Axel bygger VTOL 2024

[Axbri]

Då var alla delar färdigklädda. Majoriteten av beklädnaden som användes är från Hobbyking, inköpt för flera år sedan. Lite småbitar av Oracover också. All platsfilm var bitar jag hade sedan tidigare, inget är köpt till just detta flygplanet. Tanken med färgtemat är mest att inte efterlikna några kommersiella UAVer, därför ville jag inte göra den helt vit eller grå eller liknande.



Motorspantet målade jag med svart hobbyfärg, lite för pilligt att komma åt att stryka på film där. Tyvärr gick det lite för fort, så jag glömde limma in krokarna som håller vingen på plats innan jag klädde ovansidan, så det var bara att skära upp igen och fixa. Blev ju bra ändå.



Sedan rodergångjärn. Här använde jag gångjärns-ark i plast som klipptes till lagom stora bitar. Bara att skära skåror och trycka in. Efter provpassning sätter jag in dem halvvägs och lägger en droppe lättflytande CA-lim på båda sidorna på alla gångjärnen samtidigt och trycker in rodret på plats.



Roderhornen tillverkade jag av tun plywood. Skar ut dem med min CNC färs. En liten skåra gjordes med kniv i balsan, roderhornen slipades lite spetsiga i nedkant, sedan limmades de fast med 30 min epoxy. Min tanke är att använda små kullänkar både vid servona och roderhornen för att få till ett nästan helt glappfritt linkage.

[Flygsmurfen]

Snyggt färgschema. Det kommer att synas bra.
Vad är det för gångjärnsark du använder ?

// Mats W

[Axbri]

Gångjärnsarket är ett gammalt ifrån Hobbyking. Vet inte ens om det går att få tag på längre. Lite synd att de aldrig har något på lager i Europa längre...

Så här gör jag stötstänger:




Jag använder M2 kullinkar. Dessa finns på MBS Models. De är gjorda för att gängas på en stötstång i metall med M2 gänga. Jag börjar med att borra upp dem till 2 mm. Stötstängerna gör jag av 2 mm kolfiberstav.

De kapas till rätt längd och rundes lite i ändarna. Jag slipar även till ändarna lite försiktigt så att limmet biter bättre. Detta gör jag med kapskiva på roterande multiverktyg, lägsta varvtalet. Kolfiber är mycket ohälsosamt, använd skyddsutrustning!

Dessa två stötstängerna ska vara 75 mm långa totalt, vilket innebär 60 mm längd på själva kolfiberstängerna.

Efter provmontering och kontroll av längden så limmar jag dem med 30 minuters epoxy. Det kanske är lockande att limma med CA-lim istället med det ska man undvika eftersom det blir sprödare och kan spricka/lossna. Epoxy är bättre här.

Därefter kan de skruvas på plats med M2 skruv och mutter. Här är det viktigt att använda Loctite/gänglåsning, annars kommer de skaka loss med tiden.

De här stötstängerna blir väldigt lätta och starka, och helt glappfria. De är så klart inte justerbara, men varför ska man ha det? stötstängernas längd bestäms av avståndet mellan rodergångjärnet och servoaxeln, och även lite av vilken geometri man vill ha. Men det är ju känt och ändras inte. Servoarmen placerar man i splinesen som är närmast det rätta, och därefter justerar man det sista i radion, eller i detta fallet, programvaran i flightcontrollern.

[Axbri]

Limning av stabilisator och fenor. Dessa limmas med trälim och förstärks med tandpetare som fungerar som "plugg".



Sedan kablage till stjärtservon och beacons. Nu monteras även lyftmotorerna monteras med de 3D printade fästena. Jag använder riktigt tunna kablar till signalerna och allt där strömmen är låg, för att spara vikt. Matningen till servona för lita kraftigare kablar. Alla de här synliga kablarna får också kabelstrumpor som skydd, och för att det ska se prydligt ut.



Många kablar blir det...



Jag monterar 4 in 1 ESCn för lyftmotorerna och kretskortet som styr LED belysningen direkt under vingen. På så sätt blir det mindre antal kablar som måste ha kontakter. Gjorde små 3D printade skruv-fötter för kretskorten som limmades i trät. En XT60 kontakt för ström till lyftmotorerna och en kompakt 15 polig D-sub för övriga signaler.



Belysnings-systemet är ett kretskort jag gjort själv. Det är praktiskt taget en Arduino Uno och 6 transistorer/belysningskanaler som kan styra grupper av lysdioder. Med en enda servosignal kan jag tända och styra all belysning i flera steg.

Och till sist några fler översiktsbilder på flygplanet:

[Axbri]

Installation av elektroniken i flygkroppen. En Mateksys H743 Wing V3 flight controller. Till den ansluts radiomottagaren, en liten ELRS mottagare med antennen dirrekt på kretskotet, också från Mateksys. Jag gillar Mateksys eftersom de gör hårdvara av bra kvalité. Har aldrig haft problem med dem.

Fartreglaget till flygmotorn är ett BLheli32 från Aikon som jag har moddat med en extra liten kylfläns. BLheli reglagen kan bli ganska varma eftersom de är så små. De klarar inte strömmen som står på dem kontinuerligt, inte i en flygplanskropp iaf, kanske om de sitter och kyls under propellern på armen på en drönare... Jag gillar ändå att använda BLheli på flygplan eftersom de är fullt konfigurerbara, och ganska prisvärda också.

GPS och airspeed sensorn ansluts med CAN-BUS till flygcontrollern. Det är kanske lite onödigt, jag hade kunnat koppa dem dirrekt via serieport och i2c som vanligt, men det är kul att testa tekniken. Smidigt med bara fyra trådar till nosen också. CAN-BUS (eller DroneCAN som protokollet heter) är intressant teknik. Det kan användas till så mycket mer. Men kan även styra servon och sådant över detta. Tänk t.ex möjligheten att ha både GPS och sensorer och servon i en vinge där allt styrs över ett par signalkablar.



Flight controllern monteras med kardborreband med klister från Biltema. Använder detta även till mycket annat i kroppen. Det sitter stadigt, går att ta loss och flytta om man vill, och det ger lite naturlig vibrationsdämpning till flight controllern också.

[Axbri]

Nu har det gått över 2 veckor sedan jag skrev något här. Så det är kanske dags för en uppdatering.

Jag fick lite problem med ett servo i en av fenorna. Jag tror det var jag som råkade ta död på det genom att skicka en felaktig signal till det. Servot fick av misstag sin PWM-signal skickad med 400Hz istället för 50Hz som det ska bara. Servot var plötsligt helt dött bara, det har inte råkat gå i ändläge och gått sönder mekaniskt eller liknande. Hursomhelst, det var bara att skära upp beklädnaden igen och köpa ett nytt och byta det.

Jag har flyttat runt utgångs-signalerna lite på flightcontrollern jämfört med hur jag hade det på prototyp-planet. Detta kommer göra det möjligt att köra "Bidirectional-Dshot" till lyftmotorerna. Då kan fartreglagen skickat tillbaka information om motorvarvtal till flightkontrollern som kan användas för att dynamiskt justera vibrations-filter mm. Jag vet inte hur stor nytta detta gör på en sådan här farkost, men det gör nytta på mindre FPV-drönare och liknande. Ska testa i alla fall.

Så här kan det se ut när man ställer in fartreglagen. Pilarna visar vilken riktning jag vill ha, och numreringen ska stämma med hur de är inkopplade i flight controllern så klart. Jag brukar använda ett "blheli 4 way interface" för att ställa in rotationsriktning och andra inställningar. Kopplar in fartraglegen ett och ett till det. Då slipper jag hålla på med "passtrough" som kan vara lite jobbigt i just ArduPilot.



Här kommer en bild på kablaget i vingen. Allt är kopplat via 2 kontakter, en XT60 för motorström, och en kompakt 15-polig D-sub för alla signaler.



4 in 1 ESCn för lyftmotorerna kommer antagligen bli ganska varm. Jag tror det kommer behöva aktiv kylning med fläkt. Men jag har det i åtanke och ska provflyga lite först. Jag kan montera en fläkt i kroppen som blåser upp på denna om det behövs.

I övrigt så är flygfarkosten helt klar för provflygning nu! Alla inställningar i flightcontrollern är gjorda också. Väntar bara på bättre väder.

[Axbri]

Kom på att jag aldrig visade min lösning för att hålla fast vingarna.

Gjorde små sprintar som går genom små hål i kolfiber-rören. Själva metallpinnarna är 2 mm pianotråd, de sitter fast i en 3D printad del som också har en magnet. Bredvid hålen under beklädnaden sitter också magneter som dessa fastnar mot. 3D printade i gul plast så man förhoppningsvis hittar dem när man tappar dem i gräset.

Lösningen uppfyller mina krav eftersom den inte väger för mycket, är helt verktygslös, var inte allt för jobbig att bygga, och det går att montera vingarna på några få sekunder.



Fortfarande inte provflugit modellen. Dåligt väder denna våren, men nu är det nära...

[Ålänning]

Lyckat bygge! :-) Ser fram emot premiärflygturen, som hoppeligen filmas?