¿Por qué los drones no tienen vuelos de más de una hora?

Ok, veamos esto desde el principio …

Un paquete de 10,000 mAh es PESADO. Me refiero a entre 800 gy 1 kg. 4 de ellos son 3.2kg-4kg. Muéstrame un multirotor en el que puedas sujetar tanto peso extra, sin modificaciones, y aún así hacerlo volar.

Un paquete de 10,000mAh es GRANDE. Una celda de 5000 mah tiene alrededor de 170 mm de largo y 40–50 mm de ancho. Puede usar paquetes de 2 * 5000mAh apilados para hacer 10,000mAh, pero eso duplica la altura del paquete. Un marco que puede transportar 40,000 mAh tendrá que ser fuerte y muy grande, lo que presenta otros problemas, consulte la siguiente sección.

Para colocar un paquete de 40,000 mah en un marco, necesitará mucho espacio. Existe la posibilidad de copos de nieve en el infierno de colocar un paquete tan grande en algo más pequeño que un marco de tamaño 700.

Arriba hay un tricopter de tamaño 500. Los 4 lipos en la parte superior son paquetes de 3 celdas de 5000 mAh, o equivalentes a 3 celdas de 20,000 mAh. ¿Dónde puede caber el doble de tamaño que en un marco que no sea específico? No hay control de vuelo, rx, equipo fpv, etc. en el marco de arriba, por lo que también necesita espacio para colocarlos también. También he incluido una foto de la única forma de colocar los 20,000 mAh debajo del marco

Ahora a la electrónica. Para levantar tanto peso extra necesitará accesorios más grandes, motores más potentes y diferentes ESC. Esto extraerá más corriente de las baterías. Puede ser una cantidad insignificante, lo que significa que puede perder unos minutos de su tiempo de vuelo estimado, o podría ser masivo, lo que significa que solo gana unos minutos de tiempo de vuelo para una gran inversión, que es mucho más probable.

Un amigo y yo hicimos un experimento. Obtuvimos un hexacóptero de tamaño 800 más pequeño que los accesorios normales, y usando un paquete de 5000 mAh lo volamos hasta que regresó a casa. 18 minutos.

Lo siguiente fueron paquetes de 2 * 5000 mAh en paralelo, los mismos accesorios volaron hasta que RTH comenzó. 25 minutos. Esta configuración fue imposible de realizar en comparación con la prueba anterior y la siguiente debido al peso adicional y sin aumento en la elevación.

Después de eso, otros paquetes de 2 * 5000mAh en paralelo, pero con los accesorios normales más grandes. De nuevo volado hasta RTH durante 28 minutos. PERO los motores y los ESC estaban peligrosamente calientes, hasta el punto que los reemplacé antes de que fallaran. Con estos accesorios y una temperatura de 5000 mAh son geniales. Muestra cuánto peso extra hace que la electrónica trabaje más.

Entonces, con la forma en que se configura el hexágono, actualmente lleva la mayor cantidad de peso posible, sin dejar de ser volable. Si tuviera que poner motores más potentes y usar los accesorios más grandes utilizados en la tercera prueba, esperaría alrededor de 20–22 minutos de tiempo de vuelo desde el hex de 10,000mAh. Entonces, para mí, la ganancia de 2 a 4 minutos no vale la inversión en nuevos motores y ESC, así como en más lipos para obtener el mismo tiempo de vuelo que ahora tengo de los lipos que tengo.

Si eliminamos la parte multirotor, conseguir que un dron permanezca en el aire durante horas es casi trivial.

Si mi fuente es correcta, más de 12 horas a partir de 2011: ¿Resistencia récord para AMA r / c?

En 1978, Tony Naccarato Jr. estableció un récord eléctrico en interiores de 1 hora y 28 minutos. No lo recuerdo con certeza, pero sospecho que usó baterías nicad … impresionante en ese entonces, pero débil en estos días.

Algunas compañías de alta tecnología han sugerido embarcaciones eléctricas solares que permanecerán en el aire indefinidamente.

Zephyr con energía solar bate récord para el vuelo no tripulado más largo

54 horas

Vuelo en quadcopter de 97 minutos: Se logró un vuelo récord mundial utilizando 3DR Electronics y Rotores Tiger

¿En cuanto a embarcaciones multirotor? Son algo nuevos. Las células de almacenamiento de grafeno se están despegando, por así decirlo. No he estado prestando mucha atención al dronery sangriento, pero no me sorprendería en absoluto si alguien hubiera pasado más de una hora.

Puede usar baterías de mayor capacidad y ver algunos beneficios en términos de tiempo de vuelo, pero hay algunas cosas que debe tener en cuenta. Llevar más baterías hará que la aeronave sea más pesada y, en algún momento, requerirá un fuselaje más fuerte, motores más grandes y hélices más grandes. Todo esto aumentará el peso y el costo. Además, agregar una segunda batería no duplicará el tiempo de vuelo debido al peso de la segunda batería. Puede esperar alguna mejora, pero el porcentaje de mejora disminuirá con cada batería que agregue.

Considera lo siguiente:

Esta es una muestra de un pequeño metraje de vuelo de mi dron. Lo principal para lo que construí este quad es el hecho de que es súper ágil y que requiere una alta relación potencia / peso. Esto significa que los rotores empujan mucho más potencia de la que pesa el quad.

Aquí están mis motores:

Produjeron aproximadamente 1500 gramos cada uno, totalizando la friolera de 6000 gramos de potencia a 2400KV (kiloRPM por voltio). Esto da como resultado una relación de empuje de 11 a 1. Ahora, con un Gopro y una batería, este quad pesa 534 gramos. El problema con un paquete de tamaño MÁS GRANDE es que hay más peso, lo que aumenta ligeramente el tiempo de vuelo (pero el peso también disminuye la agilidad y el tiempo de vuelo).

Hay dos tamaños principales de batería lipo para un quad de 5 ″:

1500mah / 4cell / 16.8V

1300mah / 4cell / 16.8V

Prefiero las baterías más livianas de 1300 mah porque el quad se trata mejor en un choque *, lo que significa naufragios más baratos lmao * y la felicidad es una locura.

… No te he dicho cuánto tiempo dura el vuelo, pero puedes adivinar que con una relación P / N de 11: 1 no es bueno.

3 minutos.

Los mejores tres minutos en el aire …

Más sobre mi dron:

Travesuras 215

Más sobre mí:

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Gracias por leer! Espero que hayas aprendido algo.

Drones en particular multirrotores, no. Tienen un tiempo de vuelo limitado, ya que funciona con más de un motor, a veces de 2 a 8. Por lo tanto, aumenta el consumo de energía y aumenta proporcionalmente el peso y se reduce el tiempo de vuelo.

Llegando a un punto general de aviones no tripulados que también incluye aviones (¡que muchas personas pierden este punto! ¡Piensan que los aviones no tripulados son solo multirotores y cuadricópteros!), ¡Sí, tienen tiempo de vuelo desde un par de horas hasta un tiempo infinito! No, no estoy bromeando.

Solar Impulse 2 se ejecuta en función de sí, obviamente, la energía solar y tiene un tiempo infinito. Es decir, mientras el sol esté vivo, puedes seguir volando y también debería ser LOS (Line of Sight).

porque las baterías de iones de litio tienen una pequeña densidad de energía en comparación con los hidrocarburos. Existen drones a gas y tienen un alcance mucho más largo.

La miel tiene más densidad de energía que las baterías de iones de litio. ¡El hecho es que las baterías realmente apestan!

Para resumir lo que acaban de decir … la tecnología actual no ha miniaturizado las baterías con altas capacidades … los largos tiempos de vuelo disminuyen marginalmente a medida que su quad se hace más grande debido al peso. La tecnología lo alcanzará eventualmente, pero en este momento el peso frente a la capacidad de la batería supera los 25 minutos para sistemas súper eficientes.

Como otros ya han mencionado, hay drones que vuelan por más de una hora.

Aquí hay un buen artículo sobre el tema de los tiempos de resistencia, creo que puede resultarle útil: Romper la barrera de las 2 horas – Maximizar la eficiencia para lograr el mayor tiempo de vuelo de un multirotor eléctrico (quadcopter)

En una especie de resumen y, entre otras cosas, el artículo sugiere que un helicóptero cuádruple no será ayudado más allá de cierto punto con más baterías, como puede imaginar.

El hecho de que los motores de inversión para una configuración de empuje en lugar de extracción ayuda con la eficiencia a través de la reducción del lavado de prop (Corrientes de aire creadas por los props activos).

Y que la reducción de peso en su cuadro de aire también ayudará con la longevidad del vuelo, también como se puede imaginar.

Pero lo que encontré más interesante fue la adición sugerida de conductos alrededor del rotor, que, cuando lo pienso, tiene mucho sentido.

las mejores baterías que tenemos actualmente son baterías de litio (mejor en términos de capacidad por gramo), pero aún no podemos almacenar suficiente potencia para ejecutar un dispositivo que consume mucha energía como un dron durante una hora

respuesta corta: la tecnología de batería no es lo suficientemente buena