¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Sección dedicada a la presentación de tutoriales, que nos permitirán conocer a fondo nuestros cuadricópteros, así como debatir sobre los mismos o preguntar cuestiones de interés general.
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OxyG3n
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¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por OxyG3n »

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Hay bastante gente que se hace esta pregunta : ¿ Que velocidad puedo alcanzar con mi drones ?

Pues bien, para dar respuesta a esta pregunta vamos a hacer unos cálculos básicos que nos permitirán estimar la velocidad punta que podremos alcanzar.

Lo primero que debemos saber es que hay tres factores fundamentales que debemos saber para hacer este cálculo. Evidentemente hay muchos mas factores que intervienen (no solo tres), como pueden ser el peso de nuestro aparato, la aerodinámica, etc... pero nosotros para hacer la estimación nos quedaremos solo con tres.

Estos tres factores son los siguientes :

- KV´s de nuestros motores
- Número de celdas de las lipos (baterías) que vamos a usar
- Paso de las hélices utilizadas


Los KV del motor son un dato especialmente importante, ya que determina el número de vueltas que da el motor por cada minuto. Los motores mas utilizados últimamente rondan los 2300 KV y los 2600 KV.

El seguente valor que nos interesa conocer para hacer el cálculo, es el voltaje de las LIPOS (baterías). Como solemos volar con LIPOS 3S o 4S, estaremos hablando de que los voltajes máximos (carga completa) son de 12.6 y 16.8 V respectivamente. También lo calcularé con LIPO 6S por curiosidad, que son 25.2V

Por último debemos conocer el paso de las hélices que utilizamos. El "PASO" viene reflejado en las dimensiones de las hélices en sus dos últimos dígitos. Algunas de las medidas mas utilizadas son 5030 , 5045 o 5050. Estos dos últimos números indican los milímetros que la hélice "se enrosca en el aire" en cada vuelta, es decir, cuanto avanzamos.

Pues bien, con estos tres datos podremos hacer algunas estimaciones partiendo de algunas configuraciones habituales, y determinar así cual sería la velocidad máxima en condiciones OPTIMAS, claro está.

CONFIGURACIÓN 1 : MOTORES 2300KV - LIPO 3S - HÉLICES 5030

2300 KV x 12.6 V = 28.980 vueltas por minuto
Si con cada vuelta avanzamos 30 mm (dado que el paso de la pala es 30), quiere decir que en un minuto avanzaremos 28.980 x 3 cmts = 86.940 cmts / minuto , que convertido en kilómetros por hora nos da 52 Kmts/hora

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CONFIGURACIÓN 2 : MOTORES 2300KV - LIPO 4S - HÉLICES 5030 (todo igual pero a 4S)

2300 KV x 16.8 V = 38.640 vueltas por minuto
Si con cada vuelta avanzamos 30 mm (dado que el paso de la pala es 30), quiere decir que en un minuto avanzaremos 38.640 x 3 cmts = 115.220 cmts / minuto , que convertido en kilómetros por hora nos da 69 Kmts/hora

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CONFIGURACIÓN 3 : MOTORES 2300KV - LIPO 3S - HÉLICES 5045

2300 KV x 12.6 V = 28.980 vueltas por minuto
Si con cada vuelta avanzamos 45 mm (dado que el paso de la pala es 45), quiere decir que en un minuto avanzaremos 28.980 x 4.5 cmts = 130.410 cmts / minuto , que convertido en kilómetros por hora nos da 78 Kmts/hora

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CONFIGURACIÓN 4 : MOTORES 2300KV - LIPO 4S - HÉLICES 5045

2300 KV x 16.8 V = 38.640 vueltas por minuto
Si con cada vuelta avanzamos 45 mm (dado que el paso de la pala es 45), quiere decir que en un minuto avanzaremos 38.640 x 4.5 cmts = 173.880 cmts / minuto , que convertido en kilómetros por hora nos da 104 Kmts/hora

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CONFIGURACIÓN 5 : MOTORES 2300KV - LIPO 4S - HÉLICES 5050

2300 KV x 16.8 V = 38.640 vueltas por minuto
Si con cada vuelta avanzamos 50 mm (dado que el paso de la pala es 50), quiere decir que en un minuto avanzaremos 38.640 x 5 cmts = 193.200 cmts / minuto , que convertido en kilómetros por hora nos da 115 Kmts/hora

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CONFIGURACIÓN 6 : MOTORES 2600KV - LIPO 4S - HÉLICES 5050

2600 KV x 16.8 V = 43.680 vueltas por minuto
Si con cada vuelta avanzamos 50 mm (dado que el paso de la pala es 50), quiere decir que en un minuto avanzaremos 43.680 x 5 cmts = 218.400 cmts / minuto , que convertido en kilómetros por hora nos da 131 Kmts/hora

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Y por último un mini a 6S con 5050, a ver que sale :)

CONFIGURACIÓN 7 : MOTORES 2300KV - LIPO 6S - HÉLICES 5050

2300 KV x 25.2 V = 57.960 vueltas por minuto
Si con cada vuelta avanzamos 50 mm (dado que el paso de la pala es 50), quiere decir que en un minuto avanzaremos 57.960 x 5 cmts = 289.800 cmts / minuto , que convertido en kilómetros por hora nos da 173 Kmts/hora

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CONFIGURACIÓN 8 : MOTORES 2600KV - LIPO 6S - HÉLICES 5050

2600 KV x 25.2 V = 65.520 vueltas por minuto
Si con cada vuelta avanzamos 50 mm (dado que el paso de la pala es 50), quiere decir que en un minuto avanzaremos 65.520 x 5 cmts = 327.600 cmts / minuto , que convertido en kilómetros por hora nos da 196 Kmts/hora

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... y bueno... espero haber despejado algunas dudas. INSISTO (paraguas abierto) en que estos cálculos son en condiciones de laboratorio (por decirlo de algún modo). El peso de nuestros aparatos es muy reducido, con lo que tampoco bajan mucho las cifras en la realidad teniendo en cuenta este parámetro. En cambio el aire o viento a favor o en contra, si cambian el resultado final de forma drástica.

Seguramente escuchareis (o leeréis) a gente que habla de velocidades supersónicas con configuraciones básicas. Que no os cuenten milongas :)

Si bien es cierto que la sensación de velocidad cuando vas a 60 kms / hora entre árboles o lugares angostos es "aconjonante", y que los grandes angulares (lentes) que montamos en nuestras cámaras FPV la potencian, la realidad es la que es. Por otro lado habría que decir que las velocidades máximas se alcanza en un tiempo récord. En poco mas de 3 segundos nuestros drones pasan de 0 a su máxima velocidad debido al bajo peso, y a que son 4 motores los que empujan de forma sincronizada para alcanzar sus máximas revoluciones.

Un saludo :D
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Dracodron
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Registrado: 19 Abr 2016, 19:11

Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por Dracodron »

Muy bien explicado, gracias por el aporte.
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Ancient666
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Registrado: 10 Ene 2016, 17:24

Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por Ancient666 »

Vaya curro te has pegado!! jeje. Excelente aporte Oxy :D
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OxyG3n
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Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por OxyG3n »

*** NOTA *** He corregido una errata que hacía que el cálculo con Lipos a 4S fuera algo inferior. Puse mal el voltaje máximo (según sale la lipo del cargador)

Gracias por el apunte @Garssa
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iketxarte
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Registrado: 16 Feb 2016, 01:44

Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por iketxarte »

Hola,

Yo hice pruebas persiguiendo a un coche y llegué a la limitación de la inclinación de cámara, así que algún poco más de velocidad podría haber conseguido.
Con el coche a 100kmh no tenía problemas para seguirlo, a 110, iba justo, por la inclinación de cámara (sólo veía suelo y aún así se me iba el dron hacia arriba) a 120 no conseguía seguirlo.
Mi config:
Tripalas bn 5045
Motor cobra 2206 2100kv
4s
Peso 600gr

Niños, no lo probéis en casa.
Monster_Crash
Mensajes: 8
Registrado: 21 Abr 2016, 17:12

Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por Monster_Crash »

Creo que hay una perdida que hay que descontar, al menos esto pasa en las helices de los barcos. Imagino que aqui pasa lo mismo.
Otra cosa, hay gente del foro que dice que no se puede pasar de unas determinadas revoluciones (unas 42.000) porque sino los ESC se desincronizan y se quema esc, motores o ambos. Alguien tiene informacion sobre esto?
CID'S
Mensajes: 8
Registrado: 01 Feb 2016, 12:32

Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por CID'S »

Amigo mío eres un CRACK!!!
Munan
Mensajes: 272
Registrado: 24 Dic 2015, 08:46

Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por Munan »

Estan bien estos calculos para hacernos una idea, aunque como bien has dicho, estos sean en condiciones optimas... Para medirlo realmente valdria un dron con gps?
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astromam
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Registrado: 19 Jun 2016, 10:37

Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por astromam »

Como se ha comentado, los cálculos están bien para hacernos una idea pero no son correctos. Hay que tener en cuenta otros muchos factores como el peso, la resistencia al aire, las pérdidas, bipala o tripala, velocidad limitada de los motores,... y sobre todo que gran parte de la fuerza se va en levantar al drone y no en avanzar. Pero lo que está mal en los cálculos es el paso, que lo has cogido en mm y es en pulgadas. Con la fórmula empleada, con las unidades en pulgadas, yo le quitaría un 50% por lo menos.
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OxyG3n
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Re: ¿Que velocidad máxima alcanza un drones de carreras?

Mensaje por OxyG3n »

astromam escribió:... lo has cogido en mm y es en pulgadas. Con la fórmula empleada, con las unidades en pulgadas, yo le quitaría un 50% por lo menos.
Evidentemente tienes razón, y no eres la primera persona que hace este apunte. Lo bonito del asunto es que lo que se pierde por un lado se gana en otro, haciendo que el resultado coincida con bastante acierto. En todo caso como dije al principio del post es un cálculo estimado para que podamos hacernos una idea. En todo caso dos apuntes.

Las pruebas en pista nos muestran que los valores coinciden con bastante exactitud.
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