¡Es momento de hablar de las helices en un dron de carreras! Las palas son conjuntos de superficies aerodinámicas especializadas que irradian desde un nucleo central, estas estan fuertemente atornilladas o ancladas a un motor.

Para un drone, estas son las “alas” como para un avión. Como los helicópteros y aviones, las alas generan una gran diferencia en cómo vuela un avión. Entonces, ¿qué buscas al comprar unas helices? Vamos a verlo!

Todo sobre las Helices en un dron de carreras – ¿Para que sirven?

En un drone de carreras, las helices realmente solo tienen dos trabajos, generar empuje y torque.

El empuje en un dron de carreras

El empuje es la fuerza hacia arriba creada por el movimiento de aire inducido por la hélice. Generalmente se mide en libras o gramos, es eso que decimos “tantos gramos de fuerza por motor”. Si, en cualquier momento dado, el empuje total de las cuatro hélices es mayor que el peso de tu dron, entonces tu quad se elevará. Si es igual al peso de su drone, entonces el quad se mantendrá en vuelo estacionario, es decir flotando. El truco con los drones es el empuje, ambos son responsables de sostener el dron en el aire y de impulsarlo hacia adelante. Por esta razón, la mayoría de los drones pueden producir tantas veces más gramos de empuje que lo que pesa el propio dron.

Las hélices fundamentalmente crean más empuje girando más rápido y menos girando más lento. También se ven muy afectados por la velocidad con la que se mueven por el aire (por ejemplo, la velocidad con que vuela tu dron). Algunos helices producen gran cantidad de empuje mientras está flotando, pero muy poco mientras vuela. Otros generan toneladas de empuje mientras vuelan a alta velocidad, mientras tienen poco empuje en vuelo estacionario.

En última instancia, lo que quieres es un equilibrio entre los dos: una helice que cree una buena cantidad de empuje a unas determinadas revoluciones para todo el rango de velocidades que vuele tu dron. De esta cifra también podemos sacar la eficiencia, que es cuánto empuje puede producir una helice con una determinada cantidad de potencia a una velocidad determinada. Las hélices más eficientes hacen que tus baterias duraren más y como resultado tendras unos motores más fríos, ¡ambas cosas muy beneficiosas!

El par en un dron de carreras

El par se genera cuando las hélices aceleran o reducen la velocidad. Es una parte vital del vuelo del dron porque es responsable de darle al quad la capacidad de activar el eje de guiñada (plano). El par es en gran parte el resultado de la resistencia de las hélices al aumento o disminución de la velocidad. En general, una helice que requiere más torque significa que tu dron tiene un eje de guiñada más preciso y consistente. Puede aumentar el torque que generan tus helices haciéndolas más largas, agregando más palas o aumentando el paso de la misma (pitch o guiñada); hablaremos de todo eso más adelante.

En definitiva, las helices son difíciles de medir. La razón es que se comportan de forma diferente cuando están sujetas a un banco de pruebas que cuando están volando a través del aire en movimiento. Estas pruebas de empuje se realizan casi exclusivamente en condiciones de prueba en un entorno estático y controlado – la helice está enganchada al suelo para que no se mueva mientras gira. Esto es un problema, ¡las helices están diseñados para trabajar con aire en movimiento! Es importante recordar que los resultados de estas pruebas no son el resultado final de todas las helices.

Para obtener una evaluación precisa del rendimiento de una hélice, debes tener su empuje medido mientras vuelas a la velocidad a la que que suele ir tu dron. Desafortunadamente, no muchas personas en el hobby tienen túneles de viento para lograr esto, por lo que es poco probable que alguna vez obtengamos ese tipo de datos.

Por ahora, toma las pruebas de rendimiento como dato objetivo. Estos te dicen algunas cosas, por ejemplo, cómo funcionan a cabo las helices en un golpe de gas, pero no dicen mucho sobre cómo se manejan a gran velocidad.

¿Que significan los números en las helices de un drone de carreras? Especificaciones

Cuando buscas helices en tu tienda favorita, generalmente están organizados por sus “números”. Estos números se parecen a “5045” o “5 × 4.5 × 3”.

L (largo) x P (pitch) x N (Numero de palas)

  • El primer número (“5”) es el tamaño de la helice en pulgadas.
  • El segundo conjunto de números (“45” o “4.5“) indica el pitch de la elice en pulgadas. En el primer caso, el número debe dividirse entre 10.
  • El último número (“x3”) especificará el número de palas de la helice.

tipo_helice_4045BNR

En muchos casos esto se omite y las helices se conocen como “trípala” o “cuatripala”.

Ademas tambien se les puede añadir letras;

  • BN, de Bullnose, tipo de helice recortada.
  • R, Helices que deben montarse en el motor con sentido horario.
  • C, Helices que deben montarse en el motor con sentido antihorario.

Consejo

Si no sabes que números tiene una helice, generalmente está impreso en las palas.

A continuación se explica cómo el tamaño de la hilera, la altura y la cantidad de cuchillas afectarán su vuelo:

Como se colocan, ¿Cual es Sentido de giro en las helices de un dron?

En cada dron, hay dos motores que giran en sentido horario CW y dos en sentido contrario a las agujas del reloj, CCW (en sentido antihorario). Por lo tanto, se requiere que las hélices tambien coincidan con el sentido de giro de los motores para así generar empuje, en ingles CCW (counter-clockwise) y CW (clockwise), además de tener un movimiento de pitch opuesto que se cancela entre sí en vuelo.

Entonces, cuando compres helices, asegurate de que vengan en pareja, o compra helices CW y CCW si se venden por separado. De hecho, me gusta la idea de comprar helices en una sola dirección, porque tiendo a romper más helices con sentido antihorario.

Tamaño de la helice

Esto es simplemente la longitud de punta a punta de la helice en pulgadas. Cuando elegues un tamaño de helice, estas restringido a los tamaños que admite su frame.

Por ejemplo, un frame que admite helices de 6″ solo admite helices de 6″ e inferior, pero no será compatible con las helices de 7″. Por lo general, debes comprar un frame que se ajuste exactamente al tamaño de las helices que necesites para volar, para ahorrar peso y agilidad. Te recomiendo que compres un frame que admita helices de 5″ y los uses para su primer minidron.

Las hélices más largas generan más empuje cuando giran a la misma velocidad. Esto significa que puedes acelerar más rápido pero también significa que extraes más energía del mismo motor.

La longitud extra no necesariamente significa que volarás más rápido, eso está más determinado por el pitch. Las hélices más cortas pueden girar y ralentizar más rápido, lo que se traduce en una mayor agilidad del dron. En los mini drones se utilizan casi exclusivamente helices de 4″, 5″ y 6″, los micro drones suelen ser de 3″, más en este link.

¿Que Relacion hay entre, Helices, Motor y Frame en un Dron?

En la mayoría de las ocasiones, al conocer el tamaño del frame, podemos determinar el tipo de motor adecuado para nuestro proyecto. Esto se debe al hecho de que un tamaño de marco más pequeño significaría tamaños de hélice más pequeños y, por lo tanto, motores más pequeños y valores más bajos de KV.

No obstante, te sugerimos que eches un vistazo a los datos de empuje del motor para asegurarte de que la corriente consumida no exceda la clasificación de seguridad del motor al conectar las hélices que deseas para su cuadricóptero. Visita este link para saber mas sobre corriente consumida vs motor.

La siguiente tabla esta para darte una idea simple y se ha hecho en base a la suposición de que estas utilizando baterías LiPo 4S. Hay muchas personas que usarían motores con KV más altos o más bajos que los que indico esta tabla. El tamaño del frame se refiere a la distancia entre ejes que es la distancia diagonal entre los motores. Saber mas sobre partes de un dron.

comparativa-motor-helice-frame

 

Paso de Pala en un dron de Carreras

Esta es la guiñada de la hélice, que especifica cuánto aire “atornilla” en una revolución completa. Más inclinación significa que tienes más empuje cuando tu dron está moviendose a gran velocidad, pero también significa que tienes menos empuje cuando no está en movimiento.

El pitch representa la cantidad de aire que la pala mueve en el momento de volar y a una sola revolución.

tipos-de-helices-pitch-control

Un avión no puede moverse más rápido de lo que le permite el pitch de las helices. Puede determinar la velocidad a la que tu hélice generará cero empuje con la siguiente ecuación:

MaxRPM * Paso *60.

Tu quad será mucho más lento que la velocidad calculada debido a su alto arrastre, probablemente algo así como el 50% de ese número. No hay muchas opciones para elegir el pitch entre la mayoría de las helices que se ofertan para un dron. Recomendaria escoger un pitch de 4″ o 4.5″ a menos que sepas específicamente lo que quieres mas o menos.

¿Numero de palas en las helices en un dron de carreras?

El número de palas en la helice. Agregar palas a una helice aumenta la cantidad de empuje que genera, pero normalmente lo hace de manera menos eficiente. Esto es similar al usar unas helices más largas, pero en el caso de usar múltiples palas, no tiene que lidiar con las palas más largas. Esta es la razón por la cual la mayoría de los aviones de la Segunda Guerra Mundial tenían helices de varias palas: sus helices ya eran tan grandes que estaban a pocos centímetros del suelo cuando el avión estaba en la pista.

Los pilotos de Mini drones últimamente han migrado a helices de tres hojas de 5″. Por alguna razón, en el entorno de operación de nuestros miniquads niega la ineficiencia de las helices de tres hojas de tal manera que tres cuchillas son simplemente mejores que dos cuchillas. Las tres palas también tienen una curva de par que hace que el eje de guiñada de un quadcopter sea más suave.

helice drone 6 palas

Diseños de helices de 4, 5 y 6 palas también están disponibles. Estas palas adicionales tienen rendimientos decrecientes sobre los diseños de 3 palas. Sin embargo, algunos pilotos se casan con las helices de 4 palas. Estos pueden ser especialmente bueno si está pensando en construir un quad de 4″.
Si eres un piloto nuevo, deberías comenzar con helices de 2 palas. Son más baratass y fáciles de mantener y las características de vuelo que obtienes con las de tres palas no significan nada para un novato. Una vez que te hayas vuelto competente en el modo acro, te recomendamos que te pases a tres palas. Al menos pruebalas. Todos los que probamos las tri-probado no volvemos.

¿Que Precio tiene las Helices de un Dron de Carreras?

Las helices de un multirotor generalmente se venden en paquetes de 2 o 4. Asegúrete de que cuando las compres obtengas el mismo número de helices en sentido horario y antihorario.

La mayoría de las veces, cada paquete contiene una helice de cada tipo, pero a veces ese no es el caso, así que asegúrese de prestar atención. La mayoría de las helices de plástico costarán entre 2 y 5€ por un pack de 4, con 3 palas generalmente es un poco más caro que las de dos hojas.

Otros atributos de la hélice

Hay otros aspectos a los que debes prestar atención al tomar tu decisión de compra. Como principiante, estos atributos probablemente no jueguen un papel importante porque no tendrás mucha base para comparar. Sin embargo, a medida que obtienes más horas de stick, puedes optar por comenzar a experimentar con helices bullnose, helices duraderos o helices con superficies funky. Cuando lo hagas, estaria bien saber qué esperar y qué diferencia a estas helices del resto.

Tamaño corto (o “Bullnose”)

El acorde de la hélice es la relación entre la media del ancho de la pala y su longitud total. En el diseño de la hélice de un avión, la punta de la hélice se hace más pequeña que el resto de la hélice para equilibrar la carga de empuje a través de la pala (recuerda: las puntas se mueven más rápido que el resto de la helice). Los pilotos de drones se preocupan menos por el equilibrio de carga de la helice y más por el empuje general que generan.

helice bullnose

Como resultado, los pilotos de drones encontraron una manera fácil de crear una helice que generara más empuje, era comprar helices 1 o 2 veces mas grandes, luego cortar la punta delgada de la pala, creando así una helice grande y hancha en un tamaño más pequeño.

Este estilo de helice se llama “bullnose”. Hace un par de años, los fabricantes comenzaron a vender este estilo de helices directamente de fábrica, por lo que ya no tendrás que cortarlas tu mismo. Las helices Bullnose tienen una apariencia muy distinta:

En general, pueden crear niveles de empuje más altos para su pitch, tamaño y numero de palas. Similar a las tri-palas, el peso extra en las puntas de las aumenta el torque requerido para girarlas y mejora la capacidad de respuesta del eje de guiñada en el drone. Lamentablemente, estos aspectos positivos tienen un costo: son considerablemente menos eficientes que las helices estándar y, por lo tanto, generaran mas estres en el sistema de energía y reducirán los tiempos de vuelo.

Composición del material

Las helices están hechas de todo tipo de compuestos plásticos diferentes ( a veces compuestos como fibra de carbono). Estos compuestos afectan la rigidez de la helice y su durabilidad.

Las helices más rígidas generalmente tienden a volar mejor, pero son propensos a romperse en casi cualquier choque. Por otro lado, las hélices hechas de plásticos más maleables tienen la tendencia a doblarse, en lugar de romperse, en un choque. Estas helices tienden a tener problemas de equilibrio como resultado de su maleabilidad.

Es difícil decir cual de las variantes es mejor. Y algunos helices usan plásticos que se asientan en un buen término medio. Realmente necesitas probarlo para ver lo que prefieres.

Tamaño del Eje

El agujero en el centro de la helice puede ser algo a tener en cuenta. Casi todos los motores de los miniquad utilizan un eje de motor de 5 mm, por lo que tus helices han de tener un agujero de 5 mm. Si compras una helice con un orificio más grande, necesitarás agregar adaptadores, que a menudo no se centran perfectamente, lo que provoca vibraciones.

Si compras unas con un el agujero más pequeño, tendrás que re hacer el hueco con una broca de 5mm para poder usarlas. Afortunadamente, todas las helices que enumerare a continuación tienen orificios de 5 mm, por lo que generalmente puedes ignorar esto si compra a proveedores conocidos.

Las marcas de helices mas conocidas para drones

1. Gemfan

Gemfan

Gemfan es muy conocido como un fabricante clásico de helices; puedes comprar un diseño único. Puede pedir un diseño de tres palas para un mejor rendimiento.

 

2. HQProp

HqpropHQProp es un competidor potencial contra Gemfan y son lo suficientemente populares en el mercado del dron. Una de las hélices más populares en este mercado es la hélice Tri-blade 5x4x3, que puedes encontrar fácilmente con la mayoría de las configuraciones. Las helices de la compañía HQprop generalmente son de mayor precio y también son muy frágiles.

3. DAL

DALPROP CYCLONEDAL se ha centrado tradicionalmente en helices extremadamente duraderos. Es un logro romper una de estas cosas. En cambio, tienden a doblarse. En general, puedes arreglarlas con la mano, pero después de un tiempo se vuelven tan distorsionadas que causan vibraciones.

 

4. APC

Al igual que los DAL Props, las helices de 2 palas de APC tienen una reputación única en el mercado ya que están clasificadas como diseños indestructibles. Las helices de tres palas son altamente duraderas y se destacan contra todos los competidores en el mercado.

5. Luminier

Recientemente, GetFPV lanzó su nuevo modelo de calidad mas moderada, Luminier Line. Estas helices están mas enfocadas a las necesidades de carreras.

6. KINGKONG

Unas de las mas estendidas por su precio y funcionalidad, nada que envidiar a las demas.

king kong helice

 

Puede elegir fácilmente cualquiera de estas grandes marcas para satisfacer sus necesidades. Los profesionales generalmente recomiendan un diseño de tres cuchillas ya que es lo suficientemente potente y puede satisfacer la mayoría de las necesidades de rutina con facilidad. Nunca olvide considerar la carga útil general en el momento de la selección de prop.­­­

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