Das Experiment - 3D Trainer mit Direktantrieb mal elegant

[freakystylez]

AW: Das Experiment - 3D Trainer mit Direktantrieb mal elegant

Aber zunächst der absolute Knüller:
der Geisterheli



Ich habe keine Ahnung woher der in diesen Post der Bildserie des siebten Bauabschnitts kommt, von wem er stammt und wer ihn fliegt. Irgendwo in den unergründlichen Tiefen dieses Forum haben sich Bits und Bytes zu dieser quantenstatistisch zufallshaften Geistermaterialisierung zusammengetan - wer kennt dieses Heli?!

Kurz OT:
Ich hatte mich schon gewundert, was mein kleiner Voodoo in deinem Bericht sucht, aber fands dennoch nicht schlecht!

Die Aufnahme selbst ist vom Plöchinger Treffen am 1.09.2018 gewesen sein.
Hier ist der Link zum Originalpost:

6. Plöchinger Treffen - Seite 5 - RC-Heli Community

[Helibri]

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Hey Freaky, danke für die Aufklärung! Schöner Heli gut geflogen

Dann weiter mit dem Rotorkopf (8):
Standard Blade Kunststoff Rotorkopf, aus Gewichtsgründen. Wichtig: die Blade 230S Anlenkknochen funktionieren nur mit den radial ausgerichteten Anlenkkugeln an der dazugehörigen Taumelscheibe. Die Lynx Blatthalter haben parallel zur Blattlagerwelle ausgerichtete Anlenkkugeln. Die würden dann wieder mit den selben Knochen an einer Lynx Taumelscheibe mit gedrehten Anlenkkugeln funktionieren... gibt halt ein paar Einschränkungen, wenn man die Knochen verwenden möchte.
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Die Blade 230S Taumelscheibe ist ein schön leichtes Kunststoffteil. Der Radius der Anlenkkugeln für die Servos ist allerdings 2mm größer als beim Blade 300 / Lynx. Die Servoposition muss in der Konstruktion darauf angepasst sein. Dann die um eine Vierteldrehung verwundenen Knochen vom Fireball zu den Taumelscheibenservos.
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Dann unterschneidet die Blatthalteranlenkung die Servoanlenkung an der Taumelscheibe noch um ca. 1/2mm. Im Resultat entsteht der extrem kurze Rotorkopf, mit 44,5mm von der Servoebene bis zur Rotorblattebene.

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[Helibri]

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Das Heck (9):
Nach wie vor stehe ich auf das Align 450 V2 Heck. Superschlanken Blatthalter an kleinem Stahlmittelstück, integrierte Momentengewichte, mehr Blatt weniger Halter. Dazu die klassische Schiebehülse mit der einseitigen Anlenkkugel. Dummerweise hab ich die Sachen, wie beim ersten Kaiju, nirgends mehr bekommen können. Aber: es gab einen Klon von Gartt.
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Blatthalter einwandfrei, an der Anlenkung musste man etwas korrigieren, dass sie leicht und trotzdem Spielfrei lief. Das Heckgetriebe gabs da zwar gleich dazu, ich hab mich aber für die Plastikvariante vom Trex450 Plus entschieden, wieder Gewichtsgründe. Von der Stabilität gibts da keine Bedenken.
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Doch aufpass! Die drei Schrauben, die hinten die beiden Schalen zusammenhalten, nicht fest anziehen - sonst laufen die Lager der Heckwelle nicht frei.

[Helibri]

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Heck und Chassis integrieren (10):
Das Heckrohr ist vom Trex 450 in der Karbon Variante. Gekürzt auf das notwendige Maß des Lynx Oxy3 Riemens. Sonst gibts hier wenig zu erzählen, außer dass ich nicht das notwendige Untermaß in den Heckrohrhaltespangen bohren konnte und entsprechend, wie bei so vielen Trexen, eine Lage Tesa ums Rohr kleben musste, damit es sicher klemmt.
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Kleiner Gag am Rande: Das ist mein einziges Modell, bei dem ich von unten den Riemen einlege. Konsequenter Weise habe ich den Riemen wie gewohnt im Urzeigersinn aufgezogen. Festgemacht, geprüft, ... Mist, Heckrotor dreht falschrum. Wieder zerlegt, Riemenverwindung geprüft, wieder aufgezogen und festgemacht ... Mist, Heck dreht falschrum??! Die ganze ßbung nochmal, gleiches Ergebnis. Erst dann schwante mir, dass ich da wohl was systematisch falsch mache. Im nächsten Anlauf hab ich dann auch rausgefunden wo, wie gesagt, das einzige Modell auf das ich beim Riemenaufziehen von unten draufguck - also Riemen fein gegen den Uhrzeigersinn aufziehen.
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Aber noch besser: Beim ersten Testschweben bin ich mit dem unvermutet falsch aufgezogenen Riemen angetreten. Rotor hochdrehen lassen - Heck dreht weg. Nanu? Nochmal Rotor hochdrehen - dreht wieder weg. Heckwirkrichtung geprüft - alles OK. Nächster Versuch - Heck bleibt störrisch und dreht weg. Probehalber Heck reversiert - Heli fliegt, alles prima.
Erst beim Zusammenbau mit Fotodoku hab noch realisiert, dass ich da mit rückwärtslaufendem Heckrotor probegeschwebt bin.

[Helibri]

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Bauabschnitt (11), Mechanik komplettieren:
Nebst den Kufen wird hier die Bodenplatte mit dem unteren Hauptrotorwellenlager montiert. Eigentlich wollte ich ursprünglich auf das Bodenlager verzichten, aber. Da gabs noch ein unvermutetes Problemchen. Die Hauptrotorwelle zieht an der Motorglocke, die sich axial gegen die Lagerung im Stator abstützt. Da der Motor mit dem Stator oben montiert ist, zieht der Hauptrotor normalerweise die Glocke gegen den Stator, alles funktioniert wie vorgesehen.

Wenn der Hubi auf den Rücken geht kommt das Problemchen: der Hauptrotor schiebt die Glocke vom Stator weg. Vormals gabs an der in die Glocke integrierten Motorwelle eine zentrale Schraube mit einer Unterlage, die die Motorwelle von der anderen Seite gegen die Statorlagerung hielt. Im Rahmen des Motorumbaus ist diese Schraube der durchgezogenen Hauptrotorwelle gewichen.
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Bliebe alternativ nur ein Bund an der Hauptrotorwelle, der sich gegen Statorlagerung oder Domlager abstützt. Da ich keine Welle mit Bund habe und für einen Stellring kein Platz ist da oben, bleibt nur ein Stützlager unten. Ergo bekam die Bodenplatte noch einen Lagersitz für ein 4x8x3 Kugellager, dessen Innenring sich mit einer Unterlegscheibe gegen die Nabe des Riemenrads abstützt.
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Das nimmt zwar nur begrenzt Axialkräfte auf, aber falls da Probleme auftreten könnte auch ein Axiallager rein. Muss die Ausrichtung dann eventuell noch verbessert werden.

Ansonsten ist die Bodenplatte unbedingt nötig, um den Rahmen nach hinten gegen seitliche Biegung zu stabilisieren.
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[Helibri]

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Nächster Schritt (12) sind die Rotorblätter, 255mm Hauptrotor von Lynx/Zeal und 47mm Heckrotor von Lynx/Oxy.
Der scharfäugige Betrachter wird feststellen, dass hier passend zum falsch eingelegten Riemen auch die Heckblätter falsch montiert sind.
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Bauabschnitt (13), die Elektronik:
Gewichtsersparnis ist Trumpf - ein DYS ESC aus dem Drohniversum, mit externem BEC und Verkabelung um die 17,5g. Leichte Heliregler in der 35-40A Klasse fangen beim doppelten Gewicht an.
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Wie unschwer zu erkennen bin ich auf 3Digi umgestiegen. Schwer wog allerdings dessen Gehäuse mit fast genau dem gleichen Gewicht wie die Elektronik darin. Netter Weise kommt man beim 3Digi superleicht an alles ran - vier einfache Schräubchen auf und alles liegt sauber vor einem, keine Geheimnisse. Ebenfalls entsprechend leicht fiel die Entscheidung auf das Gehäuse zu verzichten. Das ausgezogene 3Digi, inkognito im schwarzen Schrumpfschlauch, bringt noch gut 8g auf die Waage. Dazu ein superleichter Whiteline Satellit und fertig ist die Anlage.
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Das Ganze findet zur Tarierung des Schwerpunkts ganz vorne im Heli seinen Platz. Regler und BEC an der linken Wange, der Satellit rechts gegenüber.
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Der Regler ist so leicht und schlank, dass man ihn einfach in der Motorzuleitung ohne Steckverbindung eingelötet belassen kann. Schlauer Weise habe ich beim Anschluss des BEC nicht auf den Stecker verzichtet, irgendwie gibts ständig Gründe das Ding beim Einstellen dran oder ab zu haben. 3Digi sitzt obenauf auf der Hauptplatte, an die geniale integrierte SD Karte kommt man einfach von vorne dran. Mit der Zugänglichkeit der seitlichen Stecker gabs beinah noch ein Problem: das nackige 3Digi sitzt tief zwischen den oberen Bändern der Rahmenwangen. Das Klebepad muss dicker als 1,5mm sein, dass man einstecken kann. Auch die Unterseite der 3Digi Elektronik ist natürlich nicht für den Einbau ohne Gehäuse gemacht worden. Die wesentliche ebene Fläche bietet der SD Karteneinschub, dann muss man das Pad um ein Bauteil frickeln und hinten nochmal abstützen.

[Helibri]

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ßber die Bauabschnitte (14) und (15), die Herstellung der Haube, ist schon debattiert worden. Das beste Ausgangsmaterial bisher liefert Schweppes, mit seinen 1L PET Flaschen (Bitter Lemon). (16) zeigt nochmal das fertiggestellte Machwerk. BTW diesmal mit richtig montiertem Heckrotor.
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Was war sonst noch?
Das 3Digi und der DYS Regler mussten programmiert, also mit einem Rechner verbunden werden. Beim 3Digi erst mal einfach - Micro USB dran, geht. Aber es lockt die Möglichkeit der Bluetooth Verbindung mit einer Handyapp, endlich Parametertuning live auf der Wiese. Also wurde für Regler USB Link und Bluetooth Modul Elektronik besorgt.
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Links das HC-06 für das 3Digi an Bluetooth, rechts ein Nano Arduino als USB Link für den DYS Regler. Die Teile kosten echt minimales Geld und waren außer dem Anlöten der Stecker plug-and-play. Zum Glück, denn viel anderes hätte mein begrenztes Elektronikverständnis nicht verkraftet.

Das ESC läuft noch mit der Multikopter Software, die beim Start etwas ruppig ist. Logisch, denn die ist ja darauf ausgerichtet, jede Drehzahländerung möglichst direkt umzusetzen. Drum wars zunächst auch nicht verständlich, warum bei den ersten Testflügen der Motor sehr langsam hochlief obwohl es ja keinen Softanlauf gab. Dann verrichtete es im Flug zunächst seine Arbeit klaglos, wurde nach einigem Rumschweben und Pitchen aber immer schwächlicher, bis sich die ganze Fuhre schließlich immer wieder müde ins Gras setzte. Nach viel Rumprobieren wurde endlich der Parameter -Low RPM Power Protect- angefasst und siehe: Prompter Motoranlauf beim Start und volle Power durch den ganzen Flug. Der DYS blieb in allen Tests kalt - einwandfrei.


Das andere waren - wieder - Aussetzer beim Empfang. Es zeigte sich, dass die schmalen Taumelscheibenservos rechte Stromfresser sind. Das 3A SBEC schafft das zwar klaglos, fehlt aber der Stützelko, um die Lastspitzen plattzubügeln. Folglich litt der Sat an Brownouts.

[Helibri]

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So, wir biegen jetzt auf die Zielgerade ein.

Zum Gewicht:
Das ursprüngliche Zielgewicht von 450g hab ich bisher nicht erreicht - schade.
Wo hab ich die Pfunde gelassen?
Ein Blick in die alte Liste der Komponentengewichte zeigts, auch wenn ich im Moment die genauen Einzelgewichte nicht parat habe. Linke Spalte war Kaiju1 Status, mitte die moderate Variante und rechts der extreme Ansatz, mit dem ich jetzt vergleiche.
Kaiju.pdf

Beim Rahmen bin ich besser geworden als der Zielwert, allerdings ist meine PET Haube schwerer als die vorgesehenen 8-11g. Kufe wiegt nur 4g am neuen Kaiju, Akkus sind unverändert. Motor leichter mit nur 85g. Beim Regler hab ich das Zielgewicht klar unterboten und beim FBL habe ich es fast erreicht. Bis hierher bin ich voll im Ziel.
Jetzt tut-s weh: Das eingesetzte Heckservo ist vollwertig mit 12g und auch die schmalen Taumelscheibenservos haben das volle Gewicht, etwa 36g. Ich liege also etwa 20g über Ziel.
Rotorblätter sind nicht besonders leicht, also auch ein paar Gramm verloren. Beim Rotorkopf bin ich im Ziel. Bei Heckrohr und Heck habe ich das Ziel nicht ganz erreicht, der Rest passt.
Den Löwenanteil des ßbergewichts findet man also in den Servos, die vollwertige Lager und Metallgetriebe haben. Dazu ein paar Kaufkomponenten, die die erwartete Gewichtsersparnis nicht ganz gebracht haben und schwupps - 30g ßbergewicht.
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So, ihr Lieben, jetzt könnt ihr entscheiden ob der Anspruch -Direktantrieb elegant- mit 478g erfüllt wurde oder nicht...

In der Zwischenzeit ist der Kaiju1 mit vernünftigen Taumelscheibenservos ausgerüstet worden. Wieder war ein kleiner Umbau hinsichtlich der Servobefestigung nötig, denn jeder Hersteller besteht natürlich auf andere Abmaße, insbesondere beim Abstand des Anlenkhebels von den Laschen des Befestigungsflanschs.

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Kaiju - ich bin zwei Helis.