Первые страдают во время падения и легкие элементы дрона, однако именно они поднимают птицу в небо — пропеллеры (или пропы, винты, лопасти). Это дешевый компонент, с которым можно легко экспериментировать и подбирать лучший вариант для вашего дрона и типа полета. 


Начнём с основ теории. Как работает пропеллер?

Быстро вращаясь и толкая воздух вниз пропеллеры создают тягу. Каждая лопасть имеет аэродинамическую форму, которая создает разность давления: низшее давление сверху и более высокое давление снизу. Эта разница создает подъемную силу, толкая дрон вверх или вперед.
 

Основные характеристики пропеллеров

Часто первая информация о пропеллерах есть в названии или на самих лопастях. 

Цифры на пропеллерах в виде A×B×C, где:

А. диаметр в дюймах;
B. шаг (pitch), то есть изогнутость и расстояние, которое пропеллер проходит за один оборот;
C. количество лопастей.

1. Диаметр
Чем больше диаметр, тем больше тяга и возможность подъема более тяжелых грузов. Однако большие пропеллеры нуждаются в более мощных моторах и имеют более низкую маневровость.

Малые пропеллеры создают меньшую тягу, зато обеспечивают лучшую реакцию и маневровость. Они быстрее меняют обороты и меньше нагружают двигатели.

Размер дрона часто определяется максимально допустимым диаметром пропеллеров в его раме — например, «пятерка» имеет пропеллеры на 5 дюймов. Преимущественно это касается пропеллеров от 3 дюймов. 

2. Шаг (питч)

Малый питч:

  • быстрый набор оборотов;
  • лучшая чувствительность управления;
  • низкое потребление тока;
  • меньшая тяга и скорость.

Большой питч:

  • больше тяги и скорости;
  • высшее энергопотребление;
  • хуже реакция на изменение оборотов, если мотор не успевает адаптироваться.

3. Количество лопастей
2 лопасти — самые эффективные, минимальное потребление энергии, подходят для дальних полетов.
3 лопасти — оптимальный баланс тяги, стабильности и эффективности; самые популярные.
4+ лопастей — больше тяги, но меньшая эффективность; используются для подъема веса в ограниченном пространстве (например, в cinewhoop-дронах).

Итак, меньшее количество лопастей - меньшая тяга, более высокая эффективность и сохранение заряда. Большее количество лопастей -  большая тяга, грузоподъемность и расход заряда.


CW (Clockwise) + CCW (Counter-Clockwise) или конфигурация вращения

Еще одна отметка на упаковке или комплектации пропеллеров, которая важна для стабильности дрона:

  • 2 пропеллера вращаются по часовой стрелке (CW)
  • 2 пропеллера вращаются против часовой стрелки (CCW)

Это создает баланс сил, поток воздуха высокого давления встречается в центре под дроном, что предотвращает вращение дрона вокруг своей оси.

CW и CCW имеют зеркальную форму, поэтому важно не перепутать при установке — иначе дрон не взлетит или нестабильно ведет себя.

 


Другие характеристики пропеллеров


Материалы

Самый распространенный материал — поликарбонат: легкий, гибкий, выносливый. Также встречаются карбоновые и деревянные пропеллеры — более жесткие, но менее выносливые при ударах.

Вал

Размер посадочного отверстия, то есть отверстия, через которое он крепится на вал двигателя. От этого зависит, совместим ли пропеллер с вашим дроном. Самые распространенные — валы диаметром 5мм (M5) для больших FPV-дронов и 1-1,5 мм — для маленьких дронов.


Вес 

Вес пропеллера оказывает значительное влияние на производительность дрона. Легкие имеют меньший момент инерции — двигатели быстрее реагируют, дрон становится более чувствительным и ловким. Они работают с широкой вариацией двигателей. Более тяжелые пропеллеры требуют более мощных моторов, хуже ускоряются и могут снизить эффективность. 

Также важно распределение массы лопастей:

  • вес ближе к втулке — лучшая реакция, меньшая инерция, но более высокая хрупкость.
  • вес ближе к концу — стабильность, но худшая маневренность.


Типы крепления

Метод крепления пропеллеров зависит от размера дрона и типа двигателя. Самые распространенные варианты:

  • пресс-насадка (фрикционный крепеж) — насаживается без дополнительных креплений и держится благодаря трению. Меньший вес, но больший риск, что пропеллер взлетит при ударе или высоких оборотах. Используется на дронах типа tinywhoop или toothpick.
  • Т-образный крепеж — фиксируется двумя винтами M2 к двигателю с валом 1-1,5 мм и дает точную центровку при малом весе. Распространенное на дронах с 2-4-дюймовыми пропеллерами.
  • стопорная гайка — крепление на резьбовой вал M5 с помощью гайки. Применяется на дронах с пропеллерами 5 дюймов и более.

Размещение пропеллеров
Стандартно пропеллеры устанавливаются над моторами. Но в конфигурации "пушер" (преимущественно в cinewhoop-дронах) — под моторами, что позволяет воздуху толкать дрон вверх.


На что еще обратить внимание при выборе пропеллеров?

 

Тяга

Чтобы дрон завис, нужно по крайней мере 1г тяги на 1г веса. Для трюков — еще больше. Тяга зависит от скорости вращения пропеллеров, а она — от мотора и формы самих пропеллеров. Некоторые модели более эффективны при зависании, другие — при движении на высокой скорости. Оптимальным считается вариант, обеспечивающий стабильную тягу в широком диапазоне режимов полета.

Следует учитывать, что в воздухе пропеллеры обычно генерируют на 20–30% меньше тяги, чем во время наземных тестов. Наиболее объективная оценка возможна при испытаниях в реальных условиях.


Плавность

«Плавность» — это об ощущении, к которому часто стремятся пилоты FPV, особенно новички. Пропеллеры с меньшим шагом обычно обеспечивают лучшую реакцию двигателя, что способствует более ожидаемому управлению и снижению вибраций.


Погодные условия и высота

На морозе пластик ужесточается и ломается чаще. Так что зимой стоит либо летать осторожнее, либо иметь запасные пропеллеры.
А на большой высоте воздух разрежен и тяги меньше. Чтобы компенсировать, выбирайте пропеллеры с большим шагом. Иначе дрон будет «вялым».

Настройки

Изменение пропеллера = изменение поведения дрона. Частота оборотов, PID, вибрации — все может измениться, даже если пропеллеры похожи.
Например, 3-лопастные и 2-лопастные пропеллеры дают разный звуковой фон, и может потребоваться редактирование параметров. Поэтому если хотите максимум — настраивайте под конкретные пропеллеры.


Как правильно выбрать пропеллеры?

 

  1. Определите необходимый размер, который подойдет раме дрона. 
    В дронах типа tinywhoop, cinewhoop обычно измеряется в миллиметрах, а в более крупных в дюймах.
  2. Выберите количество лопастей.
    2-лопасти -— эффективность, 3-лопасти — стабильность, 4+ — грузоподъемность. 
  3. Подберите шаг в соответствии с стилем полета.  
    Для длительного полета, во время зависания, где воздух движется вертикально, и более эффективны пропеллеры с меньшим шагом. 
    Для скоростного, гоночного полета, и на высоте пропеллеры с большим шагом лучше справляются с потоком воздуха, обеспечивая более высокую тягу и скорость.
  4. Обратите внимание на вал для совместимости с моторами. 
    У дронов типа tinywhoop, cinewhoop, 3-4 дюйма в основном вал 1,5мм, в дронах 5"+ часто вал 5мм.

 

Популярные производители пропеллеров

  • HQProp — один из самых известных брендов среди фристайлеров и гонщиков. Пропеллеры отличаются балансом между производительностью и прочностью, доступны во многих вариантах жесткости и формы.
  • Gemfan — универсальный производитель с линейками для гонки, tinywhoop, cinewhoop и лонгрейнджу. Часто выпускают инновационные модели с хорошей аэродинамикой и современными материалами.
  • DALPROP — прочные, "антикрашевые" пропеллеры, выдерживающие жесткий стиль полета. Частый выбор для новичков и гонщиков.
  • Azure Power — отличаются нестандартной геометрией и плавным управлением. Часто выбираются пилотами, желающими максимум контроля.
  • IDProp — украинский производитель, уже завоевавший популярность благодаря хорошему соотношению цена/качество.
  • Ethix — бренд, связанный с профессиональными FPV-пилотами (включая Mr. Steele). Пропеллеры имеют отточенную форму, комфортную управляемость и нацелены на качественный freestyle.

 

Как правильно установить пропеллеры?

  1. Определите верхнюю и нижнюю сторону пропеллера. 

    Пропеллер одетый лицевой стороной вниз будет снижать эффективность, тягу, скорость — все показатели полета.
  2. Установите пропеллеры согласно схеме в конфигураторе.
    Стандартное расположение пропеллеров смотрится следующим образом. Если перепутать, то дрон может переворачиваться, или просто не взлететь.Зафиксируйте пропеллеры на двигателе. 
    Если тип крепления насадка — надеть пропеллер в упор к мотору. При наличии винтов и гаек (идут в комплектации к мотору) — закрепить. 
  3. Настройте направление оборотов пропеллеров в конфигураторе (программа настроек: BetaFlight, INAV, Ardupilot, Blujay, BetaFPV Configurator). 

Существует 2 возможных направления: 

             

  • props in (передние пропеллеры внутрь) — воздух сходится в центр дрона, что повышает тягу, однако мусор от объектов летит к центру дрона. Это стандартная конфигурация по умолчанию в Betaflight.
  • props out (передние пропеллеры наружу) — объекты отталкиваются от дрона и это улучшает безопасность во время полетов сквозь ветки и пыль.

При изменении конфигурации необходимо изменить и пропеллеры, чтобы направление пропеллеров соответствовало направлению оборота. 

И все, можете взлетать.

Пропеллеры — это то, от чего зависит маневровость, стабильность и эффективность вашего дрона. В Phoenix drones мы собрали проверенные варианты для любых задач: обучение, гонки, съемки, долгие полеты с грузом. Не знаете, какие пропеллеры выбрать? Наши специалисты всегда готовы помочь найти идеальное решение под ваш стиль полета.