防水以及在雨雪中飞行

防水以及在雨雪中飞行

在一些世界上最具挑战性的环境中构建和飞行无人机后——从东南美洲潮湿的雨林到曼岛多雾的海岸线——我了解到有效的防水可以将一个适合晴天的爱好转变为全天候的能力。这份全面指南基于我在各种无人机平台上的广泛实践经验,探讨了防水技术、材料和实用的实施策略。


无人机防水简介

我的无人机防水之旅始于2021年的一个昂贵教训。在瑞士拍摄瀑布时,一阵突如其来的风将我的无人机推过了水雾的边缘。在几秒钟内,电机就发出嘶嘶声,我的1,200瑞士法郎投资坠落到下面的岩石上。那次经历启动了我的探索,以构建真正防水的无人机,可以在恶劣条件下可靠运行。

无人机防水是保护电子元件和机械系统免受水损坏的过程。虽然很少有业余级无人机是完全可潜水的,但适当的防水技术可以提供显著的保护,防止:

  1. 雨水和降水:在小到中雨中实现飞行。在实施全面防水后,我已经成功地在持续毛毛雨中执行了测绘任务,而标准无人机将被迫停飞。
  2. 喷雾和溅水:防止水景、海洋喷雾或水坑的影响。我的防水无人机已经在破碎的波浪上方几英寸处拍摄到镜头——这是未受保护设备无法完成的镜头。
  3. 高湿度:防止内部冷凝和腐蚀。我已经在湿度高达95%以上的热带环境中操作,而没有出现早期构建中困扰我的内部起雾问题。
  4. 在潮湿表面着陆:允许从船只、码头或潮湿地形上操作。在潮湿表面着陆的能力显著扩展了我的操作能力,特别是对于海洋应用。
  5. 紧急水上着陆:提高意外水上着陆后的生存机会。我已经从几次水上着陆中恢复了几架无人机,如果没有防水,这些无人机将完全损失。

了解无人机中的水损坏风险

为了有效地对无人机进行防水,必须了解水如何损坏不同的系统:

水接触类型

通过广泛的测试和实际经验,我确定了这些主要的水接触情况:

  • 直接降雨:水滴落在无人机上。我测量了模拟降雨的进水模式,发现即使是中等强度的降雨也可以在几分钟内将大量水引入未受保护的无人机。
  • 溅水:从表面溅到无人机上的水。在低空飞越水面时,我观察到溅水可以达到比预期高得多的高度——在某些情况下可达2-3米。
  • 薄雾和喷雾:空气中的细小水滴。这些可能特别隐蔽,因为它们可以渗透比液态水滴更小的开口。
  • 浸没:部分或完全浸没在水中。虽然大多数防水工作侧重于防水而不是防浸没,但我设计了几款可以经受短暂浸没的无人机。
  • 冷凝:由于温差导致水蒸气在无人机内部冷凝。我发现这是最常见和最容易被忽视的水损坏来源之一,特别是在空调环境和炎热潮湿的户外条件之间移动时。
在雨中飞行
即使是少量液体接触也可能毁坏你的DIY无人机

易受影响的组件

不同的无人机组件对水损坏的敏感性不同:

  • 飞控和电子设备:极易受到水引起的短路和腐蚀的影响。我观察到,飞控的水损坏通常在完全失效之前表现为不稳定的行为。
  • 电机:可能在内部短路和腐蚀。通过对受水损坏的电机进行拆解分析,我发现内部腐蚀通常在暴露后几小时内开始。
  • 无线电接收器:容易受到信号衰减和内部短路的影响。水接触经常导致失去范围,然后完全失效。
  • 电池连接:容易发生短路和腐蚀。我测量了腐蚀的电池连接处的显著电压降,导致性能下降和潜在的安全问题。
  • 相机和云台:对电气损坏和光学问题都很敏感。相机外壳内的湿气可能持续数天,导致持续的起雾问题。
  • 连接器和接线:容易腐蚀和信号退化。我发现连接器通常是潮湿环境中的首个故障点,甚至在直接接触水之前。

水损坏机制

了解水如何造成损坏有助于指导防护策略:

  • 电气短路:水在组件之间创建导电路径。我观察到,即使是蒸馏水在溶解表面污染物后也会迅速变得足够导电而引起短路。
  • 腐蚀:水、氧气和金属之间的化学反应。通过对失效组件的显微镜检查,我确定腐蚀在水接触后几小时内就开始了。
  • 矿物质沉积:水蒸发后留下的残留物。即使在组件看起来干燥后,这些也可以创建永久性导电路径。
  • 氢脆:某些金属由于来自水的氢而变弱。我特别观察到这种情况发生在弹簧触点和小型机械组件上。
  • 热应力:水接触导致的快速冷却会破裂组件。我记录了几起陶瓷电容器因水滴的热冲击而破裂的案例。

风险评估

量化不同无人机应用的水接触风险:

  • 环境因素:当地气候条件和季节变化。我维护了一个不同飞行地点和季节的操作风险因素数据库。
  • 任务要求:必要的靠近水域或在降水中操作。对于每个项目,我评估水接触风险并相应调整我的防水方法。
  • 无人机价值和重要性:更高价值的资产需要更全面的保护。与我的实验性构建相比,我对我的专业平台应用更广泛的防水措施。
  • 可接受的风险水平:在保护与重量、成本和维护之间取得平衡。对于竞速无人机,我接受更高的风险以换取更低的重量;对于专业拍摄平台,我优先考虑保护而不是重量。

防水材料和方法

经过多年的实验,我使用了许多防水材料和方法:

三防漆涂层

专门用于电路板和元件的涂层:

丙烯酸三防漆

  • 应用:一般电路板保护。我将其用于大多数飞控和外围电子设备。
  • 保护等级:良好的抗湿性和轻度进水性。在我的测试中,优质丙烯酸涂层可以很好地防止冷凝和短暂暴露在小雨中。
  • 涂覆方法:喷涂、刷涂或浸涂。我更喜欢使用气雾剂进行均匀涂覆,使用多个薄涂层而不是一个厚涂层。
  • 优点:易于涂覆和在需要维修时去除。可修复性挽救了许多在元件故障后本应被丢弃的电路板。
  • 缺点:与其他选择相比,抗直接浸水能力较差。我不完全依赖丙烯酸涂层用于可能遇到大量进水的无人机。
  • 个人经验:丙烯酸涂层在大多数应用中提供了出色的保护和可修复性平衡。我使用 Ambersil 30235 作为大多数构建的标准丙烯酸涂层。
丙烯酸三防漆
丙烯酸三防漆

硅胶三防漆

  • 应用:需要更高防水性的元件。我将硅胶涂层用于可能面临直接接触水的外露电子元件。
  • 保护等级:出色的防水和防潮性能。我的浸泡测试表明,优质硅胶涂层可以保护电子设备免受短暂浸没的影响。
  • 涂覆方法:通常使用刷涂进行定向保护。我使用精密涂覆器来控制较厚的硅胶涂层。
  • 优点:卓越的防潮保护,保持柔韧性。柔韧性对于经受振动或热膨胀的元件尤其有价值。
  • 缺点:维修时更难去除。我将硅胶涂层用于很少需要维修的元件。
  • 个人经验:硅胶涂层非常适合高风险区域,如接收器天线和外露连接。我使用 MG Chemicals 422C 用于这些应用。
硅胶三防漆
硅胶三防漆

聚氨酯三防漆

  • 应用:对关键元件的最大保护。我将聚氨酯用于必须在最恶劣条件下生存的电子设备。
  • 保护等级:最高级别的防水和耐化学性。我的长期测试表明,聚氨酯涂层电路板可以在击败其他涂层的条件下生存。
  • 涂覆方法:刷涂或浸涂。由于粘度高,需要谨慎的涂覆技术以避免气泡和不均匀覆盖。
  • 优点:极其耐用,耐磨损。机械耐久性使其非常适合可能面临物理应力的元件。
  • 缺点:非常难以去除,不适合可能需要维修的元件。我认为聚氨酯涂层元件基本上是永久性的。
  • 个人经验:我将聚氨酯涂层用于专门为极端环境设计的特殊构建。虽然保护性能优越,但可修复性的挑战使其不适合常规构建。
聚氨酯三防漆
聚氨酯三防漆

密封剂和粘合剂

用于创建防水屏障和接缝的产品:

硅酮密封剂

  • 应用:密封外壳接缝、线路穿透和组件安装。我广泛使用硅酮密封剂来创建定制的防水外壳。
  • 防护等级:正确应用时具有出色的防水性能。我的压力测试表明,良好应用的硅酮密封件可以承受相当大的水压。
  • 应用方法:使用精密施工器进行可控的条状涂布。根据所需的应用精度,我使用手动注射器和气动分配器。
  • 优点:保持柔韧性,吸收振动,易于去除。柔韧性对于经受热膨胀或机械应力的接缝尤其有价值。
  • 缺点:需要适当的表面处理和固化时间。我从经验中了解到,表面处理不充分是导致硅酮密封失败的最常见原因。
  • 个人经验:中性固化硅酮密封剂已成为我大多数密封应用的标准。由于其不腐蚀的特性,我更喜欢在电子应用中使用道康宁734。
硅酮密封剂
我在制作定制电池组时使用的硅酮密封剂

环氧树脂

  • 应用:永久密封组件和连接。我使用环氧树脂进行永不需要维修的连接。
  • 防护等级:完全封装时可提供完整的防水性能。我用环氧树脂完全灌封的组件能够在完全浸没的情况下长时间存活。
  • 应用方法:混合和浇注或精确涂布。在关键组件中应用之前,我使用真空室去除环氧树脂中的气泡。
  • 优点:形成坚硬、永久的密封,具有出色的附着力。除了防水之外,结构强度还增加了机械保护。
  • 缺点:永久性应用,组件无法修复。我认为用环氧树脂灌封的组件如果发生故障就是一次性的。
  • 个人经验:我有选择地使用环氧树脂,用于永不需要维护的关键连接,例如配电接头和某些传感器连接。
环氧树脂
环氧树脂

液体电工胶带

  • 应用:密封裸露的连接和焊点。我将其用于现场维修和更硬的涂层可能会开裂的区域。
  • 防护等级:良好的抗湿性和轻度耐水性。我的测试表明,它可以提供足够的防潮和偶尔溅水的保护。
  • 应用方法:直接刷涂在连接处。我涂多个薄层而不是一个厚层,以获得更好的附着力和更少的气泡。
  • 优点:易于涂布和去除,保持轻微的柔韧性。易用性和合理的保护性能的结合使其在现场应用中很有价值。
  • 缺点:耐用性不如其他选择,可能会随时间剥落。与其他防护措施相比,我更频繁地检查和重新涂布液体电工胶带。
  • 个人经验:虽然不是我永久防护的首选,但液体电工胶带在现场作业期间挽救了无数个构建。我总是在现场维修工具包中携带它。
液体电工胶带
液体电工胶带

疏水处理

表面处理可排斥水分:

疏水喷雾剂

  • 应用:外部表面、相机镜头和非电子元件。我将其用作已防水构建的补充保护层。
  • 防护等级:能够排斥水,但不能防止浸没损坏。根据我的测试,高质量的疏水喷雾剂可以在小雨中保持组件干燥,但在直接水压下会失效。
  • 应用方法:喷雾应用,具有特定的固化要求。为获得最佳效果,我遵循严格的应用协议,控制温度和湿度。
  • 优点:易于应用,不会增加显著重量。最小的重量影响使这些处理方法甚至适用于竞速构建。
  • 缺点:随时间推移而消失的临时保护。根据使用条件,我每 3-6 个月重新应用一次这些处理。
  • 个人经验:疏水处理提供了出色的最终保护层,特别是对于相机镜头和外部传感器。我使用 Neverwet 进行一般应用,并使用专门的镜头处理剂用于光学表面。
疏水喷雾剂
疏水喷雾剂

纳米涂层

  • 应用:电路板和敏感电子元件。我将其用于由于散热要求而无法使用较厚涂层保护的高价值组件。
  • 防护等级:分子级别的防潮保护。我的受控湿度室测试表明,高质量的纳米涂层可显著提高耐腐蚀性。
  • 应用方法:通常是专业应用或专用套件。对于关键组件,我使用专业应用服务而不是 DIY 套件。
  • 优点:不影响组件功能的隐形保护。最小厚度使其非常适合热敏组件和细间距连接。
  • 缺点:昂贵,可能需要专业应用。成本限制了它们在我的构建中仅用于最有价值和最敏感的组件。
  • 个人经验:纳米涂层代表了电子保护的前沿。在我的专业构建中,我有选择地将它们用于最有价值和最敏感的组件。
纳米涂层
纳米涂层

物理屏障

机械保护系统:

防水外壳

  • 应用:为电子设备提供全面保护。我专门使用这些外壳设计能在大雨或水边工作的无人机。
  • 防护等级:如果设计得当,可以提供完全的浸没保护。我的压力测试证实,高质量的外壳可以承受短时间的浅水浸没。
  • 类型:定制设计、改装商用外壳、3D打印。我为特定的构建设计定制外壳,并为标准化组件改装商用外壳。
  • 优点:提供最高级别的保护,可以包括压力均衡。与环境完全隔离,可以在恶劣条件下放心使用。
  • 缺点:增加重量,散热难度大。我开发了专门的冷却解决方案来解决密封外壳固有的热管理问题。
  • 个人经验:对于在潮湿环境中经常工作的无人机,没有什么能比得上设计良好的防水外壳。我在最容易接触水的构建中使用IP67等级的外壳。
无人机胶带
我在一个教育构建中使用的简单线束胶带,用于防尘,也可作为基本的防水屏障

垫圈和O型圈

  • 应用:密封可拆卸的盖子和接入点。我为需要定期接入的组件使用精密垫圈。
  • 材料选择:硅胶、氯丁橡胶、EPDM、Viton。我根据每个应用的具体化学和温度要求选择材料。
  • 设计考虑:压缩比、凹槽设计、材料兼容性。我根据大量测试,为不同的垫圈材料开发了标准化的凹槽尺寸。
  • 优点:可重复使用的密封件,在多次接入后仍能保持防护。在可维护的设计中,能够在不更换密封件的情况下打开和关闭外壳至关重要。
  • 缺点:需要精确的设计和安装。我从经验中了解到,垫圈设计是防水结构中最严格的方面之一。
  • 个人经验:设计得当的垫圈系统在我的构建中被证明非常可靠。我使用Parker O型圈手册规范作为所有垫圈设计的基础。

防水膜

  • 应用:允许空气压力平衡,同时阻挡水。我将其用于气压传感器和外壳通风。
  • 类型:GORE-TEX、类似的微孔膜。我测试了许多膜,并将GORE防护通风膜标准化用于关键应用。
  • 实现:受保护的端口、传感器盖。我在膜安装周围设计保护结构,以防止机械损坏。
  • 优点:防止水渗入,同时允许压力平衡。这对于在防止水损坏的同时保持气压传感器的准确性至关重要。
  • 缺点:可能会随时间堵塞,需要防止直接受到水冲击。我根据定期维护计划检查和更换膜。
  • 个人经验:防水膜解决了密封外壳中压力平衡的关键挑战。我认为它们是任何严格防水无人机的必要组件。
材料 防护等级 可修复性 重量影响 耐用性 最适合
丙烯酸共形涂层 中等 最小 中等 飞控、一般电子设备
硅胶共形涂层 中等 最小 裸露连接、接收器
聚氨酯涂层 非常高 非常低 最小 非常高 极端环境下的关键电子设备
硅胶密封剂 中等 外壳接缝、线路穿透
环氧树脂 非常高 中等 非常高 永久连接、灌封
液体电工胶带 中等 最小 现场修理、临时保护
疏水喷雾 非常高 最小 外表面、辅助保护
纳米涂层 中等 中等 中等 高价值敏感电子设备
防水外壳 非常高 不一 潮湿环境下的完整系统
垫圈/O型圈 中等 检修面板、可拆卸盖子

基于我在数十个构建中的测试和经验对防水材料进行比较。


针对特定组件的防水技术

不同的无人机组件需要专门的防水方法:

飞控防水

你无人机的大脑需要仔细保护:

  • 防潮漆涂层应用:全面覆盖,同时保护敏感元件。我会遮蔽气压传感器、需要保持导电性的连接器以及某些可能受涂层膨胀影响的元件。
  • 连接器处理:在保持连通性的同时进行密封。我在连接器底部涂上防潮漆,并在周围使用硅胶密封剂,同时保持引脚清洁。
  • 气压传感器保护:允许压力感应,同时阻挡水分。我使用专门为气压传感器设计的微孔膜,以保持精确度,同时防止进水。
  • 热量考虑:在防水和热管理之间取得平衡。对于高性能飞控,我设计通风路径,允许空气流通,同时将水导离敏感元件。
  • 个人经验:在为数十个飞控进行防水处理后,我已经制定了一个标准化流程:用异丙醇彻底清洁,遮蔽敏感元件,涂上三层薄薄的防潮漆,并在高风险区域有针对性地涂上硅胶。
给飞控涂层
在给飞控涂层时要非常小心,避免覆盖气压计、SD卡槽和任何连接器。我还会非常小心MCU和任何其他需要充分热管理的元件。

电机防水

由于电机有移动部件和产生热量,因此带来了独特的挑战:

  • 轴承保护:在保持旋转的同时进行密封。我在轴承中使用船用润滑脂,并为将暴露在大量水中的电机使用专用轴密封。
  • 定子处理:在不影响性能的情况下保护绕组。我发现,真空涂覆的防潮漆可以最好地渗透到绕组中,而不会增加过多的隔热。
  • 电线入口点:关键密封位置。我在电线入口点使用柔性硅胶密封剂,在电机处于不同位置时涂抹,以确保电线移动时的完全覆盖。
  • 排水设计:让水逸出而不是积聚。我在电机铃罩的最低点钻小排水孔,以防止水积聚。
  • 个人经验:电机防水需要在保护和性能之间进行权衡。对于赛车应用,我专注于排水和最小保护;对于专业平台,我实施全面密封,即使以牺牲一些性能为代价。

电子速度控制器(ESC)保护

由于ESC具有高功率和产生热量,因此特别容易受到影响:

  • 防潮漆:完全覆盖电路。我涂多层薄涂层,而不是一层厚涂层,以最大限度地减少隔热,同时保持保护。
  • 散热器考虑:在防水的同时保持热传递。我对与散热器接触的元件使用导热防潮漆。
  • 信号线保护:在不影响信号的情况下密封连接。我使用内部带胶的热缩管来密封信号线连接。
  • 电源连接处理:防止高电流连接处的腐蚀。我在组装前在电源连接处涂上电介质润滑脂,然后用柔性硅胶密封外部。
  • 个人经验:ESC保护需要特别注意热管理。我开发了一种技术,在涂覆防潮漆之前使用带有导热胶的铝制散热器,这可以在提供防水保护的同时保持热传递。

相机和云台防水

光学系统需要专门的保护:

  • 镜头密封:在不影响图像质量的情况下保护光学元件。我在外部镜头表面使用光学级疏水处理,并为相机机身使用密封外壳。
  • 云台电机保护:在防水和自由移动之间取得平衡。我在电机绕组和电路板上涂覆防潮漆,然后使用柔性护套来保护移动关节。
  • 电缆布线:防止水沿电线轨迹流动。我在所有电缆中创建滴水环,并用柔性硅胶密封入口点。
  • 干燥剂集成:控制内部湿度。我在相机外壳中加入可更换的干燥剂包,以防止内部冷凝。
  • 个人经验:相机系统受益于分层防水方法。我从内部元件保护开始,添加密封外壳,并以疏水表面处理完成,以获得最大保护。

无线电系统防水

在潮湿条件下保持通信可靠性:

  • 接收器保护:完全密封敏感电子元件。我用硅胶防潮漆完全涂覆接收器,特别注意晶体振荡器和天线连接。
  • 天线防水:防止水影响信号传播。我在天线底部使用带胶热缩管,并为可移动天线支架使用柔性硅胶护套。
  • 发射器考虑:保护您的地面控制站。我在发射器表面涂覆疏水剂,并为在潮湿条件下长时间操作制作定制雨罩。
  • 连接器密封:防止信号接口处的腐蚀。我在所有信号连接器中使用电介质润滑脂,并用液体电工胶带密封外部。
  • 个人经验:无线电系统在完全故障之前,可能会因潮湿而出现微妙的性能下降。我在防水前后进行范围测试,以确保保持信号完整性。

电池和电源系统防水

保护高电流元件免受水引起的短路:

  • 电池连接器处理:预防最常见的故障点。我在电池连接器上涂抹绝缘油脂,并使用带胶热缩管密封与电线的连接点。
  • 电源分配保护:密封大电流分配组件。我在电源分配板上使用三防漆,并在大电流焊点周围使用额外的硅胶密封剂。
  • 平衡线保护:对多针连接进行防水处理。我开发了一种技术,使用真空涂覆三防漆,然后使用柔性硅胶套来保护平衡连接器。
  • 电池安装注意事项:防止电池周围积水。我设计电池支架时带有排水通道,并在电池绑带上使用疏水处理。
  • 个人经验:电源系统保护对安全至关重要,不仅仅是可靠性。我特别注意大电流连接,对这些潜在故障点使用冗余保护方法。
电池防水保护
特别重要的是防止定制电池组暴露在液体中。在这里,我使用了几层热缩管。

常见问题解答:关于无人机防水的常见问题

任何无人机都可以防水吗?

根据我数百次构建的经验:

  • 商用无人机:大多数商用无人机都可以在某种程度上进行防水处理,但成功程度不一。我已成功地为 DJI、Autel 和类似平台进行了防水处理,以抵御小雨,但这些改装通常会使制造商的保修失效。
  • 定制构建:专门构建的无人机提供了最佳的防水潜力。我的定制设计从一开始就考虑了防水因素,与改装的商用无人机相比,可提供更好的保护。
  • 竞速无人机:在不显著影响性能的情况下,只能进行最低限度的防水。对于这些重量敏感的平台,我专注于电子设备的三防涂层和排水路径,而不是完全密封。
  • 局限性:某些无人机具有使有效防水极其困难的设计元素。开放式框架设计、暴露的电子设备和某些冷却系统可能会带来重大挑战。
  • 成本效益分析:并非所有应用都能证明全面防水的费用和重量损失是合理的。在推荐防水方法之前,我会评估每架无人机的预期用例。

防水无人机可以承受什么程度的水接触?

基于我的测试的现实预期:

  • 小雨:正确防水的无人机通常可以承受 15-30 分钟的小到中雨。我的测试表明,三防涂层加上战略密封通常足以应对这种程度的暴露。
  • 大雨:带有密封外壳的专门设计可以在大雨中运行有限的时间。这些构建需要全面的保护和定期维护。
  • 溅水和喷雾:大多数防水无人机可以承受偶尔的溅水和喷雾。我曾在刚好高于破碎波浪和瀑布的地方操作防水无人机,可靠性良好。
  • 短暂浸没:专门构建的防水无人机可以在意外短暂浸没后幸存。我的专门构建在完全浸入淡水后,如果正确干燥,就不会受损。
  • 长时间浸没:真正的水下操作需要超出标准防水的专门设计。我已经建造了几架可潜水无人机,但这些是专门构建的系统,而不是改装的空中平台。

防水对无人机性能有多大影响?

需要考虑的性能影响:

  • 重量损失:全面防水通常会增加无人机重量的 5-15%。我的专业平台接受这种损失以换取操作优势,但对于竞速或长距离应用来说,这是显著的。
  • 热管理:密封外壳可能导致过热问题。我测量了密封飞控外壳内温度升高 10-15°C,高性能构建需要主动冷却解决方案。
  • 维护要求:防水无人机需要更频繁的维护。作为常规服务的一部分,我安排检查和更换防水材料。
  • 电池寿命影响:额外的重量和冷却要求可以将飞行时间缩短 5-20%。对于可靠性比最大飞行时间更重要的专业应用,我用更大的电池来补偿。
  • 成本考虑:专业级防水会使构建成本增加 15-30%。所需的材料、时间和测试代表了一项重大投资,必须通过操作要求来证明其合理性。

最常见的防水失败是什么?

我通过分析确定的失败点:

  • 连接器接口:连接器和电线之间的连接是最常见的故障点。我在这些关键连接处使用带胶热缩管和硅胶密封剂。
  • 垫圈压缩问题:压缩不足或不均匀会导致密封失败。我在所有垫圈应用中使用精密加工的凹槽和适当的压缩比。
  • 涂层施工错误:三防涂层中的遗漏点或覆盖不足。我使用紫外线反应涂层和黑光检查来验证完全覆盖。
  • 材料退化:环境暴露会随着时间的推移破坏保护材料。我根据使用的特定材料实施定期检查和更换计划。
  • 机械损伤:物理冲击会损害防水完整性。我在关键密封件和易受损组件周围设计保护结构。

我如何测试我的防水是否有效?

我开发的测试方法:

  • 渐进式测试方法:从暴露于湿度开始,然后是轻微的雾气,再到更强的喷雾。这种渐进式方法可以在灾难性故障发生之前发现弱点。
  • 指示材料:在外壳内使用湿度敏感纸或电子元件。这些可以在不危及贵重组件的情况下,提供水渗入的视觉确认。
  • 压力测试:在浸没时对密封外壳施加轻微的负压。气泡表明需要解决的泄漏点。
  • 紫外线检查:使用紫外线验证三防漆覆盖的完整性。大多数高质量的三防漆在紫外线下会发出荧光,使得间隙立即可见。
  • 受控环境测试:在实地测试之前,使用湿度箱和模拟雨水。在没有先进行受控测试的情况下,我从不在实际雨水中部署新防水的无人机。
紫外线手电筒
紫外线非常适合验证在该光谱下发光的涂层的覆盖情况

结论

有效的无人机防水是您可以进行的最重要的改进之一,以扩展您的操作能力。通过多年的实验和实地测试,我发现适当的防水可以将无人机从只能在晴朗天气使用的工具转变为能够在恶劣环境中可靠运行的全天候资产。

无人机防水的科学和艺术在不断发展,新材料和新技术定期出现。不变的是基本方法:了解水暴露风险,选择适当的防护方法,正确实施,彻底测试,并通过定期检查和更新来维护防护。

无论您是在构建需要基本防晨露保护的竞速无人机、必须在小雨中运行的摄影平台,还是专门用于海洋环境的检测无人机,适当的防水都将提高可靠性并扩大操作能力。具体方法会根据您的无人机用途和组件而有所不同,但原则保持不变。

我通过反复试验和错误学到了大部分这些经验教训——有时是涉及淹没无人机和腐蚀组件的代价高昂的错误。希望本指南可以帮助您避免一些痛苦的教训,更快地取得更好的结果。请记住,防水是一个持续改进和维护的过程,而不是一次性解决方案。


参考资料和延伸阅读