Як розрахувати час польоту акумулятора LiPo

Одне з найпоширеніших питань у хобі RC — «Як довго я можу літати?» Знання часу польоту — це не просто цікавість; це важливо для безпеки та планування. Правильна оцінка дозволяє безпечно повернути ваш дрон або літак додому до того, як закінчиться заряд, спланувати ідеальний відеозапис без втрати живлення і уникнути надмірного розряду дорогого LiPo акумулятора, що може спричинити постійні пошкодження. Цей посібник розбере просту математику та методи, які ви можете використовувати для визначення часу польоту.

Які ключові компоненти для розрахунку?

Перед тим, як перейти до формули, нам потрібно зрозуміти три ключові числа, які в неї входять. Більшість із них можна знайти надрукованими прямо на вашому акумуляторі.

Думайте про ємність як про розмір вашого паливного бака. Вона вимірюється в міліампер-годинах (mAh) або ампер-годинах (Ah). Більше число означає більший бак і, зазвичай, довший політ. Оскільки у формулі використовуються ампери, вам потрібно конвертувати mAh у Ah, просто поділивши на 1000. Отже, акумулятор 5000mAh — це те саме, що 5Ah.

Напруга LiPo акумулятора визначається кількістю осередків всередині. Це позначається числом з літерою «S» (наприклад, 3S, 4S, 6S). Кожен осередок має «номінальну» або зберігаючу напругу близько 3.7В і повністю заряджений при 4.2В. Отже, 4S акумулятор приблизно 14.8В (4 x 3.7В). Хоча напруга критична для системи живлення вашого літака, для формули часу польоту нам потрібна ємність.

Це найважливіше — і найскладніше — число для визначення. Воно вимірює, скільки «палива» ваші мотори споживають у середньому. Так само, як витрата палива автомобіля змінюється, коли ви натискаєте на газ або їдете спокійно, струм вашого літака постійно змінюється. Агресивний політ споживає набагато більше амперів, ніж плавне зависання. Ось чому нам потрібно знайти середній струм для типового польоту.

Ось критичне правило для кожного LiPo акумулятора: ніколи не розряджайте його повністю до 0%. Це призведе до незворотних пошкоджень хімії акумулятора. Безпечна і широко прийнята практика — це «правило 80%», що означає, що ви повинні використовувати лише 80% загальної ємності акумулятора. Це залишає 20% запасу для захисту здоров'я та довговічності акумулятора.

Основна формула розрахунку часу польоту

Тепер давайте все зведемо докупи. Математика виявляється дивовижно простою.

По суті, розрахунок — це розмір вашого паливного бака, поділений на швидкість споживання палива.

Час польоту (у хвилинах) = (Ємність акумулятора (Ah) / Середній струм споживання (A)) * 60

Щоб дотримуватися правила 80%, спочатку потрібно розрахувати нашу корисну ємність.

Корисна ємність (Ah) = Ємність акумулятора (Ah) * 0.8

Включаючи запас безпеки у нашу основну формулу, ми отримуємо ту, яку слід використовувати для реалістичної та безпечної оцінки часу польоту.

Час польоту (в хвилинах) = (Корисна ємність (А·год) / Середнє споживання струму (А)) * 60

Припустимо, у нас є акумулятор LiPo 5000 мАг (5 А·год), і ми визначили, що наш дрон споживає в середньому 20 ампер під час нормального польоту.

1. Знаходження корисної ємності: 5 А·год * 0,8 = 4 А·год

2. Розрахунок часу польоту (в годинах): 4 А·год / 20 А = 0,2 години

3. Переведення в хвилини: 0,2 години * 60 = 12 хвилин

Отже, ви можете очікувати безпечний час польоту близько 12 хвилин.

Як визначити середнє споживання струму

Це найскладніша частина, але існує кілька хороших методів.

Метод 1: Використання ватметра/аналізатора потужності

Це найточніший спосіб. Ви можете підключити цей пристрій між акумулятором і літаком і провести стендовий тест (без пропелерів для безпеки!), щоб побачити споживання струму. Ще краще, деякі просунуті контролери польоту можуть записувати споживання струму під час реального польоту, даючи вам найточніші дані.

Метод 2: Оцінка на основі тесту зависання

Це простий, «достатньо хороший» метод для початківців. Повністю зарядьте акумулятор, зависніть дроном на встановлений час (наприклад, 3-5 хвилин), приземліться, а потім використайте зарядний пристрій LiPo, щоб побачити, скільки мАг ви повернули в акумулятор. Потім ви можете використати ці дані для розрахунку середнього споживання струму під час зависання.

Метод 3: Використання онлайн-калькуляторів

Вебсайти, як-от eCalc, можуть оцінити ваш час польоту, якщо ви введете всі деталі компонентів (моторів, пропелерів, ваги тощо). Вони є чудовою відправною точкою, але пам’ятайте, що це лише оцінки і вони можуть бути неточними, якщо ваші дані не ідеальні.

Метод 4: Аналіз логів польоту

Для більш досвідчених пілотів контролери польоту, такі як Betaflight, Ardupilot або iNav, можуть записувати детальні логи вашого польоту, включно з точним споживанням струму в кожен момент. Аналіз цих даних дасть вам найточніший середній показник для вашого стилю польоту.

Фактори, що впливають на фактичний час польоту

Ваш розрахований час польоту є базовим. У реальному житті ці фактори можуть його змінити:

• Вага літака (AUW): Чим важчий ваш літак (наприклад, з GoPro), тим більше навантаження на мотори і тим коротший час польоту.
• Розмір і кут нахилу пропелера: Більші або більш агресивні пропелери споживають більше струму.
• Стиль польоту: Агресивний, акробатичний політ розряджає LiPo акумулятор набагато швидше, ніж плавний, кінематографічний круїз.
• Умови навколишнього середовища: Політ проти сильного вітру — це як йти вгору по схилу — потрібно більше енергії. Холодна погода також знижує продуктивність акумулятора і час польоту.
• Стан і вік акумулятора: Старий, добре використаний акумулятор не триматиме заряд так добре, як новий, тому час польоту природно скорочується протягом його терміну служби.

Поради для максимізації часу польоту LiPo

Хочете залишатися в повітрі трохи довше? Спробуйте ці поради:

• Зменшуйте вагу, де тільки можете.
• Переконайтеся, що комбінація пропелера і мотора є ефективною.
• Літайте плавно і уникайте різких, агресивних змін газу.
• Дбайте про свої LiPo акумулятори, дотримуючись правильних практик заряджання та зберігання.
• Виберіть акумулятор з більшою ємністю, але майте на увазі, що більший акумулятор також додає ваги.

Висновок

Розрахунок часу польоту — це не пошук одного ідеального числа. Це розуміння взаємозв’язку між ємністю акумулятора, споживанням енергії вашим літаком і вашим стилем польоту. Використовуючи формули та методи з цього посібника, ви можете перейти від здогадок до обґрунтованої оцінки. Це допоможе вам літати безпечніше, краще планувати польоти та зберігати LiPo акумулятор здоровим для багатьох майбутніх пригод.

Поширені запитання (FAQ)

Чи можна розрахувати час польоту лише за mAh і напругою?

Ні. Без знання середнього струму вашого конкретного літака ви пропускаєте найважливішу частину головоломки.

Що таке правило 80% для LiPo акумуляторів?

Це рекомендація з безпеки, яка говорить, що ніколи не слід розряджати LiPo акумулятор нижче 20% від його загальної ємності, щоб уникнути постійних пошкоджень і продовжити загальний термін служби.

Наскільки точні онлайн калькулятори часу польоту?

Вони можуть бути хорошою відправною точкою для планування нової збірки, але це лише оцінки. Реальні умови та варіації компонентів означають, що ваш фактичний час польоту, ймовірно, буде іншим.

Чи впливає температура на час польоту?

Абсолютно. Холодні температури знижують хімічну ефективність LiPo акумулятора, що означає, що у вас буде менше доступної енергії та помітно коротший час польоту. Завжди тримайте акумулятори в теплі перед польотом на холоді.