드론용 프로펠러 밸런싱 표준

1. ISO 로터 밸런싱 표준

프로펠러 밸런싱에 대한 가장 많이 참조되는 표준은 ISO 21940-11:2016으로, “강성 거동 로터에 대한 절차 및 허용 오차”입니다. 이 표준은 업데이트된 정의와 더 넓은 적용 범위를 갖춘 이전 표준인 1940:1-2003을 대체합니다.

2016년에 제정된 새로운 표준은 간단한 전제를 따릅니다. 로터의 불균형 수준(U)은 잔류 불균형 U가 미리 정의된 허용 잔류 불균형 Uper보다 작거나 같을 때 허용되는 것으로 간주됩니다. Uper는 질량 중심 평면에서의 총 허용 오차로 정의되며 로터의 질량에 비례합니다.

단위는 kg·m(킬로그램 미터), g·mm(그램 밀리미터), kg·mm(킬로그램 밀리미터) 또는 mg·mm(밀리그램 밀리미터)로 측정됩니다.

단위는 kg·m/kg(킬로그램 미터/킬로그램), m(미터), g·mm/kg(그램 밀리미터/킬로그램) 또는 μm(마이크로미터)로 측정되며, 많은 eper 값이 0.1 μm에서 10 μm 사이에 위치하기 때문에 μm가 선호되는 단위입니다.

eper는 일반적으로 로터의 운전 속도 n에 반비례하는 것으로 관찰되었습니다. 

UAV 로터 밸런싱의 경우, ‘운전 속도’를 순항 비행 중 프로펠러가 작동하는 RPM인 ‘순항 회전 속도’로 대체할 수 있습니다.

이 관계는 다음과 같이 표현할 수도 있습니다.

여기서

Ω = rad/s 단위의 순항 속도 각속도

c는 상수

다르게 표현하면,

여기서 n = 분당 회전수 단위의 순항 회전 속도입니다.

2. 허용 잔류 불균형을 결정하는 방법

1. 다양한 로터에 대한 장기적인 실무 경험에서 도출된 밸런스 품질 등급

2. 허용 잔류 불균형에 대한 실험적 평가

3. 불균형으로 인한 베어링 하중 제한

4. 불균형으로 인한 진동 제한

5. 불균형 허용 오차에 대한 확립된 경험

방법 2와 5는 특정 로터에 대한 상당한 양의 밸런싱 데이터를 축적하여 내부적으로 밸런스 품질 허용 오차를 설정하기에 충분한 조직에서 가장 흔히 사용됩니다.