Основні компоненти для збірки 5-дюймового FPV-дрона

Що насправді потрібно, щоб зібрати 5-дюймовий FPV-дрон?

Перш ніж паяти, налаштовувати чи літати, кожен початківець має зрозуміти основні компоненти, що складають повну систему.

5-дюймовий FPV-дрон — не просто один продукт.

Це поєднання механічної структури, системи живлення, керуючої електроніки, передачі відео, радіозв'язку, антен, батарей, пропелерів, обладнання та інструментів.

Мета не в тому, щоб купити випадкові деталі.

Мета — зрозуміти, як кожен компонент працює разом перед початком збірки.

Основні компоненти 5-дюймового FPV-дрона

Повна збірка 5-дюймового FPV-дрона зазвичай включає:

раму
двигуни
пропелери
стек ESC
польотний контролер
FPV-камеру
відеопередавач, також званий VTX
радіоприймач
антени
батарею LiPo
гвинти, стійки та кріпильне обладнання
інструменти для пайки та збірки

Кожна деталь має конкретну роль.

Рама тримає все разом.

Двигуни та пропелери генерують тягу.

ESC контролює живлення двигунів.

Польотний контролер обробляє команди та стабілізує дрон.

Приймач з'єднує дрон з вашою радіоапаратурою.

FPV-камера та VTX надсилають живе відео назад у ваші окуляри.

Батарея живить всю систему.

Рама

Рама — механічна основа дрона.

Вона утримує основні компоненти на позиції й надає дрону його структуру.

5-дюймова FPV-рама має забезпечувати простір для:

двигунів
пропелерів
польотного контролера
ESC
FPV-камери
VTX
приймача
антен
батареї
кріпильного обладнання

Рама також захищає електроніку під час аварій та жорстких посадок.

Для початківців хороша рама має бути:

міцною
ремонтопридатною
легкою для збірки
широко підтримуваною
сумісною з поширеними компонентами
достатньо великою, щоб зручно з нею працювати

Хороша рама полегшує решту збірки.

Двигуни

Двигуни обертають пропелери й створюють тягу.

5-дюймовий FPV-дрон зазвичай використовує чотири безколекторні двигуни.

Кожен двигун змонтований на одному промені рами.

Вибір двигуна впливає на:

потужність
ефективність
реакцію на газ
стиль польоту
споживання струму батареї
температуру двигуна
загальне відчуття польоту

Для початківської 5-дюймової FPV-збірки двигуни мають відповідати розміру пропелера, напрузі батареї та передбачуваному стилю польоту.

Двигуни не слід обирати навмання.

Вони частина повної системи живлення.

Пропелери

Пропелери перетворюють обертання двигуна на тягу.

У 5-дюймовому FPV-дроні термін «5 дюймів» стосується приблизного діаметра пропелерів.

Пропелери впливають на:

тягу
ефективність
чутливість
шум
навантаження на двигун
плавність польоту
споживання батареї

5-дюймовому дрону потрібні пропелери, що відповідають налаштуванню двигуна та батареї.

Пропелери також є витратними деталями.

Вони часто перші деталі, що ламаються при аваріях, тож початківцям слід завжди мати запасні пропелери.

Стек ESC

ESC означає електронний регулятор швидкості.

ESC контролює, з якою швидкістю обертається кожен двигун.

У багатьох сучасних 5-дюймових FPV-збірках ESC — це плата 4-в-1.

Це означає, що одна плата контролює всі чотири двигуни.

ESC отримує команди від польотного контролера та подає контрольоване живлення на двигуни.

ESC — частина системи живлення, тож він має витримувати струм, необхідний двигунам та пропелерам.

Надійний ESC необхідний для безпечного й передбачуваного польоту.

Польотний контролер

Польотний контролер — мозок FPV-дрона.

Він отримує вхідні дані від радіоприймача.

Він зчитує дані датчиків з гіроскопа та інших бортових систем.

Він обчислює, як має реагувати дрон.

Потім він надсилає команди двигунів на ESC.

Польотний контролер відповідає за:

стабілізацію
обробку команд
мікшування двигунів
режими польоту
зв'язок з приймачем
дані OSD
налаштування через Betaflight
опціональні функції, такі як GPS, зумер, LED чи телеметрія

Без польотного контролера дрон не зміг би стабілізувати себе чи правильно реагувати на команди пілота.

FPV-камера

FPV-камера — очі пілота.

Вона змонтована спереду дрона й захоплює живе зображення, що використовується для FPV-польотів.

Камера впливає на:

чіткість зображення
поле зору
продуктивність за низького освітлення
колірну передачу
затримку
наскільки легко пілот бачить перешкоди

Для початківців FPV-камера має бути простою, надійною та надійно змонтованою.

Вільна чи погано розташована камера може ускладнити політ дроном.

Відеопередавач — VTX

Відеопередавач, або VTX, надсилає живе зображення камери бездротово на FPV-окуляри.

В аналоговій FPV-збірці VTX надсилає аналогове відео на обраному каналі та рівні потужності.

VTX — частина відеосистеми.

Він має бути правильно підключений і завжди мати належну антену, встановлену перед подачею живлення.

Важливі міркування щодо VTX включають:

вхідну напругу
вихідну потужність
вибір каналу
з'єднувач антени
охолодження
місце монтажу
керування VTX через SmartAudio чи Tramp, якщо використовується

VTX не контролює дрон.

Він надсилає відео.

Радіоприймач

Радіоприймач отримує команди від радіоапаратури.

У нашій початківській 5-дюймовій FPV-збірці ми використовуємо ExpressLRS, також відомий як ELRS.

Приймач надсилає вводи пілота на польотний контролер.

Ці вводи включають:

газ
крен
тангаж
рискання
перемикач Arm
режими польоту
допоміжні перемикачі

Приймач малий, але критично важливий.

Якщо приймач підключений неправильно, не прив'язаний належним чином чи має погане розташування антени, дрон може реагувати на пілота неправильно.

Антени

Антени — частина як системи керування, так і відеосистеми.

5-дюймовий FPV-дрон зазвичай має:

антену приймача для каналу радіокерування
антену VTX для каналу FPV-відео

Ці антени окремі.

Вони виконують різні завдання.

Антена приймача допомагає дрону отримувати команди керування.

Антена VTX допомагає передавати відео назад в окуляри.

Хороше розташування антени покращує надійність сигналу.

Погане розташування антени може зменшити дальність, спричинити розпад відео чи створити проблеми з радіозв'язком.

Антени мають бути надійно змонтовані та триматися подалі від пропелерів.

Батарея LiPo

Батарея LiPo живить весь дрон.

Вона забезпечує енергію ESC, двигунам, польотному контролеру, VTX, приймачу та іншій електроніці.

Для сучасних 5-дюймових FPV-дронів поширені 6S LiPo батареї.

Вибір батареї впливає на:

час польоту
реакцію на газ
просідання напруги
вагу
баланс
навантаження на двигуни
загальне відчуття польоту

Батарея, що занадто слабка, може просідати під навантаженням.

Батарея, що занадто важка, може зробити дрон повільним та менш спритним на відчуття.

Безпека батареї також надзвичайно важлива.

Батареї LiPo потрібно заряджати, зберігати та обробляти обережно.

Гвинти, стійки та кріпильне обладнання

Дрібне обладнання має значення.

Збірка дрона потребує:

гвинтів рами
гвинтів двигуна
стійок
гвинтів стека
м'яких кріплень
гайок
шайб, якщо потрібно
ремінців батареї
стяжок для кабелів
термоусадки
монтажної стрічки чи прокладок

Ці деталі можуть здаватися незначними, але вони впливають на надійність.

Вільні гвинти можуть створити вібрацію.

Неправильні гвинти двигуна можуть пошкодити обмотки двигуна.

Погане кріплення може дозволити компонентам рухатися під час польоту чи аварій.

Чиста збірка залежить від хорошого обладнання.

Інструменти для пайки та збірки

Збірка 5-дюймового FPV-дрона вимагає належних інструментів.

Важливі інструменти включають:

паяльник
припій
флюс
шестигранні викрутки
кусачки для дротів
пінцет
термоусадку
мультиметр
smoke stopper
зарядний пристрій LiPo
ключ для пропелерів
невелику щіточку
стяжки для кабелів

Інструменти — частина процесу збірки.

Початківець з хорошими інструментами зазвичай будує безпечніше й робить менше помилок.

Погані інструменти можуть ускладнити пайку та збільшити ризик поганих з'єднань.

Дрон — повна система

Хороший FPV-дрон будується не лише з дорогих деталей.

Він будується з сумісних компонентів, чистої збірки, безпечної проводки та чіткого розуміння повної системи.

Кожна деталь впливає на інші.

Наприклад:

двигуни мають відповідати пропелерам
пропелери впливають на навантаження двигуна
напруга батареї впливає на вибір двигуна
рейтинг струму ESC має підтримувати систему живлення
розмір рами має відповідати пропелерам
польотний контролер має підтримувати налаштування приймача та VTX
антени мають бути безпечно змонтовані
проводка має уникати пропелерів та гострих карбонових країв

Ось чому системне мислення важливе.

Ви не просто збираєте деталі.

Ви будуєте літаючу систему.

Система керування проти відеосистеми

Початківцям також слід розуміти, що система керування та відеосистема окремі.

Шлях керування:

Радіоапаратура → Приймач → Польотний контролер → ESC → Двигуни

Шлях відео:

FPV-камера → VTX → FPV-окуляри

Одна система керує дроном.

Інша система надсилає живе зображення назад пілоту.

Обидві системи необхідні для FPV-польотів.

Розуміння цього розділення значно полегшує проводку та усунення несправностей.

На чому мають зосередитися початківці спочатку

Для початківців найважливіша мета — не побудувати найпросунутіший дрон.

Мета — побудувати надійний дрон, який легко зрозуміти й відремонтувати.

Зосередьтеся на:

сумісних деталях
чистій проводці
безпечній пайці
хорошому розташуванні антени
надійному кріпленні
правильному напрямку обертання двигунів
правильному напрямку пропелера
безпечному поводженні з батареєю
належній конфігурації Betaflight
ретельних перевірках перед польотом

Проста, надійна збірка краща за складну збірку, яку важко діагностувати.

Типові помилки початківців

Купівля випадкових деталей

Дрон — це система.

Деталі мають працювати разом.

Не купуйте компоненти лише тому, що вони виглядають потужними чи популярними.

Ігнорування сумісності

Розмір рами, розмір двигуна, розмір пропелера, рейтинг ESC, напруга батареї та схеми монтажу мають узгоджуватися разом.

Недооцінка інструментів

Хороші інструменти роблять збірку безпечнішою та легшою.

Поганий паяльник може створити погані з'єднання й розчарування.

Забування дрібного обладнання

Гвинти, стійки, ремінці, стяжки для кабелів та термоусадка необхідні для чистої збірки.

Плутанина систем керування та відео

Приймач керує дроном.

VTX надсилає відео.

Це різні системи.

Пропуск планування перед збіркою

Перш ніж паяти, знайте, де розташовуватиметься кожен компонент.

Сплануйте прокладку дротів, розташування антени, позицію батареї та монтаж стека.

Простий огляд деталей для початківців

Зручну для початківців 5-дюймову FPV-збірку можна зрозуміти так:

рама: структура
двигуни: генерація тяги
пропелери: рух повітря
ESC: контроль живлення двигунів
польотний контролер: стабілізація та обробка команд
приймач: вхід радіокерування
FPV-камера: захоплення живого зображення
VTX: передача відео
антени: продуктивність радіо- та відеосигналу
батарея: електричне живлення
обладнання: надійна збірка
інструменти: безпечна збірка та обслуговування

Щойно ви зрозумієте ці ролі, збірка стає набагато менш лякаючою.

Частина книги

Цей контент є частиною нашої книги:

Побудуйте свій перший 5-дюймовий FPV-дрон │ UAV Drone Academy

Повний посібник для початківців, розроблений, щоб допомогти новим пілотам зрозуміти, зібрати, налаштувати, протестувати, політати, обслуговувати та вдосконалити свій перший 5-дюймовий FPV-дрон з упевненістю.

Перш ніж будувати, організуйте деталі.

Перш ніж паяти, зрозумійте систему.

Перш ніж літати, перевірте все.

Висновок