FPV гонки на дронах: акумулятори 4s проти 6s

Дрон-рейсинг: 4-баночні проти 6-баночних літій-полімерних акумуляторів, у чому справа, яка різниця?

Давайте дізнаємося.

По-перше, що таке дрон-рейсинг. Дрон-рейсинг передбачає керування літаками, як цей, які розганяються понад 8200 миль на годину, пілоти носять окуляри, щоб бачити точку зору від першої особи з літака, і використовують радіоприймачі, як цей, для керування ними.

Типовий формат гонки передбачає проліт траси з воротами та прапорами протягом двох хвилин. По закінченні цих двох хвилин пілотам дозволяють завершити останнє коло, проте найбільшою проблемою є фінішування в цій 2-2,5 хвилинній гонці. Технологія акумуляторів наразі є найбільшим обмежуючим фактором у дрон-рейсингу, це означає, що літій-полімерні батареї, як ця, є практично єдиним варіантом, який ми маємо, а також означає, що енергетична щільність має залишатися відносно сталою у всіх налаштуваннях. Це змусило багатьох пілотів шукати більш ефективні налаштування, часто використовуючи мотори з вищою напругою та нижчим KV. Сем з Future тут, щоб пояснити KV, це просто теоретичні оберти без навантаження на мотор на вольт. Це має сенс, використовуючи рівняння p = IV, ми можемо підтримувати потужність відносно сталою, збільшуючи напругу та знижуючи струм. Також можна побачити, що 4-баночні налаштування з 16,8 вольт у парі з моторами 2600 KV дають відносно схожі теоретичні оберти, як і 6-баночні налаштування з 25,2 вольт з моторами 1750 KV.

Інші переваги 6-елементних акумуляторів включають більшу стабільність протягом усього польоту, більший крутний момент на моторах, що покращує політ, а також менше навантаження на електроніку, що означає менші втрати енергії у вигляді тепла. Ми можемо порівняти 6-елементний акумулятор ємністю 1,05 ампер-години та 4-елементний акумулятор ємністю 1,55 ампер-години і побачити, що вони мають дуже схожі показники ват-годин. Це означає, що вони також мають дуже схожу вагу, що робить обидва літаки дуже схожими для тестування. Перед тим, як перейти до більш прямого порівняння 4-елементних та 6-елементних акумуляторів, я вважаю важливим обговорити нещодавні змагання Open Grove, що відбулися в Каліфорнії, зверніть особливу увагу на двох пілотів праворуч, які літають на 4-елементних установках, тоді як четверо зліва літають на 6-елементних. Перед тим, як перейти до більш прямого порівняння 4-елементних та 6-елементних акумуляторів, ми повинні спочатку обговорити нещодавні змагання Open Grove в Каліфорнії. Це важливо, оскільки це були перші змагання після зміни правил, що дозволили використовувати високовольтні установки. У змаганнях брали участь багато провідних пілотів зі США, а траса вимагала інтенсивного використання дроселя, що показало деякі відмінності між 4-елементними та 6-елементними установками. Ця траса також змусила багатьох пілотів, які літали як на 4-елементних, так і на 6-елементних акумуляторах, перезаряджати свої батареї. Перезаряджання — це небезпечна практика заряджання батарей понад рекомендовані виробником межі. Літій-полімерні батареї слід заряджати лише до 4,2 вольт на елемент. Стандартне перезаряджання може досягати 4,35 або навіть 4,4 вольт на елемент. Більшість пілотів на цих змаганнях, які літали на 6-елементних акумуляторах, заряджали їх до цих меж. Однак деякі пілоти, як Вановер, пілот у верхньому правому куті, навіть заряджали свої 4-елементні батареї до 4,75 вольт на елемент. Це призвело до пожежі однієї батареї на змаганнях і демонструє перевагу більш ефективних 6-елементних установок. Пілоти, які літали на 4-елементних акумуляторах, мусили обмежувати потужність і брати більш гострі траєкторії, тоді як пілоти на високовольтних 6-елементних установках мали більший запас помилки і могли трохи більше навантажувати свої установки, ніж ті, хто літав на 4-елементних. До кінця змагань стало очевидно кілька речей, найпомітнішою з яких є конкурентна перевага, яку дає 6-елементний акумулятор. Пілоти на 6-елементних акумуляторах змогли завершити більшість своїх заїздів, тоді як пілоти на 4-елементних мусили йти на поступки. Free fall у нижньому правому куті літав на одних із найефективніших 4-елементних моторів, які також менш потужні за традиційні установки, тому брати гостріші траєкторії було критично важливо. Вановер у верхньому правому куті згодом став більш відкритим до 6-елементних установок, враховуючи його проблеми з заряджанням 4-елементних батарей до напруги 6s.

Далі розглянемо порівняння бок о бок налаштувань на 4 та 6 акумуляторах. Обидва квадрокоптери, які тут літають, побудовані для майже ідеального порівняння: вони використовують однакові компоненти, крім моторів і батарей, і важать приблизно однаково. За пультом професійний пілот Закарі Тейєр, який стабільно виконує кола за 19-22 секунди. Наприкінці польоту ми можемо використати його досвід і дані на екрані, щоб отримати точне уявлення про реальні відмінності між 4- та 6-акумуляторними системами.

Давайте перейдемо одразу до кінця відео, щоб почути його думки про польоти та подивитися на записані дані.

Ось ми і на завершенні обох польотів. Спочатку на головному екрані ми побачимо, як квадрокоптер на чотирьох акумуляторах сідає, тоді як квадрокоптер на шести акумуляторах у верхньому лівому куті може літати довше і завершити ще одне коло. Дані наприкінці польоту показують, що літальний апарат був увімкнений загалом 2 хвилини 39 секунд, спожив максимальний струм 114 ампер і витратив 16 міліампер-годин з батареї. У порівнянні з шестиакумуляторним квадрокоптером, який літав довше, споживав максимальний струм 64 ампери і витрачав лише 170 міліампер-годин з батареї, це демонструє підвищену ефективність шестиакумуляторної системи, враховуючи, що він міг літати довше і використовувати менший відсоток ємності батареї.

Тепер послухаємо, що пілот сказав про політ і свої думки щодо 6s: Для мене дві найпомітніші частини були повний різкий розгін до розділення, оскільки було важче відновитися і досягти того справді плоского кута, про який ти говорив, коли я спускаюся і просто влучаю прямо — це було складніше. Думаю, якщо подивитися, ти побачиш, що він трохи хитався, а потім різкий поворот одразу після воріт — ставало все важче і важче вийти з того повороту. Ця довготривала потужність наприкінці акумулятора — одна з найпомітніших особливостей квадів на 6 елементів. Це також узгоджується з нижчим амплітудним струмом на акумуляторах і призводить до більшої послідовності, про що наступним розповість новачок.

Найбільша різниця, яку я б сказав, що 6s було набагато легше пілотувати через його послідовність, це те, що буде важко виявити під час наукових тестів, бо ви відчуваєте себе більш впевнено. Люди скажуть, що це суб’єктивно. Отже, гонки — це суб’єктивна справа, це ментальна гра поверх гри з обладнанням, тому я б сказав, що моя найбільша різниця була в тому, що коли ми робили повний прискорений політ з 6s, я все ще відчував, що можу летіти швидко, тоді як тут, з послідовністю 4s, яка не була повним прискоренням, наприкінці я боровся, щоб втриматися.

Послідовність протягом усього польоту — одна з найважливіших речей для пілотів, тому що невеликі зміни в керуванні наприкінці польоту можуть призвести до аварій.

Коли акумулятор сідає на 4s, найбільше, що я почав помічати, це те, що ваша налаштування фактично стає вільнішою, ніби ви тепер літаєте на 3s. Наприклад, з 6s 1300mah lipo я все ще міг легко проходити свої траєкторії через це — це було щось, що просто спало мені на думку. Зараз з 6s, коли ваша найнижча напруга фактично вища відносно найнижчої напруги на 4s, це відчувається набагато більш послідовно, ваш квад фактично, я думаю, літає більш стабільно.

Просто підсумую, я думаю, що 6см справді є майбутнім гонок, оскільки навички пілотів продовжують зростати

і оскільки гонки стають все більш конкурентними, ми повинні ще більше розширювати межі технологій

щоб досягти довших часів польоту та більш послідовних польотів. Але як все це пов’язано з фізикою

ну це захоплююче нове застосування теорії, яка має на меті підтримувати потужність, одночасно зменшуючи споживання струму на користь наших акумуляторів. FPV гонки справді є "бідняцькою" Формулою-1, де споживачі повинні продовжувати використовувати доступні технології для максимізації продуктивності. Я не сумніваюся, що майбутнє дрон-рейсингу пов'язане з високою напругою, це захоплююче бачити, як такі теорії поєднуються з реальними тестуваннями, які справді змінюють спорт, який ми знаємо.