Baubericht - Matzequad V1.0 mit 1600 Lumen HP LED`S

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#1
Moin moin Forumsgemeinde,

Ich wollte euch endlich mal mein Winterprojekt vorstellen, das bereits im März fertig geworden ist. Ich bin selbst jahrelang Hubschrauber geflogen und es juckte mich schon seit längerem, mich an einem Multirotorprojekt ranzusetzten. Allerdings hatte ich ganz eigene Ideeen und wusste, das mein erstes Projekt nich von der Stange kommt. Meine Zielsetzung sah folgender maßen aus.

- Geschlossene Bauweise (Sandwich), versenkte Motoren, verstaute Regler, wenig sichtbare Kabel, aufgeräumtes Äußeres.
- Mehrteilige Rahmenkonstruktion, um Crashkosten gering zu halten.
- Gute Lageerkennung: Frame zweifarbig , High Power Positions-LEDS

Da ich den größten Anteil der Konstruktion im Kopf bereits ausgearbeitet hatte, war der erste Entwurf recht zügig in CAD gezeichnet.


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Nach dem der Entwurf fest stand, sendete ich die DXF Files zum Fräsen an Ralph Spohrs (spohrs.net), wirklich guter Frässervice ich kann nur positives berichten.


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Die größte Sorge die ich hatte, war das Gewicht. Zum einen das ich für meinen Erstentwurf GFK verwenden wollte, was ca. 25-30% mehr wie CFK wiegt. Zum anderen haben mir neben dem Gewicht der High Power Beleuchtung und auch sämtliche Verschraubungen Magenschmerzen bereitet. Meine Rahmenkonstruktion hat ca. 170 Schrauben und halb so viele Stehbolzen.


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Für die Grundrahmenkonstruktion entschied ich mich für ISO 7380 M2,5x8 Linsenkopf 10 stück wiegen 3,5 Gramm. Für das Landegestell und der Akkuhalterung verwende ich PA6 Nylonschrauben, die man übrigens mit dem Textilfärbemittel Dylon in jeder erdenklichen Farbe selbst einfärben kann. Einziger Nachteil ist, das die Kunststoffschrauben nach dem einfärben etwas weicher sind.


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Die Verschraubungen mittels Nylonschrauben an Landegestell und Akkuhalterung haben sich jetzt schon bei drei leichten Crashs bewährt. Es sind immer nur Die Köpfe der Schrauben abgerissen, eine wirklich gute Sollbruchstelle die den Grundrahmen beim crashen schützt.


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Als Antriebsset kommen NTM 28-26 1000KV Motoren und 30A Afro ESC zum Einsatz. Da ich alle vier BEC`S der ESC`S nutze, habe ich in jede Plus Leitung eine 2A Schottky Diode eingelötet. Das Ganze funktioniert übrigens hervorragend und ist frei von Störungen und Ausfällen etc.


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An der Umsetzung der High Power LED Beleuchtung habe ich am längsten geknobelt. Zum einen wollte ich einen Hohen Lumen Wert erreichen, damit man die Beleuchtung auch am blauen Himmel sehen kann. Zum anderen sollte der Copter keine Monstergroßen Kühlkörper bekommen, die man nicht vernünftig verbauen kann und auch noch ein hohes Gewicht mit sich bringen. Z.B. eine moderne HP Cree LED die mit 5Watt betrieben wird, braucht ohne Lüfter einen CPU Kühlkörper. Nach viel Recherche und einem Test, entschied ich mich Letztendlich für Nichia in der 3Watt klasse, diese LED`S arbeiten sehr effizient.


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Es kommen 4x rote NCSR119 und 4x weiße NVSW219BT an 23x23x6mm Kühlkörper zum Einsatz. Bei meinem Wärmetest (passiv, ohne Luftstrom) ergab sich eine Temperatur von 50 Grad nach 120 Sekunden, bei den weißen LEDS, am Kühlkörper. Der Test sagt ganz klar aus, die Kühlkörper sind für die passive Kühlung an den Nichia LEDS viel, viel zu klein ! Da man ja jede Menge Luftstrom am Copter hat, wollte ich diesen auch sinnvoll nutzen.


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Aus dieser Situation ist die Idee einer Art Tunnelkühlung entstanden. Bei mir stand nach nachwievor die saubere Linie im Vordergrund. Und ich kann berichten, die Kühlung funktioniert super !


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Das Board für die Stromversorgung der Beleuchtung besteht aus zwei LM2596S step down Reglern und einem Turnigy RC Ein/Aus-Schalter. Diese DC Regler besitzen eine Strombegrenzung, Es werden keine Vorwiederstände für die LED`S benötigt. Es werden pro Farbe jeweils zwei LED`S je Ausleger in Reihe und zwei Ausleger parallel an einem Regler angeschlossen. Die Roten LED`S werden jeweils mit 2,6V und 700mA betrieben. Die weißen jeweils mit 3,4V und 700mA und komme somit auf eine Gesamtleistung von 16,8Watt und einem Lichtstrom von 1640 Lumen.


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Da ich als Multicopteranfänger es mit dem FC zum Einstieg leicht haben wollte, entschied ich mich für das KK2.1 und habe zur Zeit die Stevies 1.18S1 Firmware drauf und bin wirklich begeistert, einfacher geht’s nun wirklich nicht !


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Technische Daten:

450 Size Eigenbau Frame
KK2.1 Firmware Stevies 1.18S1
NTM 28-26 1000KV Motoren
30A Afro ESC
11x5 HQ Propeller
3S 4000mAh Zippy Compact
Abfluggewicht inkl. Akku 1405 Gramm (Bleiente :D)
Sportlicher Flugstil 7Min.


Hier ein Flug mit dem Matzequad und der Mobius Kamera auf meinem Helm. Die Kamera scheint die LED`S fast zu ignorieren. In der Realität sieht man die Beleuchtung ohne Probleme auf 100 Metern Entfernung im strahlend blauem Himmel bei Sonnenschein !!!!


[video=youtube;pqb2ouc-s6c]https://www.youtube.com/watch?v=pqb2ouc-s6c[/video]​


Und noch ein kurzes wo die Mobius auf dem Copter sitzt.


[video=youtube;gIV7oMq8GpM]https://www.youtube.com/watch?v=gIV7oMq8GpM[/video]​




Ich hoffe es hat Euch mein kleiner Baubericht gefallen.

Gruß
Matthias
 
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#2
Wow das Ding sieht super aus, bin beeindruckt. Wieviel Spiel hast du beim Rand der Motoren zum Rahmen ?
Vorallem wirklich sauber verbaut, Respekt
 
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