Copter mit Gimbal unter 270g möglich?

ANewOne · Dez 31, 2015

Hi,

Seit gestern beschäftigt mich die Frage, ob es möglich wäre einen kleinen FPV-Kopter so im 150mm Bereich mit einem Gimbal samt Mobius auszustatten und unter 270g zu bleiben.
Hintergrund ist folgender: In Österreich braucht man eine Zulassung von der Austro Control die mehrere Hundert Euro kostet (zumindest für ein Jahr, wie teuer eine Verlängerung ist weiß ich nicht) sobald man mit aufnehmender Kamera fliegt (zumindest nach Rechtsauslegung der Austro Control). Ausgenommen hiervon sind Kopter mit weniger als 79 Joule Bewegungsenergie, wenn sie unter 30m fliegen.

Angenommener Worst-case: Copter fällt im freien Fall ohne Reibungsverlust aus 30m: 270g*9.81m/s2*30m = 79,4 Joule.

Inzwischen habe ich schon mehrere Kopter (z.B. ET150) um den 150mm-Bereich gesehen, die AUW so um die 160g wiegen, wenn man dann vielleicht noch so ein Gimbal mit Mobius (ungefähr 85g: http://copterlab.com/2-axis-micro-mobius-gimbal) dazunimmt und Gehäuse sowie Lipo entfernt (39g - 12g - 10g = 17g), einschrumpft und übers BEC versorgt (ein paar Gramm kommen dann noch für die Kabel etc. hinzu).

Ich denke mal, da müsste man doch unter 270g hinkommen bei vielleicht noch 4-5 Minuten Flugzeit. Was meint Ihr?

mfg

Arakon · Dez 31, 2015

Und wie willst du das Ding dann noch landen? Das Gimbal ist fast so groß wie der Copter selbst..

ANewOne · Dez 31, 2015

Vielleicht mit ein paar Nylon-Abstandshaltern an den Frameauslegern.... Im Prinzip geht es mir im Moment nur mal um die Realisierbarkeit, nicht so sehr ob es wirklich praxistauglich wäre.

Ich weiß nicht genau, aber theoretisch wäre es vielleicht auch möglich ein Gimbal zu entwerfen, bei dem die Platine der Mobius im Frame ist und nur das Kamera-Modul über so ein Kabel (http://www.hobbyking.com/hobbyking/...Lens_Module_Extension_Ribbon_Cable_200mm.html) im Gimbal sitzt? Damit würde man das Gimbal sehr viel kleiner bauen können, allerdings habe ich bisher noch keine Gimbal-Motoren kleiner 1806 gefunden.
Es gibt ja auch das EagleEi (http://fpv-community.de/showthread.php?49560-Das-EagleEi-Gimbal-Projekt-Aufbau-und-Einstellungen), bei dem das Gimbal nur 46g wiegt, allerdings verwendet es selbstgewickelte Motoren.

Upgrade 08/15 · Dez 31, 2015

Interessante Idee.
Ich glaube aber nicht, dass du das hinkriegst. Es sei denn, du machst diverse Eigenbauten/entwicklungen. Dann ginge es vielleicht.
Schau dir das an: http://der-frickler.net/modellbau/planes/lightflight#lightbox

Vielleicht mit sehr kleinem Lipo, micro-Gimbal, micro-Flug- und Gimbalcontroller, leichter Carbonbauweise etc.

Arakon · Dez 31, 2015

ANewOne hat gesagt.:

Das Problem ist, dass ein Gimbal trotzdem eine gewisse Last braucht, bzw. die Dämpfung.. zu leicht, und das Ding vibriert sich zu Tode. Für die Mobius gibt es allerdings in der Tat ein Verlängerungskabel für das Linsenmodul.

der-Frickler · Dez 31, 2015

270g wird spannend... Dachte immer da wäre mal was mit 400g oder 500g gewesen in Österreich?
Wenn das Gimbal incl Mobius bei 85g liegt könnte das gehen, wobei z.B. der ET150 Frame viel zu schwer ist.Den kann man zwar mit den 1104er Motoren mit 160g aufbauen, aber dann trägt der sich gerade noch selbst.
Ich würde nen leichten Eigenbau Frame nehmen, dann 1306er Motoren mit 5" an 3S oder vielleicht sogar 6" an 2S.
Dann könnte das hinhauen. Frame alleine sollte nicht mehr als 30g wiegen.

Sowas in der Art:
http://der-frickler.net/modellbau/planes/lightflight
Mit den Komponenten:
http://der-frickler.net/modellbau/planes/leflunder

Landegestell wird total über bewertet, so n Leichtgewicht landet und startet man aus der Hand - mach ich teils bei meinem Tragfalter mit 15" Props auch ;-)

Upgrade 08/15 · Dez 31, 2015

ANewOne hat gesagt.:

Eigentlich ist diese Regelung sowieso ein schlechter Scherz.
Bewegungsenergie ist keine potentielle, sondern kinetische Energie und somit 1/2*m*v^2. Wenn der Kopter so gebaut ist, dass er im freien Fall nicht schneller als 50km/h wird (bspw. grosse Propeller etc), dürfte er bereits 800g schwer sein.

Oder man baut einen Fallschirm, der die maximale Bewegungsenergie auch beschränkt...
Und sowieso - was ist, wenn der 270g Kopter in eine Orkanböe gerät? Dann beträgt seine Bewegungsenergie ruck zuck das 3-4 Fache.

Wie soll dann das Einhalten der Bewegungsenergie kontrolliert werden?

Was ist, wenn du maximal 10m hoch fliegst? Wie soll man das im Nachhinein feststellen?

MfG

ANewOne · Jan 3, 2016

der-Frickler hat gesagt.:

Bei uns in Österreich gibts eigentlich nur die 79 Joule Regelung für Spielzeug sowie die 25kg Begrenzung für Flugmodelle (darüber ist eine Betriebsbewilligung erforderlich).

der-Frickler hat gesagt.:

Danke, werd mir das mal genauer anschauen bzw. durchüberlegen.

Upgrade 08/15 hat gesagt.:

Ich weiß, keine Ahnung wieso man im Gesetz von Bewegungsenergie und nicht von potentieller Energie gesprochen wird. Hier gibts auch noch 2 Diagramme zu dem Thema: http://www.bmvit.gv.at/verkehr/luftfahrt/drohnen/kategorien.html

Upgrade 08/15 hat gesagt.:

Das ist halt mal wieder eine typisch österreichische Regelung...

der-Frickler · Jan 4, 2016

Is wirklich ne Interessante Herausforderung, ich würde wohl mit dem Gimbal anfangen um zu wissen was das incl Cam wiegt.
Dann kann man den Rest besser drauf auslegen.

jodi2 · Jan 4, 2016

Die 500g Regel gilt in der Schweiz, darüber sind 5km zu jedem Pups-Flugplatz zu halten und da es davon in der oft unwegsamen kleinen Schweiz viel gibt, bleibt dann nicht mehr viel.
500g hatte meine ich vor einem Jahr oder sowas schonmal wer hier versucht (aargau?) und es dann wieder aufgegeben. 270g mit Gimbal und Möbius ist völlig unmöglich. Abgesehen davon dass ein Gimbal für eine leichte Möbius sehr schwer zu realisieren ist und es praktisch noch kein gut funktionierendes gibt, dürfte das für 270g AUW vielleicht noch 5g wiegen...
Ohne Gimbal geht es gerade so. Einer meiner leichtesten und sehr auf wenig Gewicht gebauten FPV Copter hat leer ca. 140-155g (je nachdem ob mit Primitiv-FPV-Cam, leichter Antenne oder guter Cam&Filter). Dazu ca. 45g für Möbius mit ein wenig Dämpfung, bleiben 70-80g für einen 2-3S Lipo, damit sollten 7-8min gemütliches Fliegen drin sein. Copter hat 1306+5030, noch kleinere leichtere Motoren geht für eine Möbius als Payload nicht. Vielleicht kann man mit einer Möbius oder RuncamHD V2 die FPV Cam weglassen, aber das spart dann auch nur vielleicht 10g.

der-Frickler · Jan 4, 2016

Wie gesagt und oben gezeigt, 450g mit 13min Flugzeit mit der Innovv im Gimbal geht.
Das war noch mit schweren Gimbal Motoren und Schwerer Cam und schwerem Akku.

1306er mit 2300kv sollten an 2S auch 6" drehen so spart an den Motoren schon 40g, leichtere Regler gibts nu auch, dann leichtere Gimbal Motoren und Mobius (-30g) , halber Akku (-50g), kleinerer Frame aus 6er oder 8er CFK Vierkant geklebt......

Unmöglich würd ich nicht sagen, aber schwierig...

olex · Jan 4, 2016

Tiger MT1306/3100kv habe ich auch schon mal mit 6x2 CF Props auf 2S betrieben (am uralten "Indoor-Quad"), die Motoren haben damit absolut kein Problem. Die 2300kv wären vermutlich etwas schwach auf der Brust.

der-Frickler · Jan 4, 2016

Die 2300kv sind ja nicht schwächer sondern langsamer ;-) Daraus resultiert mehr Drehmoment bei gleicher Leistung -> größere Props.

DYS gibt übrigens die 1306er mit 2300kv mit Max Continuous Power(W) 63.3W und die selben Motoren in der 3100kv Variante mit Max Continuous Power(W) 58.5W an.

schnellmaleben · Jan 4, 2016

der-Frickler hat gesagt.:

Da haben sie einfach den höchsten Wert aus ihrer Messung abgelesen (bei der der Motor nicht brannte) - eigentlich müsste die 2300er Variante etwas niedriger eingestuft werden, da höherer Innenwiederstand (der nicht angegeben ist). Ich würde sagen, da geht noch etwas mehr...
RCX/myrcmart hat auch beide Wicklungsvarianten, da steht der Innenwiederstand bei, aber kein Rating, dort liefen die Motörchen wohl mit ~90W Dauer, aber die Temperaturmessung ist nicht angegeben.

der-Frickler · Jan 4, 2016

So, nochmal zum Möglich oder nicht:

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2515671

Scheinbar lag ich mir der DYS 1306 2300kv Empfehlung nicht schlecht ;_)

Kopter 114.5g, Akku 149g -> hovered for 41.5 minutes and used 2965mAh out of the 3337mAh available.

Macht nach Riese Adam gut 6min mit nem Zippy Compact 3S500 der 49g wiegt.

=> 100g Rest an Nutzlast. Könnte klappen mit Mobius im leichten Gimbal.

jodi2 hat gesagt.:

ihr seid einfach zu pessimistisch.

Cyber-Trash · Jan 4, 2016

Und der Rahmen aus dem rcgroups Forum ist zwar super leicht aber wenn man sich mal anguckt welche Fläche die Ausleger haben
Die die Abströhmende Luft vom Prop behindert geht da von der Effizienz bestimmt auch noch was.

Man muss optimistisch bleiben ... Und das Gimbal kann man ja auch oben auf den copter packen , dann braucht man auch kein landegestell ...
Was ich sehr interessant finde ist , wenn man nicht die Möbius mit einem Gimbal stabilisiert sonder nur die sensor und linseneinhwit ... Die kann man mit extensions von der Möbius trennen , dann spart man ne Menge Gewicht beim Gimbal ( kleinere Motoren usw)

Grüße Cyber-Traah

der-Frickler · Jan 4, 2016

Problem ist aber das die Stabilisierung ein gewisses Gewicht braucht, nur mit dem Sensor am Gimbal wirds schwierig, bei zu kleinen Gimbal Motoren auch. Haben schon viele Versucht und sind gescheitert. Besser die ganze Cam aufs Gimbal und 1806er Gimbal Motoren - sind die kleinsten die es fertig gibt.

Cyber-Trash · Jan 4, 2016

Und mit guten Servos bekommt man das vermutlich nicht so schön hin wie mit brushless Motoren oder ? :-/
Schade , ich mochte die Idee immer

ANewOne · Jan 4, 2016

der-Frickler hat gesagt.:

Wow, dass sieht ja ziemlich gut aus...

Bezüglich micro-Gimbal:
Dieser Kopter finde ich hat ein recht interessantes kleines Gimbal sowie Propellerschutz:
https://vantagerobotics.com/
Leider gibt es keine genauen technischen Daten zum Gimbal, aber ich schätze mal, das dieses samt Kamera schon unter 100g liegen dürfte (gesamter Kopter 500g).

mfg

schmiernippel · Jan 4, 2016

Das nächste Problem ist das ein 270g Copter für Videoflüge halt nur bis 10kmh Wind zu gebrauchen wäre !
Sonst bringt das Gimbal glaub ich nicht viel !

MfG

Copter mit Gimbal unter 270g möglich?

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