Habe Carson Lama SA 315b mit T-Rex 450 Pro gekreuzt

[Traudl]

AW: Habe Carson Lama SA 315b mit T-Rex 450 Pro gekreuzt

Fragen zur Montage Dreiblatt-Kopf

Dazu scheint niemand was zu wissen. Ich hab jetzt mal die Spinblades bestellt in der Hoffnung, dass die schmalen Blätter besser mit dem harten Kopf zurecht kommen. LGT

[Traudl]

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Energiebedarf in Abhängigkeit von der Rotordrehzahl

Im Zusammenhang mit der Installation eines Dreiblattrotorkopfes interessiert mich auch, wie denn die Energiebilanz der verschiedenen Systeme aussieht.

Dazu hab ich erst einmal, quasi als Basis eigener Messungen, Versuche mit einem T-Rex 450 Pro mit 2-Blattkopf und 325er Blätter gemacht und den Energiebedarf bei unterschiedlichen Kopfdrehzahlen gemessen. Der T-Rex wird auch der Versuchsheli sein, auf dem ich den Dreiblattkopf zumächst ausprobieren werde. Die Ergebnisse sind in der angehängten Tabelle und dem Diagramm dargestellt.

Voraussetzungen für die Vergleichbarkeit der Daten sind gleiche Versuchsbedingungen. Die sind am besten am Boden gegeben. Sobald der Heli fliegt, hängt der Energiebedarf auch stark von der Flugsituation ab. Um einigermaßen ähnliche Flugbedingungen zu haben, wurden die Flugdaten im ruhigen Schweben außerhalb des Bodeneffekts ermittelt.

Ergebnisdiskussion:

Zwischen 1.700 und 2.900 rpm verdreifacht sich der Energiebedarf, der nur für das Drehen des Systems erforderlich ist (von ca. 40 auf 130 W).

Um den Heli in der Luft zu halten sind durchgängig weitere 45 - 50 W erforderlich. Dieser Wert hängt natürlich stark vom Gewicht des Helis ab. Bei dem T-Rex sind das 876 g.

Verhältnisse bei meinem Lama mit 2-Blattkopf:

Am Boden sind die Werte mit 325er Blättern ähnlich (1.904 rpm entspricht ca. 50 W). Der Unterschied zwischen 325er und 350er Blättern liegt bei der Drehzahl bei etwa 10 W mehr für die längeren Blätter.

Um den Lama in der Luft zu halten sind weitere 100 W erforderlich. Der Lama wiegt etwa das Doppelte des T-Rex (1.600 g).

Das sind natürlich alles nur Ca.-Werte, weil ich jede Messung nur ein bis zweimal gemacht habe. Korrekter wäre der Mittelwert von z. B. 10 Messungen bei gleichen Bedingungen. Aber es geht ja auch nur darum, ein Gefühl für die Einflussparameter zu bekommen.

Zum Beispiel weiß ich jetzt:
Der T-Rex verbraucht bei ca. 3.000 rpm Kopfdrehzahl im Flug etwa so viel Energie wie der doppelt so schwere Lama bei einer Kopfdrehzahl von 2.000 rpm.

Nun bin ich gespannt auf die Daten des 3-Blattkopfes.
LGT

[Traudl]

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Hab mal wieder eine ßberraschung erlebt. Bin erstmalig mit dem modifizierten Lama im Freigelände geflogen. Es ging etwas Wind. Nach den ßnderungen (Landegestell aus Alu) hatte ich ihn ja im Garten getestet: Alles OK, trotz des schwereren Landegestells und Anhebung der HR-Drehzahl von 1.900 auf 2.100 rpm waren keine ßnderungen in der Steuerung erforderlich.

Nun im Freigelände normal gestartet: In der Luft dreht sich unvermittelt das Heck etwas nach rechts also entgegen der HR-Drehrichtung und bleibt so stehen (wegen Wind?). Bei dem Versuch zurück zu steuern hat er erst einmal nicht reagiert, das Heck hat sich dann aber doch (wachsweich) zurück drehen lassen.

Nächste Aktion: Bei starker Pitchgabe ist das Heck stark nach rechts ausgebrochen. Insgesamt war die Hecksteuerung unzufriedenstellend.

Ich fliege im Heading Hold Modus. Heute im Garten hab ich dann die Empfindlichkeit der Hecksteuerung am AR7200BX und am Sender weiter erhöht. Das hat es etwas verbessert. Das Heck wirkt aber immer noch schwammig. Weil ich im Garten beengte Verhältnisse habe, hab ich-s erst einmal sein lassen.

Bin mir nicht ganz sicher, woran es gelegen hat. Die Veränderungen gegenüber dem einwandfreien Flugverhalten von früher waren: Mehrgewicht von ca. 200 g durch Alu-Landegestell, um 200 rpm höhere Kopfdrehzahl.

Habe jetzt weitere Versuche erst einmal eingestellt, weil die Umrüstung auf den Dreiblatt-HR-Kopf näher rückt. Vorsichtshalber habe ich aber auch längere Heckrotorblätter bestellt (von Standard 69 auf 74 mm Länge). Platz genug ist ja und der Dreiblatt-Hauptrotor verursacht vermutlich auch mehr Drehmoment, das der Heckrotor ausgleichen muss.

Den Dreiblattkopf will ich erst einmal auf meinem Standard T-Rex 450 Pro testen. Weil die neuen 3 Blätter auch 350 mm lang sind (statt Standard 325 mm), hab ich meine vorhandenen 350 mm HR-Blätter versuchsweise auf den vorhandenen Zweiblattkopf des TR450 montiert um zu sehen, ob der vergrößerte HR-Radius mit dem Heckrotor kollidiert. Das scheint nicht der Fall zu sein. Der Versuch im Stand und Flug ergab keine Probleme. Insgesamt waren ca. 10 W mehr Leistung erforderlich.

[Traudl]

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Test CopterX 3-Blatt HR-Kopf und Spinblades 350 mm S-Schlag auf T-Rex 450 Pro

Prinzipiell funktioniert der HR-Kopf ganz gut. Zur Montage waren allerdings ein paar Hürden zu nehmen. Die längeren Anlenkungen (drei an den Blatthaltern und eine an der TS) sind mit langen Schrauben befestigt. Dadurch schließen die Anlenkungen nicht mit der Kugel ab, sondern mit dem Schraubenkopf (Bilder).

Aus dem Grund passt die TS-Fixierung nicht in die TRex-Schiene. Also Fixierung aus der TRex-TS abschrauben und in die Copter-TS einschrauben. Passt. Auch das Aufdrücken der Kugelpfannen auf die Blatthalteranlenkungen gestalteten sich schwieriger. Ich hab sie schließlich abgeschraubt und die Pfanne von hinten eingefädelt.

Bei der ßberprüfung der anderen Anlenkung hab ich festgestellt, dass die alle nicht gesichert sind. Also alle raus und sichern. Dabei ist bei einer Anlenkung am Blatthalter ein Schraubenkopf abgebrochen, weil der wohl bei der Fertigung zu stark angezogen wurde. Gottseidank konnte die Anlenkung mit einer Zange demontiert werden. Mit der Schraube aus der demontierten Fixierung war den Schaden dann behebbar. Der Kopf ist halt billig in der Anschaffung und das merkt man auch in der Qualität der Ausführung. So wurde die Kopfschraube durch die HRW auch nur mit einer normalen Mutter geliefert. Ich hab die gegen die selbsthemmende vom Alignkopf ausgetauscht.

Anders die Spinblade-Blätter. Ich hab zum ersten Mal die Blätter nicht nacharbeiten müssen. Zwei Blätter hatten exakt das gleiche Gewicht (18,87 g), eines war 0,03 g leichter. Auch der Schwerpunkt lag bei allen Blättern gleich. Die Blätter sind gegenüber den Standard 350er-Blättern deutlich schmäler (Bild). Das kommt der Scale-Optik zu gute. Die Blätter passen gut in die Blatthalter des Kopfes. Zusätzlichen Beilagenscheiben sind nicht erforderlich.

Die Versuchsflüge hab ich mit 1.608 und 1728 Kopfdrehzahl durchgeführt. Der HR läuft sehr ruhig und der Heli scheint direkter auf die Steuereingaben zu reagieren als bei den Versuchen mit dem 2-Blattkopf. Weniger Pitch-Bedarf aufgrund des asymmetrischen S-Profils konnte ich nicht feststellen. Auch der Heckrotor kam mit der ßnderung gut zurecht. Es waren keine Korrekturen der Einstellungen erforderlich.

Energiebedarf am Boden ca. 5 W mehr (45 W statt 40 W). Im Flug war der Mehrverbrauch ähnlich, so 5 bis 10 % mehr.

So, nun kommen 3-Blattkopf und Spinblades auf den Lama.

[Traudl]

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Mal ne Frage zur Schrägstellung der Anlenkungen an den Blatthaltern

Die Schrägstellung hat ja 2 Ursachen:

1. Winkel Vorlauf der TS von 90 Grad. Das ist unvermeidlich.

2. Abstand der Kugel am Blatthalter von der Blatthalterdrehachse. Der Abstand ließe sich durch das Eindrehen von Kugeln auf kurzem Hals (z. B. wie an der Taumelscheibe) reduzieren.

Dadurch würde der Hebelarm am Blatthalter verkürzt und die Neigung der Anlenkstange nach außen reduziert. Die Anlenkstange würde senkrechter stehen.

Hat das schon jemand probiert?
Weiß jemand, wie sich das auf die Steuerung des Helis auswirkt?

[Traudl]

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So, alles auf dem Lama montiert und im Garten getestet. Die Modifikationen:

CopterX 3Blattkopf mit 350er-Spinblades. Am Heck die 72er-Blätter vom T-Rex 470. Die sind zwar nur unwesentlich länger (72 statt 69 mm) aber deutlich breiter als die Originalblätter vom T-Rex 450 (Bild). Damit dürfte das Heckproblem wohl Geschichte sein. Wird auch von Testflügen im Garten bestätigt.

Mit den Modifikationen reagiert der Heli wieder sehr agil auf die Steuersignale. Ich hab deshalb die HR-Rotationsgeschwindigkeit wieder von 2.100 auf 1.900 rpm reduziert. Zudem tut er sich beim Start schwer einfach nur senkrecht aufzusteigen. Er neigt zum Kippen nach vorne und nach rechts. Keine Ahnung woran das liegt, muss halt ausgesteuert werden.

Wenn er dann in der Luft ist, schwebt er recht ruhig, mit den CP-Heli üblichen Abweichungen, die dauernd sehr feinfühlig korrigiert werden müssen. Leistungsbedarf im Stand ca. 70 W (+10) und im Flug überwiegend 180 W (+15 W gegenüber dem Zweiblattkopf mit 350er Blättern).

Er passt auch gut in meine alte Transportkiste (Bilder), so dass einem größeren Freiflug in naher Zukunft nichts mehr im Wege steht.

[Traudl]

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Ja, das war ein kurzes Vergnügen, der große Freiflug. Das Starten ging noch ganz gut, oben war ich dann die ganze Zeit nur damit beschäftigt, den Heli in Balance zu halten. Und nach einer Minute ist er mir trotz Vollpitch dann abgeschmiert. Wer sich das ansehen möchte, hier ist das Video dazu: 170619 Flug mit Crash - YouTube

Hab noch nicht ganz begriffen warum. Es ging ein bisschen Wind, war aber nicht stürmisch. Vielleicht war die Kopfdrehzahl bei den schmalen Spinblades doch zu niedrig. Und das, was ich bei meinen Gartenhüpfern immer als Agilität ausgelegt hatte war vermutlich nur schwammiges Verhalten auf die Steuersignale. Groß und ausgiebig getestet hab ich im Garten ja nicht, aus Angst irgendwo anzustoßen.

Nun sind erst mal wieder Reparaturen angesagt und diverse Brüche am Heck zu heilen. Er ist am Ende in hohes Gras gefallen, das sich um den Heckrotor gewickelt und den blockiert hat. Schön zu sehen an den Loggerdaten: Im Flug liefen 200 bis 300 W durch, am Ende ist die Leistung kurz auf 800 W hochgeschossen, bevor TH-Hold dem ein Ende gemacht hat.

Ein positiver Nebeneffekt: Die Getriebe scheinen alle noch in Ordnung zu sein. Ich hab ja für die Kraftübertragung ans Heck zwei abgesägte TR450Pro-Wellen verwendet. Eigentlich wollte ich die mit einem Alu-Röhrchen verbinden. Weil ich keines liegen hatte, hab ich ein CFK Rohr genommen, wissend dass die ßbertragung von Torsionskräften nicht zu den Stärken dieses Faserverbunds gehört. Aber es hat die ganze Zeit gehalten und bei meinem jetzigen Crash wohl durch Bruch die Getriebe gerettet (Bilder). Eigentlich wollte ich bei Gelegenheit das CFK-Rohr gegen ein Alu-Rohr tauschen. Nach der Erfahrung wird es wohl wieder ein CFK-Rohr werden.

Nun bleibt natürlich die Frage, wie ich in Zukunft die Betriebsparameter einstellen soll, damit er sich vernünftig steuern lässt. Ich werde auf jeden Fall die HR-Drehzahl erhöhen und dann an den AR7200BX Verstellmöglichkeiten rumschrauben.

Glücklicherweise betreibe ich das Hobby nicht nur, um sorglos mit dem Heli durch die Luft zu gondeln, sondern auch um mich ständig vor neue Probleme zu stellen, die es dann zu lösen gilt. In diesem Sinne. LGT

[Traudl]

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Haltbarkeit des CFK-Rohrs: Wie schätzt ihr das ein?

Ich bin immer noch dabei dem 3-Blatt Lama wieder das Fliegen und gute Steuerbarkeit beizubringen. Bei vorsichtigen Schwebeversuchen ist unglücklicherweise der Stecker vom Akku abgerutscht. Der Lama hat dann schnell aus ca. 60 cm Höhe auf dem Boden (Wiese) aufgesetzt. Wohl nicht ganz gerade sondern vermutlich mit Bodenkontakt des Heckrotors, was wieder dazu geführt hat, dass das CFK-Verbindungsröhrchen der Heckantriebswelle sich aufgespalten hat (Bild). Ansonsten ist lt. einer ersten Inspektion alles heil geblieben.

Ich bin ja froh, dass meine Sollbruchstelle Getriebeschäden verhindert, aber manchmal beschleicht mich auch das Gefühl, ob das Verbindungsröhrchen nicht doch zu wenig aushält und ich es besser aus Alu machen sollte.

Was meint ihr dazu?

Das CFK Rohr hat 6 mm Außen- und 4 mm Innendurchmesser. Also eine Wandstärke von 1 mm. Die C-Fasern sind parallel zur Längsachse.

Damals, als der Lama noch einen 2-Blattkopf hatte und am Heck mit den 69er-TR450-Heckblättern flog, hat im normalen Betrieb alles gut gehalten. Jetzt mit den 72er-TR470-Heckblättern ist natürlich mehr Drehmoment erforderlich, aber das sollte dem CFK Rohr doch eigentlich nichts ausmachen. Aber es splittert natürlich leicht bei Torsionsbelastung. Es besteht auch die Möglichkeit, dass sich beim Durchbohren des Rohrs Mikrorisse an der Bohrstelle bilden, die sich dann im Betrieb langsam verlängern und schließlich zum Bruch führen.

Ich bin ja froh, dass außer dem leicht auswechselbarem Röhrchen nichts weiter passiert ist. Auf der anderen Seite war der Bodenkontakt des Hecks so heftig nun auch wieder nicht. An den Heckblättern sind keine Beschädigungen erkennbar.

[Traudl]

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Umbau des Heckrotorantriebs

Mit dem Anbau der 72er-Heckrotorblätter machten sich am Heck beim Hochlaufen des Rotors und der Betriebsdrehzahl stärkere Vibrationen bemerkbar. Auch der Versuch, die 72er Heckblätter auszuwuchten, brachte keine wesentliche Verbesserung. Beim Durchdrehen von Hand und Fühlen mit dem Finger am Heckgehäuse war ein unrunder Lauf und ein leichtes Schlagen bemerkbar.

Also hab ich den Heckantrieb wie folgt umgebaut:

Das Heckgetriebe hakte beim Durchdrehen von Hand >> Heckgetriebe erneuert.

Die Heckantriebswelle besteht aus einem 4 mm Alurohr. Zur Versteifung bzw. ßnderung des Schwingungsverhaltens hab ich über die gesamte Länge einen 3 mm CFK-Stab eingeschoben (Bild).

Die Längsachse der Heckantriebswelle fluchtet nicht genau mit der Kupplung des Heckrotorgehäuses. Ursprünglich dachte ich, dass die Welle durch Einschieben in die Kupplung ausreichend zentriert wird. Bei Handversuchen stellte ich aber fest, dass leichtes Verkanten der Antriebswelle Unruhe (leichtes Schlagen) im Heckgehäuse verursacht. Also hab ich in das Endrohr ein weiteres Standardlager mit Gummiring befestigt. Dadurch taucht das Wellenendstück nun zentral in die Kupplung des Heckgehäuses ein (Bilder).

Die Verbindung der beiden Heckantriebswellen erfolgt nun durch ein Alu-Röhrchen mit 8 mm Außendurchmesser und 4 M4 Wurmschrauben. Die Welle wird also nicht mehr durchbohrt. Im Prinzip lässt sich nun die Kraft für die Trennung der beiden Heckantriebswellenteile bei Blockade des Heckrotors durch den Anpressdruck der Wurmschrauben variabel und stufenlos einstellen (Bilder).

Nach dem Umbau zeigte sich zwar eine deutliche Reduktion der Vibrationen am Heck (Vibrationen am Lama Heck - YouTube ), die Messungen mittels ViRA zeigten allerdings keine deutliche Verbesserung der im System existierenden Vibrationsstärken (Tabelle).

Dazu mehr im nächsten Post

[Traudl]

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Inzwischen hatte ich zufällig realisiert, dass die ursprünglichen T-Rex450Pro-Heckrotorblätter nicht 69 mm sondern nur 61 mm lang sind. D. h. zwischen den 61 mm des Pro und den 72 mm des 470 gab-s noch eine Zwischengröße mit 69 mm. Da mit zunehmender Blattlänge die Vibrationsstärke zunimmt, habe ich mal die 69er Blätter probiert.

Erste Enttäuschung nach der Lieferung: Die vier Blätter (2 x 2) hatten im Gegensatz zu den 72er-Blättern auffallend unterschiedliche Gewichte (3,38 bis 3,47 g). Also habe ich erst einmal ein Pärchen rausgesucht, das sich im Gewicht nur um 0,01 g unterschied. Den Gewichtsunterschied glich ich mit einem Tesastreifen aus, nach dem Schwerpunktvergleich platziert am äußeren Rand des leichteren Blattes.

Nach der Montage waren nach wie vor visuell kaum Vibrationen am Heck zu erkennen, die ViRA-Messwerte brachten allerdings eine große Enttäuschung: Die Werte lagen höher als bei den vorher verwendeten 72er Heckblättern (Tabelle). Auch der Tausch der Blätter an den Blatthaltern brachte keine wesentliche Verbesserung.

Also noch mal versucht die Blätter präziser zu wuchten. Das Ergebnis diesmal: Tesastreifen statt an der Außen- an der Innenseite des leichteren Blattes.

ViRA-Messergebnis: Reduktion des Heckrotor Vibwerts um etwa den Faktor 10! !! Uff !!

[Traudl]

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Hab mal wieder einen Flugversuch unternommen. Momentan geht es darum an der AR7200BX die richtige Einstellung zu finden, damit der Lama mit dem 3-Blattkopf und den Spinblades stabil und gut steuerbar fliegt.

Es ist mir leider immer noch nicht gelungen. Der Heli hebt ab, schwebt und reagiert auf die Steuereingaben ungenau und schwammig. Das betrifft alle Manöver wie Steigen, Sinken, Nick und Roll. Nur am Heck ist Ruhe. Von -satt in der Luft liegen- kann mit dem 3-Blattkopf bislang nicht die Rede sein.

Mit dem 2-Blattkopf bin ich am HR mit 1.900 rpm geflogen und hatte stabiles Verhalten. Am 3-Blattkopf liegen nun 2.265 rpm an.

An meinem Solo Pro 290, ebenfalls mit 3-Blattkopf, konnte ich durch minimale TS-Empfindlichkeit und hohem Direktanteil an der AR7200BX zufriedenstellendes Flugverhalten einstellen. Deshalb hab ich jetzt auch die TS-Empfindlichkeit am großen Lama um eine Viertelumdrehung zurückgestellt. Der Erfolg war allerdings noch nicht durchschlagend.

Da ich nur in geringer Höhe fliege, hatte ich mal wieder Bodenberührung mit dem Heckrotor. Diesmal ist die Antriebsstange an einer der früheren Durchbohrungen gebrochen (Bilder).

Nun also wieder Reparatur der Heckantriebswelle. Zudem werde ich mir wohl die HR-Blätter von HeliTec besorgen. Die sind mit 33 mm deutlich breiter als die Spinblades mit 19 mm. Vielleicht bringen die ja präziseres Steuerverhalten.

Falls einer von euch noch einen Tip oder Hinweis hat - jederzeit gerne.

[Thoemse]

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Mechanisches Phasing hast du sauber eingestellt? Ich habe gerade erst zwei kleine Mehrblattköpfe eingerichtet. Einmal 5-Blatt und einmal 4-Blatt beide starr und in 450er Größe. Da muss das Phasing genau passen, sonst ist das kaum kontollierbar.

Ein Blatt parallel zum Heckrohr und Höhe/Tiefe geben, dieses Blatt darf sich dabei nicht bewegen. Tut es das doch eiert der Heli bei jedem Steuerimpuls herum, präzises Fliegen ist dann nicht möglich.

[seitwaerts]

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Moin!

Anstatt des ziemlich dicken (und empfindlichen) Rohres empfehle ich Dir die Verwendung eines 2mm-Stahldrahtes, und Lagern auf dem Gittermast. Da reichen Standardlager.
Passende Kupplungen bekommst Du hier
Da fallen einige Probleme weg.

[Traudl]

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Mechanisches Phasing hast du sauber eingestellt?

Danke für deine Hinweise. Darüber habe ich mir auch schon Gedanken gemacht.

Meines Wissens ist die Anlenkung an der TS mit einem Vorlaufwinkel von 90 Grad einzurichten. Die Einstellungen im AR7200BX erfolgen dann wie bei einem 2-Blatt Kopf:

Setup-Menü J Zyklischer Regelweg:
Blatt über Heckausleger, Einstellen des zyklischen Anstellwinkels auf 6 Grad.

Setup-Menü K Kollektiver Pitch:
Blatt senkrecht zum Heckausleger, Einstellen des kollektiven Pitchwinkels auf - und + 12 Grad.

Die Frage ist halt: Wie genau müssen die 90 Grad eingestellt werden?
Und
Wie misst man das in ausreichender Genauigkeit?

Anbei ein paar Bilder zu meiner Einstellung mit dem Versuch die 90 Grad darzustellen.
Ich werde auch mal die HR-Bremse runtermachen um besser auf den Anlenkungspunkt an der TS schauen zu können.

Außerdem will ich mal deinen Test (Ein Blatt parallel zum Heckrohr und Höhe/Tiefe geben, dieses Blatt darf sich dabei nicht bewegen.) probieren.

Was heißt denn -.. Höhe/Tiefe geben �-?

Dabei kann es sich doch nur um ein Nick-Kommando handeln, oder ?
Bei -Pitch Höhe/Tiefe- bewegt sich ja die TS parallel nach oben und unten und bewegt damit auch das Blatt über dem Heckausleger.

[heliroland 66]

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Was heißt denn -.. Höhe/Tiefe geben �-?

Hi, ich verfolge deinen Bericht ja von Anfang an, meine Bewunderung hast Du!
Wenn Du ein Blatt genau über den Heckausleger ausrichtest, darf sich bei "roll" nur dieses Blatt bewegen und bei "nick darf sich genau dieses Blatt nicht bewegen.

Roland