Moteurs de drone VTOL : équilibrer poussée de vol stationnaire et rendement de croisière

Une cellule VTOL demande à un même ensemble de moteurs deux tâches opposées : maintenir l'aéronef en vol stationnaire, puis s'effacer pendant que la voilure le porte. Les trois unités de la série V T-Motor actuellement regroupées dans l'application Drone VTOL - V505 KV260, V602 KV180 et V605 KV210 - sont toutes des moteurs de bras de sustentation, et sur une grande hélice lente elles développent entre 8741 g et 12761 g de poussée pour une masse moteur comprise entre 215 g et 340 g. Ces deux colonnes sont celles sur lesquelles se construit une présélection de bras de sustentation, et ce ne sont pas celles qui tranchent le bras de croisière, usage différent assuré par une classe de moteur différente. Déterminer à quel bras appartient chaque valeur, c'est là tout l'enjeu de la sélection des moteurs de drone VTOL.

Réponse rapide

La sélection se scinde en deux parce que le vol se scinde en deux. Sur le bras de sustentation, un moteur doit fournir une poussée maximale à faible vitesse de rotation sur une grande hélice, et cette puissance ne lui est demandée que pendant la montée, la descente ou le maintien d'altitude. Sur le bras de croisière, le même aéronef demande une puissance modérée tenue aussi longtemps que dure la mission. Les deux cahiers des charges tirent le moteur dans des directions opposées, si bien qu'une présélection de moteurs de drone VTOL se compose normalement de deux présélections, et c'est au bras de sustentation qu'appartiennent ces trois fiches.

Pour le bras de sustentation, trois valeurs décident du choix, et elles décident dans l'ordre. La poussée sur la plus grande hélice que la cellule peut porter vient d'abord, car elle fixe la part de la masse totale que les unités de sustentation peuvent soulever. La masse du moteur vient ensuite, car chaque gramme de moteur est un gramme que la cellule soulève ou qu'elle retire de la charge utile, du pack ou de la structure. Le courant de crête vient en troisième, car c'est la valeur que l'ESC et le pack doivent encaisser pendant la transition et dans une rafale, et ce n'est pas la valeur que le moteur véhicule pendant l'essentiel du vol.

Dans le groupe actuellement référencé ici, les trois fiches se distinguent exactement sur ces critères. Le V505 KV260 est le plus léger à 215 g et développe jusqu'à 8741 g de poussée ; le V605 KV210 est le plus lourd à 340 g et développe jusqu'à 12761 g ; le V602 KV180 se situe entre les deux à 300 g et 9749 g, avec le KV le plus bas du groupe - le bobinage qui convient à une très grande hélice tournant lentement et à une charge au disque qui doit rester faible. Tous trois sont des unités 24N28P dotées d'un arbre de 6 mm, et tous trois sont publiés pour un bus 12S.

Deux conséquences en découlent pour une présélection de moteurs de drone VTOL. La puissance publiée sur 180 secondes est portée par les trois fiches, si bien que cette colonne peut être lue sur tout le groupe ; malgré cela, la colonne de poussée est celle qui correspond à l'usage de sustentation et celle sur laquelle trier en premier. La seconde conséquence est que le bras de croisière du même aéronef n'est couvert par aucune de ces trois fiches, et la classe qui le couvre fait l'objet de la quatrième section ci-dessous.

Pourquoi le VTOL est un problème à deux régimes

Un multirotor passe tout son vol dans un seul régime et un modèle à voilure fixe passe tout le sien dans un autre, si bien que chacun peut être spécifié pour un seul point de fonctionnement. Un aéronef VTOL fait les deux dans une même mission, et les deux points de fonctionnement sont éloignés. La phase de sustentation appelle une grande hélice tournant lentement avec beaucoup de couple derrière ; la phase de croisière appelle une hélice plus petite tournant plus vite longtemps à courant modéré. Un moteur optimisé pour l'une n'est, par construction, pas optimisé pour l'autre.

Deux usages, un seul ensemble de moteurs

La cellule peut résoudre le conflit de deux manières : porter deux ensembles de moteurs, l'un pour la sustentation et l'autre pour la croisière, ou demander à un seul ensemble un compromis. Les deux dispositions existent, et toutes deux se trouvent dans la même catégorie de produits, ce qui explique que les fiches regroupées sous cette application comprennent à la fois des unités de classe sustentation et, plus bas dans la catégorie, des unités de la classe voilure fixe. Lu comme un jeu de spécifications, le conflit est visible dans les colonnes : les fiches de sustentation de la série V T-Motor portent des nombres de pôles élevés, de gros encombrements pour leur masse et des valeurs de poussée publiées à plein régime, tandis que les fiches de croisière à voilure fixe présentent le profil inverse.

L'usage de vol stationnaire : une poussée délivrée brièvement

Le vol stationnaire et la partie verticale d'une transition sont les moments où les moteurs de sustentation portent tout le poids de l'aéronef, et aussi ceux où le flux d'air sur le moteur est le plus faible - aucune vitesse d'avance n'alimente l'hélice, et le moteur se trouve souvent sous l'hélice plutôt que dans un air propre. Il en résulte que la poussée par unité de masse du moteur est la valeur qui compte, et que la demande est brève. Une montée d'une ou deux minutes pose un problème thermique très différent d'une croisière d'une heure, et les fiches de bras de sustentation présentées ici sont publiées pour précisément cette courte fenêtre, et non pour un régime continu.

L'usage de croisière : le rendement à courant stable

Une fois que la voilure porte l'aéronef, l'hélice n'a plus qu'à vaincre la traînée, qui ne représente qu'une faible fraction de la puissance qu'exigeait le vol stationnaire. Ce qui change n'est pas l'ampleur du besoin mais sa durée : le courant de croisière court pendant toute la mission, si bien qu'une perte qui coûte une fraction de l'entrée en croisière coûte cette fraction pendant tout le vol. C'est pourquoi les deux bras sont spécifiés avec des colonnes différentes. La poussée décide du bras de sustentation, et le rendement à courant modéré décide du bras de croisière, et une même fiche mène rarement sur les deux.

Le bras de sustentation : ce qu'optimise un moteur de vol stationnaire

Les fiches de la série V T-Motor de ce groupe partagent un schéma de construction, et ce n'est pas un hasard d'outillage d'un fabricant. Toutes trois sont des machines 24N28P dotées d'un arbre de 6 mm et d'un bus 12S publié, et le schéma découle directement de ce qu'exige l'usage : faible vitesse de rotation, couple élevé, grande hélice et courte poussée à plein régime.

Un KV plus bas et l'hélice qui en découle

Le KV s'exprime en tours par minute par volt, si bien qu'un KV faible signifie une faible vitesse de rotation pour une tension de bus donnée. Une grande hélice ne peut pas tourner vite sans que ses extrémités de pale deviennent supersoniques et que son rendement s'effondre ; une grande hélice a donc besoin d'une faible vitesse de rotation, et une faible vitesse de rotation à une tension utile signifie un KV faible. Les trois fiches ici vont de 180 à 260 KV, ce qui est une bande étroite à l'échelle de la catégorie élargie : les unités FPV de la même catégorie de produits sont publiées à plusieurs fois ces valeurs. La bande étroite est la signature d'un groupe entièrement dimensionné pour le même type d'hélice.

La configuration du stator et le couple qu'elle apporte

Le nombre d'encoches et de pôles décrit la disposition du bobinage et des aimants. Un nombre élevé - 24 encoches et 28 pôles ici, contre 12 encoches et 14 pôles sur les fiches à voilure fixe de la même catégorie - produit un couple plus régulier à faible vitesse de rotation, car le circuit magnétique franchit davantage de positions à chaque tour. Un couple régulier à basse vitesse est ce dont a besoin une grande hélice en usage de vol stationnaire, et c'est la raison pour laquelle le nombre est élevé dans tout le groupe de sustentation et pas seulement sur la plus grande unité. Le coût est que la fréquence de commutation électrique augmente avec la vitesse mécanique lorsque le nombre est élevé, si bien que le calage de l'ESC et la vitesse électrique maximale doivent être vérifiés face au bobinage plutôt que supposés à partir de la valeur mécanique.

Le courant de crête est une valeur de bras de sustentation

Le courant de crête publié pour les trois fiches est compris entre 45 A et 70 A. Cette valeur appartient au bras de sustentation : c'est le courant que le moteur appelle au sommet de sa courbe de poussée, là où se situent une montée verticale et une transition. C'est une valeur de dimensionnement pour l'ESC et le pack, et non une valeur que le moteur est censé tenir ; la lire comme un régime continu est la façon la plus courante qu'a un ensemble de sustentation de se retrouver sous-équipé. L'usage est défini par la durée de la crête, non par son amplitude.

Le bras de croisière est une autre classe de moteur

Les deux bras d'une mission VTOL sont des problèmes de sélection différents, et la réponse pratique a été de cesser de les traiter comme un seul. Le bras de sustentation est servi par les fiches de classe sustentation ci-dessus. Le bras de croisière est servi par des moteurs conçus pour un vol porté par la voilure en continu, ce qui constitue sur cette plate-forme la classe voilure fixe, et ces unités sont regroupées sous une application distincte plutôt que sous celle-ci.

La classe voilure fixe est un usage, pas une marque

Le label décrit le point de fonctionnement pour lequel un moteur est bobiné et carrossé, non l'entreprise qui le vend. Un moteur de classe voilure fixe est spécifié autour d'un courant de croisière soutenu, d'une vitesse de rotation relativement élevée et d'une hélice plus petite et plus fine ; son encombrement et sa masse sont fixés par l'usage thermique continu plutôt que par une cible de poussée. C'est un jeu de contraintes différent de celui du groupe de sustentation, et c'est pourquoi les deux classes occupent des groupes d'applications distincts sur cette plate-forme, même si plusieurs de leurs unités partagent un fabricant.

Pourquoi la série AT n'est pas un moteur de sustentation VTOL

La série AT constitue la classe voilure fixe de cette catégorie de produits, et ses fiches sont publiées pour un usage de croisière : des stators 12N14P sur les membres les plus petits, un nombre d'éléments publié choisi pour un courant soutenu, et des valeurs retenues pour le rendement à charge modérée. Ce ne sont pas des moteurs de sustentation VTOL. Un bras de sustentation a besoin d'une poussée de pointe à faible vitesse de rotation sur une grande hélice, et c'est le cahier des charges auquel sont construits les trois fiches de la série V ; un bobinage dimensionné pour un courant de croisière stable est dimensionné pour la demande inverse. Garder les deux classes séparées est ce qui empêche une présélection de bras de sustentation d'être bâtie sur des valeurs de bras de croisière, et c'est aussi pourquoi le tableau de comparaison de cet article ne porte que des fiches de classe sustentation.

Où la spécification de bras de sustentation cesse de s'appliquer

Une fois que l'aéronef est porté par la voilure, les valeurs qui décidaient des unités de sustentation cessent d'être l'axe de sélection. La poussée à plein régime, la poussée par gramme et le courant de crête décrivent une phase verticale qui s'achève dans les minutes qui suivent le décollage ; pour la partie de la mission qui dure le plus longtemps, les valeurs déterminantes sont le courant que le bobinage véhicule à régime stable, la résistance qui transforme une partie de ce courant en chaleur, et la masse du pack qu'il faut porter pour l'alimenter. Une présélection qui mélange les deux jeux de valeurs ne compare pas des alternatives, elle compare deux phases différentes d'un même vol. Le bras de croisière est spécifié selon ses propres critères dans Moteurs BLDC pour modèle à voilure fixe : accorder KV, hélice et puissance de croisière.

Dimensionner le bras de sustentation : KV, diamètre d'hélice et nombre de pôles

Pour le bras de sustentation, la chaîne va de l'hélice au KV, puis au nombre d'éléments, et chaque maillon contraint le suivant. Lire les fiches de la série V T-Motor à l'aune de cette chaîne est ce qui transforme un tableau de chiffres en présélection.

Le KV face au diamètre d'hélice

Une hélice plus grande est un levier plus long sur l'arbre : à vitesse de rotation donnée, elle demande plus de couple, et le couple est produit par le courant. Une grande hélice à pas élevé sur un petit moteur implique donc soit une vitesse de rotation plus faible, soit un courant plus élevé, et le plus souvent les deux. C'est pourquoi les fiches à faible KV de ce groupe portent aussi les plus gros encombrements au regard de leur masse, et pourquoi la bande de KV du groupe est aussi étroite. Dans le groupe, le V505 KV260 à 260 KV atteint sur un bus commun une vitesse de rotation plus élevée que le V602 KV180 à 180 KV - le rapport des deux valeurs est d'environ 1.44 - ce qui fait de la fiche à KV plus bas celle qui convient à l'hélice plus grande et plus lente.

Le 24N28P et ce que change le nombre de pôles

Un bobinage 24N28P donne 14 paires de pôles, et la fréquence électrique que l'ESC doit commuter est ce nombre multiplié par la vitesse mécanique. Aux faibles vitesses de rotation auxquelles travaille cet usage, le produit reste modeste, ce qui explique en partie pourquoi le nombre est abordable ici ; la même disposition sur une unité tournant plusieurs fois plus vite pousserait la fréquence de commutation au-delà de ce pour quoi l'ESC est typiquement calé. La lecture pratique est que le nombre élevé d'encoches et de pôles va de pair avec l'extrémité faible KV et grande hélice de la catégorie, plutôt que d'être une amélioration générale, et les trois fiches de sustentation sont cohérentes avec cela.

Le nombre d'éléments et la tension vue par le bobinage

Le nombre d'éléments fixe la tension à laquelle travaille le bobinage, et, avec le KV, il fixe la vitesse de rotation à vide. Les trois fiches ici sont publiées pour un bus 12S, qui est la disposition qui maintient le courant bas pour une puissance à l'arbre donnée : à puissance constante, une tension de bus plus élevée abaisse le courant que le bobinage doit véhiculer, ce qui abaisse les pertes cuivre et le courant que l'ESC doit fournir. Un bras de sustentation en 12S et un bras de croisière en 12S sont donc la même décision électrique atteinte par deux chemins différents, l'un pour la poussée à basse vitesse et l'autre pour le rendement à charge stable.

Poussée par gramme et masse thermique sur des cycles verticaux répétés

Le bras de sustentation d'un ensemble de moteurs de drone VTOL se spécifie autour de deux grandeurs faciles à confondre : la poussée de pointe qu'une fiche peut développer, et le travail qu'elle peut fournir de façon répétée sans que son bobinage dépasse sa classe d'isolation. La première est publiée directement. La seconde doit être déduite de la masse, de la résistance et de la fenêtre d'usage.

La poussée par gramme sur les trois fiches

Diviser la poussée maximale publiée par la masse moteur publiée donne une valeur unique qui compare les trois fiches sur les critères qui importent réellement au bras de sustentation, et c'est un résultat arithmétique plutôt qu'une colonne publiée. Le V505 KV260 délivre 8741 g de poussée pour 215 g, soit environ 40.7 g par gramme de moteur ; le V605 KV210 délivre 12761 g pour 340 g, soit environ 37.5 ; le V602 KV180 délivre 9749 g pour 300 g, soit environ 32.5. L'écart n'est pas grand, et l'ordre n'est pas le même que celui de la poussée totale - la fiche la plus légère mène sur la poussée par gramme tandis que la plus lourde mène sur la poussée absolue, ce qui est l'arbitrage auquel fait face un constructeur entre soulever plus et soulever à meilleur coût.

Les pertes cuivre comme masse thermique

La résistance interne est ce qui transforme le courant en chaleur, et sur un bras de sustentation le courant est élevé pendant les minutes où le moteur travaille. Les trois fiches portent 58 mΩ, 88 mΩ et 48 mΩ, et la valeur évolue avec le bobinage plutôt qu'avec la masse : le V602 KV180 est le plus lourd à 300 g et porte la résistance la plus élevée à 88 mΩ, tandis que le V605 KV210 est encore plus lourd à 340 g et porte la plus basse à 48 mΩ. Ce dont a réellement besoin un usage de sustentation, c'est d'une masse thermique suffisante pour absorber la poussée, ce qui dépend du stator et du carter plutôt que de la seule résistance ; une faible résistance empêche la perte d'être générée, et le corps empêche ce qui est généré d'atteindre trop vite l'isolation.

Les cycles verticaux répétés et la fenêtre de 180 s

Les valeurs de puissance publiées pour ces fiches sont des valeurs sur 180 secondes, et le bras de sustentation est le seul usage où cette fenêtre est réellement représentative, car une montée verticale tient largement à l'intérieur. Ce que la fenêtre ne décrit pas, c'est une séquence de montées séparées par de courts intervalles, qui est la forme d'une mission de relevé ou de livraison effectuée depuis une série de points de vol stationnaire. Chaque montée tient à elle seule dans la fenêtre, et c'est l'accumulation sur une sortie que suit la température du bobinage - question de montage et de flux d'air autant que de moteur.

Moteurs de drone VTOL : matrice de comparaison des spécifications

Les trois fiches actuellement regroupées dans l'application Drone VTOL sont présentées ci-dessous comme un jeu de spécifications unique, classées par poussée publiée afin que le saut de l'unité la plus légère à la plus grande soit visible dans la colonne elle-même. Chaque valeur est celle que le fabricant publie pour ce modèle ; aucune cellule n'est estimée, et aucune fiche ne porte une valeur qu'elle ne détient pas.

Modèle, configuration, résistance interne, poussée maximale, puissance max. 180 s, masse et encombrement sont les valeurs que le fabricant publie pour chaque fiche, classées par poussée maximale. L'encombrement est donné en diamètre extérieur par longueur de corps et exclut le dépassement de l'arbre, du câble et du connecteur. Les valeurs sont reproduites telles que le fabricant les publie plutôt que remplies par une estimation, et la puissance maximale sur 180 secondes est une fenêtre thermique et non un régime continu ; elle est publiée pour les trois fiches ici. Les trois unités sont publiées pour un bus LiPo 12S, et les valeurs de poussée maximale sont publiées à plein régime sur l'hélice que le fabricant spécifie pour chaque modèle.

La première lecture est que la masse ne suit pas la poussée dans l'ordre qu'une présélection pourrait supposer. Le V602 KV180 est la fiche intermédiaire à 300 g et délivre la poussée la plus faible des trois à 9749 g, tandis que le V505 KV260 est le plus léger à 215 g et délivre 8741 g - un écart d'un peu plus de 10 pour cent en poussée pour un surcoût de masse de 85 g. Le V605 KV210 est la fiche qui franchit 12761 g, et il le fait depuis 340 g, soit 40 g de plus que le V602 pour une poussée presque d'un tiers supérieure.

La seconde lecture est que les deux fiches les plus grandes partagent un diamètre d'encombrement. Le V602 KV180 et le V605 KV210 font tous deux Ø68.8 mm de diamètre, et diffèrent de 3 mm de longueur de corps - 36.9 mm contre 39.9 mm. Dans ces 3 mm et les 40 g qui les accompagnent, la résistance baisse de 88 mΩ à 48 mΩ et la poussée monte de 9749 g à 12761 g, ce qu'achètent un stator plus long et un circuit magnétique plus long sur un même diamètre. Le V505 KV260 est l'exception en encombrement plutôt qu'en usage : à Ø55.6 mm c'est un corps nettement plus petit, et ses 58 mΩ se situent entre les deux autres.

Lire les trois moteurs V par usage

Le tableau trie par poussée, ce qui est le bon ordre pour une présélection et le mauvais pour comprendre ce que contient le groupe. Lus par l'usage autour duquel chaque fiche est construite, les trois moteurs de sustentation pour drones VTOL actuellement regroupés dans l'application Drone VTOL se répartissent en trois rôles distincts.

V505 KV260 : l'unité de sustentation la plus légère

Le V505 KV260 est la fiche la plus petite et la plus légère ici : 215 g dans un encombrement de Ø55.6 × 38.9 mm, 260 KV sur un bus 12S et 52 A de courant de crête publié. Ses 8741 g de poussée pour 215 g constituent la poussée par gramme la plus élevée du groupe à environ 40.7, ce qui est la valeur qui compte sur une cellule où les unités de sustentation sont dimensionnées face à un budget de charge utile. Le corps plus petit est l'arbitrage : moins de stator et moins de masse thermique que les deux autres fiches, ce qui convient à une cellule plus légère effectuant des phases verticales plus courtes.

V602 KV180 : le choix d'endurance à faible KV

Le V602 KV180 porte le KV le plus bas du groupe à 180, la plus grande longueur de corps publiée des trois à 36.9 mm sur un diamètre de Ø68.8 mm, et 300 g de masse. Ses 9749 g de poussée sont la valeur absolue la plus faible ici et ses 88 mΩ la résistance la plus élevée, ce qui le désigne ensemble comme la fiche bobinée pour une grande hélice tournant lentement plutôt que pour la poussée la plus élevée à partir d'une masse donnée. C'est le profil qu'une cellule de longue endurance attend de son bras de sustentation : la charge au disque la plus faible qu'elle puisse obtenir, au prix d'une certaine poussée par gramme.

V605 KV210 : la poussée la plus élevée du groupe

Le V605 KV210 est la fiche la plus poussante ici à 12761 g, pour 340 g dans un encombrement de Ø68.8 × 39.9 mm, sur 210 KV et 3200 W publiés dans la fenêtre de 180 secondes. Ses 48 mΩ constituent la résistance la plus basse du groupe et ses 70 A le courant de crête publié le plus élevé, ce qui est l'appariement que montre un bras de sustentation lourd : le bobinage est dimensionné pour véhiculer le courant qu'exige la poussée, et le corps plus long sur le diamètre partagé est ce qui le rend possible. Sa puissance publiée sur 180 secondes est la plus élevée des trois, et il porte une longueur de câble publiée de 600 mm.

Sélectionner des moteurs de drone VTOL : une séquence de dimensionnement

L'ordre ci-dessous est celui selon lequel les valeurs publiées deviennent des décisions, car chaque étape élimine des candidats qu'une étape ultérieure ne peut pas ramener. Il est écrit pour une présélection de bras de sustentation tirée des trois fiches actuellement regroupées dans l'application Drone VTOL, et la séquence elle-même ne dépend pas des fiches présentes dans le groupe. Une présélection de moteurs de drone VTOL commence sur le bras de sustentation et y reste jusqu'à ce que la phase verticale ait été dimensionnée selon ses propres critères.

Fixer d'abord la masse totale et le rapport poussée-poids

La masse totale fixe la poussée totale que les unités de sustentation doivent produire avec marge, et le nombre de bras de sustentation fixe la poussée que chacun doit porter. Une fois ces deux éléments fixés, la présélection est bornée par la colonne de poussée : le V505 KV260 à 8741 g et le V602 KV180 à 9749 g servent les configurations les plus légères, et le V605 KV210 à 12761 g est la fiche qui franchit les plus lourdes. C'est la poussée par bras, et non la poussée totale, qu'il faut comparer, car c'est elle que la structure du bras et le dégagement de l'hélice doivent accommoder.

Accorder le KV au bus, puis à l'hélice

Une fois le diamètre d'hélice borné par la cellule, la vitesse de rotation requise est connue, et c'est le KV multiplié par la tension de bus qui la fournit. Le bus est lui-même une décision, car il fixe la masse du pack et le calibre de l'ESC : les trois fiches ici sont publiées pour du 12S, si bien que le choix dans ce groupe n'est pas un choix de tension mais de KV dans un bus fixe - 180, 210 et 260. Un KV plus bas entraîne une plus grande hélice à tension égale, et la valeur la plus basse du groupe appartient à la fiche à la résistance la plus élevée et à la poussée par gramme la plus faible.

Dimensionner le bobinage sur le courant de vol stationnaire

Le courant que le bras de sustentation appelle en vol stationnaire est le courant que le bobinage véhicule pendant la plus longue portion continue de la phase verticale, et c'est par rapport à lui que la colonne de résistance doit être lue ; le courant de crête à plein régime est bref et borné par l'ESC et le pack plutôt que par le bobinage. C'est l'étape où la colonne de résistance tranche un choix serré : le V602 KV180 et le V605 KV210 partagent un diamètre de Ø68.8 mm, et les 88 mΩ contre 48 mΩ sont la différence que des cycles verticaux répétés remarqueront.

Vérifier le bras de croisière séparément

La présélection de bras de sustentation ne se reporte pas sur le bras de croisière, et la traiter comme si c'était le cas est l'erreur que cette séquence est écrite pour éviter. Si l'aéronef croisière grâce à un propulseur distinct, cette unité doit être spécifiée pour un courant soutenu et une petite hélice rapide, ce qui relève de la classe voilure fixe décrite ci-dessus plutôt que de l'une des trois fiches de ce tableau. Si la cellule incline au contraire ses unités de sustentation vers l'avant et croisière sur elles, la bande de KV qui convient au vol stationnaire se voit aussi demander un vol en translation rapide, et le compromis apparaît sous la forme d'une hélice trop forte pour la croisière ou d'une vitesse de rotation trop lente pour la voilure.

Les trois étapes appliquées à ce groupe donnent une présélection plutôt qu'une réponse :

1. Cellules légères à charge utile modérée et phases verticales courtes. Le V505 KV260 porte la poussée par gramme la plus élevée du groupe à 215 g, et c'est la fiche par laquelle commencer lorsque la masse est la contrainte liante.
2. Cellules de longue endurance qui veulent la charge au disque la plus faible possible. Le V602 KV180 à 180 KV entraîne la plus grande et la plus lente hélice des trois sur le même bus 12S, au prix de la poussée la plus basse et de la résistance la plus élevée du groupe.
3. Configurations de sustentation lourdes qui ont besoin de la plus grande poussée par bras. Le V605 KV210 est la fiche ici au-dessus de 12761 g, et celle qui porte la puissance publiée sur 180 secondes la plus élevée et une longueur de câble publiée pour travailler.

Questions fréquentes

Ressources officielles

T-Motor publie une page produit officielle pour chaque unité, avec son panneau de spécifications et ses données d'essai d'hélice, et ces pages restent la référence pour chaque valeur citée ici - par exemple la page produit V505 KV260, la page produit V602 KV180 et la page produit V605 KV210. La résistance, la poussée, la puissance, la masse et l'encombrement du tableau ci-dessus sont les valeurs publiées par ces pages, et une fenêtre d'usage, une hypothèse thermique ou une recommandation d'hélice dont dépend une construction relève du fabricant plutôt que d'une valeur dérivable du panneau de spécifications.

Pour aller plus loin

Pour établir une présélection plutôt que pour lire, trois outils de la plate-forme font le travail en séquence. Explorer l'ensemble de la catégorie Moteurs pour drones pour voir les trois fiches de sustentation ici aux côtés des modèles à voilure fixe et FPV de la même catégorie, utiliser Sélection pour filtrer par poussée, masse et nombre d'éléments, puis confronter les candidats dans Comparaison. La page de l'application Drone VTOL contient les mêmes trois fiches avec leurs attributs de filtre.

Deux autres articles couvrent les parties de ce sujet qu'une sélection de bras de sustentation ne tranche pas. Moteurs BLDC pour modèle à voilure fixe : accorder KV, hélice et puissance de croisière expose en entier la chaîne du bras de croisière, du diamètre d'hélice à la vitesse de pas puis au nombre d'éléments qui tranche la réponse, et c'est la classe évoquée dans la quatrième section ci-dessus. Moteurs de drone : sélection FPV, voilure fixe et VTOL place les classes sustentation, voilure fixe et FPV côte à côte dans la même catégorie de produits.

En version courte pour les moteurs de drone VTOL : fixer d'abord la masse totale et la poussée que chaque bras doit porter, car cela borne la présélection de bras de sustentation avant toute autre chose ; accorder ensuite le KV au bus 12S puis au diamètre d'hélice, car un faible KV ne signifie une grande hélice qu'une fois une tension appliquée ; et dimensionner enfin le bobinage sur le courant de vol stationnaire plutôt que sur la crête, car la crête est une poussée que l'ESC et le pack doivent encaisser plutôt qu'un régime que le moteur tient. Appliquée à ce groupe, la séquence sépare la fiche de 215 g des deux fiches de Ø68.8 mm avant même qu'un modèle individuel soit comparé à un autre, et elle laisse le bras de croisière à spécifier selon ses propres critères.