Quereinsteiger

[Lifthrasir]

Hallo an alle Mitglieder dieses Forum!

Mein Name ist Detlef (Nick "Lifthrasir"), ich lebe und arbeite seit 10 Jahren in China in der Leuchten Branche. Anfänglich übernahm ich die Aufgaben der Qualitätskontrollen, im Laufe der Zeit hat sich nicht nur mein Aufgabenfeld verändert, sondern auch meine Arbeitgeber. Zurzeit bin ich als technischer Leiter einer Entwicklungsabteilung für ein deutsches Unternehmen tätig.

Warum habe ich mich hier angemeldet und weshalb der Begriff "Quereinsteiger"? In der Vergangenheit wurde von unserem Unternehmen ein Auftrag in Indien und Pakistan abgewickelt, besonders die Probleme der Transportwege haben mich auf die Idee eines möglichen Transportmittel gebracht - möglich deswegen, weil ich eigentlich ein absoluter Laie in Sachen Fluggeräte bin und ich nicht weiß ob sich die Idee umsetzen lässt.
Ein Freund von mir hat meine Idee eines Multi-Copters in Form gebracht, eine Form die mir so gut gefiel, dass ich diese nun als Ausgang meines Projektes genommen habe, was mich natürlich vor Probleme stellt.

Ich habe vorweg ein paar interessante Beiträge gelesen, die stets sachlich und für mich sehr informativ waren. Aus dem Grund habe ich mich hier angemeldet, auch wenn es erscheint das ich mit dem Wunsch einen Multi-Copter zu bauen auf dem falschen Dampfer zu sein scheine.
Ich möchte nicht einen bestimmten Copter-Typ bauen oder einen bestimmten Zweck verfolgen, sondern versuchen ob sich die Idee aus dem Kopf über "Papier" bis zu einem funktionsfähigen Modell umsetzen lässt...

...das chinesische Fernsehen verstehe ich nicht, also habe ich freie Zeit mit der ich etwas anfangen möchte, bei dem ich hoffe noch viel von Euch lernen zu können - deswegen bitte ich schon mal um Verzeihung wenn ich Euch zu sehr mit Fragen löchere --- danke für Euer Verständnis!

Herzliche Grüße aus weit-weit-wech vom Lifthrasir

[b-bird]

AW: Quereinsteiger

Hallo Lifthrasir und willkommen im Forum. Grundsätzlich helfen die Leute hier auch gerne, allerdings geht es wie der Name des Boards schon vermuten lässt Hauptsächlich um RC-Helis

Wenn es Dir speziell um Copter geht gibt es noch einige andere (deutschsprachige Foren) die sich Hauptsächlich mit diesem Thema beschäftigen (z.B. Kopterforum)

Viele Grüße nach weit-weit-wech

[AudiConny]

AW: Quereinsteiger

hi Lifthrasir

Generell ist es möglich jedoch derzeit nicht effektive !

gibt es eine weg/zeit berechnung?
um welche lasten geht es ?
welche mengen müßen transportiert werden ?
ausfall zeiten und wartung ?

und und das sind alles fragen die mal beantworten kannst !

Mfg Conny

[altermac]

AW: Quereinsteiger

Hallo Lifthrasir!

Bei Deinem Vorhaben werden die Hauptaufgaben im Bereich GPS oder Glosnast-Navigation zu suchen sein. Neben Wegpunkt-Flügen wirst Du vor allem das Problem der automatischen Landung am Ziel haben, das einige GPS-fähige Flugsteuerungen für Multikopter beherrschen. Hier zudem das Binden einer (zweiten?) Fernsteuerung am Zielort, um eine manuelle Abwicklung von Starts und Landungen zu ermöglichen.

Ich möchte ebenfalls kopterforum.de empfehlen. Dort wirst Du eine Menge Informationen zum Thema Long Range und GPS-Navigation finden und auch Forummitglieder die in diesem Bereich bereits Kopter bauen oder an Lösungen arbeiten. Es findet sich dort zum gemeinen P3-Pilot auch diverse Multikopter-Pro's.

Gruß
altermac

[Lifthrasir]

AW: Quereinsteiger

Danke für das freundliche Feedback! Eigentlich geht es mir als Neueinsteiger in erster Linie um Technik, besonders um Brushless Motoren, Regler, Akkus, Ladegeräte und Propeller sowie deren Parameter zur Erzeugung von Schub. Gerade zum Thema Motoren hatte ich einen interessanten Thread gefunden, bei dem ich besonders noch etwas nachhaken will um alles richtig zu verstehen.

Danke für den Tipp des Forum, jenes habe ich noch nicht entdeckt und werde mal reinschauen. Ich muss dazu sagen, dass bis vor kurzem meine Möglichkeiten stark eingeschränkt waren, denn im chinesischen Internet fallen viele Web-Seiten der behördlichen Firewall zum Opfer, so seit drei Jahren auch Google. Auch dieses Forum blieb mir bisher verwehrt, doch dank eines VPN Dienstes, den ich bei einem Besuch in der Heimat installiert habe (in China sind auch die Downloads der VPN Dienste gesperrt), kann ich mich frei im Internet bewegen.

Es geht mir nicht wirklich um Navigation, in erster Linie geht es mir darum eine bestimmte Art der Steuerung umzusetzen, ein Mix aus Helicopter und Quadrocopter sozusagen.
Es gibt noch viele Grundlagen zur Technik, die ich noch nicht verstanden habe. Bei dem Modell will ich auch nicht auf Lastentransport bedacht sein, sondern hauptsächlich die Anforderungen an die Konstruktion umsetzen, die ich mir gestellt habe.

Kurz zum Projekt selber, Bauart wie ein H-Förmiger Quadrocopter mit zwei Propellern (gegenläufig drehende Schub- und Zug-Propeller) pro Antriebspunkt, entweder mit zwei Motoren oder einem Winkelgetriebe. Die Propeller sollen nicht starr wie bei einem Quadrocopter sein, denn ein Quadrocopter muss doch insgesamt gekippt werden um in eine Richtung zu fliegen - beim Transport von Gütern würden die dann verrutschen. Ich will aber auch keine komplizierte Taumelscheibe einsetzen um eine Bewegung in eine Richtung zu generieren.
Weiterhin soll der Aufbau modular sein um im Schadensfall die Ersatzteilversorgung durch wenige zu benötigende Teile zu vereinfachen. Die Technik soll so robust wie möglich sein.

Im Modell möchte ich auf zwei Brushless Motoren und zwei Regler pro Antriebspunkt zurückgreifen um den Copter so sicher wie möglich zu gestalten. Leider gibt es ein Design, dass ich toll finde (danke Michael), nur treffe ich da schon auf ein paar Probleme, besonders wegen der Proportionen. Um mich weitestgehend daran zu halten muss ich flache Motoren verwenden, die gibt es aber erst ab einer bestimmten Größe - und dadurch wird mein Modell groß. Erste Konstruktionszeichnungen haben eine Länge von sage und schreibe 5m und eine Breite von 1,7m ergeben - das ist enorm groß. Ich denke bei so einem Monstrum würde das Abfluggewicht sehr hoch sein und dementsprechend müssten die Motor/Propeller Einheiten viel Schub erzeugen --- das alles gibt mir zu bedenken und macht mich ein wenig bange...

Bilder sagen da wohl mehr als tausend Worte, doch wie könnte ich Bilder einstellen?

Es gibt auf jeden Fall mehr Fragen als Wissen in meinem Kopf...

[Robert Englmaier]

AW: Quereinsteiger

Bilder sagen da wohl mehr als tausend Worte, doch wie könnte ich Bilder einstellen?

Hier kannst du erst nach einer gewissen Anzahl von Beiträgen (sind nicht so viele) Bilder einstellen!

Bis dahin kannst du einen Bildhoster verwenden und verlinken!

Z.B. Google

[altermac]

AW: Quereinsteiger

Es gibt eine weitere Technik, die bei Quadrokoptern nicht ganz so verbreitet ist: Tilt-Motor.
Dabei werden die Arme durch Servos verdreht und der Rahmen bleibt weitgehend flach liegen. Diese Technik dreht den Antrieb allerdings nur in Richtung Nick, Roll wird weiter über Drehzahländerungen gesteuert. Einen "fliegenden Teppich" erreicht man damit aber immer noch nicht, in Bögen legt sich der Kopter immer noch in Roll-Richtung in die Kurve.

Bei Deiner angenommenen Größe wird es Probleme mit der Drehzahlsteuerung der Rotoren geben. Propeller in der Größe werden sich gegen schnelle Drehzahländerungen "wehren", so dass zumindest die Rotoren mit fester Drehzahl und Collective Pitch gesteuert werden sollten. Im Modell funktioniert das beim Assault Reaper 500 (Hobbyking) in etwa so. Der Kopter verstellt den Pitch mit 4 Servos für jeden Propeller einzeln.

Die gleichbleibende Drehzahl wüde auch ein weiteres Problem lösen: Als Antrieb könnte auch ein Verbrennungsmotor dienen, eine gleichbleibende Drehzahl sollte hier zu steuern sein. Mit einem Verbrennungsmotor für jede Propellerebene könnte man sogar so etwas wie eine marginale Ausfallsicherheit erreichen. Damit bekommt man das Schub/Gewichtsverhältnis etwas besser in den Griff.

Von der Steuerung her handelt es sich bei Deinem Kopter um einen Oktokopter, auch wenn zwei Propeller an einem Montagepunkt hängen. Hier wird auch die Einbindung einer entsprechenden Flugsteuerung/Software interessant, da sich ein solches System nicht manuell beherrschen läßt.

[Lifthrasir]

AW: Quereinsteiger

Hallo Altermac,

Ja, diese Technik des Verdrehen der Arme, bzw Motor/Propeller Einheit wird beim Trikopter an dem hinteren Motor nötig.

Mein Konzept soll wie gesagt eine H-förmige Anordnung sein, bei denen die Motor/Propeller Einheiten in Längsachse/Flugrichtung verdrehen lassen. Bei Richtungsänderungen müsste die gegenüberliegende Seite etwas mehr nach vorne gekippt werden und auch mehr Drehzahl erhalten. Klar ist das dann das gesamte Fluggerät sich "in die Kurve legt", aber das ist meines Erachtens auch notwendig, denn ansonsten würden die Fliehkräfte das Transportgut zur Außenseite drücken.
Zuerst hatte ich an eine kardanische Aufhängung der Motoren gedacht, doch der Nutzen auch seitwärts fliegen zu können steht nach meinen Ansichten in keinem Verhältnis zur Umsetzung, denn alles würde viel komplizierter, anfälliger und es wäre nur das Antriebskonzept zwei Motoren oben und unten angeordnet möglich.

Propeller in der Größe werden sich gegen schnelle Drehzahländerungen "wehren" --- ab welcher Größe denkst Du wird es Probleme mit der Drehzahlregulierung geben? Bisher hatte ich für das Konzept an BL Motoren Bauart 5010 oder ähnlichen und 15 Zoll Propeller gedacht.

Gruß Detlef

[altermac]

AW: Quereinsteiger

Hallo Detlef!

Das Drehen beim Tricopter hatte ich nicht gemeint, dort wird ja nur Yaw gesteuert. Es gab zeitweile eine Entwicklung ALLE Arme gleichzeitig in Richtung Nick zu verdrehen. Bei Racern werden die Motoren manchmal bereits um 10 Grad in Flugrichtung geneigt eingebaut um den Kopter bei hoher Geschwindigkeit flach zu halten.

Im Grunde wird die Nick Bewegung des ganzen Multikopters ersetzt duch die Drehbewegung der Arme. Nick ist dann eine Bewegung der Motoren, nicht mehr der Fluglage. Problem dabei: Diese Kopter benutzen den Arm als Drehachse, was eine große bewegte Masse bedeutet, an der noch dazu das gesamte Gewicht des Kopters hängt. Dreharme haben sich nicht durchgesetzt und die Yaw-Mechanik macht auch am Tri Probleme (zumindest bei meinen Tri-Versuchen halten die Servos nie besonders lange).

Eine andere, haltbarere Alternative hatte ich mal an einem Tricopter gesehen, hier wurde Yaw mit Klappen gesteuert. Wie bei einem Flugzeug sorgen Klappen/Leitwerke unter dem Propeller für die Ablenkung des Luftstroms in die gewünschte Richtung. Die bewegte Masse für die Servos ist kleiner und die Ablenkung sollte zumindest für (eher behäbige) Transportzwecke reichen.

15 Zoll ist noch nicht soo groß, wenn man die normalen Modellbaupropeller betrachtet. Bei einer Breite des Kopters von 1,7m hatte ich mit Rotoren in der Größe um 50cm Durchmesser und mehr gerechnet, also das, was eher im Heli verwendet wird. Das leitet aber wieder zur Frage zurück, was der Kopter denn wiegen soll?

Bei Multikoptern wird gerne ein Schub/Gewicht-Verhältnis von 2:1 angestrebt. Ab diesem Verhältnis bleibt genug Reserve für einen schnellen Aufstieg, Windeinfluss und Manöver. Racer gehen in Richtung 5:1 und mehr, Kamera-Kopter sollten nicht wesentlich unter 1,5:1 fallen. Ich werf mal eine Zahl in den Raum: Bei einem flugfertigen Eigengewicht von 5kg sollten über den Daumen 10kg Schub vorhanden sein oder 2,5kg pro Motor bei einem Quadkopter. Bei einem Oktokopter, wie Du Ihn anstrebst, wären es zwar nur 1,25kg pro Motor, aber die Bauweise mit 2 Propellern/Motoren in einer gedachten Achse/Motorposition verringert den erzeugten Schub durch Verwirbelungen, die Motoren müssen etwas mehr Schub bringen.

Um hier (in Modellbaumassstäben) zu rechnen, kann ich ecalc.ch empfehlen. Die Formeln für Multikopter sind hier relativ konservativ ausgelegt, da kannst Du schon mal durchrechnen, wo Dein Kopter leistungsmäßig landet.

Gruß
Altermac