How to increase the lift of a drone?

Question

Quadcopter

According to the drawings, crazepony mini assembled my drone, rewrote the firmware, but in the end my assembly turned out to have a total weight of 81g, while the Chinese one weighed 46g. I installed brushless motors 55000 rpm each at 3.7V and 75mm propellers. When trying to take off, there is not enough traction, I measured it on a kitchen scale, approximately the weight drops to half.
Not strong in aerodynamics, I read that more rpm gives more speed and less payload, and vice versa. But this applies to full-fledged drones, what about mini ones? I'm not sure that conditional 40000 or 35000 kv will improve the situation. At the same time, it seemed that more revolutions would help raise the drone?
Throw thoughts, how to be?

Answer 1

How to increase the lift of a drone?
My answer will concern unmanned, flying, rotary drones, as well as copters with an arbitrary number of propellers (multicopter), hereinafter referred to as a copter.
The lift force of the copter can be increased by 10% (the figure was obtained experimentally) by installing a flat aerodynamic screen on the copter. Moreover, an increase in lift will be manifested both when the copter is moving, and when the copter is hovering in one place.
Here is a drawing of the placement of a flat aerodynamic screen on the copter.

Here is a drawing of air flows around a flat aerodynamic screen.

The total area of ​​holes in the aerodynamic screen should be close to the surface area of ​​the aerodynamic screen not occupied by holes (the dependence was obtained experimentally).
A greater effect of increasing the lifting force (by 12%, the figure was obtained experimentally) is achieved when using a curved screen. Here is a drawing of a curved aerodynamic screen.

This phenomenon is explained by the Bernoulli law, according to which the pressure in the gas flow decreases with an increase in the speed of this gas flow (shown in the figure).

Those. a constant reduced pressure is established above the aerodynamic screen due to the constant outflow of air from the surface of the aerodynamic screen into the holes in which the propellers rotate. Thus, additional lift (plus 10...12%) appears due to the reduced air pressure above the surface of the aerodynamic screen.

Answer 2

Это обыкновенная физика.
Больше оборотов, больше поток воздуха, и тем быстрей этот поток.
Но есть ограничение это окружная скорость 340м/с * 0.8. Там уже начинается срыв потока.
https://jsfiddle.net/vkorotenko/qk806L23/
Так что увеличивать можно до какого то предела.
Можно кстати взять "Тяговые" винты, они имеют более широкие лопасти и больший угол атаки. Впрочем к винтам обычно идет табличка с рекомендуемыми моторами и обеспечиваемой тягой.

Answer 3

Увеличьте рабочую площадь лопастей пропеллеров (не их общее число, а именно ширину лопасти).

Answer 4

если проблема в слишком большой скорости вращения, то можно попробовать вернуться в оптимальную тягу выломав одну лопасть пропеллера (даже при одной лопасти пропеллер будет работать, скорость останется примерно той же, но будет меньше завихрений и можно ожидать увеличения тяги)

Answer 5

У вас несколько проблем сразу, первую вы уже озвучили - вес. Подобный аппарат должен весить 20-30 грамм, даже 40 грамм оригинала - это очень много. Следующая проблема - токоотдача аккумулятора, если стоит дешевый аккум - скоее всего он не дает моторам развить пиковую мощность. В целом 50000 оборотов при 3,7 В - около 14000kv, что вполне сносно для 75 пропов при весе до 40 грамм. Может быть они и смогли бы поднять в воздух 80 граммовый аппарат, но полет точно будет крайне не стабильным.