[Săndel]

Salutare. (EDIT: Am apăsat pe postează înainte să termin, din greşeală. Acum editez în continuare. :) )
Acum mulţi ani, vreo şapte, am început să contemplez construcţia unui MAV. Vroiam să aibă autonomie mare, link video în timp real... iniţial vedeam o aripă zburătoare, eventual V-Tail cu unul sau două motoare, căutam să văd dacă EDF-urile nu s-ar potrivi proiectului. În fine, acel proiect a rămas la stadiul unei aripi de spumă.
Atunci îmi lipsea tehnologia. Accesul la componentele suficient de uşoare, de performante, pentru ce vroiam eu.

De modelism, aero şi conexe m-am ocupat de când aveam 7 anişori. Acuma, vreo 24 de ani mai târziu, am acumulat şi ceva experienţă.

Şi nu am abandonat proiectul în sine. De ceva ani încoace am asistat la explozia tehnică a multi-rotoarelor şi, mai ales, a electronicii de control.
Undeva la sfârşitul anului trecut m-am repus pe treabă cu proiectul ăsta dar, fascinat de manevrabilitatea tricopterelor şi frustrat de abordarea generală a acestor platforme
m-am apucat să re-inventez roata şi să-mi construiesc MAV-ul visat.

Am tras de linie şi am determinat caracteristicile generale pe care trebuie să le aibă şi mai toate copterele de pe piaţă şi construite de hobbyşti nu le au:
- trebuie să fie sigur în exploatare (benign). Adică pilotul şi cei din jur, animalele, plantele, etc. să nu aibă de suferit din cauza elicilor. Să fie aproape imposibil să
rămâi fără buricele degetelor, sau mai rău, de la o elice tăioasă ce e învârtită de un motor de vreo 200W.
- Aerodinamic. Mai toate variantele de coptere ce au o formă sau alta de fuzelaj sunt construite ca nişte avioane. Multi-rotoarele astea nu sunt avioane. Braţele formate ca nişte aripi sau doar profile/cilindrii creează doar portanţă negativă sau rezistenţă la înaintare şi turbulenţe.
Ca să nu mai punem la socoteală, cât din aerul împins de elice se izbeşte inutil de boom.
- Mă irită idea de motor de sute de watti cu elice de vreo 8 ţoli mişcat de un servo în timpul funcţionării. Întâi de toate, vai de viaţa servo-ului. Apoi vai de viaţa motorului şi a elicii din cauza forţelor giroscopice la care, parcă, nu se gândeşte nimeni.
Deci cârma să fie cârmă. Suprafeţe de control acţionate de servo nu tot motorul.

Apoi, normal:
- să fie stabil şi capabil de manevre autonome.
- să aibă o autonomie de zbor cât mai mare
- să nu mă bage la închisoare pentru datorii la bănci.
- LRS, comandat RC sau Data-Link pe 433Mhz. Sau amândouă.

În momentul de faţă mă aflu undeva la jumătatea drumului în proiectul ăsta. Am făcut deja primele probe la sol şi captiv. Consumul pare ok, reglajele de stabilizare sunt în curs de efectuare, i-am dat gaz aproape de hover şi pare promiţător. Încă nu l-am lăsat de capul lui.

Iată câteva poze/filmuleţe (nimic spectaculos)
https://photos.googl...1U2UkVGZHE4c3Z3
https://drive.google...iew?usp=sharing
https://plus.google....075148449136698

Configuraţia şi situaţia actuală:

Aceasta postare a fost editata de Săndel: 24 June 2015 - 10:23 AM

[Săndel]

Continuare că a durat ceva:

Configuraţia şi situaţia actuală:
- Motoare 3xNTM PropDrive 1100kv cu rulmenţii aşa cum zice lumea. O să-i schimb mai încolo.
- ESC-uri Multistar 30A opto. FW original.
- Elici 8x4,5 compozit nylon/sticlă.
- Controller: Clona după Crius AIOP 1.1 cu ArduCopter 3.x (nu-mi amintesc exact care versiune am compilat şi am încărcat în FC)
- Acumulator, cel puţin pe moment, Multistar 5.2Ah 4s 10C.
- Servo cârmă Corona 939MG
- Servo gimbal, cele mai ieftine de la HK, 9g analogice. (pentru tilt/pitch)
- fuzelaj şi nacele din spumă de polistiren extrudat. Tăiat cu fir cald şi finisat manual.
Ranforsat cu tije şi ţesătură de fibră de sticlă, pe alocuri. Nu e laminat tot.
Urmează skinning-ul cu ţesătură hibridă Carbon/Kevlar într-un singur strat.

În momentul de faţă îl testez pe un link bluetooth dar o să treacă la 433Mhz când va fi să plece mai departe de 2m de mine.
GPS, vTX/RX şi alte astea... când mai acumulez buffer în portofel. Oricum ăsta e rezultatul ultimilor 6 luni de muncă :)

Singurele probleme reale pe care nu le-am depăşit încă, ar fi greutatea cu vreo 2-300gr peste ce aveam în program (cap)
Ca atare rupe cântarul cam la 1300 de grame (cu skin, balast ce simulează tx-ul şi cam-ul pt fpv, etc)
Cum, necum, trebuie să-l trec sub un kilogram.

Acuma contemplez să fac laminarea un pic mai groasă şi, pe alocuri să scap de spumă cu acetonă. Mai ales la nacele...
Idei, ceva, legat de asta? :)

[renatoa]

Pentru cine nu stie, MAV = Micro Air Vehicle. Asta ca sa nu ii zicem drona :)

Intentii generoase... dar rezultatul schioapata la multe capitole, parerea mea.

[Săndel]

Nu mă supără să punctezi câteva! :)

Aceasta postare a fost editata de Săndel: 24 June 2015 - 10:59 AM

[drdream]

maaan, practic tu faci yaw din fantele alea? nu din panning motorul de coada? foarte tare , da zboara?:)

[Ciprian97]

Nu e ceva nou, si dupa parerea mea mult mai bine decat sa invarti tot motorul. Problema e ca nu prea poti apara chestiile alea la decolare/aterizare. De zburat o sa zboare, dar cu intubarea motoarelor nu stiu de ce te-ai chinuit.

[Săndel]

@Ciprian97 :

Cu nacelele, ce sper eu să obţin, ar fi aşa: Protecţie degete şi elici în caz de contact mutual sau chiar contacte uşoare/medii cu pereţi, crengi, alte chestii.

Apoi, un plus de thrust la aceeaşi putere şi un plus de portanţă la înaintare. În timpul deplasării pe orizontală, nacelele ar trebui să se comporte ca aripi circulare.
Sunt atent formate ca folie aerodinamică, nu sunt doar cilindrii. Diametrul la ieşire este cu 10% mai mic decât la intrare şi diametrul elicei.
Testele (empirice) pe care le-am făcut, cu un unghi de atac mare (ca un quad agresiv) m-au convins că oferă destul de multă portanţă.
Asta ar trebui să se traducă în timpi buni de croazieră versus hover.

Şi da, controlul cârmei (Yaw) îl fac cu cârme adevărate :D
Sunt, într-adevăr, cam fragile (spumă laminată cu fix un strat din cea mai subţire fibră de sticlă pe care am găsit-o şi câte două tije de fibră de sticlă de 3mm)
dar o să aibă un pic de tren de aterizare, de a cărui formă şi formare nu m-am ocupat încă.
Cel mai tare mi-a fost frică că nu o să devieze destul aer pentru a ţine direcţia dar, pe la 30% throttle simt în mână că se opune cu vreo 2-300gr de forţă.
De zburat, a zburat numai... thedered. (PID-uri încă aiurea) dar sper că în 2-3 luni zboară liber, măcar prin curte sau prin pădure.

[Ciprian97]

Si crezi ca acea portanta facuta de nacele nu se traduce printr-o rezistenta la inaintare mai mare? Adica nah, iti apare o forta care te ridica, nu-i clar ca ai si consumat ceva ca s-o faci sa apara?
Apoi, pentru greutatea lor suplimentara cine o sa consume mai mult? Si cel mai important, la primul crash inevitabil cine o sa planga?http://www.rhcforum.ro/public/style_emoticons/default/smile.gif

[drdream]

Incearca si tu un controller mai pnp la prima tura. Sunt foarte foaaarte curios

[Săndel]

@Cirian97: că tot veni vorba, mai toate tri-quad-urile la care m-am uitat că ar avea motorizare similară, am observat că au în jur de 1.5Kg. După testele de propulsie statică pe care le-am făcut cu motoarele astea şi elicile astea, la 18A ajung la 1kg per motor iar 350 de grame la vreo 5 amperi (trebuie să măsor şi în aer)
E drept că speram şi mai sper să ies sub un kilogram. Deja am decis să fac unele componente din fuzelaj dintr-un singur strat carbon/kevlar şi un strat de fibră de sticlă ne-ţesută. La dimensiunile astea, ce greutate totală au tricopterele altora, oare?
Deci vorbesc de greutatea totală, cu acumulator cu tot.

Acuma ştiu că am exagerat cu 4s-ul la 5.2A 10C (422gr) dar no, visez şi eu la mulţi watt/kg şi multe de minute de zbor... cu motoare de 1100kv. Că de alea cu trei cifre nu am bani. Eventual o să încerc şi un acumulator mai mic la 20-25C. Motoare mai eficiente cu elici de 10-12” la varianta 2.0.

La aterizări tip cărămidă nu plânge nimeni. Nici măcar eu. Slobod o înjurătură şi caut bidonul de epoxy.
Iar cu portanţa o să aflu precis când o să zboare la misiune şi o să pot vedea din telemetrie că scade sau nu consumul odată cu viteza orizontală.

@drdream: Tu eşti curios? Apăi de mine ce să mai zic? :D
Dar lasă că merge repede cu PID-urile astea. Oricum alt FC nu am dar în seara asta am reuşit să-l reglez să nu mai oscileze de nebun. Încă mai ”tresare” violent şi zilele trecute am avut un episod de posibilă desincronizare a unui motor (cu ESC-ul). Probabil a fost rata de comandă prea agresivă. (IMAX) Sper... că ştiu că pot rămâne fără ESC rapid... Dar, tot legat cu sfori, azi şi-a susţinut propria greutate câteva secunde bune.

[Săndel]

Oricum, pe moment, pauză că acel episod de (presupusă) desincronizare fu semn rău... 6 FET-uri, o ramură întreagă. Motorul de pe acel ESC pare ok.

[Săndel]

No, ca un update, am ajuns şi la primul hover. E aproape destul de stabil să încerc un AutoTune dar asta mai încolo, după ce-l îmbrac că nu-i frumos să zboare aşa... în fundu gol :D

https://plus.google....075148449136698

p.s. trage de nebun spre dreapta-faţă - trims?? Oi fi călcat din greşeală pe AutoTrim mai demult... Îl ţineam drept din stick-uri.
Şi nu vrea să se armeze din TX nici să-l bat. Din (edit) DroidPlanner (/edit) se armează ok, din Apmplanner2 (pc) iară nu vrea să armeze (Unknown CMD_400 dar am dezactivat pre-arm checks că nu are gps şi senzor baterie)

Aceasta postare a fost editata de Săndel: 12 July 2015 - 05:26 PM

[drdream]

A zburat oratania?

[Săndel]

Păi? :D
Următorul zbor e programat peste aproximativ 10-12 zile. Până atunci am de laminat pielea pe el.
Ca atare, spuma e prea flexibilă și cauzează prea multe oscilații...

[Săndel]

https://plus.google....sts/bgq9QyVa9A7

Așa arată în momentul ăsta. T-Copterul (coș de răchită împletită, după părerea unora :D ) e aproape gata și zboară cu eleganța unei sobe Godin:
https://plus.google....sts/WmJxFxhWYqH

Un ESC s-a supra-încălzit și asta a cauzat FOD-ul (și râdeam eu de DJi...)
Stricăciunile au fost insignifiante. O zgârietură mică și o tijă dezlipită.

Abia aștept să-i pun GPS-ul...

[Săndel]

Şi încă un update: https://plus.google....sts/NEVzxRs5n2T

Ca notă haioasă, cel puţin pentru mine, în ultimile două-trei zile de când zboară binişor şi stabil, realizez cum iese la suprafaţă, în ceea ce construiesc, influenţa ideologiei tehnice sovietice. Ideologie cu care am intrat în contact de mic copil.
În anii '80, literatura tehnică/electronică, cataloagele şi componentele ruseşti erau mult mai disponibile şi revistele Tehnium gemeau de scheme şi idei sovietice :))

O să-i fac un tren de aterizare cu ceva amoritzare. Probabil nişte spumă, ceva... dar pe moment îmi tot aduc aminte de o replică dintr-un film SF (2012)
Copilul, arătând spre Antonov 225:Wow, that's a BIG plane!
Proprietarul avionului, cu un rânjet: It's Russian... huh?

[Săndel]

https://plus.google....sts/2iQceSxBKzw

Poate are careva vreo idee...
În afară de veştile bune, ca faptul că azi am ars doar vreo 2.4 amperi în circa opt minute de zbor, nu vrea nici în ruptul palei să intre în mod Auto_Tune. GCS nu zice decât când schimb modurile de zbor (de ex, din Stab în Alt_Hld sau Acro)
Rămâne să văd în log dacă a aclanşat Auto_tune după activarea Altitude Hold...

În Altitude Hold încă sughite regulat dacă nu-l manevrez mai agresiv - moment în care îi trece sughiţul dar revine cum îl las de capul lui.

Încă n-am deschis logul, poate aflu ceva de acolo ce-o fi şi cu piruetele. Piruete pe care nu le-am cerut. A mai făcut asta de vreo două ori dar m-am panicat şi l-am ţinut pe loc din radiocomandă - răspunde în continuare şi când îl ia ameţeala asta dar parcă mai greu în sensul contrar rotaţiei. Toate elicile erau bine strânse după zborul ăsta, deci nu-s ele, garantat.
Asta a fost prima dată când l-am lăsat să-şi facă damblaua cu pirueta. Am lăsat ”gazul” mai jos să pot să-l dezarmez în aer, dacă trebuie şi să n-aibă mult de coborât până la mama pămînt...

[Săndel]

Ei, şi ca un ultim update, probabil, am ajuns la următoarele concluzii, pentru că, în esenţă am testat frame-ul, ideea de ”ducted propeller”, cârma din suprafeţe de control nu din mişcarea întregului ansamblu motor-elice:

- Din cauza sculelor şi a materialelor disponibile, precum şi bugetul, frame-ul a ieşit prea greu şi prea voluminos. Aproximativ 450gr.
O să corectez acest aspect la o variantă 2.0 sau mai sus, când o să am propriul printer 3D.

- Cele trei cârme utilizate ar face faţă dacă ar avea suprafaţa mult mai mare. Pe moment am testat cu succes cârmele cu extensii ce dublează suprafaţa lor dar acest aspect duce la creşterea inacceptabilă a turaţiei necesare menţinerii atitudinii.
O abordare mai practică ar fi creşterea numărului de suprafeţe de control (5, 7, poate mai multe) şi reducerea suprafeţei individuale. De asemenea acestea nu ar trebui să iasă în afara nacelei.

- Nacelele au o suprafaţă prea mare. Va trebui să le reduc suprafaţa cu cel puţin 50%.

Mi-am demonstrat că ideea funcţionează, consumul scade şi eficienţa creşte în zborul orizontal. Obţin timpi de zbor de circa 12-14 minute pe acumulatorul de 4s 5.2Ah dar mult sub ceea ce doresc.

Pentru generaţia următoare, afară de componente printate, o să urmeze şi elici cu unghi de atac variabil, eventual control ciclic. Da, ştiu, servo-uri în plus şi mixări/programări suplimentare în controller-ul de zbor dar o să fie interesant. :D
Poate chiar o abordare cu un singur motor şi distribuţia energiei prin cardane sau curele, în stilul quadcopter-ului Stingray 500. Un singur motor poate fi şi mai uşor şi mai puternic decât trei motoare echivalente.

În final va trebui să incorporez motoare (motor) la tensiune mult mai mare şi curenţi mult mai mici (kv mai mic), probabil tot în zona 200W. (600w)

Numai bine şi zboruri fără incidente! :)