多轴飞行器长飞行时间的秘诀（ZT）
里面讲了不少我自己在实践的东西，理论部分正好补充我的知识不足。转过来慢慢研究，
总结如下：
1：四轴（不要六或八）（机架650mm或以上）
2：碳纤机架和中心版，铝合金起落架装在机臂上
3：KV值小的马达（比如380KV）
4：尺寸大的浆（比如14英寸或以上）
5：6S电池
实用的重量配比：飞机：挂载：电池 等于 1：1：1
原帖在这里：
http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=696089&extra=&page=1
前言：
其实多轴整个设置过程是个往复的循环。理论上来说空载飞得越久那么负载了之后也会飞的久一点。主要因素不外乎重量，电机，浆，电池。
在完全开始之前需要先考虑。。几轴？理论上来说，最长的飞行时间必然四轴。Y3大多数时候和四轴一样重量。不考虑。不过如果从稳定性来说四轴不及六轴。如果加上可靠性的话只有八轴，x8，y6可以损失一个电机然后依旧正常返航（相信我。。。我的x6有足够的动力。。但是挂了一个电机照样掉）
然后第二个问题是。。。有多少米。。。多少资源。。越好的结果要求越好的资源（材料/加工等等等等），然后。。。朝着无底洞开始砸钱吧
1. 机架篇
常见的机架设置有单面， 双轴， 三轴，X4, X6, XX8，双面， Y6 X8
Y6 和 X8主要在于有多余的电机可以提升可靠性。即某一个电机或者浆挂掉的时候仍可以较平稳返航。但是效率会下降。以正常的反向同轴设置为例，在最优化设计后同比喻单面低5%～8%。实际运用上最大会达到30%效率损失。。于是乎这里不考虑同轴设置。
(关于为什么同轴比平面低。有兴趣的可以参考NASA的研究报告http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19970015550_1997024330.pdf 还有马里兰大学的http://terpconnect.umd.edu/~leishman/Aero/AHS2002_Griffiths.pdf）
双轴是个奇葩。。不是为正常人而生。。省去
剩下的就是 Y3, X4, X6, XX8
关键点。一样的轴距，轴数越多能用的最大浆越小。浆小了大电机使不上力。这就是为什么X6和XX8一般都会大到700～1200mm。
但是这并不是绝对的。还要看你的目标载重。（机架+电子+电池+挂载）
设计和设置的是一个循环往复的过程才能达到最好的结果。。。非常非常非常花时间（《《《《仅限于喜好diy的人或者像我这种完全不相信现成机架参数的人）
这边主要针对diy机架。现成的机架可以参考diy的思路来选购
1.1 碳纤还是铝合金？
这一直都是一个很受争议的话题。因为直接关系到机架重量。机架重量当然是越小越好
碳纤： 长处：高强度低密度， 缺点：刚度太高，所有振动全数传到中心版(或与中心版连接的关节）而且容易摔碎（耐冲击力低）
铝合金： 长处：高强度，刚度适中，耐冲击（在一定范围内） 缺点：比较重，铝合金和碳纤的密度差大概在1g/cm3
1.2 什么碳纤什么铝合金：
碳纤：其实不是一般人想的都是碳堆起来的。只是用碳纤维作为强化媒介。不同的工艺结果不太一样。不过总体来说碳纤都可以保持在一个相对稳定的强度/水平。所以在选择上只要不被“披着碳纤包装的玻纤”欺骗就好了
铝合金：太多太多了。一般用的比较多的应该是6061/6063。在这里我要说的是。我提到的铝合金标号用的是7075或者2017。最大的区别在于这两个系列的强度接近于钢的强度，但同时又有比较低的密度，非常适合用作我们的机臂。
1.3 机臂：
圆碳纤管：圆形横截面相对于方型会强很多。但是每个机臂需要外加4组固定。（重量？）
外方内圆碳纤：有强度，低密度，且方便安装
外方内方碳纤：比上面轻一点（边长相同时，不过会强度稍弱一点》结构）
铝合金：重一点，不需要固定组。可以帮助电机散热（如果有需要的话）
Q:挖洞吗？因为前面那个65分钟的挖了好多洞减重。。
A:不推荐挖洞。虽然强度够。但是可靠性大大下降。可以看到那个65分钟者大多数时间悬停。而且是几乎没风的情况。一般飞行会有紧急动作什么的。一到这种时候，挖空的地方可能会因为瞬间的动量过大而悲剧。然后损失的就不只是一个机臂而已了。
1.4 中心板：
没有别的选择。必须碳纤
厚度最大2mm足够了。我现在用的是2个1mm厚的3.5kg轻松载着
关于中心板镂空：所有雕花刻纹以圆形为主以防止应力集中导致悲剧。 且整体以中心对称为最佳（依旧防止应力集中）
1.5 电机安装板：
这真是个很尴尬的东西。主流见到的是2.5～3mm厚的碳纤。（用的原因一部分是因为可以抑制振动？）也见到很多直接挂在机臂上。理论上，多一点东西多一些重量。所以比较理想的是直接装到机臂上。
1.6 起落架
最好的起落架其实未必要像大多数那样看着很厚实。起落架的用途不外乎1.支起来够高方便装云台 2. 够抗冲击以便降落 3.尽量不影响视野
现在主流的起落架主要两种：
1. 安装在下中心板。以这种为主
2.安装在机臂上
前者相对容易制作，但是因为部件会很多 重量很容易就上去了 （轻易上200g+，不纳入考虑范围之内）
后者简单而且可以把重量最小化。但是部件加工相对难一点(特别是精度）
于是乎后者才是参考的方向
材料的选择：
1. 铝合金板材
2. 玻纤
3. 碳纤
4. 塑料
从加工角度和diy角度来说。铝合金板材是最简单的选择。
玻纤，强度刚度刚好。但是要定制。模具，工具7788.。。完全不适合diy。（批量制造除外）
碳纤刚度太高。。完全不会缓冲 （无视掉）
塑料，用于缓冲非常适合。但是如果机重太重容易断。但是和玻纤一样需要定制。
于是乎。唯一的最佳选择是铝合金板材
总结：
从机架选择/设计/制造的角度来看，以下的配合能获得较好的力学性能且得到相对低的重量
方案A（重量最小化）：
1.0mm碳纤中心板
8mm～10mm外方内圆碳纤管（机臂）
无电机安装板
铝合金板材制起落架
前提是你买到的是真的碳纤
方案B（强化版）：
1.5mm 碳纤中心板
10mm 7075/2017 铝合金方管
继续无电机安装板
铝合金板材制起落架
样本质量
假设我们要搞个6轴机架
碳纤密度参考 http://www.composite-resources.com/wp-content/uploads/2011/04/CR_Manual_Sheets.pdf 约1.6g/cm3
2个 中心板直径15cm x1.5mm厚 》》》 没镂空 90g
铝合金管 http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MA2017T4 2.8g/cm3
6根 35cm 10mmx 1mm厚 》》 220g
假设6个机臂上都要起落架。起落架高度20cm（带标准云台的高度）
于是需要铝条若干根 然后于是说建个模吧
结果是用2mm的铝板切出来要30g。。1mm的话15g。。。6只脚加起来100g或者200g
所以到现在是多少种来着？ 90+220+200 中心版没镂空 螺丝还没上 不过取个整。。。500g吧
当然。。。对于大多数人来说想diy没工具。找人加工又有点贵。。。直接买成品吧。。。成品基本上重量固定了就是那么多。那么就只能从挂载来考虑轴距。
理论上首选碳纤。但是有时候碳纤比铝+碳的组合重(因为各种小小零件）
2. 电机+桨+电池
先上背景知识：拉力
这个是通用拉力公式里面的变量有：空气密度，速度，面积，迎角
空气密度固定。。于是乎所有的可控变量剩下2个大类
1. 桨。 控制面积（尺寸）和迎角
2. 电池+电机。 控制速度（rpm）
其实这是个很难写的部分。。。 主要是因为不同大小和飞行条件等等会得出完全不同的配置思路
在这边就很不科学的先划分为两个大归类吧：1.暴飞 2. 稳定飞
1. 暴飞
由于暴飞需求用相对小的总重。。机架目测在400mm轴距以内的四轴（其实这完全无关。。。只是更大的更重。。摔的更痛。。不推荐）
每个电机都有独自的效率曲线。无论怎么改变桨的大小。同一个S电源下最佳效率电流值（就成为AEM吧）是一个相对固定的数字。但是往往暴飞的时候。特别是加大油门的时候。很容易实时电流值大于AEM。于是电就浪费在发热上了
于是在选择上出现了一个不太成文的选择方式
除非那种极其极其小的。。250mm以上的都可以选3s的电池
电机按照：在3s的情况下，官方给的数据中最小的桨的拉力低于且最接近整机重量的为最佳
（另外一条默认是电池一般选用 1300-2200mah。。重量为主因。。少量多飞。。。暴飞很费精力的。。。几块电池下来绝对够呛）
例如：
我目前一个小400mm 总重（机架+电线+电调+电机《需要预估》+7788+电池）850g
参考的电机 2212 980kv，3s 9047的桨拉力740 低于总重。。但是很接近。。
实测下 9×4.5的桨 3s2200的电池可以飞10分钟左右。大概50%油门悬停。70%油门的时候大概拉力是机重2倍且在AEM之内。。
2. 稳飞
这个分类主要关注在12寸以上的桨，fpv/ap，长飞行时间。
没有别的选择。。低KV 高S设置。。
原因1. 这个搭配的效率最高 85%+随便走。减少非必须的无用功消耗
2. 低电流。减少电机和电调的发热。很明显发热是我们最大的敌人
3. 低电流2。飞的久
基本计算原理和暴飞类似 先预估机器包含电池总重，同时桨的大小已经根据机架决定了。
在这个时候，电池的方案应该已经决定得差不多了主要电池方案也就6组
1. 5s 5000mah 660
2. 5s 10000mah 1300
3. 5s 15000mah 1900
4. 6s 5000mah 780
5. 6s 10000mah 1600
6. 6s 15000mah 2400
电机的选择5s在500-600kv左右选6s在400kv左右选 由于这些个kv数大都数据齐全 筛选下来。。容易得到数据的有以下一些Dualsky5010TE6 590kv(150g)5010TE9 390kv(150g)HL42-25 390KV (100g) 接着机架篇的机架来写吧 最大的可用桨是15寸 机架目前是500g电机6个。。所以600g或者900g40A电调大概每个50g 共300g其他7788加起来大概500g吧（简易云台/相机/图传什么的不是太重） 结果得出以下这个重量表
双天
5s 5000 5s 10000 5s 15000 6s 5000 6s 10000 6s 15000
battery 660 1300 1900 780 1600 2400
motor 900 900 900 900 900 900
esc 300 300 300 300 300 300
frame 500 500 500 500 500 500
misc 500 500 500 500 500 500
sum 2860 3500 4100 2980 3800 4600
HL
6s 5000 6s 10000 6s 15000
battery 780 1600 2400
motor 600 600 600
esc 300 300 300
frame 500 500 500
misc 500 500 500
sum 2680 3500 4300
然后开始套入计算器 结论以下：
DualSky HL
590kv 590kv 590kv 390kv 390kv 390kv 390kv 390kv 390kv
5s 5000 5s 10000 5s 15000 6s 5000 6s 10000 6s 15000 6s 5000 6s 10000 6s 15000
Mah 5000 10000 15000 5000 10000 15000 5000 10000 15000
weight（g) 2860 3500 4100 2980 3800 4600 2680 3500 4300
悬停时间（分钟） 8.67 14.87 19.49 10.6 17.35 21.71 19.14 27.5 31.36
满油飞行（分钟） 1.25 2.22 3.18 2.35 4.39 6yue4ri3 3.04 5.79 8.55
悬停效率（悬停时间/mah） 0.002 0.001 0.001 0.002 0.002 0.001 0.004 0.003 0.002
胜者非常明显排出来了。。 HL 某390kv配6s5000mah达到最好的飞行效率 很明显，虽然加到15ah可以续航30分钟。。但是3个单独5000mah可以飞将近一个小时。。除非脑袋坏了？！。。一般都会选前者吧 注意：这里是可以把桨限制在15“。。原因只有一个。。。 超过15“，碳桨价格几何上涨。。不合算。。而且除非你要挂单反。。。这个阶段的设置完全满足gopro和rd32一类200g以内的相机
想把飞行时间延长更多？暴力法延长飞行时间（本方法只适合追求极限飞行时间。。完全不推荐） 机型？4轴电池6s 若干mah（目测要至少10000mah）
桨：按照最前面的公式。。越大的桨能产生更多的推力。于是在同一挂重的情况下。。桨越大，飞越久电机：暂时就选刚刚某HL 390kv做例子吧重量以之前的2/3+电池来算
15“ 17“
390kv 390kv 390kv 390kv 390kv 390kv
6s 5000 6s 10000 6s 15000 6s 5000 6s 10000 6s 15000
Mah 5000 10000 15000 5000 10000 15000
weight（g) 2100 2900 3700 2100 2900 3700
悬停时间（分钟） 23.4 30.6 32.46 25.96 34.3 36.66
满油飞行（分钟） 4.35 8.41 12.47 3.31 6.35 9.39
悬停效率（悬停时间/mah） 0.0047 0.003 0.002 0.005 0.003 0.002
并不是很理想。。不过大概就如此一个意思。。按照类似的循环法找最长飞行时间
套一下文章最初的那个超级悬停时长的配置吧
无任何挂载
Motors: Hobbyking NX-4006-530KV
Esc: Hobbywing 18A Flyfun
Props: Graupner 14×8 E-prop
Batteries maxamps.com 2x4S11000
FC: KK-board SW 4.7
All up weight: 2400gr