KFC32 Darth Sith - ciemna strona mocy.

WERSJA ROBOCZA.....
- SPIS TREŚCI:
-
1. Wstęp
2. Elektronika, elementy bazowe.
3. Przezbrajamy "wrogą" jednostkę - elektronika na pokład.
4. Konfiguracja KFC32 - MIXER.
5. eCalc - obliczenia.
6. Wnioski - uwagi.
7. Film z pokładu - ekstremalne latanie ;)
8. Galeria.
9. Upgrade - long time fly (czas lotu)
1. Wstęp.
:) spokojnie, nie będzie to kolejna część sagi Gwiezdnych Wojen. Artykuł będzie o nietypowej konstrukcji ramy quadrocoptera Skoczek U2.5 - autorstwa ;) Lorda Rayforda.
Pierwsze wrażenie po rozpakowaniu, to .....zaskoczenie, rama jest duża a jednocześnie bardzo lekka jak na swoje rozmiary. Kolorystyka elementów przypomina "Darth Sith" z sagi Gwiezdnych Wojen. Nietypowy układ ramion jak na quadrocopter nie jest nawet zblizony do kwadratu, końćówki ramion wyznaczają trapez !. Link do dyskusji na forum http://rc-fpv.pl/viewtopic.php?t=12477&start=15 .
2. Elektronika, elementy bazowe.
Do budowy nowego quadro wykorzystałem elektronikę z konstrukcji Żufika v2. Poniżej lista podzespołów oraz ostateczna waga całości RTF uzyskana po złozeniu.
- FC: KFC32 (GPS, Baro, ACC, Gyro, Kompas) www.rc-fpv.pl
- silniki: 2830-11 1000KV 210W www.rctimer.com
- regle: ESC simok, 20A www.rctimer.com
- śmigła: GWS SF 11x4.7 2
- FPV: Sony 600TVL WDR, lens 2.8mm, OSD Marbalon beta, videolink 5.8GHz 200mW, http://www.securitycamera2000.com/
- HD : GoPro2
- gimbal BLDC: silniki 2830-11 by Zbeer, kontroler by Kuki, rama Pirzol
3. Przezbrajamy "wrogą" jednostkę - elektronika na pokład.
Relacja foto z etapu budowy.


Rama składa się z dwóch głównych elementów:
1. część górna G na elektronikę
2. część dolna D na silniki
poniżej zdjęcie połączonych elementów, połączone są za pomocą 6szt wibroizolatorów (białe silikony) oraz dwóch śrub.
Rozdzielamy górną część ramy od dolnej:
- wykręcamy dwie śrubki blokujące,
- delikatnie luzujemy (białe silikony) wibroizolatory z części górnej
- górna część dysponuje "ząbkami" blokującymi od przodu i tyłu, przesówamy górną część maksymalnie do przodu względem dolnej częsci ramy, a następnie unosimy górną część do góry
po rozdzieleniu elementy ramy wyglądają w ten sposób
UWAGA lewa strona przeznaczona na masę GND, prawa na +12V.
Montujemy w częsci G płytkę kontrolera FC KFC32 oraz moduł OSD Marbalona.
Składamy elementy D z G (luźno). Osadzamy płytki z regulatorami ESC w ramie G, pamiętając o podpieciu zasilania regulatorów do odpowiedniej strony szyny dystrybucji zasilania, GND-GND, 12V-12V.
W części G kolejno isntalujemy elektronikę sterującą, OSD, kamery itp.
W okolicy kamery FPV znajdują się już otwory pod instalację gniazda SMA, niestety są okrągłe, w związku ztym gniazdo po zainstalownaiu będzie miało tendencję do obracania się z antenką. Ponadto bezpośrednia bliskość kamery video nie wpływa najlepiej na pracę anteny odbiornika RC. W tylnej części ramy G znajduje się trochę miejsca. Wykonałem tam otwór w kształcie litery D pod gniazdo SMA. Kształt otworu "D" uniemożliwia obracanie się gniazda SMA gdy nakręcamy na niego antenę.
Odchylana klapka do montażu pakietu, zapewnia ułatwiony dostęp do elektroniki sterującej. Płytkę możemy odchylić o 90 stopni do góry lub całkowicie zdemontować na czas instalacji. Wewnątrz ramy G jest dużo miejsca na poprowadzenie przewodów.
Kamera video FPV wraz z klawiaturą sterującą mocowana jest z przodu modelu. Projekt przewidywał nieco inny rozstaw śrub mocujących, dla tego zastosowałem własną ramkę korygującą ustawienie. Zainstalowany gimbal BLDC w pewnym stopniu ogranicza widoczność kamery FPV, dla tego podniosłem kamerę o około 10mm do góry.
Z przodu znajduje się równiez miejsce na instalację kamery GoPro na sztywno lub na gimbalu BLDC. W ramce wykonano otwory przygotowane do łatwego i szybkiemo montażu silnika osi ROLL gimbala BLDC.
4. Konfiguracja KFC32 - MIXER.
Konfiguracja FC KFC32 odbywa się poprzez złącze USB/uart - za pomocą aplikacji Putty łaczymy się z konsolą FC. Ze względu na nietypowy rozkład ramion - trapez, musimy zastosować zoptymalizowany mixer dla naszego quadro. W konsoli FC ustawiamy nowy typ mixera:
mixer quadu
save
Więcej manual KFC32.
Poniżej przykład konfiguracji w graficznym GUI w aplikacji MultiwiiConf.
Konfiguracja w Multiwiiconf 2.1
5. eCalc - obliczenia.
Po złożeniu modelu ważymy całość instalacji i sprawdzamy w aplikacji eCalc http://www.ecalc.ch/xcoptercalc.htm?lang=pl czy nasz model poleci ;). Większość parametrów jest już znana, model jets konstrukcyjnie podobny do Żufika tak więc w obliczeniach jedynie doprecyzowujemy smigła i czas lotu.
Waga modelu 1300gram (FPV, 3S 4000mAh) czas lotu około 15,5min
Waga modelu 1550gram (FPV, 3S 4000mAh, gimbal BLDC, GoPro2) czas lotu około 11,5min
Z obliczeń w kalkulatorze wynika iż dla masy 1550gram powinismy zastosować śmigła 12x4,7. Zapewnią one pracę silnika w optymalnym zakresie obrotów i mocy.
6. Wnioski - uwagi.
Kilka uwag odnośnie konstrukcji prezentowanej powyżej.
Konstrukcja:
+ stosunkowo łatwy montaż
+ umożliwia dobrą organizację okablowania oraz elementów elektronicznych na pokładzie,
+ szybki dostęp do podzespołów, klapka odsłaniająca FC oraz szybka deinstalacja ESC,
+ łatwa isntalacja/deinstalacja gimbala BLDC
+ możemy zamiennie stosować gimbal BLDC z kamerą GoPro mocowaną "na sztywno"
+ łatwe wyważanie modelu, pomocne uchwyty do wyważania
+ prosty w instalacji, lekki i pewny słupek na Magneto i GPS
- śmigła 11x4,7 wchodzą w kadr kamery GoPro (170 stopni), dotyczy to instalacji na ramie oraz isntalacji w gimbalu BLDC
Po oblocie
+ konstrukcja na trapez ułatwia orientacje położenia modelu w przestrzeni, dużo łatwiej się go pilotuje
+ dobra wibroizolacja (pod warunkiem, że nie skręcamy ramion na sztywno)
+ model z mixerem QUADU stabilny w locie
Test 1
waga: ~1550gram (z pakietem 3S 4000mAh, FPV, GoPro2, gimbal BLDC), czas lotu 11,5 min (aktywne zasilanie: FPV, gimbal BLDC, LED)
Test 2
waga: ~1300gram (z pakietem 3S 4000mAh, FPV), czas lotu 15,5 min (aktywne zasilanie: FPV, LED)
7. Film z pokładu - ekstremalne latanie ;) .
Film powstał m.in. podczas VII zlotu RC-FPV Skoczów 2013.
http://www.youtube.com/watch?v=juCqEvStqN4
8. Galeria.
9. Upgrade - long time fly.
wykonane modyfikacje quadro:
- wymiana przewodów do silników na lżejsze AWG18 -> AWG20
- zdemontowano złaczki 3mm zasilania ESC, zlutowano przewody bezpośrednio do szyny zasilania
- zdemontowałem gimbal BLDC+kontroler kuki (-165gram, -20gram)
Waga samego modelu FPV = 945gram (bez pakietów)
- fpv 600mW, kamera sony itp...
- smigla 12x3.8 carbon
- silniki rctimer 2830-11 1000kv
Wynik osiągnięto na niemłodych już pakietach 2x 3S 3600mAh.