Если вы когда-нибудь были рядом с дроном или во время полета дрона, вы заметите, что он на самом деле довольно громкий. Звук, издаваемый дроном, может быть разным: от низкого непрерывного шума до высокого тона, напоминающего рой пчел. Как пилот дрона, вы часто стараетесь минимизировать свое воздействие на окружающую среду и людей, находящихся в непосредственной близости от дрона. Существует небольшое клеймо, что пилоты беспилотников несносны, и мне, конечно, неприятно быть частью этой проблемы. Итак, вопрос: как сделать мой дрон тише? Здесь нет единого ответа, и это зависит от целого ряда факторов. Однако в этой статье мы рассмотрим все причины, по которым дроны шумят, и подходы, которые можно предпринять, чтобы свести их шум к минимуму.
Как сделать мой дрон тише? Есть несколько причин, по которым дроны шумят, но все они сводятся к размеру пропеллера и частоте вращения. Чтобы сделать ваш дрон тише, вам нужно заменить пропеллер на более широкий и длинный или отшлифовать переднюю кромку и поверхность пропеллера, чтобы минимизировать шум. Вы также можете использовать некоторые аксессуары сторонних производителей для поглощения и отражения шума, создаваемого пропеллерами.
Вы также можете использовать некоторые аксессуары послепродажного обслуживания и сторонних производителей для поглощения и отражения шума, создаваемого пропеллерами.
Перед тем, как перейти к рассмотрению множества способов минимизации шума, издаваемого вашим дроном, давайте вкратце рассмотрим, почему дроны такие шумные.
Содержание
Почему дроны такие шумные?
Причина шума дронов заключается в том, что они очень быстро перемещают пропеллеры по воздуху. Это движение вызывает вибрации в воздухе вокруг пропеллеров, что приводит к значительному уровню шума. Поскольку пропеллеры рассекают воздух круговыми движениями, частота рассечения одного и того же участка приводит к возникновению высоты тона. Мы говорим о музыкальном тоне в герцах, то есть о количестве волн в секунду, которые генерируются. Чем быстрее вращаются пропеллеры, тем выше высота тона, чем медленнее вращаются пропеллеры, тем ниже высота тона. У меня Mavic Air, и благодаря меньшим пропеллерам в сочетании с повышенной частотой вращения звук напоминает рой пчел. Однако есть и другие дроны, у которых пропеллеры длиннее, а частота вращения двигателей ниже. Как правило, это более крупные дроны, такие как DJI Mavic Pro. Но история на этом не заканчивается.
Вот три причины, почему дроны издают так много шума во время зависания и полета:
- Частота вращения пропеллеров — как мы говорили выше, если пропеллеры быстро вращаются в воздухе, то генерируется более высокая частота. Вы мало что можете сделать с дроном, которому требуется высокая частота вращения. Это то, что удерживает его в воздухе. Однако вы можете выбрать дрон большего размера с более медленной частотой вращения, чтобы избежать высокочастотного звука «пчелиного роя».
- Лопасти пропеллера проходят над руками — одна из основных причин высокого звука, издаваемого дронами, заключается в том, что лопасти пропеллера должны проходить над руками, которые выступают за пределы корпуса дрона. Когда лопасти пропеллера проходят над руками, над руками временно создается система высокого давления, а под летательным аппаратом давление прекращается. Это создает волну давления и звук довольно низкой частоты.
- Размер дрона — вес дрона будет определять скорость вращения пропеллеров для создания тяги, необходимой для зависания. Если вы покупаете тяжелый дрон, пропеллеры будут вращаться быстрее и будут намного громче. Для сравнения, вертолет — это самый громкий тяжелый дрон.
- Длина, шаг и глубина пропеллеров — более крупные пропеллеры вмещают больше воздуха при вращении, что означает, что они производят больше тяги и требуют меньшей частоты вращения для удержания дрона в воздухе. Звук также меняется в зависимости от угла, или шага, пропеллера, поскольку шаг определяет, насколько сильно он возмущает воздух.
Итак, вот причины, по которым дроны шумят. Вы заметите, что все они связаны с пропеллером и скоростью, с которой он движется. Это должно дать вам представление о том, как лучше всего уменьшить шум дрона во время полета. Дело в том, что все дроны в той или иной форме производят шум.
Могут ли дроны быть тихими?
В силу физических особенностей поддержания дрона в воздухе, мы ничего не можем сделать, чтобы избежать вытеснения дронами воздуха и создания значительного количества шума. Однако на рынке есть несколько умных компаний и продуктов, которые утверждают, что могут уменьшить шум двумя способами:
- поглощение генерируемого звука — на рынке существует несколько продуктов, которые утверждают, что уменьшают шум дрона во время его зависания. Этот подход основан на балансировке смещения воздуха с поглощением звуковых волн, генерируемых пропеллером, проносящимся по воздуху. Существует очень мало дронов, использующих этот подход, поэтому для достижения поглощения звука необходимо использовать сторонние аксессуары.
- Изменение формы и морфологии пропеллера — поскольку пропеллеры и двигатели являются основными частями дрона, производящими шум, существует множество производителей пропеллеров для дронов, которые изменяют форму и текстуру поверхности пропеллеров, чтобы минимизировать шум. Отзывы об этом подходе неоднозначны, но если вы хотите попробовать, то приобрести пропеллеры-невидимки можно относительно недорого.
В следующем разделе мы рассмотрим наиболее эффективные способы сделать ваш дрон менее шумным.
Как сделать мой дрон менее шумным?
Если вы посмотрите на интернет-форумы и ответы на этот вопрос, то увидите ряд скептически настроенных потребителей и любителей дронов, которые испробовали целый ряд подходов. Некоторые из них рекомендуют очень простые способы, такие как шлифовка поверхности пропеллеров (для удаления производственного клейма), а также рекомендуют надевать пропеллеры с разным углом наклона, чтобы проверить производимый шум. Однако ясно одно: существует много дезинформации о том, что действительно работает, а что — просто слухи. Поэтому в этом разделе мы рассмотрим, что именно вы можете сделать, и различные простые подходы, которые существуют и были опробованы и протестированы.
Используйте больше двигателей
В 2015 году команда из НАСА разработала прототип беспилотника, который был призван заглушить раздражающий шум дрона. Это было сделано потому, что в то время доставка беспилотниками посылок Amazon и почтовых отправлений, вероятно, станет чем-то, что произойдет в ближайшем будущем. Партии беспилотников, работающие в городском воздушном пространстве, явно стали бы слишком шумными, и команда из NASA решила, что это проблема, которую они хотят решить. Дрон был изготовлен из углеродного волокна и имел массивное крыло размахом 3 м. Это был не квадрокоптер, как мы видим у других дронов, у него было восемь двигателей. Причина, по которой у него было так много двигателей, заключалась в том, чтобы создать более эффективную электрическую тягу и тягу. Идея была проста — несколько маленьких двигателей работают тише, чем несколько больших.
Поскольку несколько маленьких двигателей работают тише, чем несколько больших.
Поскольку на самолете так много пропеллеров, каждый двигатель может работать на немного разных оборотах. Это означает, что происходит генерация более мелких гармоник, чем при работе одного массивного дрона и генерировании одной частоты. Это называется распространением частотного спектра и возможно только потому, что пропеллеров много и они очень точно контролируются электронным блоком управления.
В результате, когда этот прототип беспилотника летел на высоте 30 метров, его практически не было слышно. Идеально подходит для доставки посылок.
Большие медленные пропеллеры
Большие пропеллеры могут вытеснить больше воздуха, чем меньшие. Это означает, что им не нужно вращаться так быстро, чтобы создать такую же силу тяги для удержания дрона в воздухе. Большой пропеллер будет рассекать воздух меньше раз в секунду, чем более крупный. Это не устранит шум дрона полностью, но снизит частоту шума до более приемлемого уровня.
Когда я недавно летал на своем DJI Mavic air, он был значительно громче и раздражал больше, чем другой человек в этом районе, который летал на Mavic DJI pro. Вы можете купить послепродажные пропеллеры практически для каждого типа дронов. Но они оказывают ограниченное влияние на громкость производимого шума.
Увеличение диаметра пропеллеров увеличит их тягу и создаст больший вертикальный толчок. Это будет обнаружено контроллером полета, и он компенсирует это уменьшением числа оборотов двигателя в минуту. Компромисс заключается в том, что большие пропеллеры с уменьшенным числом оборотов в минуту создают нагрузку на двигатели и увеличивают нагрузку на батареи и другие внутренние компоненты.
Одна из моих рекомендаций — сходить в клуб любителей дронов и проверить шумность каждого из типов дронов перед покупкой. Это поможет вам решить, какой дрон будет наиболее подходящим и наименее раздражающим для того типа полетов, которые вы собираетесь выполнять.
Очистите поверхность от песка
Когда вы покупаете дрон у известного производителя, довольно часто на поверхности пропеллера выбивается или выравнивается логотип производителя.
Например, один пользователь на форуме DJI рассказал, что удаление логотипов DJI, очистка всех других следов формовки и выравнивание поверхности наждачной бумагой привели к значительному снижению генерируемого шума.
Иногда, когда я летаю или случайно залетел в высокую траву, на передней кромке пропеллеров могут появиться сколы. Если они очень маленькие, я могу зашлифовать небольшие неровности, чтобы передний край пропеллера чисто рассекал воздух. В противном случае замена пропеллеров — ваш единственный выход.
Если вы купили коммерчески популярный дрон, на его пластике часто есть следы формовки, которые образовались во время изготовления пропеллера. Передняя кромка должна быть гладкой и гладкой на ощупь — она не способна нанести вред пальцу. Задняя кромка должна быть как можно более острой. Использование наждачной бумаги зернистостью 800 или 600 и медленная корректировка формы вручную — один из лучших способов точной настройки формы вашего пропеллера. Эта зернистость оставляет слегка шероховатую поверхность, но вы можете отполировать ее более мелкой зернистой наждачной бумагой, если хотите сохранить блестящий эффект на поверхности. Пластик представляет собой армированный нейлоновый композит, поэтому его нелегко повредить. Если вы беспокоитесь, что это повлияет на баланс, просто потратьте одинаковое количество времени на каждый пропеллер, и вы снимите одинаковое количество материала с каждого пропеллера.
Форма лопастей пропеллера оказывает значительное влияние на звук, который создает дрон. Широкие толстые лопасти имеют тенденцию быть низкочастотными и более приемлемыми по сравнению с визгом, производимым тонкими узкими лопастями. Содержите пропеллеры в чистоте, удаляйте любые следы после полетов и регулярно балансируйте пропеллеры, и у вас уменьшится громкость и частота создаваемого шума.
Низкошумные пропеллеры
Существует множество послепродажных малошумных пропеллеров. Если вы зайдете в любой розничный магазин (например, Amazon) и напечатаете в поиске «малошумные пропеллеры» и модель вашего дрона, вы найдете целый ряд малошумных быстросъемных пропеллеров для вашей модели. Как правило, они работают по нескольким направлениям
- они снижают количество оборотов в минуту
- стелс-пропеллеры имеют очень гладкую поверхность.
Типичными результатами использования пропеллеров «стелс» является снижение шума примерно на 3,5 дБ за счет уменьшения оборотов в минуту примерно на 20%. Дополнительным побочным эффектом сверхэффективных и гладких лопастей является то, что вы, скорее всего, получите более длительное время полета с увеличением времени зависания на 14%.
Преимущество такого подхода заключается в том, что для достижения оптимальной производительности не нужно вносить никаких изменений в настройки дрона. Не нужно вносить никаких изменений в настройки. Все, что вам нужно сделать, это снять старые пропеллеры и установить новые пропеллеры «стелс», а DJI Mavic air сам выполнит все настройки. Если было обновление программного обеспечения, вы можете изменить коэффициент усиления, чтобы добиться лучшей производительности.
Пассивное шумоподавление
Компания Dotterel производит шумопоглощающие и защитные кожухи для пропеллеров. Они снижают шум, который создается в результате сложного взаимодействия лопастей с телом, руками и корпусом дрона. Защитный кожух, во-первых, снижает шум пропеллера, поглощая звук, а затем отражает любой остаточный шум вверх и в сторону от людей, находящихся на земле внизу. В сердечнике поглощаются определенные частоты, так как он изготовлен из акустических материалов, которые поглощают некоторые частоты.
Компания «Шредерс» не имеет аналогов в мире.
Шродеры можно установить практически на любой беспилотник любого производителя, но они должны соответствовать конкретному беспилотнику, который вы используете. В настоящее время эта компания работает с клиентами, внешними исследователями и академическими институтами, чтобы оставаться на переднем крае технологии снижения шума для беспилотников.
Вариант «сделай сам»
Окончательный вариант для вас, если вы обеспокоены тем, что ваш дрон слишком громкий, — это создать собственные пропеллеры для дрона, подходящие по размеру, шагу и глубине, которые уменьшают шум. Это непростой вариант и может быстро вызвать проблемы с полетом. Кроме того, DIY и самодельные пропеллеры могут быть не такими прочными и устойчивыми, как коммерческие пропеллеры — поэтому будьте осторожны, если собираетесь пойти по этому пути.
На YouTube есть видео о том, как человек создал пропеллеры DJI Mavic air quiet из модернизированных пропеллеров Anafi.
Если вы собираетесь пойти по этому пути, просто убедитесь, что вы являетесь уверенным и способным производителем пропеллеров и выбирайте пропеллеры, которые точно соответствуют длине, которую вы заменяете.
А теперь давайте рассмотрим некоторые из самых тихих дронов, доступных на рынке прямо сейчас.
Что такое самый тихий дрон?
Когда вы ищете тихий беспилотник, вы можете оказаться в затруднительном положении из-за множества вариантов и дронов, доступных в вашем ценовом диапазоне. Прежде всего, давайте рассмотрим самый тихий дрон DJI
Какой самый тихий дрон DJI
DJI Mavic Platinum pro — один из самых тихих дронов, появившихся на рынке. Компания обещает, что он на 60% тише, чем другие модели Mavic.
DJI Mavic 2 Pro
Узнайте цену на Amazon
DJI Mavic Platinum Pro — отличный надежный вариант, если вам нужно заниматься разнообразной видеографией или фотографией с помощью дрона.
Многие покупатели отзываются о нем как о лучшем дроне, который вы можете иметь — и я вынужден согласиться! Pro — это рабочая лошадка, обладающая достаточной мощностью, чтобы выполнять практически все виды видео- и фотосъемки! Максимальная скорость этого дрона составляет 40 миль в час, а время полета — 30 минут. Он имеет 12,71 миллиона пикселей и ряд режимов фото- и видеосъемки.
Это не будет покупка, о которой вы пожалеете в любом смысле. Эта модель была вытеснена DJI Mavic air 2, но на Amazon и в других розничных сетях все еще можно приобрести эту модель.
Преимущества
+ Длительное время полета
+ Внутренняя память
+ Малошумный дизайн
Противопоказания
~ Нет точной посадки
~ Снят с производства и вытеснен Mavic air 2
Если вы хотите узнать больше о покупке дронов, ознакомьтесь с моим руководством по покупке дронов — нажмите здесь.
Вывод
Если вам кажется, что ваш дрон слишком шумный, вы можете сделать несколько вещей, чтобы свести шум к минимуму. Сюда входит шлифовка поверхности пропеллеров, испытание нескольких различных типов пропеллеров (шаг, длина, глубина), а также использование некоторых аксессуаров сторонних производителей для снижения шума.
Кроме того, мы рассмотрели несколько способов снижения шума.
В этой статье мы рассмотрели все причины, по которым дрон издает шум, а также то, как частота вращения лопастей влияет на высоту и громкость этого шума. Постоянно появляются новые технологии, и я не сомневаюсь, что в ближайшие несколько лет появится больше беспилотников, которые будут работать тише и будут рекламироваться благодаря своим стелс-качествам.
Если вам нужен беспилотный летательный аппарат, то вы можете использовать его в своих целях.
Если вам нужен действительно тихий дрон, подумайте о покупке DJI Mavic pro platinum, поскольку он значительно тише других дронов, представленных на рынке. Хотя его уже вытеснил DJI Mavic air 2, это все еще достойный дрон с большим количеством мощности при сниженном уровне шума.
Счастливый дрон.
Счастливого полета на дроне, мои прекрасные друзья, и я надеюсь, что ваш дрон станет тише в результате этой статьи.