Axel bygger VTOL 2024

[Axbri]

Tack för tips och idéer. Beslaget man vrider ett kvarts varv är en bra grund. Vibrationer är jag inte så orolig för. En flygmaskin ska inte skaka mycket, då är något fel Men jag vill helst att det ska vara verktygslöst också. Kanske kan jag göra egna beslag som har en liten spak eller ett vred som sticker ut. Utseendet spelar inte så stor roll i detta fallet, funktionen är viktigare, och jag kan dölja detta på undersidan av vingen som sagt.

Inte hunnit med så mycket byggande idag, men det blev ett per fästen för skevroderservon i alla fall. CNC fräst plywood. Jag monterar servona rakt in i vingen utifrån. Det är minde jobb än att montera dem liggandes i vingen med lucka framför.

[Thomas]

Om inte utseendet spelar så stor roll, och låsningen ska ske utan verktyg, kanske dessa passar

[Axbri]

Hmm... Finns sådana i riktigt små storlekar? Alla sådana beslag jag sett har varit ganska klumpiga.

Nu har jag tillverkat stjärtbommar av 15x15 mm furulister. De smalnar av till halva tjockleken både framåt, och även bakåt bakom bakre lyftmotorerna för att spara vikt.

Motorfästen är 3D printade också. Notera vinklingen på motorerna. En vanlig quadcopter svänger ju enbart genom vridmomentet ifrån motorerna och propellrarna. Alla motorer sitter rakt i ett och samma plan. Men det räcker inte på ett sådant här stort flygplan med så här små lyftmotorer/lyftpropellrar. Högt tröghetsmoment och lågt vridmoment. Därför är motorerna vinklade så att de också blåser snett och hjälper till på det viset. Denna vinklingen är också anledningen till att jag 3D printade dessa istället för att göra dem i trä. De är också lätta att byta ut om jag vill ändra vinklarna i framtiden.

Lyftmotorerna är placerade så att kvadraten de bildar är centrerad rakt över tyngdpunkten. Det är därför som man kan tycka att det ser lite konstigt ut att de bakre motorerna sitter närmre vingen än de främre.

[obodin]

Intressant med vinkling och vridmoment. Ser fram emot en video på när heliplanet så småningom flyger! :-)

[Axbri]

Byggt stabilisator i kväll. Ganska simpel konstruktion. Den är ganska tjock för att göra det möjligt att fälla in servon i den. Mer om det i ett senare inlägg. Kommer så klart att slipas en del också senare också för att få till en lite mer strömlinjeformad profil.

De två höjdrodren är gjorda av bakkantlist, mycket enkelt.

[Ålänning]

Intressant bygge. :-) Trä-VTOL är next step efter EPO. :-D

Vikten påverkar egentligen bara stallspeed på en sån där.

Det där med att böja balsa... töm på vatten från vattenkokaren nästa gång du böjer en balsabit, låt torka.

Det med att ha vinklade fästen för quad-motorerna har sina fördelar, men på en VTOL så är det bara att sätta nosen mot vinden, sen upp i luften och iväg samt tvärtom vid landning. SÅ kort tid i hovringsläget. Skapar väl istället bara luftmotstånd när du flyger om de är vinklade.

Har själv två VTOL på byggbord just nu, Ardupilot i bägge. :-)

[Axbri]

Jag får prova varmvatten någon gång också.

Jo, för kommersiella VTOLs är det absolut så. Hålla nosen mot vinden och hovra kort tid. Men detta är ju en maskin för nöjesflygning. Det är ju kul om den går att hovra längre tid också, och snurra runt lite. Tänk typ "backande förbiflygning i låg fart"

Att det kanske blir lite mer luftmotstånd i vanligt flygläge gör inte så mycket. Min foamie-prototyp hade en flygtid på 30-40 minuter i flygplansläge, och mer än så behövs inte i mitt fall.

Så kul! Du får göra en egen tråd och lägga upp lite bilder och info. Eller åtminstone när de är klara

[Axbri]

Bygge av fenor. De görs också tjocka, likt stabilisatorn. Jag byggde dem på varandra för att få dem likadana. Sidrodren är bara bakkantlister.



Sedan dags för servofästen. Jag kommer använda EMAX ES3351 eftersom de bara är 9 mm tjocka, digitala, vinkelfästen medföljer, och de var ganska billiga. Jag började att laminera ihop balsa - plywood - balsa. Plywooden i mitten är för att ha något stadigt att skruva fast servona i. Sedan fick CNC maskinen fräsa ut hålen.



Luckan på kroppen har också fått hake fram, styrflärpar och magneter baktill. Sitter riktigt stadigt nu, ingen risk att den flyger av.

[Axbri]

Lysdioder i fenorna. Beacons. Rött ljus som kommer blinka.

Använde tre st små ytmonterade lysdioder. De är små, ca 3x4 mm. Jag 3D printade små plastbitar av transparent PLA som de limmades in i.

De lyser starkt, över 0.5W per fena. Detta är inte bara för mörkerflygning, de kommer synas även dagtid när solen skiner.

Fenorna kommer så klart slipas och rundas mer senare.

[obodin]

Kul bygge, beacons blir stiligt. Fråga - varför två-delat höldroder, kommer höjdrodret användas som extra skevroder?

[Axbri]

Det delade höjdrodret är bara för redundans. Så att jag inte tappar all höjdroderverkan om ett servo går sönder. De kommer röra sig exakt lika.

Nu är plattan med islagsmuttrar för montage av vingen på plats. Det är M5 och jag kommer använda nylonskruv.



Här kommer några fler bilder på provmontering av stjärtpartiet också. Ska slipas mer.



Sedan kabeldragning i yttervingarna. Jag använder 9 poliga D-sub kontakter som "automatiskt" kopplas in när man sätter på vingarna. Första gången jag testar just denna lösningen. Det blev bättre än jag hade hoppats på! De kommer perfekt mitt för varandra eftersom kolfiberrören styr upp det, och spryglarna de är monterade i är CNC frästa med hög precision.

Det är nästan att jag tror att friktionen i kontakterna skulle räcka för att hålla vingarna på plats också. Men det vågar jag inte chansa på, det var aldrig tanken. Jag har dock en liten plan för det också nu...

Kablarna i varje vinghalva är till skev-servot (3 trådar) och landningsljus, navigeringsljus samt blixtljus. Belysningen går på 12V och har gemensam plus. Alltså totalt 4 tråder.

[Ålänning]

Det med hovrandet och kunna vrida runt, där är det väl just vridmomentet som uppstår när propellrarna roterar åt olika håll som gör att hela quaden/VTOLn roterar. Ju mer du lutar propellrarna, desto sämre blir den verkan? Eller tänker jag fel? Men om du lutar propellrarna så blir downwashen utåtriktad så vinden inte dorvar på mot grejer under och så det skapar "självstabilitet". Så tänker jag. Men tillika... jag har en gammaldags tricopter också med servo som vrider bakre motorn så propellern lutar, där funkar din princip. För trött för att tänka nu, men blir det samma? :-D "Skriver högt" så det kanske är så jo. Men jag vet inte varför tex DJI har inåtlutning på sina stora multicoptrar, om det inte är för att undvika turbulens mot det som hänger under. Jag har byggt 1 meters lunsar (multicoptrar) som roterar rätt snabbt utan vinklade motorer. Lutar dina motorer in mot centrum/CG, eller lutar de bara mot centerlinjen/kordan? (intressant ämne)

Det med luftmotståndet menade jag att propellrarna lutar och "syns" i vinden när allt flyger framåt, men de borde dra sig på så sätt att de utgör minst luftmotstånd så det spelar ju inte mycket roll.

Bägge jag bygger är inte mina, den ena, en BEV FireFLY6 är testplattform jag och ett företag haft skoj med från 2014 som uppgraderas nu och då och får allt för lite tid. Men har pysslat på den nu under mars och det återstår bara lite inställningar. Jag hittade ju en projekttråd på detta forum också, men glömt uppdatera:

https://www.rcflyg.se/forum/showthread.php/42525-Projekt-FireFLY6/page4

Här är samma bygge på "lokala" forumet där det står lite mer... men jag har inte antecknat nåt sedan sista inlägget.

http://forum.motorportalen.net/viewtopic.php?f=71&t=12637

Den använder elevons för att lindra rotationen i yaw-planet.
Den har flugit en del och har funkat fint, snyggaste VTOL på marknaden.

Den andra är en dubbelt tyngre bjässe som det tyvärr inte kommer finnas en byggtråd på. Den är tänkt användas som arbetshäst av ett företag. Så gott som färdigbyggd, men inte klart konfigurerad än. Senaste åren har ju det mesta kunna utföras med vanliga DJI Mavics, men de har sina begränsningar de också. Så kul att bygga bara! ;-)

Delade höjdrodret... inte ofta servon går sönder... men när de gör det så kan de ibland fara iväg till fullt utslag och då blir det skruv på stjärten? Slå om till hovringsläget direkt nåt händer skulle vara ett alternativ. Vissa har dubbla servon på samma roder. Jag tycker höjdrodret är för litet?

MPX-kontakter är annars populära, fast D-Sub nog används här och där. Bäst är att ha redundans med dubbla pins per signalkabel och ibland kanske även strömkabel. Kontakter glappar efter ett tag, men sällsynt... eller "når inte fram".

Hur många graders anfallsvinkel har du på vingen? 2 grader?

Ditt bygge rullar på, ser bra ut! Sabla kul! :-) Ska bli kul se premiären, på film! :-D

Jag och en till lokal flygare sökte förut efter ett träkit för nåt "UAV" eller FPV-flyg, men det fanns det inte många. Strongt att bygga själv, testa och få VTOL att funka och sen förfina det till träflyg. Bra jobbat!

[Axbri]

Det här med vinklingen av motorerna kommer bli tydligare senare. Jag ska göra en bättre förklaring då. Vinklingen på detta bygget skiljer sig också från mitt prototyp-plan.

Men jag är ganska säker på att vinklingen av motorerna på DJI Mavic mm är av exakt samma anledning som jag vinklar här, för ökad yaw-auktoritet, inte för stabilitet.

Jag har varit med om servon som pajat flera gånger, olika fabrikat och typer. Minst en gång har jag kraschat ett flygplan pga höjdroderservo som dog i luften, därför vill jag ha redundans! Däremot har jag aldrig varit med om ett servo som farit i ändläget när det pajer, de brukar bara stanna där de är för tillfället.

MPX-kontakter har jag faktiskt aldrig provat själv, men jag mängder med D-sub så därför blir det att jag använder dem. MPX kan vara lite svåra att limma hör jag hört? som sagt, inte provat. D-sub kan man ju skruva fast. Alla kontakter kan ju bli en felkälla. Dubbla viktiga stift är bra, dock gjorde jag inte det här, jag vara lite lat...

Ja, det är nog ca 2 grader anfallsvinkel. Bommarna kommer sitta platt mot undersidan av vingen, som är platt undertill. Profilen jag använder är ganska lik Clark-Y, som lutar ca 2-3 grader.

Bygget fortsätter. Jag har fixat kablage i mittendelen av vingen för skevroderservon och belysning. Sedan ett par spryglar till bara för att hålla uppe profilen på klädseln lite mer.



Har också gjort flärparna som krokar i spantet i kroppen och håller fast vingen.



Även demonterat prototyp-planet nu. Nästan all elektronik flyttas därifrån.

[Axbri]

En sista provmontering nu när flygmaskinen är färdig för beklädnad. Två veckor efter byggstart

Vikten ligger nu på 1015 gram. Lite tungt kanske, men det gör inget. Prototypen hade en flygvikt på ca 2200 g, och det gör inget om denna blir några hundra gram tyngre än det. Denna har bättre vinge, antagligen lägre luftmotstånd, och 195 cm spännvidd istället för 180 cm. Vingytan är 39 dm² så om man räknar med en flygvikt på 2500 g så blir vingbelastningen ca 64 g/dm² vilket jag skulle säga är helt acceptabelt.



Här syns islagsmuttar för skruvarna som håller fast bommarna. De har lite pilliga att få dit. Jag fick ta bort en bit av framkantlisten för att komma åt. Skulle satt dit dessa tidigare så klart, men det gick ju bra så här också.



I nosen monteras airspeed-sensorn. Ett prandtlrör och en difftryckgivare för att autopilotsystemet ska veta exakt hur fort flygplanet flyger. Sensorn är viktig för att att själva övergångarna mellan flygning och hovring ska fungera pålitligt i alla typer av förhållanden, vind mm. Framförallt är det ju viktigt att hovringsmotorerna inte stängs av i för låg hastighet så flygplanet riskerar att stalla.

[Axbri]

Beklädnad...