Wyścigi dronów FPV: baterie 4s kontra 6s

Wyścigi dronów: liposy 4-komórkowe kontra 6-komórkowe, o co tyle hałasu, jaka jest różnica?

Dowiedzmy się.

Przede wszystkim, czym jest wyścig dronów. Wyścigi dronów polegają na lataniu takimi maszynami jak ta, które osiągają prędkość ponad 8200 mil na godzinę, piloci noszą gogle, aby widzieć z perspektywy pierwszej osoby z drona, i używają takich radioodbiorników jak ten do ich sterowania.

Typowy format wyścigu polega na lataniu po trasie z bramkami i flagami przez dwie minuty. Po upływie tych dwóch minut piloci mogą ukończyć ostatnie okrążenie, jednak największym problemem jest ukończenie wyścigu trwającego od 2 do 2,5 minuty. Technologia baterii jest obecnie największym ograniczeniem w wyścigach dronów, co oznacza, że baterie litowo-polimerowe, takie jak ta, są praktycznie jedyną opcją, jaką mamy, a także oznacza to, że gęstość energii musi być stosunkowo stała we wszystkich konfiguracjach. Zmusza to wielu pilotów do poszukiwania bardziej efektywnych rozwiązań, często używając silników o wyższym napięciu i niższym KV. Sam z Future tutaj, aby wyjaśnić KV, to po prostu teoretyczne obroty silnika bez obciążenia na wolt. Ma to sens, używając równania p równa się IV, możemy utrzymać moc stosunkowo stałą, zwiększając napięcie i zmniejszając pobór prądu. Możemy też zauważyć, że konfiguracje 4-komórkowe o napięciu 16,8 wolta w połączeniu z silnikami 2600 KV dają stosunkowo podobne teoretyczne obroty do konfiguracji 6-komórkowej o napięciu 25,2 wolta z silnikami 1750 KV.

Inne zalety 6 ogniw obejmują większą spójność przez cały lot, większy moment obrotowy na silnikach, co sprawia, że dron lepiej lata, oraz mniejsze obciążenie elektroniki, co oznacza mniejsze straty energii w postaci ciepła. Możemy porównać baterię 6 ogniw o pojemności 1,05 Ah oraz baterię 4 ogniw o mocy 1,55 Ah i zobaczyć, że mają bardzo podobne wartości watogodzin. Oznacza to, że mają też bardzo podobną wagę, co sprawia, że oba samoloty latają bardzo podobnie do celów testowych. Zanim przejdziemy do bardziej bezpośredniego porównania 4 ogniw kontra 6 ogniw, uważam, że ważne jest omówienie niedawnych zawodów Open Grove, które odbyły się w Kalifornii. Zwróć szczególną uwagę na dwóch pilotów po prawej stronie, którzy latają na konfiguracjach 4 ogniw, podczas gdy czterech po lewej lata na konfiguracjach 6 ogniw. Zanim przejdziemy do bardziej bezpośredniego porównania 4 ogniw z 6 ogniwami, musimy najpierw omówić niedawne zawody Open Grove w Kalifornii. To ważne, ponieważ były to pierwsze zawody od czasu zmiany przepisów pozwalającej na konfiguracje wysokiego napięcia. W zawodach wzięło udział wielu czołowych pilotów z całych Stanów Zjednoczonych, a trasa wymagała intensywnego operowania przepustnicą, co pokazało różnice między konfiguracjami 4 ogniw i 6 ogniw. Trasa zmusiła wielu pilotów latających zarówno na 4, jak i 6 ogniwach do przeładowania baterii. Przeładowanie to niebezpieczna praktyka ładowania baterii ponad zalecane przez producenta limity. Baterie litowo-polimerowe powinny być ładowane do 4,2 wolta na ogniwo. Standardowe przeładowanie to ładowanie do około 4,35 wolta na ogniwo, a nawet 4,4 wolta na ogniwo. Większość pilotów na tych zawodach latających na 6 ogniwach ładowała do tych limitów. Jednak niektórzy piloci, jak Vanover, pilot w prawym górnym rogu, ładowali swoje baterie 4 ogniw nawet do 4,75 wolta na ogniwo. Doprowadziło to do pożaru jednej baterii podczas zawodów i pokazuje zaletę bardziej wydajnych konfiguracji 6 ogniw. Piloci latający na 4 ogniwach musieli ograniczać moc i brać ciaśniejsze zakręty, podczas gdy piloci na konfiguracjach 6 ogniw mieli większy margines błędu i mogli trochę bardziej naciskać swoje ustawienia niż ci na 4 ogniwach. Pod koniec zawodów stało się jasne kilka rzeczy, z których najbardziej zauważalną jest przewaga konkurencyjna, jaką daje 6 ogniw. Piloci latający na 6 ogniwach byli w stanie ukończyć większość swoich wyścigów, podczas gdy piloci na 4 ogniwach musieli iść na kompromisy. Free fall w prawym dolnym rogu latał na jednych z najbardziej wydajnych silników 4 ogniw dostępnych na rynku, które są też mniej mocne niż tradycyjne konfiguracje, co oznacza, że branie ciaśniejszych linii jest kluczowe. Vanover z prawego górnego rogu od tego czasu jest bardziej otwarty na konfiguracje 6 ogniw, biorąc pod uwagę jego problemy z ładowaniem baterii 4 ogniw do napięcia 6 ogniw.

Następnie spójrzmy na porównanie obok siebie konfiguracji 4-komórkowej i 6-komórkowej. Oba quady używane tutaj są zbudowane do niemal idealnego porównania, oba używają dokładnie tych samych komponentów z wyjątkiem silników i baterii oraz ważą mniej więcej tyle samo. Za sterami mamy profesjonalnego pilota Zachary'ego Thayera, który lata z konsekwentnymi czasami okrążeń od 19 do 22 sekund. Pod koniec lotu możemy wykorzystać jego doświadczenie i dane na ekranie, aby uzyskać dokładny obraz rzeczywistych różnic między 4-komórkowym a 6-komórkowym setupem.

Przejdźmy do końca filmu, aby usłyszeć jego przemyślenia na temat lotów i przyjrzeć się zarejestrowanym danym.

Oto jesteśmy na końcu obu lotów. Na głównym ekranie zobaczymy lądowanie czterokomórkowego quada, podczas gdy sześciokomórkowy quad w lewym górnym rogu może latać dłużej i ukończyć kolejną rundę. Dane z końca lotu pokazują, że statek był uzbrojony przez łącznie 2 minuty i 39 sekund, pobrał maksymalnie 114 amperów i zużył 16 miliamperogodzin z baterii. W porównaniu do sześciokomórkowego quada, który latał dłużej, pobrał maksymalnie 64 ampery i zużył tylko 170 miliamperogodzin z baterii, pokazuje to zwiększoną wydajność konfiguracji sześciokomórkowej, biorąc pod uwagę, że mógł latać dłużej i użyć mniejszego procentu pojemności baterii.

Teraz posłuchajmy, co pilot miał do powiedzenia o locie i swoich przemyśleniach na temat 6s cel: Dla mnie dwie najbardziej widoczne części to pełne wyrzucenie gazu do rozdzielenia, ponieważ trudniej było się zregenerować i trafić ten naprawdę płaski kąt, o którym mówiłeś, gdzie schodzę i po prostu trafiam prosto, to było trudniejsze. Myślę, że jeśli to obejrzysz, zobaczysz, że trochę się chwieje, a potem ostry zakręt zaraz po tym przez bramkę, coraz trudniej było wyjść z tego zakrętu. Ta dłużej utrzymująca się moc pod koniec baterii jest jedną z najbardziej zauważalnych cech quadów 6-komórkowych. Jest to również spójne z niższym amtralem na bateriach i prowadzi do większej spójności, o czym nowicjusz opowie za chwilę.

Największą różnicą, jaką bym powiedział, jest to, że 6s było znacznie łatwiejsze do pilotowania dzięki swojej spójności, to coś, co będzie trudno wyciągnąć podczas prób naukowych, ponieważ czujesz się bardziej pewny siebie. Ludzie powiedzą, że to subiektywne. Więc wyścigi są subiektywne, to gra mentalna oprócz gry sprzętowej, więc powiedziałbym, że moją największą różnicą było to, że kiedy robiliśmy pełny atak z 6s, nadal czułem, że mogę iść szybko, podczas gdy tutaj, przy spójności 4s, która nie była pełnym atakiem, pod koniec miałem trudności, by się utrzymać.

Spójność przez cały lot jest jedną z najważniejszych rzeczy dla pilotów, ponieważ małe zmiany w sterowaniu pod koniec lotu mogą prowadzić do wypadków.

Kiedy bateria słabnie na 4s, największą rzeczą, którą zacząłem zauważać, jest to, że twoje ustawienia faktycznie się rozluźniają, to tak, jakbyś teraz latał na 3s z 6s 1300mah lipo, na przykład, byłem w stanie nadal łatwo trzymać linie dzięki temu, to coś, co po prostu przyszło mi do głowy, teraz z 6s, gdzie twoje najniższe napięcie jest faktycznie wyższe w porównaniu do najniższego napięcia na 4s, czuje się to o wiele bardziej spójnie, twój quad faktycznie lata, myślę, bardziej spójnie.

Podsumowując, uważam, że 6 cm naprawdę jest przyszłością wyścigów, ponieważ umiejętności pilotów nadal rosną

a ponieważ wyścigi stają się coraz bardziej konkurencyjne, musimy przesuwać granice technologii dalej

aby osiągnąć dłuższy czas lotu i bardziej spójne loty. Ale jak to wszystko ma się do fizyki?

Cóż, to ekscytujące nowe zastosowanie teorii, która ma na celu utrzymanie mocy przy jednoczesnym zmniejszeniu poboru prądu na korzyść naszych baterii. FPV racing to naprawdę biedny odpowiednik F1, gdzie konsumenci muszą nadal wykorzystywać dostępną technologię, aby zmaksymalizować wydajność. Nie mam wątpliwości, że przyszłość wyścigów dronów wiąże się z wysokim napięciem, to ekscytujące widzieć teorie takie jak ta połączone z testami w rzeczywistym świecie, które naprawdę zmieniają ten sport, jaki znamy.