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Montag, 14. Juli 2014

Es darf gebastelt werden

In letzter Zeit hatte ich in den Mittagspausen etwas Pech: Nachdem Jan Peter zur Zeit recht häufig mit seinem kleinen Quad unterwegs ist, packte ich statt des BL mal wieder meinen Multicopter ein. Da ich ihn meist als Kameraplattform "schonen" wollte, habe ich mich lange Zeit nicht an Flips rangetraut. Schließlich wagte ich es doch - und siehe da: Alles ganz easy. Der Tricopter hat genügend Power um flott "rumzukommen", und das bei einem geringen Höhenverlust von 1-2 Meter. In besagter Mittagspause klappte das Rumturnen wieder ganz gut. Bei einem gemütlichen Vorbeiflug passierte es aber dann: In vielleicht 4 Metern Höhe verschwand plötzlich jeglicher Auftrieb am Heck und der Copter fiel chancenlos zu Boden. Wie sich herausstellte, drehte der Heckpropeller auf der Motorwelle durch. Die Befestigung ist aufgrund der vom Vorbesitzer der Motoren äußerst knapp gekürzten Motorwellen nicht optimal gelöst. Hier muss ich an einer verbesserten Fixierung arbeiten. Insgesamt kam ich recht glimpflich davon. Es war keine GoPro an Bord, und wie es aktuell aussieht, kostet mich die Aktion lediglich 3 Propeller.

In der darauf folgenden Mittagspause mit Flugwetter war dann der mCP X BL wieder im Gepäck. Hier ging die Sache etwas spektakulärer aus. Beim dynamischen Rundflug war ein Looping zu tief angesetzt bzw. endete aufgrund von böigem Rückenwind etwas unterhalb der Grasnarbe. Daraufhin verteilte sich der kleine Heli in unterschiedliche Richtungen auf der Wiese. Ein kurzes Hochlaufen zeigte keine Auffälligkeiten, so dass lediglich Haube und Landegestell zu ersetzen sind. Jan Peter brachte mir kurzerhand von den Heli Masters in Venlo die Teile mit. Damit sollte der Kleine bald wieder in der Luft sein. Jedenfalls werde ich künftig besser auf die Windrichtung achten und Loops nur noch gegen den Wind fliegen.

Eine Bastelei der erfreulichen Art habe ich ganz bewusst losgetreten: Kürzlich habe ich einen der wenigen in Deutschland verfügbaren FrSky Taranis X9D Sender ergattert. Da Überlegungen im Raum stehen, einen etwas größeren Segler zu beschaffen und damit auf Thermiksuche zu gehen, kam ich beim Thema Vario zum Entschluss, dass ich mir Spektrum nicht mehr leisten kann. Als 8-Kanal Empfänger käme eventuell noch der OrangeRX R800X als günstige Alternative (um die 20 EUR) in Betracht, aber um ein TM1000 als Telemetriesender (Straßenpreis über 50 EUR) sowie das Vario (Straßenpreis über 60 EUR) kommt man dann nicht herum. Zudem müsste ich meine DX8 gegen eine DX9 (über 350 EUR) eintauschen, da erst dort Sprachausgabe bzw. Variotöne verfügbar sind. Einen offiziellen Strom- bzw. Kapazitätssensor gibt es bis heute nicht von Spektrum, lediglich bei RC::troniX ist ein Eigenentwurf verfügbar. Aber auch hier gibt es Nachteile: So muss z.B. die Alarmschwelle für die entnommene Kapazität am Sensor statt am Sender eingestellt werden.
All diese Dinge brachten mich dazu, mich mal anderweitig umzusehen. Und bei FrSky bin ich mit der Taranis fündig geworden. Da es sich um einen Sender handelt, der speziell für die OpenSource Firmware OpenTX entwickelt wurde, kann man auf eine schnelle und kontinuierliche Weiterentwicklung hoffen. Die Preise sind moderat: Der Sender kostet im Alukoffer inkl. 8-Kanal Empfänger und Versand 229 EUR. Das High Precision Vario mit einer Auflösung von 10 cm kostet 29 EUR, ein Stromsensor 20 EUR. Der Empfänger inkl. Rückkanal kostet einzeln 40 EUR. Und das wohlgemerkt in Deutschland. Bei Bestellung im Ausland lässt sich hier sogar noch weiter sparen. Abgesehen vom Preis bietet die Taranis umfängliche Freiheiten bei der Programmierung, Sprachausgabe, ein großes Display sowie Knüppelaggregate und Schalter von guter Qualität.
Als erstes Projekt steht nun an, den Schacht für externe Sendemodule mit etwas DSM-fähigen zu bestücken, damit ich meine E-flite BNF-Modelle und Schaumwaffeln auch mit der Taranis fliegen kann. Die höherwertigen Modelle bekommen dann einen FrSky Empfänger inkl. Telemetrie verpasst. Auf diese Bastelei freue ich mich schon richtig. Vermutlich gibt es bald an dieser Stelle mehr darüber zu lesen.

Dienstag, 31. Dezember 2013

Rückblick 2013

Und schon wieder ist ein Jahr vorüber. Es gab viele schöne Flüge, einiges zu lernen und zu entdecken, und der Hangar ist weiter gewachsen. Leider ist nicht alles davon hier im Blog gelandet, da ich die wenige Zeit doch lieber mit dem Hobby verbringe als darüber zu schreiben. Aber im Rückblick kann das eine oder andere doch noch kurz erwähnt werden.

Helicopter

Der Start in die Heli-Saison verlief noch recht durchwachsen. Der wieder aufgebaute Blade 450 X hielt durch falsch eingestelltes Zahnflankenspiel nur einen Vormittag. Bei einem Flugnachmittag mit Jan Peter auf dem Modellflugplatz in Ringingen traute ich mich nach langem Zögern mit dem erneut hergerichteten Heil dann doch wieder. Allerdings wurde ich gleich beim Start mit einem Umkipper belohnt und kam nicht einmal in die Luft. Über Ursache konnten wir beide nur rätseln. Die wahrscheinlichste Theorie ist, dass sich eine Kufe im Gras verhakt hat und es dadurch zum Unglück kam. Der Schaden war diesmal aber gering, mit Wellen und ein paar Servo-Getrieben war es getan. Doch das Vertrauen in Pilot und Technik war recht weit geschwunden. Allerdings ging es von da an aufwärts und der Blade verrichtet seit 81 Flügen ohne Zwischenfall seinen Dienst.
Der Blade mCP X diente als stressfreier und problemloser Mittagspausen-Heli und kam dieses Jahr auf 112 Flüge. Vor Kurzem wurde er gewartet und bekam eine neue Haube spendiert. Seit einigen Flügen macht er mir allerdings doch Sorgen: Das Hochlaufen des Motors wird häufig kurz unterbrochen bis er letztlich die Ziel-Drehzahl erreicht. Bisher verliefen die Flüge unauffällig, nicht jedoch der letzte. Nachdem der Motor während des Flugs ausging, wurde durch den Sturz auf Teer das Landegestell angeknackst. Eine genauere Analyse des Motor-Problems steht noch aus.
Das Interessanteste im Heli-Bereich war dieses Jahr sicherlich Ende September der Neuzugang meines aktuell größten Modells, dem T-Rex 550. Die ersten 11 Flüge sind absolviert, und ich bin immer noch davon begeistert, wie viel erwachsener sich der Heil im Vergleich zum Blade 450 X anhört und fliegt.

Multicopter

Im zurückliegenden Jahr habe ich den Einstieg in die Welt der Multicopter gewagt. Hierfür habe ich mich für das Tricopter-Design von David Windestål entschieden, der zusammen mit den anderen Jungs von FliteTest coole Dinge damit anstellt. Die Idee dahinter war, mal etwas anderes selbst zu bauen als nur Flugzeuge. Zum anderen wollte ich damit eine Verknüpfung zu meinem anderen Hobby - der Fotografie - herstellen und eine Plattform für Luftaufnahmen schaffen.
Die Startschwierigkeiten hatte ich ja im Post über den Aufbau beschrieben. Mittlerweile fliegt das Teil aber recht ordentlich. Seither gab es nur noch einen Zwischenfall, bei dem ich den Heckpropeller im Flug verloren hatte. Hierbei machte der Tricopter dann aus einer Höhe von vielleicht vier Metern einige Flips, um direkt auf den Landebeinen im weichen Acker aufzusetzen. Es waren also keinerlei weitere Schäden zu beklagen.
Mit der im Oktober angeschafften GoPro Hero 3 Black Edition machte ich bereits erste Versuche, an schöne Luftaufnahmen zu kommen. Beim ersten Flug nach der Montage der Kamera zuckte der Copter allerdings bereits beim Schweben unregelmäßig mit dem Heck nach oben, was sich aber durch das Reduzieren des P-Parameters im Flugcontroller beheben ließ. Aktuell experimentiere ich noch mit der vibrationsarmen Befestigung. Das direkte Anbringen der nackten Kamera mittels Klebeband auf dem Akkubrett funktioniert schon recht gut, ist mir aber zu heikel, da ich die Kamera lieber im Schutzgehäuse mitfliegen lassen möchte.
Das Thema FPV ist bereits angedacht, sowohl Video-Sender als auch -Empfänger liegen bereit. Vermutlich wird es aber zunächst die "kleine Lösung" mit einem 4.5" Monitor, um nicht gleich in eine Videobrille investieren zu müssen.

Flugzeuge

Auch im Flächenbereich hat sich einiges getan. Nach dem "interessanten" Einstieg ist der Floater Jet irgendwie zu meinem Immer-Dabei Modell geworden. Er ist recht unkompliziert und lässt sich sogar noch bei ordentlichem Wind fliegen (auch wenn dann der Spaß etwas nachlässt). Die Flugzeit ist zudem sehr üppig: Bei einer Motorlaufzeit von 6 Minuten Vollgas kann man locker eine halbe Stunde in der Luft bleiben. Durch seine einsteigertauglichen Flugeigenschaften konnte ich schon den einen oder anderen (inklusive Frau und Sohn) per Lehrer-Schüler-Betrieb mit dem Hobby bekannt machen. Sogar mit aufgeschnallter GoPro fliegt sich der FloaterJet noch ganz ordentlich.
Es gab auch Neuzugänge: In den Osterferien entstand der FT Old Fogey. Der Flieger ist sehr gemütlich und hat ein tolle Flugbild. Allerdings ist er aufgrund mangelnder Robustheit nicht unbedingt für Lehrer-Schüler-Flüge geeignet. Gerade die Nasenpartie ist zu empfindlich. Bei einem erneuten Bau würde ich hier einfach eine zweite Lage Depron an der Innenseite der Seitenwände im Nasenbereich aufdoppeln, was hier enorme Vorteile bringen dürfte. Momentan steht der Old Fogey zur Instandsetzung bereit: Bei einem gewagten Flugmanöver ist er mir senkrecht im Weizenfeld runtergekommen, wobei die Tragfläche abgeknickt ist. Eine spontane Feldreparatur war nicht erfolgreich, denn beim nächsten Flug hob er nach einer Minute die rechte Tragfläche nach oben und trudelte wie ein sterbender Schwan zu Boden…
Apropos Instandsetzung, auch der Pterodactylus wartet auf etwas Zuwendung. Durch die im Laufe der Zeit unvermeidbaren Bodenkontakte wurde die Nase immer weiter gestaucht, so dass ich die Neigung zum Hochziehen beim Gasgeben verstärkt hat und er mittlerweile ganz schön zickig zu fliegen ist. Da bei der letzten harten Landung die Seitenwände des Rumpfes beschädigt wurden, plane ich neue anzufertigen und hierbei gleich den Motorsturz zu korrigieren und so ein neutraleres Flugverhalten zu erreichen.
Mit der letzten Bastelaktion erfolgte dieses Jahr auch der Einstieg in den Themenbereich Hangflieger. Mangels Wind liegt der Revert allerdings momentan im Keller und wartet auf die nächsten Flüge.
Der letzte Neuzugang besteht aus Jan Peters Wing Wing. Dieser fand mit einem Regler-Problem den Weg in meinen Hangar und wartet nun darauf, wieder aufgepäppelt zu werden.

Technik

Bedingt durch die größeren Akkus des 550er T-Rex musste meine Ladetechnik dringend ein Update erfahren. Seit Weihnachten füllt nun ein Robbe Power Peak Twin 1000W meine LiPos. Das Gerät war eine gute Investition, denn damit lassen sich gleich zwei Akkus in überschaubarer Zeit laden. Zudem arbeitet der Balancer wesentlich genauer als bei meinem Hype X7 Plus (einem Imax B6AC Clone). Derzeit wird der neue Lader noch von einem geliehenen 40A Netzteil versorgt, aber ich plane schon, etwas in Richtung Server-Netzteil anzuschaffen. Am Grübeln bin ich noch, ob es ein einzelnes mit 12 Volt oder zwei in Reihe geschaltete Geräte mit 24 Volt werden sollen.

Statistik

Auch in diesem Jahr habe ich sämtliche Flüge wieder mittels der Android App Flight Log erfasst. Was mich erstaunt hat: Im Monat November habe ich (wohl wetterbedingt) keinen einzigen Flug absolviert.







Die Zeiten beim Floater-Jet dürften um ein Vielfaches höher liegen, da hier nur die Motorlaufzeit erfasst wurde.

Fazit

Nach dem Einstiegsjahr 2012 ging es im vergangenen Jahr konsequent weiter. Fliegerisch konnte ich mehr Sicherheit erlangen und einiges dazulernen, und auch auf der technischen Seite gab es viel Neues. Der Spaß am Hobby hat kein bisschen nachgelassen, und ich freue mich schon auf viele tolle Flüge in der kommenden Saison.

Ich wünsche Euch alles Gute und viel Erfolg in 2014!

Mittwoch, 21. August 2013

Tri-Tra-Trullala...

Nun hat auch mich das Thema Multicopter erreicht. Motiviert wurde ich durch die tollen Videos von David Windestål (RCExplorer / FliteTest) - zum Beispiel dieses hier. Nachdem es bei FliteTest einen ausführlichen Baubericht von Davids Tricopter gab, beschloss ich, nach und nach die Komponenten für einen eigenen Aufbau zu beschaffen. Dass sich Florian, ein Arbeitskollege, gerade einen Tricopter aufgebaut hatte und ihn einflog, tat sein Übriges.

Bei den Motoren wolte ich auf die von David verwendeten DT750 setzen, bei denen es allerdings einen Lieferengpass gab. Über ein Forum wurde ich jedoch fündig, ebenso bei den mit SimonK Firmware bestückten Flyduino 20A Reglern. Da auch das KK2.0 Board, das als Flightcontroller herhalte sollte, als Neuware nicht bzw. nur zu astronomischen Preisen zu haben war, entschied ich mich für ein gebrauchtes Exemplar. Bei Jan Peter lag noch ein neues Turnigy TGY-306G-HV Servo arbeitslos rum, das als schnelles und kräftiges Digitalservo für die Aufgabe wie geschaffen war. Für das Centerplate besorgte ich mir GFK-Platten, aus dem Baumarkt noch Buchenstäbe in 10x10mm, und Florian hatte noch ein Scharnier für die Heckservo-Mechanik über. Somit waren die Bauteile komplett.

Der Aufbau erfolgte in vier Phasen. Zunächst wagte ich mich an die Mechanik, was damit begann, die GFK-Platten in die passende Forum zu bringen. Der erste Versuch mittels Eisensäge schien mir zu langwierig, so griff ich etwas grobschlächtig zum Trennschleifer (natürlich vorsichtshalber draußen und mit Staubschutzmaske). Diese Methode war nicht perfekt, da das Material schnell schmort und schwarz wird, führte aber zum Ziel. Dann noch schnell die beiden Platten fixiert und passgenaue Löcher gebohrt. Nach dem Ablängen der Holzstäbe konnten diese im Rahmen fixiert werden, so dass das Fluggerät bereits erste Formen annahm. Das Scharnier für den Heckrotor wurde leichtgängig gemacht und mit einer Servo-Aufnahme versehen.





Stufe zwei bestand aus Löten und verkabeln: Die Regler wurden mit Anschlusskabeln für Motor und Akku in passender Länge und mit 3,5mm Goldies für die Motorverbindung bestückt. Die Reglerkabel fasste ich in einem XT60 Stecker zusammen und spendierte der Konstruktion noch zwei zusätzliche Anschlusskabel mit JST-Steckern, um für zukünftige Erweiterungen wie LED-Beleuchtung oder Videosender gerüstet zu sein.
Nachdem alle Kabel am Tricopter-Frame mit Kabelbindern (vielen Kabelbindern...) verlegt wurden, kamen noch die Motoren auf die Enden der Ausleger.

Im dritten Schritt wurde die Elektronik montiert und eingestellt. Vom daneben angebrachten Empfänger wurden die einzelnen Steuerkanäle mit dem KK2.0 Board verbunden. Da in der Beschreibung der Flyduino Regler keinerlei Hinweis auf ein BEC vorhanden war (aber immerhin Strom zur Vesorgung des Flightcontrollers rauskam), fragte ich vorsichtshalber beim Flyduino Support nach: Offiziell sind die Regler mit 1A BEC spezifiziert, mir wurde jedoch geraten, die Schaltung möglichst nur mit 0,5A zu belasten. Ich bin noch am überlegen, ob ich eine zusätzliche Spannungsversorgung einbaue, da sich die Last ja auf zwei Regler aufteilt: Der von Motor 1 versorgt das KK2.0 Board, ESC 2 beliefert das Servo mit Strom. Bei den ersten Tests (noch ohne Propeller) fiel mir auf, dass das Heckservo in die falsche Richtung steuert. Beheben lässt sich dies, indem im Mixer Editor in Kanal 4 der Wert für "Rudder" von 100 auf -100 negiert wird.



Als letzten Feinschliff bekam der Tricopter noch ein Brett für Akku und Kamera sowie Landebeine verpasst. Das Brett, auf dem später einmal die Kamera sitzen soll und an dem auch der LiPo hängt, wurde mangels Silikonschlauch zur Dämpfung erst einmal direkt mit Kabelbindern befestigt. Die original RCExplorer Landebeine sagten mir nicht zu, und so fertigte ich in Kooperation mit meinem Nachwuchs (mit Papas echter Säge sägen ist toll!) Beine aus den 10mm Auslegerstangen an. Diese wurden ebenfalls einfach mit Kabelbinder befestigt und passen sich harmonischer ins Gesamtbild ein. Da Florian bei seinem Tricopter beim Hochlaufen am Boden mit einem Zittern des Heckservos kämpft, bekam das Heck gleich ein Doppelbein spendiert, in der Hoffnung die Schwingungsneigung zu dämpfen.




Das fertige Fluggerät verfügt über eine doch ganz ansehnliche Größe, lässt sich aber auf ein recht kompaktes Packmass zusammenklappen:




Soweit fertiggestellt, ging es an die ersten Testflüge. Da das Abheben im Self-Level-Modus nicht wie erwartet funktionierte - hier bäumte sich der Tri lediglich vorne auf - musste der Acro-Modus herhalten. Und siehe da, der Tricopter flog tatsächlich! Die ersten Flüge waren geprägt vom Ausprobieren verschiedener Einstellungen hinsichtlich der P und I Parameter in der Steuerung.

Die erste Zeit war sehr erlebnisreich und verhalf mir zu einigen interessanten Erfahrungen. Beim ersten "Zwischenfall" hatte sich eine Mutter an den Centerplates gelöst, wodurch die seitlichen Arme nicht mehr allzu fest fixiert waren. Dies hatte zur Folge, dass ein Arm im Flug nach hinten klappte, womit die Steuerung natürlich gar nicht klar kam. Jan Peter hatte die ersten Versuche zum Glück mit seiner Kamera festgehalten, so dass Ihr auch daran teilhaben könnt:



In einer weiteren Mittagspause kippte der Tricopter plötzlich in einer Kurve nach rechts weg. Untersuchungen ergaben, dass die Leistung auf der Seite viel zu gering war und der Arm im Gegensatz zu den anderen leicht nach unten gedrückt werden konnte. Ich fürchtete schon, einen neuen Motor zu benötigen, bis Florian diagnostizierte, dass lediglich der Propeller lose war und vom Motor nicht mehr richtig mitgenommen wurde.

Der dritte Mangel, der bei den ersten Flügen auftrat, war dass im Flug das Heck plötzlich heftig hin und her pendelte und der Tricopter nicht mehr unter Kontrolle zu bringen war. Als Ursache machte ich aus, dass sich das Servo von der Mechanik des Heckmotors gelöst hatte. Dadurch konnte sich dieser frei bewegen und das Heck war nicht mehr steuerbar. Mechanik wie Servo waren beide mit Kabelbindern auf dem Ausleger befestigt und hatten sich soweit gelockert, dass sie auseinander rutschen konnten. Ein zusätzlicher Kabelbinder schafft jetzt hier Abhilfe.

Bei einem Tricopter kommt es durch die drei gleich langen und in gleichem Winkel angebrachten Ausleger sehr leicht vor, dass man die Lage falsch erkennt. Beim ersten Mal ging das dann auch gleich schief, und der Tricopter stürzte beim Flug auf mich zu einfach in den Boden. (Ihr kennt doch Men in Black, war nicht ganz so spektakulär, aber die Perspektive recht ähnlich...) Im Nachgang habe ich mich gefragt, warum ich nicht einfach den Self-Level Schalter gezogen und etwas Pitch gegeben habe. Selbiges habe ich mir dann auch brav angewöhnt, jedoch beim nächsten Mal scheiterte es dann aus der praktischen Ausführung: Ich hatte den Schalter so energisch umgelegt, dass ich zeitgleich mit einem anderne Finger per Throttle-Hold die Motoren lahmlegte. Aber mittlerweile klappt's mit dem SL-Reflex!

Seither fliegt der Tri problemlos. Durch seine einfache und robuste Bauweise ging bisher nie mehr als hin und wieder mal ein Propeller kaputt. Das Modell wurde mittlerweile auch etwas aufgewertet. Das provisorische Akkubrett ging mir auf den Keks, und so baute ich gleich die Variante aus Davids 2.6er Version nach, allerdings aus Holz. Für die Verdrehsicherung am Heck sorgt bei mir ein Knick im Draht:






Da es jetzt merklich früher dunkel wird und so die Flugzeit nach dem Zubettbringen des Nachwuchses schwindet, spendierte ich dem Tricopter noch eine schicke LED-Beleuchtung. Somit kann er auch noch angenehm in der Dämmerung geflogen werden. Selbst tagsüber verbessern die LEDs die Lageerkennung. Durch die neu verlegte Verkabelung (Leitungen zum Motor verlaufen jetzt auf der Oberseite der Ausleger) lassen sich die Arme nun einklappen, ohne dass Kabel eingeklemmt werden können.



Erste Aufnahmeversuche mit meiner auf dem Akkubrett angebrachten Keycam zeigen, dass der Copter noch zu viele Vibrationen hat. Wenn diese behoben sind, hoffe ich auf schöne Luftaufnahmen, die ich dann hier zeigen kann.