Flugstabilisierung duch höhere Motorposition ?

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    • Flugstabilisierung duch höhere Motorposition ?

      nabend

      Es geht um meinen 500er Quad.-Kopter - Eigenbau (Naza V2 Lite)
      Bei dem ich plane, die Motoren an den Ausleger-Enden, durch
      Winkelprofile um ca. 5cm erhöht zu montieren.
      Ich erwarte eine bessere Flugstabilisierung !
      Gesehen habe ich elegante Lösungen z. Beisp. beim Yuneec H 520
      od. Typhoon H. Hier wurden die Auslegerarme angewinkelt,
      um die höhere Motorenposition zu erreichen.


      Bei meiner Planung erziele ich noch zusätzlich einen besseren
      Propellerschutz, da eine Stütze untehalb der Motoren beim
      seitlichen Kippen die Propeller vom Boden fernhält.
      Hier mal meine Handskizze:


      Eure Meinung, insbesondere zur Flugstabilisierung, würde mich interessieren!

      Bis dann
      Gruß - Jörg
    • Pro: Der tiefe Schwerpunkt stabilisiert den Kopter.
      Kontra: Der tiefe Schwerpunkt stabilisiert den Kopter.

      Bedenke dass die Motoren gegen diese Stabilisierung arbeiten müssen um den Kopter in einer anderen Lage als der horizontalen zu halten. Z.b. beim Vorwärtsflug oder Wind bedeutet das mehr Arbeit.
      Vorteile sehe ich hauptsächlich beim Position Hold in völliger Windstille, Nachteile in allen anderen Situationen. Zudem könnte ich mir vorstellen dass er bei Lageänderungen zum Schwingen neigt. Alles im Großen und Ganzen denke ich dass das der Flugsteuerung die Arbeit mehr erschwert als erleichtert.
    • Moin
      Bei Yuneec habe ich dann auch
      gesehen, dass es spezielle
      Kamera-Drohnen sind.
      Werde das auch mal bei
      GlobeFlight vorstellen.
      Mal so eben schrauben und
      umbauen, zu aufwändig , da
      die Tarot-Motorträger verändert
      werden müssen.
      Also weiter forschen - oder alles
      bleibt so wie es ist!
    • Hi,
      die Idee ist mir auch schon mal gekommen allerdings aus einem anderen Gesichtspunkt nämlich der Geräuschreduzierung beim Phantom 1 bzw. 4. Könnte sein , das ich das zumindest mal beim P1 teste. Ich hatte bei meinem ersten P1 auch eine sogenannte "Spurverbreiterung" also die Motore weiter nach außen gesetzt was zu einer m. M. n ruhigeren Lage gefürt hat.
      Gruß vom Nobier
      Nicht wundern meine Tastatur verliert ab und zu Buchstaben und hat auch manchmal ein paar zu viel
    • Moin
      sorry , spät gelesen -
      hartnäckig, wie Modellbauer nun
      mal sind, plane ich das Thema
      weiter - mache gerade System-
      Skizzen , um die statischen
      Veränderungen zu erkennen?!
      Greife dabei die Bedenken von
      @gsezz auf
      bis dann
      übrigens, die CFK-Props von Aeronaut liegen bei mir nur noch
      im Reserveregal - das sind ja mal richtige "Knatterlatten" -
      dazu dann noch der Resonanz-Holraum des Phantom-Gehäuse
      und man könnte meinen, da laufen vier Verbrenner.... ;(
      Zurück zu den ABS-Emax-Propellern und es war Ruhe in der
      Luft. Und Leistungsunterschiede ... nee keine!!
      Gruß - Jörg

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von drojo ()

    • nabend
      Mit den Skizzen ist zumindest erkennbar, dass der Sog und Schub in der
      höheren Motorposition effektiver genutzt wird, da die Propeller-Wirkung
      in der höheren Ebene, über FC-Achse, genutzt wird (Hebelwirkung).
      Ich könnte mir sogar eine Entlastung des FC vorstellen.
      Da bei den Koptern auch die Propeller gegenläufig drehen (Koaxprinzip)
      hängt der "Kopterrest" ausgeglichen im tieferen Schwerpunkt.

      Hier mein Versuch, das in der Skizze darzustellen.

      Die vorhandenen Carbon-Motorenträger werden also umgesetzt
      und mit 45mm langen Carbon-Distanz-Rohren auf die höhere Position
      montiert. Aussehen erst mal egal - ergeben sich Vorteile, kann
      man immer noch Aluprofile machen, um da "Design" zu verbauen.

      Es würden dann 16 sehr lange 3mm-Schrauben, mit den Muttern, in Stahl
      benötigt. Zu schwer - wo könnte man Aluschrauben (od. Gewindestangen)

      und Muttern -3mm - bekommen ??

      Oder , ich schneide 3mm- Gewinde in Baumarkt-4mm-Alustangen - ginge auch.


      Also, ich geh da mal dran :thumbup:

      Ist eine Verbesserung so im "na ja" , dann ist der nächste erreichte Punkt

      --der Propellerschutz -- das war in der ersten Skizze sofort mitgeplant.

      Bis dann

      Gruß - Jörg

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von drojo ()

    • nabend
      Es geht um diesen Tarot-Motorträger:


      Die Carbonplatte steht auf dem Alurahmen mit Gummiprofilen
      entkoppelt. Die Carbon-Hülsen stehen auf dem Rahmen. dann
      nehme ich die Carbon-Motorträgerplatte 4,5mm höher auf die
      Hülsen und übernehme hier wieder die Gummilager.
      Alternativ lasse ich die sogar weg.
      Standard ist natürlich, die Props exakt zu wiegen - von denen
      kommen keine Unrund-Vibrationen. Richtig sind, Vibrationen
      durch schnelle Richtungs-und Lastwechsel - da bin ich überzeugt, dass
      die grossen Montageabstände der Trägerplatte helfen.

      Danke für konstrktives Mitdenken!

      bis dann - Gruß - Jörg
    • Mit den Skizzen ist zumindest erkennbar, dass der Sog und Schub in der
      höheren Motorposition effektiver genutzt wird, da die Propeller-Wirkung
      in der höheren Ebene, über FC-Achse, genutzt wird (Hebelwirkung).
      Ich könnte mir sogar eine Entlastung des FC vorstellen.
      Nope. Richtig ist, durch den minimal längeren Hebel bekommst du etwas höheres Moment, aber zum Preis von mehr Arbeit für die gleiche Lageänderung. Ob das wirklich effizienter ist hängt sehr von der Prop-Motorkombi ab.
      Den FC wird das nicht entlasten. Wenn du den entlasten willst, bring die Rotoren, den Schwerpunkt, und den Gyro auf exakt eine Ebene. Klingt komisch, aber die instabilste (= agilste) Konstruktion macht dem FC die Arbeit am einfachsten, weil er die direkteste Kontrolle hat und die wenigsten fremden Krafteinwirkungen weg regeln muss.
      Ein weiterer Nachteil des Umbaus ist das zusätzliche Gewicht genau dort wo man es am wenigsten will: ganz außen, auf maximaler Entfernung zum Drehpunkt (Schwerpunkt) des Kopters. Dadurch büßt du Agilität ein, was man als Gewinn von Stabilität sehen kann, aber das ist eigentlich nicht die Art von Stabilität die man will.

      Du erreichst sicherlich das Ziel das du dir gesteckt hast, den Kopter stabiler zu bekommen. Die Frage ist halt ob das den Preis wert ist?
      Wenn du damit nicht gerade auf einer Rennstrecke Gates im Acro Modus fliegst (wobei der Umbau sehr nachteilig wäre), glaube ich nicht dass du von den positiven Auswirkungen viel spüren wirst, dafür aber von den negativen. Beim ruhigen Flug einer Foto-Op glaube ich nicht dass sich 5cm Höhe bemerkbar machen. Ich verstehe deine Bemaßungen nicht ganz, aber wenn der horizontale Abstand vom Schwerpunkt zur Motorachse ca 200mm beträgt, dann bringen dir 50mm Höhe nur 6mm mehr Abstand zum Schwerpunkt. Dabei ist noch nicht mal bedacht dass sich der Schwerpunkt dadurch ja selbst nach oben verlagert. Vergiss nicht dass die Motoren selbst relativ schwere Bauteile sind.

      So weit meine Theorie. Es ist immer spannend an der Praxis zu sehen wie falsch sie war. ;)

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von gsezz ()

    • nabend
      @gsetzz - uuuii, da gibst du mir aber ein Paket "zum-drüber-nachdenken" 8|
      ich versuch mal ne Zusammenstellung zu meinen Gunsten:

      1. Preisleistung und Arbeit --- nix für Modellbauer ...!
      2. Motor-Prop-Kombi: Emax 2213-935KV- Prop von 1047 bis 1150
      3. Den FC will ich nicht unbedingt entlasten, nur nicht unnütz belasten.
      4. Zusätzliches Gewicht draussen an den Mot.-Trägern vermeide ich gerade,
      da die vorhandenen TAROT-Mot.-Träger (relat. schwer) entfallen würden und zum
      Rückbau in den Karton kommen.
      Ich plane mit neuen Mot.-Trägern aus dem Hause Prem.-Modellbau - mit orangefarbigen
      16mm Klemmblöcken und Carbon-Mot.-Trägerplatte. Die dann geplante Höherlegung
      erfolgt mit Carbon- oder DUR-Aluplatten (-Profilen)

      5. im zweiten Absatz bestätigst du meine richtige Zielplanung- :thumbup:
      Preis, Preiswert und Arbeitsaufwand - siehe Punkt 1.

      6.Ich habe keinen Renner, keinen FPV-Racer - ich fliege Cruising und Foto- / Video-Motiv-Runden.

      7.Ich habe keinen 200mm - horiz.-Abstand zur Mot.-Achse in der Skizze - der liegt bei ungef. 252mm und
      der Prallelabstand der Mittelachse in Flugrichtung vorwärts (auch FC-Achse) zu den jeweils zwei Motoren
      liegt bei ungef. 183mm - glaube, hier im Thema nicht wichtig.
      8. Den Schwerpunkt, den du meinst, ermitteln wir statisch auf dem Werktisch.
      Ich versuche, den Flug-oder Betriebsschwerpunkt zu beeinflussen. Die Auswirkungen sind nur in der Luft
      festzustellen - das macht die ganze Sache hier so kompliziert... !
      Geht in Richtung: "Versuch macht kluch" (DJI lässt uns mit diesen besch.... Gainwerten ja ähnlich
      probieren)

      9. das passt dann auch zu deinem sehr treffenden Schlusssatz!! ;)

      10. Ich bin so einer, der losrennt, wenn viele sagen: geht nicht .... oder da kommste nie an !! :thumbup:

      bis dann - Gruß - Jörg
    • Ich glaube du hast du Begriffe Arbeit und Preis etwas falsch verstanden. ;)

      1. Mit Preis meinte ich kein Geld, sondern dass der Umbau neben Vorteilen auch Nachteile mit sich bringt. Mehr Stabilität bezahlst du mit weniger Agilität, eventuell höherem Stromverbrauch, etc. Mit der Arbeit meinte ich nicht die handwerkliche Arbeit, sondern die Größe aus der Physik, das Produkt aus Weg und kraft.
      2. Durch einen längeren Arm (=längerer Hebel) ersetzt du Drehmoment (bezogen auf die Drehung des Kopters beim Neigen oder Rollen) durch Strecke. Der Hebel schöpft ja keine Kraft aus dem Nether. Er übersetzt Strecke in Kraft. Die Motoren müssen zwar weniger Kraft liefern, dafür muss aber der Arm am äußersten Punkt um eine größere Höhendifferenz gehoben werden um den Kopter in die gleiche Neigung zu bringen. Dafür müssen die Motoren mehr Arbeit leisten. Das kann effizienter sein, muss aber nicht. Das hängt komplett davon ab was deine Motor-Prop-Kombi effizienter kann. Da hilft nur ausprobieren.
      4. Egal wie du baust, ein längerer Arm ist schwerer als ein kurzer. Die Carbonprofile sind schwerer als keine Carbonprofile. ;) Und je länger der Hebel, desto weiter draußen ist das Gewicht der Motoren.
      5. Ja, siehe Punkt 1. ;)
      6. Ist mir schon klar. Deshalb schrieb ich ja dass du durch die geringe Höherlegung von 5cm wahrscheinlich gar keinen Unterschied spüren wirst.
      8. Ich spreche vom Massemittelpunkt. Ist eine Kraft auf einen Körper nicht durch diesen gerichtet erzeugt sie eine Drehung um selbigen. Die Drehung ist das Neigen des Kopters. Du versuchst diese Kraft zu beeinflussen indem du ihren Hebel verlängerst. Ich versuche aufzuzeigen dass die Verlängerung des Hebels recht gering ist. Angenommen momentan lägen die Rotoren auf einer Ebene mit dem Massemittelpunkt, mit einem Abstand von 252mm. Dann ist der Aktuelle Hebel 252mm lang. Legst du die Motoren höher ist der neue Hebel eine gedachte Linie vom Massemittelpunkt zum Rotor. Bei 252mm horizontalem Abstand, und 50mm Höherlegung ergibt das nach Pythagoras eine neue Hebellänge von 257mm. Also bei 50mm Höherlegung nur 5mm längerer Hebel, oder 2% Verlängerung. Wenn man dann bedenkt dass durch die Höherlegung der Motoren aber auch der Massemittelpunkt selbst höher gelegt wird fällt die Verlängerung des Hebels sogar noch geringer aus als 2%.

      Versteh mich nicht falsch, ich will dich überhaupt nicht entmutigen, oder von deinem Vorhaben abbringen. Ich will dir nur aufzeigen welche Nachteile dein Umbau mit sich bringt, weil mir scheint dass du nur die Vorteile zu sehen scheinst. Perfektes Flugverhalten gibt es nicht, und kann es niemals geben. Es ist immer ein Kompromiss aus Vor- und Nachteilen. Mehr Stabilität bedeutet weniger Agilität. Ein tiefer Schwerpunkt ist von Vorteil um den Kopter in der Horizontalen zu halten, aber er ist von Nachteil wenn er aus der horizontalen heraus bewegt werden muss. Das Ziel ist es den besten Kompromiss aus allen Vor- Und Nachteilen für die jeweilige Aufgabe zu finden. Ich bin mir sicher dass du über Kurz oder Lang das Flugverhalten für deine Zwecke verbessern wirst. Aber wenn du die Nachteile gleich mit in die Überlegungen einbeziehst kommst du wahrscheinlich schneller zum Ziel. ;)

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von gsezz ()

    • Mal weiter gesponnen... Was wäre denn, wenn man je nach Aufgabe die Position der Motoren ändern würde?
      Hoch für stabile horizontale und tiefer für mehr Agilität?
      Das wären 4 Servos bzw Motoren und ein bisschen programmieren für paar Mischer des rechten Knüppel (Mode 2)
      Mehr Gewicht, ja, aber insgesamt weniger Nachteile fürs flugverhalten....
      Mal so dahin geworfen die Idee ohne groß drüber nachzudenken
    • nabend
      @Ralf-M - da denk ich auch mal einfach nicht weiter drüber nach :rolleyes:
      Ergebnis bei hohem techn. Aufwand : du musst mit 5 Minuten Flugzeit zufrieden sein!

      @RC-Role - für mich war der Einstieg in den Kopterbau mit dem kompletten
      Eigenbau sehr hilfreich - natürlich bei Verwendung fertiger Bauteile.
      Die Flamewheel-Baureihe ist nicht so mein Ding.

      @gsezz - da wollte ich mal was falsch verstehen 8)
      auch jetzt hole ich aus deiner Einschätzung zum Projet das Wichtige und Richtige
      heraus !
      Fazit: höherer technischer Aufwand, bei unklarer Erfolgsaussicht, bei Veränderung
      eines aktuell ganz gut fliegenden Quadro´s :/
      Nochmals Danke an euch für konstruktives Mitdenken!
      Gruß - Jörg

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von drojo ()

    • nabend

      Ich möchte doch die aktuelle Fluglage - oder -Stabilität
      im Video zeigen - es ist z. T. noch ein leichtes Schaukeln
      zu sehen, dazu ist auch ein hochfrequentes Scheppern
      zu hören. Ich habe deshalb, nach diesem heutigen Flug,
      den Kamera-Trägerarm mit einem Neopren-Schaumstoff-Stück
      an der Akku-Trägerplatte abgestützt.
      Bei Amaz. hatte ich ähnliche Infos, da wurde vermutet,
      dass der Akku im Kamera-Schacht klappert. Den habe
      ich dann auch noch entklappert. Nächster Flug, mal sehen/hören :/


      Gruß - Jörg

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von drojo ()

    • Das Geschaukel sieht mir eigentlich eher nach einem Software Problem aus. Ich habe absolut Null Ahnung vom Naza, aber mir scheint als würde der PID Regler, oder wie auch immer er die Lage regelt, abwechselnd überkorrigieren, und sich aufschaukeln.
      Edit. Ein Grund für Amok laufende Regelung kann auch sein wenn der Sensor nicht fest verbaut ist sondern wackelt.

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von gsezz ()

    • drojo schrieb:

      und übernehme hier wieder die Gummilager.
      Alternativ lasse ich die sogar weg.
      Wo da die Gummilager sind habe ich noch nicht so richtig verstanden aber ich würde diese weg lassen. Habe mal beim P1 die Motore mit Schwinggummis gelagert das führte zu einer Kreiselbewegung des Motors und unheimlichen Schwingungen.
      Gruß vom Nobier
      Nicht wundern meine Tastatur verliert ab und zu Buchstaben und hat auch manchmal ein paar zu viel
    • nabend
      @Nobier gut, das zu wissen - morgen wieder Testflug....
      ach,haben uns überschrieben.
      Auf dem Bild (Post8) ist der Tarot-Motorträger zu erkennen.
      Unter den vier Inbus-Schrauben sind jeweils die Gummi-
      Profile, die die Carbonplatte mit dem Motor vibrationmäßig
      entkoppelt. Die Gummis also weg und starr verbinden ??

      @gsezz Naza sehr gut mit unterer Trägerplatte veklebt
      und mit Ka.-Binder gesichert. Ist der Sensor-Wackler im Naza-
      Gehäuse gemeint, oder der FC insgesaamt.
      Übrigens, meine Naza ist die Light - geflasht auf V2...
      Habe da auch die Software in Verdacht. Flashen ist evtl. nicht
      rund gelaufen.
      Habe mittlerweile eine 15-reihige Tabelle mit allen möglichen Gainwerten.
      Keine Einstellung davon, konnte die Wackelei befriedigend regeln.
      Plane, die Naza zurückzu-flashen - lese da von Möglichkeiten.
      Bin da sehr verunsichert, was da geht ... ist nicht so meine Baustelle.
      Gruß - Jörg

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von drojo ()