Wie Copter windresistent machen?

[EyeOfRa]

Hi,

habe mir einen Y6-MultiWii-Kopter zusammengeschraubt (näheres unten). Bei Windstille (bis 5km/h) bin ich mit den Flugeingenschaften des Geräts auch zufrieden. OK, die Fernsteuerung weglegen würde ich nicht, aber im Großen und Ganzen ist er recht stabil, sowohl im Acro als auch im ACC Modus.

Das Problem ist nur, das wir hier oben die Tage mit Windstille an einer Hand abzählen können. Normal sind doch gut über 10 km/h (in Böen auch mal über 20 km/h) Windstärke. Da fängt mein "Problem" an. Bei diesen Windstärken liegt der Copter absolut nicht mehr stabil in der Luft. Ich würde es logisch finden, wenn er im ACC-Modus mit dem Wind wegdriften würde.... Leider macht er nicht nur das, sondern neigt sich auch zu einer und zur anderen Seite. Bei "starken" Böen kommt es auch schon mal vor, das er sich kurz schüttelt. Im Acro-Modus ist noch mehr "Arbeit" an den Knüppeln nötig, um in einigermaßen auf der Stelle zu halten.
Ich habe schon viele Videos mit wunderbar ruhigen Kamerafahrten gesehen. Davon bin ich bei Wind sehr sehr weit entfernt. Es kann doch nicht sein, das die alle bei Windstille gemacht worden ?!?

So, nun zu meinen Copter (habe ihn auch schon im entsprechendem "Zeigt her..." Thread vorgestellt):

Rahmen: Y6, Carbonrahmen im "WOV"-Style, 450er
FC: Crius Multiwii SE V2, mit/ohne LPF-Filter kein Unterschied, leichtes PID-Tuning
Motoren: SunnySky 2212 980 KV
Regler: SimonK geflashte Pentium 25A
Akkus: 3S 2200 RC-1 30C, 3S 4000 RC-1 40C
Propeller (alle gewuchtet): 10x5 GemFan eProp Standard (gefühlt die beste Performance, Effizienz entspricht 11x4,7)
10x4,7 GemFan verstärkt (gehen nicht gut, schlechteste Effizienz)
11x4,7 GemFan verstärkt (etwas träge, windanfälliger als 10x5, Effizienz ähnlich 10x5, fängt beim "schnellen" Abstieg an zu schaukeln)
Gewicht (abflugfertif mit FPV/Camera): 2200mAh - 1968g, 4000mAh - 2170g


Jetzt meine Frage, wo kann ich anfangen ihn windresistenter zu machen?

Neue FC?
Die Sensoren sind nicht so aktuell, aber merkt man den Unterschied ? Die FC spricht die ESCs nicht SimonK gerecht an.

Größerer Rahmen?
Vielleicht ist das Verhältnis von Motorabstand zu Höhe mit Gimbal nicht optimal und es entsteht eine Pendel-Wirkung? Rahmen für das Gewicht zu klein.

Stärkere Motoren?
Sind die Sunnys schon an ihrer Grenze? Rechnerisch sollte ich selbst bei 10x5 Props noch ein Schub/Gewicht Verhältnis von 2,5:1 haben. Nicht optimal, aber für ruhigen Kameraflug wohl noch ok?

Noch mehr Üben?
Ist es einfach so, das ein Copter im Wind eine sehr geübte Hand braucht? Habe hier in der Nähe leider kein Vergleich.

Bin gespannt, was Ihr meint.

Bis dann dann

EyeOfRa

 

[JUERGEN_]

...
Jetzt meine Frage,
wo kann ich anfangen ihn windresistenter zu machen?

ganz einfach,

Windangriffsfläche verringern, (und dazu gehören auch die Rotorkreisflächen)

Schwerer machen,

das Verhältnis Rotrorstrahlgeschwindigkeit zur Windgeschwindigkeit verbessern, (hängt wieder an den Rotorkreisflächen)

nun rate doch nur einmal warum die "super optimierten leichtgewichtigen" Multikopter,
gar keinen Wind mögen.

 

[ThinMan]

Oder eine FC nehmen, die eine sehr gute Höhenregelung und ein sehr gutes Position Hold hat. Z.B. Autoquad.

ThinMan

 

[Sunshadow8]

Die meisten Piloten legen Wert auf eine lange Flugzeit und erreichen dies, indem sie auf Motoren mit höherem Wirkungsgrad, niedrigere Drehzahlen und grössere leichtere Propeller zurückgreifen.
Meinen Quad habe ich für härtere Bedingungen ausgelegt. Es sind hochdrehende Motoren mit kleineren, schwereren Luftschrauben verbaut und der Quad ist verhältnismässig schwer. Eine höhere Drehzahl bewirkt eine gleichermassen höhere Stabilität. Dies geht allerdings zu Lasten der Flugzeit.

 

[FerdinandK]

@EyeOfRa
Bin mir nicht sicher was Du möchtest, aber mit dem Gimbal werden es nie ruhige Videos bei Wind (und auch sonst) werden. Am Besten geht das noch wenn Du manuell fliegst und Dich vom Wind und den Böen "treiben" lässt und nicht gegen den Wind arbeitest. Self-leveling und GPS-hold arbeiten einfach gegen den Wind und die Böen und das wackelt nun mal, der Copter muss ja auf die sich ändernden Windverhältnisse reagieren.

Das die "super optimierten Copter mit großen Props" keinen Wind mögen kann ich nicht bestätigen, mag aber gar nichts gegenteiliges schreiben, weil die Experten Ihr Urteil ohnehin schon gefällt haben. Meine leichten Copter mit großen Props fliegen jedenfalls problemlos auch bei Wind (gibt davon genug Videos auf meinem Vimeo-channel). Copter mit kleinen Schrauben wackel, Copter mit großen Schrauben steigen und sinken (wie eine Fläche):
https://vimeo.com/66845376

lg Ferdl

 

[Sunshadow8]

Im Prinzip ist ähnlich wie bei einem Fahrrad, welchs vorne angehoben wird. Der Lenker lässt sich sehr leicht bewegen. Dreht sich das Rad, fühlt man beim Bewegen des Lenkers etwas Widerstand. Dreht sich das Rad sehr schnell, muss man Kraft aufwenden, um den Lenker noch bewegen. Bei jeglichen Fluggeräten verhält es sich ebenso.

 

[EyeOfRa]

Hi,

bin gerade von der Arbeit heim gekommen und wollte nur mal schauen, ob sich bei "meinem" Thread vielleicht schon jemand gemeldet hat und ....

Vielen Dank an die, die sich die Zeit genommen haben meinen Text zu lesen und dann noch die Motivation gefunden haben, etwas zu schreiben.

@Jürgen: Das mit dem Rotorkreis habe ich mir auch schon gedacht. Bin allerdings davon wieder ab, weil ich meinte, dass die Rotoren ja selten im 90Grad Winkel zum Wind stehen. Weiterhin dachte ich, das der größere Schub es wieder aufgleichen würde. Da hab´ ich mich wohl verdacht...

@ThinMan: Autoquad ist sicher etwas feines, aber übersteigt mein Hobbybudget etwas. Auch mag ich Multiwii eigentlich sehr gerne, weil es nicht Plug&Play ist und einem noch gewisse Freiheiten lässt. Eigentlich möchte ich gerne "selbst" fliegen und mich nicht fliegen lassen.

@Sunshadow8: Du hast schon recht, ich habe bisher mehr auf lange Flugzeit geachtet, als auf Stabilität. Inzwischen könnte ich gut auf einen Teil Flugzeit verzichten, wenn dafür etwas mehr Ruhe in das Gerät kommt.

@FerdinandK: Das mit der sanften Kamerafahrt, sollte nur als Beispiel dienen. Natürlich ist das Gimbal nicht optimal. Allerdings bin ich der Meinung, das auch das beste Gimbal unter einem zappeligem Kopter keine guten Bilder möglich macht, oder? Also muß ja erstmal die Grundlage stimmen.
Im Moment bin ich bei Wind eher damit beschäftigt, das Fluggerät unter Kontrolle zu halten, als mich auf das Motiv zu konzentrieren und es sicher und gezielt ins Bild zu bekommen. Mein Ziel ist also, eine Stabilität zu erreichen, die mir dies erlaubt.

Im Prinzip läuft es darauf hinaus, dass ich wohl erstmal kleinere Props ausprobieren sollte. Ich hoffe das 9x4.7 auf den Sunnys das Gewicht noch tragen... Die nächste Stufe wären dann höher drehende Motoren. Mal sehen was ich da so finde.
Hat noch jemand andere Ideen.

Bis dann dann

EyeOfRa

 

[reverser]

Moin,

du hast einfach zu wenig Power.
Ich hatte mal ein fast identisches Setup (ähnlich großer Y6, Multiwii, Simonk, Sunnysky 2213er, Gr. 10x5) und meiner flog trotz nur 1200g (ohne Akku) an 3s nur mittelmäßig.
Die Motoren machen mit 3s und 10x5 E-Prop am Empfänger nur etwa 700g Schub, abzüglich Regelungsrücklage und Koax-Verluste würde ich höchstens mit 600g/Motor rechnen. Da fehlt obenrum einfach die Leistung und er liegt wackelig in der Luft.
Häng einfach ne Zelle mehr dran, an 4s laufen die super und haben deutlich mehr Druck um der Regelung nachzukommen.

Alternativ kann das beste Setup auf einem wabbeligen Rahmen nix ausrichten. Habe so einen Rahmen noch nie in der Hand gehabt, würde der "üblichen" Rohrkunstruktion aber eher größere Steifigkeit zutrauen.

 

[weisseruebe]

Meine Erfahrung bisher ist auch, dass der Copter mit Baro und PH deutlich nervöser steht, als wenn man das alles manuell macht.

 

[EyeOfRa]

Hi,

@reverser: Das mit 4S hört sich interesssant an. Wusste nicht, dass die Motoren auch an 4S laufen. Wäre nur die Frage, wieviel mehr Power das bringt. Immerhin müsste ich ja neue Lippos haben, mir nen Stepdown für das FPV-Equi besorgen und dann noch sehen, ob die ESCs an 4S laufen... Das muß ich mal schauen.
Der Rahmen ist schon sehr steif. Das Einzige, was zu bemängeln wäre, ist, dass sich die Arme in sich verdrehen lassen. Allerdings braucht man dafür schon viel Kraft und es sind auch höchstens 4-5 Grad.

@weisserueb: Ich benutze eine Multiwii FC da sind Baro und PH sowieso nicht so ratsam. Selbst ACC benutze ich erst seit dem ich FPV fliege. Auf Sicht nur manuell.

Gruß

EyeOfRa

 

[reverser]

4s macht schon einen erheblichen Unterschied, habe den Schub aber leider nicht gemessen.
Vielleicht hast du ja die Möglichkeit dir mal einen 4s Akku zum probieren auszuleihen, alternativ wirst du um stärkere Motoren nicht herumkommen...

Wegen dem Rahmen, ich denke das insbesondere die Torsionssteifigkeit der Ausleger wichtig ist, wenn du sie soweit verdrehen kannst würde ich den Rahmen eher als sehr labberig bezeichnen. Unabhängig davon, bist du sicher das der aus CFK ist, sieht auf dem Bild eher nach schwarzem GFK aus?!

 

[EyeOfRa]

Hi,

hatte mal im Laden nen DIJ Rahmen in der Hand.... da ging schon viieeellll mehr in Richtung verdrehen/verbiegen. Also labbrig ist der Rahmen nun wirklich nicht. <= Das nur nebenbei ;-)

War heute bei für unsere Verhältnisse wenig Wind (10-15 km/h) mal wieder ne Runde fliegen... Endete mit Sucherei im Rapsfeld. Wer das schon mal gemacht hat, weiß was für ein Spaß das ist....
Nach dem Abheben bin ich erstmal schön auf Höhe, um die Aussicht zu geniessen und ein paar Aufnahmen zu machen. Auf der Zielhöhe angekommen schön mit dem Wind treiben lassen und ein wenig gedreht. Alles soweit kein Problem. Dann kam die Zeit langsam mal wieder Richtung Home zu kommen. Also etwas Gas raus (auf ca. 40% / Schweben bei ca. 55%) und sinken lassen. Klappte soweit ganz gut, bis mich eine Böe erfasste, Copter begann zu zappeln, wurde abgetrieben und trieb natürlich genau hinter eine Baumreihe.... Also kein Video-Signal mehr und "kontrollierter" Absturz.
Nicht so viel passiert, da wie gesagt ins Rapsfeld. Leider habe ich Trottel vor Schreck vergessen gleich zu disarmen, so daß mindestens ein Regler durchgebrannt ist (Props waren blockiert).

Trotzdem muß unbedingt was passieren, ich bin inzwischen auch der Meinung, dass ich mehr Power brauche. Nur weiß ich noch nicht auf welchem Wege.
Reichen die Sunnys bei 4S für 2,1 kg aus ?!?
Oder nehme ich lieber höher drehende kräftiger Motoren. Wobei ich mir folgende rausgesucht habe:
http://http://www.amaxrc.de/p-2834-1500kv-d-brushless-motor-p-3972.html

@reverser. Vielen Dank für Deine Antwort.

Hat jemand schon Erfahrung mit den Sunnys an 4S? Welche Probs nutzt man da am besten? Hat das ganze Sinn? Achja, und laufen meine Regler an 4S?

Bis dann dann

EyeOfRa

 

[Sledge]

Man müsste sich mal ansehen was du da fabrizierst. Ich vermute jetzt aber mal das du einfach zu wenig gas gegeben hast. Wenn man mit einem etwas untermotorisierten Kopter bei böigem Wind fliegt sollte man tunlichst über Schwebegas bleiben damit die Regelung noch knackig eingreifen kann. Wenn Du Höhe abbauen willst solltest du nicht das gas reduzieren sondern die Nase richtung Erde drücken und in den Sturzflug gehen. Fliege einen Kopter als wäre es eine Fläche, dann klappt das auch bei Wind.

Zum Thema Gimbal, Ferdl hat schon recht, ein vernünftiges Brushless Gimbal nimmt dir 99% der Wackler raus und verzeiht sogar kleine Flugfehler. Gerade bei böigem Wind kommst Du da eigentlich nicht drum herum wenn es eine vernünftige Aufnahme werden soll. Schau mal in das Video: https://vimeo.com/68073293 Bei der Landung hatte mich eine Böe erfasst die mir sogar die Cam umgerissen hat.

 

[mare]

Die Sunnys mit 10" und 20A ESCs geht super. Selber geflogen ohne das sie nach +10min fliegen heiß geworden wären.

4s und 9" gibt schon ordentlich Schub. Ca 920g. Wurde hier mal von jmd aus dem Forum auf einem Prüfstand getestet

 

[EyeOfRa]

Was ich so fabriziere ist sicher auch so ne Sache... bin vorher einige Flüge auf Sicht geflogen. Das waren leichte Rundflüge in nicht wirklich großer Höhe. Da ist das per FPV fliegen schon was anderes. Mein Spotter muß sich schon etwas anstrengen. Ich gebe zu, dass mir auch Erfahrung/Übung fehlt, aber so sollte sich der Y6 trotzdem nicht verhalten...
Das Gimbal war/ist nur als Übergangslösung und später als Fotogimbal (Kompakte mit kurzer Brennweite und kurzer Belichtungszeit) gedacht. Wäre es beim Crash kaputt gegangen.... wäre dagegen ein BL-Gimbal abgestürzt .

Danke mare für die Info.

Werde also auf 4S wechseln und Üben, Üben und Üben..

Bis dann dann

EyeOfRa

P.S.: Was sagt Ihr eigentlich zu dem verlinkten Motor ?!?

 

[reverser]

Hatte auch noch keinen DJi Rahmen in der Hand, hab daher auch keinen Vergleich.

Rapsfelder sind wirklich undurchdringliche Dschungel. Ich hab immer MotorStop aktiviert, da gehen die Motoren ganz aus und man kann den Copter im tiefen Feld durch kurze Gasstöße gut orten ;-)

Probier sonst erstmal mit 4s (deine Regler solltens lt. Datenblatt mitmachen), größer als 10x5 E-Prop würde ich nicht gehen.

Bei 3s kann ich in der Gewichtsklasse nicht weiterhelfen, die Daten des Motors sind aber utopisch.

 

[EyeOfRa]

Hi,

wollte den Thread nicht so enden lassen...

Inzwischen bin ich auf 4S umgestiegen und es fliegt sich ein ganzes Stück besser.
Allerdings bin ich mit den Videos noch nicht wirklich zufrieden. Das ganze wackelt doch noch sehr. Wenn man auf Sicht fliegt fallen einem die Wackler nicht auf, erst beim FPV-Fliegen nimmt man sie hin und wieder wahr. Beim Sichten des Video-Materials sind sie dann sehr auffällig.

Hier mal ein kurzes Video (Vorsicht! Gefahr von Übelkeitsanfällen beim Schauen!)

https://vimeo.com/71629790

Folgendes habe ich gemacht, ohne das es einen Erfolg brachte:

- Kamera fest am Copter, gedämpft und ohne Dämpfung
- Kamera auf dem Gimbal, mit/ohne Ausgleich, mit/ohne Dämfung
- FC fest auf den Rahmen, FC mittels Silentblocks auf dem Rahmen
- Verschiedene Props (s. Post1), gewuchtet.

Die nächsten Änderungen würde etwas mehr ins Geld gehen, so dass ich erstmal Eure Meinung hören würde, was es sein könnte.
Ich würde ansonsten auf die ESCs tippen, vielleicht hat auch der FC ne Macke, als letztes käme ein neuer Frame.

Bis dann dann

EyeOfRa

 

[reverser]

Das ist ja echt unschön

Aufgrund des Videos würde ich aber mal in eine ganz andere Richtung tippen. Vom Sound höhrt sich das nämlich danach an als ob der Copter ruhig in der Luft liegt, mach doch sonst mal ein normales Video vom Copter?!

Das sieht eher danach als ob die Kamera (vielleicht in Kombination mit dem Gimbal) der Übeltäter ist.
Die schwimmende Linse (Bildstabilisator) günstiger Kompaktkameras kommen scheinbar nicht gut mit dem Schwingungsniveu von Coptern zurecht.

 

[EyeOfRa]

Danke erstmal,

werde ich mal machen....

Ist allerdings keine Kompaktkamera, sondern ein "günstiger" HD Camcorder. Bei dem kann ich gar kein Stabilisator aktivieren. Wobei es natürlich sein kann, dass dieser immer aktiv ist.


Bis dann dann

Eye Of Ra

 

[verpoler]

Das beste ist immer einen möglichst KLEINEN kopter bauen!! Je kleiner je weniger Angriffsfläche im Wind.