Flugzeug mit Quadrokopter Genen

[Corvus corax]

Wenn die Gewichtsunterschiede von 20C und 25 C s drastisch sind, würde ich zu 20 C greifen, du wirst schließlich nicht Minuten vollgas geben (bei 5 Motoren), bei vier Motoren ist 25 C bei 3000 mah overkill.

In deiner Rechnung komme ich auf 855 Gramm, mit 5 Motoren. Die anschließende bezieht sich auf vier Motoren, da müsste dann dein Teil 805 Gramm wiegen. Ein 5. Motor wäre nützlich, wenn der maximale Schub korrekt ist. So hebst du unter 50% Leistung ab.

Hoffe, ich konnte dir helfen.

 

[MaxWin]

@sandrodadon
Auch bei der FC möchte ich Hybrid bleiben.
Ich möchte die Motor-Achsen nicht drehen.

Der Quadro bleibt immer aktiv. Im geradeaus Flug sollte der Auftrieb dafür sorgen, das Motoren nur noch im Leerlauf laufen.
Beim NAZA-M stelle ich den Gashebel auf Mittelstellung zum Schweben, der FC gibt dann immer soviel Drehzahl wie zum Schweben nötig ist. Und wenn der Flügel Auftrieb gibt, wird der FC die Drehzahl immer weiter runterregeln können.

Ich werde 2 Empfänger mit den selben Kanälen verbauen. (Auch wenn Y-Kabel vielleicht das selbe könnten)
Der erste wird mit dem FC des Quadrokopter verbunden.

Der 2. wird mit Seitenruder (an YAW), Antriebs-Motor an ein freies Poti,
Höheruder (an Nick) wird der FV nur zulassen, wenn man vorher von Atti auf Manuell umgestellt hat.
Querruder (Roll) wird nicht verwendet, da der FV regelnd eingreift wenn man beim Kurvenflug an Höhe verliert.

Ich finde die Idee Toll, und darüber nachgedacht habe ich auch schon öfters, aber ich bin sehr stutzig ob das so funktioniert.

Ich glaube das mit dem FlightController ist nicht gut durchdacht. Die Regelung wird dir einiges zu nichte machen, und die Fläche kaum Effizienz bringen. Ich befürchte am ende erhälst du nicht viel mehr als einen Copter mit einer Großen Tragfläche drumrum.

Ich sehe eingies an Fragen und verbesserungen:

- Was für eine Funke verwendest du? Bist du 100% sicher das dieses Setup mit zwei Empfängern funktioniert? (in deiner einkaufsliste steht nur einer?)

- Die Naza wird defintiv immer Regelen. Selbst wenn du YAW über ein Ruder machst, wird sich hier die Naza weigern und dich gerade halten.

Ich würde hier einiges anders bauen (falls das jemanden interessiert)
Wenn die VTOL software der KK zu kompliziert erscheint würde ich die Fläche etwas größer halten und die Motoren Remote vom Strom trennen (ESC trennen bringt probleme mit throttle 0 beim boot). Auch würde ich mit einer Anständigen Funke eine Programmierung bauen die mir ein umschalten Zwischen Copter und Fläche ermöglicht. Die Mischung über Poti etc finde ich sehr unschön.

Unterm Strich: Ich mag deine Idee, aber ich glaube so wird es nicht funktionieren

 

[Q-Man]

Wenn die Gewichtsunterschiede von 20C und 25 C s drastisch sind, würde ich zu 20 C greifen, du wirst schließlich nicht Minuten vollgas geben (bei 5 Motoren), bei vier Motoren ist 25 C bei 3000 mah overkill.

Das Gewicht ist nich so unterschiedlich. Ich habe bewust ein höheres C-Rating gewählt damit der LiPo nach einigen Zyklen immer noch sicher 20C abgeben kann.

In deiner Rechnung komme ich auf 855 Gramm, mit 5 Motoren. Die anschließende bezieht sich auf vier Motoren, da müsste dann dein Teil 805 Gramm wiegen. Ein 5. Motor wäre nützlich, wenn der maximale Schub korrekt ist. So hebst du unter 50% Leistung ab.

4 Motoren sind für den Auftrieb (Quadrokopter) und der 5. Motor nur für den Vortrieb. Es wird in Flugrichtung ausgerichtet.
Die 5g kommen von dem 5.Propeller. Danke fü's finden.

 

[Q-Man]

Ich sehe eingies an Fragen und verbesserungen:

- Was für eine Funke verwendest du? Bist du 100% sicher das dieses Setup mit zwei Empfängern funktioniert? (in deiner einkaufsliste steht nur einer?)

- Die Naza wird defintiv immer Regelen. Selbst wenn du YAW über ein Ruder machst, wird sich hier die Naza weigern und dich gerade halten.

Ich würde hier einiges anders bauen (falls das jemanden interessiert)
Wenn die VTOL software der KK zu kompliziert erscheint würde ich die Fläche etwas größer halten und die Motoren Remote vom Strom trennen (ESC trennen bringt probleme mit throttle 0 beim boot). Auch würde ich mit einer Anständigen Funke eine Programmierung bauen die mir ein umschalten Zwischen Copter und Fläche ermöglicht. Die Mischung über Poti etc finde ich sehr unschön.

Unterm Strich: Ich mag deine Idee, aber ich glaube so wird es nicht funktionieren

Ich verwendet eine Spektrum 6i als Sender.

Im ATTI Modus sollte eigentlich nur die Höhe gehalten werden wund natürlich das das Modell "flach" liegt.
Wenn ich das Yaw durch den Kopter steuere kann ich das Seitenleitwerk starr ausführen.

Das Poti sollte den Antriebsmotor steuern und nicht in einen der anderen Kanäle gemischt werden.

Du hast recht, ich habe den 2. Empfänger weggelassen.
- Ich benötige 4 Kanäle (A,E,T,R) für das Fliegen (Throtle, X-Y-Z)
- 1 Kanal(U) MODE (ATTI / GPS). Failsafe über ein Failsave Modul (+5g)
- 1 Kanal Für den Antriebsmotor

Ob das alles funktionieren wird, kann nur der Test zeigen.
Fliegen wird er sicher, zumindest als Kopter.
Ob auch der Flächenanteil funktioniert, werde ich erst später sehen.

Ich möchte experimentieren. Wenn man das Ergebnis schon vorher weiss fehlt doch die Spannung ;-)

Dennoch bin ich nach wie vor für jede Kritik und Anregung dankbar!

Jetzt muss ich noch herausbekommen wie ich den Auftrieb berechnen kann.
Der Flügell sollte bei (sagen wir mal) 50km/h die benötigten 855g Auftrieb erzeugen.

 

[Q-Man]

Jetzt versuche ich moch mal an der Tragfläche. Ich habe es sehr stark vereinfacht!

F=0,5*rho*v²*A*Ca
Auftrieb = 0.5 * Luftdichte * Geschwindigkeit^2 * Flügelfläche * Auftriebsbeiwert

Umgestellt nach A:
A= F/(0.5 * rho *v² * Ca)

rho (Luftdichte): 1.225kg/m³
v (Geschwindigkeit):50km/h = 14m/s
Ca (Auftriebsbeiwert): 0.2 (Ich hatte 0.4 geschätzt und dann nochmal 50% wegen der Propeller-Löcher abgezogen)

m (Gewicht) 0.88kg => mit F=m*g = 0.88kg * 9.81m/s²=8.34 kg*m/s²=8.34N



8.34 (kg*m) (m³) (s²)
--------------------------------------- = A
(s²) * 0.5 * 1.225 (kg) * 14² (m²) * 0.2

A= 0,347m² (59cm x 59cm)

Das scheint mir recht wenig. Ich konnte aber keinen Fehler finden.

 

[kl_Haribo]

Mangels Zeit habe so ein ähliches Projekt von meiner Liste gestrichen....

interessantes dazu gelesen: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1958738&page=2

passendes Video dazu: https://www.youtube.com/watch?v=UyVF0xCNMos

 

[Q-Man]

...
interessantes dazu gelesen: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1958738&page=2

Stimmt wirklich interessant.

 

[Q-Man]

Ich habe mir ein paar Gedanken gemacht, wie man den Auftrieb verbessern kann. Das letzte Video hat gezeigt, das die Proppeller sich nicht in den Flügeln befinden müssen. Ich denke, sie sollten auch nicht die Aerodynamik des Flügels stören. Des weiteren müsste der sich der Standort des Propellers ja nicht am physikalischen Kraftpunkt befinden.
Meine Idee ist es alle 4 Propeller in den Rumpf zu bauen. Alle 4 saugen die Luft von oben. Nur der Vordere und Hintere blasen diese direkt nach unten. Die Mittleren blasen die Luft in den Flügel, der am Ende eine Ausström Öffnung nach unten besitzt.
Etwa in dieser Art:


Das hat folgende Vorteile:
-man kann standard Flügel verwenden
-keine Störfaktoren an Flügel, besserer Auftrieb
-gute Gewichtsverteilung
-bessere Optik

 

[sl6der]

Sieh Dir mal das an, da kannst Du mächtig an Gewicht sparen und nebenbei einen Motor der wiederrum Akkukapazität klaut ;-)

https://www.youtube.com/watch?v=wNOVqwYyeX4

 

[Q-Man]

ja, aber das genau wollte ich ja nicht machen.

 

[Q-Man]

Ich habe da noch eine neue wirre Idee:

In Flugrichtung baue ich rechts und links in den Rumpf je einen Impeller. So wie man es von einem zweistrahligen Jet kennt. Die Motoren werden Seperat auf einem Kanal gesteuert.
Vorne, Hinten, Rechts und Links befinden sich die nach unten gerichteten Luftauslässe. Die von FC kommenden Signale gebeich auf schnelle Servos, die den Durchlass verändern können.

Eine weitere Klappe hinten könnte langsam für Vortieb sorgen.

 

[olex]

Das wäre ein ähnliches Prinzip wie beim Harrier Senkrechtstarter-Jet - der hatte eine Jet-Turbine im Rumpf mit zwei Düsen an den Seiten hinten sowie zwei zusätzlichen Düsen vorne, die nur Druckluft aus dem Kompressor durchgeleitet haben. Durch die Ansteuerung der Strömung durch die Düsen (sowie zusätzliche Steuer-Druckluftdüsen in den Flügelspitzen) konnte der Jet im Schweben gehalten werden. Ein Unterschied zu deiner Idee ist dass du eine extra Düse für den Vorwärtsantrieb einbauen willst, beim Harrier schwenkten einfach alle 4 nach hinten für den Vorwärtsflug.

 

[Q-Man]

Durch den Verzicht eines Vortriebsmotors erhoffe ich mir geringeres Gewicht und damit mehr Flugzeit.
Allerdings darf das hintere Ventil in der Schwebephase nur sehr wenig geöffnet werden, da sonst der Druck für das Schweben fehlt.

 

[Q-Man]

Bauteile sind Angekommen

Heute habe ich die ersten Bauteile bekommen:

4x 1806 2300kv Motor:


4x 4045Propeller:


4x 10A 2-3S ESC:


alles zusammen:


Als FC einen KK 2.1.5:

 

[Q-Man]

Ich habe den Messstand nachgebaut um die Motoren mit den Props mal auszumessen.


Also ein Metall Winkel Motor hat den selben Abstand zur Mitte wir die Auflage auf der Waage.
Den Motor so montiert, das er Druck aufbaut. Die Kraft also nach links wirkr und die Waage nach unter drückt.
Dann einen 3S 5Ah 40C Lipo vor das Messgerät und einen Servotester um den ESC anzusteuern.

Der kleine Prop dreht mit bis zu 28500u/min und macht mächtig Radau

Ich habe 4x gemessen und habe folgende Eckwerte gefunden:

U=9,9V, I=3,83A, P= 37,8W, n=22.700u/min, F=183g
U=12,41V, I=5,69A, P=70,6W, n=28.500u/min, F=269g

Es ist noch Luft nach oben, soviel ist klar. Ein 5" Prop würde sicher nochmal 20% mehr Auftrieb heraushohlen, dabei aber den Stronverbrauch nach oben schnellen lassen. Und ab 85W droht der Hitzetod.

Auf der anderen Seite ist die Flugzeit deutlich höher. Wenn das Modell mit 4A in der Luft bleibt, benögige ich bei 4 Motoren 16A. Ein 3Ah Lipo würde für ca. 36Minuten Schwebeflug ausrechen.

Da das Modell auf jeden Fall möglichst kleine Props haben sollte, könnte ich mir vielleicht noch 3 Blättrige 4045 vorstellen. Keine Ahnung ob die gibt.

Das Maximalgewicht des Modells darf also 4*183g = 732g betragen.

 

[olex]

Und ab 85W droht der Hitzetod.

Unsinn. Die kleinen DYS Motoren können deutlich mehr Leistung hergeben. Die drehen locker 5" auf 4S, oder 6"x3" auf 3S, und ohne Probleme bei Dauervollgas. Die Herstellerangaben sind extrem konservativ gehalten.

 

[Q-Man]

Ich hatte auch schon überlegt ob ich es mal mit einem 4S Akku versuchen sollte. Dabei erreiche ich die folgenden fiktiven werte:
U=14,1V, I=7,2A, P=103W, n=33.120u/min, F=330g
U=13,2V, I= 6,2A, P=82W, n=30.360u/min, F=277g

Der Strom bleibt moderat, so das die 10A ESCs keine Probleme bekommen. Leider sind sie nur auf 3S ausgelegt.

 

[Q-Man]

Ich werde auch mal mit 5030 Props testen.

 

[Q-Man]

Ich habe jetzt den Test mit dem 4S Lipo und dem 4045 Propeller gemacht.

U=16,57V, I=4,95A, P=82W, n=37.950u/min, F=272g

Es lies sich nicht die gewünschte Steigerung im Schub erzielen. Der Stromverbrauch von nur 5A lies es schon erahnen.
Es hörte sich nach "Strömungsabriss" an, der Propeller dreht zu schnell.

Für den nächsten Test werde ich 5030 und 5045 Propeller verwenden.

 

[Q-Man]

Die 5030 und die 5045 Propeller sind da.

Diese habe ich in die Messreihe mit aufgenommen. Man kann sehen, das sie ordentlich Leitung bringen.

Leider war die Leistungsaufnahme aber höher als der Motor es vertragen hat.
Olex hatte leider nicht recht.