Cómo elegir el frame en un drone de carreras

A la hora de comenzar a elegir las piezas de nuestro drone de carreras, el frame es probablemente el elemento más importante, ya que determinará en cierto modo nuestro estilo de vuelo y el rendimiento que tendremos en vuelo.

En este artículo te explicaré algunos puntos importantes a tener en cuenta a la hora de elegir el frame en un drone de carreras.

¿Que es el frame en un drone de carreras?

El frame o cuerpo es la estructura principal en un drone de carreras y donde van instalados el resto de componentes. Generalmente están fabricados en fibra de carbono al ser un material ligero y resistente.

Como puedes ver, el frame en un drone de carreras está compuesto por varias partes:

  • Brazos. Son donde van colocados los motores, y en algunos casos, los variadores. Normalmente suelen ser de 3 o 4 mm de espesor.
  • Placa superior. Donde se coloca la batería.
  • Placa inferior. Donde va instalada toda la electrónica: controladora de vuelo, PDB, VTX, y receptor de radio.
  • Protector de la cámara FPV. A veces es una pequeña jaula donde va colocada la cámara FPV para protegerla de golpes.

¿De qué está hecho el frame en un drone de carreras?

El frame puede estar hecho de muchos materiales: madera, plástico impreso en 3D, PVC… sin embargo, estos materiales no aguantan bien lo impactos, es por esto que el material elegido por todos los fabricantes es la fibra de carbono, gracias a su bajo coste y características como:

  • Ligereza. Para un drone de carreras esto es perfecto, ya que significa que irá mas rápido y será mas ágil, con lo que dará más tiempo de vuelo.
  • Resistencia. Todos sabemos lo resistente que es la fibra de carbono a los impactos.
  • Rigidez. Esto es perfecto para la gran fuerza de empuje que ejercen los motores y evitar vibraciones.

Sin embargo, hay un par de puntos que hay que tener en cuenta cuando vayamos a montar un drone de carreras:

  • La fibra de carbono conduce la electricidad. Asegúrate de que ningún cable conductor toca el frame o lo transmitirá por todo el drone, ¿resultado? algún componente quemado.
  • Bloquea las señales de radio frecuencia, así que asegúrate de que las antenas están en una posición óptima.

¿Qué tamaño tiene que tener el frame en un drone de carreras?

El tamaño del frame en un drone de carreras se calcula midiendo la distancia de motor a motor en diagonal.

Dependiendo del tamaño del frame, tu drone de carreras tendrá algunas características diferenciadoras:

  • Tamaño de hélice será mayor o menor.
  • Tamaño del motor.
  • Resistencia del aire.
  • Peso total.

Normalmente a la hora de montar un drone de carreras, el frame es lo primero que tienes que elegir, ya que según elijas uno u otro, determinará que componentes instalarás en él. Un frame más grande necesitará unos motores más potentes, mientras que uno más pequeño le bastarán unos motores menos potentes.

Con las hélices ocurre exactamente lo mismo, una frame para un drone de carreras de 3 pulgadas utilizará unas hélices más pequeñas que un drone de carreras de 5 pulgadas.

Respecto a la distancia entre ejes ya he comentado que determinará el tamaño del drone. Los drones de carreras tienen un tamaño de 5 pulgadas, o lo que es lo mismo, una distancia de entre 180 y 220 mm de motor a motor. Esto hace que los motores estén más alejados del centro, con lo que se traduce en un mejor control en los giros, además, a más peso, mayor es la resistencia a volar hacia adelante..

Sin embargo, en los frame más pequeños, los motores están más cerca del centro, con lo que el drone de carreras se vuelve más ágil y a la vez más nervioso, debido también, a un menor peso en general.

Te dejo una tabla orientativa sobre la relación tamaño-hélice-motor:

Tamaño del cuadro (Distancia entre ejes)HéliceMotorKV
100 mm2 pulgadas1102 – 11046000+
120 mm3 pulgadas1104 – 11064000+
150 – 180 mm4 pulgadas1306 – 14083000+
200-220 mm5 pulgadas2204 – 23062100 a 2800
235 – 280 mm6 pulgadas2205 – 23081600 a 2500

La forma del frame en un drone de carreras

La forma del frame en un drone de carreras viene determinado por la posición de los brazos, y aunque pueda parece algo estético, afecta notablemente al rendimiento del drone de carreras.

Actualmente los frames mas populares en cuanto a geometría son:

  • Geometría en X.
  • Geometría en X estrecho.

Geometría en X

En un frame con esta geometría, todos los brazos se juntan en el centro formando una X, midiendo lo mismo tanto de largo como de ancho. El cuerpo central se acorta lo máximo para lograr un centro de gravedad más ajustado ya que los componentes van apilados en medio, lo que puede dificultar su construcción, sin embargo, gracias a este tipo de diseño, el drone de carreras se comporta de una manera mucho mas ágil, siendo la geometría preferida por los pilotos de freestyle.

Geometría en X estrecho

Este tipo de frame son similares a los de geometría en X, sin embargo, tienen la peculiaridad de tener los brazos delanteros y traseros mucho más separados.

La funcionalidad de llevar los brazos de esta manera es la de reducir el flujo de aire a altas velocidades, lo que proporciona un paso por curva mucho más rápido y estable. Este tipo de frames se utiliza sobretodo en carreras de drones.

¿Un frame con diseño unibody o con brazos intercambiables?

En el mercado podemos encontrar varias soluciones respecto a los frames en los drones de carreras.

Existen frames con los brazos intercambiables, y otros con el cuerpo unibody. La diferencia entre ambos es muy notoria.

Un frame con los brazos intercambiables significa que tienes tornillería, tuercas y placa inferior adicional, esto se traduce en un peso extra en tu drone de carreras, sin embargo, en caso de rotura de un brazo, es fácilmente reemplazable.

Un frame con un cuerpo unibody los brazos y la plaza inferior son de una pieza. Esto hace que el drone sea más liviano y su montaje mucho más sencillo, sin embargo, si rompes un brazo, deberás cambiar la placa entera.

Obviamente es mucho más barato cambiar un brazo que la placa entera, ya que tienes que desmontar todos los componentes para pasarlos a la nueva placa.

En definitiva, para un frame con brazos intercambiables:

  • Es un poco más pesado debido a la tornillería empleada para montar los brazos.
  • Más económico, ya que en caso de rotura de una brazo el coste es menor que el de cambiar la placa entera.
  • Posibilidad de cambiar la longitud de los brazos si vas a poner otros motores.

Para un frame unibody:

  • Más caro.
  • Normalmente aguantan más, ya que en caso de un impacto la fuerza se distribuye a lo largo de la placa.
  • Si se rompe un brazo, hay que desmontar los cuatro motores y parte de la electrónica.

Cuál debe ser el espesor de la fibra de carbono de un frame

La respuesta es sencilla, a más grosor el drone se hace mas rígido y robusto, sin embargo, también se vuelve más pesado.

El frame en un drone de carreras de 5 pulgadas (180-220 mm) tiene por lo general un grosor de 2 mm en la placa superior, central e inferior. Los brazos suelen tener 5 mm de grosor para resistir los fuertes impactos.

En algunos casos, y sobre todo en frames orientados a carreras de drones los brazos suelen ser de 3 mm de grosor, esto se hace de esta manera para ahorrar algo de peso y que el drone sea más rápido y ligero.

A modo de resumen te dejo una tabla orientativa:

Tamaño del cuadro (Distancia entre ejes)Grosor
Menos de 100 mm2- 4 mm
100 – 180 mm3 -4 mm
200 – 280 mm5 – 6 mm

Colocación de la batería: ¿Arriba o abajo?

Esta es una pregunta que se hacen muchos pilotos cuando van a entrar en el mundo de los drones de carreras, y la respuesta es muy personal.

Personalmente prefiero la batería arriba por varias razones:

  • Aterrizar con la batería en la parte inferior termina por dañarla, es por esto que muchos pilotos prefieren llevarla arriba.
  • El montaje con la batería en la parte inferior hace que el drone se comporte como un péndulo, lo que lo convierte en menos preciso al realizar giros extremos.
  • Al tener la batería en la posición superior, el centro de gravedad está más equilibrado.

Ahora bien, todas estas consideraciones son personales a mi forma de vuelo, que es freestyle.

Para un piloto de carreras tal vez le venga mejor llevar la batería en la parte de abajo, ya que necesita ese plus de agresividad en los giros para ser más rápido.

Otras consideraciones a tener en cuenta

Ahora que ya lo sabes todo sobre los frames en los drones de carreras, te dejo un listado sobre otras cosas de menor importancia pero que tienes que tener en cuanta a la hora de comprar un frame:

  • Hueco para la controladora de vuelo: Observa la distancia de los tornillos en el hueco donde va la controladora de vuelo. Lo normal es que sean de 36×36 mm, pero si vas a montar un micro drone de carreras, el estandard es 26×26 mm, tienes que comprobar esto para asegurarte que la controladora de vuelo y demás componentes son apilables.
  • Montaje del VTX: Piensa como instalarás el VTX así como las antenas, tal vez te interese imprimir alguna pieza en 3D para encajarlo todo.
  • Montaje de la cámara FPV: Actualmente hay tres tamaños para las cámaras FPV: estandard, mini y micro. Asegúrate de que el frame que elijas admita el tamaño de cámara que quieras instalar. Puedes recurrir a nuestro servicio de impresión 3D para fabricar un soporte.
  • Rigidez: Ya he comentado a lo largo del artículo la importancia que tiene la rigidez del frame en un drone de carreras. Un frame bien diseñado debe ser fuerte, que resista los golpes, pero también tiene que ser rígido. Si hay flexión en los brazos se traducirá en vibraciones durante el vuelo. Como consecuencia tu drone de carreras será difícil de configurar en Betaflight y obtendrás ondulaciones en los vídeos, tanto el FPV, como el HD si llevas una cámara deportiva para drones de carreras. Además, la controladora de vuelo trabajará el doble para intentar corregir dichas vibraciones y estabilizar el drone, y en alguno casos, puede existir un sobrecalentamiento de los motores.
  • Peso: Es una característica importante en un drone de carreras. La fibra de carbono de buena calidad suele ser muy ligera, así como los tornillos y los separadores.
  • Montaje de una cámara HD: Es probable que quieras instalar una cámara HD, ten esto en cuenta a la hora de elegir un frame. Tal vez tengas que imprimir en 3D algún soporte.
  • Piezas de repuesto y garantía: La disponibilidad de piezas de repuesto es fundamental. Algunos fabricantes ofrecen garantía de por vida en sus frames cuando se rompe alguna parte. Puede que sean algo caros para empezar, pero puede salir a cuenta si rompes mucho.
  • Protección para los motores: Una simple pieza impresa en 3D puede proteger los motores de impactos, que aunque incremente el peso, te ahorrará algún dinero.

¿Comprar frames clónicos?

En el mercado existen decenas de frames, para todos los gustos y de todos los precios. La clonación de frames es un problema muy común ya que copiarlo es muy sencillo hoy en día con las herramientas que disponemos.

El bajo precio de los clones respecto a los originales es debido a que no han invertido en investigar y  desarrollar el frame, además de que los materiales suelen ser de baja calidad, sin embargo, no todos pueden permitirse comprar un buen frame para empezar.

Si es tu caso, puedes empezar con un clon y cuando lo rompas comprar uno original, estarás ayudando a que el hobby evolucione y a que las empresas investiguen nuevos diseños o materiales para futuros frames.

Conclusión

Como ves, la elección del frame en un drone de carreras no es tarea sencilla, entran factores como el peso, el groso de la fibra de carbono, el tipo de geometría o la ubicación de los componentes.

Puedes pasarte por la guía de compra de frames para drones de carreras para elegir alguno recomendado.

¿Te ha quedado alguna duda? ¡Déjala en los comentarios!

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