Extremer Leichtbau! Eigenbau 700er Low RPM Heli mit 3s Antrieb

chris-t

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Im Rundflug sind es ca 8A. Vollgas ca 15A.

Da er noch in manchen Phasen etwas aufschaukelt ist es aktuell noch etwas schlechter als ein normaler Heli wobei er immer super steuerbar bleibt. Nur sieht es eben in der Luft manchmal noch komisch aus. Da wir aber davon überzeugt sind diese Probleme in den Griff zu bekommen, sollte er dann genau so gut fliegen.
Du warst schneller 😀
 

Baba

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Ahoi,

wirklich klasse was ihr da schon auf die Beine gestellt habt.
Falls es von dem Heli mal eine Kleinserie geben sollte möchte ich schon mal Intresse anmelden....

Vielleicht würde es ja schon helfen das Mini Vstabi gegen ein Neo zu tauschen um das Problem mit dem aufschwingen in den Griff zu bekommen.
Das Neo ist einfach ne ganze ecke weiter was die Software und Hardware betrifft....

Gruß
Mario
 
Wenn ich sowas konstruieren würde, wäre mir lieber, das Problem an der Wurzel zu lösen, das elektronische Drüberbügeln wäre nur die letzte Lösung, wenn mir garnichts mehr einfällt.

Meinrad
 

chris-t

User
Vielleicht würde es ja schon helfen das Mini Vstabi gegen ein Neo zu tauschen um das Problem mit dem aufschwingen in den Griff zu bekommen.
Das Neo ist einfach ne ganze ecke weiter was die Software und Hardware betrifft....

Gruß
Mario

Hallo Mario,

ja das haben wir auf jeden Fall vor. Ich habe das K-bar nur verbaut, um die Kosten für den ersten Prototypen gering zu halten. Da aber nun alles soweit funktioniert, kann man auch etwas mehr Geld ins FBL-System investieren.

LG Chris
 
Hallo Mario,

ja das haben wir auf jeden Fall vor. Ich habe das K-bar nur verbaut, um die Kosten für den ersten Prototypen gering zu halten. Da aber nun alles soweit funktioniert, kann man auch etwas mehr Geld ins FBL-System investieren.

LG Chris

Ich würde aber definitiv das Spirit dem Neo vorziehen, ausser du hast einen Mikado-Sender!
 
Hallo Chris,
zunächst einmal, das sollte keine Vorwurf sein. Aber ich entnehme diesem Thread, dass Du ein penibler Technik-Nerd bist, im positiven Sinne, und denke daher, dass Du eher der Geschichte auf den Grund gehen willst. Es könnte ja durchaus sein, dass das Wippen in Deiner bevorzugten Konfiguration nicht ganz wegzukriegen ist, dann helfen halt nur noch Algorithmen.
Ich habe natürlich auch nicht die perfekte Lösung, alles was so an Erfahrungen da ist, wurde schon besprochen. Ich gehe immer noch von Dämpfung, Gewicht Rumpf, Gewicht Rotorblätter und Drehzahl aus. Vielleicht mal am Rumpf ein Gewicht anhängen und probieren? Immerhin ist es ja so, dass sich die Servos bei Steuerbewegungen am Rumpf abstützen müssen und dafür ist ein bestimmte Masse notwendig. Für den TDSF gibt es leichte Blätter mit ca. 140 g, testweise? Drehzahl ändern? Damit kommt man zwangsläufig von den idealen Vorgaben ab, weiß ich, aber es wäre eine Möglichkeit, den Übeltäter, oder die in Kombination, zu lokalisieren. Wenn man dann zuviel Kompromisse machen muß, kann man sich natürlich für die elektronische Korrektur entscheiden, die ist ja immer vorhanden.

Meinrad
 

chris-t

User
Hallo Chris,
zunächst einmal, das sollte keine Vorwurf sein. Aber ich entnehme diesem Thread, dass Du ein penibler Technik-Nerd bist, im positiven Sinne, und denke daher, dass Du eher der Geschichte auf den Grund gehen willst. Es könnte ja durchaus sein, dass das Wippen in Deiner bevorzugten Konfiguration nicht ganz wegzukriegen ist, dann helfen halt nur noch Algorithmen.
Ich habe natürlich auch nicht die perfekte Lösung, alles was so an Erfahrungen da ist, wurde schon besprochen. Ich gehe immer noch von Dämpfung, Gewicht Rumpf, Gewicht Rotorblätter und Drehzahl aus. Vielleicht mal am Rumpf ein Gewicht anhängen und probieren? Immerhin ist es ja so, dass sich die Servos bei Steuerbewegungen am Rumpf abstützen müssen und dafür ist ein bestimmte Masse notwendig. Für den TDSF gibt es leichte Blätter mit ca. 140 g, testweise? Drehzahl ändern? Damit kommt man zwangsläufig von den idealen Vorgaben ab, weiß ich, aber es wäre eine Möglichkeit, den Übeltäter, oder die in Kombination, zu lokalisieren. Wenn man dann zuviel Kompromisse machen muß, kann man sich natürlich für die elektronische Korrektur entscheiden, die ist ja immer vorhanden.

Meinrad

Hallo Meinrad,

das siehst du völlig richtig. Die selbe Vorgehensweise halte ich auch für Sinnvoll. Wir haben versucht erstmal alle mechanischen Fehlerquellen zu beseitigen um dann anschließend die Feinabstimmung mit dem FBL-System durchzuführen. Falls dies nicht funktioniert, muss weiter an Konstruktion und der Mechanik gefeilt werden. Wie du beschrieben hast, zum Beispiel verschiedene Dämpfungen testen, andere Rotorblätter, evtl. Die Laufrichtung der Taumelscheibe ändern, etc.
Momentan versuche ich noch mit den Einstellungen am FBL ein möglichst gutes Flugverhalten mit der jetzigen Konstruktion zu erzielen.
Alles Weitere folgt noch.

Rotorblätter mit verschiedenen Massen haben wir schon getestet (15g Differenz). Die schweren Blätter hatten einen ruhigeren lauf.

Höhere Massen am Chassis hatten wir auch schon ausprobiert. Hierbei ist aufgefallen, dass lediglich der Schwerpunkt genau auf der Hauptrotorwelle liegen muss, damit ein Aufschaukeln unterbunden werden kann. Deutlich aufballastieren können wir den Heli leider nicht, da sonst die Mechanik stark leidet.

Vielen Dank für die Tipps und Hinweise, nur so kommen wir der Sache langsam näher und vielleicht am Ende zu einem perfekten Ergebnis. 🙂 👍

LG Chris
 
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Dix

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Noch ein Hinweis:
Resonanzen im Flug und am Boden unterscheiden sich grundlegend.
Am Landewerk entstehen Kräfte zum Boden, während im Flug sich das Ding frei bewegen kann. Somit liegen andere Bewegungsformen und Resonanzfälle vor.
(z.B. werden aus reinen Rollmomenten auch seitliche Translationen, weil das Fahrwerk unten festhält. Im Flug fehlt diese Koppelung und der Resonanzfall tritt garnicht erst auf.)

Eine so genannte Bodenresonanz ist unvermeidlich. Man kann höchstens auslegen, wann sie auftritt. Meist ist sie bei niedrigen Drehzahlen und wird beim Hochlaufen des Rotors schnell durchfahren. (Youtube!) In diesem Moment schwenken die Blätter in Drehrichtung vor und zurück. Dann befindet sich der Rotorschwerpunkt kurzzeitig neben der Rotorachse. Bei weiterem Beschleunigen stabilisiert sich das wieder... wenn nicht, dann gibts Kleinholz.
 

Dix

User
Noch ne Frage: was bitte meinst Du mit "Laufrichtung der Taumelscheibe ändern"?
 

Baba

User
Hallo Mario,

ja das haben wir auf jeden Fall vor. Ich habe das K-bar nur verbaut, um die Kosten für den ersten Prototypen gering zu halten. Da aber nun alles soweit funktioniert, kann man auch etwas mehr Geld ins FBL-System investieren.

LG Chris

Hi Chris,

das kann ich natürlich nachvollziehen.
Hab selbst noch ein Mini Vstabi rumliegen.

Was vielleicht noch helfen würde wäre das Stabi näher zur Rotorwelle zu bringen falls das irgendwie möglich ist...

Auf einer eurer ersten Zeichnungen ist die Position vom FBL ja hinten über dem Heckrohr eingezeichnet...denke mal wegen dem Schwerpunkt sitzt es jetzt vorne direkt beim Motor.

Für das Stabi ist das halt nicht die beste Stelle....
Das verstärkt meiner Erfahrung nach noch das Problem mit dem Wobbeln über Nick...

Gruß
Mario
 
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chris-t

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Noch ne Frage: was bitte meinst Du mit "Laufrichtung der Taumelscheibe ändern"?

Hallo Dirk,

beim TDF hat es wohl geholfen Resonanzen zu vermeiden, indem die Taumelscheibe sich bei positiv Pitch nach unten und bei negativem Pitch nach oben bewegt. Es wurde quasi die Laufrichtung vom Pitch geändert. Hierfür müssen lediglich die Rotorblätter auf der gegenüber liegenden Seite angelenkt werden. (Rotorblatthalter um 180° drehen.)

LG Chris
 
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chris-t

User
Hi Chris,

das kann ich natürlich nachvollziehen.
Hab selbst noch ein Mini Vstabi rumliegen.

Was vielleicht noch helfen würde wäre das Stabi näher zur Rotorwelle zu bringen falls das irgendwie möglich ist...

Auf einer eurer ersten Zeichnungen ist die Position vom FBL ja hinten über dem Heckrohr eingezeichnet...denke mal wegen dem Schwerpunkt sitzt es jetzt vorne direkt beim Motor.

Für das Stabi ist das halt nicht die beste Stelle....
Das verstärkt meiner Erfahrung nach noch das Problem mit dem Wobbeln über Nick...

Gruß
Mario

Völlig richtig. Aus Schwerpunktgründen sitzt es nun vorne. Wird aber beim nächsten Mal wieder hinten platziert sein.
Dann hat man einen kürzeren Hebel, die Motorkabel laufen nicht mehr dicht am FBL Sytsem vorbei und es herrschen vermutlich auch weniger Vibrationen.
Da muss man leider das Schwerpunktproblem in Kauf nehmen und den Akku noch weiter vorne platzieren, oder vlt. leichtere Heckrohre selber anfertigen.

LG Chris
 
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Thoemse

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Wenn ich sowas konstruieren würde, wäre mir lieber, das Problem an der Wurzel zu lösen, das elektronische Drüberbügeln wäre nur die letzte Lösung, wenn mir garnichts mehr einfällt.

Meinrad
Das ist schon eine harte Aussage. Selbst manntragende Helikopter haben Resonanzprobleme. Chinhooks haben sich am Boden in Stücke geschüttelt.

Helikopter sind nicht in jedem Drehzahlbereich "stabil". Das Problem ist, dass das Thema umso schwieriger wird, umso weiter man mit der Drehzahl herunter geht. Eine 2400 RPM T-Rex Fräse (oder Goblin) läuft praktisch immer vibrationsfrei, wenn die Blätter ausgewuchtet sind. Hier ist das ganz nicht mehr ganz so einfach.

Beim ersten Einlesen hier dachte ich mir auch: Warum machen die sich das Leben so schwer. Das fliegt nicht besser als ein Standardheli.
Tatsache ist aber, dass es sich um ein Projekt handelt, bei dem man neues probiert und es macht, weil man es eben kann. Davor habe ich größten Respekt. Das Resultat ist ja auch sehr spektakulär und wird am Ende sicher auch einwandfrei fliegen. Davon bin ich mittlerweile überzeugt.
 

chris-t

User
Das ist schon eine harte Aussage. Selbst manntragende Helikopter haben Resonanzprobleme. Chinhooks haben sich am Boden in Stücke geschüttelt.

Helikopter sind nicht in jedem Drehzahlbereich "stabil". Das Problem ist, dass das Thema umso schwieriger wird, umso weiter man mit der Drehzahl herunter geht. Eine 2400 RPM T-Rex Fräse (oder Goblin) läuft praktisch immer vibrationsfrei, wenn die Blätter ausgewuchtet sind. Hier ist das ganz nicht mehr ganz so einfach.

Beim ersten Einlesen hier dachte ich mir auch: Warum machen die sich das Leben so schwer. Das fliegt nicht besser als ein Standardheli.
Tatsache ist aber, dass es sich um ein Projekt handelt, bei dem man neues probiert und es macht, weil man es eben kann. Davor habe ich größten Respekt. Das Resultat ist ja auch sehr spektakulär und wird am Ende sicher auch einwandfrei fliegen. Davon bin ich mittlerweile überzeugt.

Vielen Dank für die lobenden Worte. 🙏
Wir wussten, dass es eine Herausvorderung sein wird. Und genau das macht es spannend für uns daran zu tüfteln und zu testen. :)
 
@Thoemse,
ich weiss nicht, was da hart sein soll, Chris bestätigt ja meine Meinung, war also nur eine Feststellung.

Mir sind Begriffe wie Bodenresonanz durchaus geläufig, habe 1.700 Flugstunden auf der Bell UH-D als Bordmechaniker.
Hier handelt es sich ja nicht um Bodenresonanzen, sondern im die Schwingfrequenz im Flug, die eigentlich jeder Heli hat. Meistens kann man sie mit diversen Massnahmen dahin schieben, wo sie nicht mehr in Erscheinung tritt, siehe Deine durchaus richtige Anmerkung mit der Drehzahl. Den Punkt haben wir hier noch nicht gefunden.
Ich denke, wir sollten uns hier auf konkrete, technische Überlegungen konzentrieren.

Meinrad
 

StephanB

Vereinsmitglied
Beim ersten Einlesen hier dachte ich mir auch: Warum machen die sich das Leben so schwer. Das fliegt nicht besser als ein Standardheli.
Tatsache ist aber, dass es sich um ein Projekt handelt, bei dem man neues probiert und es macht, weil man es eben kann. Davor habe ich größten Respekt. Das Resultat ist ja auch sehr spektakulär und wird am Ende sicher auch einwandfrei fliegen. Davon bin ich mittlerweile überzeugt.

Hi, einen gravierenden Vorteil sehe ich im möglichen Flüstermodus.
Das ist absolut faszinierend. Ich stand auf der InterEx mal daneben, als Chris seine große superleichte Drohne flog. Drei Meter weg und unhörbar.
Absolut verblüffend.
Gruß
Stephan
 
Hallo Dirk,

beim TDF hat es wohl geholfen Resonanzen zu vermeiden, indem die Taumelscheibe sich bei positiv Pitch nach unten und bei negativem Pitch nach oben bewegt. Es wurde quasi die Laufrichtung vom Pitch geändert. Hierfür müssen lediglich die Rotorblätter auf der gegenüber liegenden Seite angelenkt werden. (Rotorblatthalter um 180° drehen.)

LG Chris

Das war damals beim Three Dee NT mit der "schwebenden" Paddelstange, nicht beim TDF. Dabei wurde beim Pitchen die komplette Paddelstange mit Führung rauf- und runtergeschoben. Speziell beim NT führte es zu einer bösartigen Resonanz zwischen Paddelstange und Blattansteuerung, die zum regelrechten Explodieren des Systems führte. Durch die Blattanlenkung hinten ergab sich dann eine gegengerichtete Bewegung von Paddelstange und Blattansteuerung, die sich quasi selbst auslöschte, im Gegensatz zu vorher, wo sie sich gegenseitig anregten bis zur blitzartigen Resonanz. Blöderweise nicht immer, ich bin damals bei meinem NT davon verschont geblieben. Aber das Anlenken von hinten war dann die saubere, grundsätzliche Lösung.
Ob bei Deiner Konstruktion die Anlenkung von hinten eine Bedeutung hat, weiß ich nicht, ich kenne nicht die exakte Position des Schlaggelenkes. Ein Versuch ist es wert. Achtung, es gibt FBL-Systeme, bei denen die Laufrichtung der TS beim Pitch explizit eingestellt werden muß, da sonst die internen Mischungen nicht mehr stimmen.
Eine weitere Möglichkeit wäre die Blattwinkelrücksteuerung (Delta-III) auszuprobieren, was aber durch die dfc-Anlenkung sehr schwer sein dürfte. Hier geht es darum, durch Verlegen des Anlenkpunktes am Blatthebel (jetzt Mitte Rotorwelle) bei einer "Schlagbewegung" eine quasi automatische Blattrücksteuerung zu erreichen. Ist aber ausgesprochen diffizil, zumal wir ja den Schlagpunkt nicht exakt kennen und die DFC-Anlenkung in der jetzigen Form sowas nicht erlaubt.

Es gibt beim Heli viele Möglichkeiten, seine Lebenszeit zu verbringen, ist halt alles eine Frage der persönlichen Leidensfähigkeit. 🙂

Meinrad
 

UweHD

User
Kleine Anmerkung zum Thema Aufschaukeln/Wippen des Helis:
Es ist natürlich richtig, dass ein Heli (...ein Flugzeug ein Auto, und und und...) zunächst einmal ohne zusätzliche Eingriffe einer Steuerelektronik sauber fliegen (FBL) oder fahren (ESP, ABS, ...) sollte.
In diesem Fall haben wir es aber mit einem Heli zu tun, der bereits mit einem PID-geregelten FBL ausgestattet ist. Man kann also nicht ausschließen, dass das Aufschaukeln bzw. Wippen nicht bereits durch das FBL induziert wird, was bei ungenügender Abstimmung schnell mal passieren kann. Die aktuellen FBL Systeme haben alle bereits in der Grundkonfiguration eine Kompensation gegenüber Wippen auf Nick, das Aufschaukeln könnte also möglicherweise nur durch eine Fehlabstimmung im Regelkreis aufgebaut werden.

Von daher: Ich würde es mal testweise mit einem anderen FBL probieren, ist vielleicht die schnellste und einfachste Lösung.
Cooles Projekt, BTW :)
 
Hallo Chris,

Verzeihen Sie erst einmal meine schlechte deutsche Sprache. Dies ist tatsächlich Google Translate für meine englischen Formulierungen !!!!

Herzlichen Glückwunsch, dies ist die innovativste RC-Heli-Entwicklung, die ich seit Jahrzehnten gesehen habe. Zu Ihrer Information, ich entwerfe seit 1997 zig RC-Helikopter (ja, so alt bin ich) zuerst als Hobby, dann als professioneller Designer. Meine Besessenheit war Gewicht und Systemeffizienz, weil ich am anderen Ende des Spektrums arbeitete: Mikrohubschrauber hauptsächlich im 10-Gramm-Bereich.

Ich habe nie verstanden, warum Maschinen im Format 600-700 so schwer sein müssen. Also habe ich mein eigenes gebaut. Letztes Jahr habe ich mir einen TDSF gekauft, den ersten kommerziellen seit 20 Jahren, für den ich Geld ausgegeben habe. Es ist ein toller Heli, aber immer noch zu schwer.

Für dein Nickproblem kann es mehrere Ursachen geben, viele wurden in diesem Thread angesprochen. Insgesamt vermute ich, dass Ihrem ultraleichten Design die Steifigkeit fehlt (Chassis, Blätter, Rotorwelle). Dann können natürlich die Dämpfungsgummis helfen, Scheiben zu nehmen. Und dann eine für die meisten überraschende: Kreiselpräzession ('gyroscopic precession'). Bei sehr leichten Blättern bei niedrigen Drehzahlen ist die gyroskopische Präzession weit geringer als die von den meisten angenommenen 90°. Bei einigen meiner Designs war das nur bis zu 17°. Alle PID und Algorithmen im FBL sind auf 90° abgestimmt, sodass sie völlig phasenverschoben mit der physikalischen Realität Ihres Helikopters mit leichten Flügeln arbeiten. Klar die FBL Autokorrektur, aber mit Verzögerung. Die Ansprechraten eines langsam drehenden Rotors sind per Definition langsamer, was den Effekt der Phasenverzögerung verschlimmert. Verzögerungen in der Reaktion und mangelnde Steifigkeit der Rückkopplungsschleifen sind nicht das, was PID-Systeme mögen!

Dies ist also einfach zu testen: Spielen Sie mit der Taumelscheibendrehung im VStabi-Setup und sehen Sie, ob es hilft. Gehen Sie in Schritten von 10° nach unten und sehen Sie, was passiert. In meinem 1400-Gramm-600-Format sind es 75°, mit relativ schweren Klingen im Vergleich zu Ihren.

Auch hier bin ich mir nicht sicher, ob dies die Lösung ist, aber einfach genug, um es auszuprobieren. Für den Fall, dass Sie frustriert sind: Helikopterdynamik besteht zu 90% aus Logik und zu 10% aus Voodoo, weil so viele Elemente des Systems miteinander verbunden sind.

Daumen hoch für Sie und Ihre 'Partners in crime'! Ich freue mich darauf, Ihre Fortschritte zu sehen. Leichter ist besser, für alles, wo der Zweck darin besteht, die Schwerkraft zu besiegen.

Alexander
 
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