Skip to main content

Оригінал: https://oscarliang.com/fpv-drone-frames

🫂Нижче вичитаний людьми машинний український переклад оригіналу. Для VictoryDrones переклад вичитали: Alex, Block(chain).

Як обрати раму FPV-дрону

14 травня 2025 року

Якщо ви хочете створити FPV-дрон, то вибір правильної рами має вирішальне значення як для продуктивності, так і для зносостійкості. У цьому посібнику про рами для FPV-дронів ми обговоримо різні типи доступних рам, фактори, які слід враховувати при виборі рами, і все що вам потрібно знати, щоб обрати ідеальну раму для FPV-дрону, яка відповідатиме вашим конкретним потребам.

Деякі посилання на цій сторінці є партнерськими. Я отримую комісію (без додаткових витрат для вас), якщо ви робите покупку після натискання одного з цих партнерських посилань. Це допомагає підтримувати безкоштовний вміст для спільноти на цьому веб-сайті. Будь ласка, прочитайте нашу Політику партнерських посилань для отримання додаткової інформації.

Зміст​

Рекомендації​

Ось мої рекомендації щодо 5-дюймових рам для фрістайлу:

GEPRC Vapor D5 / X5​

GEPRC Vapor постачається із усіма необхідними деталями для збірки, включно з карбоно-волокнистими променями та пластинами, кріпленням і різноманітними 3D-друкованими деталями з термопластичного поліуретану (TPU). Ці рами підтримують найновіший DJI O4 Pro Air Unit і мають кілька монтажних отворів для польотних стеків та відеопередавачів. Детальніше в огляді: https://oscarliang.com/geprc-vapor-x5-d5-frame/

Основна відмінність між версіями X5 і D5 полягає у формі рами: D5 має широку X-подібну форму, тоді як X5 має повноцінну True-X форму. D5 призначена для кінематографічного стилю польоту, при якому пропелери не потрапляють у поле зору камери, тоді як X5 має симетричне розташування, що є кращим для фрістайл-польоту. Загалом рами GEPRC Vapor є надійними для збірок на основі 5-дюймового O4 Pro, з якісними компонентами та особливостями дизайну.

Придбайте Vapor D5/X5 тут:

AxisFlying Manta 5 SE​

Рама AxisFlying Manta 5 SE підійде тим, у кого немає 3D-принтера та хто потребує готової до збірки 5-дюймової рами для FPV-дрона. Попри доступну ціну, ця рама вирізняється поєднанням функцій, простотою використання та естетичною привабливістю, що робить її чудовим варіантом для пілотів будь-якого рівня. Вона сумісна з більшістю, якщо не з усіма, FPV відеосистемами, крім DJI O4 Pro.

Manta 5 SE має роздільну конструкцію пластини для бортової електроніки [split deck design], яка зменшує вагу та водночас максимально збільшує простір для монтажу FPV-камери. Передбачено різні монтажні схеми для польотних контролерів і відеопередавачів різних розмірів. Комплектні 3D-друковані аксесуари роблять цю раму універсальною як для початківців, так і для досвідчених пілотів. Один із недоліків — пропелери будуть видні у відеопотоці FPV, що є характерним для X-подібних рам. Детальніше в огляді: https://oscarliang.com/axisflying-manta-5-se-frame/

Знайдіть AxisFlying Manta 5 SE тут:

Source One V5​

Рама TBS Source One V5 — одна з найдешевших рам для FPV-дрону від відомого бренду. Її популярність зумовлена відкритим вихідним кодом [open-source], що дає змогу знайти широкий вибір конструкцій TPU-аксесуарів онлайн — за умови наявності доступу до 3D-принтера. Запасні частини також легко доступні, що є додатковою перевагою. Проста, але ефективна конструкція рами забезпечує пристойні льотні характеристики та довговічність.

Однак до комплекту входить лише мінімально необхідний набір деталей. Щоб максимально використати можливості рами Source One V5, я рекомендую завантажити та надрукувати на 3D-принтері деякі деталі з термопластичного поліуретану (TPU) з таких платформ, як Thingiverse. Детальніше в огляді: https://oscarliang.com/source-one-v5/

Знайдіть раму TBS Source One V5 у цих постачальників:

FlyFishRC Volador​

FlyFishRC Volador — добре спроектована рама, яка виділяється оригінальністю та увагою до деталей, що робить її чудовим вибором для збірки FPV-дрона з O3 Air Unit. Однак збірка може виявитися дещо складнішою порівняно з іншими рамами через кількість компонентів, що може відлякати початківців. Крім того, рами Volador важчі за середній показник, що може не сподобатися тим, хто ставить продуктивність понад усе.

При цьому для пілотів, які цінують охайну та організовану збірку і не проти додаткової ваги, рами Volador варті розгляду. Наявність усіх необхідних TPU-деталей (термопластичний поліуретан) у комплекті є вдумливим доповненням, особливо для тих, у кого немає доступу до 3D-принтера.

Volador VX5:

Volador VD5:

Що таке рама FPV-дрону?​

Рама FPV-дрону є його основним елементом. Це "скелет", до якого кріпляться усі інші компоненти. Також він забезпечує захист усієї електроніки всередині дрона.

Типова рама FPV-дрона виготовляється з карбонових пластин і металевих деталей:

  • 4х променів [Arms]
  • Верхня та нижня пластини [Top / Main plate]
  • Кріплення для камери [Camera mount]
  • Стійки для плати [Standoffs]
  • Болти [Bolts]

Більшість рам мають схожу форму і конструкцію, але обрана вами рама може мати помітний вплив на льотні характеристики FPV-дрона. Не тільки вага і аеродинаміка, але й резонансна частота та жорсткість можуть впливати на те, наскільки добре дрон може літати.

Все що не призначене спеціально для перегонів, часто вважається фрістайл-рамою, яку ви можете використовувати практично для всього — наприклад, для фрістайл польотів на бандо, для зйомки кінематографічних кадрів на камеру GoPro або просто для розваг у місцевому парку. Рами для перегонів призначені для максимальної продуктивності за рахунок легкої ваги і мінімальної площі поверхні для зменшення опору. Це, як правило, робить гоночні рами складнішими у виготовленні та ремонті. Вони менш довговічні і забезпечують менший захист компонентів.

Ось рама для перегонів:

Загалом, якщо ви не берете участь у перегонах, ви, ймовірно, захочете вибрати фрістайл-раму, яка є набагато міцнішою та багатофункціональною. Ось рама для фрістайлу:

Оптимальна рама для FPV-дрону​

Не існує такого поняття, як «ідеальна рама». Все зводиться до вимог і застосування. Оптимальна рама для FPV-дронів повинна бути міцною і практичною, але при цьому максимально легкою. Якщо вам важливий більший захист, то рама буде потребувати більше матеріалу, а отже, стане важчою. Якщо ви хочете підвищити рівень практичності, ви будете використовувати більше аксесуарів, що збільшить вагу. Якщо ви хочете зменшити вагу, вам доведеться пожертвувати як міцністю, так і функціями. Ми просто не можемо мати все і одразу — вам слід визначити пріоритети, що є більш важливим для вас.

Багато сучасних рам для FPV-дронів дотримуються мінімалістичного дизайну: тонші промені, але товщий карбон. Ця тенденція насамперед спрямована на зменшення ваги та зниження «низькочастотного резонансу рами». На мою думку, резонанс рами є неминучим, але наявність жорсткої рами без всяких деталей має суттєво спростити налаштування фільтрів. Важливо пам'ятати, що Betaflight розвивається паралельно з конструкціями рам. Тому не лише рами покращують характеристики наших дронів — а й прогрес польотного програмного забезпечення.

Матеріал​

Roninuav Sohei Mk2 Frame Bottom Plates Carbon Fibre

Карбонове волокно [carbon fibre] є найпопулярнішим матеріалом для рам FPV-дронів через наступні свої переваги:

  • Низька вартість — робить його доступним для широкого кола пілотів, від початківців до професіоналів.
  • Легка вага — легший дрон означає більшу швидкість, кращу маневреність, довший час польоту та меншу руйнівну інерцію під час аварії.
  • Міцність — може витримувати високі навантаження та удари, з якими стикаються дрони під час польотів та зіткнень.
  • Жорсткість — карбонове волокно має високе співвідношення жорсткості до ваги. Жорсткість рами важлива для тюнінгу та льотних характеристик.
  • Широкі можливості налаштування — дозволяє виробникам виготовляти рами різних форм, розмірів і товщини відповідно до конкретних потреб пілотів і стилів польоту.

Недоліки карбонового волокна:

  • Електропровідність — якщо дроти під напругою торкаються рами, це може спричинити коротке замикання та пошкодження компонентів.
  • Може блокувати/послаблювати радіочастоти — для оптимальної потужності сигналу антену слід встановлювати за межами рами.

Використання різних металевих сплавів для болтів, гайок та фурнітури може вплинути на вагу та вартість. Сталь — найдешевший і найміцніший варіант, але й найважчий. Алюміній — найлегший, але й найм'якший, схильний до згинання під час аварій та легко руйнується при надто великому обертальному моменті. Титан — легкий і міцний, але дорогий. У мене є стаття, яка більш детально розповідає про різні метали, які використовуються для болтів.

Конструкція​

Рама дрона складається з двох основних частин: корпусу та променів.

Unibody Drone Frame

Корпус містить і захищає ваші електронні компоненти, такі як: контролер польоту, електронний контролер швидкості (4-in-1 ESC), FPV камеру та відеопередавач (VTX). Зазвичай корпус складається з нижньої пластини, верхньої пластини і декількох кріплень між ними, щоб утримувати їх разом. Промені призначені для кріплення двигунів. Форма і товщина відіграють величезну роль у міцності рами, адже під час зіткнення промені ламаються першими.

Іноді промені є частиною нижньої пластини і являють собою один суцільний елемент. Однак рами, у яких промені затиснуті між верхньою та нижньою пластинами, виграють від демпфування тертям, оскільки:

  • На кожній межі контакту між пластинами та променями виникають мікроскопічні відносні переміщення;
  • Ці переміщення перетворюють енергію вібрації на тепло;
  • Більше з'єднань — більше можливостей для розсіювання енергії.

Таке демпфування за рахунок тертя працює разом із демпфувальними властивостями самого матеріалу й суттєво зменшує кількість вібрацій, що доходять до польотного контролера.

Розміри рами​

Розмір рами квадрокоптера (або «політної основи», англ.: wheelbase) — це діагональна відстань між отвірами для двигунів, виміряна у міліметрах. Він визначає розмір пропелера, який ви можете на ньому використовувати. Через це розмір рами часто відносять до максимального розміру пропелера, який вона може підтримувати. Наприклад, коли кажуть «п'ятидюймова рама» — це означає, що вона розрахована на 5-дюймові пропелери.

Measure the size of a mini quad frame

Як виміряти розмір рами квадрокоптера

Оскільки двигуни встановлюються на самому кінці променів, то чим далі вони знаходяться від центру обертання, тим більшим буде момент інерції. Це створює опір кутовому прискоренню та гальмуванню, що робить ваш квадрокоптер більш повільним і менш керованим. Тому краще використовувати найбільші пропелери, які може витримати рама, щоб досягти максимальної продуктивності. Наприклад: якщо ви встановите 4-дюймові пропелери на 5-дюймову раму — вони не будуть працювати так само добре, як на 4-дюймовій рамі.

Ось таблиця, яка приблизно показує, які максимальні розміри пропелерів можуть підтримувати різні розміри рами міні-квадрокоптера:

Розмір рами, ммРозмір пропелера, " (дюйми)
280+7
220–2506
180–2205
150–1804
120–1503
90–1202

Конструкції рам​

mini quad frame arm layout: H, X, hybrid-X, Box

Типова рама може складатися з різних частин: 4 променів, 2–3 верхні/нижні пластини, які скріплюються стійками та болтами. Розташування променів вказує на те, як вони приєднані до рами FPV-дрону. Може здатися, що деякі схеми розташування пропелерів схожі (адже вони всі прямокутні), але це впливає на керування та льотні характеристики квадрокоптера. Існують й інші причини, які впливають на вибір тієї чи іншої моделі розташування пропелера.

H-рама​

Н-рама [вимовляється «ейч-рама»] має передній і задній промені перпендикулярні до середньої пластини, утворюючи форму «Н» [латинська літера «ха» чи англійська «ейч»]. Це уможливлює довгу й простору секцію корпусу, куди зручно встановлювати електроніку. Також така рама дуже проста для збірки. HD-камера і акумулятор можуть бути розміщені на верхній пластині, що дозволяє розподілити вагу квадрокоптера більш рівномірно. Із цієї причини він може здаватися менш маневреним, ніж Х-рами, через більший момент інерції на вісь тангажу. В останні роки більшість пілотів перейшла на Х-подібні рами.

Звичайні X-подібні рами (True-X)​

Промені звичайної Х-подібної рами перетинаються у центрі, утворюючи форму літери «X» [англ.: ікс], із однаковою відстанню між усіма отвірами для пропелерів до центру рами. Звичайні Х-подібні рами, як правило, мають більш збалансовані характеристики, оскільки дають можливість розташувати пропелери рівномірно один від одного. Стверджують, що з точки зору льотних характеристик вони майже не відрізняються від H-подібних, оскільки розподіл маси однаковий, тоді як інші фахівці вважають, що є різниця в тому, як навантаження впливає на раму через спосіб з'єднання променів з корпусом (подумайте про важелі). Також є відмінність у передачі вібрації до польотного контролеру через інше розташування променів.

Розтягнуті X-подібні рами (Stretch-X)​

Ця рама схожа на звичайну Х-подібну раму, але промені у ній розтягнуті далі один від одного [прим. перекл.: утворюючи таким чином прямокутник, а не квадрат, як промені звичайної X-рами. На додаток до цього: основа проміня (та його частина, яка кріпиться до майданчика бортової електроніки) у розтягнутої X-рами вужча за краї проміня — цебто місце кріплення моторів]. Ідея полягає в тому, щоб зменшити вплив передніх пропелерів на задні, а також покращити керованість на високих швидкостях і в крутих поворотах.

Рама «Дедкет» (Deadcat)​

Flyfish Volador Vd5 Frames Assemble Top

Геометрія рам типу «дедкет» — це асиметричне розташування пропелерів, тобто вони по-іншому розташовані спереду і ззаду. Таке розташування вигадали для того, аби пропелери дрона не потрапляли в поле зору камери. Це робить «дедкет» привабливим варіантом для кінематографічних зйомок.

Однак, через асиметричне розташування пропелерів пілоти можуть відчувати, що виконання повороту [yaw] дещо змішується із рухами по нахилу [roll]. Хоча мікшер у вашому польотному контролері може вміти компенсувати це, результат все може бути неідеальним. Вплив цієї проблеми значною мірою залежить від вашого стилю і швидкості польоту.

Для плавного кінематографічного польоту цей недолік, як правило, неістотний. Однак для пілотів, які віддають перевагу високим швидкостям і агресивним маневрам у стилі фрістайл (наприклад, виконуючи акробатичні рухи), це змішування може бути більш помітним і проблематичним. Betaflight сьогодні непогано з цим справляється, і чесно кажучи, я б не надто переймався — більшість пілотів, що займаються фрістайлом, різниці не помітять.

Ще одним недоліком рам типу «дедкет» є їхня вразливість під час аварій. Через специфічну конструкцію рами існує більша імовірність, що у разі аварії камера вашого дрона отримає пошкодження. Це важливий фактор, який слід враховувати при прийнятті рішення, чи підходить цей тип рам для вашого дрона.

Квадратна рама (Box frame)​

Квадратна рама — це замкнена X-подібна рама. По суті, вона створює міцнішу раму, яка з меншою ймовірністю може зламатися. Однак додатковий матеріал створює більший опір і вагу. Це не найкращий вибір для досягнення максимальної продуктивності, але, безумовно, допомагає покращити міцність променів.

Плюс-подібна рама (Plus frame)​

Замість того, щоб летіти вперед, як «Х», представлена рама летить, як знак «+». Це може мати певні переваги щодо турбулентності двигуна, оскільки бічні двигуни у цій рамі завжди обертатимуться без перешкод. Недоліком є те, що передній двигун і пропелер можуть легко потрапити в поле зору камери. Це не дуже поширений тип рам, окрім того, що він виглядає унікально і привертає увагу...

Монокорпусна (unibody) конструкція рами​

Деякі рами мають усі промені й нижню пластину, вирізані з одного шматка карбонового волокна, тому їх часто називають монокорпусною конструкцією [англ.: «unibody»]. Рама може бути спроектована із окремими змінними променями, але для цього потрібно додаткове обладнання, таке як болти, гайки та додаткова нижня пластина.

Монокорпусні рами набагато легші і спрощують збірку рами, але якщо ви зламаєте один промінь, вам доведеться замінити всю нижню пластину і перенести всі двигуни на іншу раму, а це дуже багато роботи. Для порівняння, в рамах з окремими променями ви можете просто замінити зламаний промінь. Що стосується жорсткості, я вважаю, що рами зі змінними променями жорсткіші, ніж цілісні, тому що промені зазвичай затиснуті між двома окремими пластинами. Але, звісно, жорсткість променів також залежить від ширини та товщини карбонового волокна.

Міцність рами FPV-дрону​

Flyfish Volador Vd5 Frames Assemble Top

Якість карбонового волокна: дешеві рами від невідомих брендів, швидше за все, використовують низькоякісне карбонове волокно, і вони, ймовірно, не будуть добре витримувати удари при падінні. На жаль, немає простого способу визначити це, просто подивившись на фото рами. Найкраще, що ви можете зробити, це ознайомитися з відгуками і прийняти рішення на основі ціни та репутації бренду.

Товщина рами: загалом, товстіший промінь має менше шансів зламатися, оскільки більша кількість матеріалу забезпечує більшу площу для розподілу навантаження під час аварії.

Точки навантаження: уникайте дизайну променів з гострими кутами, бо його набагато легше зламати під час аварії — вигини та округлі форми набагато кращі з точки зору міцності.

Напрямок швів: у карбоновому листі є шви, і напрямок різання насправді впливає на міцність. Карбонові пластини міцніші, якщо їх розрізати вздовж швів, і слабші, якщо розрізати під кутом 45 градусів до швів.

Товщина карбонового волокна​

Більш товсте карбонове волокно надає кращу міцність, жорсткість і зносостійкість, але воно також має більшу вагу. Міцність має найбільше значення для променів, оскільки вони беруть на себе основне навантаження під час аварії. Саме тому часто можна побачити верхню, центральну і нижню пластини, вирізані з більш тонкого 3 мм або навіть 2 мм карбонового волокна.

У 5-дюймових рамах зазвичай використовуються промені товщиною 5 мм, але з розвитком пропелерів більш поширеними стали промені товщиною 6 мм, щоб витримувати більшу силу ударів на швидкості. Для 5-дюймової рами вам слід шукати промені товщиною не менше 5 мм, для рам менших розмірів (3–4 дюйми) ви можете зменшити товщину до 4 мм або навіть до 3 мм. Для 2-дюймових рам достатньо 2,5 мм (або навіть 2 мм). Будь-яка рама тонша за 2–2,5 мм буде занадто легко ламатися та, ймовірно, буде занадто гнучкою для забезпечення гарних характеристик при польоті.

Напилення країв з карбонового волокна​

Якщо карбонове волокно у вашій рамі не має скошених країв, ви можете самостійно обробити ці гострі та грубі краї. Це має сенс не лише для кращого вигляду, але й з наступних практичних причин:

  • Гострі краї можуть перерізати дроти та LiPo-стрічки акумів, якщо вони будуть тертися об них;
  • Зняття фаски з країв, а потім нанесення Ціанакрилового клею (CA) може запобігти руйнуванню карбонового волокна при жорсткому зіткненні.

Ось тут я демонструю як підготувати каркас з карбонового волокна, підпиливши краї. Найкраще робити це під проточною водою, щоб уникнути вдихання карбонового пилу, оскільки наддрібні частинки шкідливі для ваших легенів.

Стилі польоту

Кожна рама призначена для конкретного застосування і стилю польоту, які зазвичай вказуються в описі продукту. Стилі польоту бувають наступні:

  • Фрістайл;
  • Перегони;
  • Тривалі польоти;
  • Кінематографічний.

З огляду на це, немає жорсткого правила, яку раму ви повинні використовувати для якої мети. Ви можете влаштовувати перегони з фрістайл-рамою, або ж фрістайлити з гоночною рамою. Якщо ви тільки починаєте, я б рекомендував раму для фрістайлу, оскільки вони універсальні, їх легше сконструювати завдяки місткому корпусу, і вони відносно стійкі до зіткнень.

Монтаж батареї​

Flyfish Volador Vd5 Frames Assemble Top

Як встановлювати LiPo батарею, зверху чи знизу рами? Ось більш детальна дискусія про те, де краще встановити батарею зверху чи знизу. Для фрістайл конструкцій я зазвичай встановлюю батарею зверху з двох причин:

  • Центр маси знаходиться ближче до рівня (або площини) пропелерів, де генерується обертальна сила. Це зменшує момент інерції при обертанні, а також, з мого досвіду, покращує керованість квадрокоптера на поворотах.
  • Багаторазові приземлення на батарею можуть пошкодити її (зіткнення — це інша справа, ніколи не знаєш, яка сторона прийме на себе удар).

Для більшості гоночних рам обирають нижнє розташування батареї через брак місця зверху.

Інші міркування​

Естетика​

Тут мало що можна сказати, окрім того, що ми вважаємо це важливим фактором при створенні FPV-дрона. Ви повинні конструювати квадрокоптер, який вам подобається з естетичної точки зору. Виберіть свою улюблену раму! Якщо ви захоплені однією з рам, всі інші фактори стають менш значущими.

Вага​

Вага рами залежить від того, як вона сконструйована, скільки матеріалу використано і яке обладнання використовується. Гоночні рами розміром 5 дюймів важать в середньому 60–90 г, в той час як рами для фрістайлу часто важають 90–120 г. Крім коротшого часу польоту, більша вага означає, що при зіткненні буде більший імпульс. Важчий квадрокоптер отримує сильніший удар при тій же швидкості у порівнянні з легшим. Зазвичай це більш ніж компенсується продуманою конструкцією, але варто зазначити, що вага сама по собі не забезпечує довговічність.

Кріплення FPV-камери​

Існує два основних розміри FPV-камер: мікро та нано. Переконайтеся, що рама підтримує розмір камери, який ви плануєте використовувати. З'ясуйте, який кут нахилу камери допускається в рамі. Кут нахилу камери впливає на те, як швидко ви можете/хочете літати на своєму квадрокоптері.

Для фрістайлу досить популярний кут нахилу 20–30 градусів, в той час як деякі екстремали нахиляють камеру назад на 60 градусів. Занадто малий або занадто великий кут нахилу може сильно вплинути на ваш досвід управління FPV-дроном, особливо якщо ви новачок. Я вважаю, що ідеальним варіантом буде фрістайл-рамка, яка дозволяє легко регулювати кут нахилу камери в діапазоні від 0 до 45 градусів. Якщо ви тільки починаєте, вам варто почати з меншого кута, наприклад, від 5 до 10 градусів, і повільно збільшувати його в міру свого прогресу.

Монтаж польотного контролера​

Переконайтеся, що рама сумісна з польотним контролером та електронним контролером швидкості, які ви плануєте використовувати. Найчастіше польотний контролер має розміри: 30,5 × 30,5 мм або 20 × 20 мм. Менші рами (2 або 3 дюйми) навіть підтримують польотні контролери розміром 25,5 × 25,5 мм або 16 × 16 мм.

Жорсткість​

Ми вже згадували про важливість жорсткості рами більше десятка разів. Добре спроектована рама повинна бути міцною, стійкою до зіткнень, але водночас жорсткою. Якщо під час польоту відбувається згинання або деформація променів, ваш квадрокоптер буде схильний до проблем з вібрацією. Як наслідок, квадрокоптер буде важко налаштовувати, а на відео з FPV-дрону, а також на HD-кадрах польоту може з'явитися «замилювання» зображення. Якщо ваш квадрокоптер страждає від вібрації, контролер польоту повинен працювати інтенсивніше, щоб стабілізувати коптер, а в екстремальних випадках вібрація може навіть призвести до перегріву двигунів.

Монтаж HD камери​

Якщо ви плануєте літати з HD-камерою, такою як GoPro або Insta360 GO2, переконайтеся, що рама підтримує її. Можливо, вам доведеться витратити додаткові кошти, щоб придбати 3D-друковане кріплення, або воно може бути в комплекті.

Запчастини​

Відсутність запчастин означає, що при поломці променю або верхньої пластини доведеться купувати нову раму. Якщо рама, яку ви хочете купити, коштує дорого, але до неї немає запасних частин, можливо, вам варто переглянути своє рішення.

Захист двигуна​

Додатковий матеріал навколо кріплення двигуна потенційно може захистити ваші двигуни від пошкодження під час аварії, але це збільшує вагу квадрокоптера.

Рама з 3D-друку — погана ідея​

Рами з 3D-друку зазвичай не підходять для FPV-дронів через недостатню жорсткість.

Це призводить до наступних наслідків:

  • Резонансні частоти рами опускаються в той самий діапазон, що й реальні польотні рухи;
  • Вібрації посилюються замість того, щоб гаситися;
  • Фільтри більше не можуть відокремити шум від реального руху;
  • Польотний контролер «плутається», що викликає коливання і некеровану поведінку.

Що може підвищити шанси на успіх, якщо все ж доводиться використовувати пластикову або 3D-друковану раму?

Особисто я б просто уникав рам із 3D-друку і пластикових рам загалом. Але якщо без цього не обійтися, можна спробувати зробити дрон менш потужним і менш чутливим.

Так, ви правильно прочитали — замість того, щоб робити дрон потужним і чутливим, як ми зазвичай робимо у FPV, з пластиковими рамами ми робимо навпаки. Оскільки дрон рухається повільно і плавно, частоти реального руху залишаються значно нижчими за резонанс рами. Це розділення дозволяє легше відфільтрувати небажаний шум.

Менша потужність + повільніша реакція = рух на нижчих частотах = менше проблем із резонансом

Однак це також створює жорстке обмеження наскільки добре ваш дрон може літати.

Еволюція рам FPV-дронів​

Це були деякі з найбільш знакових конструкцій рам для FPV дронів, де запропоновані оригінальні та унікальні функції. Якщо є інші рами, про які, на вашу думку, варто було б розповісти, будь ласка, напишіть у коментарях нижче.

Рами Blackout, випущені в 2014 році, стали першими в історії для 5-дюймових квадриків. Вони були дорогими навіть за сьогоднішніми мірками, і через свою популярність були важкодоступними в той час. Незабаром після цього була випущена модель ZMR250, яка була створена під впливом Blackout, але була набагато доступнішою, в тому числі і за ціною.

Рами Lumenier QAV стали популярними завдяки їх спонсорству пілота Charpu. А ще були круті, але дуже важкі Atas Defiance 265 і Robocat.

Рама Alien від ImpulseRC стала ще однією культовою рамою 2015 року, оскільки це була одна з перших звичайних X-подібних рам [true-X], яку використовували багато найкращих пілотів того часу. Рами серії Armattan F також були дуже популярні у той же період.

Найпопулярніший розмір FPV-дрона — 5 дюймів, оскільки він пропонує найкращий баланс між потужністю та маневреністю. І з того часу стандартні Х-подібні рами стали стандартом для 5-дюймових дронів.

Пізніше стали з'являтися рами із різними конструкціями камер, а 3D-друк почав відігравати все більшу роль у виробництві міні-квадрокоптерів.

Для виготовлення рам використовували різні матеріали, наприклад Ragg-E створений із надміцного HDPE (поліетилен високої щільності). З іншого боку, деякі рами намагалися виготовити максимально легкими, зробивши тонкі промені, схожі на палички для суші, як-от Х-foot або QAV-ULX.

У 2-й половині 2016 року ми почали спостерігати, як конструкції з бічних пластин замінюють стійки. Armattan Armadillo і DemonRC Fury були чудовими прикладами таких конструкцій.

На початку 2017 року в конструкціях рам почали використовувати алюміній (та інші металеві сплави). Ці матеріали часто використовуються для додаткового захисту FPV-камери та інших компонентів. Вони можуть бути заанодовані аби додати рамі палітру яскравих кольорів [прим. перекл.: і захистити матеріал від окислення]. Ці нові конструкції були міцнішими але й виглядали просто розкішно!

Обидві рами, Quad Obsession та Armattan Chameleon, були представлені у наших рекомендаціях у 2017 році.

Чи варто купувати копію рами аби заощадити гроші?​

Без сумніву, на ринку є багато рам за завищеними цінами. І клонування є справжньою проблемою в цій справі, тому що скопіювати дизайн рами дуже просто і дешево. Якщо все, що ви можете собі дозволити — це клон, то неодмінно придбайте його і кайфуйте! Але, будь ласка, намагайтеся уникати клонів, коли це можливо, не тільки заради якості, але й заради подальшого розвитку галузі. Виробник інвестує місяці у розробку, тестування і випуск рами. Клонувальники просто крадуть вже готове.

Особливо це стосується міні-квадрокоптерів, адже це просто шматки карбонового волокна, які може виготовити будь-хто за допомогою комп'ютеризованої системи керування (яка зчитує командні інструкції спеціалізованої мови програмування і керує приводами метало-, дерево- чи пластмасообробних верстатів). Тому виробники рам неминуче страждають від копіювання і клонування. Клони можуть продавати свої рами за половину ціни або навіть нижче, тому що вони не інвестували в розробку, і вони часто використовують дешевший матеріал.

Історія редагування​

  • Березень 2017 — статтю створено.
  • Лютий 2018 — додано опис конфігурації та зображення, оновлене зображення розміру рам, додане анатомічне зображення, виправлено різноманітні граматичні помилки.
  • Травень 2022 — переглянуто.
  • Лютий 2023 — додано ще кілька зображень.
  • Травень 2025 — оновлено рекомендації (GEPRC Vapor D5/X5, AxisFlying Manta 5 SE, FlyFishRC Volador), оновлено розділ Source One V5, додано параграф про демпфування тертям у розділі «Конструкція», параграф про мінімалістичний дизайн у розділі «Оптимальна рама», речення про Betaflight у розділі «Дедкет», новий розділ «Рама з 3D-друку — погана ідея».