V-Tail Holzkopter Prototyp

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helste

Erfahrener Benutzer
#1
Man könnte das auch in den Bereich Bauberichte stellen, aber es wird wohl kein Baubericht werden, sondern eher eine Beschreibung eine V-Tail Holzkopter Prototypen, den ich gebaut habe. Jetzt, wo er flugbereit ist, kommen dann auch noch ein paar technische Fragen die V-Tail Bauweise betreffend dazu, sodass ich es besser hier platziere, als im Bauberichtforum.

Angefangen hat es damit, dass ich von Peter (Nickname hier: fomape) einen V-Tail Holzrahmen, bzw. die Frästeile davon angeboten bekommen hatte. Er hat die Teile konstruiert und aus Flugzeugsperrholz gefräst und mich gefragt, ob ich die gerne haben möchte und daraus einen V-Tail Quad bauen würde. Sollte mal ein Prototyp werden, um eventuelle Verbesserungsmöglichkeiten zu finden.
Ich bin sowieso immer gerne dabei, wenn es darum geht was neues auszuprobieren und so habe ich das natürlich sehr gerne gemacht. Praktisch ist auch, dass wir relativ nahe zueinander wohnen und so können wir uns auch persönlich treffen, ohne weit zu fahren.

So hat Peter mir die Teile persönlich übergeben und ich habe begonnen damit einen V-Tail Quad zu bauen.

Hier mal ein Bild, wie er aussehen sollte.



Wir werden aber auf die Motorhalter verzichten. Sind für meine Motoren (DT750) sowieso eher ungünstig und das zusätzliche Gewicht kann man sich auch sparen. So werden die Motoren mit Kabelbinder direkt an die Ausleger montiert. Mache ich fast immer so und hat sich bewährt.

Hier nun die Teile, wie ich sie von Peter bekommen habe:



Als Ausleger wurden 15x15mm Fichtenholzleisten aus dem Baumarkt verwendet. Ich hatte auch versucht die Verbindung zwischen den vorderen und den hinteren Auslegern mit einem Fichtenholzstab zu machen, aber das hat sich es etwas weich heraus gestellt. Man konnte den Kopter diagonal minimal verdrehen. Nicht sehr stark, aber ich wollte es stabiler und habe mich dazu entschlossen für die Verbindung eine 15x15mm Aluvierkant zu verwenden. Das hatte dann auch noch den Vorteil, dass ich die Kabel innenliegend verlegen konnte.

Da dies auch kein Baubericht im klassischen Sinn werden soll, verzichte ich auch auf umfangreiche Beschreibungen der einzelnen Bauschritte. Die Teile sind so einfach zusammen zu bauen, dass man dafür wirklich keine Beschreibung machen muss. Fertig zusammengebaut ist das Gerüst in ein paar Minuten.

Dann sieht es so aus.





Die Schraubenlänge ist etwas blöd. 25mm Schrauben sind sehr knapp und 30mm stehen etwas drüber. Ich habe 30mm Schrauben verwendet und werde die noch bündig mit den Muttern abschneiden. Natürlich kann man auch schönere Schrauben nehmen, aber es sollte ja nur ein Prototyp sein und so habe ich einfach M3 Schrauben vom OBI geholt.
Die Abstandhalter hat Peter dazu gelegt.

Ich habe dann die Verkabelung durchgeführt und Regler und Motoren montiert. Bei der Verkabelung habe ich keinerlei Steckverbindungen gemacht, sondern alles gelötet. Die Motoren habe ich direkt an die Regler gelötet und von den Reglern habe ich direkt Kabel zur Verbindungsstelle der Ausleger mit dem Mittelstück geführt. Dort werden sie zusammen gefasst und an ein Kabel, welches durch das Alurohr zur anderen Seite führt angelötet. Im Alurohr führen also die beiden Stromversorgungskabel (plus und minus) von vorne nach hinten und verbinden somit die vorderen Reglerversorgungsleitungen mit den hinteren. Hinten ist dann auch noch der Akkuanschluss mit einbezogen. Die Verbindungskabel im Alurohr sind da außerdem mehrfach verdrillt und sollten somit keinen großartigen störenden Einfluss auf den Kompass haben.

Die LEDs werden direkt vom Regler, des jeweiligen Auslegers versorgt. Spart auch wieder einzelne Kabel zur Mitte zu führen.
Das UBEC habe ich ebenfalls direkt von einem Regler aus versorgt.
Was noch kommt ist ein Kabel in der Mitte mit einer Buchse, die man auf das Balancerkabel des Akkus stecken kann. Dieses Kabel wird die FPV Anlage mit Spannung versorgen, welche auf der vorderen Plattform montiert wird. Das Kabel wird ebenfalls im Inneren des Alurohres nach hinten verlegt und jeweils vorne und hinten aus Löchern die ich seitlich anbringe aus dem Alurohr raus kommen.

Die technischen Daten werde ich im nächsten Beitrag bringen. Hier erst mal nur Fotos, der ersten Ausbaustufe, noch ohne FC und ohne FC Halterung.



























 

helste

Erfahrener Benutzer
#2
Hier nun ein paar technische Daten:

Motoren: Hextronic DT750

Propeller: Aktuell 10,4,5, aber die werden durch 12x3,8 oder 11x4,7 ersetzt. Mit den 10x4,5 schwebt der Kopter erst bei 60% Gasknüppelstellung.

Regler: Turnigy Plush 18A mit BLHeli 9.4
An die Regler habe ich einen 3-poligen Stiftkontakt nach außen geführt, über den ich bequem die Software ändern kann. Das hat sich schon als sehr praktisch heraus gestellt, bei der Einstellung richtigen Motordrehrichtung. Nachdem alles fix verlötet ist, ist es mit Kabel vertauschen nur mühsam möglich. So konnte ich das einfach softwaremäßig durchführen. Ginge bei BLHeli auch per TX, aber per PC ist das einfacher.

Als Flugsteuerung habe ich das Naze32 drauf. Derzeit ohne GPS, da das noch etwas rum zickt.

Abfluggewicht inklusive 3S 2200mAh Akku: 1170g.

Mit der aktuellen Konfiguration habe ich einen Schwebestrom von ca. 17A gemessen. Das ist relativ viel. Mein H-Quad mit den gleichen Motoren und ähnlichem Abfluggewicht schwebt bei knapp unter 12A. Eventuell machen die größeren Propeller da noch was aus.

Was die Flugsteuerung anbelangt habe ich das jetzt mal auf XQuad eingestellt. Mit VTail4 bekomme ich zu viel Roll bei Yaw, weil das offenbar für enger aneinander liegende Propeller gedacht ist. Ich werde wohl auch die hinteren Ausleger noch kürzen, um die Antriebe näher zur Mitte zu bekommen und dann sollte das besser klappen. Muss erst mal sehen, welche Propellergröße es dann sein wird und wie weit ich dann mit den Motoren zur Mitte rücken kann.
Eine Überlegung wäre auch noch das V umzudrehen, also die hinteren Ausleger nach unten zeigen zu lassen. Kann ich alles noch ausprobieren.

Ein Testflug steht noch aus. Das Wetter spielt leider nicht mit. Konnte nur kurz mal Schwebetests machen, wo ich dann auch festgestellt habe, dass es mit dem VTail4 Mixer nicht funktioniert. Ich musste auch die YAW Wirkrichtung beim Naze umkehren.
Mit dem XQuad Mixer schwebt er mal sehr gut. Muss ich aber halt noch im Flug testen.

Wenn ich die hinteren Ausleger kürze, stehen dann auch noch der VTail4 Mixer und wohl auch der Y4 Mixer zur Auswahl. Habe im Netz Berichte gefunden, wo Y4 Mixer für V-Tails verwendet werden.

Ich mache dann heute noch ein paar Fotos vom flugfertigen Kopter.

Mich würde nun interessieren, wer hier schon Erfahrung mit V-Tail Quads hat und welche Mixereinstellungen erfolgreich geflogen wurden. Auch, ob ein umgekehrtes V vielleicht Vorteile oder Nachteile hat wäre interessant zu erfahren.

Ich überlege auch, ob ich nicht der Arducopter 2.9.1 eine Chance gebe und mal das APM2.5 drauf packe und das Naze dann auf den Trikopter baue.
Nachdem das Wetter eh kein Fliegen zulässt, bleibt das Wochenende zum Basteln und zum Tüfteln welche Konfiguration nun die beste wäre.

Eines möchte ich aber gleich mal noch zum Rahmen bzw. den Frästeilen von Peter sagen. Ich finde die Teile sehr gut gelungen. Der Bau des reinen Rahmens dauert keine halbe Stunde und es passt alles perfekt zusammen. Richtige Verbesserungsvorschläge habe ich noch keine. Hat eigentlich alles so gepasst, dass ich da nichts verändern würde.
Der Werkstoff Holz hat zudem noch den Vorteil, dass man da ganz einfach selber Änderungen vornehmen kann. Löcher bohren, mal was einfach mit einer kleinen Holzschraube drauf schrauben, das geht alles viel einfacher und unkomplizierter als bei GFK oder gar CFK. Abschirmende Eigenschaften hat Holz auch nicht und so muss man sich auch keine Sorgen wegen Video TX und/oder Steuer RX machen.
Der Rahmen ist außerdem sehr fest und verwindungssteif. Mit dem Alumittelstück bewegt sich da gar nix.

Was ich noch machen muss ist: die Schrauben kürzen und alles mit Loctite sichern.

So, jetzt bin ich auf Meinungen und Ratschläge gespannt.
Wie gesagt, ein paar Fotos liefere ich noch nach und sobald der Erstflug absolviert ist, werde ich auch davon berichten.

Abschließend noch ein großes Dankeschön an Peter, der mir diesen wirklich feinen Rahmen zur Verfügung gestellt hat.
 
Zuletzt bearbeitet:

DerCamperHB

Erfahrener Benutzer
#3
Das der Schwebestrom höher ist, ist doch klar, die hinteren müssen geschätzte 20-30% mehr Leisten, um gleichen Auftrieb wie die Vorderen, bzw die Waagerechten beim anderen Copter zu erreichen
 

helste

Erfahrener Benutzer
#4
Ja, das war mir schon klar, dass die Effizienz unter der Bauweise leidet. Dafür habe ich bessere Yaw Kontrolle. Das sind aber in meinem Fall mal gleich ca. 40% mehr Stromaufnahme und das ist schon sehr viel.
Werde dann gleich mal den H-Quad nochmal wiegen und den Schwebestrom vermessen. Kann es nicht ganz glauben, dass da 40% Unterschied sein sollen.
 

Maniac

BlackOut Pilot
#5
@Helste:
Sieht klasse aus für "nur" einen Prototypen.:thumbup:
Gibt es schon neue Erkenntnisse bzgl. der Stromaufnahme?
Ich möchte mir demnächst auch ein V-Tail aufbauen und bin daher im Moment auf Informationssuche quer durchs Internet.
 

helste

Erfahrener Benutzer
#6
Neue Erkenntnisse diesbezüglich gibt es noch nicht. Ich kann aber heute mal scheuen, wie es jetzt aussieht. Ich habe nämlich die 12x3,8 APC SF drauf. Das Schwebegas hat sich gegenüber den 10" Props verringert. Schwebt jetzt bei etwa 50% Gas.
Ich wollte auch noch die hinteren Ausleger kürzen so weit es mit den 12" Props geht, damit ich dann noch mal den VTail4 Mixer ausprobieren kann. Das geht relativ einfach, weil ich da nur die Ausleger austauschen werde. So kann ich dann notfalls auch wieder zu den längeren zurück wechseln.
Momentan fehlt es mir aber an Zeit. Baue parallel auch an einem Trikopter und dieses Wochenende ist Familienbesuch angesagt. Junior hat Geburtstag und da kommen halt alle um ihm zu gratulieren. Bleibt also kaum Zeit zum Bauen und schon gar nicht zum Fliegen.
 

Maniac

BlackOut Pilot
#7
Wie kommt es eigentlich das du doch wieder ein V Tail am bauen bist.
Im Juli letzten Jahres hast du es mehr oder weniger frustriert aufgegeben.
Hab da noch ne Frage. Macht es Sinn den Schwerpunkt weiter nach vorne zu verlegen, da durch das Tail, Auftrieb verloren geht?
Bin aktuell ein bisschen am CAD zeichnen und möchte es mit einplanen.
Ach so und noch was. Ist es vom Prinzip egal ob die beiden probs am Tail zueinander drücken oder voneinander weg? Hab leider noch keine brauchbare Antwort darauf gefunen.
 

helste

Erfahrener Benutzer
#8
Wenn ich mich recht erinnere, habe ich letztes Jahr einen Y4 versucht und da aufgegeben. V-Tail ist das mein erste.
Ich habe keine Ahnung, ob das einen unterschied macht, ob die hintern Rotoren nach außen oder nach innen drücken.
Denschwerpunkt kann man bei dem frame super verschieben. Man kann die Akku Halterung stufenlos verschieben.
Kann mir vorstellen, es Sinn macht den Schwerpunkt etwas nach vorne zu legen. Konnte aber eh automatisch, wenn deren das fpv Zeugs drauf kommt.
 

fomape

Erfahrener Benutzer
#9
Hallo Helmut,
freut mich den Bericht zu lesen.
Aber die Grundidee vom Frame stammt nicht von mir .
Habe den Rahmen nur ein wenig umkonstruiert damit er sagen wir mal auf EU "Baumarktmaterial" passt.
Ich habe vor einiger Zeit schon einen V-Tail gebaut dieser verrichtet seinen dienst jetzt in DE bei Barcardisilver.
Halte dich bei den Einstellungen an diesen Thread
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1622447
Hier findest Du alles was man über einen Vtail wissen sollte.
Es wird auch der Unterschied zwischen Y4 und V-Tail Einstellungen im #Post 2 gut erklärt.
Leider ist das Wetter im Moment zum fliegen wirklich "sch....." deshalb bleibt nur bauen.
Habe jetzt einen kleinen 7" entworfen und gefräst Vorstellung kommt demnächst.

LG
Peter
 

helste

Erfahrener Benutzer
#10
Danke Peter. Den Thread kannte ich schon, habe mir Post #2 aber nie so genau angeschaut.
Ich habe derzeit einen X4 Mischer programmiert, weil V-Tail und Y4 bei meiner Konstruktion nicht funktionieren. Das Problem ist, dass die Heckausleger zu lang sind und dadurch die Hebel zu groß. Wenn ich giere, dann drückt das auch in Roll und Nick Richtung und dadurch kippter der Kipter diagonal. Zumindest macht er das im Handtest. Fliegen wollte ich so gar nicht.
Ich werde jetzt aber mal die hinteren Ausleger durch kürzere ersetzen und dann auf V-Tail Mixer umschalten.
Was mich aber wundert ist die Drehrichtung der Propeller in der Standaradkonfiguration. Die ist standardmäßig gleich wie beim X-Quad. Ich habe alle 4 Motoren umgedreht und dadurch wirkt das Drehmoment nicht mehr gegen den Schub, wenn man um die Yaw Achse dreht. Ob das einen UNterschied ausmacht weiß ich nicht, aber mir erschien es unlogisch, die Drehrichtung so zu haben, dass die Kräfte gegeneinander wirken.
 

fomape

Erfahrener Benutzer
#11
Was mich aber wundert ist die Drehrichtung der Propeller in der Standaradkonfiguration. Die ist standardmäßig gleich wie beim X-Quad. Ich habe alle 4 Motoren umgedreht und dadurch wirkt das Drehmoment nicht mehr gegen den Schub, wenn man um die Yaw Achse dreht. Ob das einen UNterschied ausmacht weiß ich nicht, aber mir erschien es unlogisch, die Drehrichtung so zu haben, dass die Kräfte gegeneinander wirken.
Hallo Helmut das kenne ich von meinen Tri`s auch die meisten lassen ja bei einem Tri auch die beiden vorderen Props nach innen laufen. Wie bei einem X-Quad.
r0swhite hat einmal einen Artikel geschrieben und erklärt warum es bei einem Tri besser ist die beiden vorderen nauch außen laufen zu lassen. (finde ich jetzt auf die schnelle nicht).
Meine beiden Tri`s laufen mit Props nach außen auf jeden Fall um einiges besser.

Hier hatte ja Gfunk scheinbar dasselbe Prob. wie Du http://fpv-community.de/showthread.php?11636-Eigenbau-V-Tail-Y4-Drehung-um-Hochachse/page7 .Seine Lösung war damals auch der X4 Mischer und die Drehrichtung ändern.

Sein Problem war der V Winkel von nur 20° und die langen hinteren Ausleger.
Mein V-Tail hatte aber mit dem V-Tail Mischer und mit dem Y4 Mischer einwandfrei funktioniert.
V-Tail Mischer war für Flugaufnahmen besser da "zamer".

Der Proto hat aber einen Winkel wie vom Erfinder der V-Tails (Bledi) empfohlen.
Also kann es meiner Meinung nach nur am Verhältiniss Abstand vorderer Props (von links nach rechts)
und Abstand hinterer Props (über das V) liegen.
Hier im post #39 http://fpv-community.de/showthread.php?11636-Eigenbau-V-Tail-Y4-Drehung-um-Hochachse/page4
und im post#54 http://fpv-community.de/showthread.php?11636-Eigenbau-V-Tail-Y4-Drehung-um-Hochachse/page6
siehst du eventuell besser was ich meine.

LG

Peter
 

helste

Erfahrener Benutzer
#12
Also ich bin mir 100%ig sicher, dass meine hinteren Ausleger viel zu lang sind. Von oben betrachtet sieht mein V-Tail aus wie ein X. Die Motoren sind also auf einem Quadrat angeordnet, was beim V-Tail natürlich Unsinn ist. Ich habe das deshalb gemacht, weil ich ja auch 12" Props ausprobieren wollte und da halt Platz brauche. Jetzt habe ich die 12" drauf und beim Ausmessen festgestellt, dass ich die hinteren Ausleger locker um 10cm kürzen kann.
Das werde ich auch machen, bzw. werde ich die nicht kürzen, sondern durch andere ersetzen. Habe eh genug von den Leisten und dann kann ich die auch wieder tauschen, falls mir das nicht so gut gefällt. Kann ich aber diese Woche nicht mehr machen, weil wir am Donnerstag ein paar Tage Schifahren fahren und ich heute und morgen keine Zeit mehr zum Basteln habe.
Ich bin mir aber sicher, dass das mit den kürzeren Auslegern sicher gut passen wird.
Die Threads, die Du verlinkt hast, werde ich mir dann mal zwischendurch nochmal zu Gemüte führen.
 
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