Những điều cần biết khi lựa chọn cánh quạt (propellers) cho Drone của bạn

Khi chơi và sử dụng drone, linh kiện cánh quạt là điều không thể thiếu và cũng là bộ phận mà chúng ta cần linh kiện thay thế nhiều nhất, bởi khi điều khiển drone chắc hẳn không ít lần drone bị va chạm khiến cánh bị hư hỏng. Cánh Drone là một trong những bộ phận quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng hoạt động của drone. Việc lựa chọn cánh quạt phù hợp không chỉ giúp drone bay ổn định hơn mà còn tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị. VietDrone - linh kiện drone chính hãng sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cần thiết để có thể lựa chọn cánh quạt tốt nhất cho drone của mình.

Lựa chọn cánh quạt Drone chất lượng

Những cánh quạt (propellers) là một trong những bộ phận dễ nhận thấy nhất của Drone và đóng vai trò then chốt. Hiển nhiên, cánh quạt giúp Drone bay và di chuyển xung quanh, nhưng chính xác thì chúng hoạt động như thế nào? Tại sao lại có những cánh quạt với hình dạng và kích thước khác nhau? Loại cánh quạt nào phù hợp nếu bạn muốn drone của mình tạo ra nhiều lực nâng hơn hoặc có khả năng di chuyển linh hoạt hơn?

1. Cánh quạt tạo ra lực nâng và lực đẩy

Khi cánh quạt quay, hình dạng và độ cong đặc biệt của chúng tạo ra lực nâng bằng cách đẩy ngược lại sức gió. Bằng cách quay nhanh hơn, cánh quạt có thể tăng lực nâng tạo ra, cho phép drone bay cao hơn hoặc mang theo thêm tải trọng. Cơ chế bay này chỉ áp dụng cho các loại drone bốn cánh quạt (quadcopter). Ngược lại, các drone cánh bằng (fixed-wing drone) dựa vào luồng không khí lưu thông trên và dưới cánh để tạo lực nâng.

Ở cả Drone 4 cánh (quadcopter) và Drone cánh bằng (fixed-wing drone), cánh quạt cũng đóng vai trò tạo lực đẩy. Cách thức hoạt động trên drone cánh bằng khá dễ hình dung - cánh quạt đơn giản là quay để đẩy drone về phía trước. Đối với drone 4 cánh, quá trình hoạt động này phức tạp hơn một chút.

Xem thêm: Mua cánh quạt Drone chính hãng 

Bằng cách thay đổi tốc độ quay của từng cánh quạt, độ nghiêng của drone sẽ thay đổi. Sự "mất cân bằng" này cho phép drone 4 cánh di chuyển về phía trước và đổi hướng nhanh chóng.

Cụ thể, để di chuyển về phía trước, bộ điều khiển bay sẽ tăng tốc độ quay của hai cánh quạt phía trước và giảm tốc độ quay của hai cánh quạt phía sau. Điều này tạo ra lực đẩy tổng hợp về phía trước, giúp drone di chuyển. Tương tự, để đổi hướng, bộ điều khiển bay sẽ điều chỉnh tốc độ quay của các cánh quạt theo các hướng khác nhau. Ví dụ, để rẽ trái, bộ điều khiển sẽ tăng tốc độ quay của cánh quạt trước bên phải và giảm tốc độ quay của cánh quạt sau bên trái. Sự thay đổi lực đẩy không cân bằng giữa các cánh quạt sẽ khiến drone quay theo hướng mong muốn.

Chính vì cánh quạt trên drone 4 cánh đảm nhiệm cả việc tạo lực nâng và lực đẩy, nên drone cánh bằng mới có thể bay được rất lâu trước khi hết pin. Mặc dù thời gian bay bị hạn chế, drone 4 cánh lại được ưa chuộng nhờ khả năng điều khiển linh hoạt và dễ dàng sử dụng do tận dụng lực nâng và lực đẩy từ cánh quạt.

2. Cánh quạt giữ cho máy bay không người lái Drone ổn định

Theo định luật III về chuyển động của Newton, mỗi tác động đều tạo ra phản ứng ngược lại có cùng độ lớn. Áp dụng điều này cho máy bay drone, nghĩa là sự quay của cánh quạt (hoặc động cơ) cũng sẽ khiến drone bị quay theo. Vì lý do này, mỗi cánh quạt trong một chiếc drone phải có một cánh quạt đối xứng quay theo hướng ngược lại.

Linh kiện thay thế Drone - Cánh quạt Drone

“Bộ não" điều phối những cánh quạt này chính là bộ điều khiển bay (flight controller) của Drone. Bằng cách điều chỉnh tốc độ quay của từng cánh quạt, bộ điều khiển bay cho phép Drone duy trì độ cao ổn định, tăng hoặc giảm độ cao, hoặc di chuyển theo bất kỳ hướng nào mà phi công điều khiển.

3. Hình dạng cánh quạt ảnh hưởng đến hiệu suất như thế nào?

3.1 Độ nghiêng (Pitch)

  Độ nghiêng (Pitch) là thước đo quãng đường di chuyển của cánh quạt trong không khí trên một vòng quay. Con số này chỉ mang tính lý thuyết. Trong thực tế, các yếu tố như tốc độ gió, nhiệt độ, trọng lượng của Drone và vật liệu của cánh quạt sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất bay. Tuy nhiên, độ nghiêng của cánh quạt (Pitch) vẫn là thông số hữu ích nhất để dự đoán cách Drone của bạn bay.

Chọn cánh quạt thay thế cho Drone

Lựa chọn độ nghiêng (Pitch) của cánh quạt là việc cân bằng giữa tốc độ và hiệu suất. Cánh quạt có độ nghiêng cao hơn sẽ tạo ra nhiều lực đẩy hơn trong mỗi vòng quay, giúp drone có lực nâng và tốc độ cao hơn, nhưng đổi lại sẽ tiêu tốn nhiều pin hơn. Ngược lại, cánh quạt có độ nghiêng thấp tạo ra lực đẩy ít hơn nhưng giúp bạn tiết kiệm pin.

Độ nghiêng của cánh quạt (Pitch) phụ thuộc phần lớn vào góc nghiêng của nó - tức là mức độ phẳng hoặc dốc của cánh quạt so với hướng quay. Cánh quạt gần như phẳng sẽ dễ dàng rẽ gió hơn nhưng không tạo ra lực nâng. Ngược lại, cánh quạt có góc nghiêng quá dốc sẽ tạo ra nhiều lực nâng nhưng cũng phải đối mặt với rất nhiều lực cản gió. Do đó, một góc nghiêng tốt sẽ đạt được sự cân bằng ở đâu đó ở giữa.

3.2 Kích thước (Size)

Kích thước (size) của một cánh quạt, còn được gọi là độ dài của nó, đơn giản chỉ là đường kính của cánh quạt được đo từ đầu mút này đến đầu mút kia. Điều này cũng liên quan đến lượng lực nâng mà cánh quạt tạo ra trong mỗi vòng quay.

Một cánh quạt có kích thước lớn hơn sẽ có diện tích bề mặt nhiều hơn, do đó nó có thể tạo ra nhiều lực nâng hơn trong mỗi vòng quay. Ngược lại, với cánh quạt nhỏ hơn thì lực nâng sẽ ít hơn. Lực nâng bổ sung do cánh quạt lớn tạo ra cũng tiêu tốn nhiều năng lượng hơn - tương tự như nhược điểm của việc tăng độ nghiêng cánh quạt.

Một điều cần lưu ý là kích thước (size) lớn hơn của cánh quạt không nhất thiết tương đương với tốc độ bay cao hơn - độ nghiêng của cánh quạt (pitch) mới là yếu tố quan trọng hơn nhiều.

3.3 Số lượng lá dao

Hầu hết các drone mua sẵn dành cho người tiêu dùng đều đi kèm với cánh quạt hai lá, nhưng cũng có thể có tới sáu lá. Một lần nữa, việc lựa chọn số lượng lá cho cánh quạt của bạn là vấn đề cân bằng giữa hiệu suất và hiệu năng.

Cánh quạt chỉ với hai lá gặp phải lực cản gió ít nhất, do đó có thể quay rất nhanh với lượng điện tiêu thụ thấp. Tuy nhiên, chúng cũng không tạo ra được nhiều lực nâng. Thêm vào số lượng lá sẽ làm tăng lực nâng tạo ra trong mỗi vòng quay nhưng bù lại sẽ cần lượng điện tiêu thụ cao hơn do lực cản gió tăng lên.

Cánh quạt sáu cánh là cực kỳ hiếm vì lực nâng bổ sung mà mỗi cánh quạt bổ sung cung cấp giảm dần khi các cánh quạt tăng lên.

3.4 Vật liệu của cánh

Hầu hết các Drone giá rẻ đều có cánh quạt làm từ nhựa mềm và dẻo, nhưng một số loại cao cấp hơn có thể có cánh quạt bằng carbon fiber. Sự tương phản ở đây rất rõ ràng: trong khi nhựa rẻ và dẻo thì carbon fiber lại đắt và cứng. Tuy nhiên, lựa chọn đắt tiền hơn không phải lúc nào cũng được ưu tiên.

Cánh quạt nhựa gần như chắc chắn sẽ rung trong quá trình bay và điều này sẽ làm giảm hiệu suất bay của drone. Nó không chỉ ảnh hưởng đến lượng lực nâng tạo ra trong mỗi vòng quay mà bạn còn có thể nhận thấy một số giảm thiểu về độ ổn định và tiếng ồn tăng lên. Tuy nhiên, ưu điểm của cánh quạt nhựa là chúng có thể uốn cong và đàn hồi khi drone của bạn bị va chạm, do đó ít bị hư hỏng nặng.

VietDrone - Cửa hàng linh kiện thiết bị Drone chính hãng

Cánh quạt carbon fiber ít bị ảnh hưởng bởi rung động trong quá trình bay, dẫn đến hiệu suất bay ổn định hơn. Chúng cũng yên tĩnh hơn nhiều. Tuy nhiên, carbon fiber có thể gây ra vấn đề nếu bạn gặp nhiều sự cố va chạm, vì độ cứng của chúng khiến chúng dễ bị nứt hoặc vỡ vụn. Cánh quạt carbon fiber cũng đắt tiền, điều này sẽ càng làm tăng thêm vấn đề nếu bạn thường xuyên làm hỏng cánh quạt của mình.

3.5 Hình dạng đầu: Thuôn nhọn hay mũi bò?

Cánh quạt thuôn nhọn, còn được gọi là cánh quạt "thông thường", có các đầu mỏng hơn và nhọn hơn rõ rệt. Ngược lại, cánh quạt đầu bò (bullnose) có các đầu dày hơn và cùn hơn ở phần cuối. Cánh quạt đầu bò là một yếu tố thiết kế mới hơn nhiều, mặc dù chúng ngày càng trở nên phổ biến ngay cả trong các thương hiệu nổi tiếng.

Sự khác biệt chính giữa hai hình dạng này là diện tích bề mặt. Cánh quạt thuôn nhọn, mặc dù có chiều dài hơi dài hơn, nhưng vẫn có diện tích bề mặt nhỏ hơn. Chúng tạo ra lực nâng ít hơn nhưng hiệu suất lại cao hơn đáng kể. Cánh quạt đầu bò có diện tích bề mặt lớn hơn và được thiết kế với trọng lượng dồn nhiều hơn về phía các đầu mút. Điều này tạo ra nhiều lực nâng hơn nhưng cũng đòi hỏi mô-men xoắn cao hơn để quay, làm tăng lượng điện tiêu thụ của động cơ.

Tóm lại, khi người dùng lựa chọn cánh quạt phù hợp đây là một yếu tố then chốt để tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của drone. Với các yếu tố như Từ độ nghiêng, kích thước, số lượng lá dao cho đến vật liệu và hình dạng đầu, mỗi yếu tố đều ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bay và điều khiển của drone. Khi bạn đã hiểu rõ cách cánh quạt hoạt động và những yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn sẽ giúp bạn đưa ra quyết định thông minh, đảm bảo rằng drone của bạn luôn hoạt động hiệu quả và ổn định. VietDrone cam kết cung cấp những sản phẩm linh kiện drone chất lượng, giúp bạn yên tâm trong việc lựa chọn và thay thế cánh quạt cho thiết bị của mình. Hãy trang bị cho drone của bạn những cánh quạt tốt nhất để tận hưởng trải nghiệm bay tuyệt vời và an toàn.