DJI Flamewheel F550

[Svetoslav]

Модела го закупихме миналата година като базов кит с цел да се създават клипове и снимки от въздуха. През последната година претърпя доста хардуерни промени, които ще опиша тук. Първоначално беше оборудван както следва:

1 х DJI Flamewheel F550 шаси
6 × OPTO 30 А ESC
6 × Motor2212
6 × Propellers
1 x Naza v2 Flight Controller inc GPS Module
1 x DJI Landing Legs
6 х 10 inch carbon propelers



Модела е оборудван с Long Range 433 MHz приемник и предавател на Rmilec и 5.8 МHz 600mw видео трансмитър.



За камера и стойка се спряхме на бръшлес стойка H3-2D, респективно камера GoPro3. Това се преглагаше като оригинален компонент от DJI за тази машина и беше съвместимо с контролера. Стойката работеше отлично и имаше перфектна стабилизация. Ето и няколко тестови клипа на пчелини от високо, както може да се види, че клиповете са правени при наличие на вятър и въпреки клатенето на машината и вибрациите, хоризонта е „закован“.






С тази конфигурация машината имаше полетно тегло от 2004 гр. при максимално тегло по параметри на производителя от 2500 гр., разпределено както следва: GoPro – 284 гр., DJIF550 – 1410 гр., Zippy 4000 – 310 гр.. При добри условия съм постигал 10 минутен полет, при който отдалечих модела на повече от 700 м. и го върнах обратно (на косъм) :)

[Svetoslav]

Основен проблем при тази конфигурация беше камерата. GoPro камерите са оборудвани с прекалено широк обектив от 170 градуса. Това може би е плюс при определени случаи, но за нуждите на полу-професионалната фотографията и видео заснемането широкият ъгъл допринася за неестествени изкривявания на картината. По принцип има начин изкривяванията да се премахнат софтуерно, но това понижава качеството на видеото от Full HD 1080p до HD 720p. Още един недостатък е, че няма опция за контрол на фунциите на камерата от земата.

Поради причините по-горе реших да се откажа от стойката и камерата и да потърся алтернатива за повишаване на качеството на видео клиповете. Вече разполагах с камера на Sony CX410, която е доста добра в своя клас и притежава плаващ обектив за допълнителна стабилизация. Камерата разполага и с LANC интерфейс за контрол на определени функции. Почти всички Sony камери разполагат или с LANC или с Multiterminal портове за контрол, които чрез малък контролер могат да се свържат директно на изход на канал на приемника. Ето и производители на контролера:

VP-Systems
Gentles Limited

Проучването за стойки за тази камера стигна до Quanum Mid-Size Brushless Gimbal, оборудвана със Simple BGC контролер.

Стойката пристигна. Следва монтиране на камера, баланс, който е от ключово значение при Gimbal стойките и тест:



Както се вижда, стойката работи отлично. Камерата също. Липсват каквито и да е било изкривявания. Ето и примерен клип в суров вид без цветови или други корекции:

[Svetoslav]

Поредният проблем. От както машината е с нова стойка и камера, то теглото значително се увеличи и се наложи преминаването на 4S батерия, при което моторите започнаха да греят.
При старата конфигурация:

• DJIF550 – 1410 гр.
• GoPro – 284 гр.
• Zippy 4000 – 310 гр.

При новата конфигурация:

• Sony – 687 гр. + Батерия 48 гр. = 735 гр.
• Zippy 5000 – 365 гр.
• DJIF550 – 1410 гр.

Или:

• DJI + Sony = 2462 + 48 = 2510 гр.
• DJI + GoPro = 2059 гр.

Разлика 25.4% от общото тегло и греене на мотори. Да не говорим, че исках да сложа малко допълнителна електроника, светодиоди и по-стабилни крака, което допълнително щеше да вгигне полетното тегло. Проблемът наистина беше сериозен. Или трябваше да се откажа от хубавата камера или да рискувам да изгоря моторите.

Тогава попаднах на следния кит за ъпгрейд: DJI F550 Heavy Lift Conversion Kit, който включва нови по-мощни мотори и екстеншън профили, позволяващи монтирането на 11 или 12 инчови пропелери.

Пристигнаха и новите мотори. Както се вижда разликата в големината не е малка. И в теглото също. Новите мотори са с по-ниско KV - 700 в сравнение с 920 на стоковите мотори.





Днес имах и първи тестов полет. Модела се държи много добре. Пъргав е, моторите не греят. Имах налични 2 x Nano-tech 2S 7600 40-80C батерии с които летях. Успях да направя 6-7 мунутен полет (50/50 движение/ховър). Батериите тежат общо 805 гр., а модела 2620 гр. Монтирани са 11 x 5 пластмасови пропелери.



Тук изниква обаче следния въпрос, за чиито отговор ще се радвам, ако по-запознати колеги тук могат да дадат допълнителна информация. Как точно да се изчисли характеристиката на теглото на батерията за оптимален полет?

[Lock-on]

Браво! Машинката радва много.

Мисля че с по-големите мотори ще имаш повече сигурност, щом не греят. Но пък и консумацията скача, по-добре е да пробваш опитно, с различни размери и стъпки на витлата, вярно ще пада доста играчка по балансиране и сменяне на перките. Но освен изчисленията, в повечето случаи, нещата като че ли се получават най-добре опитно, според мен.

Много и успешни полети ви пожелавам!

[ajcinema]

Браво!
Всичко е на ниво и резултатите го показват!

Аз, обаче, бих си позволил да коментирам витлата и това, което се случва около тях. Функцията на витлата не е просто да присъстват и да се въртят. Това е ясно на всеки. Правилният (или по-скоро подходящият) подбор на витла е от най-голямо значение за консумацията, греенето, товароносимостта и дори устойчивостта на вятър.
В конкретния случай имате едно огромно предимство - можете да подберете витла без да правите каквито и да е сметки, тъй като те работят в статично положение. Така старовремският тест с кантарчето и ватмера е напълно и 100% обоснован и може да покаже абсолютно реално какво се случва и как да бъде коригирано.

Аз бих се доверил на немски витла от марката Graupner, дори те да са за ДВГ. Знам, че звучи странно, но разликите между едното и другото са в здравината и зоната на охлаждане. Прави ли ви впечатление как масово разпространените витла за електродвигатели са с оширени лопатки близо до центъра? Това не е случайно! Това е една универсална процедура, която в повечето случаи пречи и създава допълнителен товар. Реално витлото работи само с последната си 1/3 и дори 1/4 от лопатките. Всичко останало е крепеж и подвеждаща зона...
Освен това, е нужно да се обърне внимание и на това какво има зад витлото (в случая под него). Всеки кабел, всяка плоскост, всяка свинска опашка могат да влошат потока и така да понижат ефективността. Аз бих разположил всичкото окабеляване и диодите в долния ръб на рамената, а не на страничната им част.
Освен теста с кантарчето, съществува и друг показател за ефективността на витлата. Колкото са по-тихи, толкова по-качествено работят. Създаването на шум е показател за конфликт някъде из невидимия поток.

[Иво горанов]

Тук изниква обаче следния въпрос, за чиито отговор ще се радвам, ако по-запознати колеги тук могат да дадат допълнителна информация. Как точно да се изчисли характеристиката на теглото на батерията за оптимален полет?

Не ми е ясен въпроса.
Кое трябва да се оптимизира продължителност на полета при определено тегло или
минимално тегло на батериите осигуряващи нужното полетно време
Извинявам се не разбирам от Хелита.

Ако се отнася до баттериите в посоченото тегло батерии можеш да имаш 117 Wh разполагаема енергия.

[Mateev]

Въпросът е много правилен, и аз също не му знам отговора. Става дума за следното - увеличавайки капацитета на батерията се увеличава нейното тегло, тоест увеличава се полетното тегло на целия шестокоптер. Целта естествено е да се увеличи ПОЛЕТНОТО ВРЕМЕ. Колкото по-голяма батерия - толкова по-голямо полетно време. Да, ама от един момент нататък шестокоптера става много тежък и по-нататъшното увеличение на капацитета на батерията (и теглото) вместо към увеличаване, води до намаляване на полетното време.


Та има ли някакъв начин това да се сметне или определи по лесен начин, без да се налага да се купуват батерии с различен капацитет за стотици долари?

[Gogo55]

Ако на някои му се занимава да напише един пид алгоритъм - пропорциално, диференциално и интегрално. Така чрез няколко прости уравнения може да се започне да се търси скромния и кратък отговор за батериите, тяхното тегло и капацитет като резултата ще е с доста голям процент грешка или допуски вкарани от външни фактори които не са константа. Другия начин си остава разбира се пробата грешка и личния опит където грешката също няма да е малка-пак си зависи от външни фактори като скороста на движение на пръстчето върху газта, КПД на цялата система, и метео условията . Може би изглежда сложно, но мисля че са само няколко прости уравнения който водят до приблизителния верен отговор.

[Иво горанов]

Та има ли някакъв начин това да се сметне или определи по лесен начин, без да се налага да се купуват батерии с различен капацитет за стотици долари?

Естествно е, че има решение графоаналитично.
Герги Русинов преди мене даде отговора на въпроса(теста с кантара), аз само добавих това, което ми бе оставено.
Технологията е, прилага се теста с кантара, в резултат на което имаме определен брой точки от зависимостта мощност – статичен упор.
Принципно 3 замервания са достатъчни за да се направи полиномиялна регресия за крива от втори ред.
След което, ако има дата-логер със записващо устройство може да се снемат данни за мощност – височина при определено тегло и повторят с примерно добавяне на 50грама олово .
Или съставяне на уравнение на движение на тяло имащо различни маси. Там само не ми е ясно, как ще отчетем силата на съпротивлението.
В резултат от горното ще се получи едната от функционалните зависимости свързващи енергията и теглото на батериите.
Другата идва от батериите- имаме функционалната зависимост между разполагаемата енергия на батериите и теглото им.
Следва триково плотиране на зависимостите в една обща координатна система
Трикът се състои в деленето на максималното значение на величините и представянето им в безразмерен вид за да могат и двете графики да бъдат поместени в първи квадлант на декартовата сискема и да имат обща пресечна точка с координати Y=1 X=1.
Търсим максималното разстояние между двете линии и съответстващите стойности по ордината и абсциса. Получените значения се умножават по максималните стойности на които сме разделили и получаваме оптималното тегло.

[ajcinema]

Аз неслучайно подхвърлих идеята за оптимизация на най-важното - подемната сила. Ако там нещата са оптимизирани, след това два прости експеримента с различни тегла ще кажат доколко може да се натоварва системата с тегло.

За целите на тези експерименти не са нужни много средства. Един двигател, кантар с рамо и няколко витла са напълно достатъчни, за да се отговори на поне 80% от заданието.

Освен това, според мен, е изключително важно да се отведе правилно потока, създаван от витлата. Вижте как рамената са "оребрени" - това не е случайно и гарантирано целта не е здравина. Въпросът е дали това отвеждане е адекватно и дали не може да се оптимизира. Ако аз трябваше да проектирам рамената, те щяха да са кухи, с аеродинамична форма, а спидконтролерите и останалия кабелаж щяха да имат специално място с отвори за охлаждане и отвеждане на въздуха. В този си вид всичките 6 рамена създават огромна "тапа" от поне 15% и, разбира се, това оказва влияние на времето за полет.
Аз съм на мнение, че полетното време би могло да се увеличи с поне 30%, ако се оптимизират витлата и аеродинамиката.