4 寸微型远航机:5 公里航段与 16.8 分钟
4 寸电机配 4S 和 3000mAh 锂离子电池,是这一组里效率最高的远航组合:412g、巡航 16.8 分钟、留 25% 余量时半径 5 公里。它也是这里最安静的一台——清晨六点在农田上空飞时这点很重要。
发布 撰文 The Rotor Desk 175 mm · 412 g · 16.8 min
| 轴距 | 4 in / 175 mm (175 mm) |
|---|---|
| 电机 | 2750 KV |
| 桨 | 4x3.3x3 |
| 电调 | Bluejay · DShot300 |
| 图传 | 800 mW · 5.8 GHz |
| 链路 | ExpressLRS 915 MHz · 100 Hz |
| 起飞重量 | 412 g |
| 续航 | 16.8 min |
| 推重比 | 10.19 : 1 |
| 角速度上限 | Actual 460 deg/s · expo 0.74 |
| 滤波 | PT1 120 Hz / PT1 115 Hz |
| 动态陷波 | Biquad 95-300 Hz |
| RPM 滤波 | On (bidirectional DShot) |
Rates
- 角速度上限 — Actual 460 deg/s · expo 0.74
- Expo — 0.74 · 中位灵敏度 175
- 油门中点 — 0.4 · expo 0.2
- 滤波 — PT1 120 Hz / PT1 115 Hz / Biquad 95-300 Hz
调参流程
- Bluejay 设 48kHz、DShot300,确认 1404 电机怠速不发热。
- 起点参数 Roll P50/I108/D28、Pitch P52/I112/D30,先飞 90 秒巡航。
- 陀螺低通设 120Hz,动态陷波 95~300Hz。
- 设 460 度/秒、expo 0.74、中位灵敏度 175、油门中点 0.4、expo 0.2。
- 配置 GPS 返航:最少 9 颗星、高度 70m、悬停 8 秒。
- 电池设 4S 3000mAh 锂离子,降落告警设单节 3.35V。
- 先飞 1 公里实测返航,再飞第一个 5 公里航段。
组装顺序
- 915MHz 天线竖直装在柔性桅杆上,高出电池至少 55mm。
- GPS 天线与图传及其电源线保持 40mm 距离。
- 4 寸桨要调平衡;11000RPM 下轻微不平衡就是画面抖动的主因。
- 电池配置设 4S 3000mAh,已用容量告警设 2400mAh。
- 用 5A 和 15A 对着功率计标定电流计。
- 返航开关用回弹开关,避免被误碰触发。
- 分几天分别飞 1 公里、3 公里、5 公里,每次记录掉头点的电压。
小桨配大电池为什么赢
1404 2750KV 在 4S 下带 4x3.3x3 桨,40% 油门约 11000RPM,整机 2.8A。电池是 3000mAh 锂离子,可用约 33Wh,2.8A 下就是 16.8 分钟;同一架飞机换 4S 1500mAh 锂电,轻 96g 但只飞 8.1 分钟。微型远航本质上是电池主导的学科。
21700 电池改变了调参
210g 的电池把整机从 202g 拉到 412g,转动惯量翻倍,PID 要干的活也变了。Roll P50 配 D28 是刻意放低的:这个重量下转弯靠惯性走,D 高了会产生一种能听见、但不容易看见的慢速振荡。油门曲线比 PID 更重要:中点 0.4、expo 0.2,长航时巡航才落在舒服的杆位。
5 公里半径下的 GPS 返航
返航设 8 秒悬停、70m 高度。2.8A 巡航时飞机可以用 9A 爬升 25 秒、仍保留 30% 余量,所以诚实的半径就是 5 公里。关键数字是最少卫星数:设 9 而不是 6——5 公里外定位差就触发返航,飞机朝错误方向飞很久你才会发现。
长而无聊的飞行该用什么 Rates
460 度/秒、expo 0.74、中位灵敏度 175。远航 95% 的时间是直线,角速度上限主要是防止遇到意外时操之过急。expo 高意味着摇杆前 20% 只有约 45 度/秒,在 5 公里外这就是一次温和的修正。
4 寸上的天线布置
这个尺寸没有地方藏天线,所以布置就是全部链路预算。915MHz 天线竖直装在柔性桅杆上、高出电池 55mm,GPS 天线贴在它后面 40mm。915MHz 天线平贴电池会损失 10dB,那就是 5 公里和 1.6 公里的差别。
装机清单
- Frame - 175 mm, 4 mm arms, aluminium-free hardware
- Motors - 4 x 1404 2750 KV
- ESC - 4-in-1 35 A, Bluejay 0.21
- Flight controller - F7 20x20 mm with a barometer
- Props - 4x3.3x3, balanced
- VTX - 5.8 GHz 800 mW, 20x20 mm
- Receiver - ExpressLRS 915 MHz, 100 Hz
- GPS - M10 with a 15 mm patch on a flexible mast
- Battery - 4S 3000 mAh Li-Ion 21700 pack
- Camera - micro analogue, 1/3 in sensor
常见误区
- 915MHz 天线平贴电池,白丢 10dB 链路预算。
- 最少卫星数设 6,结果 5 公里外定位差就触发了返航。
- 大电池带来的慢速振荡去加 D,而正确做法是降 P、把油门走得更顺。
关键结论
- 1404 2750KV 配 4S 巡航 2.8A,3000mAh 锂离子飞 16.8 分钟。
- 电池占整机重量 51%,这就是续航能这么长的原因。
- 远航时返航的最少卫星数设 9,不是 6。
- 915MHz 天线竖直装桅杆,比平贴值 10dB。