Vorstellung FPV-Quad Optimus

ninjamic

Luftfahrzeugführer
#1
Vorwort:

Der Winter 2012/2013 zieht sich länger als gedacht und ich hatte viel Zeit mir neue Dinge zu überlegen und zu konstruieren.
Ich spielte schon länger mit dem Gedanken einen größeren FPV-Quad für längere Flugzeiten zu bauen. Mir haben schon immer die größeren sogenannten H-Copter (asymmetrische Hexa- oder Octocopter) imponiert. Nur die Lösungen der Centerplates oder auch Rumpfsegmente haben mir bis her immer noch nicht so ganz gefallen.

Ich wollte hier etwas schaffen was ich noch nirgend wo gesehen habe, auch wenn es sein kann das es schon existiert sollte es aber doch selten sein.

Dabei spielt bei mir wie immer die Funktionalität eine große Rolle.



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Die Voraussetzungen:

  • Lange Flugzeit
  • Träger für FPV-Cam
  • Träger für eine GoPro
  • Saubere Unterbringung der Komponenten
  • Exclusives Design
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Das geplante Setup:

Motoren:
5010-14 360KV >>>Klick<<<

Regler:
BlueSeries 40Amp

Lipo:
1x 5800er 6S

Props zum testen:

4 Stück 1575 von Foxtech
4 Stück 1555 von Foxtech

Steuerung:
-DJI Naza M mit GPS



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Die Idee:

Einen Modular aufgebautes Mittelteil wo alle Komponenten sauber durchdacht Platz finden.
Der eigentliche Centerplate besteht aus mehreren Einzelteilen die an die Rohr-Ausleger-Halterung befestigt werden. So können später leicht Änderungen vorgenommen werden ohne eine große Centerplate entfernen zu müssen.

An der Unterseite des Mittelteiles verlaufen zwei 12mm Rohre an denen im mittleren Bereich jeweils ein Regler-Halter angebracht wir der den Platz für zwei Regler liefert. Vorne stehen die Rohre leicht über. Dort können FPV-Cam, GoPro samt Gimbal usw... angebracht werden.

Seitlich, leicht versetzt vom Zentrum des Copters findet die DJI-Naza und der Empfänger seinen Platz.

Der Gesamte Copter ist asymmetrisch gestaltet. So soll kein Propeller das Flugbild oder die Videoaufnahme stören.
Sollte sich der asymmetrische Aufbau als Problem herausstellen, so müssen nur die seitlichen T-Stücke geändert und die beiden Rohre die die Motoren tragen um genau 12 Grad nach innen geschwenkt werden. So erhält man wieder einen perfekten Quadratischen Copter mit 55 cm Motorabstand.



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Die Konstruktion:


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ninjamic

Luftfahrzeugführer
#2
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ninjamic

Luftfahrzeugführer
#3
Reserviert
 
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hackeklaus

Erfahrener Benutzer
#5
Sieht auf jedenfall Spitze aus, aber bekommt man die Drehkräfte von den zwei Hauptrohren die in die Centerplates gehen auch genug gebändigt?
Wie willst du das machen das die Arme sich nicht verdrehen? Bolzen durch?
 

FerdinandK

Erfahrener Benutzer
#6
Hallo Michael,

Sieht super aus! Würde allerdings auch anregen zwei Querträger zu verwenden, für einen ist das zu viel Torsion, das wird zu weich und beginnt in der Regelung zu schwingen.

lg Ferdl
 

eplu

Erfahrener Benutzer
#7
Hi, ich hab da mal was in Photoshop gebastelt aus deinem Bild. Vielleicht kannst du dich ja damit anfreunden. Die Rohre könnten dann eigentlich auch etwas dünner werden. Zumindest die Querausleger. Ansonsten radikales Design, gefällt mir sehr gut.


48q.jpg
 

ninjamic

Luftfahrzeugführer
#8
Was man mitPhotoshop alles machen kann ;D

Die von Euch angegebenen Hinweise sind auf jeden Fall zu bedenken. Ich habe mir die letzten Wochen über dieses Thema auch schon Gedanken gemacht.

Ich will, bevor ich das baue unbedingt Testen ob es auch so funktioniert da ich nur mit dieser Konstruktionsart den Materialvorteil behalte. Sprich "wenn ich noch eine weitere Querstrebe pro Seite einbaue, hab ich deutlich mehr Material und Ausleger verbaut als wenn ich gleich einen regulären Quad baue.

Der wichtigere Punkt ist aber: Sollte es mit dem asymmetrischen Aufbau nicht funktionieren, kann ich nur mit der vorhandenen Konstruktion mit einer Querstrebe pro Seite einfach die äußeren Rohre mit einem neuen T-Stück um 12 Grad nach innen schwenken um wieder einen normalen Copter im Quadrat zu erhalten.

Baue ich zwei Streben ein, funktioniert das nicht mehr.

Ich werde mir vorher die Mühe machen und ein T-Stück fräsen um das ganze erstmal mit günstigen Alu-Rohren mit 20mm Aussendurchmesser zu testen.

Das ganze lässt sich ja leicht in einen Schraubstock einspannen um zu sehen ob und wenn, wie stark das ganze aufschwingt.
Wenn es dann tatsächlich schwingt hat das ganze Projekt sowieso keinen Sinn und wird wieder eingestampft.

Haut es hin, freue ich mich und ich werde es bauen.

Um verdrehen der Rohrschellen mache ich mir keine Sorgen, ich habe in letzter Zeit viel mit diesen Rohrschellen hantiert und die Erfahrung gemacht das diese extrem fest halten. Trotz Hebelwirkung der Ausleger kann man die Schelle mit bloßer Kraft nicht verdrehen wenn man das Rohr mit zwei Schellen richtig fest schraubt.

Auf jeden Fall freue ich mich aufs probieren......

Grüße

Michael
 
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uija

Erfahrener Benutzer
#9
Ich flieg asymmetrisch, wenn auch nicht ganz so stark, wie du. Das funktioniert ohne Probleme.

(Sorry für das recht unscharfe Handyfoto)
 

ninjamic

Luftfahrzeugführer
#10
Hi Jens, danke für den Tip. Bei mir ist jeder Ausleger um 12° nach aussen gedreht.

Kannst Du vielleicht das Bild nochmal versuchen anzuhängen. Am besten direkt hier im Forum.

Grüße

Michael
 

Roman.C.

hat zu viele Baustellen
#12
Hi
Ich stand vor kurzem auch vor der Entscheidung: Hexa und alles schön rund oder bissel ausgefallen.
Das Ding geht wie auf Schienen (mit Naza)
Zudem ist die Lageerkennung um einiges besser als nur mit Farben.

Bei mir stehen im Moment auch 8 solche Motoren rum und mich plagt die Frage welche Regler ideal dafür sind.

Finde dein Konzept sehr interessant.


Gruss Roman

DSC00047klein.jpg
 

ninjamic

Luftfahrzeugführer
#13
Hey,

gestern konnten die Test´s beginnen. Der äusserst Nette Franz (isomar) hatte zufällig gerade 20mm CFK-Rohre 3K Gewickelt in seiner Werkstatt liegen.

Dank dem modernen Internet waren ihm die Fräsdaten des T-Stücks (Verbinder der äusseren mit den inneren Auslegern) schnell übermittelt und er hat diese schnell rausgefräst und zusammengeschraubt.ß

Das Ergebnis:

2.JPG

Das T-Stück selbst hält wie eine Verbindung aus einem Guss. Da kann man trotz des langen Hebelarmes (das äußere Rohr wurde 20 cm länger gemacht als es später der Fall sein würde) drücken und ziehen wie man will. Da verdreht sich nichts.

Was wir nicht gedacht hätten: Das innere Rohr (was die Centerplates mit dem äußeren Motorrohr verbindet) verdreht sich in sich (nicht an den Rohrschellen) und das gar nicht so wenig.


32.JPG


Wir hätten eher gedacht das sich das T-Stück verdreht oder das äußere Rohr schwingt/vibriert. Aber das sich das innere Rohr in sich verdreht ist interessant und zeigt wie elastisch ein 20mm CFK-Rohr ist mit 1mm Wandstärke was so äußerlich unverwüstlich scheint.


Wie geht es nun weiter?:

Der Optimus ist so erstmal nicht umsetzbar. Das heist aber nicht das ich aufgebe ;D
In meinen geheimen (nicht unterirdischen) konstruktionsbüros wird bereits an neuen Ideen gearbeitet ;D

Dank Ertan (Muvid) bin ich auch wieder erneut motiviert.... Ich denke er wird zwar nicht nach seinen Wünschen X8 tauglich da ich weiterhin an den 20mm Rohren festhalten will aber das Ding soll fliegen....

Grüße

Michael
 
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Alveran

Erfahrener Benutzer
#14
Servus Mike

wäre es ne idee das eine Rohr durch 2 12mm CFK Rohre zu ersetzen?
Vielleicht in der mitte noch eine klemmung zwischen den 2 12er Rorhen das sich da wirklich nichts verdrehen kann.
 

ninjamic

Luftfahrzeugführer
#15
Das habe ich mir auch schon überlegt, nur denke ich das man erst ruhe davon hat wenn man zwei Rohre pro Seite von einander abspreitzt. Wenn man dann von oben drauf schaut sieht es wieder aus wie ein X

Ich habe schon eine gute Idee die mir auch optisch sehr gut gefällt. Ich werde die nächsten Tage da mal was probieren und zeichnen und das Teil dann auch bauen.

Grüße
 

isomar

Erfahrener Benutzer
#16
Hallo,

das T-Stück war nicht das Problem, als ich die Teile zusammengeschraubt hatte dachte ich, "das ist ja richtig stabil."
Erst als ich die Rohre auf den Tisch gelegt habe und am anderen Ende gedreht habe sah man wie sich das Rohr verwindete.
Als Idee kam mir, ein Alurohr mit 18mm Aussendurchmesser ins 20mm CFKRohr zu kleben, das würde es zwar mildern,
aber nicht ganz verhindern.
Der Michael sah alles Live via Skype und begann sofort den Copter umzuzeichnen!
Schauen wir mal was dabei raus kommt, bis jetzt hat er uns immer angenehm Überrascht!

Gruß Franz
 

ninjamic

Luftfahrzeugführer
#17
Ich bin nun nochmal für mich selbst über die Machbarkeits-Frage gestolpert weger der Naza und einem asymmetrischen Quadrocopter.

Das es Asymmetrische Quadrocopter gibt weis ich und das diese funktionieren wurde weiter oben auch bestätigt. Ich selbst habe vor ca 2,5 Jahren mal einen zum fliegen gebracht mit einer AQ50d.

Nur weis ich auch, das die Naza nur sehr begrenzte Einstellungsmöglichkeiten hat was auch heist, das die Naza optimal nur mit den vorgegebenen Coptertypen Quad X, Quad + usw..... zu gebrauchen ist.

Ich habe ein paar Beiträge im Netz gefunden wo über Probleme mit asymmetrischen Quadrocopter geklagt wird. Bei Steuerungen wo das möglich ist musste viel an den P,I,D-Werten geschraubt werden bis der asymmetrische Copter sauber flog.

Das ist bei der Naza leider nicht möglich......

Ich habe auch einen Beitrag gefunden von mitte letzen Jahres wo eine Wookong komplett den Dienst auf so einem Copter verweigert hat. Erst mit einer rabbit flightcontrol hat es dann hin gehauen.....

Ich wollte nun nochmal in die Runde fragen wer tatsächlich so einen Copter wie ich es vor habe mit einer Naza erfolgreich fliegt und keine Probleme damit hat?

Danke und Grüße

Michael
 

Roman.C.

hat zu viele Baustellen
#18
Ciao Michael

Ich habe die letzten Wochen ausgiebig an den Gains rum gespielt.
Die Kiste fliegt absolut stabil, ob ich jetzt 120 oder 200% einstelle...scheissegal.

Nur im Sinkflug trennt sich die Spreu vom Weizen.

Aber ich hab das Ding mittlerweile so eingestellt dass die Kiste nahezu im freien Fall absteigt :)

Noch wichtiger als die Gains sind eine optimale Gewichtsverteilung. Verschieben des Akkus um wenige Millimeter macht verdammt viel aus.

Wegen defektem Regler durfte mein Hexa auch einige Flüge als Quad machen. Null Problemo.
 

ninjamic

Luftfahrzeugführer
#19
Hi Roman,

das freut mich zu hören. Nur eines wage ich als negativen Punkt heran zu führen. Dein Copter ist zwar auch asymmetrisch, aber ein Hexa.

ich denke ein Hexa liegt/fliegt durch seine zwei Props (Standbeine) mehr in der Luft trotz asymmetrie besser als das ein asymmetrischer Quad tuen würde.

Das vermute ich allerdings nur und habe es noch nicht ausprobiert.

Vielleicht ist das auch eine Erklärung dafür das es asymmetrische H-Copter kaum als Quad, sondern nur als Hexa ocer Octo gibt?!

Mein Problem:

Ich muss mir überlegen ob es wirklich Sinn macht den Copter so zu bauen wie ich mir das vorstelle (als asymmetrischer H-Quadrocopter) denn ein 6s copter in der Größe kostet mit Sicherheit irgend wo um die 1000 € bis er so da steht wie ich mir das vorstelle.

Und da möchte ich mir einfach vorher so sicher wie möglich sein und alles abwägen was geht. Daher bin ich sehr froh auf Euren Erfahrungsschatz.

Grüße

Michael
 
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AndreasL90

Erfahrener Benutzer
#20
Hi Michael,

mir gefällt dein Entwurf sehr gut!

Wegen der Torsionssteifigkeit der beiden Ausleger: Du könntest dafür mal ein CFK-Rohr nehmen, dass im Pullwinding-Verfahren (Kreuzwicklung) hergstellt wurde, die eine deutlich höhere Festigkeit gegen Torsion besitzen. Die mit unidirektionaler Wicklung sind für diese Belastungsart nicht so gut geeignet.
 
FPV1

Banggood

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