Самодельный квадрокоптер F450: проверенные комплектующие

Здравствуйте друзья! Сегодня я подведу итоги своих многочисленных заказов коплектующих для сборки квадрокоптера из китая, и перечислю самые оптимальные из них по соотношению цена-качество. Это будет не руководство по сборке, ведь эта тема уже освещалась много раз, это именно список деталей, с оговоркой что заказывать их с доставкой в РБ с нашими таможенными правилами.

Кстати о правилах! Таможня рассматривает каждую посылку в отдельности, поэтому чтобы не попасть под растаможку правильнее будет покупать несколько деталей у одного продавца, чтобы они приехали в одной коробке. Но не наглея, конечно, не нужно напихивать в одну посылку покупок на 300$, таким таможня конечно заинтересуется. Но и не забывайте волшебное заклинание для Китайских продавцов, которое нужно повторять при каждой покупке на сумму больше 20$: «Dear friend! Please declare this package no more than 22$!».

Итак, поехали!

Обязательные комплектующие

То есть те вещи, без которых аппарат просто не полетит, или без которых сама сборка нецелесообразна.

Рама

Обычная рама F450, стоит обычно около 12-15$, включает в себя верхнюю и нижнюю пластины (нижняя включает в себя плату распределения силового питания) и 4 луча. При авариях центральные пластины не ломаются, ломаются обычно лучи. Однако система ценообразования у Китайцев делает невыгодным покупку дополнительных лучей по одному или парой, иногда даже выгодней купить в запас целую раму.

Вот ссылка на недорогой лот, можно брать с посадочными ногами или без: https://ali.pub/2jat1v

Однажды мне даже повезло купить комплект рамы в комплекте с хорошими пропеллерами (о них чуть позже) по приятной цене, но сейчас таких лотов по приемлемой цене я не встретил.

Пропеллеры

Я использую пластиковые 1045 с выступами под шлицы на валу двигателя. Это золотая середина между двумя крайними вариантами:

1. откровенно дешёвые и тонкие пластиковые чёрные пропеллеры, которые идут в самых дешёвых стартовых наборах. Иногда проворачиваются на цанговом креплении, а при первом ударе о препятствие они рассыпаются. Зато у них очень малый вес! Приходят отлитые из пластика, но как правило не отбалансированы, требуют самостоятельной балансировки.
2. дорогие Gemfan, пластиковые или карбоновые. Стоят гораздо дороже, балансировки не требуют, но ломаются так же легко как и моя «золотая середина». А так это всё равно расходный материал, то не вижу смысла платить больше.

Эти пропеллеры имеют крепёжное отверстие особой формы, повторяющей форму вала мотора со шлицами, которая не оставляет пропеллеру шанс провернуться на валу. Эти пропеллеры я неоднократно покупал здесь: https://ali.pub/1zb8j4. Можно выбрать любой цвет или выбрать вариант «разных цветов». Я всегда беру разных цветов, чтобы визуально отличать нос и хвост квадрокоптера в полёте.

Я купил балансировочный станочек на магнитной подвеске для самостоятельной балансировки пропеллеров (о нём позже), хотя при большом желании можно обойтись и без него, и балансирую пропеллеры сам!

Двигатели

Я использую красные 2212 920kv (например от ReadyToSky) со шлицами на валу и самозатягивающимся креплением — правой/левой резьбой и соответствующими гайками. Благодаря шлицам пропеллер просто не имеет шанса провернуться, а правая/левая резьба — не даёт раскрутиться гайкам в полёте.

Более дешёвые золотистые моторы имеют гладкий вал и требуют цангового крепления пропеллеров, которое либо будет проворачиваться, либо нужно очень крепко зажимать, желательно с использованием фиксатора резьбы, а это уже неразборная конструкция что очень мешает транспортировке. Но выбирать Вам! Итак вернёмся к моим любимым красным моторам:

Чёрные гайки имеют левую резьбу, и закручиваются на моторы, вращающиеся по часовой стрелке (если смотреть на коптер сверху). И наоборот, серые (серебристые) гайки с правой резьбой устанавливаются на моторы, вращающиеся против часовой стрелки.

Внимание! То что гайки самозатягивающиеся совсем не значит что перед полётом их совсем не надо зажимать!!! Один пропеллер у меня так улетел прямо в полёте.

Эти моторы можно заказывать по одному мотору (8,28$ за штуку), по паре штук (7,12$ за штуку), или сразу комплект из 4 штук (6,25$ за штуку). А если заказывать сразу шесть моторов, цена каждого будет выгоднее (6.02$ за штучку) и вы получите 2 мотора в запас!

Кстати, левые и правые моторы отличаются только ротором — верхней деталью, которая содержит в себе только корпус, вал и неодимовые магниты по окружности, а при поломке мотора как правило выгорают или обрываются обмотки статора. Поэтому в случае такой поломки мотора можно снять стопорную шайбу (снизу) и переставить ротор с левой резьбой на исправный правый мотор, или наоборот!

Регуляторы оборотов

Для данной рамы можно выделить три основных класса регуляторов оборотов, и отличаются они тем, под какие аккумуляторы они подходят

Регуляторы оборотов под аккумуляторы 2s-3s

Любые 30A в жёлтой термоусадке, например с наклейками Simonk или вот такие (примерно по 5$ за штуку). Ошибиться трудно, все они не программируемые, но свои функции выполняют исправно.

Регуляторы оборотов под аккумуляторы 2s-4s

Здесь легко нарваться на подделки которые могут делать пропуски оборотов, и сомнительные экземпляры которые не факт что поддерживают 4s-аккумуляторы. Про плохих продавцов писать не буду, их судьба сама накажет. Хорошо себя показали вот эти регуляторы (по 6.30$ за штуку).

Регуляторы оборотов под аккумуляторы 2s-6s

Это уже более дорогой класс регуляторов, как правило их название имеет приставку OPTO, что означает что регуляторы эти снабжены опторазвязкой и в них нет 5-вольтовых БЭКов для питания полётного контроллера. Но по мнению многих источников питать контроллер от регуляторов это не по фен-шую, поэтому так даже лучше! Ярким примером такого класса регуляторов является программируемый Readytosky 40A Opto (цена около 8.5$ за штуку) который как оказалось прошит прошивкой BLHeli. Теоретически при таком запасе силы тока (кратковременно до 60 ампер) их можно использовать и на более крупных летательных аппаратах, например на рамах Tarot с диагональю 650-680мм.

Полётный контроллер

После теоретического изучения самых разных видов полётных контроллеров, я продолжаю оставаться верным контроллеру APM и его версиям 2.6 и 2.8. Контроллер этот, возможно, чуть более сложен в подключении и настройке чем NAZA, зато даёт для использования более широкий функционал и просто огромное количество настроек, даже без вмешательства в прошивку!

Весия контроллера 2.8 отличается от 2.6 лишь наличием встроенного компаса; а вся бортовая электроника квадрокоптера даёт большие наводки на компас, что делает его использование малоэффективным. В то же время современные приёмники GPS (а без него какой смысл строить коптер самостоятельно) снабжены своим компасом, и весь модуль компас-GPS принято устанавливать на отдельной высокой ножке. Всё это позволяет считать компас, встроенный в GPS внешним по отношению к полётному контроллеру. А так как контроллер APM не может работать с двумя компасами одновременно, то внутренний компас обычно приходится отключать. Всё вышесказанное говорит нам о нецелесообразности переплачивать деньги за встроенный компас, которым мы всё равно не планируем пользоваться.

Ссылка на лот. Цена около 26$. Продавец позволяет выбрать направление пинов — вверх или в стороны (см.рисунок).

Аппаратура управления

Самый дорогой компонент нашей статьи. Я рекомендую проверенную временем аппаратуру FlySky fs-i6, цена в комплекте с приёмником не превышает 50$. Аппаратура народная, надёжная, проста в использовании. Имеет 6 каналов связи (4 для управления полётом, +1 для переключения полётных режимов, и ещё +1 запасной, можно использовать например для включения или наклонов камеры). Заявленный радиус действия у неё от 1 до 1.5 километров в зависимости от используемого приёмника. Питается от 4 батареек AA. Трёхпозиционный переключатель SWC можно назначить на 5-й канал чтобы он переключал 3 полётных режима.

Кроме сказанного, эта аппаратура неплохо поддаётся модернизации: её можно перешить в 10-канальную (если конечно поддерживает приёмник), и перевести с батареек на литиевые аккумуляторы.

По ссылке https://ali.pub/2izjfa эту аппаратуру можно купить за 42$ вместе с приёмником! Из-за риска превышения возможной стоимости на таможне, рекомендую заказывать её отдельной посылкой. Ну и не забывайте заклинание (см. начало статьи).

Аккумулятор

При выборе аккумулятора стоит в первую очередь обратить внимание на количество ячеек, ведь от этого зависит номинальное напряжение в бортовой сети (7,4в, 11,1в, 14,8в, 18,5в или 22,2в), от которого зависит подбор остальных комплектующих (регуляторов оборотов, видеооборудования и т.д.).

Также аккумулятор характеризуется ёмкостью. Набор на нашей раме позволит носить на себе аккумулятор до 5000 mAh и даже больше. Кроме этого обращайте внимание на токоотдачу аккумуляторов (измеряется в C), но об этом уже многое написано, не буду повторяться.

Разбег цен аккумуляторов может быть от 20$ до 100$ в зависимости от Ваших предпочтений, приведу лишь некоторые из них, которые все без исключения у меня поработали без сбоев:

• 3s 4200mAh 30C. 23$.
• 3s 5000mAh 50C. 48$.
• 4s 6000mAh 35C. 52$.

Все перечисленные продавцы позволяют при покупке выбрать силовой разъём аккумулятора.

На начальном этапе можно сэкономить, взяв трёх-ячеистый аккумулятор (обозначается 3S), ведь экономия будет не только на аккумуляторе: также регуляторы и моторы можно взять подешевле, поддерживающие аккумуляторы только до трёх ячеек. А также можно взять более дешёвое зарядное устройство IMax! Например:

• Зарядное устройство IMax B3 может заряжать аккумуляторы от 2 до 3 ячеек, стоит от 6$.
• Зарядное устройство IMax B6 может заряжать аккумуляторы от 2 до 6 ячеек, стоит 35-45$ (блок питания не всегда входит в комплект).

Приёмник GPS с компасом

С компасом мне много раз не везло, мне два раза попадались модули с неправильно ориентированным компасом и целый год мучений не дал результатов! Опять же, плохих продавцов публиковать не буду (а вдруг я не прав и у меня руки кривые), покажу то что 100% исправно работает!

В результате экспериментов у меня сейчас два модуля GPS с которыми можно адекватно летать:

• GPS 6M, стоимость около 12$, спутниковый приём слабый (перед взлётом надо ловить спутники несколько минут) HDOP даже в солнечную погоду не опускался ниже 1.7, а обычно 1.9-3, компас ориентирован правильно. Покупал его в комплекте стартового набора для сборки квадрокоптера.
• GPS M8N, стоимость около 28$, датчики GPS и ГЛОНАСС дают уверенный приём сигнала, HDOP 1.3-1.8, компас ориентирован правильно. Покупал здесь.

Для справки: HDOP показатель качества точности GPS, чем он ниже тем лучше. Первоначальные настройки полётного контроллера не позволяют запустить двигатели в режиме использования GPS, когда этот показатель превышает 2.0!

 

Об основных деталях для сборки квадрокоптера я рассказал, но статья получилась довольно длинная, вы наверное уже устали её читать, а я устал её писать 😉

Поэтому о необязательных компонентах нашего летательного аппарата я расскажу в другой раз!