Les drones FPV ont un cadre qui retient toutes les pièces du quadricoptère et protège l'électronique à l'intérieur contre les dommages. Cet article décrit le cadre quadrilatère. Nous devons prêter attention à la manière d'obtenir le meilleur cadre de drone et comment le cadre affecte les performances de vol. De nombreuses considérations doivent être prises en compte pour choisir le cadre idéal en fonction de vos besoins personnels et de votre style.
Qu'est-ce qu'un cadre quadrilatère ?
Un cadre carré est la structure principale des avions à quatre axes. Le châssis ou châssis d'un avion à quatre essieux comporte différentes pièces. Certains cadres ont les quatre bras découpé dans une seule palette de fibre de carbone, qui est souvent appelé monomère ou individu. Certains protègent la caméra FPV avant, souvent appelée « coque de protection » de la caméra. Le cadre quadrilatère parfait doit être léger et solide. Mais comme tant d’autres choses, les drones nécessitent des sacrifices et un équilibre. La conception et les matériaux du cadre déterminent sa résistance aux chocs. Généralement, le cadre le plus solide est plus lourd et plus stable dans les airs.
Les frameworks plus légers sont plus efficaces et flexibles. Le cadre plus léger nécessite un vol stationnaire plus faible, ce qui permet de prolonger le temps de vol. Il peut également réagir plus rapidement pour coller une entrée et accélérer. Cependant, certains cadres légers peuvent utiliser des matériaux plus fins, qui ont tendance à se plier et à vibrer pendant le vol. Cela affectera les contrôleurs FC et PID et rendra les ajustements très difficiles. De plus, un cadre ultraléger sacrifiera la protection des composants. Le châssis d'un avion à quatre axes a un impact significatif sur vos performances de vol : l'aérodynamisme, la répartition du poids, la rigidité, etc. jouent tous un rôle dans les caractéristiques de vol.
Matériau du cadre quadrilatère
Le cadre quadrilatère peut être fabriqué à partir de n'importe quel matériau auquel vous pouvez penser : bois, plastique d'impression 3D, plastique moulé par injection, fibre de verre, aluminium et même tuyau en PVC. Cependant, en raison de son coût relativement faible et de ses excellentes propriétés physiques, la fibre de carbone reste le matériau de cadre quadrilatéral le plus populaire :
1. Léger : les drones de course plus légers signifient une vitesse plus rapide, une meilleure flexibilité et un temps de vol plus long.
2. une inertie moins destructrice lors des collisions
3. Rigidité – CF a un rapport rigidité/poids élevé. La rigidité du cadre est importante pour la stabilité et les performances de vol
4. Cependant, l'utilisation de la fibre de carbone dans les cadres présente certains inconvénients :
5. La fibre de carbone est conductrice. Si votre courroie entre en contact avec le cadre, cela peut provoquer un court-circuit et brûler les composants
6. Il bloque également les signaux RF (tels que 2,4 GHz et 5,8 GHz), alors assurez-vous que votre antenne n'est pas cachée dans le cadre.
Construire des cadres quadrilatères
Le cadre quadrilatère peut être simplement divisé en deux parties : le corps et le bras. Le fuselage peut accueillir et protéger vos composants électroniques, notamment le contrôleur de vol, le PDB, la caméra FPV, le VTX, etc. Il se compose généralement d'une plaque inférieure, d'une plaque supérieure et de quelques supports, qui servent à les fixer ensemble. Le bras est l'endroit où le moteur est installé, ce qui correspond généralement également à l'installation de l'ESC. La conception de ces bras est durable. Ils sont généralement constitués de 4 mm à 5 mm panneau en fibre de carbone (CF). Aujourd'hui, le CF 5,5 mm voire 6 mm devient de plus en plus courant.
Taille de l'empattement
La taille de l'empattement du châssis de l'avion à quatre axes est en millimètres et la taille correspond à la distance diagonale entre le moteur et le moteur. Les cadres quadrilatéraux sont généralement conçus pour des tailles d'hélices spécifiques, de sorte que les cadres peuvent également être référencés en fonction des tailles d'hélices. Par conséquent, lorsque vous entendez les gens décrire un « cadre de cinq pouces », cela signifie que la taille du cadre est adaptée aux accessoires de cinq pouces. La taille du mini cadre quadrilatère détermine le choix de la plupart des composants que vous utiliserez dans votre construction. Un drone plus puissant nécessite un châssis plus grand pour des hélices plus longues et des moteurs plus gros, tandis qu'un châssis plus petit utilisera des hélices plus courtes et des moteurs plus petits et de moindre puissance. Le cadre a tendance à être aussi petit que possible pour réduire le poids et maintenir le moteur aussi près du centre que possible. Le moteur est installé à l’extrémité du bras. Plus ils sont éloignés du centre, plus le moment d'inertie est grand, ce qui introduit une tendance à résister à l'accélération et à la décélération angulaires. Dans toutes les autres conditions, plus le cadre est petit, plus le processus est flexible. De plus, plus le cadre est grand, plus la résistance de l'air lors du vol vers l'avant est grande. En raison de l'augmentation des matériaux, le poids du cadre augmentera également.
Quelle que soit la taille du cadre en "mm", la taille de son support doit être vérifiée. Par exemple, un cadre de 5" peut être plus grand ou plus petit que 210 mm. Parfois, un cadre de 250 mm peut n'accepter que des hélices de 5 pouces mais pas de 6 pouces. Tout dépend de la conception réelle. Bien que vous puissiez faire fonctionner une hélice plus petite sur le cadre, essayez toujours d'éviter de le faire pour obtenir les meilleures performances. Lorsque vous utilisez la plus grande hélice pouvant pivoter, le cadre quadrangulaire fonctionne mieux.
Forme du cadre et disposition des bras
La forme du cadre ou la disposition des bras est déterminée par la façon dont les bras sont reliés au corps. Cela affectera non seulement l’apparence, mais également les performances de vol à plusieurs niveaux. À l’heure actuelle, le style de cadre populaire est :
H
X
Mélanger x
Carré (boîte)
PLUS
La disposition du moteur peut sembler très similaire et rectangulaire, mais chacun de ces types de châssis a dans une certaine mesure des performances différentes. La question de savoir si différentes configurations de bras apportent de réels avantages a toujours été un sujet controversé. Mais d’après mon expérience personnelle, ils se sentent différents dans les airs.
Tapez H
Les premiers quadrilatères commençaient avec un cadre en forme de H. Ils ressemblent à un espace de composants infini, mais ces frameworks sont très faciles à construire.
Le bras est relié au cadre en forme de « H » à l'avant et à l'arrière du corps principal. Il crée un corps long et spacieux pouvant accueillir confortablement votre équipement électronique.
La caméra HD et la batterie peuvent être placées sur la plaque supérieure, et le poids du quadrilatère est plus dispersé. Pour cette raison, en raison du moment d'inertie important sur l'axe de tangage, il peut être moins agile que le nouveau cadre X. Cependant, certaines personnes préfèrent ce comportement pour obtenir un vol libre plus fluide.
Tapez X
Sur le cadre en X, tous les bras se rejoignent au centre pour former une forme en « X » de largeur et de longueur égales. Raccourcissez le corps autant que possible pour obtenir une masse plus concentrée. Par rapport au cadre H, cela peut réduire le moment d'inertie et enfin obtenir des caractéristiques de vol plus rapides, ce qui est plus adapté à la compétition FPV. Grâce à la réduction des matériaux, le X-frame est également plus léger. Cependant, en raison de sa petite taille, vos composants doivent être empilés au milieu, ce qui peut être plus difficile à construire. Les gens l’appellent parfois « vrai type X » pour le distinguer des autres types de type X.
Type hybride-x
Hybrid-x a des bras de cadre en X et un long corps de cadre en H. Certaines personnes pensent qu'en termes de caractéristiques de vol, ce n'est presque pas différent du châssis en H, principalement parce que la répartition des masses est la même. Mais je pense qu'il existe des différences dans la manière dont la poussée est appliquée au cadre (en tenant compte de l'effet de levier). La manière dont les vibrations de l'hélice/du moteur sont transmises au FC dans différentes directions à travers le bras peut également changer.
Étirer x
Semblable à l'apparence du cadre "true-x", "stretch X" a un avant-bras et un bras arrière encore séparés. Notre idée est de réduire les perturbations de l’air et d’améliorer les performances en virage des voitures de course et des vols à grande vitesse. Éloigner la jambe arrière de la jambe avant peut minimiser les turbulences de l'air, ce qui rend l'hélicoptère plus stable en vol rapide. Nous avons constaté que l'étirement de x images nécessite une touche légèrement différente lors de l'ajustement du PID et du taux, en raison du changement de géométrie de l'image. Le X-frame étiré semble être plus précis en tangage et plus sensible/plus sensible que le X-frame standard sur l'axe de roulement. À mesure que les matériaux utilisés dans les bras longs augmentent, leur poids augmentera également légèrement.
Cadre carré (boîte)
Le carré ou le cadre peut être basé sur le cadre en H ou en X, et il existe des matériaux supplémentaires à l'extérieur pour connecter la base de montage du moteur. Cela crée essentiellement un cadre plus solide pour les armes qui sont plus difficiles à briser. Cependant, l’augmentation du nombre de blocs de matériaux augmentera le flux d’air et augmentera le poids et la résistance de l’air. Ce n’est pas un bon choix pour les avions de performance, à moins que vous ne soyez nouveau dans ce passe-temps et que vous craigniez de détruire des objets.
Cadre plus
Au lieu de voler vers l'avant comme un « X », le cadre avance comme un signe « + ». Il s’agit d’un type de framework particulier car il n’est pas très populaire. Cependant, il peut y avoir certains avantages en termes de turbulences du moteur, car le moteur latéral du châssis positif tourne toujours dans l'air pur. Un inconvénient est que le moteur avant et l’hélice peuvent facilement entrer dans le champ de vision de la caméra.
Étirement Plus
Afin de résoudre le problème de la présence du moteur dans le champ de vision de la caméra, le concepteur du cadre éloigne les moteurs avant et arrière du centre. Mais il ne s’agit toujours pas d’une conception de cadre populaire, à l’exception du fait qu’elle semble très unique et accrocheuse.
Autres configurations d'empattement
Il existe d'autres conceptions de cadre différentes, telles que crash, v-tail, etc. Ces configurations sont moins populaires car elles nécessitent généralement un mélange de moteurs personnalisé et elles sont plus difficiles à ajuster.
Conception intégrée
Le cadre peut être conçu avec des bras remplaçables, mais cela nécessite du matériel supplémentaire, tel que des vis, des boulons et des plaques de base supplémentaires. Cela peut signifier plus de poids supplémentaire !
Vous pouvez éviter un poids supplémentaire grâce à une conception monobloc, dans laquelle le bras et la plaque de base sont des pièces uniques de CF. Il est non seulement plus léger mais aussi plus facile à assembler. Cependant, si vous cassez un bras, vous devrez remplacer toute la plaque de base. De toute évidence, il est moins coûteux de remplacer un seul bras et il est plus long de déplacer tous les appareils électroniques et moteurs vers un nouveau châssis. Surtout pendant le jeu, vous vous effondrez souvent, ce qui signifie que vous risquez de briser le cadre. Il est donc très important pour les coureurs de disposer de pièces de rechange remplaçables. La conception de cadre moderne nous apporte également une conception de cadre monobloc très durable, mais je ne peux considérer que la conception de quatre cadres de forme libre et n'envisager d'utiliser que des CF avec une épaisseur minimale de 4 mm (sur le cadre de 5 "à 6").
Épaisseur de la fibre de carbone
Une fibre de carbone plus épaisse produira une meilleure rigidité et fermeté, mais elle deviendra également plus lourde. La durabilité a le plus grand impact sur les bras car ils supportent l’essentiel de la pression lors de la collision. Cela montre généralement que les plaques supérieure, centrale et inférieure sont découpées dans du CF plus fin de 2 mm, voire 1 mm. Le cadre de 5 "utilise généralement du CF de 3 mm ou 4 mm, mais les progrès du moteur de course rendent les 5 mm et 6 mm plus courants pour résister à un impact à plus grande vitesse avec une plus grande force. Pour les tailles de cadre de 5 pouces et plus, vous devez rechercher des bras d'au moins 4 mm d'épaisseur. 3 pouces - 4 pouces, vous pouvez descendre à 3 mm et 2 pouces seulement 2,5 mm. Tout ce qui est plus fin que cela se cassera trop facilement.
Traitement des bords en fibre de carbone
Bords arrondis et revêtement Bords chanfreinés et revêtement
Lors de la réception du nouveau cadre, il est préférable de le manipuler avec précaution, puis de l'essuyer avec un chiffon humide pour éliminer les résidus. Si votre cadre présente des surfaces rugueuses et des bords tranchants, nous vous suggérons de chanfreiner les bords non seulement pour une meilleure apparence et une meilleure sensation, mais également pour les raisons pratiques suivantes : les bords tranchants peuvent couper les fils, le ruban lipo et d'autres bords chanfreinés, puis appliquer un adhésif cyanoacrylate (CA) pour empêcher les fibres de carbone de se superposer lors de collisions violentes. Dans ce tutoriel, nous allons vous montrer comment préparer des cadres en fibre de carbone en remplissant les bords. Il est préférable de l'effectuer sous l'eau courante pour éviter d'inhaler la poussière de CF. Les particules ultrafines sont nocives pour les poumons.
Nous avons parlé de la forme, de la structure, du matériau et du traitement de surface du châssis du drone. C'est notre compréhension du rack en tant qu'usine de traitement de cadres de drones. Nous pensons que vous, les vrais utilisateurs de drones, comprenez mieux. Nous serions reconnaissants si vous pouviez nous envoyer le meilleur design et nous le mettrons en œuvre pour vous.
