VTOL flygplan

[Axbri]

Hej! Tänkte dela med mig av mitt projekt. Jag har byggt ett VTOL-flygplan. Mest för att det är kul att experimentera. En spännande utmaning.



Flygplanet är att ganska snabbt/slarvigt bygge gjort på 2-3 veckor. Byggt till stor del i depron och lite träförstärkningar. Vingen är sprygelbyggd med spryglar i 6 mm depron, och klädd med 3 mm depron som "yta". Vingbalk med furulister.

Spänvidden är 180 cm och flygvikten är ca 2.2 Kg.

Använder mig av ArduPilot programvara som kört på en Mateksys Flight controller för att få flygplanet att fungera. Jag har tidigare använt ArduPilot i andra flygplan och drönare, men detta är mitt första VTOL-flygplan.

Flygplanet fungerar som en quadcopter när det hovrar. Och övergår till att fungera som ett vanligt flygplan när det flyger framåt. I quadcopter-läge flyger den som en ganska "tungt lastad och trög" quadcopter. Den är speciellt tröd när man vill rotera runt yaw. En vanlig quadcopter använder ju vridmomentet ifrån propellrarna för att styra, men denna har så mycket töghetsmoment att jag fick vinkla motorerna så att de hjälper till mer med rotationen.

När flygplanet flyger framåt som ett vanligt flygplan beter det sig precis som man kan förvänta sig av ett vanligt flygplan. Det kanske flygas helt utan gyrohjälpmedel, och kan rolla/loopa och sådant. I detta läget är alltså lyftmotorerna helt avstängda. De är så klart lite luftmotstånd, men det märks inte med en ett vanligt landningsställ på ett vanligt flygplan.

Eftersom farkosten har ArduPilot med all kringutrustning så kan det så klart även flyga autonomt/automatiskt. Det finns fungerande GPS waypoint navigering och RTH (Return to home).



Bilder:



Finns det några andra som har försökt sig på liknande byggen?

Kanske finns det någon som köpt och testat VTOL versionen av "T1 Ranger"?

Ni får gärna kapa min tråd här i forumet och visa andra liknande projekt!

[Ålänning]

Hep, VTOLs här med.

BEV FireFLY6 VTOL 2014 som lämnat AvA samt 3S och gått över till ArduPilot samt 6S. Den är bland de första som beställdes, de var i kitform då i början. En gammal film på den till och med: https://www.youtube.com/watch?v=CeS3OA_ulFU

Och en betydligt nyare Mfe Freeman 2400 VTOL (efter att ha byggt och flugit en Believer autonomt för några år sedan). Även den i endast kit-form men knåpat ihop setupen själv. Denna har dock inte flugit än, är färdigbyggd, men lite smått kvar.

De ovan har jag byggt åt ett företag, inte mina egna dock. Har ingen nytta av dem själv.

Har HeeWing T1 Ranger på inköpslistan, liten knodd som jag blev nyfiken på. Men den vet jag inte vad man ska göra med förutom lära sig mer VTOL-setup.

Man ska hinna med allt... :-D

EDIT! Jösses, höll på glömma kommentera! :-D Coolt att nån till håller på. Kul bygge! Så du kör autonomt från Start - Vertical TakeOff - Transition - Flygning efter Waypoints - Transition - Landning vertikalt? Alltså bara flip på switchen till auto? :-)

[Danne1700]

Imponerande. Mycket.

[Axbri]

Jo. Ofta anses ju sådana har VTOL-flygplan vara mer för professionell användning. Ofta är de stora och dyra. Som Ålänning skriver "Har ingen nytta av dem själv". Men är det inte så med alla våra radiostyrda modellflygplan? Att vi för det mesta inte har någon nytta av dem, utan bara håller på för att det är kul?

Tanken med mitt bygge är på sikt att kanske flyga lite FPV. Det är därför jag byggde med pusher propeller för fri sikt framåt. Jag tänker att jag då kan jag flyga hela flygningen med googles på, och ändå ha bra kontroll även under starten och landningen. Att lugnt och kontrollerat landa ett vanligt flygplan/vinge på en exakt plats med FPV är svårt! Sen är det ju detta ett kul flygplan att flyga vanligt Line Of Sight också. Det är ju lite häftigt att starta och landa som ett "rymdskepp".

Ja, sista videon är 100% autonom flygning, även övergångar och starter/landningar. Men första videon visar ju en hel del manuell flygning också.

[Per P]

Mycket imponerande. Övergången mellan de olika flyglägena såg riktigt smidigt ut. Jag trodde det skulle vara betydligt mer vingel men det såg hur fint ut som helst.
Har du satt en actioncam eller något på så man kan få se från flygplanet? eller kommer det senare?
Det där vore ju coolt att göra en längre flygning med utom synhåll och sedan bara se filmen (ja, jag vet att man inte får det, men coolt vore det)

[Axbri]

Kommer nog testa att sätta på en kamera senare när jag för tillfälle. Kanske testa lite olika vinklar. Men det kommer nog ta ett tag pga väntan för spridningstillstånd också så klart.

Eftersom flygplanet drar mycket ström när det hovrar så har jag ganska mycket batterier ombord. Så om jag bara startar snabbt, och sedan flyger som flygplan så är flygtiden lång. Strömförbrukningen vid planflygt är låg. Jag har inte testat, men jag skulle uppskatta att ungefär en timma i luften är möjligt! Någon lång sträcka kommer jag inte flyga, eftersom att man inte får. Men ligga och cirkla över fältet kommer jag säkert prova framöver.

[Flygsmurfen]

Riktigt häftigt !!
Bra jobbat.

// Mats W

[Stefanj]

Bra gjort! Har även tittat på ditt solcell plan imponerande!Du bygger väldigt bra och snabbt,bara 2-3 veckor för vtolen! och i mina ögon definitivt inte slarvigt gjort! För min del stannar projekten bara vid en tanke....Hade du några problem med att få vingen vridstyv med tanke på lyft motorerna ev vridande moment?

[Axbri]

Ja, det är nog faktiskt det största problemet med hela flygplanet. Att det är lite för "mjukt" och flexibelt.

De "yttre vingarna" är löstagbara för transport. De hålls på plats av V-formade plywood-bitar. Och sedan tejp för att de inte ska glida ut. (Som sagt, ett snabbt bygge) Men de kan ändå röra sig och glappa några millimeter åt alla håll. I övrigt är allt hoplimmat, men ändå lite flexibelt. Depron är ju lite mjukt. Även stjärtbommarna sviktar en del relativt varandra, och kroppen relativt stjärtbommarna också.

Ibland kan de löstagbara vingarna (eller något annat) komma i en resonans också så det börjar skaka lite, ett par sekunder, sedan slutar det igen. Händer ofta vid övergångarna mellan flyglägena. Svårt att se, men om man lyssnar noga på ljudet i filmerna kan man höra det ibland.

Ardupilot-programvaran gillar inte heller "mjuka" farkoster. Det framgår tydligt i deras dokumentation både för multikopters och flygplan. Jag har själv sätt hur bra stadiga multikopters/flygplan kan flyga, och hur mycket sämre det brukar gå att trimma in "mjuka" farkoster. Jag är övertygad om att det skulle gå att få ett sådant här VTOL-plan att flyga ännu bättre om det vore styvare.

Om jag fortfarande har lust och inget annat mer intressant projekt kommer före, så kommer det nog bli ett vinterprojekt att bygga en sådan har VTOL-modell fast i Balsaträ och kolfiber-rör för att göra den mycket stadigare/styvare.

Jo, solcellsplanet var också ett spännande experiment. Jag har faktiskt byggt en ny version 2 av det, ser ungefär liknande ut, men med en hel del små förbättringar. Tyvärr har det har inte blivit tillfälle att flyga/filma så mycket. Inga långa flygningar gjorda än.

[Stefanj]

Dina projekt inspirerar,Ska se om jag själv kan hitta på något under vinter

[Ålänning]

Kul när man hittar förbättringar och förbättrar "produkten". :-)

Jag har själv funderat på rita och bygga något eget flyg helt från grunden. Men att bygga nåt skalalikt har inte känts som bästa första modell. Och en trainer har man reparerat åtskilliga gånger så det går bort. Sen tänkte jag på UAV-flyg eftersom jag hållit på så mycket med såna, men kanske VTOL skulle varit skojigare att satsa på. Säger som Stefanj, inspirerande! :-D

Du har inåtlutande quad-motorer, borde de inte vara symmetriskt inåtlutande för att skapa bästa yaw-effekt? Det spelar iofs ingen roll egentligen för en VTOL, den ska ju bara upp och iväg samt tvärtom vid landning. Men nån tanke har du säkert haft? Självstablitet är väl det vanliga, men inte sett dem luta på det sättet du har.

Spridningstillstånd? Är det därför alla FPV-filmer försvann i Sverige? En del av RC-döden?

Håller med om det där med flygavståndet... dessa kan ju sköta sig själva och förr så skickade jag iväg flyget/multicoptern med automission och gjorde annat under tiden, sneglade lite på laptopen ibland. Ingen aning var flygetyget var, ibland hörde man det inte heller. Sen mitt i allt dök den upp och det var dags titta på när den landade. Idag måste man ha LOS och full koll själv samt spotters. :-) Utvecklingen går bakåt. Jag har alla grejer införskaffade för att ett flyg (även det komplett införskaffat) ska kunna flyga själv ut i skärgården och släppa ner tex mediciner och sen flyga tillbaks och landa. Ca 70 eller om det var 90 km bort, då med fungerande video-länk och RC-länk (som kräver tillstånd som tydligen bara en privat firma fått i landet). Och så kom det där med LOS och tillstånd, licenser, osv osv. Tappade lite sugen. Så jag lär väl bygga den men flyga runt fältet i nån meningslös Loiter-cirkel i evigheter och sen släppa varan för att sen flyga lika länge till och landa... Suck. Men ändå kul! :-D

Det med att jag inte har nytta av dem själv... med det menade jag att dessa jag bygger är verktyg och det ändamålet de ska användas till behöver inte jag. Jag har nytta av dem på det sättet att jag får ha skoj och bygga nåt kul, lära mig mer. Så DEN nyttan har ju jag förstås. Gillar bygga en produkt som bara levererar och levererar utan strul och ska användas av någon som inte är RC-nörd eller så bra flygare.

Klart du ska bygga! Och byggtråd vill vi se!

[Danne1700]

Dina långflygningar var väl inte riktigt tillåtna förr heller tror jag?
Vad vi fpv-are borde verka för är att luftrummet upp till 120 meter ska vara fritt att flyga BVLOS i. Ingen som följer luftfartslagarna för fullskala flyger där ändå utan Notam.
Självklart med många undantag för kontrollerad luft, mm. mm. Kanske om man prutar ner dagens 25 kilo till säj 5 kg? Tanken på 25-kilos modellplan/drönare tilltalar inte mig i alla fall.

[Ålänning]

Nu blir det lite offtopic här... men autonoma VTOLs är ju inte bara en dans på rosor det heller...

Nej långflygningar var inte tillåtna rätt av, ett dugg, inte visste jag/andra egentligen nåt då, alla flög ju LOS, och inte gillade jag tex FPV-flyga längre bort heller för jag var rädd om modellen, men det fanns de som sökte tillstånd, då tänkte ju jag att ett företag kan göra det. Lagar skiljde sig säkert mellan länder också. Och detta var på den tiden när man inte visste vad som gällde överallt, detta forum gav mer och mer info. :-) Lyckligt ovetande tiden. Ni vet, då när ni andra flög som ni inte fick. Många som inte vågar flyga mer. Därför är det kul att det finns andra som bygger liknande grejer och får dem att fungera så bra, som VTOL i denna tråd.

Tanken var ju inte att jag som privatperson skulle göra detta, utan bygga åt en myndighet eller företag som kunde använda det professionellt, som jag gjort senaste åren med andra grejer. Inte jag som skaffat dessa tillstånd, försäkringar osv. Jag har än en gång inte personligt intresse av att föra tex mediciner till skärgården, utan mitt intresse var att bygga nåt som kunde göra det. Som tex en VTOL?

Det var nog ingen som följde lagarna förr när de FPV-flög. Sen ju mer koll folk fick så visste fler och fler att de inte flög efter lagarna.

Fullskalaflyget är så sällsynt här och de håller sig på 1000 fot+. Helikopter har jag aldrig sett i närheten av vårt fält, och det är väl dom som kan komma lågt om nåt fullskala skulle göra det.

Det där med vikten är en aspekt det med... alla kan bygga nåt som väger tungt. Men säkerhetstänket och redundans osv osv är väldigt ovanligt.

Just därför skulle den där Heewing (om vi ska hålla oss till tråden) vara skoj att testa.

[Danne1700]

Bestämmelserna säger att man ska kunna manövrera modellen genom direkt visuell kontakt. OBS: Ska kunna! Inte att man måste hela tiden stirra på modellen.
Så FPV är inte förbjudet, men regeln sätter en gräns för hur långt bort man kan flyga. Längre med en stor modell än en liten.
Likaså ska man övervaka luftrummet, men det sägs inget om observatörer eller hur det ska ske. Räcker öronen, eller måste man ha med sig en radar?
Kanske platsen och tidigare förekomst, eller snarare ingen tidigare förekomst av fullskalaflyg avgör nivån?
Så länge inget flygplan har visat sig i luftrummet får våra övervakare svårt att hävda att vi övervakat bristfälligt.

[Ålänning]

Är "ska" och "måste" samma sak, ijänkligen? Det handlar inte om "bör" för det tolkas tydligen olika i Sverige-svenska och Finlands-svenska.

Men jo, jag har nöjt mig med att flyga enligt reglerna läänge. Men visst skulle det vara kul göra nån långflygning, fast jag vet inte vad det skulle vara för skillnad. Funkar allt inom synhåll så lär det funka långt bort också.

Men åter till tråden...
Inte fler som pysslar med VTOL?

Axbri, hur var "resan" från "börjat med RC" tills du fick VTOL att flyga autonomt och med fina transitions? Krascher på vägen? "Nära"-upplevelser? Donat mycket med multirotor och flyg samt Ardupilot före? Guiden på Ardupilot är dock väldigt smidig att följa förstås, men lite koll på RC bör man ha för att beta igenom den snabbare. :-)