Справочник

Диаметр, шаг и число лопастей: как читать маркировку винта

В названии 5136 две цифры — диаметр, две — шаг, а число лопастей дописывают отдельно. От этих чисел зависят ток, тяга и шум.

Что означают цифры

Маркировка вида 5136 или 5,1×3,6 — это диаметр и шаг в дюймах. Первое число — диаметр окружности, которую описывают законцовки; второе — теоретическое расстояние, на которое винт продвинулся бы за оборот в твёрдой среде.

Число лопастей дописывают отдельно: 5136×3 — трёхлопастный винт диаметром 5,1 и шагом 3,6 дюйма. У крупных винтов размеры пишут через знак умножения, нередко с десятыми: T-Motor G27×8.8 — 27 дюймов при шаге 8,8, FA15.2×5 — 15,2 при шаге 5.

Диаметр влияет на тягу и ток сильнее всего: при тех же оборотах тяга растёт как четвёртая степень диаметра, а потребляемая мощность — как пятая. Прибавка полудюйма к пятидюймовому винту при тех же оборотах — это около +45 % тяги и +60 % мощности; на деле мотор их не удержит, и обороты упадут.

Параметр	Что даёт увеличение	Чем платят
Диаметр	тяга, КПД на висении	мощность при тех же оборотах растёт как D⁵, нужен запас по ESC
Шаг	скорость, отзывчивость	ток, нагрев мотора, потеря КПД на висении
Число лопастей	тяга при том же диаметре, плавность	КПД ниже, ток выше, шум выше
Ширина хорды	тяга на низких оборотах	инерция, отклик медленнее

Диаметр против шага

Большой диаметр при малом шаге — это про эффективность. Винт разгоняет большую массу воздуха на малую скорость, а именно так достигается максимальный КПД на висении. Отсюда огромные винты на агродронах и дальнолётах.

Малый диаметр при большом шаге — про скорость и отклик. Такой винт быстрее набирает обороты и лучше тянет на скорости, но на висении расходует больше энергии на ту же тягу.

Практический вывод для съёмочной и дальней платформы: сначала берут максимальный диаметр, который допускает рама, затем подбирают шаг и KV мотора под него. Обратный порядок почти всегда даёт переутяжелённый и прожорливый аппарат.

Число лопастей

Двухлопастный винт эффективнее многолопастного того же диаметра: каждая лопасть работает в менее возмущённом потоке. Поэтому крупные промышленные аппараты и агродроны летают в основном на двухлопастных — в каталоге так устроены углепластиковые винты T-Motor серий G и NS и складные FA.

Трёхлопастный — стандарт для FPV-аппаратов. При том же диаметре даёт больше тяги, меньше вибрирует и меньше «плывёт» на манёвре, платя несколькими процентами КПД.

Четыре, пять и шесть лопастей применяют, когда диаметр ограничен жёстко — рамой, габаритом или требованиями по безопасности. КПД падает заметно, шум растёт, зато тяга при фиксированном диаметре максимальна.

Материал, балансировка и ресурс

Поликарбонат гибкий и прощает касания, но «плывёт» под нагрузкой: законцовки отгибаются, эффективный шаг падает. Композитный винт с углеродным наполнением жёстче и держит расчётную геометрию, но при ударе колется.

Дисбаланс проявляется как узкий пик в логах гироскопа на частоте оборотов. Он греет подшипники, портит видео желе и заставляет фильтры прошивки работать на пределе. Балансировка нового комплекта — пять минут, которые окупаются.

Винт с задиром на кромке или с трещиной у комля меняют, а не дорабатывают. Разрушение лопасти на оборотах — это потеря аппарата и опасность для людей рядом.