Der (hoffentlich...) ultimative 250er FPV Racecopter Leitfaden...

#1
Hallo,

angeregt durch den Blog von lustigeweg schon dazu, wollten ich und schnellmaleben das Thema ausbauen. Hier als Thread ist es vielleicht noch besser positioniert als als Blog und das Thema/diese Klasse ist inzwischen ein großes und ständiges Thema (und zurecht).
Wo wir unsicher sind/sich wer besser auskennt, bitte fleißig ergänzen!
Wir versuchen den ersten Post immer wieder zu aktualisieren und reservieren mal ein paar darunter. Kleinere Korrekturen, Tippfehler oder Ergänzungen am besten per PN damit der thread nicht ausufert.

Was soll der thread, was soll er nicht?
Er soll Einsteigern (sei es in diese Klasse oder generell in das Thema Multicopter) einen roten Faden geben, was bei 250ern zusammenpasst und was nicht, denn so ein großes Hexenwerk ist die Wahl der Komponenten eigentlich gar nicht, wenn man die wichtigsten Optionen kennt und ein wenig das Hirn vorher bemüht. Ich kann die threads "Hilfe, mein 'Racer' mit dem $16 250mm 180g China Frame mit GoPro und 5030 Props und 3S fliegt so träge, bei anderen sieht das mit so einem Frame viel flotter aus!" nicht mehr sehen...
Er soll keine genaue Step-by-Step-Anleitung zum Aufbau des ersten Copters sein oder Details erklären wie FC oder RX Setup, wie lötet man richtig, was ist ein BEC, wie eine ESC flashen, wie lädt man einen mehrzelligen Lipo usw., dafür gibt's genug gutes Material im Netz und ein wenig Eigeninitiative muss sein. Und er soll auch möglichst wenig Einzelteile nur bestimmter Hersteller oder Shops empfehlen, da es einfach zu viele Möglichkeiten gibt und jede ihre Vor- und Nachteile hat; nur vor Unpassendem oder Minderwertigem wird ggfl. gewarnt.

Kurz zu mir, was kann ich, was kann ich nicht... Ich baue schon länger 8-10" Warthoxcopter (d.h. zwei CPs und einzelne Arme) und seit einem Jahr überwiegend kleine 5-6" Racer meist auch nach Warthoxprinzip und ein paar gekaufte Einteilerframes, zunächst nur für Sichtflug, seit Anfang des Jahres für FPV. Alles in allem inkl. den großen dürften es inzwischen über 30 Copter gewesen sein.
Dadurch kenne ich mich halbwegs aus mit Rahmen, rel. vielen Motoren 1306/1804/1806/2206 und Props von 4-6" (dank einfachem Teststand und Excel), Kiss ESC seit Erscheinen, Multiwii (NanoWii+FlipPro) und Spektrum TX/RX. Etwas kürzer aber ein wenig kenne ich Naze32+Cleanflight, FPV Cams, FullHD Cams, Videosender, Fatshark FPV Brillen, Taranis.
Ich bin keine Elektronikleuchte, kann nur die inzwischen ja recht ausgereiften einzelnen Teile ganz gut&sinnvoll miteinander zusammenwurschteln, zumindest in dieser Klasse.
“Nebenautor” schnellmaleben hat einen ähnlichen Werdegang, ca. zwei dutzend aufgebaute Copter; anfangs 8-10”, inzwischen nur noch 4-6”, LoS+FPV. Er hat sich seine “FPV Sporen” schon als Teilnehmer beim großen internationalen FPV Race 2015 in Bexbach verdient.

Jetzt geht's los...
Heute Teil 1, die restlichen Kapitel kommen im Lauf der Woche, um ein wenig die Spannung zu halten und wir können an ein paar Sachen noch ein bißchen feilen...

Übersicht:
Teil 1: Allgemeines & Klasseneinteilung
Teil 2: Frame & Antrieb
Teil 3: Elektronik, FPV & Extras
Teil 4: Sets/RTF, FPV Racing & allgemeine Tips
Teil 5: FAQ
 
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#2
Teil 1: Allgemeines & Klasseneinteilung

Was sind eigentlich 250er Copter?

Genau genommen bezeichnet "250" die Motordiagonale Achse zu Achse von 250mm. Meist sind es dabei H- oder spiderförmige Frames mit einem recht langen und hohen Mittelteil (je nach Höhe auch mal "Bus" genannt:p) zur Aufnahme aller E-Komponenten. Typische Vertreter kommen von Blackout (miniH), Lumenier QAV250, ZMR, cloneout, Binolein uvm.
Inzwischen bezeichnet man aber auch etwas größere oder kleinere Frames bzw. Copter so, auch wenn die Diagonale 280, 270 oder nur 230, 200 oder ganz neu für 3-4" sogar nur 155mm beträgt. Größte Gemeinsamkeit ist meist die Propgröße von 5-6" (bis auf noch selten 3-4" oder 7").
Die FPV Racing Szene wächst derzeit (2015) sehr schnell, so dass bald genauere/strengere und mehr Klassen bzw. Unterteilungen zu erwarten sind.


Warum gerade 250er? Ist das nicht nur Spielzeug?

Generell sind 250er absolut vollwertige Copter und oft sogar schneller und dynamischer als die früher dominierenden 8-10" Copter mit 330-450mm Motordiagonale. 250er sind noch relativ neu, weil erst etwa 2014 geeignete gute und passende Motoren und ESCs/Firmwares dazu für 5-6" und gute Propeller in dieser Größe auf den Markt gekommen sind. Die möglichen Motorisierungen/Schub und mögliche Payloads sind inzwischen kaum geringer als mit 8-10", dafür drehen die Motoren deutlich höher, was zusammen mit den kleineren Props eine geringere Effizienz (also kürzere Flugzeiten) und oft (vor allem bei 4S Setups) eine höhere Belastung für Props als auch Motoren (teils auch mit in Kaufnahme kürzerer Lebenszeit) bedeutet, aber auch erhöhte Robustheit, da der Propeller beim Crash mit weniger Hebel an Motor und Welle zerrt.

Großer Vorteil der 250er im Vergleich zu größeren Coptern durch Größe (bzw. Armlänge) und geringeres Gewicht ist die enorme Stabilität bzw. Crashfestigkeit, außer Props geht mit einem guten Rahmen selbst bei heftigen und häufigen Crashs (was z.B. bei FPV Racing völlig normal ist) meist nichts kaputt. Weiterhin ist die Agilität im Flugverhalten deutlich besser als bei klassischen 8”-10” Quads.
Darüberhinaus sind sie sehr klein & kompakt, was für Transport und evtl. auch “unauffälliges Fliegen” gut ist, Copter, Funke, Brille, Lipos, Ersatzprops in den Rucksack, irgendwo in der Nähe auf eine Wiese/Acker gelaufen oder geradelt und los geht's (statt großen Copter in den Kofferraum und mit dem Auto weit weg fahren wo niemand ist). Je nach Setup können 250er auch recht unauffällig und auf kleiner Fläche geflogen werden (kleiner leichter Copter, 2-3S, Props mit wenig Steigung); die richtigen Racer mit 4S und steilen Props machen allerdings ordentlich Lärm und brauchen viel Platz und sind oft nichts mehr für den Acker 100m neben dem Wohngebiet.

Ideal sind 250er für FPV und FPV Racing, weil eben einerseits so klein&mobil&dynamisch&robust&agil, andererseits genug Power, um die FPV Ausrüstung und eine zusätzliche FullHD Cam und bei großen Setups wenn gewünscht sogar noch ein Gimbal uvm. zu tragen. FPV-Lernen mit 250ern bedeutet einfach sorglos loslegen&probieren, nach ein paar Lipos und Props hat man dann den Bogen raus, anstatt wie früher mit größeren Coptern sich FPV erst vorsichtig und ja ohne Absturz oder Crash mühsam ranzutasten.
LoS/auf Sicht können 250er auch geflogen werden, sind aber durch die Größe in der Lageerkennung schwieriger und müssen näher geflogen werden, andererseits sind sie oft so stark motorisiert, dass sie für optimalen Einsatz auch nicht weniger Platz als größere Copter brauchen. Als Anfänger/zum Einstieg für LoS dann am besten zunächst ein gemächlicheres Setup fliegen (nur 2-3S bzw. eine Lipozelle weniger als FPV und/oder Props mit geringer Steigung) oder eben doch einen größeren Copter mit 8-10" nehmen.

Preislich sind 250er bzw. Rahmen und Teile ähnlich teuer bzw. außer bei Props nicht billiger als 8-10 Zoll 330er-450mm Copter (wobei hier durch die Beliebtheit der Klasse noch fallende Preise, z.B. durch Bundles a la emax, zu erwarten sind).

-> Wer einen 20-30min gemütlichen Kampfschweber nur für Sichtflug oder Seele baumeln lassen will und wo kaum Crashs zu erwarten oder erwünscht sind, ist mit einem größeren Copter besser bedient. Wer aber ein vom Grundsetup her fast unverwüstliches kompaktes Spaßgerät haben will, vor allem für FPV/FPV Racing und mit 5-15min Flugzeit (je nach Flugstil) auskommt, ist bei 250ern richtig!


Sinnvolle Setups/Klassen

Oft wird irgendein Set bzw. Rahmen gekauft, ohne vorher nachzudenken (bzw. ohne schon selbst beurteilen zu können), ob Rahmen und geplantes Gesamtgewicht bzw. Payload (z.B. Gopro oder gar Gimbal) zum geplanten Antrieb (Motoren+Props+Zellenzahl) passen. Das Beispiel in der Einleitung "180g Frame+GoPro+5030 Props+3S" ist z.B. fast die schwächste "250er" Motorisierung von Props und Zellenzahl her, Gewicht des Rahmens und Payload/Gopro erfordern aber ein starkes Setup. Unsere Klasseneinteilung soll ein wenig Licht ins Dunkel bringen.

Zunächst kurz die Definition "Payload": Alles was nicht zum (Sicht-)Flug benötigt wird, also FPV Cam, Videosender+Antenne, FullHD Cam, Gimbal, Orter, OSD, ggfl. GPS, Spannungsfilter, BEC außer für die FC, etc. und auch Halterungen für diese Extra-Komponenten
(Die übliche Definition beinhaltet meines wissens noch den Lipo, was ich aber weniger sinnvoll finde).

Klasse "Mini" (nur für FPV Cam): bis ca. 250g AUW (Abfluggewicht) bzw. 50g Payload, 3-5", Motoren 1306, 2-3S -> sehr mobil&unauffällig&leise(!), ideal für kleine Flächen&immer dabei, z.B. großer Garten, Stadtpark, kleine Wiese etc.

Klasse "Midi" (FPV Cam+kleine FullHD Cam): bis ca. 500g AUW bzw. max. 120g Payload, 5" (6030 mit 3S), Motoren 1804-1806 -> guter Allrounder

Klasse "Maxi" (FPV Cam+große FullHD Cam, evtl. leichtes Gimbal und kleinere Extras): 500-800g AUW bzw. max. 300g Payload, 6" (evtl. noch 5045 mit 4S), Motoren 2206, 2204, 2208 (2208 evtl. auch mit 7") -> schnellstmögliches und "tragfähigstes" Setup, dafür schon spürbar größer&schneller&lauter&auffälliger, braucht Platz und mehr Abstand zu anderen Leuten

Generell sind alle drei Klassen mit dem richtigen Rahmen und gutem Aufbau noch erstaunlich robust!
Und generell gilt: Immer leicht bauen, kein unnötiges Gerödel mitschleppen (außer vielleicht mal kurzzeitig zum Testen), auch als Anfänger bzw. wenn man noch langsamer unterwegs ist oder sein will. Von zwei etwa gleichwertigen Lösungen/Komponenten immer die leichtere wählen! Jede 10g unnötiges Gewicht reduzieren Flugzeit, Dynamik und Robustheit des Copters!
 
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#3
Teil 2: Frame & Antrieb

Frame

Der ideale 250er Frame ist leicht, stabil, gut reparabel und kostet nichts. Und existiert nicht... Man muss also aus diesen vier Faktoren einen Kompromiss finden. Bei den einteiligen Frames gibt es superleichte und schöne Rahmen, die dafür nicht so einfach reparabel sind wie mehrteilige (wo man bei Defekt evtl. nur den Arm wechseln muss), bei den mehrteiligen CFK oder GFK Sets gibt es sehr preiswerte, die aber oft sehr schwer oder nicht allzu stabil sind. Hier sollte man sich vorher informieren, Meinungen anderer lesen und ein wenig vergleichen. Ein großer schwerer Rahmen ist bei entsprechender Motorisierung eigentlich kein Problem und kostet dann nur ein wenig Flugzeit, aber bei schlechter Motorisierung (kleine Motoren, kleine Props mit geringer Steigung, nur 3S) ist ein schwerer Rahmen ein Graus und diese Kombination ist leider keine Seltenheit, auch nicht bei Komplettsets.

Ein paar Frametypen:

- Einteiler aus Carbonsandwhich a la Scout/Trip -> superleicht, besonders gut für Miniklasse, wo ein Eigenbauframe evtl. zu schwer wird
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(leichter&leiser Trip mit FPV, 5030, 1306, Loc8tor und XT30, ohne Lipo nur ca. 164g)

- 250-270mm H-Frame aus CFK/GFK - > gut für Maxiklasse, für 22xx Motoren und 6" (besser keinen Frame nehmen, der nur 5" ermöglicht, schon gar keinen schweren Frame), durch H- oder Spiderform meist recht lange Grundplatte, auf der sich mehr Komponenten unterbringen lassen.
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(QR270: Bisher bei den Autoren auch mit 4S und 6” unkaputtbar (samt Armen!) und unter 100g möglich trotz wechselbarer und “nur” Alu-Arme. Arme können nach Lösen einer Rändelschraube eingeklappt werden, allerdings muss man dafür vorher beim Aufbau die Kabel innen sehr umsichtig verlegen.)

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(Der Klassiker ZMR250: “London-Bus-Feeling”, Carbon und trotzdem schwer (es gibt noch schlimmere…) und leider an den Armen öfter mal nachgebend / konstruktiver Schwachpunkt, dafür günstig; für preiswerten Anfang ok bei etwas stärkerer Motorisierung)

- X Quad nach Warthoxprinzip/Eigenbau -> leicht, einfach selbst zu bauen/zu sägen, sehr stabil aber auch wenn nötig gut zu reparieren, gut für Midiklasse, aber bei zu viel Equipment wird der Platz in der Mitte schnell eng/muss man hohe Türmchen bauen, die nicht mehr so stabil und auch nicht mehr schön sind. Vertreter z.B. Warthoxquad mit MiniCPs von flyduino oder selber CPs+Arme sägen oder als Mittelweg CPs kaufen und Arme selbst sägen.

Sonderformen: Spezielle Racing-Konstruktionen wie z.B. Willas QRC5 mit angestelltem Tiefzieh-Body: http://shrediquette.blogspot.de/2015/04/qrc5-design.html

- Kompletter Eigenbauframe: Daran denken, etwas mehr Platz lassen als bei einem Copter für reinen Sichtflug, um die FPV-Komponenten sicher unterbringen zu können und Arme etwas länger als ohne FPV, damit das Blickfeld der Kamera frei bleibt. Der Akku muss evtl. deutlich nach hinten wandern, wenn vorne einiges an Kameragewicht hängt, weshalb sich eine längliche Form anbietet. Generell je kleiner, desto wichtiger das Framegewicht, was u.U. bei Eigenbau schwer zu erzielen ist, zumindest für Einsteiger.

Armmaterial:

Sobald man von der weit verbreiteten “Carboneritis” geheilt ist, stellt sich raus, dass das schnöde 10x10mm Baumarkt-Alu mit das beste Armmaterial ist. Stabil, weniger Luftwiderstand für den Propeller-Abwind als ein breiter/flacher CFK-Arm, günstig, einfach selbst zu bearbeiten und ggfl. zu reparieren… Varianten sind die Bauformen 12,5x7,5mm (Alfer), 15x8mm (schwarz, flyduino), 12x12mm oder gar 15x15mm für extreme Motorisierung/hohes Gewicht. Ein runder Arm macht noch weniger Propverluste, erfordert dann aber komplizierte Schellen und Ausrichtung (evtl. nach jedem Crash) und daher oft auch Mehrgewicht.
Ein schönes und besonders leichtes Armmaterial für kleine und mittlere Copter ist auch 10x10x1 Carbonvierkantrohr 3D/3K gewickelt, das sich fast wie Alu bearbeiten lässt. In der Stabilität ist das Material sehr gut, mind. gleich oder sogar besser als 10x10x1 Aluvierkantrohr. Allerdings reißen/schlagen beim Verschrauben an den CPs mit Metallschrauben die Bohrungen sehr schnell in horizontaler Richtung im Carbon aus:
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Abhilfe: Einkleben eines passenden kurzen Stückes Aluvierkantrohrs oder statt Bohren seitliches Klemmen der Arme an den CPs, im Idealfall noch mit einem 3D Druckteil zu optimalen Kräfteverteilung (Dank an joergrohde für die Fotos!):
Mit3DDruck.jpg Miniwarthox.jpg geklemmt.jpg


Motoren

Motoren, Props und ESC müssen zusammen passen und die Motoren haben auch einen relativ großen Anteil am Gesamtgewicht des Copters. Effizienz spielt bei Racern dagegen meist eine geringere Rolle, daher sollten Motor+Prop+Lipozellenzahl hier eher für den mittleren bis hohen möglichen Schubbereich des Motors eingesetzt werden. Anders ausgedrückt: Ein großer Motor mit einem zu kleinen oder zu flachen Prop und/oder zu wenig Spannung ist bei einem FPV Racer Unsinn bzw. nur unnötiger Ballast (z.B. ein 2206-2000kV mit 5030 Props). Umgekehrt ist ein zu kleiner Motor mit einem zu großen oder steilen Prop überfordert und führt zu zu hohen Strömen für den Motor (Beschädigung oder Durchbrennen von Wicklungen möglich) bei nicht einmal besonders hohem Schub.

Generell können Motoren (anders als ESCs oder andere Elektronikkomponenten!!!) problemlos mit mehr Spannung bzw. Lipozellen als vom Hersteller angegeben betrieben werden, selbst zwei Zellen mehr sind kein Problem. Es darf nur der je nach Prop entstehende zuässige Max.Strom für den jeweiligen Motor nicht überschritten werden und wenn ein Motor mit einem Prop z.B. mit 3S bei Vollgas schon nahe seines Max.Stroms läuft, wird es mit 4S und dem gleichen Prop garantiert zu viel. Generell werden 250er Racer gerne mit den Motoren am oberen Limit betrieben auf Kosten der Lebensdauer, zum einen weil eine hohe Motorisierung “Laune macht”, zum anderen sind bei richtigem Racen sowieso die Schädigungen der Motoren durch Crashs oft höher.

Gängige Motorklassen für “250er” Racer sind:

1306-3100kV: mit Propmount ca. 11,5g, Max.Strom auf Dauer/kurzzeitig: 6-8A/10A
Zur Zeit (2015) kleinster guter brushless Motor, für sehr kleine&leichte Copter bzw. Setup, also für die Mini Klasse. Gut für 5030 Props bei 2-3S und Gemfan/FC 4045 bei 3S.
Empfehlenswert: Tiger MN1306 (leider meist zu teuer), SunnySky X1306S, DYS BE1306 oder Eyefly 1306

1804-2400kV: mit Propmount ca. 16g, Max.Strom auf Dauer/kurzzeitig: ca. 10A/15A
Ähnlich 1806 nur niedriger (z.B. Tiger MN1804). Netter, weniger bekannter Motor für leichte Copter der Mini bis Midi Klasse, ideal für 3S (nicht mehr 4S) und 5040 oder 6030 Props. (Von RCX 1804 und Multistar 1704 rate ich dagegen aus eigener leidlicher Erfahrung dringend ab)

1806-2300kV: mit Propmount ca 21g, Max.Strom auf Dauer/kurzzeitig: ca. 12-14A/18A
Vermutlich der häufigste “250er” Motor und mit dem größten Angebot/den meisten Herstellern, leider oft in zu schweren Setups oder mit zu kleinen Props&zu wenig Spannung im Einsatz. Gut für 5040/5045/6030 mit 3S oder 5030/5040/5045 mit 4S und Copter der Midi Klasse. Meine (subjektive) Empfehlung: Tiger MN1806 wenn man sie günstig bekommt (bringen nochmal deutlich mehr Max.Schub als alle anderen mir bekannten 1806, brauchen aber auch dementsprechend mehr Strom) oder DYS BE1806 (gibt es bei sehr vielen Händern sehr günstig, teils auch im EU/UK Lager) oder aus Deutschland Eyefly 1806 oder Miato bei FPV1 (beide vermutlich baugleich wie DYS und andere, aber bessere Qualität bzw. Qualitätskontrolle)

2204-2300kV: mit Propmount 25-31g, Max.Strom auf Dauer/kurzzeitig: ca. 16A/21A
Eine der neueren Motorklassen genau zwischen 1806 und 2206, die auch 6045 Props mit 3S oder 6030 mit 4S verkraften, manche nutzen sie auch mit 6045 und 4S, was aber für diesen Motor sehr hohe Ströme sind, so dass der Motor so vermutlich nur kurz leben wird. Gut für 5045/6030/6045 mit 3S, sehr gut für 5045/6030 mit 4S, passend für 250er Copter der Maxi Klasse. Recht viele gute/empfehlenswerte Modelle/Marken, manche allerdings recht schwer bzw. kaum leichter als 2206 Motoren (-> evtl. gleich zu 2206 greifen). Von manchen Herstellern gibt es “Sonderwicklungen” mit 2000 oder weniger kv, diese sind dann besser z.B. für 4S und 6045 Propeller.

Sondergröße: T-Motor AirGear200 Set: 2205-2000kV: 28,5g mit Goldis, CW+CCW Gewinde mit T6535 Props mit passender Plaste-Propmutter: Genau zwischen 2204 und 2206 und mit den speziellen Props noch etwas effizienter als alle anderen 250er Antriebe, mit diesen Props auch ideal für 4S (6030 sind etwas zu wenig, 6045 etwas zu viel), dabei Motoren als auch Props (auch super easy rauf und runter zu machen bzw. zu wechseln) sehr günstig und aus D. Prop hat allerdings 6,5”, wenn man die nicht unter bekommt bzw. andere Props nehmen muss oder will, ist der Motor nicht mehr ganz so interessant und die CW/CCW Propaufnahme bzw. die Notwendigkeit für linke Muttern evtl. etwas nervig.

2206-2000/2350kV: mit Propmount ca. 31g, Max.Strom auf Dauer/kurzzeitig: ca. 18A/25A
Der Motor schlechthin für die Maxiklasse und für 6” (nicht mehr für 5”), gut für 6045 mit 3S und 6030/6045 mit 4S.
Von einigen Herstellen gibt es Versionen mit etwas mehr oder weniger kV wie 2100 und 2600 oder 2700kV, wobei 2700kV bisher nicht sehr gut oder effizient erschienen (mit 4S und 6045 extreme Ströme über 30A bei nur wenig mehr Schub und mit anderen Props weniger effizient als z.B. 2000kV).
Von den 2000 und 2350kV Versionen von Tiger und Lumenier (also FX, FCX, MN2206) wird sehr oft über runterrutschende Magnete bei 4s Betrieb berichtet, so dass man die Magnete evtl. mit etwas Aufwand nachkleben muss.

2208-2000kv (und andere kV): mit Propmount 45-50g. Der neueste Trend bei 250er Racern, wobei sich mir persönlich noch nicht so recht der Nutzen erschließt. Der Motor ist deutlich schwerer als 2206 oder 2204, holt aber aus 6045 kaum mehr Schub, braucht eigentlich eher 7”. Damit ist der Racer dann aber nicht mehr klein&kompakt&leicht, sondern deutlich größer, schwerer, vermutlich lauter, auffälliger, gefährlicher, weniger robust, damit ist Racing nicht mehr so unbeschwert möglich wie mit den kleineren Setups. Und die Ströme werden extrem hoch und damit die Anforderungen an die Lipogröße bzw. C-Rate und ESCs.
Abgesehen davon kann man so viel Power fast nur noch "frei" fliegen, auf einem Race Kurs mit Toren, wo man exakt fliegen muss, kann man das nur noch schwerlich auszureizen, da bringen für viele Piloten schon 4S+6045 kaum Vorteile bzw. sind schwer zu beherrschen.


ESCs

Die ESCs müssen die angelegte Spannung/Lipozellenzahl aushalten(und verkraften da anders als Motoren nicht mehr als angegeben!) und den maximalen Strom je nach Prop und Spannung/Lipozellenzahl.
2014+2015 hast sich viel getan, gerade für 250er Racer, gute ESCs sind kleiner&leichter geworden und verkraften 4S und viel höhere Drehzahlen (die mit den neuen Motoren für 250er gerade bei 4S sehr hoch werden). Viele ältere ESCs und ältere Firmwares schaffen mit den neuen hochdrehenden Motoren nur 3S.
Beim Strom kann man als Daumenregel grob sagen: Für 5” ESCs mit mind. 10-12A Dauerstrom, für 6” und 4S 18-20A Dauerstrom.
Ist man unsicher/hat man noch keine Infos, ob ein neuer ESC oder eine neuer Motor gut zusammen laufen, kauft man am besten erst einmal je einen und testet damit auf der Werkbank. Vorsichtig, man kann bei ungünstigen Kombos auch Motor und ESC zum Abrauchen bringen, auch ohne Last/Prop!

Bei den ESC Features ist regeneratives Bremsen sehr nützlich. Motor+Prop laufen bei Gasreduzierung nicht mehr einfach aus sondern werden aktiv gebremst/”reg. braking”/”damped light” (wobei geringfügig Energie in den Akku zurückgespeist wird), was ein extrem schnelles&exaktes und für jeden spürbar besseres Ansprechen des Copters ergibt, kein Vergleich zu alten ESC/altem SimonK früher. Zum anderen bieten viele neuere ESCs Oneshot (8x schnelleres bzw. kürzeres PWM-Signal), was in Verbindung mit einer oneshot-fähigen FC (Regelungschleife und Ausgabe synchronisiert) noch einmal ein etwas besseres&exakteres Ansprechen bewirkt.
Für die meisten ESC außer Kiss ist für die neuen Features eine neuere Firmware nötig, z.B. BLHeli ab Version 12 (Settings: In der Regel defaults und nur noch damped light bei PWM frequency aktivieren) oder SimonK ab ca. März 2015, wobei BLHeli derzeit (2015) besonders einfach über USB und das Servokabel und einem einfach Adaptertool zu Flashen ist, sofern schon ein BLHeli oder SimonK Bootloader auf dem ESC ist (was meist der Fall ist, wenn der ESC schon irgend eine Version einer dieser Firmwares hat). Von den SN20A gibt es eine Version “BL20A” bereits fertig mit BLHeli (13?).

Der für 250er passende ESC Markt besteht aktuell etwa aus:

1. Generation vor 2014 (historisch nicht unbedingt Multicopter-ESCs, aber verwendbar): BlueSeries / Black Mantis / ZTW und ähnliche, sollten aber mit SimonK oder besser noch BLHeli geflashed werden, darunter fallen auch Turnigy Plush (aka Tiger etc.) Achtung: nicht alle ESCs sind 4S-geeignet!

2. Generation ca. 2014: z.B. AfroESCs (12/12-UltraLight/20/20Slim/30A): Multicopter-Optimiert, meist ohne (Opto) oder mit deutlich kleinerem BEC, kommen von Haus aus mit SimonK Firmware, besser wäre aber noch mit BLHeli flashen.

3. Generation 2014/2015: MiniCopter-optimierte ESCs (klein, leicht, hohe kV/Drehzahlen möglich):
•KISS12A+KISS18A: erste ESCs die 2300+kv und 4S sicher schaffen. Keine Firmware zu flashen/nichts weiter einzustellen/kommen fertig ‘konfiguriert’ -> Derzeit wohl die besten/leistungsfähigsten 250er ESCs mit ordentlicher Reserve für Burst-Belastung, kommen aber ohne Kabel und brauchen etwas Löterfahrung, und haben mit Abstand die höchste mögliche Felddrehzahl (d.h. kV*Spannung*Polzahl/2) am Markt.
•SN16/20A bzw. BL20A bzw. Eyefly Hammer ESC: kleine und leichte ESCs im KISS-Format mit Kabeln aus Fernost, am besten mit BLHeli flashen sofern nicht schon drauf. Neuerdings auch 6S Versionen mit 30 oder 40A verfügbar.

Die ESCs der 3. Generation sind wegen Größe&Gewicht und der oft geringeren Zuverlässigkeit von BECs und da man diese nie in allen ESCs braucht meist ohne sog. BEC (das konstante 5V für andere Komponenten liefern kann). In der Regel braucht man daher meist ein zusätzliches explizites BEC/einen oder mehrere Spannungsregler (siehe unten).

4in1-ESCs sind schick und senken den Verkabelungsaufwand, da man aber im Falle eines Defekts - der gerade beim Racer öfter mal eintreten kann - dann gleich den ganzen 4in1 tauschen muss, sind sie für einen Racer eher ungeeignet.


Props

Grundsätzlich gilt: je größer der Propeller ist, desto mehr Maximalschub (und auch Effizienz); Je steiler der Prop desto schneller (und auch mehr Schub): d.h. höhere Tragfähigkeit und Beschleunigung und meist auch höhere Topspeed, sofern der Motor groß bzw. stark genug ist, den Prop auf Drehzahl zu bringen. Flachere Props wiederum sind in der Regel etwas effizienter als steilere, dafür der Copter damit nicht ganz so “spritzig”.
Grundsätzlich reduziert sich mit Prop bei Vollgas bzw. mehr Gas immer die Drehzahl im Vergleich zur Leerlaufdrehzahl (also ohne Prop), nur wenn die Drehzahl zu stark einbricht (Motor also zu schwach für diesen Prop bei dieser Spannung/Zellenzahl) wird es ineffizient und gibt wenig Schub bei evtl. sogar hohem Strom.

Größere Propeller sind außerdem windanfälliger (spielt in der Größe 5-6” aber noch keine wesentliche Rolle) und brechen beim Crash leichter.
Leichtere Propeller kann der Motor schneller beschleunigen und sprechen schneller an, ebenso flachere/mit geringerer Steigung.
Props und Lipozellenzahl sind außerdem auch für die “Akustik” eines Copters mitverantwortlich, wobei jeder anders empfindet, was gut und was unangenehm klingt. Generell sind Copter mit Props mit geringer Steigung und weniger Spannung/Drehzahl leiser (also z.B. ein leichter Copter mit 5030 und 2S).

Man hat bei jedem Motor meist die Wahl zwischen mehreren passenden Kombinationen an Propeller+Lipozellenanzahl. “Passend” heißt dabei, die weder den Motor unterfordern (d.h. max. Schub weit unter den Möglichkeiten des Motors, dann ist der Motor zu groß/wird unnötig mit geschleppt und ein kleinerer Leichterer würde es auch tun) noch überfordern (d.h. Motor überhitzt evtl. und es wird zu viel Strom verbraucht bei kaum mehr Schub als bei einer “passenden” Kombi). Generell steigen die mögliche Propgröße und -steigung mit größerem Motor und niedrigerer Spannung. Heißt: Bei mehr Spannung (Lipozellen) muss man beim gleichen Motor evtl. den Prop eine Nummer kleiner oder flacher wählen und umgekehrt.
Mitunter ist es nötig, die PID-Werte bei 250ern je nach Prop und Lipozellenzahl anzupassen, besonders oft bei 4S.

Grob passt gut:
1306 Motor für 5-4” bei 2-3S (Ausnahme: HQ4045 sind sehr breit, dick und schwer, sollte man erst ab 1804/1806 Motoren verwenden)
1806 für 5” bei 3-4S und 6030 bei 3S
2204 für 5” bei 4S und 6” bei 3-4S
2206 für 6” bei 3-4S

Unser Goodie für Euch nach vielen Motoren und Props die letzten 8 Monate auf dem Teststand und auf vielen Coptern in der Luft die ultimative 1306-2206 Motor-Prop-Tabelle: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1xZOUb0s8bhl44JkGq8dw8v85xyWVcrHz4sfOn2xWZYA/edit?usp=sharing

Marken

Bei 4-7 Zoll (bei anderen Größen kann das anders aussehen) sind z.B. Gemfan&FC Plasteprops akzeptabel und teils günstig, aber rel. weich und auch in der Verarbeitung/Wuchtung nicht so gut, gerade bei höher Belastung/höherer Spannung bringen sie nicht so viel Schub und ermöglichen kein ganz so präzises Fliegen und können sich leider auch mal im Flug zerlegen… Daher in dieser Größe besser gleich HQ, in jedem Fall ab 4S oder wenn Balance/Vibrationen eine Rolle spielen.

Materialien:
•ABS (Gemfan+FC): Weich, Flugeigenschaften bei Vollgas bzw. harten Manövern mäßig, aber verzeihen kleinere “Feindkontakte”. Bei “weißen Stellen” unbedingt austauschen, auch wenn der Prop noch gerade aussieht!
•Nylon/Glasverstärkt (GF) (nur HQ): Sehr guter Kompromiß, schon sehr steif, aber auch noch sehr robust. Unseres Wissens nach sind inzwischen alle 4-6" HQ mind. GF verstärkt, die früheren Versionen ohne GF (waren deutlich weicher, dafür noch etwas haltbarer/crashresistenter) gab es letztes Jahr noch bei einigen 5" HQ Props, heute aber nicht mehr, auch wenn das nicht immer klar aus der Artikelbeschreibung hervorgeht. Im Zweifelsfall den Händler fragen...
•Kohlefaser(CF)verstärkt (Gemfan, HQ): Sehr steif, aber sehr empfindlich, bricht schon bei kleinen Kontakten
•Komplett-CFK-(DirectMount)-Props (erkennbar am gewebten Material): Sehr leicht und steif und sieht hübsch aus, aber nur sinnvoll wenn man sicher crashfrei fliegt: Wenn der Prop nicht brechen kann geht alle Einschlagkraft auf Motor-Lager und Welle! Daher zum Racen ungeeignet.


Bitte vergesst 3 Blatt Props. Sehen schick aus und in der Theorie können sie vielleicht mehr Schub bringen, in der Praxis in dieser Größe und Preislage leider kaum. Die Autoren haben unter zwei dutzend 3 Blatt Props noch keinen gefunden, der besser als sein “Bruder” in 2 Blatt war. Meistens sind sie sogar deutlich schlechter, weniger Schub, mehr Stromverbrauch, klingen übel/lauf unrund und lassen sich prinzipbedingt nur mühsam wuchten. Vielleicht/vermutlich gibt es gute 3 Blatt Props, aber nicht für Multicopter in der Größe 4-9 Zoll.
 
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Teil 3: Elektronik, FPV & Extras

Flight Controller

Für einen 250er Racer braucht man nur Basisfunktionen, da der Copter eh im manuellen (= nur gyrostabilisierten Modus) sinnvoll geflogen werden kann und nur so richtig Laune macht. GPS ist auf einem FPV Racer kaum nötig, sinnvoller ein “Loc8tor” zum Wiederfinden (siehe unten).
Von der recht großen Auswahl:
•NanoWii und kompatible (z.B. Flip 1.5) mit MultiWii, oder auch Selbstbau-FC aus Atmega/Arduino(Nano)+MPU6050
•(Acro)Naze32 und kompatible (MW32, Flip32)
•CC3D mit OpenPilot oder Taulabs (oder andere Taulabs-unterstützte FCs)
•(Mini)APM
•besonders kleine Boards: AfroMini, CC3D Atom...
eignen sich im Prinzip alle, wobei die Zusatz-Flugfunktionen wie AltitudeHold/PosHold/RTH oder die APM-Flugmodi die auf erweiterter Sensorik basieren quasi nie benötigt werden oder sogar kontraproduktiv sind. Manche Firmwares haben aber nette Racer-Features wie z.B. die LED-Streifen-Funktion in Cleanflight. Die Autoren verwenden gern die AcroNaze32, welche mit CleanFlight bespielt, auch immer wieder softwaretechnische Neuerungen zu bieten hat. Weitere Informationen zu FlightControllern und dazugehörigen Firmwares (und Alternativen!) finden sich in anderen Diskussionsfäden dieses Forums und würden den Rahmen hier sprengen.
Für 4S bzw. bei sehr starker Motorisierung ist es meist nötig, sich näher mit den PID-Einstellungen und ggfl. PID-Controllern (sofern vorhanden) der FC-Software zu beschäftigen. Während MultiWii schon mit default-Einstellungen meist passabel fliegt, brauchen baseflight/cleanflight und OpenPilot manchmal ein paar mehr Anpassungen.

Stromverteiler

Um alle Komponenten vom Lipo mit Strom zu versorgen, gibt es mehrere Lösungen:
1. Superleicht und günstig aber etwas mehr Arbeit ist ein gelöteter Kabelbaum - am besten für einen Quad gleich auf sechs Leitungen aufteilen, 4x ESC, 1x FC (dünn) und 1x Videokomponenten (Filter, Sender, Kamera). Für die übliche Auslegung für 10-20A maximale Strombelastung je Motor und bei nicht allzu langen Wegen reicht AWG14/16 am Akku bis zur Verteilung, dann mit AWG18/20 weiter. Eine sehr gute Anleitung zum Löten hier <https://vimeo.com/89350073> . Varianten sind auch denkbar, z.B. beim H-Quad erst mal drei Abzweigungen hinten, dann dickes Kabel nach vorne weiter, dann noch mal drei Zweige, um die ESCs elegant in die Arme zu bekommen:
qr-kabelbaum.jpg
2. Einfacher Stromverteiler, am besten im Format 35x35 wie z.B. das Afro Board, so dass man ihn unter Standard FCs mit den gleichen Bohrungen setzen kann. Nicht schwer, auch für Einsteiger sehr einfach zu löten und vor allem können sehr einfach auch später noch weitere Stromverbraucher (LEDs, FPV Komponenten, etc.) angeschlossen werden:
afro.jpg
3. Stromverteiler mit integrierten BECs werden immer beliebter, da für viele FCs und HD-Cams oder WS2812-LED-Streifen eine stabile 5V-Versorgung benötigt wird oder beim Betrieb mit 4S evtl. auch 12V für einige Verbraucher (LED-Stripes, VTX, etc.).

4. Stromverteilung integriert in den Rahmen (PDB): Ist eine elegante Lösung, bedingt aber GFK als Trägermaterial, was schwerer oder etwas weniger steif als CFK ist. Je nach Hersteller manchmal teurer und für einen anderen Copter oder Rahmen natürlich nicht mehr zu gebrauchen. Im Crashfall ist mehr kaputt bzw. die Reparatur komplizierter. Wird z.B. auch für den QR270 in der GFK Version kommen. Da auf einer solchen Rahmenplatte viel Platz ist, sind u.U. andere sinnvolle Komponenten wie der Video-Filter, Strommessung, LEDs oder gar OSD mit integriert oder auflötbar oder auch direkter ESC-Anschluss möglich. Ein schönes Beispiel ist das CleanHawk Board für den Emax 250 Frame:
cleanhawk.jpg
Es gibt auch Mischformen, wie das Lumenier Fury PDB für den QAV250. Im Prinzip ähnlich wie das CleanHawk, aber es ist kein tragendes Teil, sondern wird zusätzlich unter den normalen Rahmen geschraubt.

Lipos

Die Lipowahl ist nicht so schwierig, fast alle 250er können mit 3S (=3 Zellen a 3,7V Nennspannung bzw. 4,2V Maximalspannung wenn voll) fliegen, die meisten auch mit 4S, sofern das alle Teile (ESCs, FC, Cams, Videosender) 4S verkraften bzw. mit zusätzlichen Spannungswandlern ihre jeweils zulässige Spannung erhalten.
4S erhöht in der Regel Schub und Beschleunigung/Speed des Copters erheblich, führt aber (sofern man die größere "Power" auch abruft) auch zu höherer Last für Motor, ESC und Lipo und evtl. sogar zu kürzeren Flugzeiten. 4S Lipos sollten von der Kapazität daher bei 250ern nicht kleiner als 3S Lipos gewählt werden, obwohl sie natürlich rechnerisch 33% mehr Energie als ein 3S-Akku gleicher Kapazität enthalten.
Generell sollten Lipos für 250er eine hohe C-Rate haben. Die C-Rate bezeichnet den maximalen Strom, den der Lipo auf Dauer den Verbrauchern/Motoren geben kann: 1C bezieht sich auf Nennkapazität des Lipos, also als Beispiel bedeutet 30C bei einem 1300mAh Lipo = 30x1300mA = 39A Dauerstrom maximal, bei einem 2200mAh Lipo = 66A oder 50C bei 1300mAh = 65A Dauerstrom-Belastung (natürlich für alle Motoren gleichzeitig).
Mindestens echte 30C sollten es schon sein, bei Billiglipos besser mind. 40C. Alternativ kann man auch einen Lipo mit mehr Kapazität statt höherer C-Rate nehmen (siehe Beispiel oben 2200mAh/30C statt 1300mAh/50C).
Und generell sollte man Lipos bei 250er nicht zu klein wählen (der genaue mAh Wert ist nicht entscheidend, ruhig ein paar verschiedene Größen probieren), da der Lipo sonst den nötigen Strom für Vollgas nicht oder nur ganz am Anfang des Fluges liefern kann. Üblich sind um die 1000mAh für die Miniklasse, 1300-1800 für die Midiklasse und 1600-2200 für die Maxiklasse.
Auch bei FPV-Race-Coptern gilt die Daumenregel: Akkugewicht ca. halbes Copterleergewicht bzw. der Akku sollte ein Drittel des Abfluggewichtes ausmachen. Das ergibt dann in der Regel je nach Flugweise und Antriebsauslegung um 10min Flugzeit bei ruhigem Flugstil, aber auch genug Agilität. Zum Racen kann es gern auch ein etwas kleinerer Akku sein weil der Copter dann noch agiler wird. Allerdings muss der Akku dann eine entsprechend hohe C-Rate aufweisen (mindestens echte 30C sonst eher schon 40C).

Achtung: Viele Elektronikkomponenten am Copter und auch einige ESCs verkraften nur 3S bzw. 12V und würden mit 4S zerstört, dann muss diesen für 4S Betrieb ein Spannungsregler vorgeschaltet werden (siehe weiter unten)

Lipo-Bezugsquellen:
Die größte Auswahl, schnell, zollfrei und preiswert bekommt man vermutlich bei Hobbyking im Europe Warehouse. Die Fülle der verschiedenen Eigenmarken ist etwas verwirrend, unserer Erfahrung nach geben die sich aber alle nicht viel und sind meist alle eher billige Lipos, die weniger C verkraften als angegeben und kürzer leben als (dafür oft doppelt so teure) Markenakkus. -> für den Anfang die beste Wahl, ruhig ein paar mehr und verschiedene günstige bestellen.
SLS: Ein guter deutscher Shop für wesentlich bessere Markenakkus, geprüft, haltbarer und mit realen/glaubwürdigen C-Raten. Dafür deutlich teurer, besonders seit der Euroschwäche Frühjahr 2015, aber den Preis wert! -> 1. Wahl wenn es auf Zuverlässigkeit oder sehr hohe und echte C-Raten ankommt und man mit seinen Lipos umzugehen weiß und nicht jedes Wochenende einen lyncht (was bei 4S sehr schnell gehen kann mit nur 1-2min zu lang flott geflogen...). SLS Akkus sind robuster als billige Chinaakkus, da Alu-Schutzplatten verbaut sind, überleben aber ungünstige harte Einschläge auch nicht.

Akkus sollten im Sinne der Lebensdauer, Zyklen und vor allem Stromfestigkeit nicht völlig leer geflogen werden. Für den Einstieg empfiehlt sich daher die Benutzung eines Akkupiepers der am Balancer Port eingesteckt, mit fliegt und warnt wenn der Akku leer ist bzw. Unterspannung auftritt. Wenn man seine Akkus kennt kann man auch nach Timer fliegen, viele Fernsteuersysteme erlauben auch die Übermittlung der Akkuspannung an die Fernsteuerung per Telemetrie (+Ansage). Eine weitere Möglichkeit zur Spannungsüberwachnung ist die Benutzung eines einfachen OSDs im Videobild.


FPV Cam

Warum überhaupt noch eine FPV Cam und nicht einfach Live Out der oft ohnehin an Bord befindlichen FullHD Cam nutzen? Ganz einfach, die FullHD Cams haben in der Regel eine zu hohe Latenz/Verzögerung und sehr langsame Dynamikwechsel (z.B. bei Flug aus der Sonne in den Schatten oder umgekehrt), das reicht vielleicht zum gemütlichen GPS-Schweben mit einem Phantom oder eine Naza, aber nicht für FPV Racing, damit würden metaldanny und charpu Letzte in jedem Anfängerrennen…
Ähnliches gilt oft auch für FPV Cams mit Aufzeichnung (auf Micro SD), der Live-Out erfolgt irgendwie erst nach dem Schreiben auf Karte und somit zu stark verzögert (frei nach Frickler… ;-) ).
FPV Cams sind dagegen auf sehr kurze/kaum merkbare Latenzen und schnellere Dynamikwechsel und größeren Dynamikumfang optimiert.

Der Klassiker bzw. Standard ist die 600TVL CCDKiller Fatshark (mit 5V Versorgung - und im Gegensatz zu den sonst verwendeten CCD-Cameras eine CMOS-Kamera). Gutes Bild bei wenig Gewicht (ca. 10g) und sehr kompakten Abmessungen und geschlossenem schützendem Gehäuse. Unter der 600er empfehlen wir nicht, der Vorgänger mit 420TVL hat z.B. schon ein sichtbar schlechteres Bild.

Die Fatsharks sind aber sowohl preislich als auch technisch inzwischen überholt, sie kosten immer noch um die 50 Euro, mit etwas Glück auch mal 42-45 Euro, während man seit etwa 2014 FPV Cams (eigentlich CCD-Sicherheitskameras, der Hersteller hat den FPV-Markt aber nun klar erkannt :) ) ab ca. 30 Euro bekommt, die ein besseres Bild bieten und vor allem einen viel besseren Dynamikumfang und schnellere Dynamikwechsel. Sehr gut für wenig Geld und noch rel. leicht z.B. die Runcam PZ0420 bzw. PZ0420M (12g im kompakten 28mm-Format, aktuell Favorit der Autoren) mit 600TVL Sony Sensor, die es in drei Varianten gibt, nackt, mit rel. großem Plastikgehäuse und neu, gut geschützt, mit silbernen Alugehäuse. Die “nackte” und die Aluversion vertragen außerdem Eingangsspannung von 5-17V, was ein Vorteil sein kann. Viele VTX brauchen z.B. mehr als 5, dann kann man VTX und Cam an denselben z.B. 12V Spannungsregler hängen (eine Cam für 5V braucht dagegen einen eigenen Spannungsregler).
Einziger Nachteil zu den Fatsharks: Sie sind etwas größer&schwerer (ca. 12-18g), für ganz kleine Copter der Miniklasse kann daher eine 600er Fatshark noch interessant sein.

Größere FPV Cams meist mit einem 800-900TVL Sony Sensor sind etwas aus der Mode gekommen (außer Effio-V), da sie noch einmal teurer, größer und vor allem deutlich schwerer sind, da die noch bessere Bildaufbereitung CPU-intensiv ist und einen zusätzlichen (schweren) Metall-Kühlkörper oder ein Metallgehäuse (leider meist Stahl und kein Alu) benötigt. Preis ab ca. 40 Euro, manche Klassiker aber auch noch ab 65 Euro, Gewicht ab ca. 40g (was schon eine FullHD Cam wie Mobius wiegt), bei nur etwas besserer Bildqualität als die 600er Runcams. Wenn es aber die beste FPV Bildqualität sein soll und das Gewicht weniger entscheidend ist (z.B. bei größeren Modellen) sind die 800-900er weiter erste Wahl.

Nicht blenden lassen sollte man sich ausschließlich von der TVL-Angabe, z.B. gibt es einige 700TVL-Modelle am Markt die kein WDR (Wide Dynamic Range) unterstützen, d.h. beim Blick auf die Sonne den Boden fast schwarz blenden und damit ungeeignet zum FPV-Fliegen sind.

Für FPV Flug draußen bei Tag nimmt man in der Regel Brennweite 2,8mm und mit IR geblockt/gesperrt bzw. mit IR Filter für bessere Farbwiedergabe (ohne Filter/mit IR offen ist aber auch ok und vor allem nachts/bei Dämmerung von Vorteil). 3.6mm Linsen haben einen zu starken Zoom und sind zum Fliegen ungeeignet. Eine Linse mit 2.1mm Brennweite bietet noch mal wesentlich mehr Umsicht/Fischaugen-Effekt und hat in gewissen Situationen Vorteile, bietet aber deutlich verfälschte Entfernungswahrnehmung und Racing-Tore sind auf mittlere Entfernung schwerer zu entdecken als mit einer längeren Brennweite. Eine 2.5mm Linse ist ein Kompromiß, mehr Sicht nach unten und in die Kurve als bei 2.8mm aber nicht allzu viel Fischaugen-Effekt.

FullHD Cam

Hier könnte man wiederum fragen: Wozu noch eine rel. schwere&teure&empfindlichere FullHD Cam, wenn man doch schon eine FPV Cam nutzt? Hier ist das deutlich bessere Bild der FullHD Cam ausschlaggebend, das ohne Live Übertragung direkt auf dem Copter aufgezeichnet sehr gut ist (und man sieht natürlich auch keine Verzögerungen) und das nachher für Betrachter am PC/im www sehr eindrucksvoll wirkt, man kann sogar erträgliche Fotos/Standbilder herausholen. Das am Boden aufgezeichnete live Bild der FPV Cam mit meist nur VGA Auflösung und zusätzlich mit den Übertragungsstörungen ist dagegen ziemlich “mau”, damit können allenfalls FPV-Flieger etwas anfangen, Außenstehende werden oft sagen “Was soll denn das sein???”.
Allerdings macht eine FullHD Cam auch nur Sinn, wenn es was zu sehen gibt, wenn man z.B. besonders spektakulär fliegt oder beim Race mit anderen Coptern. Für gemütliches Schweben über den den Acker um die Ecke ist sie auf einem unruhigen/wackligen FPV Racer recht uninteressant, dafür ist ein größerer stabilisierter Copter mit GPS, Baro und Gimbal besser.

Auch wenn mancher nur das Beste will und viele einschließlich bekannter Größen wie Charpu u.a. damit fliegen: Wir halten eine GoPro am kleinen 250er Racer für relativ überflüssig, seit es gute kleine leichte günstige FullHD Cams wie Mobius oder RuncamHD gibt. Die GoPro ist 4-6mal so teuer. Es gibt zwar inzwischen sehr günstige gute GoPro Clone wie SJ4000 oder Xiaomi Yi (erster Clon mit 60fps bei FullHD), aber auch für diese gilt wie für die GoPro, dass sie alle fast doppelt so groß&schwer sind wie Mobius/RuncamHD und sie machen nur ein etwas besseres Bild, das aber vor allem durch die ungünstigen Bedingungen auf 250er Racern (Vibrationen, meist nur mäßige Entkopplung und kein Gimbal) am Ende nur wenig Mehrwert bietet. Cracks wie Charpu o.ä. bekommen teilweise auch von Herstellern Material gestellt und müssen vermutlich eine geschrottete GoPro4 nicht mal oder nicht zum vollen Preis bezahlen.
Mobius oder RuncamHD drauf und immer gute FullHD Videos haben und wenn man mal eine schrottet oder verliert, ist es kein Weltuntergang.
Aber auch günstige FullHD Cams sollte man erst montieren, wenn man etwas Übung hat!

Videosender/VTX

Das Videosignal kann in D überlicherweise über 2,4 oder 5,8 GHz übertragen werden. Da 2,4 GHz heute meist bereits durch die Funke belegt ist, wird meist 5,8 GHz verwendet. Hier gibt es das größte Angebot an Teilen und man benötigt außerdem nur kleine/kompakte Antennen (gut für unsere kleinen Racer…) und hat auch technisch einige Vorzüge gegenüber anderen Bändern. Größter Nachteil von 5,8 GHz: Es ist rel. anfällig gegenüber Hindernissen, eben noch gutes live Bild, dann nur wenige Meter hinter einem Baum oder eine kleine Baumreihe gesunken und das Bild ist schnell ganz weg.
Es gibt verschiedene Bänder und Kanäle, ein Band bietet in der Regel 7-8 Kanäle, ein ImmersionRC/Fatshark VTX hat in der Regel nur ein Band/8 Kanäle, sog. 32 Channel Systeme bieten 4 Bänder und 4x8=32 Kanäle. Wichtig ist das das Kanal bzw. Band von VTX und RTX zusammenpassen!

Verwendet werden darf in Deutschland bei 5,8 GHz maximal 25mW Sendeleistung, die bekanntesten 25mW VTX sind:
•ImmersionRC (oft bzw. lange auch von Fatshark bzw. mit Fatshark Brillen angeboten): Rel. teuer, groß und schwer, dafür sehr gut und zuverlässig und schon mit Spannungsfilter für VTX und 5V Spannungsregler für die (Fatshark) Cam oder Mobius
•FT951: klein, leicht, gut, günstig, der Favorit der Autoren, in D z.B. hier bei FPV1 zu bekommen
•Skyzone (Bezeichnung “TS….”) und Boscam: klein, leicht, günstig, leider streuen sie oft sehr stark und stören dann schnell das Bild anderer FPV Flieger in der Nähe

In anderen Ländern darf auch mehr Sendeleistung verwendet werden (bitte jeweils vorher informieren!), was größere Entfernungen ermöglicht und eine etwas geringere “Hindernisanfälligkeit” bewirkt; Anbieter sind meist die gleichen Hersteller wie oben. Zum Racen sind aber die legalen 25mW völlig ausreichend.

Achtung: VTX mögen es nicht, ohne Antenne betrieben zu werden und können dabei (je nach Sendeleistung) sehr schnell bzw. in Sekunden zerstört werden. Sprich: Immer Antenne dran bzw. nie Lipo anschließen, wenn gerade mal keine Antenne drauf ist!

Videoempfänger/VRX

Am Boden braucht man einen zum VTX passenden VRX. Dieser kann fest oder modular in Brille oder TFT verbaut sein und ist dann rel. klein. Brille oder TFT lassen sich aber auch immer von einem externen, meist größeren Receiver speisen. Wenn dieser noch ein Diversity bzw. Duo ist, hat er intern zwei Empfänger, jeder mit eigener, anders ausgerichteter Antenne und automatischer Umschaltung auf den mit dem gerade stärksten Signal, so kann man z.B. typische Funklöcher von zirkular polarisierten Antennen (z.B. genau über dem Piloten) vermeiden bzw. abdecken.
Den meisten FPV Race Piloten reicht heute ein guter RX in der Brille mit SPW Antenne, was viel Aufwand und ”Kram” (zu Schleppen) oder auch Kosten spart.
Uns scheinen bisher Nexwave hochwertiger als Boscam (streuen manchmal über mehrere Kanäle), daher die Empfehlung zu ImmersionRC (Duo) Empfängern bzw. den Nexwave Brillenmodulen für Fatshark.

Noch ein Wort zu den verschiedenen Videobändern A B E F: Die sind nicht ganz unabhängig, sondern bezeichnen einen Satz von 8(B: nur 7) Frequenzen die alle im Bereich um 5,8 GHz liegen und für das jeweilige Band theoretisch störfrei nebeneinander betrieben werden können. Jedoch sind die Bänder verschieden sortiert und die Frequenzen überlappen sich “fast”: Beispielsweise stören sich Band E Kanal 2 mit 5845 Mhz und Band B Kanal 6 mit 5840 Mhz weil sie nur 5 Mhz auseinander liegen. Für eine ordentlich stabile Trennung sind ca. 40 MHz Abstand zu wählen (d.h. vier Videolinks können fast immer sicher gleichzeitig betrieben werden), wenn man LHCP und RHCP abwechselnd betreibt und die Leistungsklassen der Sender nicht sonderlich differieren ist auch mehr drin. ImmersionRC ist daher dabei ein sogenanntes Racingband zu propagieren mit Kanalabständen von 37 MHz gleichmäßig über das ganze 5,8 MHz Band verteilt so das dann 8 Piloten gleichzeitig fliegen können mit größtmöglichem Frequenzabstand. Einige Selbstbauprojekte haben daher ihre 32 Kanäle schon auf 40 erweitert. Beim Betrieb ist natürlich darauf zu achten nur die im jeweiligen Land erlaubten Frequenzen auch zu nutzen.

5,8GHz Antennen

Wichtig für eine gute Reichweite ist eine gute bzw. bessere Antenne als die bei VTX/RTX meist mitgelieferten linear polarisierten Rundstabantennen (die aber super Crashresistent sind ;) ). Am besten und besonders für Race Copter universell nutzbar sind zirkular polarisierte Antennen, die aussehen wie eine Blüte mit Blättern. Dabei wird nach Anzahl und Ausrichtung der Blätter unterschieden. Blätter nach rechts geneigt = rechtsdrehend/RHCP, nach links geneigt = linksdrehend/LHCP. Welche Drehung man verwendet ist egal, es sollten nur VTX und RTX Antenen gleicher Art sein. Bei vielen FPV Piloten gleichzeitig am Start kann man mit je einem LHCP und einem RHCP fliegend die zur Verfügung stehenden Bänder bzw. Kanäle noch besser ausnutzen bzw. eine noch bessere Trennung zum Kanal-Nachbarn schaffen.

6 und 5 “Blätter” (Hexaleaf/Fiveleaf) sind rel. selten bzw. teuer. Üblich sind 4 Blatt (= Skew Planar Wheel (SPW)) und 3 Blatt (= Cloverleaf (CL)), wobei die frühere Einteilung SPW für VRX und CL für VTX heute nicht mehr so genau genommen wird, manche Hersteller nutzen schon nur noch SPW.
Wenn man RHCP mit LHCP-Antennen mischt vergibt man mögliche Reichweite, und sieht die Bildverschlechterung sofort.
Wir empfehlen für FPV Racer preiswerte CL/SPW Antennen (selbst aus D ab ca. 15 Euro das Paar), da diese am Copter auch mal kaputt gehen, da lohnt sich eine teure Edelantenne nicht und die letzten 20m Reichweite rausquetschen ist bei einem FPV Racer nicht entscheidend. Außerdem sinnvoll am Copter: eine geschlossene Antenne, d.h. mit einem Plastikdeckel um die Blätter, da diese beim Crash schnell verbiegen und so Empfangsleistung einbüßen und zurückbiegen ist weder exakt noch unbegrenzt möglich.

Patch- und Helixantennen sind Empfangsantennen mit einem stark ausgerichteten bzw. trichterförmigen Empfangsbereich, die man für Flüge in größer Entfernung und in einer Richtung verwendet, für ein FPV Race Copter sind sie in der Regel weniger sinnvoll.

Es gibt zwei gängige Anschlüsse, SMA (Antenne mit Stecker/Pin in der Mitte, VTX bzw. RTX dementsprechend mit Buchse/Loch in der Mitte) und RP-SMA (andersrum). D.h. die Antennen müssen zu VTX/VRX passen, d.h. Antenne und VTX/VRX alle SMA oder eben alle RP-SMA, was man bei Chinaware leider manchmal nicht 100% exakt vorher erkennen/rauslesen kann. Es gibt notfalls auch Adapter, diese verschlechtern aber den Empfang etwas und sind auch rel. schwer.

Die VTX Antenne am Copter sollte etwas entfernt von der Empfangsantenne des normalen RX am Copter sein, nicht gerade beide direkt nebeneinander, sonst können sie sich gegenseitig stören.

Bildausgabe per TFT oder Brille

Die einfachste und günstigste Bildausgabe am Boden geht über einen TFT, meist 7-8”. Wichtig dabei, dass der TFT bei schwachem Signal (was bei FPV oft vorkommt) nicht abschaltet (sog. “Bluescreen”). Sehr gut z.B. Foxtech M700/M800, die man mit etwa Glück auch mal ohne Zoll und langes Warten baugleich bei Hobbyking im EU-Lager unter Fieldview 777/888 bekommt, auch mit schon internem VRX für nur geringen Mehrpreis.

Schnelles/dynamisches FPV Fliegen bzw. Racen nach TFT ist aber schwierig bzw. nie so gut möglich wie mit einer FPV Brille, die einen exakteren Eindruck vermittelt und volle Konzentration ermöglicht, besonders bei hellem Sonnenlicht. Gute Fertige FPV Brillen sind leider sehr teuer, wir empfehlen die bekannten Fatsharks erst ab der Dominator V2, die beim schwachen Euro derzeit leider bei 400-450 Euro liegt. Aber die einfacheren aktuellen Fatsharkmodelle sind im Vergleich einfach zu schlecht bzw. mit ihrem kleinem Bild und immer noch nicht gerade billig. Eine auch nicht ganz günstige Alternative, aber technisch top ausgestattet, ist die Skyzone Diversity v2 Brille (von den Autoren nur kurz probiert, wer kann mehr dazu sagen?).

Die preiswerte und erstaunlich gute bzw. für manche sogar bessere Alternative (die ein sehr großes Bild ermöglicht) ist der Selbstbau einer FPV Brille aus einer Skibrille und einem 4-5” TFT, der mit schwarzem Schaumstoff auf dem richtigen Abstand vor den Augen gehalten wird und einer Linse (die den nötigen Abstand noch einmal deutlich reduziert, um keinen zu argen “Tunnel” vor dem Kopf zu haben), wahlweise mit externem oder auch internem VRX möglich. So eine Brille ist etwas klobig, nicht so schick wie die teuren fertigen, dafür hat man ein sehr gutes Bild zum Preis von deutlich unter 100 Euro.
Einige Shops wie Hobbyking oder Banggood bieten auch schon fertige Sets für Eigenbaubrillen an, wo nur noch ein RX fehlt, z.B. Hobbyking Quanum Goggle V2.
Ganz neu (Juni 2015) die Edelvariante der Selbstbaubrillen, die Headplay HD, die mit üppigem 7” TFT und allem wichtigen fertig integriert kommt, RX, HDMI, Lipo etc. und dazu recht ansprechend verpackt/weniger “Bastelimage” als reine Eigenbaubrillen und gutem Tragekomfort, aber immer noch ein ziemlich großer und schwerer Klotz (bzw. bei 7” erst recht). Mit ca. 300 Euro deutlich teurer als Eigenbau, aber immer noch deutlich unter guten normalen Fertigbrillen. Das Bild ist spektakulär groß/breit (FOV fast doppelt so groß) und man kann eine Unmenge (bzw. mehr) an Details erkennen als bei den fertigen üblichen Brillen mit 30-45 Grad FOV. Aber es scheint auch, dass die riesige Größe bzw. generell dieser Typ FPV Brillen nicht ganz so ideal für schnelles FPV Racing ist, da Auge&Hirn etwas länger brauchen, um zwischen Mitte und Randbereichen “umzuschalten”, etwas wie im Kino in der allerersten Reihe sitzend. Auch sind bei FPV Races die vorderen Plätze derzeit eigentlich immer mit normalen Fertigbrillen besetzt.
Für gemütlicheren FPV Flug oder mit größeren Coptern und evtl. anderen “Zielen” (wie z.B. Camcopter für Foto/Video) ist die Headplay aber vermutlich ideal.

Recorder: Als schnelle einfache Aufzeichnung (zum Nachvollziehen später und wenn man ohne FullHD unterwegs ist) oder für den Fall eines Absturzes kann man das live Bild am Boden auf einem Recorder aufzeichnen, was das Wiederfinden anhand der im Bild zuletzt sichtbaren Umgebung und der eventuellen OSD Einblendungen stark erleichtern kann.
Neuere bessere (teure...) FPV Brillen wie Dominator V2 und HD und Skyzone Diversity V2 haben sogar bereits einen Recorder integriert und sparen so auch hier nochmal zusätzlichen sperrigen “Kram” und Aufwand für Verkabelung und Stromversorgung.

Groundstation

Unter Groundstation versteht man im einfachsten Fall nur einen Video-RX auf einem Stativ etwas erhöht (dann hat man rundum, auch bei Modell hinter dem Piloten guten Empfang), oft noch mit Recorder und/oder TFT (oder Laptop für beides in einem), für besseren Empfang mit Diversity RX und mehreren Antennen, für allerbesten Empfang auch auf große Entfernungen gar mit Tracker, wo RX&Antenne dem Modell folgen. Früher war eine Groundstation quasi Standard, inzwischen bei FPV Racing mit kleinen Coptern und “mal eben schnell” flexibel an allen möglichen Orten zusammen mit anderen racen sind sie deutlich seltener geworden und viele Brillen haben inzwischen interne RX, was bei guten Antennen und gutem VTX meist ausreicht und Geld und unnötigen “Kram” und zusätzliche Stromversorgungen spart (vor allem wenn mal mal zu Fuß oder mit dem Rad zu einer Location will).

Spannungen, Regler/BEC, Filter

Wie oben schon erwähnt, vertragen viele Komponenten am Copter keine 4S. Generell muss egal ob 3 oder 4S für jedes elektronische Bauteil vor(!) dem ersten Anschließen eines Lipos geprüft werden, mit welcher minimalen und maximalen Spannung es arbeitet!
Die richtige Ausgangsspannung aus in der Regel höherer Eingangsspannung lässt sich mit einem sog. UBEC oder Spannungsregler erzeugen. Größere ESCs haben oft ein BEC für 5V (nur 5V) onboard, die neueren kleinen ESCs nicht. Bitte bei ESCs mit BEC maximal Plus von einem ESC-BEC zur FC legen (um diesen zu versorgen), nicht mehrmals/nicht Plus aller ESC-BECs an die FC legen!

Zusätzlichen UBECs sind in passender (nicht zu großer) Größe (d.h. maximal benötigter Strom) inzwischen sehr klein und günstig möglich, die früher üblichen rel. großen und schweren 2-3A BECs sind für kleine leichte 250er Racer aus der Mode gekommen. Besonders beliebt sind die kleinen zuverlässigen Pololu Stepdown Regler mit hoher Schaltfrequenz (1,5MHz), meist nur so groß wie ein Fingernagel und unter 1g.
becs.jpg
(Pololu Stepdown 5V/600mA (ohne Pins unter 1g) und “altes” 5V/3A Riesen-BEC (dessen 3A man fast nie brauchte...))

Sehr praktisch sind kleine Stromverteilerboards (siehe oben), die neben den Lötpads zur Versorgung aller ESCs und weiterer Komponenten mit Lipospannung (was es schon lange gibt) jetzt auch schon 5V und 12V BECs onboard samt Lötpads für die jeweilige Ausgangsspannung haben, was sehr komfortabel und kompakt ist. Es gibt auch BECs mit einstellbarer Ausgangsspannung, diese können aber das FPV-Videosignal stören und sind auch selten mal in ihrer Spannung nicht konstant/die Ausgangsspannung kann sich verstellen.
Auch FC und RX brauchen fast immer eine reduzierte Spannung, meist 5V.

Grobe Richtwerte zum Verbrauch der Komponenten für die Dimensionierung der BECs: FC bis 50-100mA, Fernsteuer-Empfänger bis zu 100mA selten auch mehr, CMOS Cam ca. 50mA, CCD Cam 100-200mA, Videosender ungefähr Sendeleistung in mA statt mW. Lediglich der Ladestrom einer HD-Cam fällt mit bis zu 500mA mehr ins Gewicht und natürlich LEDs (WS2812B maximal 60mA pro LED; macht bei 16 LEDs schon knapp 1A). Ohne Versorgung der HD Cam und vieler LEDs sind BECs mit mehreren Ampere Belastbarkeit daher meist überdimensioniert. Das Aufteilen der Stromversorgung ein für BEC RC-R+FC und ein weiterer für Videoelektronik kann auch zur Signalverbesserung beitragen.

Oft wird für FPV Fliegen vor FPV Cam und VTX ein sog. Spannungsfilter empfohlen, der Störungen und Spitzen herausfiltert und so die Reichweite des Bildsignals oft noch einmal deutlich erhöht. Diese Filter sind allerdings mit Kondensator und Spule für 250er Copter schon rel. groß&schwer (für 4S 8-10g). Oft findet mit kleinen (hochwertigen) Spannungsreglern für FPV Cam und VTX (die wie oben erklärt ohnehin meist nötig sind) bereits eine ausreichende Filterung statt, zumindest ist eine deutliche Verbesserung der Bildreichweite festzustellen.
Filter oder zumindest Spannungsregler sollte immer vor FPV Cam und VTX sein. Manche hochwertigen Videosender (Ifrontech oder ImmersionRC/Fatshark) haben eine gute Filterwirkung schon integriert und haben eine extra Versorgungsspannungsleitung für die Kamera, die dann ebenfalls schon gefiltert ist.
In jedem Fall sollte man FPV Cam und VTX nicht mit direkter Lipospannung betreiben, auch wenn es je nach Setup (z.B. nur 3S Lipo und alle Teile können 12V) möglich ist. Kaputt macht man damit nichts, aber man verschenkt Bildreichweite, was man auf kurze Entfernungen evtl. noch nicht mal merkt.

Telemetrie, TX/RX und Failsafe

Welches System bei Funke/Sender ist oft auch eine Glaubensfrage oder Tradition, wir wollen daher nicht näher auf die drei größten Systeme Graupner, FrSky und Spektrum eingehen. Vom Preis her bietet aktuell aber eine FrSky Taranis schon ohne “Mods” oder Änderungen vermutlich am meisten bzw. für rel. wenig Geld so viel, wie andere Hersteller erst sehr viel teurer.
An Extras ist für einen 250er Racer Telemetrie (in erster Linie für Spannungsüberwachung) sinnvoll und wenn man wie vermutlich die meisten mit FPV Brille fliegt Sprachansage, wenn das Budget es erlaubt, also am besten gleich eine Funke wählen, die diese Features ohne Zusatzmodule (die zusätzlichen Platzbedarf und Gewicht bedeuten würden) bietet. Telemetriewerte können auch über ein sog. OSD (On Screen Display) in das live Bild eingeblendet werden, was evtl. günstiger ist als Funke+RX mit Telemetrie, dafür aber schwieriger einzurichten.
Spannungsüberwachung per Telemetrie wird inzwischen auch von FC-Firmwares wie Cleanflight und Baseflight unterstützt und ist sehr einfach einzurichten, meist/am einfachsten für FrSky/Taranis.

Beim RX sollte man einen kleinen&leichten aber full/long range RX nehmen, da man FPV oft weiter fliegen kann, als auf Sicht. Ebenfalls nützlich und Gewicht und Verkabelung zu sparen ist die Verwendung von PPM bei RX und FC.
Bei FrSky dürfte der am häufigsten für 250er verwendete RX wohl der D4R-II sein, der klein und rel. günstig ist und Telemetrie und PPM hat. Die überarbeitete Variante (spricht allerdings kein PPM sondern SBUS, ein digitales Protokoll, das die FC verstehen muss) ist der X4RSB.

Die Antennen ordnet man für besten Empfang am besten V-förmig an, was mit Kabelbindern und Schrumpfschlauch sehr einfach und leicht geht:
qr-red.jpg
(Kabelbinder in Framelöcher, Schrumpfschlauch mit Antenne einschrumpfen, fertig. Videoantenne mit Deckel als Schutz)

Von Orange Sats für DSM2 (weil so schön klein und leicht) z.B. für besonders kleine&leichte FPV Copter rate ich ab, ich habe etliche Male verschiedene FPV Copter damit immer wieder zu Fuß holen müssen, wo noch gutes Bild bestand, aber der Sat aufgab und der Quad runterplumpste.

Apropos Plumpsen, Thema Failsafe: Was passiert, was soll passieren, wenn der Copter einige Sekunden kein Steuersignal mehr erhält, die Verbindung bzw. TX/RX gestört sind? Bei einem großen teuren empfindlichen Copter mit GPS und RTH kann man je nach Situation verschiedener Meinung sein, aber bei einem robusten 250er Racer ist die Antwort eindeutig: Die Motoren sollen am besten sofort ausgehen und der Copter runterplumpsen, das wird in der Regel den wenigsten Schaden anrichten, an der Absturzstelle und am Copter (einem 250er passiert dabei außer Props kaum etwas) und er fliegt nicht mehr weiter/keine Gefahr eines großen “Flyaways”. Failsafe/”was tun bei Signalverlust” kann in der Regel sowohl im RX als auch in der FC eingestellt werden, wobei in der Regel der RX die entscheidende Stelle ist, er gibt im Failsafe-Fall die vorher dafür eingestellten Kanalwerte (also in unserem Fall: Gas und Schalter für Armen auf Null, alles andere mittig) an die FC, d.h. die FC merkt gar nichts von einem Signalverlust, erst wenn der RX stromlos wäre, sie selbst aber noch Strom hätte (was möglich ist, aber in der Praxis eher selten vorkommt).

OSD

Hier müssen wir leider bislang passen, da wir das noch nicht selbst im Einsatz haben und beim FPV Racer bisher mit Telemtrie über die Funke gut zurechtkommen. Wir denken auch, dass für richtig schnelles Racing OSD eher stört, weil man keine Zeit&Konzentration hat, es abzulesen oder es vielleicht im entscheidenden Moment sogar mal etwas verdeckt.
Für etwas "zahmeres" FPV oder z.B. auch für Zuschauer (Name das Piloten, Geschwindigkeit, etc.) ist aber OSD evtl. nett oder um wie z.B. beim Vortex Settings direkt am Copter auf dem Platz ohne Laptop/Handy/USB/Bluetooth einfach über das OSD ändern kann.
Wer etwa zu OSD im Einsatz bei FPV Racern sagen bzw. schreiben kann und will etwa im Stil des bisherigen Leitfadens (kein 10bändiges Werk aber auch nicht nur Copy&Paste irgendeines Wiki-Eintrages), einfach bei schnellmaleben oder mir per PN melden.

Wiederfinden/Ortung:

Aus eigener leidlicher Erfahrung sind Hilfsmittel zur “Ortung” des Copters nach Absturz sinnvoll, gerade bei einem kleinen FPV Racer, den man FPV meist weiter weg fliegen kann als auf Sicht und mit dem man häufiger abstürzt. Mögliche Lösungen sind:

•Viele ESCs piepsen, wenn sie z.B. 1min kein Signal von Funke/FC bekommen oder man kann an viele FCs einen Piepser anbringen, der nach 1min ohne Signal oder bei Betätigen eines Schalter an der Funke piept. Für den Nahbereich oder in der Dämmerung helfen auch LEDs. Bei besseren Steuerungen z.B. der Taranis ist die Anzeige der Signalstärke/RSSI hilfreich und reicht zum Peilen des Modells: die Steuerung dicht vor sich halten/Funke nach hinten mit dem Körper abschirmen und sich langsam drehen, der Copter ist in der Richtung, wo der Wert am höchsten ist. Großer Nachteil aller dieser Lösungen: Sie funktionieren nur, wenn der Copter noch Strom hat/der Lipo noch dran ist. Aber gerade beim kleinen Racer, der recht oft und schnell gecrasht wird, fliegt der Lipo beim Sturz oft weg und löst sich.
•GPS Tracker mit SIM Karte ist eine sehr gute und dank eigenem Akku zuverlässige Möglichkeit, aber für einen 250er Racer viel zu groß&schwer, ca. 50-70g.
•GPS an der FC mit Anzeige der letzten Koordinaten in der Funke über Telemetrie: Neben klassischen Komponenten der Fernsteuer-Hersteller geht das auch mit einigen FC-Firmwares, z.b. Baseflight/Cleanflight und MultiWii. Erfordert aber ein wenig mehr Kenntnisse, Einstellungen und Basteln und das GPS ist auf einem Racer immer etwas gefährdert und auch Mehrgewicht (ab ca. 10g).
•Aufzeichnung des Live-Bilds am Boden (Groundstation oder Recorder in der Brille). So kann man beim Ansehen des Videos kurz vor Absturz die Absturzstelle oft etwas genauer (aber oft noch nicht ganz genau) einschätzen.
•Beste Lösung für kleine 250er ist meist ein sog. Loc8tor (ursprünglich für Haustiere gedacht): Am Copter wird ein sog. Tag angebracht, so groß wie ein Fingerglied und nur ca. 5g schwer, mit einem kleine Handpeilgerät lässt sich der Tag ab ca. 25-60m Entfernung orten (in der Praxis, die optimistische Herstellerangabe ist ca. doppelt so groß), was meist ausreicht, da man das ungefähre Absturzgebiet dank live Bild ja meist kennt. Danach gibt das Handgerät mit LED-Balkenanzeige und unterschiedlich schnellem Piepsen an, wie nah man dem Tag ist und wie weit die Richtung, in die man den Handgerät hält, der des Tag/Copters entspricht.
Für die letzten Meter hilft dann, dass der Tag piept und seine LED blinkt. Dank eigener Batterie ist der Tag autark für etliche Monate. Einziger Nachteil der Lösung: Das System ist trotz eher simpler Technik recht teuer, ab ca. 60 Euro für Handpeilgerät + 2 Tags, weitere Tags ab ca. 15 Euro. Aber es lohnt sich und spart viel Stress&Nerven!
 
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#5
Teil 4: Sets/RTF, FPV Racing und FAQ

Sets

Komplettsets zum Aufbau für 250er FPV Racer werden immer zahlreicher und teilweise auch immer besser. Vorteile sind vor allem, dass meist alles beisammen ist/man kaum nötige Kleinteile vergessen kann und dass sie oft deutlich günstiger sind als alle Komponenten einzeln gekauft. Dafür sind oft teils nur recht billige Komponenten dabei, die evtl. deutlich schlechter bzw. weniger leistungsfähig sind als teurere, tendenziell je billiger das Set ist. Gespart wird oft am Rahmen (schwer, schlecht verarbeitet, trotzdem meist aus Carbon um den Eindruck von hochwertig&leicht zu vermitteln -> merke: Ein mieser Carbonframe ist oft schwerer und weniger stabil als ein guter Aluframe bzw. Aluarme), an ESCs und Props (oft beide nicht 4S fähig) und generell werden leider oft recht kleine Antriebe für rel. schwere Copter zusammengestellt (z.B. 1806+5”+3S für einen schweren 6” Frame für FPV und FullHD Cam).
Wenn man sich die einzelnen Komponenten etwas genauer anschaut und z.B. mithilfe dieses Leitfadens beurteilt und sie zu den eigenen Absichten passen, kann man ruhig zu einem Set greifen und einige Euros sparen. Wenn das Set aber in vielen Punkten den Empfehlungen hier widerspricht oder sich zu wichtigen Komponenten keine genauen Daten oder einige Erfahrungen anderer finden lassen, lieber die Finger von lassen, egal wie billig es ist.

RTF/BNF


Seit 2015 gibt es erstmals auch brauchbare fertige 250er Racing Copter. Die Vor- und Nachteile sind wie meist, man kann sofort ohne Basteln und ohne großes Kenntnis der Technik loslegen, aber beim ersten Defekt/größeren Crash, wo mal mehr als Props kaputt geht (was bei 250er Racern prinzipbedingt öfter passiert), ist man schnell hilflos und ist auf den Hersteller angewiesen, was meist sehr teuer und sehr langwierig ist. Wir raten Anfängern eher von RTF Coptern ab, wer keine Zeit&Lust hat sich mit Technik und Aufbau selbst zu beschäftigen, sollte kein FPV Racing betreiben, das Do It Yourself gehört hier dazu wie sich selbst die Schuhe binden können, beim Eigenbau lernt man alles selbst und weiß sich schnell bei fast allem zu helfen.

2015 erschienen:

Blade Mach 25:
- rel. schwacher Antrieb (1806,5”,3S)
- rel. einfache Cam und rel. schwacher Videosender/kleine Antenne (wohl einfach das FPV Modul vom kleinen Blade Nano QX) -> - vermutlich rel. schlechtes Bild und geringe Reichweite, zu gering für einen 250er Racer
- kaum ausbaubar (z.B. mit FullHD Cam o.ä.), vermutlich nur 5” möglich
- rel. teuer
- Reparatur durch einige spezifische Teile vermutlich oft nur mit teuren Blade Ersatzteilen möglich

Graupner Alpha 250:
- modular in verschiedenen Zusammenstellungen möglich, von nur-Frame über Frame+Antrieb bis zu völlig RTF/BNF inkl. FPV
- Teile/Setup überwiegend gut, aber nur ein (später) Clone schon bekannter und viel günstigerer China-Carbonframes, wenig Innovation und kaum etwas, was man nicht auch im Selbstaufbau mind. ebenso gut hinbekommen könnte.
- sehr teuer
- Reparaturen durch Standard-Aufbau ähnlich Eigenbauracern vermutlich rel. einfach mit beliebigen Teilen möglich

ImmersionRC Vortex:
- vermutlich derzeit bestes Setup bei RTF FPV Racern (man merkt die Erfahrung von ImmersionRC als einer DER FPV (Zubehör) Hersteller), sehr gute und aktuelle Komponenten, nette Details wie neigbare FPV Cam, Halterung&Stromversorung für FullHD Cam, sinnvolle Extras gerade für Racing mit anderen, die teilweise gerade für Neueinsteiger rel. schwer selbst zu installieren wären, wie besonderes OSD und einstellbare LEDs
- Preis für’s Gebotene angemessen
- bei Reparaturen am Rahmen wird es vermutlich schnell teuer, weil man die Ersatzteile von Immersion benutzen muss, der Rest sind Standardkomponenten

RTF/BNF Gebrauchtkauf

Diesen Schritt sollte man als Anfänger nur wagen, wenn man den Käufer gut kennt und ihn auch später noch fragen/”löchern” kann; nicht von unbekannt und ohne Unterstützung danach kaufen, das kann unnötig Nerven kosten für ein paar gesparte Euros.


Racing

Es gibt viele verschiedene Race-Arten: Alleine kann man gegen die Uhr fliegen, am besten in einem rundenbasierten Kurs. Mit mehreren macht am Anfang sicher die Variante “last one flying wins” / Freestyle Race viel Spaß, weil alleine das sichere Durchkommen durch den Kurs mitunter eine Herausforderung ist. Zu mehreren kann man natürlich auf Platzierung fliegen. Aufgrund der begrenzten Flugzeiten sind auch Staffelrennen denkbar. Nett ist es auch sich mal gegenseitig nur (per Brille/TFT) zu zuschauen und vielleicht eine Disziplin “Schön / technisch fliegen” aus zu probieren, besondere Tricks in den Kurs einbauen z.B. backflip durchs Tor oder einfach nur fehlerfrei mit minimalen Steuerkommandos durch den Kurs zu kommen. Geflogen werden kann quasi überall, wo die natürliche Umgebung schon einen Rennkurs hergibt: Baumalleen sind optimal, vereinzelte Bäume auf einer Wiese können zu einem Rundkurs kombiniert werden, als Orientierungspunkte eignet sich fast alles...
Allerdings sind nicht alle natürlichen Hindernisse sehr crashfreundlich, insbesondere Metallstangen/geländer. Daher verwendet man oft künstliche Hindernisse: Tore und Wendefahnen aus Plastik oder Schaummaterial, die gut sichtbar (farbig/Neon!) gestaltet werden sollten.
Sonstige Orte:
- Spielplatz - abwechslungsreich für Freestyle
- (Stadt)Park: meist optimal gemäht / gepflegt
- Großparkplatz (sonn- & feiertags oder nachts wenn Scheinwerfer noch an)
- Tiefgarage - sehr materialmordend und macht nur Sinn wenn man sicher die Höhe in allen Lagen in einem Band von 2m halten bzw. regulieren kann
- Wald - schön kühl im Sommer, aber so ein Baumstamm hat wenig Knautschzone...
- Industrieruine; Indoor-Halle...

Tore lassen sich auf vielfältige Weise bauen, wir verwenden gerne Zeltstangen (Bucht, Kellerreste…) ca. 4m auf die 4 Schaumstoff-Isolierrohre (Baumarkt) gesteckt werden als “Copterschutz”. Die Isolierrohre, wenn grau, lassen sich z.B. mit zerschnittenen Warnwesten ebenfalls aus dem Baumarkt einfach farbig aufpeppen und heben sich viel besser gegen die Umgebung ab. Gesamtkosten pro Tor ca. 10-15€, Aufbauzeit <1min und einfach auch im Rucksack transportabel.
Genausogut gehen Tore aus Plastikrohren + diverse Winkel aus dem Baumarkt, oder mehrere *Schwimmnudeln verbunden (sind zwar farbig aber nicht ganz so gut sichtbar wie Neon). Zum Farbig-Aufpeppen eignet sich auch Absperr-Klebeband relativ gut (loses Band beim Crash auf den Motor/Prop gewickelt ist eher schlecht).
Zum Anvisieren der Tore sind “Wendefahnen” ganz gut, die gibt es quasi fertig im Fachhandel (“Windspiel”...), Schwimmnudeln gehen genau so gut.

Race-Training

Und wie nun durch das Tor? Eigentlich gibts da kein großes Geheimnis oder Trick, einfach genau, ruhig und präzise durch steuern. Es hilft gezielt vorher tief konstant auf einer Höhe fliegen zu üben (eine mögliche Taktik für ein Rennen, Höhenpendeln vermeiden…); Tore von möglichst weit an zu visieren und dann nur noch zu entscheiden passt oder passt nicht (durch oder Gas antippen und rüber...) und dann im letzten Schritt erst zu üben, Tore aus der Kurve (Wendefahnen passend setzen!) zu treffen.
Manche kennen es vielleicht vom Motorradfahren oder vom Car Racing, die Idealline. Beim FPV Racing kommt die dritte Dimension (Höhe) die man genau so gut zum Raum machen und Ausholen nutzen kann. Weiterhin zum “Speichern” von Energie, z.B. Höhe gewinnen in der Kurve kann danach zum Anstechen des Tores genutzt werden. Trotzdem ist konstantes Höhe halten wohl die einfachste Variante, weil man sind aufs Lenken konzentrieren kann und Tore nicht noch gezielt in der Höhe aussteuern muss.
Für den schnellen Kurvenflug gibt es zwei Varianten (mit fließendem Übergang): Einerseits für eine schnelle Kurve erst gieren, in die Kurve schauen und dann die Kurve per Roll austeuern, und Pitch nur für Höhe und Geschwindigkeit aussteuern nutzen, so dass man quasi die ganze Zeit in das Kurvenzentrum schaut. Eignet sich vor allem für Enge Kurven. Variante zwei für schnelle, langgezogene Kurven: Rein rollen, Pitch ziehen und über den Rollwinkel die Fliehkraft aussteuern, Yaw brauch man auch nur minimal und schaut quasi die ganze Zeit nach “vorne” in Flugrichtung (bzw. in der Außenansicht, bei angestellter Kamera, hängt quasi der kurveninnere vordere Arm runter).

Racen und Race-Training ist am Anfang recht materialmordend (und wird es, wenn man das auf maximale Geschwindigkeit tut, auch immer bleiben) - evtl. am Anfang größere Tore machen oder zwei Bäume + Flatterband (= großes Tor) nehmen.
Was gern kaputt geht ist alles was vorne einschlägt, d.h. mit HD Cam üben ist keine gute Idee. Fürs Training ist es sinnvoll alles an Ersatzteilen zu haben und mitzunehmen, was man sich vorstellen und wechseln kann: Beispielsweise ist mir mal (nur) die FPV-Cam-Linse zerbrochen; beim Einschlag gegen harte Tore fliegen gern die Propmuttern CW weg, Video-TX-Antennen sind beim Training auch fast ein Verschleißteil (wenn ungeschützt/ohne Kappe). Auch lohnt es sich evtl. etwas mehr Gewicht oder Luftwiederstand in Kauf zu nehmen und ein paar Schaumstoff-Brocken in Kameranähe oder an den vorderen Armen anzubringen, statt einen Ausfall für den restlichen Trainingstag oder zeitraubende&teure Reparaturen zu riskieren. Und man sollte wo möglich günstige Komponenten installieren, keine Edelteile wie GoPro oder Nobelantenne.

Da noch nicht klar ist wie sich das reine FPV-Racing entwickeln wird - indoor werden keine großen Tracks gehen, aber outdoor gibt es alles von <100m Streckenlänge bis ca. 600m mit irren Geschwindigkeiten - fürs Training finden wir kurze technische Tracks am besten (auch weil der Weg zur unweigerlichen Absturzstelle kürzer ist), lange Vollgas-Passagen + Tor sind eher für Akku+Antrieb anstrengend als für den Piloten - das kann man gezielt separat üben - und wenn man alleine fliegt, kann man Tore auch doppelt umrunden und von beiden Seiten durch fliegen und hat so gleich deutlich mehr pro Akkuladung geübt.

Racing Tips

Nun ein paar Stichpunkte was sich unserer Ansicht nach für ein Rennen als sinnvoll herausgestellt hat:
- natürlich genug Propeller dabei haben
- Videosender-Einstellungen vertraut + evtl. notiert + Mini-Schraubendreher und VTX gut zugänglich, damit man schnell Kanäle wechseln kann
- Videosender schaltbar/steckbar - für Copter-Funktionstests ohne Kollegen zu stören
- LEDs (hinten :) erhöhen die Sichtbarkeit. Entweder (farbige) Stripes aus dem Flugakku speisen oder die Cleanflight-LED-Funktion mit 8 oder besser noch mehr WS2812-LEDs.
- den richtigen Propeller (zur Tracklänge) wählen. z.B. hat man beim 2204-2300 Motor die Auswahl zwischen mindestens 5040, 5045, 6030 und 6045. Da kann man im Vorfeld durch Ausprobieren herausfinden was gut zum Flugverhalten generell passt, aber es gilt auch “Proptheorie”: 5” ist weniger windanfällig, agiler, und insbesondere der 5045 aufgrund der höchsten Pitchspeed der schnellste Propeller, wenn der Schub reicht. Flache Props wie 6030 sind zwar effizient, aber etwas lahm/träge, eher ungeeignet für das eigentliche Rennen.
- Ersatzteile+passendes Werkzeug (und Provisorien wie Kabelbinder, Klebeband, Heißkleber, Sugru…): es kann wirklich alles kaputt gehen und besser wieder provisorisch reapariert am Start als gar nicht.
- Vor jeden Start Arm-Check und prüfen ob wirklich das eigene Bild in der Brille ist und überall die richtigen Props richtig drauf sind und alle Motoren richtigrum drehen. Rennstart mit einem falsch montierten Prop bedeutet das Aus für dieses Rennen .

Sicherheit/Rücksicht/Netiquette: Neben dem obligatorischen Spotter und OK des Grundstückseigentümers muss gerade beim tiefen schnellen Fliegen darauf geachtet werden dass keinesfalls Fußgänger, Radfahrer, Hunde etc. auf dem Track oder in Gefahrenbereiche gelangen können! Also markieren, absperren und oder zusätzlich spotten. Und hinterher alles schön wegräumen, vor allem die Propellerreste! ;-)
 
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#6
F a q

Allgemeines 250er FAQ (hier ergänzen wir immer wieder, was so aufkommt):

F: "...denke bitte an das Thema Masse vom Esc servo Stecker ja oder nein.. "

A: Das Thema ist für 250er Racer normalerweise nicht relevant und man kann sie hier fast immer weglassen, aber Masse mit verlegen macht gewichtsmäßig aufgrund der kurzen Wege auch nichts aus. Probleme sind normalerweise nur zu erwarten wenn ein oder mehrere der folgenden Faktoren zusammen kommen:
- lange Zuleitung zum ESC (sowohl Hochstrom als auch Signal) und evtl. noch lange Motorkabel und langer Weg zwischen BEC+FC, falls die FC 5V nicht selbst erzeugt
- Verwendung einer 32bit-FC (Afro/Naze32, MW32, Flip32, CC3D...) mit 3.3V Signalpegeln im Kombination mit Atmel-basierten ESCs die 5V Pegel erwarten (Afro, KISS und viele andere). Erkennbar am Atmega IC auf dem ESC (statt Silabs oder SILxxx)
- schwache/zu kleine oder zu wenig Stützkondensatoren (im Kombination mit langer Zuleitung). Die ersten Generationen AfroESCs waren hiervon betroffen.


PIDs


Einer der besten allgemeinen Erklärungen für PID Regelung bei Coptern ist diese hier: http://www.technik-consulting.eu/Optimierung/Quadrocopter_PID-Regelung.html

Konkreter und mehr auf unsere sehr hochdrehenden 250er eingehend PotRacers sehr gute Erklärungen hier: http://fpv-community.de/showthread.php?60425-PID-Tuning-bei-Openpilot-So-wirds-gemacht!

Generell brauchen die kleinen Biester unserer Erfahrung nach bei besonders aggressiven/schnellen Setups (z.B. 4S) oft ein Anpassen der PIDs (und bei FCs/Firmwares wie Cleanflight ggfl. auch weiterer Parameter wie PID-Controller oder Looptime). Mit 3S oder gar 2S ist es meist unkritischer und fliegt der Copter oft noch gut auch nur mit Default PIDs.
 
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#9
ein ganz dickes lob für die super idee zu diesem guide und die menge an zeit & mühe dir hier drin steckt!!!
so viele umfassende informationen zu den 250er race coptern gibt es meines wissens noch nicht und dann auch noch so schön strukturiert... perfekt! :)

viele grüße, gerald.
 

certhas

Erfahrener Benutzer
#10
Könnte man ev. noch etwas Augenmerk auf Stromverteiler Platinen legen? Also solche die eine ganze Platte eines Rahmens ersetzten und universale?
 

Nathas

Erfahrener Benutzer
#15
Sehr guter thread.
Nur die Tabelle mit den Motoren versteh ich überhaupt nicht. Das sagt mir so viel wie ein Stempelbuch nur +*-?x. Für mich keine Zuordnung erkennbar, das geht doch besser :D
 

MGR

Propellerquäler
#16
Ich schließ' mich da mal an. Wenn ihre euch schon so viel Mühe macht, die Motoren zu vergleichen, dann schreibt doch auch richtige Werte hin. Gerne auf auch 10g gerundet. Aber die Angabe ein Stern = 130-140g macht ja schon mal eine Ungewissheit von 10g pro Stern aus. Bei den Motoren, bei denen es interssant ist, stehen mehr als 5 Sterne da. 50g Schub wären für mich schon Kaufentscheidend.
Aber ansonsten ein großes Lob, das muss ja eine riesen Arbeit gewesen sein, die alle zu testen!
LG
M
 
#19
Können die 4S aus der Tabelle auch an den DYS 1806-2300kv angewandt werden, also halten sie es aus?
Schau mal hier: Tabelle unten

€: Ich finde das eine richtige gute Idee. Ist es sehr umständlich als Hilfe für Neulinge ca. 3 Setups ala "Beginner/günstig", "Advanced/Preis-Leistung" und "Profi/Highend" aus Motor/ESC/Prop/LiPo zusammenzustellen? Also direkt Produktempfehlungen zu geben, obwohl es ein wenig gegen eure Philosophie geht.
 
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RCLogger

FPV1

Banggood

Banggood

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