Чертежи и схемы — Дроны с нуля: полный курс — соберите свой летающий квадрокоптер

48 листов. Чертежи векторные — печатаются чётко в любом масштабе. На чертежах есть размеры и сетка (1 клетка = указанному числу мм) — переносите на материал по клеткам.

Мультикоптер и его типы

Модуль 1.1 · Что такое мультикоптер

Компоновка квадрокоптера: X-рама, 4 мотора с винтами, полётный контроллер в центре

Из чего состоит аппарат: обзор узлов

Модуль 1.1 · Что такое мультикоптер

Группы узлов квадрокоптера и их связь с полётным контроллером

Тяга, вес и висение

Модуль 1.2 · Физика полёта: тяга и висение

Висение: суммарная тяга винтов равна весу аппарата

Физика винта: тяга, шаг, диаметр

Модуль 1.2 · Физика полёта: тяга и висение

Тяга растёт с диаметром винта (иллюстративно, г на мотор)

Тангаж, крен, рыскание и газ

Модуль 1.3 · Моменты, пары винтов и управление по осям

Четыре канала управления, каждый — это разница оборотов моторов

Закон Ома и мощность на примерах

Модуль 2.1 · Электрические основы: ток, напряжение, мощность

Три формулы, которыми считают всю силовую часть дрона

Провода, сечения и токи

Модуль 2.1 · Электрические основы: ток, напряжение, мощность

Допустимый ток (А) падает с тонкостью провода: силовой — толстый, сигнал — тонкий

Пайка проводов и разъёмов

Модуль 2.2 · Пайка, разъёмы и мультиметр

Порядок качественной пайки соединения

Мультиметр и техника безопасности

Модуль 2.2 · Пайка, разъёмы и мультиметр

Режимы мультиметра: контакт/КЗ, вольты на банках, поиск обрыва

Как устроен мотор и что такое KV

Модуль 3.1 · Бесколлекторные моторы и KV

Типичный KV моторов под разный размер аппарата

Что делает ESC и какой ток нужен

Модуль 3.2 · Регуляторы хода (ESC) и протоколы

ESC преобразует постоянный ток батареи в трёхфазное питание мотора

Как выбор винта меняет полёт

Модуль 3.3 · Пропеллеры

Тяга одного мотора (г) с разными винтами — иллюстративно

Мозг аппарата: датчики и процессор

Модуль 3.4 · Полётный контроллер (FC)

Цикл управления FC: датчики → сравнение с заданием → поправка → команды на моторы

Архитектура реального FC: стек F405

Модуль 3.4 · Полётный контроллер (FC)

Структурная схема полётного контроллера: ядро STM32F405 и периферия

Датчик MPU-6000: цоколёвка и подключение

Модуль 3.4 · Полётный контроллер (FC)

Цоколёвка IMU MPU-6000: линии питания, SPI и прерывания

Плата распределения питания

Модуль 3.5 · Питание: PDB, AIO и разводка

Силовая цепь: батарея → плата распределения → регуляторы → моторы

Куда что подключается

Модуль 3.5 · Питание: PDB, AIO и разводка

Уровни питания и сигналов: силовая шина, 5 В от BEC, сигнал FC↔ESC и приёмник↔FC, общая земля

Силовой вход: конденсатор, диод и BEC

Модуль 3.5 · Питание: PDB, AIO и разводка

Стабилизатор питания BEC: вход батареи → стабильные 5 В для FC и приёмника

Статусный светодиод и пищалка от GPIO FC

Модуль 3.5 · Питание: PDB, AIO и разводка

Ключ на NPN-транзисторе: слабый GPIO FC коммутирует ток пищалки/ленты от 5 В

Банки S, ёмкость mAh, токоотдача C

Модуль 3.6 · Аккумуляторы LiPo

Номинальное напряжение LiPo: 1S/2S/3S/4S при 3,7 В на банку

Зарядка и безопасность LiPo

Модуль 3.6 · Аккумуляторы LiPo

Безопасная зарядка LiPo: баланс, ток 1C, предел 4,2 В, под присмотром

Пульт, приёмник и протоколы ELRS/CRSF

Модуль 3.7 · Аппаратура управления и приёмник

Путь команды управления: от стика пилота до оборотов моторов

Обзор компонентов FPV и питание VTX

Модуль 3.8 · FPV-система: камера, VTX, очки

Видеотрасса FPV идёт с аппарата к пилоту

Считаем TWR на примере

Модуль 4.1 · Отношение тяги к весу (TWR)

TWR ≈ 5200/600 ≈ 8,7:1 — очень большой запас тяги

Оценка времени полёта

Модуль 4.2 · Время полёта и совместимость

Время полёта (мин) для 1500 mAh падает с ростом среднего тока

Совместимость компонентов

Модуль 4.2 · Время полёта и совместимость

Четыре проверки совместимости перед закупкой

Составляем BOM нашего 5" дрона

Модуль 4.3 · Спецификация (Bill of Materials)

Группы компонентов в спецификации аппарата

Карбон, типоразмеры и геометрия X/H

Модуль 5.1 · Материал и геометрия рамы

Чертёж X-рамы: 4 луча, моторы по углам, контроллер и питание в центре

Центровка и размещение

Модуль 5.2 · Размещение компонентов и центровка

Размещение: FC по центру, батарея для совпадения центра тяжести, камера в носу

Карта всей пайки

Модуль 6.1 · Полная схема соединений

Силовая цепь; параллельно идут сигнальные линии FC↔ESC и приёмник↔FC

Порядок сборки

Модуль 6.1 · Полная схема соединений

Порядок сборки: от рамы к электронике, винты — в последнюю очередь

Пайка силовых и сигнальных цепей

Модуль 6.2 · Пайка и контроль качества

Последовательность пайки каждого соединения

Подключение к Betaflight и моторы

Модуль 7.1 · Первое подключение, моторы и калибровка

Цикл проверки моторов: запустил → сверил номер и направление → исправил в BLHeli → проверил снова

Режимы полёта и failsafe

Модуль 7.2 · Режимы, failsafe, ПИД, фильтры и OSD

Режимы полёта от простого к сложному и аварийный сценарий

Базовые ПИД, фильтры и OSD

Модуль 7.2 · Режимы, failsafe, ПИД, фильтры и OSD

Три составляющие ПИД, которыми FC удерживает положение аппарата

Зачем симулятор и первое зависание

Модуль 8.1 · Симулятор и первый отрыв

Цикл обучения: симулятор → короткий реальный полёт → разбор ошибок → снова

Базовые манёвры и развитие навыка

Модуль 8.1 · Симулятор и первый отрыв

Манёвры по нарастанию сложности: каждый — до автоматизма

Частые ошибки и как их избежать

Модуль 8.2 · Типичные ошибки, аварии и ремонт

Типичные аварии и их причины

Безопасность полётов и людей

Модуль 9 · Безопасность полётов и право РФ

Базовые правила безопасности перед каждым вылетом

Право РФ: учёт БВС и зоны

Модуль 9 · Безопасность полётов и право РФ

Порядок: оценить массу, проверить зоны, при необходимости согласовать, лететь по правилам

Полная схема соединений

Электросхема квадрокоптера: что куда подключается

Электросхема квадрокоптера: питание (красное) и сигнал (синее)

Полётный контроллер: карта пинов (падов)

Распиновка платы и компоненты электроники

Полётный контроллер (FC) — распиновка падов

Монтажный чертёж реальной платы FC

Распиновка платы и компоненты электроники

Монтажный чертёж FC: процессор и гироскоп в центре, флеш Blackbox, стабилизаторы и конденсатор по краям

Компоненты электроники и их параметры

Распиновка платы и компоненты электроники

Силовая цепочка: параметры должны быть согласованы

Утверждаем финальную спецификацию

Капстоун 10.1 · Финальная спецификация и закупка

От расчёта к финальной спецификации перед закупкой

Чек-лист физической сборки

Капстоун 10.2 · Сборка по чек-листу

Чек-лист физической сборки по шагам, без винтов

Чек-лист настройки в Betaflight

Капстоун 10.3 · Прошивка и полная настройка

Цикл настройки по чек-листу: настроил пункт → проверил → следующий → сохранил

Предполётный чек-лист и первый полёт

Капстоун 10.4 · Предполётная проверка и первый полёт

Предполётный чек-лист и порядок первого полёта