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本帖最后由 borneol 于 2014-10-29 16:49 编辑
因多轴飞行器构造简单，不存在直升机复杂的机械、螺距、电子联调过程，对飞手基础知识要求的广泛性大大降低，促进了近年在航模爱好者和拍摄领域的流行。
流行同时，因为飞行门槛降低，很多不具备足够经验的新手在安装多轴飞行器过程中缺乏相关知识，摔机事故频发。某些调试盲点甚至是已入模多年的模友也难以避免。
本文以作者自身经验，在组装六轴飞行器过程中，边装边写。针对目前绝大部分多轴装机用户存在的安装和测试盲区，做诠释和补充。
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多轴飞行器摔机、丢机的原因，绝大部分与飞控并无任何关系，本文只有不到两节内容与飞控有关。
(注：各类开源飞控均不在此列，深圳市大疆创新科技有限公司全线产品亦不在此列，该公司售后策略为保修期内是否产品本身问题，换件皆收费)
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选择机架
镂空过多、中心板薄、电机臂碳管过小的机架会带来无法消除的震动，使航拍画面产生水波纹而无法忍受，且给飞控带来负作用较大的信号噪声，影响姿态数据采集和动力输出。如飞行器起飞重量大于4KG，建议电机臂碳管不小于16mm或以上，机架碳板厚度达到1.5mm或以上。
市面上不少碳纤机架边缘过于锋利，不加以处理，长时间与线材摩擦，会造成绝缘皮破损，甚至短路。动力线、信号线等需要穿越碳纤机架边缘、开槽、开孔处时，建议用胶布先覆盖线材需要穿越区域或套上蛇皮管一类，保护线材绝缘皮不会磨损。如有耐心再次打磨机架边缘并用502封边则更佳。
选择接收机
至少为多轴飞行器准备PCM或2.4G接收机，PPM接收机用于多轴将是一场噩梦，不管你调整如何精细，PPM不抗干扰抖舵特性会让所有努力付之一炬。没有失控保护或没有稳定失控保护触发(部分二次变频PPM接收机支持失控保护，但触发不稳定)，都会导致丢机和摔机。
同时PCM接收机，定频433接收机因为并不像2.4G系统每个接收机单独ID，而是用接收机晶体频率或拨码开关决定，所以从理论上存在撞频可能，尤其在模友众多的飞行场地尤其如此，空旷的野外场合则基本没有撞频的可能。
飞行前务必在未安装螺旋桨时，测试关控后飞控是否进入正确状态，接收机失控保护是否正确运转。
商用数传电台抗干扰、支持跳频、带数据效验和冗余，在数据回传、失控保护方面也非常稳定，配合飞控支持的地面站能定航点定航路完成预定任务，同样是好选择。但APC250之类稳定性欠佳的低端定频数传则不建议采用。
市面上流行的飞控如NAZA、Wookong-M、SuperX、X4、X6在遥控器校准界面皆可观察接收机的舵量输出，如未打舵情况下任何通道跳动，很不幸你的接收机质量欠佳或控的电位器已经磨损，导致了抖舵。接收机输出抖舵严重会导致直接摔机，模式切换不受控等一系列问题。未排除故障前，不建议做任何校准和飞行。
接收机天线摆放
多轴飞行器上天线摆放的重要性，仅次于选择质量优良的接收机。就市面流行的接收机而言，存在FM、2.4G、433M、900M几种，统一遵循的原则是，尽可能远离信号发射和接收装置，尤其是远离图传、碳纤材料、和金属，使用泡沫材料把天线与碳纤材料隔开3~5厘米。
FM天线摆放需不缠绕，不重叠，尽可能舒展天线长度。能在确保不会缠绕到螺旋桨的情况下，耷拉在机体下方一段长度最好。
433M、900M接收天线须垂直或竖立，且尽量避免碳纤、导体遮挡，2.4G接收两根天线互为90度摆放即可。
FUTABA的接收机说明书中，有明确写到接收机应远离碳纤、导体，可能的话将接收机与碳纤材料隔开15厘米以上距离。当然这在多轴上是很难做到的，但~ 尽你所能，为接收机创造良好的收讯条件。
电机与电调匹配
现在市面上销售的多轴电机，基本都提供电机搭配各种桨在不同油门下的测试曲线图或表格(挺奇怪，双天盘式电机都无此类测试)。
按最大推荐螺旋桨配置，并100%油门时消耗电流的大约一倍配置电调，只要飞行器不超载，是安全的。
如朗宇X4112S配DJI 15X5碳纤桨最大电流能到17A，配置30A电调就能满足需要。
需要注意！电机连接电调尽量不使用香蕉头，焊接能消除接触不良的隐患。
电调延长电源线只需采购与电调相同号数的硅胶线即可，多之无用。并联到插头时需要采用更高电流规格的硅胶线，多轴常用硅胶线在14~12号之间。
多轴飞行器电机与电调的兼容适配和测试是一大难题，且因电调输出驱动交流相位与电机设计不匹配，会导致严重后果。
更让人无奈的是，在常规飞行和负载情况下，很多电机与电调的不兼容表现不明显。甚至一些飞行器在多次全负载温和航线下也顺利飞行，但在做大机动时才显露问题，表现为瞬间一个或多个电机驱动缺相，直接跌落(排除电源接触不良，香蕉头接触问题等)。
在我好友的四轴上就遇到了：DJI 30A电调与双天盘式电机存在严重兼容性问题，启动后电机会发出明显的转动异响和啸叫，1分钟内电机滚烫，且其中一个电机线圈开始冒烟。
要完全杜绝和排除此问题也较困难，因航模民用领域多轴，几乎100%是开环结构，无法检测到每个电机是否转速正常。（工业用多轴不少电机是内置转速计并输出给飞控）单独给每个电机安装转速计和电流计来测试实现成本又太高。
最基础测试电机与电调兼容性问题，我的建议方案是：
在地面拆除螺旋桨，姿态或增稳模式启动，启动后油门推至50%，大角度晃动机身、***大范围变化油门量，使飞控输出动力。仔细聆听电机转动声音，并测量电机温度。测试需要逐渐增加时间，如电机温度正常，一开始测试30秒~1分钟递增。以上测试并不能完全杜绝因电机与电调兼容性的摔机，只能在一定程度上排除可能性。
电机与螺旋桨匹配
根据飞行器全重和电机厂家配以各类螺旋桨的测试曲线图或表格，选择挂载全套设备后依旧有动力冗余的配置。
—————————–四轴或不考虑缺轴下返航的动力冗余可忽略此段——————–
选择挂载设备全重后，依旧有40%或以上动力冗余的螺旋桨与电机配置。动力富裕对于多轴飞行器来说，如一轴出现问题，还能保留动力完成降落或返航。
如挂载设备后重量已经接近螺旋桨与电机配置的极限，如其中一轴出现问题，飞控尝试其他几轴输出更大油门来尝试稳定姿态，会直接让其他几轴的电机电调迅速达到保护临界，电调烧毁、电机过热随时会导致摔机，无法为一轴电机故障冗余。
以作者的六轴动力配置：朗宇 X4112S 400KV + APC 1504 + 6S，厂家测试表显示为全油门单轴2.1KG拉力，我只能取85%油门时能够输出的1.7KG拉力作为计算依据，1.7KG X 6=10.2KG为最大全负载。
为保缺轴能顺利回航，带全部设备的机体全重最多就只能在5~6KG。
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另需注意，尽量不使用固定翼上常见，通过***头旋紧挤压电机轴固定的桨夹，***头桨夹打滑的概率远高于螺丝固定的电机座，桨座如再有滚花则固定效果更佳，同时给螺丝打螺丝胶2~3扣也是必不可少的步骤。
但成本更高直接采用带螺丝孔的多轴专用碳纤桨，则可彻底杜绝螺旋桨打滑。
顺带说一下用于航拍的多轴飞行器，尤其要注意选择质量优良，动静平衡过关的产品。动静平衡不过关的产品，会让航拍画面毫无意义。
APC系列螺旋桨在性价比、动静平衡上的优势，大量在航拍机中采用。而大负载的场合，进口木桨和碳纤桨几乎是必选。
-------------------------------------！！！大坑来了！！！----------------------------------------
多旋翼螺旋桨的重量往往不被重视，轻、重不仅仅是飞行时间差异，对飞行器感度，抗风效果也有较大影响。
由于物理惯性，电调直驱变速本来就存在滞后，桨重惯性越强，在固定翼上尺寸大的重桨会带来严重反扭，在多轴上表现为变速响应不及时，重桨只能选用更低感度，抗风、稳定性双降。
轻巧的碳纤桨则可在高效提供升力同时，及时完成电调加减速响应，高感度飞行抗风更加、姿态更稳定。但飞控厂家只想到感度越高越稳定，缺忽略了说明书中并无提到螺旋桨重量与感度响应的关系。以至于模友由较轻碳纤桨更换为较重尼龙或木桨时，依旧使用以前的高感度飞行。起飞后由于桨惯性大大增加，动力系统无法及时响应飞控输出，飞控又对电调持续输出修正信号=严重自激=秒炸！
综上所述，如果更换螺旋桨，建议先恢复飞控默认感度或调低感度试飞，无自激情况再逐步增加感度，直至姿态稳定。
选择动力电池
目前航模用多旋翼飞行器一般总电流不会超过100A，选择10~30C放电能力的锂电都可满足需要。但考虑到1米以上、或小轴距上下双桨结构、异形机架的电流需求变化起伏大，但用单轴全功率负载X轴数计算电流开销也可。最精确当然还是用高A数电流计计算所需电池C数。
众所周知，电池容量乘以放电C数即可得到电池持续放电电流，以最常见的XAircraft X650为例，4S动力配置如选择25C 5000MA 4S电池，持续放电电流可达125A，完全满足飞行器需要。
如手中没有容量和放电C数都合适的电池，不管是串联还是并联都是不推荐飞行的。尤其是串联电池飞行，基本上风险要乘以电池串联数，串联电的任何一个电芯电压或C数不足导致的压降，都有极高摔机可能。
值得注意的是，市面杂牌动力电池虚标、掉电压、虚焊问题严重，尽量选择知名厂家的优质电池。避免空中掉电摔机造成更大损失。
如果飞行器需要携带较重的云台、摄影、数据采集设备，则最好选择低C数但能满足动力电流需要的高密度轻量化电池。更可考虑双电源输入，同品牌同性能双电池并联供电加多一重保险。
小心检查电机轴机米和卡簧
以朗宇X4112S电机为例，固定电机轴的两颗机米并未打螺丝胶，而我遇到6个电机其中2个，完全不用费一点力气，螺丝刀可以很轻松的弄下机米，这在飞行中很可能造成电机轴打滑的隐患。
建议！每个机米都卸下自己打螺丝胶安装(模型直升机组装基本都需打螺丝胶)，并确认电机轴卡簧是否紧密。
信号线与电源线的处理
每个电机供电电调的舵机信号插头，在有条件和基础的情况下，小心把舵机信号插针从塑料插头中取出，将信号线加上焊锡，与信号插针融为一体再插回，确保没有松动可能。焊锡用量需恰到好处，焊接一气呵成，且不可影响插针插入至原始深度。
所有焊接务必等待焊锡10秒左右冷却，才可确保牢靠，再热缩管缩紧。
所有接头处，尽量打胶固定，不管是BEC、GPS、图传都有松动的可能。
强烈建议勿使用任何转接头，正品XT60插头耐持续放电电流为80A，是1米轴距以下四轴、六轴插头最起码配置。更大的多轴飞行器可能需要配备100~150A耐持续放电规格的插头。
如须用到动力电并联板，也需选择铜箔厚度达标的产品，且焊接时需要用到高功率电烙铁以防散热面积大，焊接温度不足引起的虚焊。
但我个人并不推荐动力电并联板供电的方式，因多轴为减轻重量，以碳纤版为机架主要材料，摔机后损伤的碳纤碎片、并联板变形可能导致直接短路，全部设备有玉石俱焚的可能。留有长度余量的动力电硅胶线并联，则可一定程度上规避短路。
另一额外话题是：
电调放置于中心板减少PWM线长度？还是加长PWM线并增加电调电源线长度？
从我实践来看，其实并未有任何区别。但是从方便布线来说，电调放置于马达端，远离中心板的主要设备，给主要设备腾出空间，并减少电调开关管的电磁干扰，并无不妥。
飞控供电
尽量购买OPTO电调省去额外的BEC电路带来的开销，飞控单独供电更为妥当。已购买带BEC功能的电调，建议挑开供电红线，仅接入信号与负极到飞控。因多路BEC输入到飞控，且多个电调之间存在器件和BEC输出电压的差异，供电不稳可能影响飞控正常运行。
飞控或IMU安装
有些飞控集成IMU或分体IMU，都需要远离电磁干扰，图传、数传应尽量原理飞控和IMU。飞控和IMU应尽量与飞行器重心一致，过度的架高或降低位置，都可能对飞控和IMU造成不良影响，干涉飞控获取高质量的当前有效姿态。安装飞控和IMU请务必注意安装位的水平和垂直精度，不要歪斜安装。
如果飞控不需经常拆卸，请尽量为每个插入到飞控的插头打热熔胶或704硅胶固定。
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发表于 2014-2-19 10:58
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