle kaksi ilmeisintä osaa olivat täysi kaasupotku jakoon, koska oli vaikeampi toipua ja osua siihen todella tasaiseen kulmaan, josta puhuit, missä tulen alas ja osun suoraan, se oli vaikeampaa. Luulen, että jos katsot sitä, näet sen hieman horjuvan, ja sitten hiusneula heti sen jälkeen portin läpi, oli yhä vaikeampaa päästä pois siitä mutkasta. Tämä pidempikestoinen teho akun lopussa on yksi 6-soluisten quadejen merkittävimmistä ominaisuuksista. Se on myös johdonmukaista alhaisemman amtralin kanssa akuissa ja johtaa suurempaan tasaisuuteen, kuten aloittelija seuraavaksi keskustelee.

Suurin ero, jonka sanoisin, on että 6s oli paljon helpompi lentää sen tasaisuuden vuoksi, se on jotain, mitä on vaikea tuoda esiin tieteellisissä testeissä, koska tunnet olosi itsevarmemmaksi. Ihmiset sanovat, että se on subjektiivista. Kilpailu on siis subjektiivista, se on henkinen peli varustepelin lisäksi, joten suurin eroni oli, että kun teimme täyden lähdön 6s:llä, tunsin silti voivani mennä nopeasti, kun taas 4s:n tasaisuuden kanssa, joka ei ollut täysi lähtö, kamppailin pysyäkseni mukana loppua kohden.

Tasaisuus koko lennon ajan on yksi tärkeimmistä asioista piloteille, koska pienet muutokset käsittelyssä lennon lopussa voivat johtaa onnettomuuksiin.

Kun akku heikkenee 4s:llä, suurin asia, jonka aloin huomata, on, että säädöt todellakin löystyvät, se on kuin lentäisit nyt 3s:llä esimerkiksi 6s 1300mah lipo -akulla, pystyin edelleen helposti osumaan linjoihini juuri tämän vuoksi, se oli jotain, mikä vain tuli mieleeni, juuri nyt 6s:llä alin jännite on itse asiassa korkeampi suhteessa 4s:n alimpaan jännitteeseen, se tuntuu paljon tasaisemmalta, quadisi lentää mielestäni todella tasaisemmin.

Yhteenvetona uskon, että 6cm on todella kilpa-ajon tulevaisuus, kun pilottien taidot jatkuvasti paranevat

ja kun kilpailut muuttuvat yhä kilpailullisemmiksi, meidän on työnnettävä teknologian rajoja entistä pidemmälle

saavuttaakseen pidempiä lentoaikoja ja tasaisempia lentoja. Mutta miten kaikki tämä liittyy fysiikkaan

no, se on jännittävä uusi sovellus teoriasta, jonka tavoitteena on ylläpitää tehoa samalla kun vähennetään virrankulutusta akkujemme hyväksi. FPV-kilpailu on todellakin köyhän miehen F1, jossa kuluttajien on jatkettava käytettävissä olevan teknologian työntämistä suorituskyvyn maksimoimiseksi. Minulla ei ole epäilystäkään, että drone-kilpailujen tulevaisuus liittyy korkeaan jännitteeseen, on jännittävää nähdä tällaisia teorioita yhdistettynä todelliseen kenttätestaukseen, joka todella muuttaa lajia sellaisena kuin sen tunnemme.