Koaxkopter für Luftbilder

[Upgrade 08/15]

Hallo zusammen,

Einige kennen vielleicht bereits meine Luftbilder. Diese sind ausnahmslos mit folgendem Koper entstanden:

Der Kopter funktioniert gut. Doch zwei grosse Nachteile haben mich zum Neubau bewegt. Zum einen ist das Frame etwas instabil (Hebelkräfte durch die Y-Ausleger) und zum anderen ist der Kopter mit seinen 10'' Propellern nicht sehr transportabel. Zu Fuss oder mit dem Auto geht es, aber mit dem Velo...

Folgende Anforderungen ergeben sich für den neuen Kopter:
- Flugzeit 10min+
- Sony Nex 5t mit 2 Achs Gimbal als Nutzlast
- Alle Komponenten des alten Frames werden übernommen

Ein Koax-Oktokopter erfüllt die Anforderungen am besten. Er ist verhältnismässig klein und leicht, wodurch die Transportierbarkeit auch mit einem Mountainbike gegeben ist.

Ich möchte euch nicht mit weiterem Text langweilen...hier einige Bilder
Ein Klick auf das Bild führt euch zu dem Original auf Flickr.com

Frameteile

Der aktuelle Stand (fast-fertiger Kopter)

Reglerbefestigung mit selbstklebenden Schaumstoffpads

Das Landegestell - simpel & stabil

Vibrationsdämpfung

Und die Dämpfung des APM

Motorbefestigung

Der Vollständigkeit halber...die technischen Daten
- 1000Kv Motoren
- F20a Regler
- APM2.6
- 10'' RC-Timer Propeller
- 3s Lipo 10400 mAh
- RC Timer ASP Gimbal

Was noch fehlt:
- Videosender + HDMI-->AV Konverter
- Stromversorgung löten
- APM konfigurieren


Kritik, Anregungen oder Tipps sind immer gerne gesehen!

Freundliche Grüsse
Christian

 

[42Cacher]

Sehr schöne Arbeit! Bist du sicher, dass die Regler auf Dauer so halten?

Was wiegt denn das gute Stück ohne LiPo?

 

[Upgrade 08/15]

Mit Nex und Gimbal wiegt der Kopter ca. 2040g. Mit den Akkus also um die 2.7Kg Abfluggewicht!

Ob die Regler so halten, wird sich zeigen. Auf dem alten Frame waren sie genauso befestigt, und da hielten sie sehr gut. Jedoch waren da die Ausleger aus Aluminium; auf Carbon (epoxyharz) halten solche Kleber bekannterweise etwas schlechter.


Gruss

 

[Cyber-Trash]

Echt schöner Copter

kannst du mir verraten woher du die Carbon 4kant röhre her bekommst ?
Da spart man echt viel Gewicht ohne die Schellen bei den Rohren

Grüße Marian

 

[Upgrade 08/15]

Hi,

Die gibts hier recht günstig, aber relativ kurz
http://rcexplorer.se/product/10x10mm-woven-carbon-fiber-arm/

Ansonsten mal mit Google nach "Carbon fibre Square tube" suchen. U.a. Goodluckbuy verkauft solche Carbonrohre!

Rein von meinem Gefühl her sind die Carbonrohre nicht viel stabiler oder leichter als ihre Pendants aus Aluminium. Aber schon rein wegen der Optik lohnt es sich Um wirklich Vorteile gegenüber Alu zu bekommen, müsste man wahrscheinlich 15 mal 15mm Rohre nehmen!

Gruss

 

[Arakon]

Deine APM Dämpfung könnte ein Problem sein.. die Gummis sind ziemlich weich ohne Vorspannung.

The first design started with anti vibration dampeners in a simple vertical configuration. This suffered from too much play in the horizontal plane, which might have caused instability in quick accelerations. The next design rotated the dampeners 45°, which resulted in much more even resistance across the horizontal and vertical planes.

Von der APM Vibrationsdämpfungsseite. http://copter.ardupilot.com/wiki/initial-setup/assembly-instructions/vibration-damping/

 

[Upgrade 08/15]

Hi,

Ich hatte für das MiniAPM so eine 3D Druck-Halterung. Meiner Meinung nach war die aber (fürs Mini) viel zu hart.
Dieselbe Halterung, die jetzt auf dem Koax ist, war auch (zumindest so ähnlich) schon auf dem alten Okto und vorher auf einem Quadrocopter. Aus meiner Sicht hat die immer super funktioniert.
Aber es stimmt schon, in der horizontalen Ebene ist die Halterung relativ weich. Vielleicht ist eine 45° Halterung wirklich eine Überlegung wert! Danke für den Tipp

Gruss

 

[Upgrade 08/15]

Kurzes Update:

Der Kopter fliegt! Noch nicht besonders gut, aber hauptsache er ist abgehoben
Vibrationen sind okay:

Für den ersten Flug habe ich die PIDs für Standard-Quadrocopter verwendet. Diese liegen ziemlich stark daneben, der Kopter fliegt...ziemlich bescheiden. Das sieht man auch recht gut im Log. Ich denke, eine Runde Autotune wird das Flugverhalten ordentlich verbessern!

MfG
Christian

 

[jessmil]

Sehr sehr schicker Copter.
Die Idee mit den Carbon 4 Kants gefällt mir, da kommen mir auch schon wieder Ideen für neue Projekte

https://www.flickr.com/photos/121144793@N05/15834871146/

Das Foto von dir ist der Wahnsinn !! Weiter so

lg
Jess

 

[kirschi]

Sieht sehr schön aus dein Copter!

Kannst du schon was zu den Flugzeiten sagen?

LG, Walter

 

[Cyber-Trash]

ich muss auch wieder daran denken was man mit den vierkant röhren alles anstellen könnte *_*

ich hoffe nur dass sie nicht zu ,,fragil,, und zierlich für so einen copter sind ... also klar brechen werden sie nicht aber ich denke mal die werden ziemlich stark beansprucht ... aber das ist abzuwarten , hoffe dass das Konzept so aufgeht bin auch mal auf Flugzeiten gespannt

und danke für den link

 

[Upgrade 08/15]

Hi,

Die Carbonrohre sind schon recht stabil. Die Wandstärke ist nicht ganz gleichmässig, aber überall ca. 0.9-2mm.

@Jessmil, Danke für das Kompliment. Bei dem Foto hatte ich wirklich Glück mit dem Wetter und der Location

@Kirschi, Zur Flugzeit kann ich leider noch nichts sagen. Morgen, spätestens übermorgen werde ich einen Hover-Testflug machen um zu sehen, wie lange er oben bleibt. Voraussichtlich werden es aber zwischen 15 und 20 Minuten sein. Je nach dem, wie viel Effizienz ich durch das Koax-Setup verliere auch etwas weniger.
Rund 17 Minuten Flugzeit wären bei einem spezifischen Schub von 7g/W und 10Ah Akku zu erwarten. Ob ich die 7g/W erreiche, oder knapp darüber/draunter liege...wer weiss

MfG

 

[jessmil]

http://blueskyrc.com/index.php?main_page=product_info&cPath=5&products_id=31

Da habe ich auch schon den perfekten Einsatzort für die Carbonvierkants entdeckt !!!
Danke nochmal für den Tipp

 

[Upgrade 08/15]

Also:
Flugzeit 14:30
Damit schwebt er mit rund 6.3g/W. Das könnte etwas besser sein, die Flugzeit ist aber vollkommen in Ordnung. Wieviel Kapazität ich verbraucht habe, wird sich zeigen.
Theoretisch liessen sich wohl auch 11 oder 12'' Propeller verwenden, wodurch die Effizienz auf 7+ g/W steigen würde. Da ich zum Fotografieren aber sowieso nie so lange in der Luft bleibe, werde ich bei 10'' bleiben. Grössere Propeller bedeuten auch automatisch, dass sie schneller ins Bild kommen!


Gruss

 

[ThinMan]

Morgen!

Coller Kopter, sieht schick aus mit den Vierkantarmen.

Will ich bei meinem Y6 dann auch verwenden, allerdings Rechteckrohre hochkant. Wegen Platzproblemen muß ich den allerdings steckbar machen. Den Arm habe ich jetzt fast fertig konstruiert:



Gewicht kann ich noch nicht so genau einschätzen, denke so zwischen 330 - 350 g für einen kompletten Arm, ohne Props.

ThinMan

 

[wolfes1126]

Morgen!

Coller Kopter, sieht schick aus mit den Vierkantarmen.

Will ich bei meinem Y6 dann auch verwenden, allerdings Rechteckrohre hochkant. Wegen Platzproblemen muß ich den allerdings steckbar machen. Den Arm habe ich jetzt fast fertig konstruiert:

Anhang anzeigen 118747

Gewicht kann ich noch nicht so genau einschätzen, denke so zwischen 330 - 350 g für einen kompletten Arm, ohne Props.

ThinMan

Schönes Design.... nur.... wie willst du das mit dem Retract machen bei einem Coax ?
Denn so wie in deinem Design geht das nicht.

 

[ThinMan]

Falls Du jetzt ein elektrisch einfahrbares Landegestell meinst, solche Spielereien brauch ich persönlich nicht.

Das ist lediglich ein zum Transport einklappbares Landebeinchen. Arm aus der Kiste nehmen, Landebein umklappen, das ganze in die CP stecken, mit einer Rändelschraube arretieren, fertig.

Lipo und Gimbal in eine Schiene einschieben, mit Rändelschrauben arretieren, und losfliegen.

Besonderen Wert hab ich darauf gelegt, das die Stecker ausserhalb durch einlegen der komplett gelöteten Kabel zu bestücken sind. Mal abgesehen von dem durchfädeln, das immer etwas fummelig ist, sollte ein Motortausch unter 5 Minuten dauern.

Ich wollte halt so wenig wie möglich an Arbeitsschritten für die Montage vor Ort haben. Die Arretierung so hat auch den Vorteil, das ich eine ev. vorhandene Abdeckung/Haube nicht extra für die Montage abnehmen muß. Bei meinem jetzigen steckbaren Quadro ist das so und das nervt mich. Ich wollte auch noch versuchen, einen leistungsfähigeren Kopter mit trotzdem weniger Packmaß zu bauen.

Jetzt aber zurück zum Thema, wollte ja nur die Rechteckarme erwähnen/zeigen, die sind für etwas größere Kopter gut geeignet, denke ich. Und durch das Rechteck auch genau in der richtigen Achse stabiler als Quadratrohr. 100 g pro Meter.

Das ist ja der Vorteil am Modellbau, ich kann mir probietäre Lösungen ohne Ende ausdenken/kontruieren. Hoffe, das angestrebte Innenmaß der Kiste oder des Koffers einhalten zu können. Ist gar nicht so leicht, wenn schon 16er Props gute 40 cm lang sind. Möglichst flach soll das ganze auch noch sein, da ich ev. das in Schubladen machen will. Das wäre dann schön ordentlich und auf der grünen Wiese dann nicht zu umständlich. Mobilität ist hier primäres Ziel.

ThinMan

 

[chrissi]

Ich würde die Luftschrauben sogar eher kleiner machen! 10" ist bei 1000kv an 3s schon ziemlich an der Grenze! Mit kleineren Luftschrauben steht er auch deutlich stabiler in der Luft, was ja gerade bei Luftaufnahmen eine gute Sache ist!

 

[ThinMan]

Es passen bis 16, damit ich bei Änderungen nicht eine neue Kiste brauche.

1050 g die Arme
750 g Gimbal/Cam
800 g Lipo
400 g für den Restrahmen

zzgl. Elektronik

Wird auf so 3 bis 3,5 kg rauslaufen.

Kann man denn mit 6 1000 kv 3S Motoren und 10er Props überhaupt ein entsprechendes Gewicht-/Schubverhältnis von mind. 1:2,5 erreichen?

Da kenne ich mich nicht aus, hätte hier allerdings Tiger MT4008 600 kv nagelneu zu liegen. Davon wollte ich 6 Stück verwenden, denke mit 14er Props.

ThinMan

 

[Upgrade 08/15]

Ich würde die Luftschrauben sogar eher kleiner machen! 10" ist bei 1000kv an 3s schon ziemlich an der Grenze!

Du musst aber bedenken, dass sich die Propeller durch die Koax-Anordnung gegenseitig beeinflussen. Sie werden weniger belastet, der max. Schub pro Motor sinkt.

Die Motoren (Ntm28/26 1000kv) sind jetzt bereits seit 2 Jahren im Einsatz. Ich habe sie schon auf den verschiedensten Rahmen und mit 9-12'' verwendet. Meiner Meinung nach sind mit 3s 10'' Propeller optimal. 9'' liefert zu wenig Schub für viele Setups (gut fliegbar, aber weniger angenehm) und weniger Flugzeiten. 11 und 12'' ist, ausser für ultralight-Kopter, zu gross.
10'' ist höchstens bei einem schweren Frame/viel Zuladung und im Sommer etwas viel. Wobei dann eher auf tieferdrehende Motoren zurückgegriffen werden sollte.

Wird auf so 3 bis 3,5 kg rauslaufen.

Kann man denn mit 6 1000 kv 3S Motoren und 10er Props überhaupt ein entsprechendes Gewicht-/Schubverhältnis von mind. 1:2,5 erreichen?

10'' und 1000kv werden bei dir nicht passen. Du hättest dann mehr Gewicht als ich, aber nur 6 Motoren.
Mein Kopter wiegt nun rund 2.75Kg, wobei Gimbal+Cam auch bei mir ca. 750g ausmachen und die Akkus ca. 600-700g.

Ich könnte mir vorstellen, dass für deinen Kopter 600KV, 14'' und 4s ein gutes Setup ergeben würden. Garantieren kann ich es aber nicht, hast du e-calc.ch schon ausprobiert?


MfG
Christian