Warum eigentlich einen Copter > 8"?

[scritch]

Das frage ich mich, obwohl ich selber einen 11" Okto und einen 17" Quad habe. Die Frage im Titel stelle ich allen, die max. Cams in der GoPro-Klasse an ihre Copter hängen.

Man sagt immer "desto größer, umso efizienter.". Aber ist nicht eigentlich genau das Gegenteil der Fall? Folgendes Beispiel am Beispiel meines X8-Octos:

Ich schiffe mit diesem ein Brushless Gimbal + GoPro 3 durch die Gegend. Ich denke eine Konstellation die man bei vielen sieht. Als Motoren habe ich die Mainstrem-MT2216 900kv von T-Motor und fliege den Copter an 2 x 5.000mAh 3S. Das ergibt ein Abfluggewicht von ~2900g inkl. Payload (GoPro + Gimbal = ~ 350g). Der Copter
wiegt damit ca. das 7 1/2 fache von dem eigentlichen Payload. Ich erreiche mit den 2900g ca. 15 "Flugzeit" + noch etwas Reserve.
Wenn ich derzeit mal einen Blick auf den Markt werfe sehe ich z. B. die neuen Navigators von T-Motor. Die MN1806. Die gepaart mit 3S (sogar 4S-tauglich!) haben an 6*2" Props einen Schub von ~500g, was an einem X8 bummelige 4kg Schub macht. Die Motoren wiegen 18g das Stück. Rechne ich alles entsprechende zusammen komme ich auf ein ungefähres Gewicht von 450g für den kompletten Copter + ~300g LiPos und ~ 350g für mein oben genannten Payload. Das macht ein Abfluggewicht von etwa 1100g. Mit dem Abfluggewicht bin ich bei einem Leistungsgewicht von ~3,6:1. Das entspricht dem, bzw. sogar noch mehr, was im Volksmund empfohlen wird. Mit dieser Beispielkonfiguration würde der Copter nur noch das 2,5 fache von dem Payload wiegen. und dann nochmal die Frage: Ist das nicht viel efizienter?

 

[Upgrade 08/15]

Hallo,
Grundsätzlich gilt: Je grösser der Propeller, desto effizienter das System. Dazu kommen natürlich auch noch Faktoren wie die Motoren, ESC's, Akkus, Leitungen etc, welche aber insgesamt wohl eher den geringeren Anteil ausmachen.

Dass grössere Propeller - auch am selben Motor - deutlich effizienter sind, habe ich selbst mit einem Messtand getestet. Das liegt wohl an mehreren Dingen, spontan fallen mir folgende Ursachen ein:
- Randverlust(Wirbel etc.) bei den Propellern sind verhältnissmässig (Auf die Fläche bezogen) kleiner, wenn der Propeller grösser ist.
- Kleiner Propeller--> Hohe Drezahl. Der Luftwiederstand nimmt quadratisch zur Geschwindigkeit zu, aber ob dies der Auftrieb auch tut?
- Hohe Drehzahlen bei den Motoren dürften sehr wahrscheinlich auch zu mehr (mechanischen) Verlusten führen.

Achja, und nur weil du ein hohes Schub:Gewichts- Verhältnis hast, muss das nicht zwingend auf eine hohe Effizienz hinauslaufen!

MfG

 

[haensklaes]

@scritch
wenn ich mir dann die daten dazu angucke denke ich die Antwort zu kennen.
er erreicht mit seinen wenigen Watt "nur" knapp 250g/Schub an 3s und 6er Propeller.

du müsstes also nahezu vollgas fliegen um in den Genuss des schwebens zu kommen (Überspitzt)

liege ich falsch ? Wielange du in der Luft bleiben kannst hängt Grundlegend von den "Ampere" ab die verbraucht werden um schweben zu können. (Amperestunde)
Werden Motoren mit einer hohen Ampere Zahl benötigt sinkt die Flugzeit bei gleichem
Akku.

 

[scritch]

Hallo,
Grundsätzlich gilt: Je grösser der Propeller, desto effizienter das System.

Sicher, dessen bin ich mir bewusst. Das ist ja auch eine andere Betrachtungsweise. Ich wollte nur darauf hinaus dass es inefizient ist sehr viel mehr Kraft bei einem großen Copter aufzubringen um letzendlich das gleiche Ergebnis zu erzielen, wie ich es auch mit einem kleinen Schaffe. Nämliche Cam + Gimbal in die Luft zu bringen.

@scritch
wenn ich mir dann die daten dazu angucke denke ich die Antwort zu kennen.
er erreicht mit seinen wenigen Watt "nur" knapp 250g/Schub an 3s und 6er Propeller.

Ich bin da natürlich von der Maximalleistung ausgegangen, welche Reserven zur Verfügung stehen. Auch überspitzt gesehen muss ich mit 1,1kg Abfluggewicht sicherlich nicht annähernd vollgas geben, um zu schweben. Da ich leider keinerlei MN1806 zur Verfügung habe, kann ich das leider nicht beweisen Bin aber drauf und dran meinen großen gegen einen Kleinen zu tauschen

Ein Quad mit ~ 1kg würde bei ~50% Throttle fliegen und mit einem 4.000mAh ~ 15 Minuten in der Luft bleiben. Ich denke ein Okto wird mit 1,1kg ca. 12 - 13 Min schaffen, mit 5.000mAh Könnte man die 15 Min. evt. auch schaffen. Damit hätte ich dann mit dem kleinen Okto bloß die Hälfte der Energie zu meinem großen Okto verbraucht, könnte also mit insgesamt 10.000 mAh doppelt so lange in der Luft bleiben (mit einer Zwischenlandung). Das spricht doch dafür dass in diesem Fall der 6*2 am MN1806 und 3S efizienter ist als der 11*5,5 am MT2216 und 3S Klein schlägt groß

 

[Sunshadow8]

Eigentlich muss man gar nicht gross mit Rechnen beginnen. Nehmen wir mal ne Messerschmitt von Parkzone; Schwachstelle- das winzige Seitenruder. Hatte die echte Messerschmitt das gleiche Problem? Nein. Warum nicht?
Wir befassen uns mit relativ kleinen Fluggeräten bei denen kleine Änderungen grosse Unterschiede ausmachen können. Bei allen Änderungen und Manipulationen bleibt doch Eines immer gleich und zwar; die Dichte der Luft. Mit einem kleinen Propeller oder Rotor einigermassen Luft von A nach B zu befördern braucht viel Energie. Ein grösserer Propeller "greift" schon einiges besser und dementsprechend wird für denselben Schub weniger Leistung benötigt. Ein winziges Schnapsgläschen zu halten ist manchmal schwieriger, als ein griffiger Bierkrug.
Die wohl einzigen Flugmodelle, denen die Masse der Luft grösstenteils egal sein kann, sind Zeppeline und Raketen.

 

[jodi2]

wenn ich mir dann die daten dazu angucke denke ich die Antwort zu kennen.
er erreicht mit seinen wenigen Watt "nur" knapp 250g/Schub an 3s und 6er Propeller.
du müsstes also nahezu vollgas fliegen um in den Genuss des schwebens zu kommen (Überspitzt)
liege ich falsch ?

Tust Du. Du sprichst von 3S und zeigst sogar die Tabelle von Tiger, rechnest dann aber mit dem geringeren Maxschubwert für 2S...

Ich denke die Theorie, was das Optimum an Effizienz ist bzw. ein paar Prozent besser dank größerer Props ist die eine Seite, die Entwicklung der letzten 1-2 Jahre bei kleineren Motoren, FCs und BLGs die andere.
Ich bin noch zu kurz dabei, um wirklich was dazu qualifiziert zu sagen, aber mich persönlich schrecken große Copter inkl. Payload über 2kg immer noch ab und ich weiß bei dem, was der Markt jetzt schon bietet nicht, ob ich je mal größere Copter haben/bauen/fliegen will bzw. muss. Bis vor kurzem gab es nur wenige gute kleine Motoren, gerade für 5-6 Zoll ist ja erst ganz neu und ein gut funktionierendes 3 Achs BLG für 100-300 Euro und mit dieser Größe&Gewicht war noch bis vor kurzem ein Traum.
Früher und vor BLG brauchte es vielleicht auch größere ruhige Copter/Props, mit aktuellen Motoren+Props+BLG bekommt man auch mit 5-10 Zoll ein gutes Bild hin. Und wer früher ein großes schweres (2 Achs) BLG für einen mind. vierstelligen Betrag nehmen musste, brauchte dafür a) einen größeren/tragfähigeren Copter und wollte b) daran dann keine eher "Spielzeug-Cam" dranhängen. Was man aber heute aus einer GoPro3 BE mit 3 Achs BLG für weniger hundert Euro an Bild und Gewicht hat, ist für die meisten schon super und dafür braucht es keinen großen Copter, weder für Tragfähigkeit, noch für Ausfallsicherheit, das geht mit einem 8-10 Zoll 3-4S Quad bzw. ist damit gut verantwortbar, was früher von den Werten in der Luft leichtsinniger gewesen wäre.
Mit einer DSLR oder mit professionelleren Videoansprüchen ist ein "Großer" immer noch nötig oder für das Optimum an Flugzeit wenn man in Regionen wie Ferdl vorstoßen will. Aber mir persönlich ist es bei meinem Cam/FPV Copter ziemlich Wumpe, ob er 15 oder 18min oben bleiben kann, wenn er dafür nur halb so groß, schwer und teuer ist und sonst alles wie ein Großer erfüllt...
So ein bißchen meinen viele immer noch, mittelfristig große Copter haben zu müssen, aber der Trend geht eher Richtung 5-10 Zoll. Wobei ich 5 Zoll eher als FPV Fun Quad mit Keycam, Mobius, oder vielleicht gerade noch GoPro ohne BLG sehe, für GoPro mit BLG halte ich 8-10 Zoll für sinnvoller bzw. würde persönlich einen 8-10" Quad einem 5 Zoll Octo vorziehen.

Gruß
Jo

 

[Knuspel]

Das frage ich mich, obwohl ich selber einen 11" Okto und einen 17" Quad habe. Die Frage im Titel stelle ich allen, die max. Cams in der GoPro-Klasse an ihre Copter hängen.

Interessante Frage. Ich leg noch einen drauf: Groß ist auch gleich teuer. Daher versuche ich meine Quads so klein und leicht wie möglich zu bauen, alle locker unter 1kg abflugfertig mit 15 - 17min Schwebeflug ohne Kamera. Dann krachts auch nicht so beim Absturz, als wenn so ein 3,5kg Brummer runterkommt. Über 10" habe ich noch nichts verbaut, weil man bei 10" schon Schub satt hat, mehr als genug um eine GoPro mit Gimbal zu tragen.

 

[warthox]

das frag ich mich auch.
für eine gopro mit blg reichen copter mit <500gr leergewicht lockerst.
mt2206, 8" und 3s2200 reichen für 10min flotten flug mit blg und gopro.
~400gr copter / ~200gr lipo / ~300gr blg+gopro
http://www.flickr.com/photos/warthox/sets/72157635477138433/

http://vimeo.com/71920913

ohne 'payload' schwebt der copter 18min und mit 3s2p2200 sinds gute 31min.
http://www.flickr.com/photos/warthox/sets/72157635460977707/

die 4kg schub mit dem mn1806 x8 wirst du in der realität niemals erreichen. und die 11.1A bei 535gr sind alles andere als effizient.

 

[Upgrade 08/15]

Hallo,
"Ein Quad mit ~ 1kg würde bei ~50% Throttle fliegen und mit einem 4.000mAh ~ 15 Minuten in der Luft bleiben. Ich denke ein Okto wird mit 1,1kg ca. 12 - 13 Min schaffen, mit 5.000mAh Könnte man die 15 Min. evt. auch schaffen. Damit hätte ich dann mit dem kleinen Okto bloß die Hälfte der Energie zu meinem großen Okto verbraucht, könnte also mit insgesamt 10.000 mAh doppelt so lange in der Luft bleiben (mit einer Zwischenlandung). Das spricht doch dafür dass in diesem Fall der 6*2 am MN1806 und 3S efizienter ist als der 11*5,5 am MT2216 und 3S Klein schlägt groß "

Das hat nichts mit der Effizienz zu tun. Der Wirkungsgrad ist eine physikalische Eigenschaft definiert durch P(ab)/P(zu), also Nutzungsleistung / Eingangsleistung. Wir Modellbauer machen es uns bei den Koptern etwas leichter und verwenden anstatt der Ausgangsleistung einfach die angehobene Masse. Daher auch die Werte in "g/w" also Gramm pro Watt.

Das heisst, der einzige Anhaltspunkt, wenn du die Effizienz deines Kopters bestimmen willst, sollten die g/w Angaben sein. Diese lassen sich mit einem Wattmeter ziemlich einfach bestimmen. Wie lange du mit einer bestimmten Akkukapazität fliegen kannst, tut da nichts zur Sache, denn dies hängt vor allem auch vom Gewicht des Kopters ab. Ein grosser Oktokopter fliegt zwar effizienter, braucht aber deutlich mehr Strom, weil der ganze Kopter schwerer ist. Dazu kommt noch, dass deine obige Berechnung nicht auf tatsächlichen Fakten basiert und es reine Schätzwerte sind. Ob ein kleiner x8 Okto mit 5000mah tatsächlich auch 15 Minuten schafft ist nicht sicher.


Ein ganz anderer Aspekt ist, dass du so einen kleinen Kopter nicht gut siehst. Wenn man, rein hypothetisch gesehen, legal bleiben möchte, muss du immer Sichtkontakt zum Kopter haben und diesen sicher Steuern können. Ich bin mir sicher, dass ein so kleiner x8 deutlich schwerer zu erkennen ist als ein durchschnittlicher 10 Zoll Quadrokopter. Schon rein dadurch ist ebenjener aus meiner Sicht klar im Vorteil!

MfG

 

[schnellmaleben]

... Das heisst, der einzige Anhaltspunkt, wenn du die Effizienz deines Kopters bestimmen willst, sollten die g/w Angaben sein. Diese lassen sich mit einem Wattmeter ziemlich einfach bestimmen. Wie lange du mit einer bestimmten Akkukapazität fliegen kannst, tut da nichts zur Sache, denn dies hängt vor allem auch vom Gewicht des Kopters ab.

+1.
Deshalb nicht mehr Akku anschnallen, sondern überflüssiges Zeug wie z.B. redundante Motoren abschrauben

Ich hoffe das ist OK das hier zu verlinken, hier entsteht ein X8 mit den MN1806 und >>1kg Abfluggewicht, ich bin aber unsicher ob das gutgeht, knapp 200g Schwebebelastung für die Motoren (und dann noch Koax) scheint mir etwas viel.
Ich habe einen Quad mit den Motoren und Tiger6x2, kann die Effizienzwerte der Tiger-Tabelle aber NICHT bestätigen. Vielleicht tut das ein Motor auf dem Teststand so, aber am Ende kommen bei mir 6.7g/W raus (Schweben) statt >7.7 wie angegeben.

Ansonsten kann ich bestätigen das ein BLG-Hero3-Kopter (Quad, quasi-Nachbau der Warthox-Konfiguration) <950g Abfluggewicht möglich ist, sehr pflegeleicht im Absturzfall und bei mir auch 12 Minuten rumfliegt (3S/2200). So was schwerer zu bauen kostet nur mehr Geld.

 

[jodi2]

Ok, die Sichtbarkeit ist beim Großen besser, aber so riesig ist der Unterschied in der Praxis nicht denke ich. Hab noch keine richtig großen Copter gehabt/geflogen, aber von 15cm Armen/8 Zoll Props bis 30cm/12 Zoll hab ich beim Fliegen bei der Lageerkennung wenig Unterschied gemerkt. Wichtiger als ein wenig mehr Größe ist das Training des Kopfes, mit der Zeit braucht man immer weniger "Input" um zu wissen, wo/wie die Lage ist und man steuern muss, man muss dann nicht mehr durchgehend die Lage erkennen können, mit Aussetzern bzw. nur ab und zu mal und mit der Flugbewegung und dem Wissen im Unterbewussstein, wo er kurz vorher noch war und wie er da lag, reicht mit der Zeit immer mehr zum Antizipieren. Mich fragt mit dem 8er inwzischen öfter mal ein Zuschauer/Begleiter nebendran, der nur mal kurz richtig Copter schaut: "Keine Ahnung wie der liegt, wie siehst Du das nur?". Und umgekehrt hab ich anfangs öfter auch mal den 12er in den Acker gesemmelt, weil trotz noch guter Erkennbarkeit der Kopf öfter mal aussetzte.

Bezüglich Octo finde ich auch abschreckend, das Motoren bis von 0 bis 9 oder 10 Zoll fast das Gleiche unabhängig von ihrer Größe kosten, d.h. ein 5 Zoll X8 kommt vom Antrieb her wirklich doppelt so teuer wie ein 8-10 Zoll Quad. Wenn die 5 Zoll Motoren nur die Hälfte kosten würden...

 

[efliege]

Bez. Probleme/Schwierigkeiten bei der Lageerkennung von kleineren Coptern habe ich eine super Lösung gefunden!
Nennt sich FPV! ;-)

Und ein grösserer Copter hat zumeist auch einen besseren Sound zur akustischen Positionsbestimmung bei Brille auf.

Besten Gruss,

Matthias

 

[Frickelpiet]

Ich hoffe das ist OK das hier zu verlinken, hier entsteht ein X8 mit den MN1806 und >>1kg Abfluggewicht, ich bin aber unsicher ob das gutgeht, knapp 200g Schwebebelastung für die Motoren (und dann noch Koax) scheint mir etwas viel.

Hallo Leute!

Das ist mein Winterprojekt. Es wird aber ein ganz normaler Okto (kein Koax). Ich bin auch mal gespannt, wie der fliegen wird. Ich werde dann berichten. Aber ich kann schon jetzt sagen, dass man einen ziemlich dicken Akku dran hängen muss, um auf eine Flugzeit von über 10 Minuten zu kommen. Momentan warte ich auf die CFK-Teile. Der Erstflug steht vielleicht schon im März an.

Grüße: Piet

 

[Upgrade 08/15]

Bez. Probleme/Schwierigkeiten bei der Lageerkennung von kleineren Coptern habe ich eine super Lösung gefunden!
Nennt sich FPV! ;-)

Hallo,
Genau deswegen habe ich "Wenn man, rein hypothetisch gesehen, legal bleiben möchte..." geschrieben.

 

[Frickelpiet]

Kleines Update zu meinem Noktokopter. Der Jungfernflug steht unmittelbar bevor! Es folgt (bei Erfolg) ein Video...

 

[scritch]

bin gespannt. danke für das update

 

[zwiebacksaege]

Hallo,
"Ein Quad mit ~ 1kg würde bei ~50% Throttle fliegen und mit einem 4.000mAh ~ 15 Minuten in der Luft bleiben. Ich denke ein Okto wird mit 1,1kg ca. 12 - 13 Min schaffen, mit 5.000mAh Könnte man die 15 Min. evt. auch schaffen. Damit hätte ich dann mit dem kleinen Okto bloß die Hälfte der Energie zu meinem großen Okto verbraucht, könnte also mit insgesamt 10.000 mAh doppelt so lange in der Luft bleiben (mit einer Zwischenlandung). Das spricht doch dafür dass in diesem Fall der 6*2 am MN1806 und 3S efizienter ist als der 11*5,5 am MT2216 und 3S Klein schlägt groß "

Das hat nichts mit der Effizienz zu tun. Der Wirkungsgrad ist eine physikalische Eigenschaft definiert durch P(ab)/P(zu), also Nutzungsleistung / Eingangsleistung. Wir Modellbauer machen es uns bei den Koptern etwas leichter und verwenden anstatt der Ausgangsleistung einfach die angehobene Masse. Daher auch die Werte in "g/w" also Gramm pro Watt.

Das heisst, der einzige Anhaltspunkt, wenn du die Effizienz deines Kopters bestimmen willst, sollten die g/w Angaben sein. Diese lassen sich mit einem Wattmeter ziemlich einfach bestimmen. Wie lange du mit einer bestimmten Akkukapazität fliegen kannst, tut da nichts zur Sache, denn dies hängt vor allem auch vom Gewicht des Kopters ab. Ein grosser Oktokopter fliegt zwar effizienter, braucht aber deutlich mehr Strom, weil der ganze Kopter schwerer ist. Dazu kommt noch, dass deine obige Berechnung nicht auf tatsächlichen Fakten basiert und es reine Schätzwerte sind. Ob ein kleiner x8 Okto mit 5000mah tatsächlich auch 15 Minuten schafft ist nicht sicher.


Ein ganz anderer Aspekt ist, dass du so einen kleinen Kopter nicht gut siehst. Wenn man, rein hypothetisch gesehen, legal bleiben möchte, muss du immer Sichtkontakt zum Kopter haben und diesen sicher Steuern können. Ich bin mir sicher, dass ein so kleiner x8 deutlich schwerer zu erkennen ist als ein durchschnittlicher 10 Zoll Quadrokopter. Schon rein dadurch ist ebenjener aus meiner Sicht klar im Vorteil!

MfG

Ich schliesse mich der Erklärung vollkommen an. Der Punkt ist einzig und allein, was für Dich Effizienz bedeutet. So lange wie möglich eine GoPro in der Luft zu halten ist eben was völlig anderes, als so viel Masse wie möglich pro Watt zu heben. Ein größer Kopter ist relativ effizienter aber absolut eben viel ineffizienter, weil Du damit sehr viel unnütze Masse in der Luft hast.
Es fahren ja auch nur die wenigsten Leute mit einem 40 Tonner zur Arbeit, selbst wenn er pro Liter Hubraum einen günstigeren Verbrauch hätte als ein Kleinwagen.

 

[Alex84]

warum mehr als 8 Zoll?
Weil man mit großen Propellern z.b. leichte Quads bauen kann, die ohne Probleme 60+min. in der Luft bleiben können.
Das ist so - meins Wissens nach - nicht mit 8, 9 oder 10 Zoll realisierbar.

Verstehe gerade die Diskussion um absolute und relative Effizienz nicht ganz.
Ein Motor, der 15g/W Schub liefert ist mit ziemlicher Sicherheit sowohl in Relation zu seinem Gewicht/Gewicht des Kopters, als auch absolut gesehen effizienter als sein 2212er counterpart, welches auf 7-8g/W kommt.

Man schaue sich doch z.B. einfach den Phantom 2 mit zenmuse H3-3D an,
der kann so um die 20min. damit fliegen.
baut man nun ein ähnlichen Quadcopter auf (der nur minial mehr wiegt) aber 17 Zoll Propeller verwendet, kann der selbes Gimbal samt GoPro deutlich länger tragen -> so ca. 40min wenn ich mich recht entsinne.
(Bsp. von Ferdinands Copter)
Da stellt sich mir die Sinnfrage nicht und ich möchte meinen es ist höchstens eine Platz und/oder geld Frage
Alex

 

[DerCamperHB]

Du hast deine Frage schon selber beantwortet, du gehst vom gleichen Gewicht aus
Upgrade und Zwiebacksäge gehen aber von einem Physikalisch bedingten Mehrgewicht aus, aufgrund der langen Arme, der Grundsätzlich schwereren Motoren, und schwereren Akkus

Von einigen Leichtgewichtscopter für Langzeitflug abgesehen, waren auch alle >14 Zoll Copter in der Gewichtsklasse über 2 Kilo, wenn ich das Richtig im Kopf habe, somit hast du gegenüber einen 8-10 Zoll Copter in der Gewichtsklasse 700-1000g einen Gewichtsnachteil, den du zwar Optisch mit deinen 15g/w gewinnen würdest, real bist du aber gleich auf mit einem 1000g 10 Zoll Copter was Schwebeleistung/Gesamtgewicht betrifft

 

[Upgrade 08/15]

Hi,
Alex hat schon recht!
Wenn sich mit einem grösseren Kopter die Effizienz (Beispielsweise) verdoppelt, das Gewicht des Kopters aber nur um 50% zunimmt (rein hypothetische Werte), fliegt der grössere Kopter im Endeffekt länger als der kleinere. Mit demselben Akku versteht sich!
Dies zu erreichen dürfte aber nicht ganz leicht sein, aber ist durchaus machbar.

Mein 14'' Kopter wiegt mit einem 5000mAh Akku irgendwas um 1650 Gramm herum; inklusive FPV, GPS, Mobius, 100$ Gimbal etc. Damit sollte ich eigentlich eine Flugzeit von etwa 18min erreichen. Ich denke das wird sehr schwer, mit einem 8 oder auch 10 '' Kopter eine ähnliche Flugzeit zu erhalten (Mit derselben Zuladung und Kapazität)!

MfG