Minicopter aus Carbon?

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CC84

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#1
Bei meiner Suche nach einem süßen Quadcopter bin ich vor einem halben Jahr hierüber gestolpert:

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1666155

Habe den Copter dann soweit nachgebaut, habe aber schnell festgestellt, dass die Styroscheiber das Teil zwar erstmal Idiotensicher macht, aber zugleich auch jeglichen Flugspaß nimmt, will sagen, das Teil ist in etwa so wendig wie ein mittleres Kreuzfahrtschiff. Also ab mit dem Styro und losheizen.

Soweit so gut, leider ist aber für das rumheizen der Rahmen nicht geeignet. Der Rahmen ist aus 10*15er Balsa aufgebaut und sehr unrobust, entsprechend brauch ich da nun was anderes.

Mein damals erster Versuch war mit 20*5er Kiefernhölzern. Recht robust, aber zum einen schon relativ schwer, zum anderen Aerodynamisch bei den kleinen Schrauben schon sehr nachteilig, entsprechend suche ich nun nach einer stabileren aber nicht viel schwereren Variante.

Zum Vergleich: Der Kiefernholzrahmen lag bei 54g, das Balsa bei 22g.

Beide Rahmen waren ohne Mittelplatte aufgebaut (mit ein Grund für die geringe Stabilität).

Meine Idee ist also nun: Es muss eine Mittelplatte her, und daran dann Carbonrohre. Habe mich hier mal durchs Forum gelesen auch auch den einen oder anderen Tipp gefunden, allerdings bezog sich das alles auf Copter >30cm. Wenn ich die da vorgeschlagenen Materialien (Aluprofile/1,5mm GFK) für den kleinen Copter verwende, bin ich vermutlich zu schwer.

Daher meine Idee, zu der ich gerne eure Meinung hätte:

Für die Ausleger würde ich 5mm Carbonrohr nehmen, das sollte bei 25cm Motor/Motor Abstand hoffentlich noch steif genug sein. (Mir ist bewusst, dass Rohr "schwierig" ist, aber ich fürchte Alu und Carbon 4 Kant sind zu schwer.)

Die Motoren würde ich weiterhin auf 15*10er Balsa schrauben, dieses dann bohren und mit 2K auf die Rohrenden kleben.

Doch was mache ich in der Mitte. Um eine Platte komme ich wohl nicht herum, doch viel mehr als 5*5cm sollte sie wohl nicht haben, das macht die Befestigung der Rohre aber nicht einfacher. Bohren kommt meiner Ansicht nach nicht in Frage, da es die Rohre massiv schwächt.

Ich habe nun mehrere Ideen.

1. Ich lasse die Rohre auf die gesamten 25cm durchgängig, damit die Centerplate die Hebelkäfte nicht aufnehmem muss. Doch dann liegen die Motoren auf unterschiedlichen Ebenen. Das dürfte zwar von den Flugeigenschaften keinen Unterschied machen, aber die Optik dürfte Mist sein und verbinden muss ich die Rohre in der Mitte ja noch immer sinnvoll, damit dürfte der Mittelteil sehr dick und damit potenziell schwer werden.

2. Ich teile die Rohre, klebe auf eine 5*5cm große Platte (Material lass ich mal undefiniert, muss ggf. kaum Kraft aufnehmen) einen Rahmen aus den obigen Balsaleisten, bohre da die 5mm Aufnehmer rein, schiebe die Rohre da durch, so dass sie sich in der Mitte treffen und damit es stabil wird, fülle ich die Mitte mit irgendeinem 2K Harz aus.

3. Ich nehme zwei Platten aus GFK(0,5 oder 1mm), klebe darauf 5mm Dicke Holzdreicke, so dass die Rohre genau definierte Positionen habe. Klebe dann die Rohre da ein und verschraube dann die zwei Platten, so dass ich ein Sandwich bekomme, dass sehr stabil sein sollte.

Alternative Ansätze wären mit Aluprofilen (ich befürchte das ist zu schwer für die Größe) oder Karbonvierkantrohr (teurer, und instabiler bei selbem Gewicht).

Was würdet ihr nehmen/habt ihr genommen.

Sofern es auf die 2. Variante rausläuft, was nimmt man da zum verharzen? 2K Kleber ist zwar meist sehr Hart, aber eben auch spröde zudem sehr zähflüssig.

Ist da sowas ggf. eine brauchbare alternative: Gießharz
 
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Ori0n

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#2
für so kleine Copter ist die Rohrbauweise nur bedingt nützlich. Mit den Alu-Rohren wird der Copter zu schwer, ein Carbon-Rohr in der Große ist zu dünn und würde bei Belastung recht bald splittern.
Solche Copter werden meistens aus Carbon-Platten gefräst. sowohl die Centerplates als auch die Ausleger sind Carbon-Platten, welche im Anschluss miteinander verschraucht werden (wenn es nicht zu teuer ist sollte man Titan-Schrauben benutzen, sind noch leichter als Stahlschrauben und sparen wieder ein paar Gram Gewicht).
Holz würde ich komplett weglassen, es ist einfach zu weich. Gerade für einen spritzigen Copter braucht man ein sehr steifes Frame, am besten komplett aus Carbon.
 
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iDaniel

Erfahrener Benutzer
#3
Also Alu und cfk centerplate geht schon, gibt es hier auch im Forum im Minicopterthread genug zu bestauenen und man kann ja auch kleinere Profile nehmen. Ansonten gibt es noch die Bauweise aus Cfk Gfk Balsasandwich platten, ob nun an einem Stück oder mit mehreren Bauteilen. Aber man kann so einen Rahmen auch aus 4kanntholz machen. Wobei ich zum Heizen eher zum Alu greifen würde oder halt zum "Plattenbau".... das mit den Rohren fände ich zu Aufwendig bei der Größe... vielleicht gibt es aber auch 4kanntcfk stäbe
 

Nathas

Erfahrener Benutzer
#5
Also ich fände Rohre oder Alu-Profile in der Klasse bis 200mm nicht zu praktisch. Ich hab mir einen aus Platten konstruiert und werd den aus 1,5mm CFK fräsen evtl. die Arme aus 3mm. Mit 3mm Armen dürfte er sogut wie unzerstörbar sein.

Habe ihn vorab mal aus einem anderen (und schwereren) Material gefräst um die Passform zu testen. Der kleine Hüpfer hat nen Motorabstand von 180mm, also super für 5'' Props und wiegt aktuell incl. 1000er 2S Akku 220g. Ist ausgelegt für die kleinen NanoWii Boards, also Lochabstand von 30,5mm.
Im Anhang sind noch 2 Bilder ausm CAD, da ich ihn aus Zeitlichen gründen noch nicht aus Carbon fräsen konnte. Ich hoffe dass er später abflugfertig auf 200g kommt.
 

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CC84

Neuer Benutzer
#7
Nach aktuellem Plan komm ich mit 3S 850er Akku unter 200g weg. Wie stabil das sein wird, wird sich dann zeigen. Wobei mir deine Lösung für den Akku ganz gut gefällt. Den muss ich aktuell unten drunter packen, was zugleich bedeutet, ich brauche irgendeine Art von Landegestell. Die GFK Platte und die Rohre sind schon zugeschnitten, muss ich dann nun als nächstes bohren, allerdings brauche ich erst noch Kunststoffunterlegscheiben zur Befestigung des Boards. Mal schauen, ob ich heute abend noch das Balsa für das Sandwich zurechtschneide.
 
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