多轴的组成和选配
本帖最后由 missyou 于 2016-1-23 12:52 编辑多轴组成篇
组成介绍:
多轴的组成一般由机架、电机、电调、飞控及桨构成一个基本组成，一般来说加上摇控器及电池即可起飞了，例如穿越机及首次近距离的试验机型。但是做为一款基本的实用机型，光有这些还不行，还要有更多相关的设备。不同的机型需要的设备也不同，比如航拍机就要有电流计、OSD、图传及报像头。对于穿越机就要有图传及摄像头而OSD则是选配的。为了更直接的说明我们列表来说明组情况。
完整的多轴飞机组成
支承结构
动力系统
飞行控制系统
摇控系统
信息传送系统
动力
机架
包括脚架部分零部件的安装结构及安装板。
电机、电调、螺旋桨
飞控、电流计、GPS
摇控器及接收机
OSD、云台、录相设备
电池、充电器
其中：
机架本体：
是飞机安装的支承装置，所有的零部件都要装在这个机架上，合理的机架设计具有重量轻、强度高、韧性好。
电机：是飞机的动力输出。
桨 ：是桨电机的动力转化为空气动力，用于托起飞机。电调：又称电子调速器，用来调节控制电机的转速，控制电机的动力输出。从而控制飞机的升力。
飞控：飞机的大脑，用于控制飞机的飞行，由于飞机有四个以上的电机，不同的电机间协同工作，动力输出的分配等由飞控来完成，机是飞控可以完成卫星定位、飞行高度及速度的控制等。
电流计：用于检测电池输出的工作电流，以协议方式传送给飞控，让飞控知道电池目前的状态，电池的目前容量等，可以计算飞机还能飞行多久等信息。
GPS：用于给飞机供位置信息，让飞控知道所处的经纬度，从而知道自已所处的位置及高度。
OSD：是信息叠加模块，用于将飞控传过来的飞行信息（飞机的高度、飞行速度、经纬度、电池的输出电流、电池当前电压等）叠加到摄像机的图像上，可以让操作者在观看飞行摄录图像的同时看到飞机的飞行信息。
云台：是用于使摄相机不受飞行影响的装置，主要是产生自稳的效果，让摄像头平衡自稳，同时通过云台上的减振球滤掉飞机振动对摄象头的影响
录像设备：录像设备是将飞机上看到的东西记录下来或是传送到地面的东西，一般就是高速运动相机，如GOUPRO或者单反相机、专用摄相机等。
电池： 电池是飞机的能量源泉，相当于汽车的油箱。容量越大、能量越多，同时也会增加飞机的重量。
部件性能选用原理介绍
1、桨：
按叶数分可以分为多二叶桨、三叶桨、和多叶桨，按转速分可以分为慢速桨、中速桨、高速桨、和超高速桨。多轴使用的桨一般是二叶或是三叶桨，归属慢速或是中速桨。桨叶越多同等功率下效率越低，桨的转速越高，效率也越低。但是单位面积上的拉力更大，比如涵道的超高速桨，桨的直径小、桨叶多、电机功率大。相同推力下，很小的体积就可以做到。但是桨选择并不是越大越好，转速越低越好，这要根据配置的飞机的实际情况合理搭配。选大选小都会影响飞机的性能。具体选配在“机型选配”中详细介绍。
2、电机：
电机主要有四个参数，一是电机的尺寸，比如4108，这个标识有两种方法，多数这个标识是指电机定子的直径及厚度，用来标识电机的体积大小，同时间接说明电机的能力。二是KV值，表示该电机的转速与所加载电压的倍率，例如一个电机是380KV的，那么当你加到电机上的电压是10V时，那么该电机的转速是3800转/分。这里所说的电机都是指三项无刷电机，电机的实际转速是要由电调来控制的，但是最高转速不会高于KV值和所加载电压的乘积。三是电机的效率表，表标电机在所效率表中所加载的电压及所配的桨在全速工作下的拉力及效率，这里所说的效率是一个比值，是用电机所产生的升力（克）和当前电机所消耗的电功率（W）的比值，单位是(g/W)。是指当前工作状态下，电机将电能转化为空气的推力的能力。通常是电机转速越高转化的效率越低，桨越小，效率越低。第三个就是重量和支持的电压，用几S表示，也有用电压表示的。
3、飞控：是飞机的大脑，用来控制飞机的飞行，自动分配四个电机的动力，平衡电机的转动力矩使飞机保持稳定，同时可以参与飞机飞行的自动控制等功能。飞控控生产厂商分为商品控和开源飞控，主要区别是商品控的扩展功能有限，调试方便，参数少，适合不明白飞行原理飞行知识的人使用，例如文科生或是女生飞控主要有NAZA系列、零度、极飞等品牌；开源飞控主要是飞行源码公开、功能齐全、可以很容易进行二次开发做为专业应用，代表的是APM系列和PIX系列，适用于理科生或是动手能力强的男生。
4、GPS：是飞控自动飞行时的卫星定位装置，这个定位不同于手机的卫星定位，精度和实时性更高，准确度和信号稳定性要求更高，毕竟是在天上飞的不同于地面走的。目前主流的GPS分为双模的M8N，一般真正的M8N在亚洲范围内可以达到17到20星。另外一种是单模的7N系列，精度较低，搜星速度较慢，所以一般都是用M8N系列，但M8N系列也有很大的区别，主要在于芯片和所使用的天线是否是正品。
5、OSD：是信息图象信息叠加系统，具体上面说过了。
云台：目前的云台分为两轴云台和三轴云台，主要是在XY轴上装上两个电机或是在XYZ轴上装上三个电，用来控制相机的各向转角。飞机在飞行时会有各种动作，通过二轴或是三轴的转角就可以消除飞机的动作对摄像机的影响，达到获得的录像效果稳定的效果。
6、录像设备：装在云台上的，用来摄影的设备，一般来说小型的
7、电池
电池的标识有几个重要参数一是电压（几S或是多少V），二是容量标识为多少mah，三是放电倍率标识为多少C。做一个形象的比喻，电池就相当于一个油箱，电池的电压相当于油箱的高度（单位V），容量相当于油箱的直径上的面积（单位mah），放电倍率相当于油箱的出油口的大小单位（C），如下图。
c代表允许最大输出电流的比率，电池的最大允许输出电流I=C*mah；电压V及容量mah之积代表电池存储电能的能力。电池存储的电能E=V*mah。
例如一个电池标识为：4S（4×3.7V=14.8V）5200mah20C 。那么表示该电池是由4组3.7V电压的锂电池串连而成的电池组，总电压是4×3.7V=14.8V，电池以5200mah的电流放电可以维持1小时。电池存储电能的能力为：E=14.8×5200/1000=76.96Wh。电池允许的最大放电流为：I=20×5200/1000=104A。通常电池的一个循环不会把把池的电量都用完，通常会保留20%-30%左右，因此一个电池降下来时单体电压设为3.6V或是3.5V是比较合适的。此时新的电池足容量的充电值最少为电池总容量的75%，例如电池的容量是5200mah，那么充进的电量最少是3900mah和是可以的，低于这个数值说明电池容量不足。
多轴选配篇
花点时间看完本文对你的配置及使用会有很大的好处的。
多轴的选配非常重要，主要考虑以下几个问题：
续航时间、配机价格、升级问题、使用问题、便携问题、将来处置问题。
多轴上手由新手到中等可飞行的水平要多长时间？根据我的经验最多最多是20天，首飞成功的人也非常多，只要是把知识看好。注意几点，那么玩起来没有压力。只有选择合适的机型，了解了较多的知识，那么组装的机型才能省钱省力。首先我们要从几个方面来介绍下航模。
1、了解机型的分配，选择合适自已的。很多人最开始入进来时没有主见，不知道选什么，那么你要知道多轴主要分四类，一是穿越机，轴距在330mm以下机型，主要目的是以竞技竞速为主，越小越驱近于玩具，越大功能和价格也越高，越向着实用方向发展，到330轴距已经可以携带云台及相机进行短时航拍了，主要是娱乐为主，练习飞行技能的主力机型。技能要求比较高。二是小型便携航拍机，主要目的是娱乐航拍为主。这种机型没有达到专来航拍的效果和稳定性，不适合用来进行真正的电影拍摄、实地考查拍摄等，但是适合个人拍摄，比如旅行，游玩的拍摄，说白了这个相当于会飞的家用相机，不是专业的摄影相机。这类机型轴距从360mm到550mm以内，高端的家用航拍器就是DJI的悟了。第三类是专业航拍的多轴，实际应用的航拍多轴轴距从580mm到900mm，轴数从四轴到八轴不等。例如新闻航拍，交管等，安全性能和负载性能都比较大。第四类是专业用途多轴，主要是指植保等机型，轴距从1000mm到2000mm不等，要求负载大，功能强。
2、了解自组机型与成品机的区别比如DJI机型，区别在那里。首先玩自组机型的人都是在这个过程中学到一些东西，并非纯碎的玩机。更多的是一种爱好、乐趣、及知识的学习及升华。航模最初仅是一群爱好者探索航空知识的作品。而后出现了电子航模玩具，现在有识的家长都会鼓励孩子拆装玩具以提高孩子对科学知识的认识，因此如果仅是为了玩而进航模的话，估计半年时间就会变得无味了。就象是很多模友最终的结论，充电、飞行、花钱去修。回来收起来，那么乐趣在那里？和模友一起谈论相关的知识你也是个门外汉。所以航模实际是通过航模配件，通过自已组装学习掌握航模知识，同时通过自已的努力改变航模的性以要求达到极限。每次的一点点进步都会给自已带来无限的快乐。通过自已的努力会实限更大的跳越。航模给不同知识面的人更大的探索和征服空间，对于刚入门的您可以组装一个合适的飞机而人前显圣，对于老手来说，可以通过修改飞机控制程序、增加配件来让飞机具备更先进更多的功能而展示自已。比如你买了一块先进的手表，第一天展示是那些功能，如此半个月你还是给人看这些，没人会说什么，因为它仅显示了你有钱而已，如果你自制了一个漂亮的手表，第一漂亮的外观，第二是精美的装饰……如此不断的翻新，展示的是你知识、水平、进取心不断的进步，每天都是一个新的开始。所以如果您仅仅是一个玩家那么去买成品面吧。
3、配机价格问题。主要有两方面的说法。一是很多人说成品机省钱，省事性能稳定；并展示了自已折腾了很多自组机，最后买了成品机了事。说自组花的钱远大于成品机，性能也不行。二是有人说自已组机省钱，配件省钱，炸机成本低，修理费用低，调试好了性能强于商品机。针对以上的说法，其实都对也都不对，看下买DJI悟的人群，多数人是有钱、航模知识约等于零、爱装、惹事多。在看下自组机型的人群，多数是钱不多、乐于学习或是航模知识较广的人、飞行谨慎比较稳重的人。在看下航模超级发烧友的机型，多数是自组。通过个分级可以看出一些特点，自已领会。接下来我们价格问题，总体来说商品机的价格会高于自已，而且是远高于，为什么呢？因为商品机会通过营销手段套住消费者，玩飞机的没有不炸机（各种原因飞机从空中掉下来）的，那么炸坏的你就得修，由于商品机的集成和专属性，其上的配件与自已组机不通用，逼着消费者不得不掏钱，总不能扔了吧。同时修的时候由于集成整合度大，比如你坏了一个云台控制板，那么他会将整个云台换掉，维修成本大幅度提升。其他方面修过电视机的同学都知道了就不细说了。因此商品机策略是先以低价引君入瓮，然后在你玩机的过程中获得具大的利润。玩到最后你手里仅是一个航模大玩具而已。可能你在这个过程中什么都没有学到。自组机的特点是：先期投入和后期价格是一样的，坏什么买什么，不会因为你买过一次搞坏了再买就涨价，所以总体成本比较低。那么自组成本也有很高的是什么原因呢，因为现在是一个商品利益时代，因此各种营销策略导致消费者购买的商品不合适，造成了重复投资，因此成本增加。所以自组机型如果想保证较低的成本组出好的飞机，就必须减少重复投资。4、机型选择，读过上面的论述估计您就有了自已的打算了，那么机型轴距您心里也就有数，接下来就配件选择。
首先是飞控的选择：对于轴距330以下的机型，如果你就是单一玩技能穿越，那么CC3D是不二的选择经济实惠没说的。如果机型在250轴距以上的，那么飞控选择余地较多，如果是什么都想玩，对于穿越也不要求极限高速只是稳飞就可以，那么PIXlite、NAZA、APM等均是不错的选择，可以体验到更多的功能，也有更多的折腾项目。挂载的设备也更多。对于330以上的机型来说CC3D已不适用了，因为330以上轴距的飞机不适合穿越了，功能要求就更多些，因此飞控应选择PIXlite、NAZA、APM等，具体看你的经济实力了，最划算的，个人认为是PIXlie（Pixhawk的新版，全功能极全硬件都没有简化，仅是去掉了三个无用的接口）。
电机及电调的选择：对应不同轴距的飞机，所选用的桨、电机、电调是一定的，因为只有在这个范围内才是最合适的。对于一个桨来说，他的最佳起飞重量也是一定的，所以合适的飞机组装后，合理的搭配是很重要的，请看电机选配表。
5、多轴的选配原则：从表可能看到，并不是小机架上大电机好，也不是大机架装小电机好。合适的机架搭配合适的电机才能发挥整体的优势。另外一个因素是机架与电机KV值的搭配，也很重要，因为不同的机架设计，因其结构各种因素的影响，同一轴距的机架其共振的固有频率是不同的。因此适合的KV值也不同，这就是为什么同一个轴距的机架，有的厂商推荐的KV值和另一个厂商推荐的不同。同架也不单纯的从软硬去区分，过硬机架不吸振（减振球都是软而不是硬的你理解的），过软的机架刚性不好，因此一适合轴距搭配适合的KV值的电机及合适大小的电机才会各方面参数达到最佳，一个机型之所以会成为经典就是因为这个机型在众多的测试玩家手中得到了不断的优化更新。最终达到了最佳的配置组合，商品机典型的是精灵的机型，自组中典型的是DH410折叠机架的机型。当你按照这个原则去选配机型时，就不会再有续航不足、飞行不稳等各种问题了（焊接技术及走线技术引起的问题除外）。因此理性配机时你要看你的用途，初步估算下你飞机的总起飞重量，然后选择合适大小的桨，接下来是机架的轴距、及电机，然后重新评估重量总起飞重量，调整下机架相关配置就可以了。
6、总结：看完配置可能会有很多人说，我没有按你的那相配置呀，飞着也挺好，比如580轴距，我用3508电机也不错呀，续航可以了，为什么要用4110电机呢，为什么要用4108电机呢？这样说也没有不对，在能拉起来的条件下你配什么电机都能飞，只是最终受影响的是续航、稳定性、安全性等，具体情看下配置趋势图。从图中可以看到，同一个机配置不同电机时的飞机性能变化趋势。因此机架的配置也只能是配置的更合理。绝大数的配置都能起飞。
多轴配置选型表
序号
电机型号
1306
1806
2204
2206
2208
2212
2213
2216
2810
1
桨
4045
5030
5030
6045
6045
7045
8045
9545
1045
9545
1045
1045
1147
1147
2
机架轴距
185
215
250
280
330
360
410
410
450
410
450
3
最佳拉力（单）
80
120
160
240
290
350
370
410
445
4
最佳效率（单）
3.5
4.5
5.2
6.5
6.8
6.8
5
最佳工作电流（单）
6
电池选配（四轴）
序号
电机型号
3108
3508
3510
4108
4110
4114
1
机架轴距
2
最佳拉力（单）
3
最佳效率（单）
4
最佳工作电流（单）
5
电池选配（四轴）
6
电池选配（四轴）
期待后续补充！
顶顶多好
写的真不错啊 这个四轴已经到瓶颈了
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