محركات درون سباق FPV: أربعة خيارات من T-Hobby من 9.8 g إلى 34.3 g

يُنتقى درون سباق FPV بما يحدث في الثانيتين اللتين تليان الخروج من المنعطف، لا بما يفعله على منصة الاختبار. فدورة العمل في السباق سلسلة من الدفقات القصوى وتغييرات الاتجاه الحادّة واستعادة التوازن بعد اضطراب المروحة، وكلها داخل حزمة بطارية واحدة، وكل واحد من هذه الأحداث حالة انتقالية: فعلى الدوّار أن يغيّر سرعته بسرعة، وأن يحافظ عليها ريثما تعضّ المروحة الهواء من جديد، وأن يفعل ذلك من دون أن يخرج اللفّ من غلافه الحراري قبل صفارة النهاية. وذلك ما يجعل المواصفات المفيدة مختلفة عن تلك التي تحسم بناءً طويل التحمل أو بناءً للرفع الثقيل. ويتناول هذا الدليل أربعة محركات من T-Hobby تغطّي فئتين من فئات السباق — وحدة كتلتها 9.8 g صُنعت لهياكل 3 بوصات، وثلاث وحدات من فئة 2207 لهياكل 5 بوصات — ويوضّح القيمة المسجَّلة التي تحسم الاختيار في كل حالة.

الوحدات الأربع محركات دوّار خارجي بلا فرش تُقاد بمنظّم سرعة إلكتروني خارجي، وتقع جميعها في فئة واحدة على ToBMS، هي محركات الدرون. وما يفصل بينها هو فئة المروحة وقيمة KV وهندسة الجزء الثابت ونافذة جهد الحزمة والكتلة، وتتوزّع هذه الفروق على سباق فئة whoop وسباق 5 بوصات القياسي والطيران الحرّ. وكل رقم مقتبس هنا مأخوذ من سجل منتج ToBMS المقابل؛ أما التحويلات بين الغرامات والكيلوغرامات وأي نسبة مبنية من قيمتين مسجَّلتين فتُوسم بأنها مشتقة، وحيث لا يحمل حقل ما قيمة تُوسم بأنها ناقصة بدل أن تُملأ. وثلاثة من السجلات الأربعة لا تحمل جميع الأعمدة، ومعرفة أي عمود غائب في أي سجل جزء من اتخاذ القرار.

إجابة سريعة

القرار الأول هو فئة المروحة، لأن كل ما عداها يتبع منها. فبالنسبة إلى هيكل 3 بوصات، حيث يستقرّ كل غرام في نهاية ذراع وتكون المروحة صغيرة إلى حدّ تهيمن فيه عطالة المحرك على القرار، فإن F30 هو الوحيد بين الأربعة المصنوع لهذه المهمة: 9.8 g، وجسم قياس Ø17.9 × 17.4 mm بجزء ثابت بتكوين 9N12P، و 351 g من أقصى دفع مسجَّل، وتصنيف 4S. ولا يقع أي محرك آخر هنا في فئته، ووضع محرك كتلته 33 g على هيكل 3 بوصات يكلّف من الرشاقة أكثر مما يردّ من الدفع.

وفي سباق 5 بوصات يُحسم الاختيار بنوع الحزمة. فحيث يعمل البناء على 4S ويريد أعلى دفع مسجَّل متاح، يُسجّل F60PRO V KV1750 مقدار 1883 g من الدفع عند كتلة 34.3 g على جزء ثابت بتكوين 12N14P. وحيث يُطيَر الهيكل نفسه على 4S يومًا وعلى 6S يومًا آخر، يحمل F60PRO IV V2 KV1750 نافذة 4-6S وهو الوحيد هنا الذي ينشر رقم تيار مستمر — 36 A على نافذة 180 ثانية، إلى جانب 819 W للنافذة نفسها. وحيث يبقى البناء على عدد خلايا أدنى ويريد أقصى سرعة دوّار لا أقصى عزم، يكون F50 KV2150 هو الشاذّ عن المجموعة عند 2150 KV، و 28.56 g، و 1273 W من القدرة القصوى المسجَّلة — وهي أعلى قدرة وأدنى كتلة بين وحدات 5 بوصات الثلاث.

وما لا يعطيه أيّ من السجلات الأربعة هو رقم استجابة بالميلي ثانية. فالاستجابة تُقرأ بصورة غير مباشرة، من الكتلة الدوّارة ومقاومة اللفّ وهندسة الجزء الثابت وعطالة المروحة التي ستُركَّب عليه. ولذلك فإن مقارنة تُبنى على الدفع وحده ترتّب هذه المحركات على نحو شبه معكوس: فأعلى دفع مسجَّل هنا يعود إلى محرك من فئة 5 بوصات، في حين تعود أكبر نسبة دفع إلى كتلة إلى محرك آخر، ولا يقدّم أيّ من هذين الترتيبين تنبؤًا بالوحدة التي تستعيد استقرارها بأكثر صورة نظيفة بعد حالة اضطراب المروحة.

ما الذي يطلبه واجب السباق من المحرك

لا شيء في بنية محرك السباق يميّزه عن أي محرك دوّار خارجي بلا فرش صغير آخر. والذي يختلف هو شكل الحمل، وشكل الحمل هو ما يحدّد أي جزء من المواصفة يصبح القيد المُحكِم.

دفقات قصوى، لا طيران مستقر

يقضي هيكل طويل التحمل أو هيكل الرفع الثقيل معظم رحلته عند نقطة تشغيل شبه ثابتة، ويكون سؤال تحديد الحجم هو ما إذا كانت تلك النقطة تقع داخل تصنيف مستمر. أما الرباعي السباقي فلا يقضي تقريبًا أيّ جزء من رحلته هناك. فالخانق يتغيّر عبر المدى كله تقريبًا عدّة مرّات في اللفّة، ويستقرّ المتوسط أدنى من الذروة بفارق كبير، وتُرتاد الذروة كثيرًا ولمدد قصيرة. والغلاف المعنيّ هو إذن غلاف حالة انتقالية متكرّرة: كم من الدفع متاح بينما تكون الطائرة متحرّكة أصلًا، وكم بسرعة يمكن تسريع الدوّار إليه، وكم من الحرارة تخلّف كل ذروة.

وهذا يعيد صياغة معنى الدفع. فأقصى دفع يُسجَّل في ToBMS رقم واحد مأخوذ من بيانات الاختبار الخاصة بالمُصنّع نفسه، ويصف مروحة واحدة عند خانق واحد وجهد واحد. وعلى هيكل سباقي، يكون السؤال الأول الذي يجيب عنه هو ما إذا كان كل محرك قادرًا على رفع ربع الوزن الإجمالي مع ما يتبقّى لسلطة التحكم، والسؤال الثاني هو ما إذا كانت منظومة الدفع بأكملها قادرة على تقديم ذلك مرارًا من دون أن تطهو نفسها. وأكبر رقم دفع نادرًا ما يصنع أسرع لفّة.

المروحة تحدّد مقاس الجزء الثابت

يأتي قطر المروحة أولًا في الممارسة لأن الهيكل هو من يحدّده. فهيكل 3 بوصات لا يستطيع تدوير مروحة 5 بوصات، ولذلك يجب أن يكون المحرك الذي يديرها صغيرًا وخفيفًا وملفوفًا لبلوغ سرعة دوّار مرتفعة جدًا؛ أمّا هيكل 5 بوصات فيستوعب عزمًا أكبر بكثير، فيمكن لمحركه أن يستخدم جزءًا ثابتًا أكبر ونحاسًا أكثر. وتُظهر السجلات الأربعة ذلك مباشرة: فوحدة 3 بوصات تقيس Ø17.9 × 17.4 mm بجزء ثابت بتكوين 9N12P، وتتجمّع وحدات 5 بوصات الثلاث حول Ø26.8-27 mm بجزء ثابت بتكوين 12N14P وبطول أكبر بكثير.

ويترتّب على ذلك نتيجتان، وكلتاهما أهمّ من قيمة KV. فالكتلة الدوّارة في نهاية الذراع تُضاف إلى عطالة الهيكل في الدوران والميل، ولذلك تجعل المحركات الثقيلة الطائرة تبدو بطيئة حتّى حيث تولّد دفعًا وفيرًا. والجزء الثابت الأكبر يحمل نحاسًا أكثر بمقاومة أدنى، وهو ما يحوّل جزءًا أكبر من الحزمة إلى دفع بدل الحرارة. وكلا الأثرين هما سبب وقوع فئة FPV بأكملها أدنى بكثير في الكتلة من أي محرك للأجنحة الثابتة ذي دفع مماثل — فالمقارنة كلها تتعلّق بما يطلبه السباق من الدوّار عشر مرّات في اللفّة.

قيمة KV بيان عن الحزمة

تصف قيمة KV مدى سرعة دوران المحرك لكل فولت من دون حمل، ولذلك فهي لا تقول شيئًا عن الإمكانات في حدّ ذاتها — بل تقول أيّ تركيبة من عدد الخلايا والمروحة تضع الدوّار عند سرعة قابلة للاستخدام. فوحدة 2150 KV على 4S تبلغ تقريبًا السرعة نفسها بلا حمل التي تبلغها وحدة 1750 KV على عدد خلايا أعلى، وهذا هو سبب تعذّر مقارنة قيمتَي KV في هذه المجموعة كما لو كانت إحداهما أقوى من الأخرى. إنهما جوابان عن السؤال نفسه، مطرحان بحزمتين مختلفتين.

والقراءة العملية أن تغيير قيمة KV يفرض عادةً تغيير الحزمة أو تغيير المروحة، وهذان المكوّنان هما من يحدّدان ما إذا كان التبديل تحسينًا. ولهذا أيضًا يكون السجل الذي لا يحمل قيمة KV صعب التموضع فعلًا: فسجل F30 يحمل قيمة KV في ورقة بيانات المُصنّع، ولذلك تبدأ مطابقته مع حزمة ومروحة من هناك لا من هذه المقارنة.

الاستجابة والمقاومة وما يسجّله تيار الخمول

حقلان مسجَّلان يقومان مقام الاستجابة، ولا أحدهما قياس زمن. فمقاومة اللفّ تقول كم من الجهد المُطبَّق يُفقد عبر النحاس مع ارتفاع التيار؛ والمقاومة الأدنى تعني عزمًا أكبر متاحًا لكل أمبير أثناء التسارع، وجزءًا أقلّ من الحزمة ينتهي حرارةً. أمّا تيار الخمول عند 10 V فهو تيار اللاحمل الذي يسحبه المحرك لتدوير نفسه، فهو مؤشّر على فواقد الحديد والمحامل والتحويل التي تُدفع باستمرار بصرف النظر عمّا تفعله المروحة.

ويصفان معًا سلوك المحرك في الجزء من مدى الخانق الذي يُحسم فيه السباق: الخروج من منعطف بخانق منخفض إلى القدرة الكاملة. وحيث يكون هذان العمودان مسجَّلين أصلًا، فمكانهما المقارنة نفسها التي يقع فيها الدفع. وحيث لا يكونان — ووحدتان من الأربع تنقصهما هذه الناحية — فالجواب الأمين هو معاملتهما أسئلةً مفتوحة تُطرح على المُصنّع، لا افتراض قيمة لهما من طراز مجاور.

الأرقام التي تحسم الاختيار

ستّ مجموعات من القيم تحمل تقريبًا كل القرار. ثلاث منها منشورة للمحركات الأربعة جميعًا، وثلاث لا تحمل جميع الأعمدة، وهذا ما يستحقّ معرفته قبل رسم قائمة أولية.

الفئة وقطر المروحة

هذا هو المرشّح الذي يُقصي المرشّحين لا الذي يرتّبهم. فمحرك محدَّد الحجم لمروحة 5 بوصات ليس خيارًا ضعيفًا على هيكل 3 بوصات؛ إنه ببساطة الجزء الخطأ، لأن الكتلة تستقرّ حيث يقلّ احتمال الهيكل لها، ولأن الهيكل لا يستطيع توفير مساحة القرص التي تبرّر تلك الكتلة. وعلى العكس، لا يستطيع محرك 3 بوصات على هيكل 5 بوصات أن يدير مروحة كبيرة إلى سرعة مفيدة من دون تجاوز ما بُني الجزء الثابت لتبديده. وتحديد الفئة هنا صريح في السجلات: فـ F30 يحمل تصنيف 4S وجسمًا قطره 17.9 mm لعمل 3 بوصات، والوحدات الثلاث الأثقل محركات من فئة 2207 لهياكل 5 بوصات، وتحمل معرّفات منتجات المُصنّع نفسه تعيين الجزء الثابت هذا.

قيمة KV في مقابل عدد الخلايا

مع ثبات الفئة، تقول قيمة KV ونطاق الخلايا المسجَّل معًا أين تستقرّ نقطة التشغيل. وحدتان من الأربع تنشران نافذة جهد — F30 عند 4S، و F60PRO IV V2 عند 4-6S — وواحدة، هي F60PRO V، تسجّل 4S فقط. أمّا رقم خلايا F50 فمذكور في ورقة بيانات المُصنّع، وقيمة KV لا يمكن تأويلها من دونه.

وتشترك وحدتان من وحدات 5 بوصات الثلاث في تصنيف 1750 KV نفسه، ومقارنتهما هي حيث تصبح الحسبة مثيرة للاهتمام. فهما متقاربتان في القطر عند 26.8 mm، وتختلفان بمقدار 1 mm في الطول و 0.8 g في الكتلة، ومع ذلك يختلف أقصى دفع مسجَّل لديهما بنحو 9 في المائة — وهو رقم مشتق. قيمة KV نفسها، وتكوين الجزء الثابت نفسه، وغلاف متشابه، ودفع مختلف اختلافًا مادّيًا: أمّا الفروق المتبقية ففي اللفّ والمغنط والجهد المقصود، وهذا هو سبب أن الوحدتين غير قابلتين للاستبدال إحداهما بالأخرى، حتّى ولو أوحت قيم KV في جدول مواصفات بعكس ذلك.

الدفع في مقابل الكتلة

النسبة المشتقة المفيدة الوحيدة في مقارنة سباقية هي أقصى دفع مقسومًا على كتلة المحرك نفسه، لأنها تقول كم من قدرة الطائرة على الرفع يُشترى بكتلة يجب تسريعها عند كل تغيير اتجاه. ووفق الأرقام المسجَّلة تتفاوت الوحدات الأربع تفاوتًا كبيرًا: نحو 36 و 75 و 52 و 55 ضعف كتلتها لـ F30 و F50 و F60PRO IV V2 و F60PRO V على التوالي — وجميعها مشتقة.

وهذا النمط يستحقّ التوقّف عنده، لأنه ليس ما يوحي به عمود الدفع وحده. فـ F50 يملك أدنى كتلة بين وحدات 5 بوصات الثلاث وأعلى نسبة دفع إلى كتلة، في حين يملك F60PRO V أعلى دفع مسجَّل ونسبة متوسّطة. أمّا F30، في الطرف الآخر من مدى الحجم، فله أدنى نسبة بين الأربعة — وهو ما يحدث عندما يُصغَّر الجزء الثابت إلى حدّ يسمح بوضعه على هيكل 3 بوصات، وهو ثمن تدفعه هذه الفئة عن قصد في مقابل الرشاقة، لا عيب فيها.

نافذة الجهد واختيار الحزمة

يُحدَّد عدد الخلايا عادةً بالحزمة التي يملكها البنّاء أصلًا، لكنه يتفاعل مع كل شيء آخر. فالجهد الأعلى عند قدرة معيّنة يعني تيارًا أدنى، فتنخفض الخسائر في اللفّ والكابلات ومنظّم السرعة الإلكتروني؛ والجهد الأدنى يحتاج نحاسًا أغلظ وموصلات أكبر لنقل القدرة نفسها. وهذا هو سبب إثارة أوسع نافذة مسجَّلة في المجموعة للاهتمام: فنطاق 4-6S في F60PRO IV V2 يعني أن المحرك نفسه يمكن أن يجلس على حزمة تدريب 4S معتدلة أو حزمة سباق 6S عالية التفريغ، وهو أمر مفيد فعلًا حيث يخدم هيكل واحد الغرضين معًا.

وهناك فحص مشتق واحد متاح هنا، وهو من نوع الحسبة الذي يستحقّ الإجراء قبل الوثوق بعمود القدرة. فإذا كانت القدرة القصوى لـ F60PRO IV V2 البالغة 819 W على 180 ثانية وتياره المستمر 36 A للنافذة نفسها ناتجين من الاختبار نفسه، فإن جهد الحزمة الضمني يبلغ نحو 23 V — وفق تقديرنا من الرقمين المسجَّلين — وهو يقع قرب أعلى نافذة 4-6S لا عند 4S. وبهذه القراءة، يصف رقم 819 W ما يفعله المحرك في النطاق الأعلى من مدى خلاياه، ولا ينبغي لبناء على 4S أن يتوقّعه.

تيار الخمول ومقاومة اللفّ

تيار الخمول عند 10 V منشور لثلاثة من الأربعة: 0.8 A على F30، و 1.2 A على F60PRO IV V2، و 1.0 A على F60PRO V، ورقم F50 مذكور في ورقة بيانات المُصنّع. والترتيب هو ما تتوقّعه المقاسات — فالجزء الثابت الأكبر الذي يدير مروحة أكبر يسحب تيارًا أكبر عند اللاحمل — ولا واحد من الأرقام الثلاثة كبيرًا في القيم المطلقة. والمقاومة مسجَّلة لثلاثة من الأربعة كذلك: 47 mΩ على F50، و 70 mΩ على F60PRO IV V2، ولا قيمة على F60PRO V.

وحساب الفواقد يستحقّ سطرًا واحدًا. فعند تياره المستمر المسجَّل 36 A، يبدّد لفّ F60PRO IV V2 ذو 70 mΩ نحو 91 W على شكل خسائر نحاس — وهو تقديرنا، غير مصحَّح لدرجة الحرارة، ونحو 11 في المائة من الـ 819 W التي تسجّلها النافذة نفسها. وهذه الخسارة حرارة داخل محرك مطلوب منه إعطاء القدرة الكاملة مرارًا داخل حزمة واحدة، ولذلك ينتمي عمودا المقاومة والتيار إلى الجملة نفسها التي ينتمي إليها عمود الدفع.

الغلاف والعمود والكابلات

تُحدّد الأعمدة الميكانيكية ما إذا كان يمكن تركيب المحرك فعلًا، وهي في هذه الفئة تقول شيئًا عن طريقة بقائه أيضًا. فبُعدا الوحدتين الأصغر من وحدات 5 بوصات متقاربان — Ø26.8 × 32.7 mm على F60PRO IV V2 و Ø26.8 × 31.7 mm على F60PRO V — في حين يقيس F50 Ø27 × 29.5 mm، ليكون الأعرض والأقصر بين الثلاثة. أمّا F30، عند Ø17.9 × 17.4 mm، فيبلغ نحو ثلث حجمها.

ويقسم قطر العمود المجموعة: فـ F50 يسجّل عمودًا 5 mm في حين تسجّل وحدتا F60PRO عمودًا 4 mm، وهو ما يؤثّر على توافق المراوح وعلى مقدار ما يتحمّله مقعد المروحة من ضرر عند الاصطدام. وتسجّل وحدتا F60PRO كابلات 20 AWG، وينشر F60PRO IV V2 طول كابل 150 mm، وهو ما يكفي للوصول إلى منظّم سرعة إلكتروني من نوع 4 في 1 مثبَّت في وسط المكدّس. وحيث لا يُسجَّل طول كابل، تُتحقَّق التقديرات مقابل القطعة نفسها لا مقابل طراز شقيق.

مقارنة بين أربعة محركات لدرون سباق FPV

يجمع الجدول أدناه الوحدات الأربع بترتيب تصاعدي حسب الكتلة. وكل قيمة كما نُشرت في سجل كل منتج من منتجات ToBMS.

المحركات الأربعة مدرجة كلها في فئة محركات الدرون على ToBMS، وكلها منشورة من T-Hobby. ويُخزَّن الدفع بالغرامات في كل سجل ويُعرض هنا كما سُجّل؛ أمّا نسب الدفع إلى الكتلة المقتبسة في مواضع أخرى من هذا المقال فمشتقة من هذه الأرقام وتُوسم بأنها مشتقة حيثما وردت. وثلاث قيم مذكورة في ورقة بيانات المُصنّع لا في السجل: قيمة KV لـ F30، ورقم خلايا F50، وقطر الجزء الثابت ومقاومة اللفّ والقدرة في F60PRO V.

أول ما يُبيّنه الجدول أن الفئة، لا الجودة، تفسّر معظم الانتشار. فعبر المدى من 9.8 g إلى 34.3 g تتحرّك كل الأرقام المعنيّة معًا: يرتفع الدفع بمعامل يقارب خمسة أضعاف من أصغر وحدة مسجَّلة إلى أكبرها، في حين ترتفع الكتلة بمعامل نحو 3.5 — وكلاهما مشتق. وتلك الفجوة هي مجمل الحجّة بين الفئتين، وهي سبب ظهور F30 في مقارنة سباقية أصلًا: فالأمر لا يتعلّق بمحرك 5 بوصات ضعيف، بل بمحرك صغير.

والنمط الثاني يستقرّ داخل مجموعة 5 بوصات وهو الأنفع بينها. فوحدات فئة 2207 الثلاث تقع في نطاق 0.2 mm من بعضها في القطر وفي نطاق 5.8 g في الكتلة، ومع ذلك تسجّل 1730 g و 1883 g و 2136 g من الدفع — وهو انتشار بنحو 23 في المائة من أدناها إلى أعلاها، مشتق من القيم المسجَّلة. ولا شيء في الأعمدة المشتركة يفسّر ذلك. والجواب فيما يختلف: قيمة KV ونافذة الجهد والطول واللفّ، وهو ما يعني أن الاختيار بينها سؤال عمّا يفعله الهيكل والحزمة، لا عن أيّ وحدة أفضل موضوعيًا.

أمّا النمط الثالث فيتعلّق بما هو ناقص. فالوحدة ذات أعلى دفع مسجَّل — F60PRO V — سجلها لا يحمل مقاومة ولا قدرة ولا رقم تيار، والوحدة ذات أعلى قدرة — F50 — سجلها لا يحمل عدد خلايا ولا تيارًا. ومقارنة تحتاج العمودين كليهما كاملين ستضطرّ إلى استبعاد اثنتين من الأربع، وهي حجّة معقولة لمعاملة هاتين الفجوتين أوّل سؤالين يُطرحان على المُصنّع.

قراءة المحركات الأربعة في مقابل السباق

لا تصبح الأرقام المسجَّلة قرارًا إلا عندما تُقرأ في مقابل ما تفعله الطائرة. وكل واحدة من الأربع أدناه تناسب نوعًا واحدًا من الطيران، ولا واحدة منها تناسب الأنواع الأربعة جميعها.

F30 — جواب 3 بوصات، عند 9.8 g

يُعدّ F30 أخفّ محرك مسجَّل في هذه الفئة على الإطلاق عند 9.8 g، ويقيس Ø17.9 × 17.4 mm بجزء ثابت بتكوين 9N12P، مع 351 g من أقصى دفع وتصنيف 4S. وتياره عند الخمول البالغ 0.8 A عند 10 V هو الأدنى في المجموعة، وهو ما يتّسق مع أصغر جزء ثابت يؤدي أقلّ قدر من العمل لتدوير نفسه. وقيمة KV مذكورة في ورقة بيانات المُصنّع، لذا تبدأ مطابقته مع حزمة ومروحة من هناك.

وما تُظهره الأرقام هو نتيجة الفئة. فمقاومته المسجَّلة هي الأعلى في المجموعة بفارق واسع، ودفعها يقارب خُمس دفع الوحدات الأكبر، ونسبة الدفع إلى الكتلة لديه هي الأدنى بين الأربعة — وكل ذلك ممّا يحدث عندما يُقلَّص الجزء الثابت إلى ما يناسب هيكل 3 بوصات. ولا شيء من ذلك انتقاد. فعلى هيكل 3 بوصات لا يكون البديل محرك 3 بوصات أفضل، بل محركًا كتلته 34 g تستقرّ كتلته في نهايات أذرع لم تُصمَّم يومًا لحمله، وتكون الرشاقة المفقودة أكبر من الدفع المكتسب.

وينشر المُصنّع هذه الوحدة لتطبيقات سباق 3 بوصات ويورد أكثر من 300 g من الدفع لكل محرك، وهو ما يتّسق مع القيمة المسجَّلة 351 g، إلى جانب قفل مروحة بمسمار واحد وعمود قاعدة عالمي. وتفصيل قفل المروحة هذا ليس عمود مواصفات، لكنه على هيكل سباقي يُفكَّك بانتظام يعادل أي عمود في الأهمية.

F50 KV2150 — أقصى سرعة دوّار عند أدنى كتلة

عند 28.56 g مع لفّ 2150 KV وجزء ثابت بتكوين 12N14P ومقاومة 47 mΩ، يكون F50 طرف مجموعة 5 بوصات في اتجاهين معًا: أعلى قيمة KV وأدنى كتلة، وهو الوحيد بين الثلاثة الذي تبلغ قدرته القصوى المسجَّلة 1273 W على 180 ثانية. وأقصى دفع لديه البالغ 2136 g هو أعلى رقم مسجَّل هنا، وقطره 27 mm هو الأعرض بهامش طفيف في حين طوله 29.5 mm هو الأقصر — هندسة عريضة قصيرة سريعة الدوران.

ولفّ 47 mΩ هو الأدنى مسجَّلًا في هذه المجموعة، وهو الجزء من المواصفة الذي يدعم الطريقة المقصود أن يُطار بها هذا المحرك. فالمقاومة المنخفضة تعني جهدًا أقلّ يُفقد إلى النحاس مع ارتفاع التيار في الدفقة، فيصل جزء أكبر من الحزمة إلى الدوّار خلال الحالة الانتقالية التي يتألّف منها السباق تحديدًا. ويؤطّر وصف المُصنّع المحرك لسباق 5 بوصات تنافسي، حيث العزم والاستجابة هما ما يحسم زمن اللفّة، ولا شيء في القيم المسجَّلة يناقض ذلك.

أمّا الفجوة فهي الجهد. فرقم الخلايا لهذه الوحدة مذكور في ورقة بيانات المُصنّع، لذا ورغم أن 2150 KV يشير بقوّة إلى عدد خلايا منخفض، ينبغي تأكيد هذا الاستنتاج من هناك قبل اختيار الحزمة. وتياره المستمر مذكور أيضًا في ورقة بيانات المُصنّع، وهو ما يترك الجانب الحراري من الصورة ليُغلق هناك.

F60PRO IV V2 KV1750 — العبور بين 4S و 6S

يسجّل F60PRO IV V2 KV1750 مقدار 1730 g من أقصى دفع، و 819 W من القدرة القصوى على 180 ثانية، و 36 A من التيار المستمر للنافذة نفسها، في محرك كتلته 33.5 g يقيس Ø26.8 × 32.7 mm مع جزء ثابت بتكوين 12N14P، ومقاومة 70 mΩ، وتيار خمول 1.2 A عند 10 V، وعمود 4 mm، وكابلات 20 AWG، وطول كابل 150 mm. وهو الوحدة الأكثر توثيقًا بين الأربع، وذلك في حدّ ذاته ذو قيمة عندما يُحدَّد حجم بناء بالحساب لا بالتخمين.

وما يميّزه هو نافذة 4-6S المسجَّلة. فلا محرك آخر هنا ينشر نافذة بهذا الاتساع، وهي تغيّر ما صُنعت له الوحدة: فيمكن لهيكل واحد أن يعمل بحزمة 4S وديعة للتدريب وبحزمة 6S عالية الخرج يوم السباق من دون تغيير المحركات، وهو ما يوزّع كلفة المحركات الاحتياطية على الغرضين. والمقابل ظاهر في عمود الدفع — فـ 1730 g هو أدنى رقم مسجَّل بين وحدات 5 بوصات الثلاث، أي أقلّ بنحو 18 في المائة من F50 — وفي عمود المقاومة، حيث 70 mΩ هي الأعلى بين الوحدتين اللتين تنشرانها.

وكما أُشير أعلاه، فإن الرقمين المتعلّقين بالقدرة معًا يعنيان جهدًا يبلغ نحو 23 V، لذا تُقرأ قدرته البارزة رقمًا من فئة 6S. ويُبرز ملخّص المُصنّع نفسه لهذه الوحدة السحب في المدى المتوسط والتحكّم السلس أكثر من خرج ذروة صريح، وهو ما يتّسق مع تلك القراءة.

F60PRO V KV1750 — أعلى رقم دفع على 4S

يسجّل F60PRO V KV1750 مقدار 1883 g من أقصى دفع عند كتلة 34.3 g، على جهد 4S، بقياس Ø26.8 × 31.7 mm مع جزء ثابت بتكوين 12N14P، وقطر جزء ثابت 22 mm، وعمود 4 mm، وكابلات 20 AWG، وتيار خمول 1.0 A عند 10 V. وفي مقابل IV V2 هو أثقل بمقدار 0.8 g وأقصر بمقدار 1 mm وأعلى بنحو 9 في المائة في الدفع المسجَّل — وجميعها مقارنات مشتقة من سجلين يتفقان في ما عدا ذلك على قيمة KV وتكوين الجزء الثابت والقطر ومقاس العمود.

وتلك المقارنة هي الأكثر إفادة في هذا المقال. فمحركان يبدوان متطابقين تقريبًا على جدول مواصفات يختلفان بقرابة العُشر في الدفع، والفروق المتبقية هي نافذة الجهد وتفاصيل اللفّ غير المسجَّلة. ولذلك يكون F60PRO V هو الجواب المباشر بين هذه الأربع بالنسبة إلى بناء سباقي يبقى على 4S: فهو يتخلّى عن مرونة وحدة 4-6S ويدفع ثمانية أعشار الغرام، في مقابل أكبر رقم دفع تسجّله أيّ منهما.

والسجل هنا رقيق في الأعمدة الكهربائية. فلا مقاومة ولا قدرة ولا أرقام تيار منشورة، لذا يجب أن يأتي الأمران اللذان يريدهما المتسابق أكثر من غيرهما — كم يصل من الحزمة إلى الدوّار، وأين يستقرّ الحدّ الحراري — من المُصنّع. ويومئ تياره عند الخمول البالغ 1.0 A عند 10 V مقابل 1.2 A في IV V2 إلى لفّ مختلف، لكن حقلًا مسجَّلًا واحدًا لا يكفي لبناء استنتاج عليه.

أين تتنافس هذه الفئات

وحدتان من الأربع أدناه تنتميان إلى فئتين مختلفتين ولا تكونان قطّ بديلًا حقيقيًا إحداهما للأخرى؛ أمّا التنافس الحقيقي فداخل مجموعة 5 بوصات. وتحديد نوع الطيران الذي صُنع له الهيكل يحسم الاختيار أسرع من أي جدول.

سباق فئة 3 بوصات من فئة whoop

هذه هي فئة F30 ولا تنافسها هنا أيّ وحدة أخرى. والهيكل المميّز يُبنى حول مراوح صغيرة، ويستخدم الخفّة في كل موضع، ويعطي الأولوية لتغيير الاتجاه على السرعة القصوى. وتهيمن الكتلة الدوّارة على القرار بأكمله — ومن هنا محرك تبلغ كتلته المسجَّلة نحو ربع كتلة أخفّ بديل من فئة 5 بوصات — وإرشادات المُصنّع المنشورة صريحة في أن التركيبات المقصودة تشمل مراوح ثلاثية الشفرات صغيرة وحزمًا مدمجة عالية التفريغ.

السباق القياسي 5 بوصات

تنتمي وحدات فئة 2207 الثلاث جميعها هنا، والانقسام بينها يتعلّق بالحزمة وبما يريده الطيّار من منحنى الخانق: F50 لأقصى سرعة دوّار وأدنى كتلة إلى جانب المروحة على عدد خلايا منخفض، و F60PRO V لأكبر دفع مسجَّل عند 4S، و F60PRO IV V2 لهيكل عليه أن يغطّي 4S و 6S من دون تغيير محرك. وما تشترك فيه الثلاث هو فئة تستقرّ فيها أرقام دفع حول 1.7 إلى 2.1 kg لكل محرك في مقابل وزن إجمالي يقارب عادةً مجموع دفع المحركات الأربعة، وهذا هو سبب أن سلطة التحكم لا ذروة الدفع هي ما يجعل الهيكل يبدو سريعًا.

هياكل الطيران الحرّ والتدريب

ليس كل هيكل يحمل درون سباق FPV يُستعمل في السباق. فهياكل الطيران الحرّ والتدريب اليومي تشهد اصطدامات أكثر بكثير في الساعة وحالات انتقالية مستدامة بخانق ثلاثي الأرقام أقلّ بكثير، وهو ما يدفع احتمال الاصطدام ومتانة مقعد المروحة وكلفة الاستبدال إلى أعلى القائمة وذروة الدفع إلى أسفلها. والعمود 5 mm في F50 ومواصفة الكابل في وحدتَي F60PRO هما الجزء المسجَّل من تلك الحكاية؛ أمّا الباقي فميكانيكي، ويقع خارج ما يستطيع سجل منتج التعبير عنه.

حيث تتولّى الكفاءة

محركات السباق ليست محركات كفؤة، والتقاطع يستحقّ التسمية. ففي اللحظة التي يصبح فيها عمل الهيكل مدة لا زمن لفّة — حمل كاميرا عشرين دقيقة بدل إكمال ستّ لفّات — يتوقّف الترتيب أعلاه بأكمله عن الانطباق، لأن نقطة التشغيل تنتقل إلى الجزء من الخريطة الذي تفوز فيه مروحة كبيرة بطيئة الدوران ولفّ منخفض KV. وتلك مشكلة اختيار مختلفة، وهي المشكلة التي بُنيت حولها مجموعة UAV طويل التحمل لا أيّ شيء في هذه الفئة.

قائمة التحقق عند الاختيار

ثلاثة فحوص تغطّي معظم الأرض، والأفضل إجراؤها بهذا الترتيب، لأن كل واحد منها يضيّق المجال أمام الذي يليه.

الفئة أولًا

ثبّت قطر المروحة الذي يقبله الهيكل، ثم استبعد كل محرك لم يُصنع له. فهذه الخطوة تُقصي مرشّحين أكثر من أي خطوة أخرى وتمنع الخطأ الأكثر شيوعًا في هذه الفئة — المفاضلة بين أرقام دفع تنتمي إلى فئات مختلفة. وتُتحقَّق بعدها مسألة نمط التثبيت وقطر العمود وما إذا كان طول الكابل يصل إلى منظّم السرعة الإلكتروني.

الحزمة ثانيًا

يُحدَّد ما إذا كان البناء هيكلًا مخصّصًا لـ 4S فقط، أم هيكلًا يعمل بعدد خلايا مرتفع، أم هيكلًا عليه أن يفعل الأمرين، وتُقرأ KV في ضوء هذا القرار لا بوصفها ترتيبًا. وحيث ينشر السجل نطاق خلايا، تُفضَّل الوحدة التي يحيط نطاقها بالحزم المستعملة فعلًا. وحيث لا ينشرها، يُعامل الجهد سؤالًا مفتوحًا.

الحالات الانتقالية أخيرًا

لا يكتسب عمودا الدفع والقدرة معناهما إلا بعد ثبات الفئة والحزمة، وحتّى عندئذٍ يكونان سقوفًا لا نقاط عمل. ويُتحقَّق من الدفع الذي ستولّده المحركات الأربعة معًا مقابل الوزن الإجمالي مع هامش لسلطة التحكم، ومن كون التيار المستمر والمقاومة منشورين أصلًا، ومن الفجوات الموجودة قبل افتراض قيمة من طراز مجاور.

1. ثبّت الهيكل وفئة المروحة أولًا، واستبعد أي محرك لم يُبنَ مقاس الجزء الثابت له من أجلها.
2. حدّد عدد الخلايا الذي توفّره الحزم فعلًا، ثم اقرأ قيمة KV في مقابله لا بمقارنة قيم KV بعضها ببعض مباشرة.
3. فضّل وحدة تحيط نافذة الجهد المسجَّلة لديها بالحزم المستعملة، وعامل رقم الخلايا الناقص بندًا مفتوحًا.
4. قارن أقصى دفع عبر أربعة محركات مقابل الوزن الإجمالي، مع ترك هامش لسلطة التحكم لا للرفع وحده.
5. اقرأ أي رقم قدرة على 180 ثانية بوصفه نافذة تشغيل لا تصنيفًا مستمرًا، وتحقّق من وجود رقم تيار مستمر إلى جانبه.
6. استخدم مقاومة اللفّ وتيار الخمول مؤشّرين متاحين للاستجابة، ولا تُملأ أيًّا منهما من طراز شقيق.
7. تحقّق من قطر العمود ونمط التثبيت ومقاس الكابل وطوله في مقابل الهيكل وموضع منظّم السرعة الإلكتروني.
8. سجّل القيم التي جاءت من ورقة بيانات لا من سجل منتج، حتّى يمكن إعادة فحص الاختيار عند إكمال حقل ما.

الأسئلة الشائعة

مصادر رسمية

تنشر T-Hobby المحركات الأربعة، وتحمل صفحات المُصنّع نفسه أوراق البيانات وبيانات الاختبار التي لا تعيد سجلات ToBMS إنتاجها: F30، وF50 KV2150، وF60PRO IV V2 KV1750، وF60PRO V KV1750، مع المدى الأوسع على الموقع الرسمي لـ T-Hobby. وحيث يسكت سجل ToBMS — قيمة KV لـ F30، وعدد خلايا F50، ومقاومة F60PRO V وقدرته وتياره، وأيّ قيمة دفع مصنَّفة عند التحويم على الإطلاق — تكون تلك الصفحات أو ورقة البيانات المقابلة هي مكان سدّ الفجوة.

إلى أين بعد ذلك

القراءة إلى هذا الحدّ تنتج قائمة أولية لا قرارًا، وثلاث أدوات تحوّل تلك القائمة إلى قرار واحد: كل محرك هنا يستقرّ في فئة محركات الدرون، ويمكن تضييق المرشّحين حسب الفئة وقيمة KV والكتلة في الاختيار، ويمكن وضع وحدتين أو ثلاث في مواجهة بعضها في مقارنة المنتجات. أمّا الجانب التطبيقي من القرار نفسه فيُجمع على صفحة درون سباق FPV، التي تجمع المطابقات المسجَّلة حسب الفئة لا حسب المواصفة.

وهناك ثلاثة أدلة قائمة تتفرّع جانبيًا من هنا. محركات الدرون: اختيار محركات FPV والأجنحة الثابتة وVTOL يتناول الفئة نفسها من جهة الفئة بأكملها، ويضع وحدات FPV هذه إلى جانب محركات الأجنحة الثابتة و VTOL، وهو النظير لهذه الرؤية المنطلقة من السباق. أمّا محركات UAV: مطابقة KV والدفع والكتلة مع هيكل الطائرة فينتقل إلى هياكل أكبر حيث تتغيّر الأسئلة شكلًا بالكامل، ومحركات BLDC: دليل كامل لأنواع ومواصفات محركات التيار المستمر بدون فرش واختيارها يضع كل واحدة من هذه الفئات في إطار واحد لكل من يبدأ من التقنية لا من الهيكل. وهناك مقال مصاحب أحدث، محركات درون سباق FPV: أربعة خيارات من T-Hobby من 9.8 g إلى 34.3 g، يتناول الفئة نفسها من جهة المواصفات.

الخلاصة المختصرة: ثبّت أولًا فئة المروحة التي يسمح بها الهيكل واستبعد كل ما عداها، ثم اقرأ قيمة KV في مقابل الحزم المستعملة فعلًا، ثم قارن أرقام الدفع والحرارة مع إدراك أن أكبر رقم دفع هنا ينتمي إلى فئة غير الفئة التي تنتمي إليها أعلى نسبة دفع إلى كتلة. وفي هذه المجموعة يستقرّ هذا التسلسل عادةً على F30 لأيّ شيء من فئة 3 بوصات، وعلى F50 حيث تكون أدنى كتلة وأقصى سرعة دوّار هما الأولوية، وعلى F60PRO V لبناء مخصّص لـ 4S، وعلى F60PRO IV V2 حيثما كان على هيكل واحد أن يغطّي 4S و 6S.