X8 Copter mit Redundanz - ESC's & Akkuweiche

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MpxFlyer

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Erfahrener Benutzer
#1
#1
Hallo,

ich bin momentan dabei, Teile für mein nächstes Projekt zusammenzusuchen: einen X8 der (hoffentlich) durch die AustroControl (Kategorie C) zugelassen wird. Das Setup steht grundsätzlich fest.
  • Frame: Eigenbau (Motor zu Motor ~60cm; Centerplates ~16*16cm 2mm CFK, Ausleger CFK 18mm Rundrohr mit 1mm Wandstärke)
  • Motoren: MN3508-16 700kV
  • Props: T-Motor 13“
  • ESC: 30A (laut Datenblatt würden glaub ich 20A reichen oder?)
  • FC1: Wookong mit GPS
  • FC2: Naza V2 ohne GPS
  • Redundanzplatine: www.ulfz.at
  • Akkus: 2x SLS 4S 6750mah 25C
  • Akkuweiche: ?
Nun zu meinen Fragen:
Ich bin auf der Suche nach ESC’s die nach Signalverlust noch ca. 2 Sekunden mit der gleichen Drehzahl weiterlaufen. Dadurch, dass die AustroControl eine redundante Flugsteuerung vorschreibt, muss ich während dem Flug zwischen den 2 FC’s umschalten können. Das Umschalten dauert ein paar Millisekunden, deswegen ist es wichtig das die ESC’s (trotzdem) ein paar Sekunden ohne Signal, die gleiche Drehzahl halten um einen Absturz zu vermeiden. Ist euch irgendeine Marke bekannt, die genau das kann? Eventuell DYS 30A mit BLHeli?

Des Weiteren ist es mir ein Rätsel, wie ich die Akkuweiche ausführen soll. Ziel ist es, 2 Akkus über eine Weiche laufen zu lassen. Falls 1 Akku einen Kurzschluss bekommt (bitte nicht hinterfragen, hatte auch noch nie einen Akku, der spontan einen Kurzschluss bekam.) muss der zweite den ganzen Copter (sprich alle 8 Motoren) versorgen können. Wenn ich mit 28A pro Motor rechne (Wert aus eCalc) bedeutet das, dass im Normalbetrieb pro Akku (bei Vollgas) 112A anstehen. Falls also ein Akku ausfällt, müssen über die Weiche 112A*2= 224A laufen UND der Akku muss das auch aushalten. Zum Kaufen gibt es zwar schon fertige Lösungen aber nur bis 50A Dauerstrom (kann man zwar parallel schalten aber dann bräuchte ich trotzdem 5Stk PRO Akku).
Mir ist bewusst, dass ein Kurzschluss quasi nicht möglich ist (bei korrekter Behandlung der Akkus) und auch, dass niemals alle Motoren auf Vollgas laufen werden. Trotzdem denke ich dass ich es der AustroControl belegen muss, oder ist das nicht so? Ich hab davon gehört, dass ein ganzer Akku auf Vollgas (am Boden festgebunden) leergeflogen werden soll. Das ist meiner Meinung technisch kaum umzusetzen. Oder habe ich einen Denkfehler?
Bitte um Hilfe… Leider findet man nur wenig Information über das ganze Thema…
 
Alveran

Alveran

Erfahrener Benutzer
#4
#4
Servus Stefan

Ich hab wiedrum von n Kollegen oder wars auch direkt von der AC? gehört das man das einbaun muss "wenn möglich"
Hab da n anderen Kollegen der auch einen Aufbaunen will nur der schluck ca 180-220A bei Vollgas..

Frag doch mal bei der AC direkt nach wie es mit der Akku Redundanz ausschaut.
 
H

hornetwl

Erfahrener Benutzer
#5
#5
Ein X8 hat per se keinerlei Redundanz. Ein Arm bricht, ab nach unten. Ein Regler hat nen Sync-Verlust, der zweite hat ihn mit 90% Wahrscheinlichkeit genau im gleichen Moment, ab nach unten. Der untere Prop platzt, die Truemmer klappen nach oben und raeumen den anderen weg, ab nach unten.

Redundant kann also ein X8 nur auf Hochglanzpapier sein. Die raue Wirklichkeit wird Dich frueher oder spaeter vom Gegenteil ueberzeugen.

Habe ich bereits. Leider ist in diesem Thread auch nicht wirklich was rausgekommen...
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Wieso - in dem Thread wurden doch alle Dos und Don'ts genannt. Ok, nen Hobbyking-Link gibts darin nicht, koennte aber auch daran liegen, dass es die entsprechende Hardware (noch) nicht als COTS gibt.
 
Zuletzt bearbeitet:
kofferfisch

kofferfisch

Erfahrener Benutzer
#6
#6
Naja, ich halte einen X8 (wenn auch nur in der Theorie) immer noch für den besten Kompromiss aus Flugleistung, Sicherheit und Praktikabilität. Mit AustroControl habe ich (zum Glück) nichts zu tun, werde für eine gute, kostenintensive Kamera abergenau auf einen X8 setzen.

Wenn ein Arm im Flug abbricht (!) und direkt doppelte Sync-Verluste auftreten ist vorher bei der Auslegung, Antriebssetup und Tests schon mächtig was schief gegangen.

Sind solche Fälle aus der Praxis je einmal bekannt geworden/vorgekommen?
 
olex

olex

Der Testpilot
#7
#7
Ich weiß nur dass ein X8 einen einzelnen Motorausfall definitiv verkraftet. Ich hatte den Fall in der Praxis mit meinem X8 vor einer Weile: wegen unvorsichtiger Verkabelung hat einer der unteren Propeller im Flug einen Akkukabel erwischt, den Stecker gezogen und sich darin verwickelt. Der Copter flog also nur noch auf einem der zwei Akkus und 7 der 8 Motoren. Das ließ sich am Flugverhalten überhaupt nicht erkennen (damals noch mit einem APM geflogen), erst als ich kurz darauf zur Landung ansetzte habe ich gesehen dass ein Propeller steht.
 
sandrodadon

sandrodadon

Fliegender Maschi
#8
#8
hornetwl hat gesagt.:
Ein X8 hat per se keinerlei Redundanz. Ein Arm bricht, ab nach unten. Ein Regler hat nen Sync-Verlust, der zweite hat ihn mit 90% Wahrscheinlichkeit genau im gleichen Moment, ab nach unten. Der untere Prop platzt, die Truemmer klappen nach oben und raeumen den anderen weg, ab nach unten.

Redundant kann also ein X8 nur auf Hochglanzpapier sein. Die raue Wirklichkeit wird Dich frueher oder spaeter vom Gegenteil ueberzeugen.
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Stimmt so leider nicht ganz.
Klar, gebrochener Arm = Crash aber wann bricht schon ein (neuer) Arm einfach so?
Und ein crashfreier CFK Prop bricht auch normalerweise nicht.

Ich hatte an meinem X8 sogar einen brennenden ESC (schlechte Charge erwischt) und er ist heil runter gekommen.
Er flog sich zwar schwammig und hatte Mühe die Höhe zu halten aber er ist kontrolliert, steuerbar mit ca 1m/s runter gekommen und das auch nur weil ich Schub/Gewicht schlecht ausgelegt hatte, jetzt dürfte er garkeine Höhe dabei verlieren.

Das Thema Syncverlust habe ich durch die KISS ESCs für mich selbst als "abgeschlossen" eingestuft, ob das stimmt wird die Zeit zeigen.


Eine absolute Ausfallsicherheit gibt es natürlich nie aber für mich ist der X8 das Redundanteste, direkt nach einem Flatocto.
Ich habe schon Flatoctos mit einem Verbogenen Ausleger und aus dem Sockel gerissenen Motor zurück kommen sehen, ohne das der Pilot auf dem Livebild was gesehen oder im Flug gemerkt hat ;)
 
MpxFlyer

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Erfahrener Benutzer
#9
#9
Alveran hat gesagt.:
Ich hab wiedrum von n Kollegen oder wars auch direkt von der AC? gehört das man das einbaun muss "wenn möglich"
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Soweit ich weiß gab es die "wenn möglich" Regelung nur bis Ende 2014/ Anfang 2015!

hornetwl hat gesagt.:
Ein X8 hat per se keinerlei Redundanz.

Wieso - in dem Thread wurden doch alle Dos und Don'ts genannt. Ok, nen Hobbyking-Link gibts darin nicht, koennte aber auch daran liegen, dass es die entsprechende Hardware (noch) nicht als COTS gibt.
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Sorry aber wenn ein Arm bricht, dann kann auch die Bauweise nichts dafür. Wenn wirklich mal einer bricht (auch bei Hexacoptern und flachen Oktocoptern) dann ist sowieso Ende. Redundanz hin oder her. Sync-Verlust halte ich ebenfalls für unproblematisch, da ich mit Sicherheit die gekaufte Kombination testen werde um genau das auszuschließen. Mir ist schon klar, dass Redundanz in der Wirklichkeit ganz anders ausschaut als auf dem Hochglanzpapier. Jedoch kannst du mir nicht erzählen, dass ein anständig gewarteter Copter einfach so aus dem Himmel fällt.
Meiner Meinung nach ist in diesem Thread genau nichts rausgekommen. Nur das sich mit der spezial-Regelung in Österreich kein Schwein auskennt und dass es technisch auch nicht wirklich realisierbar ist (Akkuweiche und Akku welche >200A auf Dauer aushalten)

kofferfisch hat gesagt.:
Naja, ich halte einen X8 (wenn auch nur in der Theorie) immer noch für den besten Kompromiss aus Flugleistung, Sicherheit und Praktikabilität. Mit AustroControl habe ich (zum Glück) nichts zu tun, werde für eine gute, kostenintensive Kamera abergenau auf einen X8 setzen.
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Kann dir nur zustimmen. Mir ist es leider nicht möglich, einen flachen Okto mit 13" Propellern zu bauen/transportieren. Außerdem bedeutet "Redundanz" für die AustroControl nur, dass bei dem Ausfall von einem einzigen Teil (sprich 1 Regler, 1 Motor, 1 FC oder Ähnliches) der Copter trotzdem noch fliegen kann.
olex hat gesagt.:
Ich weiß nur dass ein X8 einen einzelnen Motorausfall definitiv verkraftet.
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Klingt schon mal vielversprechend!
sandrodadon hat gesagt.:
Eine absolute Ausfallsicherheit gibt es natürlich nie aber für mich ist der X8 das Redundanteste, direkt nach einem Flatocto.
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Sehe ich eigentlich genau so. Danke für dein praktisches Beispiel!
 
H

hornetwl

Erfahrener Benutzer
#10
#10
kofferfisch hat gesagt.:
Wenn ein Arm im Flug abbricht (!) und direkt doppelte Sync-Verluste auftreten ist vorher bei der Auslegung, Antriebssetup und Tests schon mächtig was schief gegangen.
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Stimmt genau, aber für den Normalfall, wenn nix schief gegangen ist, brauche ich auch keine Redundanz. Die brauche ich erst, wenn "mächtig was schief gegangen" ist. Und sie hilft nur dann, wenn es keine Single Points of Failure gibt, die dafür sorgen, dass das "Reservesystem" auch nicht funktioniert. Und die gemeinsamen Arme sind aus verschiedenen Gründen ein riesiger SPOF.

Sind solche Fälle aus der Praxis je einmal bekannt geworden/vorgekommen?
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Die oben genannten doppelten Sync-Verluste habe ich mehrfach selbst erlebt und in vielen fremden Crash-Logs ebenfalls gesehen. Ist auch logisch, schließlich haben beide Antriebe annähernd die gleiche Last, bekommen den gleichen Strom, meist das gleiche Steuersignal, haben die gleiche Hardware und die gleiche Software. Warum sollte, halbwegs deterministisches Verhalten vorausgesetzt, also der eine aussteigen und der andere fröhlich weiterlaufen? Und sollte wirklich mal einer nur rein zufällig wegen Überlast/zu knapper Dimensionierung abbrennen: Was macht die FC dann mit dem anderen? Richtig, Gas nachschieben ;)

Nicht falsch verstehen - ich will niemandem seinen X8 madig machen. Ich habe ein solches Setup selbst eine zeitlang geflogen und gezielt in Hinsicht auf Zuverlässigkeit getestet. Zwischenfälle gabs dabei deutlich mehr als mit einem vergleichbaren Quad.

Das hat mich anfangs überrascht, bei genauer Überlegung kommt man aber schnell drauf, dass das eine stochastisch zwingende Folge aus doppelter Anzahl ausfallgefährdeter Komponenten, (deutlich) höherer Komplexität und sehr wenig echter (unabhängiger) Redundanz ist. Stichwort für Selberdenker: bedingte Wahrscheinlichkeiten.

Jedoch kannst du mir nicht erzählen, dass ein anständig gewarteter Copter einfach so aus dem Himmel fällt.
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Wenn Du nie crashst, fliegst Du einfach nur zu wenig ;)
 
kofferfisch

kofferfisch

Erfahrener Benutzer
#11
#11
Ok, danke...nun sind die Argumente ausgetauscht.
Ich bleibe dabei, dass umfangreiche Tests vor dem Praxiseinsatz den Löwenanteil an Fehlern ausmerzen können (ähnlich wie das bei industrieller Produktion auch geschieht/geschehen sollte).

Was bleibt denn bei dir am Ende als sicherste Konfiguration?

Gruß
Kofferfisch
 
H

hornetwl

Erfahrener Benutzer
#13
#13
kofferfisch hat gesagt.:
Ok, danke...nun sind die Argumente ausgetauscht.
Ich bleibe dabei, dass umfangreiche Tests vor dem Praxiseinsatz den Löwenanteil an Fehlern ausmerzen können (ähnlich wie das bei industrieller Produktion auch geschieht/geschehen sollte).
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Selbstverständlich. Das gilt aber für einen simplen Quad genauso und bringt dort den gleichen Zuverlässigkeitsgewinn. Diese Überlegung ist aber orthogonal zur Problematik von zufällig auftretenden Komponentenfehlern/Ausfällen, die ja per Definition gerade nicht vorhersehbar oder durch Testen zu erkennen sind.

Was bleibt denn bei dir am Ende als sicherste Konfiguration?
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Für mich ist es ein Quad mit Fallschirm, da dieser mein persönliches Optimum zwischen Antriebseffizienz, (Mehr-)Gewicht und Zuverlässigkeit darstellt. Aber auch bei dieser Lösung sollte man gründlichst über SPOFs nachzudenkent, wenn es wirklich eine Verbesserung im Notfall bringen soll (eigene Stromversorgung, eigener Empfänger, Einbauort, etc).

Wenn jemand anderes z.B. keinen Stress mit der 5kg-Grenze hat oder nur kurze Hüpfer von 30 Minuten oder weniger machen möchte, kann die Lösung natürlich auch ganz anders aussehen, z.B. klassischer Octo oder bei Verwendung einer cleveren FC auch ein Hexa. Nur der X8 bringt nach meiner Erfahrung unterm Strich keine Verbesserung gegenüber dem Quad, da der Redundanzgewinn zu gering im Verhältnis zu neu hinzukommenden Fehlermodi ist.

Ganz entscheidend ist es auch, vorher mal darüber nachzudenken, was denn eigentlicht genau der Worst Case ist, den man auf jeden Fall vermeiden möchte. Ist es ein kaputter Copter? Eine kaputte Kamera? Ein Lipo-Brand nach Aufschlag und Kurzschluss? Tote/Verletzte am Boden durch direkten Treffer? Wenn ich mitten in der belebten City fliege, wird auch hier die Lösung anders aussehen, als über den menschenleeren, aber knochentrockenen erntereifen Getreidefeld.
 
olex

olex

Der Testpilot
#15
#15
Die DYS 30A definitiv nicht, die sind bekannterweise feuerfreudig (schon mit 4S), würde ich auf einem teuren Copter auf keinen Fall einsetzen. Ich würde die neuen Hobbywing XRotor in Betracht ziehen - die Standardfirmware ist bereits sehr schnell und für moderne Copter optimiert, und es lässt sich ebenfalls BLHeli draufspielen.

Evtl. sind die KISS 30A interessant: sie bieten einen sekundären PWM-Eingang, der aktiviert wird falls vom primären kein valides Signal mehr kommt. Ob und wie man das mit der existierenden Redundanzplatine vereinbaren kann, weiß ich allerdings nicht.
 
MpxFlyer

MpxFlyer

Erfahrener Benutzer
#16
#16
Ok. Ich hab immer noch im Kopf, dass auch einige KISS abegeraucht sind. Die fallen aber sowieso flach, da die Rückgewinnung mit der aktiven Motorbremse mit der Akkuweiche nicht realisierbar ist.
Leider gibt es von den X-Rotor ESC's keine 30A Variante... Denkt ihr ich würde mit 20A auskommen? Immerhin braucht der 3508 Motor mit 12 Zoll Propellern 16A. Kann mir nicht vorstellen dass ich mit den 13 Zoll Propellern weit über 20A komme, oder?

Du meinst sicherlich diese ESC's oder?
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__73080__Hobbywing_X_Rotor_ESC_40amp_OPTO_.html
 
Empire

Empire

Benutzer
#20
#20
Hi Stefan,

ich hab Heute von einem X8 Kopter Besitzer mit 5 kg Abfluggewicht erfahren dass dieser beim Schwebeflug 43A Verbrauch hat.
Würde pro ESC gerade mal 5,4 A bedeuten. Selbst wenn er beim Aufstieg das 3-4 fache brauchen würde, sollten eigentlich die UltraESC 20A ausreichen. Dort hätte man dann auch gleich noch den Vorteil dass man die aktive Motorbremse aktivieren und auch wieder deaktivieren kann.
Desweiteren verlangt ja eigentlich die Austro Control auch Drehzahlmessungen. Soweit ich gesehen habe, kann man dies mit der Software sogar auslesen: http://ultraesc.de/index.php?ESC=noe_GUI
Wäre ja eigentlich auch ganz cool ;-)
 
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