Meu amigo e eu estamos trabalhando juntos em uma competição multirrotor. Ele é um panfleto experiente e eu sou mais um cara de números (apesar de minha experiência em engenharia software , não em aviação).

Nosso último desafio envolve maximizar nossa relação de elevação por peso . Essencialmente, vamos medir o quanto a nossa nave pode elevar e dividir isso pelo peso da nossa embarcação.

Minha pesquisa preliminar parece mostrar que a maneira mais óbvia de fazer isso é adicionando mais motores + adereços à embarcação. Então, estamos pensando em construir um dodeca-helicópteros simples.

Esta parece ser uma abordagem muito simples ... talvez simples demais. Estou preocupado que, embora seja muito intuitivo, também pode ser muito ingênuo.

Então, eu pergunto à comunidade, a nossa abordagem é boa? Estamos sentindo falta de algumas otimizações comuns que poderiam nos ajudar?

Em outras palavras: Como maximizar sua relação prática de levantamento / peso em um multirrotor?

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Conseguimos encontrar motores mais potentes (E800 em vez de E310). Nós temos menos deles, mas acho que ainda estamos melhor com eles. Aqui está o detalhamento da nossa construção:

• Componentes principais (controlador de vôo, receptor, porcas, parafusos) = 313g
• Estamos usando motores E800
  • Peso unitário: 106g
  • Elevação da unidade: 2100g
• Peso ESC = 44g
• Peso da proposta = 14g
• pesos da bateria = {410g, 584g}

O único material de moldura a que temos acesso agora é a tubulação quadrada de alumínio. Cada "barra" de tubulação pesa cerca de 88g .

Eu fiz alguns cálculos para algumas configurações diferentes e é isso que consegui:

4 motores, 4 braços

Essa configuração requer 1.5 "barras" de materiais de quadro. Isso me dá o seguinte peso total:

(4 * (motorWeight + EscWeight + PropWeight)) + (frameWeight) + batteryWeight + MainComponentsWeight 
(4 * (106g + 44g + 14g)) + (1.5 * 88g) + 410g + 313g
= 1511g

O aumento total é de 4 * 2100g = 8400g , o que nos dá uma relação L / W

8400g / 1511g = 5.56

6 motores, 6 braços

Essa configuração requer 4 "barras" de materiais de quadro. Isso me dá o seguinte peso total:

(6 * (motorWeight + EscWeight + PropWeight)) + (frameWeight) + batteryWeight + MainComponentsWeight 
(6 * (106g + 44g + 14g)) + (4 * 88g) + 410g + 313g
= 2059g

O aumento total é de 6 * 2100g = 12600g , o que nos dá uma relação L / W

12600g / 2059g = 6.12

8 motores, 4 braços

Essa configuração requer 4 "barras" de materiais de estrutura, mas possui dois motores montados por braço. Isso me dá o seguinte peso total:

(8 * (motorWeight + EscWeight + PropWeight)) + (frameWeight) + batteryWeight + MainComponentsWeight 
(8 * (106g + 44g + 14g)) + (4 * 88g) + 584g + 313g
= 2561g

O aumento total é de 8 * 2100g = 16800g , o que nos dá uma relação L / W

16800g / 2561g = 6.56

Conclusão

Se eu estiver fazendo meus cálculos corretamente, parece que nossa melhor opção, considerando nossos recursos limitados, é um octocopter em 4 braços.

Não estou muito surpreso, já que essa configuração tem a maior% de idade do peso total associado a motores.

O 6.56 é uma relação decente de peso? Há mais alguma coisa que podemos fazer para melhorá-lo?

Resultados da competição

Pesar: 2460 Elevador (metros de corda): 34m @ 346g/m Levantar (gramas): 11764g

Relação de elevação / peso (excluindo embarcações): 4.78

Relação de elevação / peso (incluindo embarcações): 5.78

Portanto, apesar de tudo, não muito longe da nossa previsão "ideal".