Small airplane – looking for best motor/propeller combo – some benchmarks

27,489 Replies

Compared to situation few years ago – now you do not need to use 50g+ motor and 15g+ ESC  to get 1kg thrust. Mini quadcopter racing mania made small motors/ESC much better, cheaper and better in terms of thrust/weight. They are high-kV (usually) but for small planes this isn’t bad – you still need speed and not only static thrust.

So, my requirements for motor/esc combo:

  • Still have enough thrust for unlimited vertical (so at least 800g of thrust)
  • Have enough pitch speed for penetrating headwind and flying around (so at least 100km/h at WoT)
  • Efficient setup at low throttle – need ~40km range endurance (total trip, not one-side).

Easy to find benchmarks on web for first two requirements, but for last one – probably next to impossible, so i re-built my thrust measurement rig – made it very well balanced and smooth as possible. Now it’s easy to measure even 1g of thrust (but probably would break away at full throttle):

stendas

Triple current measurement, triple voltage control, RPM measurement and precise PWM output.

Four motors, all completely new:

  1. EMAX RS2205 2300kV (Red Bottom)
  2. Racerstar BR2205 2600kV
  3. RCX 2206 2400kV
  4. Cobra 2204 2300kV (killed one Cobra together with FVT 20A BLHELI_S on plane – probably defective ball bearing on motor)

ESC – Racerstar 20A BLHELI_S, Medium timing.

Few props:

  1. HQ 5×3 (“Classic” propeller for noobs =)
  2. HQ 5×4
  3. DAL 5040 (thin version – IIRC there is another, “wide” version)
  4. DAL 5045 (thin)
  5. DAL 5045 BN
  6. DAL 6045 cut to 5545 (DAL 6045_C in graphs)
  7. GF 5550 (my current baseline – was using them on minicopter with gimbal)
  8. DAL 6045
  9. GF 6040
  10. GF 6045 (stupid centering rings)
  11. HQ 6045
  12. HQ 6030 (my old favorite – was working so well two years ago… Well, things changed =)
  13. DAL 6045 BN
  14. Graupner 6565 speed (this one from radjet remains – just to check for pitch speed)

props

So, what was done:

  • For each motor – measured voltage/current/thrust/RPM (bold columns in excel), everything else is calculated
  • For my Wing Wing Z (~500g AUW) ~120g of thrust is required to maintain level flight, so i only measured thrust at 1A and 2A (EMAX RS2205 got more measurements, but they aren’t required) – generated thrust is enough
  • Pitch speed is calculated based on propeller pitch data and RPM, not measured. All propeller unloading at higher speed, measurement inaccuracy and so on is not taken into account.

So, “best combo” should:

  1. Provide best g/W value at approx 120g of thrust
  2. still fit into tail of WWZ (7″ at max, for practical usage should be limited to 6.5″), 2-bladed (nobody wants to break multi-blade prop on every landing)
  3. Be as light as possible
  4. provide good enough pitch speed (you do not need much static thrust on plane)

So, results in short:

eff_2a

Cobra is doing very well in this test…. But we do not need 2A to cruise?

thr_1a

So, yes. It’s is possible to cruise using only 1A with all that weight and stuff if you have right motor.

But what about pitch speed? Currently using EMAX RS2205 on plane, so this motor in details:

thr_vs_maxspd

Not possible to get everything (eff + pitch speed) in one piece but still, some propellers clearly are better than others.

Full sheet:

Motor test sheets, excel format

Some may ask “hey, difference is way too small, why bother”? Yes, if you are just flying around in park – sure, you just put random motor/prop combo and go fly.

Others will tell – hey, some already did 70km+ on this wing, just copy this combo? Well, no. This setup was made as light as possible, without FPV equipment, with very weak motor (and battery, too), not much fun, actually.

Based on this data – you can easily make ~20% difference between “good” and “very good” motor+prop combo. This is actually a lot – i can have ~25km range now without any extreme power saving. +20% would make this 30km+ already.

So, best combos:

  • Cobra 2204 2300kV + GF 5550 – best overall combo. Lighter than other setups (4g saved == +60mAh on battery, do not forget about CG), good pitch speed and good enough efficiency
  • Cobra 2204 2300kV + DAL 6045 – most efficient combo. Very light and even more efficient than GF5550
  • EMAX RS2205 2300kV + GF5550 – fastest and still efficient combo , but not so efficient/light as Cobra (currently using this one on WWZ, 150km/h on level flight is not hard task for this motor).

27,489 thoughts on “Small airplane – looking for best motor/propeller combo – some benchmarks”

  13. Perevodbyuroru_coaro

    Доброго времени суток!
    Полезная и отличная новость для тех, кто пользуется периодически или постоянно переводами.
    Теперь достаточно записать или запомнить название сайта латинскими буквами, и находясь практически в любой стране или городе мира войти на сайт для заказа перевода.
    Грамотные, профессиональные и точные переводы от носителей языка любых документов для частных лиц либо для организаций.
    В общем, если вы ищите бюро переводов, перевод, профессиональный перевод в Москве и т.д., например:
    [url=https://perevodbyuro.ru/perevod-byuro-perevodov-professionalnyy-perevod/]перевод техническая документация инструкции паспорта оборудования тх ту[/url]
    Тогда вам нужно прямо сейчас перейти на сайт Бюро переводов Lingvomaster и узнать все подробности по нотариальный перевод, апостиль, перевод документов, письменный перевод, устный перевод, консульская легализация, перевод на русский, перевод с английского в Москве и т.д. https://perevodbyuro.ru/perevod-byuro-perevodov-professionalnyy-perevod/ .
    Обязательно переходите на сайт Бюро переводов Lingvomaster, изучайте информацию и сохраняйте в закладки, не забудьте записать номер телефона 8 (800) 300-06-38 и адрес сайта.
    Всем пока!

  18. Min-Chzhu_Ced

    Доброго времени суток!
    Друзья, коллеги полезная и хорошая новость для вас!
    Если не хотите попасть в ограничения и жесткие правила безвизового режима, и застрять на паспортном контроле, то для вас есть единственный способ лететь спокойно это — официальная транзитная виза в Китай.
    Чтобы не сорвать стыковочный рейс из-за опечаток и ошибок в анкете, надежнее оформить транзитную визу китай через специалистов, которые понимают и знают все требования консульства.
    Так же лучше перестраховаться и не допустить отказа авиакомпании в посадке на рейс или депортации, лучше обратиться в специализированный визовый центр Китая.
    В общем, если вы ищите, нужна ли транзитная виза в Китае, транзитная виза в Китай, оформить транзитную визу Китай в Китай и т.д., например:
    [url=https://oformit-vizu-v-kitay.ru/tranzitnaya-viza-v-kitay-viza-g/]срочная транзитная виза в китай[/url]
    Тогда вам срочно нужно прямо сейчас перейти на сайт Визового центра Китая и узнать все подробности по транзитная виза Китая для россиян, транзитная виза через Китай, транзитная виза в Китай в Москве, транзитная виза категории g в Китай, транзитная виза в Китай более 24 часов в Москве и т.д. https://oformit-vizu-v-kitay.ru/tranzitnaya-viza-v-kitay-viza-g/ .
    Обязательно переходите на сайт Визового центра Китая сохраняйте в закладки и изучайте информацию, не забудьте записать адрес сайта и номер телефона 8 (800) 201-26-12.
    Увидимся!

  22. JamesJ_78

    Hunting for budget-friendly solutions for your health? Discover your best option with our guide to ozempic uses . Explore online, find the ideal deal for your needs now.

  30. Kapelnica ot pohmelya_hrEa

    Помню, у знакомого была ситуация. А на работу надо. Капельница от похмелья — И человеку становится легче. Сначала уходит интоксикация. Капельница Мытищи — И без осуждения. Советую глянуть источник: капельница от запоя клиника мытищи [url=https://vytrezvlenie.kapelnicza-ot-pokhmelya-uzao-bdm.ru]https://vytrezvlenie.kapelnicza-ot-pokhmelya-uzao-bdm.ru[/url] И про срочный выезд по городу. Не мучайтесь, если можно помочь.

  42. kohupoffek

    Looking for dota 2 рулетка? Check out dota2pot.com, a Dota 2 jackpot lottery platform that offers a minimum wager of just 1 cent along with several game modes for Steam items. Users put their skins on the line, and after each round closes, a randomizer chooses a single winner to scoop the entire pot! Discover all the details directly on the site.

  44. Narkolog na dom_fpKt

    Жена вызвала нарколога на дом. Тот приехал быстро, осмотрел. Вызов нарколога на дом — это когда специалист приезжает сам. Сначала уходит интоксикация. Вызов врача нарколога на дом Казань — Без лишних вопросов. Советую глянуть источник: вызов нарколога на дом анонимно [url=https://detoks.narkolog-na-dom-kazan-jhf.ru]https://detoks.narkolog-na-dom-kazan-jhf.ru[/url] И про срочный выезд в городе. Иногда один звонок меняет всё.

  45. Narkologicheskii centr_uiMn

    Бывает, человек пьёт неделю. Наркологический центр — дело серьёзное. Наркологический диспансер — Круглосуточно. Потом стабилизируют состояние. Нарколог Щелково — Без лишнего риска. Советую глянуть источник: наркологическая помощь щёлково [url=https://narkologiya.narkologicheskij-czentr-schelkovo-uwc.ru]наркологическая помощь щёлково[/url] Там и про наркологический диспансер Щёлково в Щёлкове. Не тяните до последнего.

  49. american-lPlus

    For individuals seeking a cost-effective solution for their gastrointestinal health, marksgroupbd offers a viable option. Explore our wide selection of medications that provide relief and support for various conditions without compromising on quality or efficacy.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *