Un dron es un UAV (vehículo aéreo no tripulado) que puede volar de forma remota o autónoma con planes de vuelo controlados por software de sus sistemas integrados . Estos también pueden conocerse como sistemas de aeronaves no tripulados o robots voladores, utilizados para diferentes fines, como filmar, entregar paquetes, vigilancia, etc. Estos pueden funcionar con un GPS (sistema de posicionamiento global) o sensores a bordo. Los drones están hechos con diferentes componentes como ESC (controladores de velocidad electrónicos), módulos GPS, controladores de vuelo, hélices , antenas, baterías, cámaras, receptores, sensores , Gimbals, receptores, etc. Este artículo elabora en un hélice de drones , su trabajo y sus aplicaciones.
¿Qué es una hélice de drones?
Una hélice de drones es un ventilador giratorio o una cuchilla giratoria que está conectada a un motor que produce elevación y empuje al permitir que el dron vuele, maniobra y se desplace. Las cuchillas giratorias crean variaciones en la presión del aire, lo que permite que el dron se mueva, asciende y descienda en varias direcciones.
Las formas de la cuchilla de la hélice son similares a las alas, que ayudan a interactuar con el aire. A medida que el motor gira la hélice, las cuchillas empujan el aire hacia abajo, generando elevación y empuje. Esta fuerza de reacción bajo la tercera ley de Newton permite al dron ascender, pasar el paso o moverse en diferentes direcciones. Por lo tanto, las hélices son esenciales para el vuelo controlado y estable. Las hélices de drones son significativas componentes en ambos múltiple Uavs y ala fija drones . Por lo tanto, estos componentes pueden controlar y producir empuje y elevación que varían ampliamente en material, diseño y dimensiones según la aplicación.
¿Cómo funciona una hélice de drones?
La hélice de drones funciona usando la fuerza del motor para rotar. Cada vez que la presión de aire debajo de las hélices esté alta, el dron comenzará a subir. En lugar de levantar el dron, el giro también empuja hacia adelante y estabiliza el dron. En general, las hélices trabajan con fuerzas de elevación y empuje. Por lo tanto, estos componentes significativos pueden mantener el equilibrio del dron. Además, su disposición ayuda principalmente a mantener la aerodinámica de los drones.
Además, las hélices están disponibles en diferentes formas, tamaños, materiales e incluso colores, basados en el tipo de dron. Lo más significativo, los fabricantes deciden el número exacto de cuchillas y hélices para varios tipos de drones. En general, las hélices de drones están disponibles con un mínimo de 2 a 4 cuchillas para el equilibrio. Si las cuchillas de la hélice son más, la fuerza de elevación será mayor para girar. En general, más cuchillas aumentan el empuje, pero pueden disminuir la eficiencia de los drones. Finalmente, las cuchillas permiten el empuje basado en el ángulo. De esta manera, su dron puede manejar la presión de arrastre.
Materiales
Una hélice de drones normalmente está hecha con fibra de carbono, madera o plástico. La hélice de fibra de carbono ofrece un buen equilibrio de ligereza y resistencia. La hélice de madera es una opción de nicho para aplicaciones particulares. Las hélices de plástico son asequibles y el tipo más común; Sin embargo, pueden ser menos fuertes en comparación con otros materiales.
Hélices de plástico
Estas son las hélices económicas y ampliamente disponibles. Por lo tanto, estos son livianos, sin embargo, es menos robusto y propenso a romperse o doblarse en accidentes. Un tipo de plástico común utilizado es el policarbonato, que es bien conocido por su flexibilidad y resistencia.
Fibra de carbono
Estas hélices son bien conocidas debido a su mayor relación de fuerza / peso, lo que las hace perfectas para drones de alto rendimiento. Por lo tanto, estos son más ligeros y rígidos en comparación con el plástico, lo que proporciona precisión y mejor eficiencia, sin embargo, también son más costosos y pueden ser más delicados.
Madera
Estas son una opción más nicho, utilizada con frecuencia en drones especializados o más grandes. Esto puede ser más silencioso o aerodinámico en comparación con la fibra de carbono o el plástico. Sin embargo, estos son más sensibles o más pesados a los cambios de temperatura y humedad.
Otros materiales
Las hélices de drones también se pueden diseñar con otros materiales como materiales compuestos y fibra de vidrio, que proporcionan una gama de propiedades y características de rendimiento.
Tipos de hélices de drones
Existen diferentes tipos de hélices de drones, que se analizan a continuación.
Hélices de lanzamiento fijo
Las hélices de lanzamiento fijo son el tipo más utilizado en los tipos de drones de nivel de entrada y rango medio, que tienen un ángulo de cuchilla fija; Por lo tanto, no se pueden ajustar en vuelo. Estos son normalmente rentables y livianos, lo que proporciona un equilibrio entre elevación y eficiencia energética. Por lo tanto, las hélices de lanzamiento fijo se usan en videografía, vuelos de drones recreativos, fotografía aérea general, etc.
Hélices de lanzamiento variable
También se denominan hélices de lanzamiento controlable o ajustable, que proporcionan un beneficio significativo sobre las hélices de lanzamiento fijo. Estos tipos de hélices permiten que el controlador de vuelo cambie el ángulo de la cuchilla en vuelo para mejorar la maniobrabilidad y el rendimiento. Las aplicaciones de las hélices de lanzamiento variable incluyen drones de grado profesional porque proporcionan una mejor estabilidad, control y pueden ajustarse a las condiciones de vuelo cambiantes.
Hélices plegables
Las hélices plegables están diseñadas principalmente para mejorar la conveniencia y la portabilidad. Estas hélices se doblan cada vez que no se usa el dron, lo que disminuye el tamaño general para que sea más fácil moverse. Las aplicaciones de estas hélices involucran drones plegables y compactos, que permiten a los usuarios llevarlos en casos pequeños o mochilas sin tener hélices.
Hélices de inquietud
Las hélices auto-modificadoras también se denominan hélices de tinción o liberación rápida, que se utilizan en los drones DJI Phantom 3. Estas hélices se pueden conectar y separarse fácilmente del cubo del motor del dron, lo que elimina el requisito de ajuste manual. Estos drones brindan conveniencia a la eficiencia de vuelo al disminuir el arrastre y el desarrollo del ascensor. Estas hélices son muy famosas en los drones de consumo, lo que hace que sea más fácil y rápido para los usuarios poner sus drones en el aire.
Hélices contrarrotantes
Las hélices contrarrotadoras también se denominan sistemas coaxiales o de doble rotor, utilizados en diseños de drones específicos. Estas hélices incluyen dos conjuntos de cuchillas que giran en direcciones inversas en un eje similar. Su diseño de contrardotación ayuda a compensar el par generado por cada hélice, lo que resulta en una disminución de las fuerzas rotativas y una mejor estabilidad. Las aplicaciones de las hélices contrarrotantes involucran drones profesionales utilizados para cargas útiles o aplicaciones industriales.
¿Cómo elegir una hélice de drones?
Seleccionar la hélice de drones correcta depende principalmente de diferentes factores, que incluyen lo siguiente.
- Tamaño y tono de la hélice.
- Número de cuchillas.
- Material de la hélice.
- Fibra de carbono
- Relación de empuje a peso:
- Características de vuelo:
- Empuje y eficiencia:
- Carga útil y aplicación:
- Compatibilidad del motor.
- Material y durabilidad.
- Regulaciones.
- Velocidad, ruido y durabilidad.
- Equilibrio.
- Costo.
- Peso.
Tamaños de hélice de drones
Los diferentes tamaños de hélice de drones se analizan a continuación.
De tamaño micro
El tamaño del hélice de micro drones es inferior a 3 pulgadas, que es adecuado para drones de cámara nano o quadcopters del tamaño de una palma. Estos son muy livianos y están diseñados con material de plástico seguro. Las hélices de drones debajo de uno o dos diámetros se encuentran en la famosa serie Tinywhoop para aprender FPV o métodos de carreras en primera persona. Por lo tanto, las hélices con tamaños de sub-pulgada se pueden encontrar en corredores rápidos de whoop sin micro cepillados, principalmente para la máxima agilidad.
De tamaño pequeño
El tamaño de las hélices de drones pequeños varía de 3 a 5 pulgadas, que es el tamaño ideal para equilibrar la estabilidad, la maniobrabilidad y la eficiencia dentro de un factor de forma liviano. Estas hélices de tamaño se utilizan en quadcopters mini-raza. Estas hélices comienzan a producir un empuje significativo a poco menos de cinco pulgadas, principalmente para pequeños drones de cámara similares a DJI Mavic Mini.
De tamaño mediano
Estos tamaños de hélice de drones varían de 6 a 8 pulgadas, lo que proporciona una capacidad de elevación sustancial para drones de fotografía aérea de tamaño mediano. Estos drones llevan una cámara compacta sin espejo y un estabilizador de cardán de 3 ejes. En las condiciones actuales de la ventana, permite una captura de video muy suave y un estudio sostenido flotante. La mayoría de los drones de consumo usan rotores de llave baja de seis a siete pulgadas principalmente para una estabilidad óptima, y su tiempo de vuelo es de 16 a 20 minutos con una sola carga.
De gran tamaño
Este tamaño de hélice de drones es de diez pulgadas, utilizado en drones de cine que elevan las cámaras de cine profesionales o las DSLR dentro de un soporte de cardán estabilizado. La capacidad de elevación requerida y esfuerzo de torsión Demanda de sets de hélice de alta llave, que permiten a los equipos de producción obtener tiros aéreos de establecimiento. Por lo tanto, la integración de sistemas de múltiples rotores con el giro de aterrizaje de soporte proporciona espacio para la carga útil para diferentes accesorios.
Tono y diámetro
Estas dos especificaciones en última instancia deciden cuánto aumento de la fuerza de empuje puede producir un accesorio giratorio. Por lo tanto, estos deben equilibrarse adecuadamente para generar suficiente capacidad de elevación para el vuelo hacia adelante y el impulso rondado.
Pitch es la distancia teórica del tamaño de una mordida recorrida por todo el aire con cada resolución completa si se proyecta horizontalmente una porción 2D. Este giro angular se puede incrustar accesorios de drones fijos en el molde, duramente. Las cuchillas de apoyo alcanzan una elevación vertical más alta con un ángulo de paso más alto para la masa conectada a velocidades de RPM más bajas. Pero, los drones comerciales usan convencionalmente menos accesorios de ángulo de lanzamiento principalmente para la estabilidad del vuelo.
El tono de hélice de drones es el ángulo de la cuchilla que determina la potencia que puede generar una hélice. Cuando las hélices de drones tienen un tono más alto, entonces generan más empuje pero necesitan más potencia, mientras que las hélices de baja llave generan bajo empuje pero necesitan una potencia más baja.
El diámetro es el tamaño de extremo a extremo del dron de la hélice, que se mide en mm o pulgadas. Cada vez que el área de superficie del hélice de drones es más grande y está expuesto al flujo de aire, el empuje tendrá niveles más altos. El tono también se puede definir como una medida de cuán distante una hélice puede avanzar teóricamente dentro de una sola revolución.
Mantenimiento de la hélice de drones
El mantenimiento de la hélice de drones se puede hacer con limpieza regular, reemplazo oportuno e inspección para garantizar un vuelo seguro y eficiente. La limpieza de la hélice elimina los desechos mientras la inspección verifica el daño como la deformación o las grietas. Su reemplazo debe ocurrir periódicamente sin daños observables, dependiendo de las horas de vuelo o las recomendaciones del fabricante.
Limpieza
- La hélice de limpieza debe limpiarse con un paño seco o suave para eliminar la suciedad, los escombros y el polvo.
- Se debe usar un cepillo de dientes para la suciedad obstinada; De lo contrario, alcohol isopropílico.
- El aire comprimido se usa para eliminar los escombros de los engranajes y el cubo de la hélice.
Inspección
- Consulte las hélices visualmente antes de cada vuelo para ver con chips, curvas o grietas. Si se encuentra algún descanso, cambie las hélices al instante.
- Asegúrese de que las hélices estén montadas y los tornillos estén fijos.
- Gire cada hélice para asegurarse de que giren libremente sin moler ni resistencia.
Reemplazo
- Las hélices de drones deben reemplazarse al instante si están dobladas, dañadas, astilladas o agrietadas.
- Reemplace las hélices de drones después de un tiempo de vuelo fijo, de lo contrario cada año.
- Reemplace las hélices siempre en pares para asegurarse de que ambas cuchillas sean del mismo paquete.
Ventajas y desventajas
Las ventajas de la hélice de drones incluyen las siguientes.
- Drone Propeller proporciona muchos beneficios, permitiendo vuelo, proporcionando eficiencia, mejora de la estabilidad y generación de empuje.
- Convierten la energía giratoria en empuje del motor al permitir que los drones se ciernen, maniobran o se elevan.
- Las hélices de drones proporcionan ventajas únicas, que incluyen estabilidad, ruido reducido, mayor eficiencia, etc.
- Estos están relacionados principalmente con la estabilidad, la capacidad de carga útil, la eficiencia, etc.
- Permiten maniobrabilidad, rendimiento general de vuelo y ascensores.
Las desventajas de la hélice de drones incluyen las siguientes.
- Las hélices de drones pueden experimentar giro por debajo del estrés, lo que afecta la eficiencia del vuelo para crear ruido.
- Los drones de un solo rotor son complejos y vibrantes, lo que los hace menos estables.
- Las hélices de drones toroidales son costosas y difíciles de producir en masa.
- La elección inadecuada de la hélice puede conducir a un bajo rendimiento, disminución del tiempo de vuelo, inestabilidad, etc.
Aplicaciones
Las aplicaciones de hélice de drones se analizan a continuación.
- Una hélice de drones es un componente significativo utilizado en drones para producir elevación, maniobrabilidad y empuje.
- Estos son cruciales en los drones que se mueven, se desplazan y se elevan en diferentes direcciones.
- Estos son los principales mecanismos para producir elevación y empuje al permitir que los drones vuelen.
- Permiten que los drones ajusten la rotación, la dirección y ejecuten otras maniobras.
- Contribuyen a la estabilidad de los drones, que mantienen el control durante el vuelo.
- Las hélices más grandes se usan con frecuencia en drones que transportan cargas útiles en los servicios de entrega.
- Estos se utilizan en diferentes tipos de drones como multirotores, drones VTOL y drones de ala fija.
- La elección de la hélice es esencial para optimizar el rendimiento de los drones en aplicaciones particulares como fotografía aérea, entrega de carga o carreras.
Así, esto es una descripción general del dron hélice, que es un componente significativo en el sistema de vuelo de los drones. Entonces, en el rendimiento del dron, varios factores juegan un papel clave, como el tono, el tamaño, los materiales y el número de cuchillas. Conocer sus tipos, reemplazo y especificaciones pueden ayudar a los pilotos de drones a elegir las hélices adecuadas para sus requisitos específicos para garantizar una experiencia de vuelo segura y constante. Aquí hay una pregunta para usted: ¿Qué es un UAV?
