多旋翼飛行器安裝指南配置詳解

因多旋翼飛行器構(gòu)造簡樸，相對直升機(jī)調(diào)試容易，對飛手基礎(chǔ)知識規(guī)定大大減少，造成近年航模愛好者和拍攝領(lǐng)域的流行。流行同時，由于飛行門檻減少，諸多不含有足夠經(jīng)驗的新手在安裝多旋翼飛行器過程中缺少有關(guān)知識，摔機(jī)事故頻發(fā)。某些調(diào)試盲點(diǎn)甚至是已入模數(shù)年的模友也難以避免。本文以作者本身經(jīng)驗，在組裝六旋翼飛行器過程中，邊裝邊寫。針對現(xiàn)在絕大部分多旋翼裝機(jī)顧客存在的測試盲區(qū)，和無視的細(xì)節(jié)，做一種詮釋和補(bǔ)充。選擇機(jī)架鏤空過多、中心板薄、電機(jī)臂碳管過小的機(jī)架會帶來無法消除的震動，使航模攝影畫面產(chǎn)生水波紋而無法忍受，且給飛控帶來負(fù)作用較大的信號噪聲，影響姿態(tài)數(shù)據(jù)采集和動力輸出。如飛行器起飛重量不不大于4KG，建議電機(jī)臂碳管不不大于16mm或以上，機(jī)架碳板厚度達(dá)成1.5mm或以上。市面上不少碳纖機(jī)架邊沿過于鋒利，不加以解決，長時間與線材摩擦，會造成絕緣皮破損，甚至短路。動力線、信號線等需要穿越碳纖機(jī)架邊沿、開槽、開孔處時，建議用膠布先覆蓋線材需要穿越區(qū)域或套上蛇皮管一類，保護(hù)線材絕緣皮不會磨損。選擇接受機(jī)最少為多旋翼飛行器準(zhǔn)備PCM或2.4G接受機(jī)，PPM接受機(jī)用于多旋翼將是一場惡夢，不管你調(diào)節(jié)如何精細(xì)，PPM不抗干擾抖舵特性會讓全部努力付之一炬。沒有失控保護(hù)或沒有穩(wěn)定失控保護(hù)觸發(fā)(部分二次變頻PPM接受機(jī)支持失控保護(hù)，但觸發(fā)不穩(wěn)定)，都會造成丟機(jī)和摔機(jī)。飛行前務(wù)必在未安裝螺旋槳時，測試關(guān)控后飛控與否進(jìn)入對的狀態(tài)，接受機(jī)失控保護(hù)與否對的運(yùn)轉(zhuǎn)。商用數(shù)傳電臺抗干擾、支持跳頻、帶數(shù)據(jù)效驗和冗余，在數(shù)據(jù)回傳、失控保護(hù)方面也非常穩(wěn)定，配合飛控支持的地面站能定航點(diǎn)定航路完畢預(yù)定任務(wù)，同樣是是好選擇。但APC250之類穩(wěn)定性欠佳的低端定頻數(shù)傳則不建議采用。市面上流行的飛控如NAZA、Wookong-M、SuperX、X4\X6在遙控器校準(zhǔn)界面皆可觀察接受機(jī)的舵量輸出，如未打舵狀況下數(shù)值跳動，很不幸你的接受機(jī)質(zhì)量欠佳或控的電位器已經(jīng)磨損，造成了抖舵，未排除故障前，不建議做任何校準(zhǔn)和飛行。電機(jī)與電調(diào)匹配現(xiàn)在市面上銷售的多旋翼電機(jī)，基本都提供電機(jī)搭配多個槳在不同油門下的測試曲線圖或表格(挺奇怪，雙天盤式電機(jī)都無這類測試)。按最大推薦螺旋槳配備，并100%油門時消耗電流的大概一倍配備電調(diào)，只要飛行器不超載，是安全的。如朗宇X4112S配DJI15X5碳纖槳最大電流能到17A，配備30A電調(diào)就能滿足需要。需要注意！電機(jī)連接電調(diào)盡量不使用香蕉頭，焊接能消除接觸不良的隱患。電調(diào)延長電源線只需采購與電調(diào)相似號數(shù)的硅膠線即可，多之無用。并聯(lián)到插頭時需要采用更高電流規(guī)格的硅膠線，多旋翼慣用硅膠線在14~12號之間。多旋翼飛行器電機(jī)與電調(diào)的兼容適配和測試是一大難題，且由于電調(diào)輸出交流相位與電機(jī)的不匹配，會造成嚴(yán)重后果。更讓人無奈的是，在常規(guī)飛行和負(fù)載狀況下，諸多電機(jī)與電調(diào)的不兼容體現(xiàn)不明顯。甚至某些飛行器在多次全負(fù)載溫和航線下也順利飛行，但在做大機(jī)動時才顯露問題，體現(xiàn)為瞬間一種或多個電機(jī)驅(qū)動缺相，直接跌落(排除電源接觸不良，香蕉頭接觸問題等)。在我好友的四旋翼上就碰到了：DJI30A電調(diào)與雙天盤式電機(jī)存在嚴(yán)重兼容性問題，啟動后電機(jī)會發(fā)出明顯的轉(zhuǎn)動異響和嘯叫，1分鐘內(nèi)電機(jī)滾燙，且其中一種電機(jī)線圈開始冒煙。要完全杜絕和排除此問題也較困難，因航模民用領(lǐng)域多旋翼，幾乎100%是開環(huán)構(gòu)造，無法檢測到每個電機(jī)與否轉(zhuǎn)速正常。（工業(yè)用多旋翼不少電機(jī)是內(nèi)置轉(zhuǎn)速計并輸出給飛控）單獨(dú)給每個電機(jī)安裝轉(zhuǎn)速計和電流計來測試實現(xiàn)成本又太高。最基礎(chǔ)測試電機(jī)與電調(diào)兼容性問題，我的建議方案是：在地面拆除螺旋槳，姿態(tài)或增穩(wěn)模式啟動，啟動后油門推至50%，大角度晃動機(jī)身、快速大范疇變化油門量，使飛控輸出動力。認(rèn)真聆聽電機(jī)轉(zhuǎn)動聲音，并測量電機(jī)溫度。測試需要逐步增加時間，如電機(jī)溫度正常，一開始測試10秒、20秒、1分鐘、5分鐘。以上測試并不能完全杜絕因電機(jī)與電調(diào)兼容性的摔機(jī)，只能在一定程度上排除可能性。電機(jī)與螺旋槳匹配根據(jù)飛行器全重和電機(jī)廠家的測試曲線圖或表格，選擇掛載設(shè)備全重后，仍舊有40%或以上動力冗余的螺旋槳與電機(jī)配備。動力富裕對于多旋翼飛行器來說，如一軸出現(xiàn)問題，還能保存動力完畢降落或返航。如掛載設(shè)備后重量已經(jīng)靠近螺旋槳與電機(jī)配備的極限，一旦其中一軸出現(xiàn)問題，飛控嘗試其它幾軸輸出更大油門來嘗試穩(wěn)定姿態(tài)，會直接讓其它幾軸的電機(jī)電調(diào)快速達(dá)成保護(hù)臨界，電調(diào)燒毀、電機(jī)過熱隨時會造成摔機(jī)，無法為一軸電機(jī)故障冗余。另需注意，盡量不使用固定翼上常見，通過***頭旋緊擠壓電機(jī)軸固定的槳夾，***頭槳夾打滑的概率遠(yuǎn)高于螺絲固定的電機(jī)座，槳座如再有滾花則固定效果更佳，同時給螺絲打螺絲膠2~3扣也是必不可少的環(huán)節(jié)。但成本更高直接采用帶螺絲孔的多旋翼專用碳纖槳，則可徹底杜絕螺旋槳打滑。小心檢查電機(jī)軸機(jī)米和卡簧以朗宇X4112S電機(jī)為例，固定電機(jī)軸的兩顆機(jī)米并未打螺絲膠，而我碰到6個電機(jī)其中2個，完全不用費(fèi)一點(diǎn)力氣，螺絲刀能夠很輕松的弄下機(jī)米，這在飛行中很可能造成電機(jī)軸打滑的隱患。建議！每個機(jī)米都卸下自己打螺絲膠安裝(模型直升機(jī)組裝基本都需打螺絲膠)，并確認(rèn)電機(jī)軸卡簧與否緊密。信號線與電源線的解決每個電機(jī)舵機(jī)信號插頭、電源插頭，在有條件和基礎(chǔ)的狀況下，小心把舵機(jī)信號插針從塑料插頭中取出，將信號線加上焊錫，與信號插針融為一體，確保沒有松動可能。焊錫用量需恰到好處，焊接一氣呵成，且不可影響插針插入至原始深度，全部焊接務(wù)必等待焊錫10秒左右冷卻，才可確保牢固，再熱縮管縮緊。全部接頭處，盡量打膠固定，不管是BEC、GPS、圖傳都有松動的可能。強(qiáng)烈建議勿使用任何轉(zhuǎn)接頭，正品XT60插頭耐持續(xù)放電電流為80A，是1米軸距下列四旋翼、六旋翼插頭最起碼配備。如須用到動力電并聯(lián)板，也需選擇銅箔厚度達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，且焊接時需要用到高功率電烙鐵以防散熱面積大，焊接溫度局限性引發(fā)的虛焊。油門行程確認(rèn)在有條件和基礎(chǔ)的狀況下，盡量制作與軸數(shù)相似的信號并連線，同時對全部電機(jī)進(jìn)行油門行程校正。校正后，使用遙控器的油門微調(diào)逐加，直到全部電機(jī)同時運(yùn)轉(zhuǎn)，再逐減油門微調(diào)，直到全部電機(jī)同時停止，以此驗證每個電機(jī)，油門行程都精確一致。在逐個給電調(diào)加電校正油門行程狀況下，有可能會出現(xiàn)其中某個或多個電機(jī)啟動微調(diào)級別啟動不一致的狀況，需重校油門行程，直到全部電機(jī)同時啟動和停止。如已接駁飛控，則需手動模式啟動，同樣驗證與否全部電機(jī)啟停一致。電調(diào)設(shè)立建議新電調(diào)到手后，根據(jù)闡明書復(fù)位電調(diào)設(shè)立一次，然后低壓保護(hù)設(shè)立為最低電壓、關(guān)閉電調(diào)剎車、定速。設(shè)立完畢后在未安裝螺旋槳的狀況下，再次確認(rèn)每個電機(jī)的轉(zhuǎn)向與否與飛控闡明書中對應(yīng)的多旋翼飛行器電機(jī)轉(zhuǎn)向一致。如飛控調(diào)參軟件提供電機(jī)測試功效，則應(yīng)逐個電機(jī)測試與否軸位對的，轉(zhuǎn)向相符。校正電機(jī)座水平和每個電機(jī)臂與中心板的軸距有條件使用數(shù)字角度儀測量每個電機(jī)座與中心板的角度完全水平。沒有數(shù)字角度儀亦可采用氣泡水平計，固然測量精度略差。測量每個電機(jī)臂與中心板的軸距一致。以上校正為了消除低效的動力輸出，和電機(jī)本身角度誤差帶來的額外能量消耗。試飛并電機(jī)測溫試飛最佳選擇無風(fēng)天氣，盡量姿態(tài)模式脫控1.5米左右定高飛行，切勿使用GPS模式試飛。試飛時間需要根據(jù)動力配備和載重而定，約達(dá)成飛行總時長50%后降落(設(shè)定電壓報警器為每個鋰電電芯達(dá)成3.9V告警并降落)，立刻使用非接觸式測溫計對每個電機(jī)進(jìn)行測溫并統(tǒng)計，每個電機(jī)溫度偏差應(yīng)在10%以內(nèi)。如有較大偏差，則需單獨(dú)檢查電機(jī)、配平螺旋槳、槳座與否打滑等。震動指數(shù)監(jiān)測對于部分飛控已內(nèi)部可存儲震動數(shù)值，調(diào)試起來較為方便。部分飛控則無此功效，需要用借用其它有震動數(shù)值顯示的固定翼飛控來完畢。震動大的機(jī)器會造成飛控傳感器被噪聲沉沒，無法穩(wěn)定飛行，甚至失控。硬掛錄像設(shè)備錄制的視頻，水波紋也會波濤洶涌。其實在飛控不支持震動數(shù)值統(tǒng)計的狀況下，硬掛1080P設(shè)備錄像，在電腦上全屏回放就能明顯察覺。另國產(chǎn)螺旋槳動靜平衡皆不可恭維，也會造成震動數(shù)值狂飆，以筆者飛行固定翼FPV和多旋翼經(jīng)驗來說，使用美國APC、德國CAM一類進(jìn)口螺旋槳無需人工配平也能明顯減少震動。其它螺旋槳則需人工有限賠償靜平衡，動平衡則沒有專業(yè)設(shè)備和經(jīng)驗，模友無法校正。飛控數(shù)據(jù)分析試飛后，如飛控支持內(nèi)部數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可分別對電機(jī)動力輸出量、GPS信號、電池電壓放電、姿態(tài)變化曲線進(jìn)行統(tǒng)計。以市面上支持外加組件或內(nèi)置數(shù)據(jù)統(tǒng)計的飛控來說DJIWookong-M(必須購置IOSD才可統(tǒng)計數(shù)據(jù))、XAircraftSuperX(內(nèi)置數(shù)據(jù)統(tǒng)計)、零度X4\X6(內(nèi)置數(shù)據(jù)統(tǒng)計)，都可持續(xù)統(tǒng)計每個電機(jī)動力輸出量、GPS信號質(zhì)量、電池電壓、姿態(tài)變化。下面我以兩個相對最容易出故障點(diǎn)的數(shù)據(jù)來舉例闡明：以電機(jī)動力輸出量來說，無風(fēng)狀況下的飛行，每個電機(jī)的輸出量是靠近的。如果偏差超出20%，首先得排查飛行器重心、另首先與否槳打滑。另如果全載重后僅懸停，每個電機(jī)的輸出量都在80%以上，你的飛行器