Aerodynamik für RaceCopter

hallo leute,

der thread hier soll weiterführend zu den diskussionen und vorschlägen zur verbesserungs der aerodynamik speziell an racecopter dienen welche im 250er Racecopter Leitfaden entstanden ist... http://fpv-community.de/showthread....imative-250er-FPV-Racecopter-Leitfaden/page24

willa beschäftigt sich ja schon länger mit dem thema und hat in seinem blog auch ein paar sehr interessante infos veröffentlicht:
http://shrediquette.blogspot.de/2015/08/aerodynamics-in-racing-multirotors.html
der QRC5 hat mir ja schon prima gefallen aber der "derbe" scheint das designkonzept der "optimierung auf schnellen vorwärtsflug" noch konsequenter umzusetzen. echt toll!

ein paar fragen an willa (bzw alle anderen die sich mit der materie gut auskennen) hab ich noch:

- die topspeed-angabe des QRC5 mit 178km/h finde ich echt unglaublich im vergleich zu 107km/h für einen "standard-racer". das hast du aber sicher nicht mit dem 3S-setup vom 1.bexbach-race erreicht sondern sicherlich mit 4S und welche props waren da montiert? dann du schreibst etwas von etwa 0,6-0,7kg antrieb bei topspeed einens standard-racers, hast du eine vergleichsangabe wie hoch das noch beim verkleideten QRC5 ist? wäre mal sehr interessant zu sehen wieviel das genau bringt...

- was ich an deinen beiden coptern (QRC5 + derbe) sehr gut bzw durchdacht finde ist dass sich die props in einer ebene befinden und somit das yaw-verhalten nicht negativ beeinflusst wird im vergleich zu frames wo einfach nur die motoren angewinkelt werden. durch den höheren aufbau vergrößert sich aber leider auch etwas die frontansicht des copters bzw die widerstandsfläche. ich vermute aber mal dass eher die verkleidenende form das meiste ausmacht um einen geringen luftwiderstand zu erzeugen oder?
wennn ich die ansichten von deinem derbe und meinem copter aus ungefähr frontansicht bei geneigtem vorwärtsflug vergleiche sieht das erstmal gar nicht so verschieden aus was die widerstandsfläche betrifft (siehe fotos im anhang) aber die glatte und geordnete oberfläche deines rumpfes sorgt sicher für viel weniger verwirbelungen. was die erreichbare höchstgeschwindigkeit angeht ist das natürlich ein ganz klarer vorteil. wenn man jetzt aber noch das konstruktionsbedingte mehrgewicht des derbe-frames mit einbezieht bin ich mir nicht so sicher wie es mit der effizienz bzw der flugzeit aussieht. ich weis jetzt wirklich nicht was der derbe-frame wiegt aber sagen wir als beispiel jetzt einfach mal 50-70 gramm mehr. wie sieht es dann mit der effizienz/flugzeit aus, gleicht der bessere strömungswiderstand das mehrgewicht aus oder vielleicht sogar noch mehr als das oder reichen die etwa 5 minuten flugzeit nicht dafür aus? das hängt sicher auch alles von der strecke ab, bei vielen oder langen geraden steigt die wirkung der besseren aerodynamik und bei kurvenreichen strecken bringt vielleicht eher das geringere gewicht vorteile...

sorry für den langen text aber ich weis manchmal nicht wie ich das besser und kürzer formulieren kann... ich finde das thema jedenfalls sehr interessant und danke willa für den ganzen input und fürs teilen!

viele grüße, gerald.

ps: wer eine frontansicht seines racers bei geneigtem vorwärtsflug hat bitte mal posten, ich denke da gibt es auch so einige unterschiede bzw optimierungsmöglichkeiten je nach aufbau.

Das Begriff "Aerodynamik" in Verbindung mit einem Race-Copter ist wohl eher nicht angebracht. Die Dinger (wie jeder andere Multicopter) fliegen nur weil Leistung > Gewicht.

Gruß BT

unsere "gezimmerten" Frames entstanden bei den Multicoptern weil einfach und weil im Schwebeflug der Luftwiderstand des Frames egal ist.

Aber bei Geschwindigkeiten > 60km/h und natürlich wenn es Richtung 200km/h geht ist der Luftwiderstand dominant. Zur Zeit wird das vornehmlich durch Leistung ausgeglichen, aber bei geringerem Luftwiderstand in Flugrichtung geht es gleich noch etwas weiter.

Jetzt glaube ich aber nicht, dass beim Racen der Top-speed das einzige Designmerkmal sein sollte. Die Kurse gehen ja häufig ums Eck, und analog zum sonstigen Rennsport bringen exorbitante Beschleunigung und Top-Speed nur etwas wenn ich auch exorbitant "bremsen" kann. Das machen alle Racer zur Zeit nur mit Luftwiderstand. Also könnte es durchaus sein, dass ein weniger optimal aufgebauter Racer besser im "Rennen" geht, weil der auch vor den Kurven schnell genug Geschwindigkeit reduzieren kann. Meine, man müsste sogar "aktiv" bremsen.

Wird nicht lange dauern, dass wird es auch "Ruder" und "Leitwerke" geben, da diese bei hohen Geschwindigkeiten bessere Stabilität liefern, auch die Antennen könnte man hier unterbringen.

lg Ferdl

dass unsere racecopter nicht mit einem f5d pylonflieger vergleichbar sind ist klar aber es geht mir einfach um verbesserungen in die diese richtung und ich denke schon dass zukünftig mehr frames/copter nach aerodynamischen belangen konstruiert und designed werden.

richtig und genau darum soll es hier ja auch gehen: was macht wo und wieviel sinn? testen, ausprobieren und vergleichen wird es hoffentlich zeigen...

viele grüße, gerald.

Bezüglich Topspeed war ich beim neuen Racetri vom RCEplorer auch überrascht.

http://rcexplorer.se/

Und das ohne geneigte Motoren, Aerodynamische Ausleger und co.
Allerdings bemängelt er auch das es für die engen Race Tracks nicht optimal ist, da die Bremswirkung des großen Bodys fehlt.

Ich glaube das das klassische 250er Design mit flachen Auslegern und recht großem Body einfach für Topspeed nicht optimal ist. Lieber das Center klein halten und der eingachheit 4-kant Rohr als Ausleger. Dann die Cam geneigt und es sollte schon recht Fix gehen. Siehe auch Bolt XBR und Krieger die gerade sehr boomen.

Also bei aller Optimierung ist eben die praxistauglichkeit entscheidend, ein perfekt aerodynamischen copter der nach Boden Kontakt 20 Stunden Reparatur bedarf wird niemand auf Dauer im Rennen fliegen wollen denke ich.
Evtl wird es da auch weiter auseinander driften der Trend ist ja schon absehbar da zig sehr robuste 220/230 Rahmen auf dem Markt auftauchen und gleichzeitig immer leichtere und größere (280) im kommen sind.
Ich denke so Sachen wie Schaum verkleidete arme und kleinere Optimierungen werden für racer sicher kommen.
Wenn wir das weiter spinnen wird es sicher auch drastisch auf topspeed und flugstabilität getrimmte größere copter geben evtl sogar Richtung 7 und 8" Propeller.

Mfg Matze

Von eyefly gibt es ja sowas auch schon länger: http://eyefly.info/index.php?route=product/product&path=60_103&product_id=247

Sorry, Asche auf mein Haupt, hatte Nic glatt vergessen, warscheinlich weil der Trip ursprünglich eher ein leichter Kopter war und die CFK Race Variante später nachkam.

das klassische x-design gibts ja nun wirklich schon ewig und war ja quasi aller anfang. was gewicht und steifigkeit betrifft ist diese konstruktion natürlich immer noch ideal was man auch an der vielzahl an warpquads sieht. für fpv ist es allerdings nicht mehr wirklich so gut geeignet da viel von den props im kamerabild zu sehen ist und sehr wenig platz für die zusätzlich benötigten komponenten vorhanden ist was dann oft in hohen aufbauten endet...
die frames in richtung H-quad finde ich daher schon etwas geeigneter und lassen ja immer noch spielraum für strömungsgünstige optimierungen wie bspw ein möglichst schlanker aufbau, schmale ausleger oder einfache verkleidungen.

grüße, gerald.

Klar, die Klassichen Frames mit Alu Auslegern waren aller Anfang. Trotzdem finde ich sie aktuell wieder sehr gut, da man so sehr einfach, stabil und leicht bauen kann.
Platz braucht man dank kleiner FCs (CC3D Nano oder AfroMini) und kleinen Reglern (DYS SN20A) ja deutlich weniger als früher.
Zudem konzentrieren sie die Masse gut an einem Punkt was der Agilität auch zu gute kommen sollte.

Hier mal mein aktuellstes "Machwerk", MICROmalist Pro:

Kopter hat mit drunterhängendem Akku Ca die Höher einer normalen Platinencam. Frame besteht genau aus 2 kleinen Platten, 4 stückschen Ausleger und 14 M2 Schrauben (+ Motorschrauben). ÜBer Schönheit und Umsetzung lässt sich streiten, aber stabil ist er bis dato definitiv ;-)

P.S. Props am Rande des FPV Bild finde ich gerade bei geneigter Cam garnicht schlecht.

P.P.S. Wo kein Frame, da kein Luftwiderstand ;_)

Aus meiner Sicht braucht es da was neues (was revolutionäres), allerdings müsste es bei mir zumindest ein 400er werden, kleiner kann ich nicht.
lg Ferdl

Ja, Denke für Schnell ist da noch sehr viel Potential wie Willa ja immer wieder zeigt. Gerade jetzt mit 3D Druck und Co.
Für den Renneinsatz, bzw das Praxistaugliche Rumbolzen muss es halt stabil und leicht zu reparieren sein. Das wird dann mit Spezialteilen schon wieder schwieriger.

Mir reicht es in Klein, Schäden (Eigen)Gefährdung sind geringer zudem brauchts nur billigere Akkus - und weniger Platz ;_)

@Fricker, feines Teil
Wieviel von den Props hast du den ungefähr im Bild ? Bei 110° (geh mal von aus das die 170° in deiner Baubeschreibung nicht ganz stimmen ) würde ich mal schätzen das du doch relativ viel von denen siehst. Und warum bevorzugst du es die Props im Bild zu sehen bei geneigter Cam ?

Oh, die 170° waren noch der erste Prototyp mit anderer Cam. Bei 110° ist es nicht mehr so viel, zudem siht man die schwarzen Props drehend ja nur als Schatten im Bild. Mit den Props hab ich gefühlt besser nen fixen Anhaltspunkt zum Winkel des Kopters, eigentlich Humbug bei fixer Cam und fixem Anhaltspunkt....

Also wenn der ImpulseRC Alien Frame n erfolg wird ... (Mr. Steele, Final Glide etc..) wird man sicher mehr von der art sehn...

http://impulserc.com/fpv


Ich Basstel auch gerade an so was mit der Flyduino MiniCP PDB

Hat was von dem:

Nur in Schick, stabil und teuer ;_)
Klar, so kommt die Cam weiter vor, is aber auch wieder viel mehr Frame.

du auch? ist ja lustig! mal schauen ob die ergebnisse dann auch noch ähnlich sind...

n bisschen was kann ich dir schon zeigen... is zwar noch lange nicht fertig ... aber n Anfang .. die V 0.2:

Hat es einen besonderen Grund das du auf X und nicht auf H Form gehst? Durch die langen arme müssen die ja auch wesentlich Stabiler sein als die kürzeren vom H.

Hmm das ist jetzt aber nicht wirklich besser als irgendwelche blackout Clone auf den ersten Blick.
Sorry...