Schlüters Helibaby FP-DD

[Mupet]

Wetterbedingt ruht mein Jet-Ranger-Projekt, weil nun "Freiluftübungen" anhängig sind.

Schon länger schwebt mir vor, mein Helibaby DD (DD=Direktdrive) auf FBL umzubauen.

Am meisten stört mich das "schwammige Reaktionsvermögen" des kardanisch aufgehängten Hauptrotors.
Bei meinem Erstflug hatte ich Mühe, das "Pferd" ruhig zu halten.

https://www.youtube.com/watch?v=hq8Kcms0nls

Da ich inzwischen das knackige Verhalten von Multikopern gewöhnt war, mußte ich mich wieder an das Steuergefühl mitte der 70er Jahre, damals noch mit 6,5er Webra, herantasten.

In Eibergen 2016 hatte ich es vorgeführt. Doch später in Kitzingen kam die ßberraschung. Vor den Augen unseres Mitglieds M-Vogler schlug der Heli kopfüber ein. Bis heute ist mir unklar, was die Ursache gewesen ist.

Als Vermutung bleibt nur, dass das BEC ausgestiegen ist und als Folge davon die Taumelscheibe auf Vollauschlag nach vorne lief.

Bei dem nun geplanten Umbau auf FBL, ist der "Kipprotor" vermutlich nicht förderlich und muß einem starren System weichen.
Weil vorhanden, werde ich die Versuche mit dem Cobrarotorkopf beginnen.

Kurz noch ein paar Angaben zum Modell:

Flugmasse: 2,3 kg - Motor: Himax 6320 - Akku: 3 Z, 5 Ah.
Gewicht also schon mal deutlich niedriger als die Verbrennerversion von ca. 3 kg.
Als Heckkreisel arbeitet Nanowii.

- Fortsetzung folgt -

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD

Der Paddelkopf ist abgebaut und der neue FBL-Kopf montiert.

Was noch unklar ist, wie lange muß die Anlenkstange im Kopf sein, damit sich vernünftige Hebelverhältnisse ergeben.

Als nächstes wird das Nanowii, das bisher nur das Heck angesteuert hat, umgeflasht auf seine neue Aufgabe.

Ich fange mal an mit einem TriCoptersetup an. Theoretisch kommen nur die beiden Frontmotorsignale an die Servos. Heckmotor bleibt frei und das Kippservosignal fürs Heck kommt an den Heckrotor-ESC.

Da ich schon mal einen TriCopter gebaut hatte und den Level-Mode zu schätzen gelernt habe, soll das hier nun auch verwirklicht werden.

- Fortsetzung folgt -

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD-FBL

So, die ersten Rotorläufe habe ich absolviert.
Auffällig sind folgende Dinge:

1. Die Hebelübersetzung vom Servo bis zum Kopf ist viel zu klein. Ich schätze mal, dass eine Rollrate von 720°/sek anliegt.

2. Die Phasenverschiebung zyklisch, liegt um die 70°. D.h.: bei Nick nach vorne neigt sich der Kopter von oben gesehen Richtung 10 Uhr (rechtsdrehender Rotor).

3. Die Schlütertaumelscheibe hat den Mangel, dass das Zentrum der Kippbewegung nicht auf der Ebene der Kugelköpfe des drehenden Teils der TS liegt. Das führt zu Verspannungen an der Kulisse des Mitnehmers, weil die axiale Führung der TS von den beiden obersten Schubstangen übernommen wird.

Den Punkt 2 kann ich eventuell durch eine Drehung des TS-Mitnehmers kompensieren. Jedoch werde ich nicht um eine andere TS herumkommen.
Oder aber, ich ändere den Mitnehmer ab, sodaß mehr Luft fürs Gestänge vorhanden ist.

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD

Sehr praktisch empfand ich wiederum, den Einhandtestbetrieb im warmen Hobbyraum.

- Fortstetzung folgt -

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD-FBL

Heute konnte ich erstmals mit meinem "Kleinen" einen kurzen Schwebeflug aus der Hand vollführen.
Seit dem ersten Versuch, noch ohne Lageregelung, habe ich die Hebelverhältnisse weiter angepasst. Die Anlenkstange oben am Kopf ist nun von 65 auf 85 mm verlängert. Desweitern habe ich das Gestänge am Servohebel ganz nach innen eingehängt. Trotzdem ist die Reaktion immer noch sehr heftig.

Mit der Lageregelung durch Nanowii im Modus "Flying-Wing" und Expo 50%, als auch Wegbegrenzung auf 50% kam der Durchbruch.
Im Sketch config.h mußte ich "#define GYRO_LPF_5HZ" einstellen, um einigermaßen ruhige Servos hinzubekommen.
Zugegebenerweise - mein Rotor läuft nocht etwas unwuchtig, aber die Lageregelung arbeitet nun so, wie erhofft.

Was noch stört, ist die zyklische Phasenverschiebung. Obwohl ich den feststehenden Teil der TS schon 20° in Drehrichtung verschoben habe, reicht es immer noch nicht ganz für saubere Trennung von Roll und Nick.
Deshalb hat auch die Regelung ihre Probleme beim Aussteuern von Störeinflüssen.

Wohltuhend ist, dass auch im "Flying-Wing"-Modus die Autolevellfunktion vorhanden ist. - Knüppel loslassen und der Kopter stellt sich wieder gerade hin.

- Fortsetzung folgt, falls Interesse besteht -

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD

Hier das Diagramm mit der Darstellung der Gesamtleistungsaufnahme (incl. Heckrotor) im Schwebeflug ausserhalb des Bodeneffekts.

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD-FBL

Den Rotorkopf habe ich technisch verfeinert und einen gescheiten Mitnehmer angebaut.
Auf dem Foto mit der Draufsicht, kann man an den roten Pfeilmarkierungen die Phasenkorrektur für saubere Nich- und Rolltrennung erkennen.
Ich würde mich über Erklärungen für dieses Phänomen freuen.

https://www.youtube.com/watch?v=lQNQnUvOLrg&feature=youtu.be

Wegen dem Video eine Bitte an die Mahner: Spart euch die Arbeit mit Schreiben von Kommentaren wie - Sehr gefährlich usw...

Als nächstes gehts ins Freie - aber nur wenn warm...

Gruß - Peter

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD

Ach ja, hab noch vergessen zu erwähnen, dass die zyklische Reaktion auf Knüppeleingaben sehr zackig erfolgt. Zu sehen im Video ab 0:27. Kein Vergleich mehr zum Paddelkopf.

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD Leistungsbedarf

Falls es jemand interessiert:

Wie teilen sich die Leistungen für Haupt- und Heckrotor beim Schwebeflug auf?

Ergebnis: Hauptrotor: 228 W, Heckrotor: 18 W.

- Fortsetzung folgt -

[miata]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD

Sehr interessanter Beitrag und toller Bericht!
Mir tuts nur bisschen weh ums Heli-Baby, da es ja nun fast keins mehr ist. Die Antriebstechnik ansich aber ist faszinierend und hätte ich lieber gleich in einem direkt passenden modernen Heligestell (oder zb dem NT) gesehen ;-). Aber jedem selbstverständlich wie er mag!
Wegen der Steuerfolgsamkeit kommen mir Dieter Schlüters Worte in den Kopf (Wortspiel :- ) : "Weil die Servos damals zu schwach waren die Rotorblätter direkt anzusteuern, wurden diese mit Hilfe bzw über die Paddel angesteuert" (völlig frei zitiert).
Ich konnte nicht rauslesen was für Servos verbaut hast. Auch wenn die Reaktionen zackig erscheinen kann ich mir vorstellen, dass es im realen Flug bei großen Eingaben dann zäh werden könnte. Oder aber zb ein Aufschwingen wenn die Rotorebene je auch per Gyro geregelt wird. Aber alles pure Spekulation!
Bin gespannt wies weitergeht!

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD

[MENTION=43626]Michael[/MENTION]:

Die Servos sind Corona DS339HV, werden aber mit 5 V aus dem Switch-BEC betrieben. Ich habe sie nicht extra beschafft, lagen halt hier so rum...

Gruß - Peter

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD-FBL

Ich melde mich mal wieder, - so langsam komme ich wieder in die "Spur"...

Heute war der Erstflug ohne Paddel und Starrrotorkopf.

Was soll ich viel schreiben: Es fliegt und die zyklischen Reaktionen auf Knüppelbewegungen sind zackig.
Eine Kleinigkeit muß ich noch korrigieren: Hecklastigkeit - ich mußte ständig Nick-vorne halten, um auf der Stelle zu schweben. Trim hat nicht ausgereicht. Taumelscheibe steht gerade.

Also vorne muß etwas Gewicht dran, dann ist das Projekt erfolgreich abgeschlossen.

Video folgt ...

Noch sind 2 Nanowii verbaut, aber wenn`s läuft, was solls...


- Fortsetzung folgt -

[Mupet]

AW: Schlüters Helibaby FP-DD

Hier das angekündigte Video:

https://youtu.be/85AtlT1Hrks

Typisch für FP-Heli sind die Flughöhenänderungen bei bockigem Wind.

Das Fliegen im ACC-Modus auf der Taumelscheibe ist sehr angenehm. Das Heck läuft hier bei aktivem Heading-Hold.