Moteurs pour drones à forte charge : trois options T-Motor de 2.85 kg à 101 kg de poussée

Drone à forte charge se dimensionnent à rebours de la charge utile, et non vers l'avant à partir du moteur. La masse au décollage fixe la poussée que le système de propulsion doit produire, le nombre de rotors répartit cette poussée entre les bras, et le régime réellement volé décide de la part des valeurs nominales du moteur qui reste disponible pour les transitoires de commande. Le choix commence donc par deux nombres qui n'ont rien à voir avec le KV : la masse à lever et la masse des moteurs qui la lèvent. Ce guide passe en revue trois moteurs à rotor externe de T-Motor qui couvrent de 2.85 kg à 101.4 kg de poussée maximale consignée et de 195 g à 5130 g de masse moteur, et explique quelle spécification tranche le choix dans chaque classe de charge utile.

Les trois unités ci-dessous partagent une même architecture - un moteur brushless à rotor externe et gros stator, entraîné par un contrôleur de vitesse électronique externe - et elles figurent dans une seule catégorie ToBMS, Moteurs pour UAV. Ce qui les sépare, c'est la classe de poussée, la géométrie du stator, la fenêtre de tension de bus et l'encombrement, et ces différences se rattachent aux petits multirotors cargo, au levage lourd industriel et aux plates-formes de classe habitée. Chaque chiffre ici provient des données produit ToBMS ou de la spécification publiée par le fabricant ; les conversions d'unités et les rapports qui en découlent sont signalés comme dérivés là où ils apparaissent, et lorsqu'une valeur n'est pas consignée, elle est marquée comme manquante plutôt que complétée.

Réponse rapide

Le choix suit la classe de charge utile et le nombre de rotors, et non un classement. Pour une cellule qui emporte quelques kilogrammes de charge utile caméra ou capteur sur six ou huit bras, le Moteur UAV T-Motor U5 KV400 est le plus petit des trois, avec 195 g, 2850 g de poussée maximale consignée et une fenêtre 3-8S, ce qui convient aux packs de taille modeste et aux bras courts. Pour le fret, l'épandage et le levage lourd industriel général, le Moteur UAV T-Motor U15 II KV80 est l'unité sur laquelle convergent la plupart des programmes de levage lourd : 36500 g de poussée maximale consignée et 8580 W sur 180 s dans une unité de 1740 g sur un bus 12-24S.

Lorsque la charge utile passe à plusieurs dizaines de kilogrammes par bras ou que la plate-forme est habitée, le Moteur UAV T-Motor U15XXL KV29 est la correspondance consignée : 101449 g de poussée, 210 A de courant de crête et une masse de 5130 g. À cette taille, le moteur cesse d'être un composant pour devenir un élément structurel ; la cellule, les bras et le train d'atterrissage sont donc généralement conçus autour de la fixation, et non l'inverse.

Le contrôle le plus utile avant tout cela est de savoir si la poussée consignée est lue comme une valeur continue. Aucune de ces fiches ne comporte de valeur de poussée pour le vol stationnaire, et les puissances publiées sont annoncées sur une fenêtre de 180 s. Un budget de propulsion qui dépense toute la marge dans les moteurs ne laisse aucune réserve pour le contrôle d'assiette, la réponse aux rafales ou la perte d'un seul rotor.

Ce qui fait d'un moteur un moteur de drone de levage lourd

Rien ne change dans la construction à l'extrémité lourde de la gamme. Ce qui change, c'est la partie de la spécification qui devient la contrainte déterminante. Sur une petite cellule, le facteur limitant est généralement le pack et le câblage ; sur une plate-forme de levage lourd, ce sont le régime thermique et la masse du moteur, et les deux évoluent avec la charge utile plutôt qu'avec le moteur.

Le budget de poussée est une valeur pour l'aéronef entier

La poussée maximale consignée appartient à un seul moteur, sur le banc d'essai du fabricant, à tension, hélice et gaz donnés. L'aéronef ne voit jamais que la somme sur ses bras, et la pratique du multirotor dimensionne cette somme à un multiple de la masse au décollage, afin que le contrôle d'assiette conserve de l'autorité lorsqu'un rotor doit être fortement sollicité ou décroche complètement. Six bras sur l'U15 II, par exemple, totaliseraient 219 kg si chaque moteur était poussé à son maximum consigné - une valeur dérivée, et qu'aucune conception ne peut réellement utiliser, car la marge de commande, le régime thermique et la chute de tension du pack en prennent chacun une part. La lecture pratique est que le nombre de moteurs et la charge utile, et non le chiffre d'affiche du moteur, déterminent quelle part de la poussée consignée est disponible pour lever quoi que ce soit.

Chaque gramme de moteur est aussi une charge utile dont l'aéronef se serait passé

La masse des moteurs s'additionne d'une manière facile à manquer. Huit unités U15 II pèsent 13920 g, et huit unités U15XXL pèsent 41040 g, avant même d'ajouter une seule batterie, un bras ou un contrôleur de vol - les deux valeurs étant dérivées des masses consignées. Passer à une classe de poussée supérieure achète donc de la poussée et en coûte en même temps, ce qui explique pourquoi le rapport entre la poussée maximale et la masse propre du moteur est un premier filtre plus utile que la poussée seule. Sur les valeurs consignées, les trois unités atteignent environ 14.6, 21.0 et 19.8 fois leur propre masse - des valeurs dérivées, et un rappel que l'unité intermédiaire n'est pas automatiquement le compromis.

La valeur sur 180 s est une fenêtre de service, pas un régime continu

Lorsqu'une fiche ToBMS indique une puissance maximale, elle l'indique sur 180 s, et la fiche de l'U5 va plus loin en appliquant à sa valeur de 30 A la même fenêtre de 180 s. Ce cadrage compte dans un contexte de levage lourd, car le profil de mission n'est pas une simple pointe : un multirotor cargo tient son altitude pendant des minutes, et le point de vol stationnaire appelle du courant tout ce temps. Une fenêtre de 180 s est un contrôle utile pour vérifier que le courant de vol stationnaire tient confortablement dans l'enveloppe thermique, mais ce n'est pas la valeur sur laquelle dimensionner une montée continue. Lorsqu'une conception passe l'essentiel de son vol près du maximum consigné, c'est le relevé d'essai thermique du fabricant, et non la puissance d'affiche, qui tranche.

La tension de bus suit le pack, pas le moteur

À puissance donnée, élever la tension de bus abaisse le courant, et un courant plus faible signifie un câble plus fin, des pertes moindres dans les connecteurs et moins de pertes cuivre dans le bobinage. C'est tout l'argument en faveur des nombres d'éléments pour lesquels les plus grands moteurs de la série U sont prévus (12-24S sur l'U15 II, 24S sur l'U15XXL), et c'est pourquoi les plates-formes de levage lourd fonctionnent généralement avec des nombres d'éléments élevés, même lorsqu'une tension plus basse produirait la même poussée. La contrepartie est de l'autre côté du bilan : plus d'éléments signifie plus de cellules en série à surveiller, un pack plus grand et plus lourd, et un ESC haute tension avec son propre déclassement. Sur les trois moteurs de cet article, la fiche n'est pas uniforme - l'U5 porte une fenêtre 3-8S, l'U15 II porte 12-24S, et l'U15XXL porte une valeur de 24S pour son alimentation LiPo. Dimensionner un pack sur la plage d'éléments plutôt que sur une tension unique est la lecture la plus sûre dans tous les cas.

Le choix d'hélice fixe le point de fonctionnement aussi fermement que le moteur

Le KV décrit la vitesse à laquelle le moteur tourne par volt à vide ; l'hélice décide de la part de cette vitesse qui subsiste en charge. Les cellules de levage lourd utilisent de grandes hélices tournant lentement pour le rendement, et les grandes hélices demandent un KV faible. C'est pourquoi les trois unités passent ici de 400 à 80 puis 29 KV à mesure que leur classe de poussée s'élève, et pourquoi les recommandations d'appariement du fabricant comptent davantage qu'une comparaison de KV entre tailles. L'U5 est publié avec des hélices de 14 à 16 pouces sur une recommandation 6S, tandis que l'U15 II est associé à une hélice de classe 40 pouces et à un contrôleur HV. Lire les 8580 W consignés de l'U15 II comme une propriété du moteur, sans l'hélice qui les a produits, est la façon la plus courante de faire déraper un budget de poussée.

Les chiffres qui décident du choix

Six valeurs portent la quasi-totalité de la décision. La plupart d’entre elles sont publiées pour les trois moteurs, et les autres ne le sont que partiellement, ce qu'il vaut mieux savoir avant d'établir une présélection.

La poussée par moteur, et le nombre de moteurs qui la partagent

Les maxima consignés sont 2850 g, 36500 g et 101449 g. Ce qui les rend comparables, c'est le nombre de bras qui les portent : 2.85 kg sur une masse au décollage de 6 kg pour un hexacoptère n'a rien à voir avec 2.85 kg sur une plate-forme de 25 kg. La valeur à retenir dans une comparaison est donc la poussée par unité de masse au décollage, le nombre de rotors étant fixé en premier. C'est aussi le moment où la page d'application Drone à forte charge mérite d'être ouverte à côté des chiffres, car les classes de charge utile qu'elle regroupe sont exactement les décisions de nombre de rotors et de bande de poussée prises ici.

La masse, et ce qu'elle coûte à la cellule

La masse du moteur est une déduction fixe du budget de charge utile, et elle est payée à chaque vol, quelle que soit la mission. Entre l'U5 à 195 g et l'U15XXL à 5130 g, il y a un facteur d'environ 26 en masse et un facteur d'environ 36 en poussée - un taux de change qui s'améliore légèrement à mesure que la taille augmente. En pratique, la décision est dictée par le plus petit moteur qui porte la poussée requise avec de la marge, car la masse économisée peut aller à la capacité de pack, ce qui achète du temps de vol plutôt que de la poussée.

Le KV face à l'hélice et au bus

Rien dans le KV n'est un jugement de qualité. Le KV est une valeur d'appariement : il indique quel nombre d'éléments et quel diamètre d'hélice amèneront le moteur à un point de fonctionnement raisonnable en vol stationnaire. Un moteur de 400 KV sur un pack 6S fait tourner confortablement une hélice de 15 pouces ; le même moteur sur un pack 12S demanderait une hélice bien plus petite, et un moteur de 29 KV sur un pack 6S n'atteindrait jamais un point de vol stationnaire utile. Lorsqu'une comparaison place trois valeurs de KV côte à côte, l'écart de KV est l'arithmétique de l'écart d'hélice et de pack, et non une indication de capacité.

Configuration du stator et masse thermique

L'U5 utilise un stator 12N14P, tandis que les deux unités plus grandes utilisent toutes deux du 36N42P. Davantage d'encoches et de pôles signifie généralement un couple plus régulier et une contribution moindre du couple de détente à basse vitesse, et le stator plus grand porte plus de cuivre, ce qui explique que la résistance interne tombe de 116 mΩ sur l'U5 à 20 mΩ sur l'U15XXL et 17 mΩ sur l'U15 II. La résistance est l'endroit où l'arithmétique du levage lourd devient inconfortable : au courant de crête consigné de 210 A de l'U15XXL, son bobinage de 20 mΩ dissipe environ 880 W en pertes cuivre, et l'U5, à sa valeur consignée de 30 A, dissipe environ 104 W - les deux étant notre estimation à partir des valeurs consignées, sans correction de température. Ces pertes sont de la chaleur dans un moteur auquel il est déjà demandé de tenir l'altitude, aussi les colonnes résistance et courant appartiennent-elles à la même discussion que la colonne poussée.

Le courant continu face à la fenêtre de 180 s

Seule une partie de ce tableau est consignée. L'U5 publie 30 A sur une fenêtre de 180 s et un courant de repos de 0.3 A à 10 V ; l'U15XXL publie 210 A en crête et un courant de repos de 3.3 A à 10 V ; pour l'U15 II, les deux valeurs de courant figurent dans la fiche technique du fabricant. Lire l'écart entre une valeur de crête et une valeur continue est tout l'intérêt de la comparaison : un courant de crête dit ce que le bobinage peut supporter brièvement, une valeur continue dit ce que le moteur peut tenir pendant que l'aéronef vole en stationnaire, et l'écart entre les deux constitue la marge de commande dont dispose le contrôleur de vol.

Encombrement, arbre et câble

La colonne mécanique semble triviale jusqu'à ce que la masse du moteur dépasse le kilogramme. Les trois unités mesurent Ø42.5 × 37.5 mm, Ø147.5 × 55 mm et Ø151.5 × 106 mm, avec des arbres de 5 mm, 20 mm et 25 mm et des longueurs de câble de 600 mm, 100 mm et 200 mm respectivement. Sur l'U15XXL, le bras doit porter 5130 g d'ensemble tournant plus les charges de poussée, et l'arbre de 25 mm avec le câble de 200 mm déterminent où peuvent se situer la fixation et le cheminement. La longueur de câble n'est pas un détail non plus : un câble de 600 mm sur l'U5 traverse une petite cellule, tandis que le câble de 100 mm de l'U15 II suppose un ESC monté immédiatement à la racine du bras.

Trois moteurs de drone de levage lourd comparés

Le tableau ci-dessous rassemble les trois unités par poussée croissante. Chaque valeur est telle que publiée dans la fiche produit ToBMS correspondante.

Les trois moteurs figurent dans la catégorie Moteurs pour UAV de ToBMS. Les valeurs de poussée, de masse et d'encombrement proviennent de chaque fiche produit, où la poussée est stockée en grammes et convertie ici en kilogrammes ; ces conversions sont dérivées. Aucune puissance maximale n'est consignée pour l'U15XXL, donc aucune n'est citée - la fiche technique du fabricant est l'endroit où combler cette lacune lorsqu'un budget de puissance continue en dépend. La fiche de l'U15XXL porte aussi une valeur de 24S LiPo, ce qui est le bus sur lequel dimensionner un pack pour cette unité. Les valeurs de courant ne sont pas disponibles de façon uniforme sur les trois : les fiches de l'U5 et de l'U15XXL les publient et celles de l'U15 II figurent dans la fiche technique du fabricant, aussi aucune colonne de courant n'est affichée.

Le premier schéma est que la poussée et la masse n'évoluent pas au même rythme. Passer de l'U5 à l'U15 II multiplie la poussée par environ 13 et la masse par environ 9, et passer de l'U15 II à l'U15XXL multiplie la poussée par environ 2.8 et la masse par environ 2.9. Le taux de change s'améliore nettement à la première étape puis s'aplatit, ce qui explique qu'une classe de charge utile se stabilise généralement au milieu d'une gamme, et non au sommet.

Le deuxième schéma est que les deux moteurs plus grands se séparent par l'architecture plutôt que par la taille. Ils partagent un stator 36N42P et se tiennent à quelques millimètres l'un de l'autre en diamètre, à 147.5 mm et 151.5 mm, mais diffèrent d'un facteur d'environ trois en masse et d'environ 2.8 en poussée, parce que l'U15XXL est presque deux fois plus long et porte un arbre de 25 mm contre 20 mm. Une comparaison qui ne lit que la colonne du diamètre conclurait que les deux moteurs sont presque identiques ; les colonnes longueur, masse et courant disent le contraire.

Le troisième schéma est celui qui décide la plupart des projets : la pénalité de masse par unité de poussée est la plus faible au milieu de la gamme. Sur les valeurs consignées, l'U15 II rend environ 21 g de poussée pour chaque gramme de sa propre masse, contre environ 19.8 pour l'U15XXL et environ 14.6 pour l'U5 - les trois dérivées. Lorsqu'une charge utile peut être répartie sur davantage de bras, c'est dans ce milieu de gamme qu'une cellule de levage lourd obtient son rendement le plus élevé, et l'U15XXL ne devient le choix rationnel qu'une fois que la charge utile par bras dépasse ce que l'unité plus petite peut lever avec de la marge.

Trois classes de charge utile, trois moteurs

Les valeurs consignées ne deviennent une décision qu'une fois lues face à une classe d'aéronef. Chacune des trois unités ci-dessous convient à une bande de charge utile et convient mal à la bande supérieure.

U5 KV400 - petites charges utiles et packs de taille modeste

Avec 195 g, 2850 g de poussée maximale consignée, une fenêtre 3-8S, un stator 12N14P et 116 mΩ de résistance de bobinage, c'est un moteur de cellule légère qui apparaît malgré tout dans les discussions de levage lourd, parce que les multirotors emportant quelques kilogrammes de charge utile capteur ou livraison sur six à huit bras tombent précisément dans sa bande. Son appariement publié est de 14 à 16 pouces avec une recommandation 6S, ce qui garde la cellule compacte et le pack petit. Les 30 A consignés sur une fenêtre de 180 s et les 850 W de puissance maximale sur la même fenêtre signifient que le point de vol stationnaire d'un aéronef cargo léger se situe bien à l'intérieur des valeurs nominales, et le câble de 600 mm est assez long pour atteindre un ESC monté à l'intérieur. Lorsqu'une conception commence à ajouter des bras ou de la charge utile au-delà de quelques kilogrammes, c'est l'unité qui manque de marge la première.

U15 II KV80 - la bête de somme du levage lourd industriel

L'U15 II KV80 est l'unité que la plupart des programmes de levage lourd finissent par spécifier. Il consigne 36500 g de poussée maximale et 8580 W sur 180 s dans une unité de 1740 g mesurant Ø147.5 × 55 mm, avec un stator 36N42P, 17 mΩ de résistance interne et une fenêtre de bus 12-24S. Cette fenêtre de bus est ce qui le rend pratique : un nombre d'éléments élevé garde le courant faible pour une puissance donnée, ce qui maintient les pertes de câble et de connecteurs gérables sur une cellule où chaque bras porte déjà sa part de la charge utile.

Sa masse se situe au point utile de la gamme. À environ 21 g de poussée par gramme de masse moteur - une valeur dérivée - il rend plus de poussée pour son propre poids que les deux autres, et il est assez petit pour que huit d'entre eux laissent encore de la place dans le budget de masse pour un pack sérieux. Le bobinage de 17 mΩ maintient les pertes cuivre modérées par rapport à sa classe de poussée, et la longueur de câble de 100 mm suppose un ESC monté à la racine du bras, là où les constructeurs de levage lourd le placent de toute façon pour garder court le chemin haute intensité.

Ce que la fiche ne publie pas, c'est une valeur de courant, si bien que le rapport entre ce que le moteur peut tenir en vol stationnaire et ce qu'il peut supporter en transitoire ne peut pas être lu dans l'entrée ToBMS de cette unité. C'est la première question à poser au fabricant lorsqu'un budget de propulsion dépend du courant de vol stationnaire sur un vol long.

U15XXL KV29 - classe habitée et charges utiles par bras

L'U15XXL KV29 consigne 101449 g de poussée maximale et 210 A de courant de crête dans un moteur de 5130 g mesurant Ø151.5 × 106 mm. Le fabricant positionne cette unité pour la propulsion d'aéronefs habités et pour les plates-formes de levage lourd de la classe 100 kg de poussée, ce qui est un problème d'ingénierie différent de celui de l'unité en dessous : à 5130 g par moteur, la fixation, la structure du bras et les charges de rotor doivent être conçues autour du moteur plutôt qu'adaptées à lui.

Deux valeurs consignées fixent l'enveloppe d'intégration. La résistance de bobinage de 20 mΩ signifie environ 880 W de pertes cuivre au courant de crête consigné de 210 A - notre estimation à partir des valeurs consignées, sans correction de température, et un rappel que le courant de crête est un état transitoire et non un régime de croisière. L'arbre de 25 mm et la longueur de câble de 200 mm fixent où peuvent se situer la fixation et le cheminement de puissance, et les deux sont plus grands que sur l'U15 II, ce qui est cohérent avec la poussée bien supérieure que l'unité produit. Un stator 36N42P, 29 KV et un courant de repos de 3.3 A à 10 V complètent le tableau.

La fiche porte ici une valeur de 24S LiPo, un pack peut donc être dimensionné directement depuis l'entrée ToBMS : le tableau de spécifications du fabricant indique la même valeur de 24S pour cette unité. C'est aussi l'unité pour laquelle une puissance maximale est absente, donc tout budget de puissance continue doit venir de la fiche technique plutôt que de la comparaison ci-dessus.

Où ces moteurs sont utilisés

Les trois unités appartiennent à une seule catégorie ToBMS mais à trois types d'aéronefs différents. Reconnaître lequel est en cours de conception tranche le choix plus vite que n'importe quelle comparaison de spécifications, car la classe de charge utile fixe la poussée par bras et le nombre de rotors fixe tout ce qui en découle. La bande pour laquelle des Drone à forte charge sont sélectionnés décide du reste de la liste.

Fret, livraison et multirotors cargo

C'est la principale bande du levage lourd, celle que sert l'U15 II. La mission caractéristique emporte quelques kilogrammes à quelques dizaines de kilogrammes de fret, vole pendant des minutes plutôt que des heures, et se juge à sa capacité à boucler le trajet avec de la marge. La masse des moteurs compte ici, car chaque kilogramme de propulsion est un kilogramme indisponible pour le colis ou le pack. Les conceptions de cette bande reposent typiquement sur six à huit bras pour garder pilotable le cas de la perte d'un seul rotor.

Plates-formes habitées et de classe passagers

Lorsque la charge utile devient une personne ou une masse équivalente, les 101.4 kg de poussée consignée et les 210 A de courant de crête de l'U15XXL le placent dans la discussion de propulsion, et le positionnement du fabricant lui-même vise les aéronefs habités plutôt que le fret sans équipage. L'accent technique se déplace : la redondance, la rigidité de la fixation et la marge thermique dominent, et le système de propulsion est généralement dimensionné sur un cas de montée continue plutôt que sur un point de vol stationnaire. Les exigences réglementaires et de navigabilité se situent en dehors de ce qu'une fiche produit peut exprimer, et ce sont ces discussions qui décident si une plate-forme avance, et non la valeur de poussée.

Inspection industrielle et cellules de longue endurance

Toutes les cellules de levage lourd ne lèvent pas de charges lourdes. Certaines emportent des capteurs modestes pendant longtemps, ce qui abaisse les besoins de poussée et relève les exigences de rendement, et c'est là que les 850 W de puissance maximale et la fenêtre 3-8S de l'U5 ont du sens. Les regroupements associés UAV industriel et UAV endurance rassemblent les moteurs consignés face à ces cahiers des charges, et ils recoupent le levage lourd par le bas de la gamme plutôt que par le haut.

VTOL, agriculture et flottes mixtes

Deux bandes supplémentaires jouxtent le levage lourd et partagent souvent ses moteurs. Les cellules agricoles portent une charge utile lourde et variable - une cuve pleine - et volent donc en stationnaire à leur point le plus lourd de la mission, ce qui est un cas de service sévère ; la page UAV agricole rassemble les correspondances consignées. Les plates-formes VTOL utilisent une partie de leur propulsion pour la portance verticale et une autre pour la croisière, si bien que les moteurs de portance voient une forte poussée à basse vitesse et le moteur de croisière l'inverse ; le regroupement Drone VTOL couvre cette répartition. Pour les plates-formes dont le système de portance est dimensionné pour une personne plutôt que pour un colis, le groupe Aéronef habité est la correspondance la plus proche du cahier des charges annoncé de l'U15XXL.

Liste de contrôle de sélection

Trois contrôles couvrent l'essentiel, et il vaut mieux les mener dans l'ordre, car chacun rétrécit le champ pour le suivant.

Régime de service et charge utile

Partir de la masse au décollage, et non de la charge utile. Ajouter le pack, la cellule, l'avionique et les moteurs eux-mêmes, car dans une conception de levage lourd la masse de propulsion représente une part significative du total. Fixer ensuite le nombre de rotors, vérifier que la poussée maximale consignée par moteur couvre la masse avec une marge d'autorité de commande, et confirmer que le point de vol stationnaire se situe confortablement à l'intérieur de la fenêtre de 180 s et non à sa limite. Lorsque la mission tient l'altitude pendant des minutes, se demander si une valeur de puissance continue est publiée, ne serait-ce qu'une.

Mécanique et encombrement

Vérifier le diamètre, la longueur, l'arbre et la masse du moteur face au bras sur lequel il doit se monter. Au-delà d'un kilogramme de masse moteur, la fixation devient un exercice de conception structurelle, et le diamètre d'arbre et la longueur de câble déterminent comment l'ensemble peut être construit. Confirmer que le câble atteint l'ESC sans rallonge sur un chemin haute intensité, et confirmer que le diamètre d'hélice qu'impliquent le KV et le bus tient réellement dans la géométrie de la cellule.

Puissance et commande

Dimensionner le pack sur la plage d'éléments, et non sur une tension unique, et vérifier le calibre en courant de l'ESC face à la valeur de crête avec l'hélice qui sera utilisée. Recouper la résistance de bobinage avec le courant que la conception compte appeler, car les pertes deviennent de la chaleur dans un moteur qui tient déjà un aéronef en l'air. Lorsque la fiche est muette sur les courants, le courant de repos ou la puissance continue, traiter ces points comme des éléments à clarifier avec le fabricant plutôt que comme des valeurs à supposer.

1. Additionner la masse au décollage, moteurs et pack compris, puis diviser par le nombre de rotors pour obtenir la poussée par bras à la marge de commande dont la conception a besoin.
2. Choisir le plus petit moteur dont la poussée maximale consignée couvre cette valeur avec de la marge, car la masse économisée peut aller à la capacité de pack.
3. Fixer le bus à partir de la décision de pack, puis vérifier que le KV et l'hélice retenus aboutissent à un point de vol stationnaire raisonnable sur ce bus.
4. Vérifier que le courant de vol stationnaire tient largement dans la fenêtre de 180 s et qu'une valeur continue existe là où la mission en demande une.
5. Multiplier la résistance de bobinage par le carré du courant de vol stationnaire attendu pour estimer les pertes cuivre avant d'arrêter la conception thermique.
6. Vérifier le diamètre d'arbre, le plan de fixation, l'encombrement et la longueur de câble face au bras et à l'emplacement de l'ESC.
7. Confirmer que le diamètre d'hélice impliqué par le KV et le bus tient dans la cellule, et que l'ESC est dimensionné pour le courant de crête consigné.
8. Consigner toute valeur issue d'une fiche technique plutôt que d'une fiche produit, afin que le budget de propulsion puisse être revérifié lorsqu'un champ est complété.

Questions fréquentes

Ressources officielles

Les trois moteurs sont publiés par T-Motor, et les pages du fabricant portent les fiches techniques, les relevés d'essai et les recommandations d'appariement que les fiches ToBMS ne reproduisent pas : le U5 KV400, le U15 II KV80 et le U15XXL KV29, avec la gamme plus large sur le site officiel T-Motor. Là où une fiche ToBMS est muette - la puissance maximale de l'U15XXL, les valeurs de courant de l'U15 II et toute valeur de poussée en vol stationnaire - ces pages ou la fiche technique correspondante sont l'endroit où combler la lacune.

Pour aller plus loin

Pour passer de la lecture à une présélection, trois outils s'enchaînent : chaque moteur de cette comparaison figure dans la catégorie Moteurs pour UAV, les candidats peuvent être resserrés par classe de poussée, KV et masse dans Sélection, et les unités retenues peuvent être mises face à face dans Comparaison. Le versant applicatif de la même décision est rassemblé sur la page Drone à forte charge, qui regroupe les correspondances consignées par classe de charge utile.

Trois guides existants prolongent le sujet latéralement. Le Moteurs UAV : accorder KV, poussée et masse à la cellule passe la même catégorie en revue depuis la cellule, en couvrant KV, configuration du stator, résistance et poussée sur les gammes U, Navigator, P et AT, et il est le pendant de cette vue menée par la charge utile. Le Moteurs de drone : sélection FPV, voilure fixe et VTOL couvre le petit bout de la même famille, où l'autonomie de batterie et la réactivité dominent, et le Moteurs BLDC : guide des types, spécifications et choix des moteurs brushless replace toutes ces catégories - moteurs d'UAV, moteurs de drone, moteurs de nacelle, propulseurs et actionneurs - dans un même cadre, pour qui part de la technologie plutôt que d'une cellule. La branche habitée de la même question fait l'objet d'une comparaison à part : Systèmes de propulsion d'aéronef habité : trois moteurs T-Motor U15 comparés met l'U15 II, l'U15XL et l'U15XXL face à face sur les charges et les régimes de service propres à une plate-forme habitée.

En version courte : fixer d'abord la masse au décollage et le nombre de rotors, s'en servir pour dériver la poussée requise par bras avec marge de commande, choisir le plus petit moteur dont la poussée maximale consignée la couvre, puis laisser le KV, le nombre d'éléments et l'hélice fixer le point de fonctionnement. Sur cette gamme, cette séquence aboutit généralement à l'U15 II pour le levage lourd industriel, à l'U15XXL une fois que la charge utile par bras dépasse ce que l'unité intermédiaire peut lever avec de la marge, et à l'U5 lorsque la charge utile reste dans le bas des quelques kilogrammes.