Drone Propeller: การทำงาน, วัสดุ, ประเภท, ขนาด, ข้อดี, ข้อเสียและแอปพลิเคชัน

เสียงพึมพำคือ UAV (ยานพาหนะทางอากาศที่ไม่มีคนขับ) ที่สามารถบินได้ทั้งระยะไกลหรือเป็นอิสระด้วยแผนการบินที่ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์ของมัน ระบบฝังตัว - สิ่งเหล่านี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นระบบเครื่องบินไร้คนขับหรือหุ่นยนต์บินใช้เพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างกันเช่นการถ่ายทำการส่งมอบแพ็คเกจการเฝ้าระวัง ฯลฯ สิ่งเหล่านี้สามารถทำงานกับ A GPS (ระบบตำแหน่งทั่วโลก) หรือเซ็นเซอร์ออนบอร์ด โดรนทำด้วยส่วนประกอบที่แตกต่างกันเช่น ESCs (ตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์) โมดูล GPS ตัวควบคุมการบิน ใบพัด , เสาอากาศ, แบตเตอรี่, กล้อง, เครื่องรับ, เซ็นเซอร์ , gimbals, ผู้รับ ฯลฯ บทความนี้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับ ใบพัด มันใช้งานได้และแอปพลิเคชัน

ใบพัดโดรนคืออะไร?

ใบพัดโดรนเป็นพัดลมแบบโรตารี่หรือใบมีดหมุนที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ที่ผลิตลิฟต์และแรงขับโดยอนุญาตให้เสียงพึมพำบินการซ้อมรบและโฮเวอร์ ใบมีดหมุนสร้างความแปรปรวนของความดันอากาศซึ่งช่วยให้เสียงพึมพำเคลื่อนที่ขึ้นและลงไปในทิศทางต่าง ๆ

รูปร่างใบมีดใบพัดคล้ายกับปีกซึ่งช่วยในการโต้ตอบกับอากาศ ในขณะที่มอเตอร์หมุนใบพัดใบมีดจะดันอากาศลงมาสร้างทั้งการยกและแรงขับ แรงปฏิกิริยานี้ภายใต้กฎหมายฉบับที่สามของนิวตันช่วยให้เสียงพึมพำขึ้นไปบนขึ้นรูปโฮเวอร์หรือเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่แตกต่างกัน ดังนั้นใบพัดจึงมีความจำเป็นสำหรับการบินที่ควบคุมและมีเสถียรภาพ ใบพัดโดรนมีความสำคัญ ส่วนประกอบ ทั้งสอง พหุคูณ uavs และปีกคงที่ โดรน - ดังนั้นส่วนประกอบเหล่านี้สามารถควบคุมและผลิตแรงขับและยกซึ่งแตกต่างกันอย่างกว้างขวางในวัสดุการออกแบบและขนาดตามแอปพลิเคชัน

ใบพัดโดรนทำงานอย่างไร?

ใบพัดโดรนทำงานโดยใช้แรงมอเตอร์ในการหมุน เมื่อใดก็ตามที่ความดันอากาศด้านล่างใบพัดสูงเสียงพึมพำจะเริ่มขึ้น แทนที่จะยกเสียงพึมพำการปั่นก็ผลักไปข้างหน้าและทำให้เสียงพึมพำมีความเสถียร โดยทั่วไปใบพัดทำงานกับกองกำลังยกและแรงขับ ดังนั้นองค์ประกอบที่สำคัญเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะรักษาสมดุลของเสียงพึมพำ นอกจากนี้การจัดเรียงของมันยังช่วยรักษาอากาศพลศาสตร์ของโดรนเป็นหลัก

นอกจากนี้ใบพัดยังมีอยู่ในรูปทรงที่แตกต่างกันขนาดวัสดุและแม้กระทั่งสีตามประเภทของเสียงพึมพำ ที่สำคัญที่สุดคือผู้ผลิตตัดสินใจจำนวนใบมีดและใบพัดที่แน่นอนสำหรับโดรนประเภทต่างๆ โดยทั่วไปใบพัดโดรนจะมีอย่างน้อย 2 ถึง 4 ใบมีดเพื่อความสมดุล หากใบพัดใบพัดมีมากขึ้นแรงยกจะสูงขึ้นสำหรับการหมุน  โดยทั่วไปใบมีดเพิ่มแรงขับเพิ่มขึ้น แต่สามารถลดประสิทธิภาพของโดรนได้ ในที่สุดใบมีดเปิดใช้งานแรงขับตามมุม ในลักษณะนี้เสียงพึมพำของคุณสามารถจัดการกับแรงกดดันการลาก

วัสดุ

โดยปกติแล้วใบพัดโดรนจะทำด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ไม้หรือพลาสติก ใบพัดคาร์บอนไฟเบอร์มีความสมดุลและความแข็งแรงที่ดี Wood Propeller เป็นตัวเลือกเฉพาะสำหรับการใช้งานเฉพาะ ใบพัดพลาสติกมีราคาไม่แพงและเป็นประเภทที่พบมากที่สุด อย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถแข็งแกร่งน้อยกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุอื่น ๆ

ใบพัดพลาสติก

เหล่านี้เป็นใบพัดราคาไม่แพงและมีอยู่ในวงกว้าง ดังนั้นสิ่งเหล่านี้มีน้ำหนักเบา แต่ก็มีความแข็งแกร่งน้อยกว่าและมีแนวโน้มที่จะทำลายหรือโค้งงอในการล่ม ประเภทพลาสติกทั่วไปที่ใช้คือโพลีคาร์บอเนตซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่น

คาร์บอนไฟเบอร์

ใบพัดเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันดีเนื่องจากอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูงขึ้นซึ่งทำให้พวกเขาสมบูรณ์แบบสำหรับโดรนประสิทธิภาพสูง ดังนั้นสิ่งเหล่านี้จะเบาและเข้มงวดมากขึ้นเมื่อเทียบกับพลาสติกซึ่งให้ความแม่นยำและมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอย่างไรก็ตามพวกเขายังมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า

ไม้

เหล่านี้เป็นตัวเลือกเฉพาะที่ใช้บ่อยในโดรนเฉพาะหรือขนาดใหญ่ สิ่งนี้สามารถเงียบกว่าหรืออากาศพลศาสตร์เมื่อเทียบกับคาร์บอนไฟเบอร์หรือพลาสติก อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้มีความอ่อนไหวหรือหนักกว่าต่ออุณหภูมิและการเปลี่ยนแปลงความชื้น

วัสดุอื่น ๆ

ใบพัดโดรนยังสามารถออกแบบด้วยวัสดุอื่น ๆ เช่นวัสดุคอมโพสิตและไฟเบอร์กลาสซึ่งให้คุณสมบัติและคุณสมบัติประสิทธิภาพที่หลากหลาย

ประเภทของใบพัดโดรน

มีใบพัดโดรนประเภทต่าง ๆ ซึ่งมีการกล่าวถึงด้านล่าง

ใบพัดคงที่

ใบพัดแบบพิทช์คงที่เป็นประเภทที่ใช้บ่อยที่สุดในโดรนระดับเริ่มต้นและระดับกลางซึ่งมีมุมใบมีดคงที่ ดังนั้นจึงไม่สามารถปรับได้ในเที่ยวบิน โดยปกติแล้วจะมีประสิทธิภาพและน้ำหนักเบาซึ่งให้ความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการยกและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ดังนั้นใบพัดแบบพิทช์คงที่จะใช้ในการทำวิดีโอ, เที่ยวบินโดรนสันทนาการ, การถ่ายภาพทางอากาศทั่วไป ฯลฯ

ใบพัดตัวแปร

สิ่งเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าใบพัดที่ควบคุมได้หรือสามารถปรับได้ ใบพัดประเภทนี้ช่วยให้ตัวควบคุมการบินเปลี่ยนมุมใบมีดในเที่ยวบินเพื่อปรับปรุงความคล่องแคล่วและประสิทธิภาพ แอพพลิเคชั่นของใบพัดตัวแปรพิทช์รวมถึงโดรนเกรดมืออาชีพเนื่องจากให้ความมั่นคงที่ดีขึ้นการควบคุมและสามารถปรับให้เข้ากับสภาพการบินที่เปลี่ยนแปลง

ใบพัดพับ

ใบพัดแบบพับได้ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความสะดวกและพกพา ใบพัดเหล่านี้จะถูกพับเมื่อใดก็ตามที่ไม่ได้ใช้โดรนซึ่งจะลดขนาดโดยรวมเพื่อให้ง่ายต่อการเคลื่อนที่ แอปพลิเคชั่นของใบพัดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับโดรนแบบพับได้และกะทัดรัดซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถพกพาในกรณีเล็ก ๆ หรือเป้สะพายหลังได้โดยไม่ต้องมีใบพัด

ใบพัดที่แน่นหนา

ใบพัดที่รัดแน่นด้วยตนเองยังเรียกว่าใบพัดที่แน่นหนาหรือปล่อยอย่างรวดเร็วซึ่งใช้กับโดรน DJI Phantom 3 ใบพัดเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อและแยกออกได้อย่างง่ายดายจากฮับมอเตอร์ของเสียงพึมพำซึ่งช่วยลดความต้องการของการกระชับด้วยตนเอง โดรนเหล่านี้ให้ความสะดวกสบายกับประสิทธิภาพการบินโดยลดการลากและพัฒนาลิฟท์ ใบพัดเหล่านี้มีชื่อเสียงมากในโดรนผู้บริโภคซึ่งทำให้ผู้ใช้ได้ง่ายขึ้นและเร็วขึ้นสำหรับผู้ใช้ที่จะได้รับโดรนในอากาศ

ใบพัดตอบโต้

ใบพัดแบบหมุนได้เรียกว่าระบบโคแอกเซียลหรือคู่โรเตอร์ซึ่งใช้ในการออกแบบเสียงพึมพำเฉพาะ ใบพัดเหล่านี้มีใบมีดสองชุดที่เปลี่ยนไปในทิศทางย้อนกลับบนแกนที่คล้ายกัน การออกแบบที่ตอบโต้แบบหมุนได้ช่วยในการชดเชยแรงบิดที่สร้างขึ้นโดยใบพัดทุกตัวส่งผลให้แรงหมุนลดลงและเสถียรภาพที่ดีขึ้น แอปพลิเคชันของใบพัดแบบหมุนได้เกี่ยวข้องกับโดรนมืออาชีพที่ใช้สำหรับน้ำหนักบรรทุกหนักหรือแอปพลิเคชันอุตสาหกรรม

วิธีเลือกใบพัดโดรน?

การเลือกใบพัดโดรนที่ถูกต้องส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

• ขนาดและระดับเสียงของใบพัด
• จำนวนใบมีด
• วัสดุใบพัด
• คาร์บอนไฟเบอร์
• อัตราส่วนแรงผลักดันต่อน้ำหนัก:
• ลักษณะการบิน:
• แรงขับและประสิทธิภาพ:
• น้ำหนักบรรทุกและแอปพลิเคชัน:
• ความเข้ากันได้ของมอเตอร์
• วัสดุและความทนทาน
• กฎระเบียบ
• ความเร็วเสียงและความทนทาน
• ปรับสมดุล
• ค่าใช้จ่าย.
• น้ำหนัก.

ขนาดใบพัด

ขนาดใบพัดโดรนที่แตกต่างกันมีการกล่าวถึงด้านล่าง

ขนาดเล็ก

ขนาดใบพัดโดรนขนาดเล็กน้อยกว่า 3 นิ้วซึ่งเหมาะสำหรับโดรนกล้องนาโนหรือ quadcopters ขนาดปาล์ม เหล่านี้มีน้ำหนักเบามากและได้รับการออกแบบด้วยวัสดุพลาสติกที่ปลอดภัย ใบพัดโดรนภายใต้เส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งถึงสองพบได้ในซีรีย์ Tinywhoop ที่มีชื่อเสียงเพื่อเรียนรู้วิธีการแข่งรถ FPV หรือวิธีการแข่งรถคนแรก ดังนั้นใบพัดที่มีขนาดย่อยนิ้วสามารถพบได้ในนักแข่งรถขนาดเล็กที่ไร้เดียงสาขนาดเล็กส่วนใหญ่เพื่อความคล่องตัวสูงสุด

ขนาดเล็ก

ขนาดใบพัดขนาดเล็กมีขนาดตั้งแต่ 3 ถึง 5 นิ้วซึ่งเป็นขนาดที่เหมาะสำหรับความมั่นคงความมั่นคงความคล่องแคล่วและประสิทธิภาพภายในปัจจัยที่มีน้ำหนักเบา ใบพัดขนาดใหญ่เหล่านี้ใช้ใน quadcopters ขนาดเล็ก ใบพัดเหล่านี้เริ่มสร้างแรงขับที่มีความหมายที่ต่ำกว่าห้านิ้วส่วนใหญ่สำหรับโดรนกล้องตัวเล็ก ๆ ที่คล้ายกับ DJI Mavic Mini

ขนาดกลาง

ขนาดใบพัดโดรนเหล่านี้มีตั้งแต่ 6 ถึง 8 นิ้วซึ่งให้ความสามารถในการยกที่สำคัญสำหรับโดรนการถ่ายภาพทางอากาศขนาดกลาง โดรนเหล่านี้มีกล้องมิเรอร์เลสขนาดกะทัดรัด & 3 แกน gimbal stabilizer ในสภาพหน้าต่างปัจจุบันจะช่วยให้การจับวิดีโอที่ราบรื่นและการศึกษาอย่างต่อเนื่อง โดรนผู้บริโภคส่วนใหญ่ใช้ใบพัดต่ำหกถึงเจ็ดนิ้วส่วนใหญ่เพื่อความมั่นคงที่ดีที่สุดและเวลาบินของพวกเขาคือ 16 ถึง 20 นาทีในการชาร์จเดียว

ขนาดใหญ่

ขนาดใบพัดโดรนนี้คือสิบนิ้วใช้ในโดรนทำฟิล์มที่ยกกล้องโรงภาพยนตร์มืออาชีพหรือ DSLRs ภายในเมานต์ gimbal ที่มีความเสถียร ความสามารถในการยกที่ต้องการและ แรงบิด ความต้องการชุดใบพัดระดับสูงซึ่งช่วยให้ทีมผู้ผลิตได้รับภาพการสร้างทางอากาศ ดังนั้นการบูรณาการระบบหลายหน่วยกับการสนับสนุน Landing Gear จึงจัดเตรียมหัวบรรทุกสำหรับอุปกรณ์เสริมสำหรับอุปกรณ์เสริมที่แตกต่างกัน

ระดับเสียงและเส้นผ่าศูนย์กลาง

ข้อกำหนดทั้งสองนี้ในที่สุดก็ตัดสินใจว่าแรงผลักดันที่เพิ่มขึ้นสามารถสร้างเสาได้มากแค่ไหน ดังนั้นสิ่งเหล่านี้จะต้องมีความสมดุลอย่างเหมาะสมเพื่อสร้างความสามารถในการยกที่เพียงพอสำหรับการบินไปข้างหน้าและโมเมนตัมโฉบ

พิทช์เป็นระยะทางที่มีขนาดกัดทางทฤษฎีที่เดินทางไปทั่วอากาศด้วยความละเอียดที่สมบูรณ์ทุกครั้งหากมีการฉายในแนวนอน 2D การบิดเชิงมุมนี้สามารถฝังอุปกรณ์ประกอบฉากโดรนพิทช์คงที่ลงในแม่พิมพ์ได้อย่างต่อเนื่อง ใบมีด Prop บรรลุการยกแนวตั้งที่สูงขึ้นด้วยมุมพิทช์ที่สูงขึ้นสำหรับมวลที่เชื่อมต่อที่ความเร็วรอบต่อนาทีที่ต่ำกว่า แต่โดรนเชิงพาณิชย์มักใช้อุปกรณ์ประกอบฉากมุมพิทช์น้อยกว่าส่วนใหญ่เพื่อความเสถียรของการบิน

Pitch Pitch Drone เป็นมุมของใบมีดที่กำหนดพลังงานที่ใบพัดสามารถสร้างได้ เมื่อใบพัดโดรนมีระดับเสียงที่สูงขึ้นพวกเขาจะสร้างแรงผลักดันมากขึ้น แต่ต้องการพลังงานมากขึ้นในขณะที่ใบพัดที่มีระดับต่ำสร้างแรงขับต่ำ แต่ต้องการพลังงานที่ต่ำกว่า

เส้นผ่านศูนย์กลางคือขนาดตั้งแต่ต้นถึงปลายของโดรนใบพัดซึ่งวัดเป็นมม. หรือนิ้ว เมื่อใดก็ตามที่พื้นที่ผิวของใบพัดโดรนมีขนาดใหญ่กว่าและสัมผัสกับการไหลเวียนของอากาศแรงขับจะมีระดับที่สูงขึ้น พิทช์ยังสามารถนิยามได้ว่าเป็นตัวชี้วัดว่าใบพัดห่างไกลสามารถก้าวไปข้างหน้าในทางทฤษฎีภายในการปฏิวัติครั้งเดียว

การบำรุงรักษาใบพัด

การบำรุงรักษาใบพัดแบบโดรนสามารถทำได้ด้วยการทำความสะอาดเป็นประจำการทดแทนในเวลาที่เหมาะสมและการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าเที่ยวบินที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ การทำความสะอาดใบพัดช่วยลดขยะในขณะที่การตรวจสอบตรวจสอบความเสียหายเช่นการแปรปรวนหรือรอยแตก การแทนที่ของมันจะต้องเกิดขึ้นเป็นระยะโดยไม่มีอันตรายที่สังเกตได้ขึ้นอยู่กับชั่วโมงการบินหรือคำแนะนำของผู้ผลิต

การทำความสะอาด

• ใบพัดเช็ดจะต้องทำความสะอาดด้วยผ้าแห้งหรือนุ่มเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกเศษซากและฝุ่น
• ต้องใช้แปรงสีฟันสำหรับสิ่งสกปรกที่ดื้อรั้น มิฉะนั้นไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์
• อากาศอัดถูกใช้เพื่อกำจัดเศษซากออกจากเฟืองใบพัดและฮับ

การตรวจสอบ

• ตรวจสอบใบพัดด้วยสายตาก่อนเที่ยวบินทุกเที่ยวบินโค้งงอหรือรอยแตก หากพบการหยุดพักใด ๆ ให้เปลี่ยนใบพัดทันที
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการติดตั้งใบพัดอย่างถูกต้องและสกรูได้รับการแก้ไข
• หมุนใบพัดทุกตัวเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาเลี้ยวได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องบดหรือต่อต้าน

การเปลี่ยน

• ใบพัดโดรนจะต้องถูกแทนที่ทันทีหากพวกเขางอเสียหายบิ่นหรือแตก
• แทนที่ใบพัดโดรนหลังจากเวลาบินคงที่มิฉะนั้นทุกปี
• แทนที่ใบพัดเป็นคู่เสมอเพื่อให้แน่ใจว่าใบมีดทั้งสองมาจากแพ็คเกจเดียวกัน

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีของใบพัดโดรนรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

• Drone Propeller ให้ประโยชน์มากมายช่วยให้เที่ยวบินให้ประสิทธิภาพการปรับปรุงเสถียรภาพและการสร้างแรงขับ
• พวกเขาแปลงพลังงานหมุนเป็นแรงขับจากมอเตอร์โดยอนุญาตให้โดรนโฮเวอร์การซ้อมรบหรือยก
• ใบพัดโดรนให้ข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งรวมถึงความเสถียรเสียงลดลงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น ฯลฯ
• สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับเสถียรภาพความสามารถในการรับน้ำหนักประสิทธิภาพ ฯลฯ
• พวกเขาอนุญาตให้ใช้ความคล่องแคล่วประสิทธิภาพการบินโดยรวมและการยก

ข้อเสียของใบพัดโดรนรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

• ใบพัดโดรนอาจประสบกับความเครียดที่อยู่ต่ำกว่าซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการบินเพื่อสร้างเสียงรบกวน
• โดรนโรเตอร์เดี่ยวมีความซับซ้อนและมีชีวิตชีวาซึ่งทำให้พวกเขามีเสถียรภาพน้อยลง
• ใบพัดโดรน Toroidal มีราคาแพงและยากต่อการผลิตจำนวนมาก
• ตัวเลือกใบพัดที่ไม่เหมาะสมสามารถนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ไม่ดีเวลาเที่ยวบินลดลงความไม่มั่นคง ฯลฯ

แอปพลิเคชัน

แอปพลิเคชัน Drone Propeller มีการกล่าวถึงด้านล่าง

• ใบพัดโดรนเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ใช้ในโดรนเพื่อผลิตลิฟท์ความคล่องแคล่วและแรงขับ
• สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญในโดรนที่เคลื่อนไหวโฮเวอร์และยกออกไปในทิศทางที่แตกต่างกัน
• นี่เป็นกลไกหลักในการสร้างการยกและแรงขับโดยอนุญาตให้โดรนบินได้
• พวกเขาอนุญาตให้โดรนปรับการหมุนทิศทางและดำเนินการซ้อมรบอื่น ๆ
• พวกเขามีส่วนร่วมในความมั่นคงของโดรนซึ่งควบคุมการบินตลอดเที่ยวบิน
• ใบพัดขนาดใหญ่มักใช้ในโดรนที่มีน้ำหนักบรรทุกที่มีน้ำหนักอยู่ภายในบริการจัดส่ง
• สิ่งเหล่านี้ถูกใช้ในโดรนประเภทต่าง ๆ เช่นหลาย multirotors, vtol drones และโดรนปีกคงที่
• ตัวเลือกใบพัดเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโดรนในแอพพลิเคชั่นเฉพาะเช่นการถ่ายภาพทางอากาศการจัดส่งสินค้าหรือการแข่งรถ

ดังนั้นนี่คือ ภาพรวมของเสียงพึมพำ ใบพัดซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบการบินของโดรน ดังนั้นในประสิทธิภาพของเสียงพึมพำปัจจัยหลายอย่างมีบทบาทสำคัญเช่นระดับเสียงขนาดวัสดุและจำนวนใบมีด การรู้เกี่ยวกับประเภทของมันการเปลี่ยนและข้อมูลจำเพาะสามารถช่วยนักบินของโดรนเลือกใบพัดที่เหมาะสมสำหรับข้อกำหนดเฉพาะของพวกเขาเพื่อให้แน่ใจว่าประสบการณ์การบินที่ปลอดภัยและคงที่ นี่คือคำถามสำหรับคุณ: UAV คืออะไร?