Linh kiện – Bộ phận của Quadcopter

Về cơ bản một con quad cần có các thành phần sau: Khung carbon, FPV camera, Flight Controller (FC), ESC, Motor, Cánh quạt, VTx, Receiver (RX), GoPro (tuỳ chọn) và các phụ kiện cần có khác như tay điều khiển (TX), kính FPV, pin, sạc.

KHUNG (Frame)

Khung là nơi chứa và cố định tất cả các thành phần của con quad. Nó thường được làm từ sợi carbon, mặc dù đôi khi nó còn có các bộ phận kim loại hoặc nhựa. Khung sẽ xác định hình dạng và cách phân bố trọng lượng của quad. Khung nên bền, để khi quad vị va đập, nó sẽ bảo vệ các thiết bị điện tử của bạn khỏi bị hư hại. Đồng thời nó cũng nên dễ bảo trì, giúp bạn dễ dàng truy cập vào các thiết bị điện tử và sửa chữa các bộ phận bị hỏng một cách nhanh chóng và đơn giản.

Kích thước của khung hình tứ giác được đo bằng milimét, tính theo đường chéo giữa các động cơ (được gọi là chiều dài cơ sở – wheelbase). Ngoài ra, khung có thể được tham chiếu dựa trên kích thước của cánh quạt sẽ sử dụng. Vì vậy, bạn có thể nghe thấy một khung được mô tả là Khung năm inch, nghĩa là nó có sẽ xài cánh quạt có kích thước là 5inch hoặc Khung 210mm, nghĩa là nó có chiều dài cơ sở (wheelbase) 210mm.

Khung theo dòng FPV Racing luôn được thiết kế nhẹ nhất có thể. Chỗ đặt các thiết bị điện tử thường ít hơn khiến cho người mới bắt đầu gặp khó khăn khi lắp ráp. Khung được thiết kế cho FPV Freestyle thường nặng hơn, rộng rãi hơn. Bạn dễ dàng đặt các mạch linh kiện mà không phải bận tâm suy nghĩ gì nhiều. Các khung freestyle luôn được thiết kế để có thể mang theo GoPro hoặc máy ảnh độ nét cao khác.

Xem các khung carbon của DH Hobbies tại: https://dhhobbies.com/shop/

CÁNH QUẠT

Chúng quay tại chỗ và đẩy cho không khí đi xuống làm cho con quad có lực đẩy bay lên.

Kích thước của một cánh quạt là đường kính của nó. Cánh 5-inch là loại cánh phổ biến nhất cho FPV Freestyle. Cánh 6-inch và 7-inch phổ biến hơn khi cần tầm xa và độ bền (longrange). Quad sử dụng cánh 3-inch hoặc thậm chí nhỏ hơn được sử dụng khi bay trong môi trường chật như trong nhà chẳng hạn.

Độ mạnh của cánh được tính dựa trên góc của lưỡi cánh. Cánh quạt có độ nghiêng lớn hơn thường được các pilot racing đua ưa chuộng, trong khi cánh quạt có độ nghiêng thấp hơn giúp con quad bay mượt mà hơn (nhưng chậm hơn) dành cho các pilot freestyle.

Xem các loại cánh DH Hobbies đang có tại: https://dhhobbies.com/shop/

ĐỘNG CƠ (Motor)

Trên một chiếc Drone FPV thường có bốn cánh quạt (có những loại có 3 hoặc 6 hoặc 8 cánh quạt). Động cơ quad thường sử dụng là loại Brushless DC. Chúng bao gồm một Stator, trục chính, cố định và có dây đồng quấn xung quanh. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, nó tạo ra từ tính và tương tác với nam châm trên roto, làm cho roto quay. Roto chính là phần quay được trên các dòng motor Brushless, gồm chuông và trong chuông có từng miếng nam châm

Đặc trưng của động cơ Brushless chiều cao và chiều rộng của stato. Một động cơ 2306 sẽ có stator rộng 23mm và cao 6mm (bạn có thể kiểm tra bằng cách nhìn vào phần quấn dây đồng của stator). Các loại cánh lớn hơn có xu hướng sử dụng động cơ kích thước lớn hơn. Phổ biến nhất hiện nay cho dòng FPV khung 5-inch trở lên là 2306 và 2207. Quad 2-inch thường sử dụng dòng motor 11xx, quad 3-inch thì là 14xx. Tuy nhiên kích thước motor chỉ là tham khảo, cần tuỳ theo trường hợp nhất định mà bạn sẽ chọn dòng motor khác với các dòng mình đã kể trên.

Motor kV là một đặc tính chính khác, không phải là kilovolt đâu nhé! kV xác định động cơ sẽ cố gắng quay nhanh như thế nào khi dòng điện chạy qua. 2300kV chẳng hạn sẽ quay 2300 vòng / phút cho mỗi 1 Volt được áp dụng cho nó. Lưu ý chỉ tính khi motor không tải, khi có tải tốc độ thực tế sẽ thấp hơn do phải truyền động lực cho cánh quạt. Động cơ kV cao hơn sẽ cố gắng quay nhanh hơn khi cùng số Volt, do đó về lý thuyết sẽ tạo ra lực đẩy mạnh hơn khi sử dụng cung một loại cánh, cùng một dòng cấp. Thông thường, motor có số kV cao hơn sẽ cho số vòng quay cao hơn, bù lại là lực kéo (momen xoắn) của motor thấp đi. Và ngược lại, motor có số kV thấp hơn nhưng sẽ cho bạn một lực kéo rất mạnh. Các con quad 2-inch thường xài motor nhỏ có số kV cực kì cao, vì lực cần có để làm quay cánh quạt thấp hơn nhiều so với các loại cánh 5-inch, 6-inch,… Đồng thời số kV cao đó mới đủ để làm cánh quạt quay nhanh đủ để nâng con quad của bạn. Tóm lại, để lựa chọn motor phù hợp với con quad, bạn cần dành nhiều thời gian để tìm hiểu.

Nếu bạn không chắc chắn nên bắt đầu với động cơ nào, với dòng 5-inch, hãy lấy động cơ có kích thước 2306 hoặc 2207, khoảng 2400kV.

Xem các loại động cơ DH Hobbies đang có tại: https://dhhobbies.com/shop/

ESC

Để làm cho một động cơ Brushless quay, bạn phải cấp dòng qua cuộn dây của nó với thời gian phải rất chính xác. Không giống như động cơ brushed, bạn chỉ cần cấp nguồn vào hai dây của nó là xong. Brushless sử dụng động cơ ba pha – 3 dây nên cần một bộ điều khiển tốc độ điện tử (ESC) để phụ trách việc này. Không có ESC, động cơ sẽ không quay.

Mỗi động cơ trên con quad cần một ESC riêng. Một ESC không thể điều khiển được nhiều động cơ cùng một lúc. Một con quad 4 động cơ (quadcopter) cần có 4 ESC để có thể hoạt động được. ESC có thể đi lẻ hoặc gom gọn lại trong một bảng mạch – ESC 4-trong-1. Ngày nay ESC 4-trong-1 trở nên phổ biến hơn do đơn giản hoá rất nhiều dây nối và chất lượng ngày càng tốt lên. Tuy nhiên, khi bị hư hỏng, bạn phải thay thế cả bốn, đắt hơn nhiều so với ESC riêng lẻ. Nhưng bạn cứ an tâm, ESC 4-trong-1 bây giờ đã tốt lên rất nhiều rồi.

ESC được đánh giá dựa trên số Ampere (A) tối đa mà chúng có thể cung cấp cho động cơ. Nếu bạn vượt quá xếp hạng A của ESC, ESC có thể hỏng hoặc cháy. ESC 25A là đủ cho hầu hết các quad 5-inch. Nhưng để an toàn hơn, bạn có thể chọn ESC 40A, 50A. Việc nâng cấp lên ESC có số Ampere cao hơn ngoài ra còn giúp con quad của bạn chống đỡ tốt hơn các xung ngược từ motor, giảm nhiễu.

Các loại ESC mà DH Hobbies đang có: https://dhhobbies.com/shop/

MẠCH ĐIỀU KHIỂN BAY (FC)

Bộ điều khiển chuyến bay (Flight Controller, viết tắt FC) là một hệ thống nhỏ làm nhiệm vụ chuyển các tín hiệu điều khiển từ tay điều khiển của bạn thành tín hiệu điều khiển động cơ tương ứng. FC thường có cảm biến gyro, giúp cho nó biết nó đang làm gì trên không, để từ đó, kết hợp với tín hiệu điều khiển từ bạn, qua một vòng lặp PID để tìm ra cách điều chỉnh động cơ tối ưu nhất để, làm cho Drone thực hiện những gì phi công mong muốn.

Máy tính của bạn có thể chạy Windows, Linux hoặc MacOS. Bộ điều khiển bay cũng thế, nó có thể chạy Betaflight, ButterFlight, FlightOne và KISS,… và nhiều loại firmware khác. Betaflight là phần mềm phổ biến nhất hiện nay. Mỗi phần mềm khác nhau đều có những ưu điểm và nhược điểm. Ví dụ, FlightOne đặc biệt dễ dàng cho người mới bắt đầu. FlightOne cung cấp một hướng dẫn cực kì đơn giản để bạn có thể setup con quad và bay.

Không phải bạn mua một con FC nào về rồi muốn nạp firmware (phần mềm) nào cũng được. Trước khi mua hãy kiểm tra xem con FC của bạn có thể chạy được phần mềm nào. Giả dụ bạn muốn chạy KISS, bạn phải mua mạch KissFC vì KISS chỉ có thể chạy được trên mạch của KISS mà thôi. Tương tự như FlightOne. Nhưng, đối với ai mới bắt đầu, chúng ta cứ xài BetaFlight là đủ! Hoặc tốt hơn có thể xài FlightOne.

Xem các loại FC của DH Hobbies tại: https://dhhobbies.com/shop/

TX VÀ RX

Tay điều khiển (transmitter – TX), là thứ mà bạn sẽ cầm trên tay. Nó gồm có một số nút bấm và hai thanh gạt (stick) đa chiều. Tay điều khiển của bạn sẽ gom tất cả trạng thái của stick, nút gạt của bạn, chuyển thành sóng radio phát tới bộ thu sóng (RX) trên con quad. RX sẽ thu, và chuyển thành tín hiệu số (hoặc PWM), các lệnh mà FC có thể hiểu được.

Các thương hiệu nổi tiếng có thể kể tới như Spektrum, FrSky, Futaba và FlySky. Mỗi dòng TX sẽ có một cách thức truyền tải dữ liệu khác nhau, do đó bạn không thể xài TX của hãng này, và RX của hãng khác được. Ví dụ, một TX của FrSky sẽ không hoạt động với RX của Spektrum. Trong phân khúc rẻ và tốt, xài lâu dài được, dòng FrSky luôn được đánh giá cao nhất. Hai loại TX phổ biến của FrSky bao gồm QX7 và X9D, đồng thời RX để nhận sóng FrSky là XM+, …

Sóng điều khiển thường hoạt động trên dải tần 2.4GHz. Trùng với sóng wifi nên các bạn cần hạn chế bay ở những nơi có quá nhiều sóng, có thể gây nhiễu làm bạn mất tín hiệu cách bất ngờ! Các hệ thống điều khiển tầm xa như Crossfire và OpenLRS sử dụng tần số khác, chẳng hạn như 912 MHz hoặc 400 MHz cho một khoảng cách điều khiển xa hơn hẳn. Về cơ bản, sóng của FrSky hay XM+ cho độ xa về lý thuyết lên tới 2km, nhưng bạn chỉ nên bay trong khoảng 100m đổ lại để đảm bảo sóng của bạn không bị mất do khuất vật cản. Sử dụng TBS Crossfire sẽ cho bạn một khoảng cách điều khiển xa vượt trội và ổn định, những lúc ấy bạn cần sử dụng Module rời của TBS, gắn lên trên TX của mình. Đó tại sao X9D phổ biến khi nó hỗ trợ rất tốt cho TBS. Với QX7, bạn cần làm một thủ thuật nhỏ thì mới có thể xài ổn định TBS được.

Với những ai đang bắt đầu, lựa chọn QX7 hoặc X9D là một lựa chọn phù hợp và lâu dài.

Xem các loại RX và TX của DH Hobbies tại: https://dhhobbies.com/shop/

CAMERA FPV VÀ CAMERA HD (GOPRO)

Không có camera, bạn không thể bay FPV. Một quad FPV sẽ bao gồm một “camera FPV” nhỏ, nhẹ, ghi lại hình ảnh mà phi công nhìn thấy. Hình ảnh từ camera FPV sẽ được truyền về kính FPV của bạn thông qua VTx (trên quad) và VRx (trên kính FPV). Những hình ảnh được truyền về từ camera FPV luôn có một độ trễ cực thấp, gần như 1:1. Vì bay FPV quan trọng nhất là độ trễ, nên hình ảnh từ camera FPV thường không nét để tối ưu tốc độ đường truyền. Và sóng truyền ảnh về là analogue để tránh việc chuyển đổi qua lại giữa digital và analogue làm trễ ảnh.

Các FPVers muốn có một video chất lượng cao thường sẽ gắn thêm một camera phụ trên quad. Camera phụ này có độ phân giải cao, hỗ trợ ít nhất 1080p60fps như GoPro. Toàn bộ video HD sẽ được ghi lại trên thẻ nhớ của GoPro, sau khi bay video sẽ được trích xuất ra, qua xử lý hậu kì và up lên cho các bạn xem. Nếu bạn chơi Drone Racing thì không nên gắn thêm GoPro vì nó sẽ làm có con quad của bạn nặng, mất đi tính linh hoạt mạnh mẽ cần có.

Ngoài ra bạn cũng có thể xài các loại camera HD tích hợp FPV luôn như Foxeer Mix, RunCam Split Mini, Caddx Turle,… Đây là dòng camera vừa là camera FPV, vừa là camera HD. Tín hiệu camera FPV vẫn sẽ truyền về kính của bạn như bình thường, và video HD sẽ được lưu lại trên thẻ nhớ. Các dòng camera này nhỏ gọn thích hợp sử dụng trên các con quad 2-inch và 3-inch.

Xem các loại camera DH Hobbies đang có tại: https://dhhobbies.com/shop/

VTX TRUYỀN ẢNH

Bộ phát video (Video transmitter – VTx) gửi tín hiệu video từ camera FPV đến kính FPV của bạn. Về cơ bản, nó là một bộ phát sóng hình ảnh nhỏ trên quad, chạy trên dải tần 5.8GHz. Phạm vi phát sóng có thể là vài trăm mét đến vài chục km, tuỳ vào sức mạnh của con VTx của bạn và antenna đang được sử dụng. Công suất thấp nhất là 25mW cũng có thể giúp bạn bay xa được vài toà nhà, công suất 2W có thể xa tới cả chục cây số.

Cần luu ý, VTx là bộ phận nóng nhất trên con quad của bạn. Nó truyền hình ảnh về liên tục cho dù bạn có đang bay hay không. Nên vấn đề giả nhiệt cho nó cần được quan tâm cực kì kĩ càng. Nếu không con VTx của bạn sẽ say good bye bạn sớm. Cơ bản, để làm mát VTx bạn cần có một luồng gió thổi qua. Thật may mắn khi bạn bay, bạn tạo rất nhiều luồng gió thổi qua VTx. Nhưng khi đứng yên một chỗ, luồng gió ấy mất đi. Đấy chính là khi con VTx của bạn dễ đi đời nhất. Hãy luôn kiểm tra nhiệt độ của VTx để đề phòng hư hại.

Xem các loại VTX của DH Hobbies: https://dhhobbies.com/shop/

KÍNH FPV

Các FPVers xem hình ảnh từ camera FPV bằng kính đeo trên mặt, hoặc, có thể, một màn hình gắn trên giá ba chân. Kính FPV có một bộ thu nhận sóng (VRx) và chuyển sang tín hiệu analog tương ứng để hiển thị. Bạn cần có một kính FPV để có thể tham gia vô bộ môn này vì… Kính FPV giúp bạn tập trung, Kính FPV mang lại cảm giác thực hơn. Bạn cũng có thể bay bằng màn hình, nhưng tôi đảm bảo bạn sẽ không thể nào có trải nghiệm tốt bằng kính.

Với các loại kính FPV, ta có kính hộp – dòng kính rẻ nhất nhưng to và nặng. Các loại kính tầm trung như SkyZone (có sẵn VRx) và các loại kính cao cấp như Fatshark. Với Fatshark, bạn cần mua thêm VRx thì mới có thể sử dụng được. Kính Fatshark cao cấp nhất là dòng HDO.

Danh sách sản phẩm kính của DH Hobbies: https://dhhobbies.com/shop/