Besonders lange Flugzeit mit einem sub250 racer

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    • Besonders lange Flugzeit mit einem sub250 racer

      In diesem Thread wird darüber diskutiert, wie man mit einem sub250 racer eine besonders lange Flugzeit erreichen kann.
      Zur Vorgeschichte: In diesem Thread wird diskutiert, wieso @Trautmann nur eine sehr kurze Flugzeit hat. Mit der Zeit ist das einfach zu Unübersichtlich, deshalb habe ich diesen Thread erstellt.

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

    • Besonders lange Flugzeit als Machbarkeitsstudie, also nur hovern, oder tatsächlich sinnvoll nutzbar als Long Range "Racer"?

      Falls Letzteres, dann ist @Dave_Cs "Project #MicroLongRange" wohl das, was du suchst: thingiverse.com/thing:4054381




      Falls es um ersteres geht, dann dürfte die Kombination aus 5" Rahmen (ggf. CFK-Rohre) mit Toothpick AiO, BetaFPV 1505 Motoren mit HQ T5x3 Props und 3S LiIon (18650) wohl ganz ordentliche Ergebnisse liefern ohne auf besonders viele custom Bauteile angewiesen zu sein. Von da aus kann man dann natürlich noch entsprechend weiter optimieren.
    • Soweit ich weiß geht es um möglichst lange schweben. Aber etwas Leistung sollte der Quadcopter schon haben, nur rumschweben bringt ja nichts.

      Was ich vor habe:
      Ich habe vor einfach 08028er Motoren zu nehmen und diese dann mit 65mm Propellern zu betreiben. Der Vorteil dabei ist, dass der toothpick nicht mehr als ein whoop wiegt und die Propeller sehr Effizient sind. Das verrückte ist: mit einem 0703er Motor und einem 56mm Propeller bekommt man eine Effizienz von 4,35g/w!
      Ob das mit 08028ern und einem 65mm Propeller auch so ist weiß ich aber noch nicht (teile sind noch unterwegs)

      Ich glaube, dass dass Problem daran, eine Longrange Drohne zu bauen folgendes ist:
      Theorie:
      Der Propeller hat immer eine optimale Effizienz: ist der benötigte Schub darunter, ist es auch nicht effizient, ist der Schub über der optimalen Effizienz, ist es auch wieder nicht so Effizient.
      D.h. das Gewicht der Drohne sollte 100%ig mit der optimalen Effizienz des Propellers und des Motors übereinstimmen...

      Ich werde in der nächsten Zeit ein paar Versuche anstellen, um die optimale Effizienz von den sehr oft genutzten KingKong 65mm Propellern herauszufinden.

      Zu dem Video:
      Die Flugzeit ist wirklich sehr beeindruckend. Die Frage dabei ist aber: Können wir das auch schaffen: Es spielen nämlich sehr viele Faktoren eine Rolle.
      z.B. Luftdruck(Höhe, Wetter), Winde (optimalerweise nach oben) usw.
    • .. eine gute Frage.. bei mir heißt "superlang" Flugzeiten von 10-15 Minuten mit Lipos und 20 Minuten und länger mit 2-3s LiIon Akkus (18650), und das bei einem FLuggewicht unter 250 Gramm.

      Bei mir persönlich käme dazu noch die Anforderung einer HD Kamera , z.B. einer Caddx Turtle oder Runcam Split, und eines GPS. Mit meinem Fullspeed 4k Turbowhoop und 1104 / 5500kV Motoren schaffe ich bei gemütlichem Cruisen mit 850mAh Akkus auch 6-7Minuten, was ja schon nicht schlecht ist. Daher sollte meine neuer 3inch "longrange / long flight time" Copter, den ich mir derzeit zusammen stelle, mindesten 10-15 Minuten (mit 3-4s Lipos) fliegen können. Ich würde damit aber auch gerne mal Akkus aus 2 oder 3 18650er Zellen testen und schauen, ob ich damit auf die o.g. 20-25 Minten kommen kann... Daher auch mein Interesse an diesem Thead... ;) Danke an Herbert für das Erstellen.. :thumbsup:

      Wie in dem Thread von Sven zur Laufzeit von 1206er Motoren schon geschrieben, habe ich in Youtube schon einige interessante Konzpete und Informationen dazu gefunden. Sehr interessant ist z.B. der Kanal von "Sub 250g FPV" (youtube.com/channel/UC9DcRb_jT99z3GDrDkvud4g/videos ) ,der nur sub250 Gramm Copter baut und dort verschiedene Konzepte vorstellt, sowohl für Freestyle / Acro wie auch für HD-Cinematic / long range Flüge.

      Was ich aber immer noch nicht gefunden habe, ist eine Tabelle der verschiedenen Motor / Prop - Kombinationen mit Angaben zu Schub und Effizienz / Akkulaufzeit bei unterschiedlichen Zellenzahlen. Joshua Bardwell hat zwar vor Kurzem mal eine Übersichtstabelle gängiger Motoren veröffentlicht, aber da fehlt mir eine Spalte bezüglich Effizienz, d.h. Stromaufnahme bei bestimmten Schubleistungen und Spannungen / Akku-Zellenzahl..

      Viele Angaben findet man natürlich auch in den Datenblättern der Motorenhersteller, aber meist nur für die angedachten Akku.Zellenzahlen, für die sie angeboten werden. Unter dem Aspekt langer Motorlaufzeiten / Flugzeiten kann es aber m.E. auch interessant sein, Motoren mit weniger als den vom Hersteller angedachten Zellenzahlem zu betreiben, z.B. einen "low kV"- Motor, die ja m.W. eher für 4-6s konzipiert sind, mit nur 2-3s, und dann den Schub über größere Props zu realisieren.. Solche Angaben findet man seitens der Hersteller kaum (zumindest habe ich noch keine gefunden).

      Die grundsätzlichen Zusammenhänge zwischen kV Zahl, Zellenzahl und Propgröße / Steigung glaube ich so langsam theoretisch zu verstehen, aber mir fehlen halt Infos dazu, welche Antriebskombinationen bei bestimmten Propgrößen und Coptergewichten in der Praxis funktioneren und welche Flugzeiten man damit bei bestimmten Akkugrößen erwarten kann... Weiß hier vielleicht jemand, wo man solche Informationen her bekommt oder hat vielleicht sogar jemand selber diese?
      Tyro 129 -- 3 inch Eigenbau IH3 "Longrange" -- Happymodel Lavra X
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    • herbert schrieb:

      Das verrückte ist: mit einem 0703er Motor und einem 56mm Propeller bekommt man eine Effizienz von 4,35g/w!
      Auf Basis dessen hatte ich das mit den BetaFPV 1505 und den 5" Props vorgeschlagen. Die kommen mit 4" im unteren Gasbereich schon auf 7g/W (statisch gemessen). Mit 5" Props dürfte das noch etwas besser werden und viel Gas geben muss man ja nicht. Die großen Latten produzieren dann mehr als genug Auftrieb.
    • dog4fly schrieb:

      Die grundsätzlichen Zusammenhänge zwischen kV Zahl, Zellenzahl und Propgröße / Steigung glaube ich so langsam theoretisch zu verstehen, aber mir fehlen halt Infos dazu, welche Antriebskombinationen bei bestimmten Propgrößen und Coptergewichten in der Praxis funktioneren und welche Flugzeiten man damit bei bestimmten Akkugrößen erwarten kann... Weiß hier vielleicht jemand, wo man solche Informationen her bekommt oder hat vielleicht sogar jemand selber diese?
      Also, Grundsätzlich gilt: je höher die Geschwindigkeit ist, mit der die Luft über den Propeller strömt, desto effizienter ist er. Daraus lässt sich herleiten, dass ein Propeller der sehr groß ist, aber kaum Steigung (pitch) besitzt. Ich habe jetzt einfach mal bei ecalc einen 10x0.035 Propeller mit einem 1106er Motor kombiniert. Die berechnete Effizienz war mit ein paar Tricks (Meereshöhe, Hochdruckgebiet, 3°) 17g/w!
      In echt wäre das natürlich leider nicht möglich!

      Was bei der Effizienz auch noch helfen könnte wäre, dass man unter die Propeller eine Art Dreieck macht, dass der Wind, der sonst gegen die Arme gehen würde ein Stück nach außen gelenkt wird. Dies könnte sich aber auch zu schlechten Flugeigenschaften führen (muss ich mal ausprobieren)

      herbert schrieb:

      Ich werde in der nächsten Zeit ein paar Versuche anstellen, um die optimale Effizienz von den sehr oft genutzten KingKong 65mm Propellern herauszufinden.
      So, dazu jetzt auch noch mal was.
      Ich wollte erst mit einem Brushless Motor machen, habe mich aber dann dagegen entschieden, da der ESC ja auch noch eine Rolle spielt. Ich habe es deshalb mit einem brushed Motor begonnen. Als erstes habe ich einen großen genommen, da der super Effizient ist (bei einer Spannung von 3v zieht der Motor im Leerlauf unter 10mA!!!) Das Problem dabei war nur, dass der für meinen 65mm Kingkong Prop viel zu langsam war. Deshalb habe ich den Test jetzt mit einem 615 brushed Motor von Racherstar und einem 50mm Propeller begonnen. Um genauer messen zu können benutze ich einen Hebel, der auf die Wage drückt.

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von herbert () aus folgendem Grund: falscher Propeller (ich habe einen 50mm prop, keinen 55mm prop)

    • Edit: Diagramm verwirrt nur! Bitte Post unten anschauen!!!

      So, Ich bin endlich bei 3,3V angekommen.

      Die rote Kurve ist die Effizienz(Also das, was die Waage angezeigt hat geteilt durch die Leistung in Watt) Wenn man das ganze durch 4,8 teilt kommt man auf die echte Effizienz.
      Die Blaue Kurve ist die Leistung. Die X Achse ist die Nummer des Wertes, die y Achse die Effizienz oder die Leistung.
      Zur Messgenauigkeit:
      Bis zum x Achsenwert von 18 ist die Einheit 1g pro Zahl, ab 18 2g pro Zahl. Das ist jetzt nicht ideal, aber ich hatte nach dem 18. Wert einfach keine Lust mehr, immer die Spannung zu erhöhen, sodass ich 1 Gramm Schritte hätte. Dies wäre einfach viel zu Zeitaufwendig gewesen. (Sitze schon seit 3 Stunden dran)

      Zu den brushed Motoren:
      Die Motoren haben direkt nach dem Anschalten eine viel höhere Effizienz, als wenn sie schon 2 Minuten laufen. Falls das auch auf Brushless Motoren zutreffen würde, würde das beduten, dass man eine längere Flugzeit beköme, wenn man einfach irgendwo kurz landet und kurze Zeit später mit dem gleichen Akku wieder fliegt

      p.s. Ich habe die Racerstar 615 mit 67000RPM und 50mm Propeller von Gemfan

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

    • Edit: bitte Diagramm in nächstem Post (post 11) anschauen! Das Diagramm in diesem Post verwirrt nur!!!

      Zeit für ein Update:
      Ich habe jetzt, da meine Erklärungen oben etwas unverständlich sind noch den Schub eingezeichnet. Wenn man Schub oder Effizienz durch 4,8 teilt, erhält man die richtigen Werte.
      Ich werde das Diagramm nochmal so verändern, dass man es nicht ganz so kompliziert ablesen muss.

      Also ich habe vor, morgen den Test bis 4,35V fortzuführen und ein übersichtlicheres Diagramm zu machen
      gelb: Y-Wert/4,8=Thrust
      Rot: y-Wert/4,8=Effizienz in g/w
      Blau: Leistung in Watt

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

    • So, jetzt noch ein Test mit einem brushed 8520er Motor von Racerstar, dem f3 evo brushed v2.0 und einem 65mm Propeller von Kingkong.

      Eins vorweg: ich bin sehr enttäuscht über diese Propeller. Im Internet findet man immer: super Effizient, sind sie aber nicht...
      Ich bin jetzt bei 12g Schub angekommen und das Leistungsgewicht betrug maximal 1,8g/w...
      Da ist ja der 55mm Propeller noch effizienter...
    • Achso, ein paar Sachen habe ich noch, wie man eine super effiziente Drohne bauen kann.
      1. Warnung: da die Möglichkeit sehr komisch ist, könnte es sein, dass sie nicht funktioniert, wie man möchte:
      Man hat eine ganz normale Drohne, mit 0603er Motoren und einem riesigen Frame. Die 0603er Motoren haben einen kleinen Propeller z.B. 31mm oder 40mm. In das riesige Frame bohrt man in der Mitte ein Loch, dass 5 Zoll Durchmesser hat. in dieses Loch kommen dann 2 Motoren übereinander mit jeweils einem 5030 Propeller. als Motoren würden sich z.B. 0803er mit Getriebe eignen. Natürlich dreht sich einer CW der andere CCW. Die Vorteile wären:
      • sehr leichtes Frame möglich
      • sehr hohe Effizienz (9g/w)
      Der Anteil an Nachteilen ist aber viel höher:
      • man muss ein eigenes Modell erstellen
      • wo kommt der fc und der ESC hin?
      • Sind die Flugeigenschaften dann ok?
      2. Man baut einfach ein Frame aus dünnen carbonstangen mit sehr sehr vielen Verzweigungen und benutzt dann einen sehr kleinen Motor mit Getriebe.

      p.s. 6030 Propeller sind bei sehr geringem Schub sehr Effizient. Ich bekam bei geringer Leistung 10g/w hin.
    • Zuerst mal vielen Dank für deine Mühe mit der Erstellung der Grafiken... :thumbsup:

      Es ist zwar interessant zu sehen, wie sich die dargestellten Parameter in Bezug zueinander verhalten, aber für mich selber sehe ich bisher noch nicht so den richtigen Nutzen, sorry... Sicher ist ein möglichst guter g/W bzw. Effizienzwert wichtig für eine lange Flugzeit / Akkulaufzeit, aber entscheidend in der Praxis bzw. zur Wahl einer Motor / Prop Kombination ist m.E. weniger der Effizienzverlauf über die Spannung eines einzelnen Antriebs, sondern m.E. der Vergleich verschiedener Motor/Prop Kobinationen bei gleichem Schub zueinander. Denn wenn Motor A bei z.B. 100 Gramm Schub weniger Strom verbraucht bzw. weniger Leistung aufnimmt als Motor B bei gleichen Schub, so kann man mit ersterem logischerweise länger fliegen, weil er einfach weniger Strom aus dem Akku saugt. Für diese Aussage würde dann m.E. auch der reine Stromaufnahmewert ausreichen, sofern man davon ausgeht, dass die Motoren jeweils mit der gleichen Spannung bzw. dem gleichen Akku bei identischem Ladezustand versorgt werden.

      Irgendwie verstehe ich auch deine Konzentration auf 0603er, 0703er oder 0803er Motoren nicht so ganz.. Wenn ich selber an Sub 250 Gramm Drohnen mit möglichst langer Flug/Akku - Laufzeit denke, dann habe ich eher Copter vor Augen mit 3inch 3-Blatt oder 4inch 2 Blatt Props vor Augen, mit 1106er 1206er oder 1306er Motoren und 2s - 4s Akkus. Gerade heute hat "Sub 250g FPV" in Youtube ein Video hochgeladen, in dem er mit einem 2s 21700 4200mAh Li Ion Akku und GEPRC GR1206 7500kV Motoren knapp über 30 Minuten geflogen ist. Dazu braucht man offensichtlich auch keine riesigen Frames mit übereinander liegenden Motoren oder Frames aus dünnen Carbonstangen...

      ( )

      Meine Fragen gehen daher mehr in die Richtung, welche Motoren man sinnvollerweise für lange Flugzeiten mit eher konventionellen Copter - Konzepten verwenden soll, z.B. für ein 135mm Frame mit 3inch Props und z.B. 2s- 3s Lipos mit 850 mAh,max 1200 mAh. Nachdem ich in letzter Zeit etliche Videos von <250g Longrange Projekten mit verschiedenen Antriebs/Akku- Konzepten gesehen habe, scheinen tatsächlich der GEPRC GR1206 und der EMAX RS 1306B die derzeit effizientesten Motoren in dieser Klasse für lange Flugzeiten zu sein. Es gibt auch Leute, die mit 1106er Motoren sehr lange Flugzeiten erzielen, aber diese dürften für meine Erwartungen vielleicht etwas wenig Schubreserven zu haben. Nach meinem technischen Verständnis sollten ein 1206er und erst recht ein 1306er Motor auch mehr Drehmoment haben und man müsste damit dann mit geringerer Drehzahl und gößerer Steigung der Props den gleichen Schub wie beim 1106ererzielen können, wodurch man dann wiederum wenig "Schub/Gas" geben muss und somit auf einen geringeren Stromverbrauch kommen müsste...

      Wie schon mal erwähnt bin ich derzeit dabei, mit einen <250g "long flight time" Copter zusammen zu stellen. Mein Konzept sieht aktuell wie folgt aus:

      Frame: Flyfox Nr. 11
      FC und ESC: Iflight SucceX-E Mini F4 Tower
      VTX: AKK FX3 Ultimat
      Cam: Caddx Turtle V2
      GPS: BN-180
      Motor noch unklar: entweder GEPRC GR1206 6000kV ? oder EMAX RS1306B 4000 kV ?
      Props: 3 inch 3Blatt (4inch 2 Blatt passen leider nicht rein) Steigung??

      Welchen Motor mit welchem Prop würdet ihr bei einem 3s Lipo für maximale Flugzeit wählen?
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    • Interessantes Thema: Da gibt es x-verschiedene Herangehensweisen. Die Frage ist ja auch ob Longrange im Sinne von Flugzeit oder Longrange im Sinne von Entfernung...

      Bei einem reinen Cruiser würde ich persönlich eher die Steigung so niedrig wie möglich lassen, dafür aber die Propfläche so groß wie möglich probieren. Vielleicht eingekürzte 5 Zoll oder 6 Zoll 2-Blatt Props. Dann braucht man aber die passende Aufnahme am Motor.
      Hohe Steigung kostet recht viel Leistung. Wie auch immer man es macht - Propblattzahl 2, Propfläche groß, Steigung niedrig, wäre glaube am besten. Es geht ja darum den effizientesten Lift zu bekommen.

      Ansonsten würde ich probieren, entweder mindestens 4s-6s zu Fliegen um die Belastung der Zellen so niedrig wie möglich zu halten und im Notfall halt den Akku auf Unterspannung fliegen zu können aber zumindest nicht abzustürzen.

      Die andere Möglichkeit wäre vielleicht runter auf 2s zu gehen und nen Hoch KV Motor zu nehmen. Da gäbe es zb. Den 1402er von Brotherhobby mit 8100kv.



      Beim Rahmen sämtliche Anbauten weglassen und versuchen sogar standoffs oder Topplate rauszuwerfen. Schrauben und Standoffs kosten meistens Gewicht, da aus Metall. Einfach irgend ein Plastikcanopy basteln (vielleicht vom RC-Car) drüber und fertig. Batterie - bottom Mount.

      Das was ich am Rahmen einsparen kann eher auf größere Motoren (im Durchmesser nicht in der Höhe) umlegen. Die sind in der Regel effizienter. 14er (1402er bis 1404er mit kurzer Glocke) KV möglichst niedrig ansetzen wenn mehr als 3s oder halt hoch bei weniger. Es gilt - je weniger der Motor durch den Prop belastet wird desto effizienter arbeitet er. Das ganze ist natürlich immer ein hin und her abwägen zwischen Eigengewicht und Motoreffizienz. Daher würde ich möglichst niedrige Motorglocken wählen.

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

    • dog4fly schrieb:

      Irgendwie verstehe ich auch deine Konzentration auf 0603er, 0703er oder 0803er Motoren nicht so ganz
      Diese Konzentration kommt daher zustande, dass man wenn man den richtigen Prop hat 200g Schub pro Motor bekommen kann. Darauf kam ich durch Spielzeuge :D :D :D
      Als Beispiel mal ein Quadcopter mit 140g Gewicht und einer Flugzeit von 5-8 Minuten (laut den Rezensionen):
      Akku: 3,7V, 500mah, etwas weniger als 2Wh
      berechnen wir doch einfach mal das Leistungsgewicht:
      6 Minuten sind 1/10h
      2Wh/(1/10h)=20W
      Also ist die durchschnittliche Leistung 20W
      Daraus folgt das Leistungsgewicht: 140g/20W=7g/w
      Wenn man diese Effizienz hinbekommen könnte, wäre das doch schon mal toll. Aber es geht noch besser: mit 0603ern schafft man bis zu 40g Schub, und das bei einer Leistungsgewicht von fast 10g/w!!!
      Der einzige Nachteil dabei ist, dass man einen Frame bräuchte, den es nicht gibt.
      Das Frame könnte man dann z.B. aus Balsaholz bauen. OK, das ganze wäre dann nicht so gut für ein crash geeignet, aber es ist ja auch nicht unbedingt zum racen gedacht...
      Jetzt nochmal ne Berechnung: wie viel wiegt das Frame aus Balsaholz?
      Diagonale: 26cm
      Volumen der Arme: 26cm*1cm*1,5cm*2=78cm³
      Platte in der Mitte: 18cm*18cm=324cm²
      7,5²*3,14=177cm²
      324cm²-177cm²=147cm²
      147cm²*0,5cm=74cm³
      (74cm³+78cm³)*0,15g/cm³=23g

      Somit würde das Frame unter 30g wiegen!!!
      Also natürlich ohne Canopy usw.

      Ok, rechne ich einfach mal weiter:
      aio fc: 4g
      Receiver: 1g
      Props: 9g
      aio Kamera: 3g
      Lipo strap, Schrauben usw. 10g
      sind wir bei ca. 60g

      Zu den Motoren: da wären die 0603er wahrscheinlich etwas schwach...
      ich würde wahrscheinlich 1102er oder 08028er nehmen. Das was man bei den 08028ern unterschätzt ist die Leistung. Die schaffen bei einem 40mm Propeller nämlich ca. 40W.
      Ich glaube, dass 5g pro Motor mit Getriebe schaffbar ist. Dazu kommen noch 5g Kabel, also bin ich jetzt bei einem Gewicht von 85g.
      Lipo: z.b. 2s 550mah: 38g
      Auw: 135g
      Flugzeit:
      bei einem Leistungsgewicht von 9g/w 16 Minuten :) :) :) .
    • Und noch zu den größeren Motoren:
      Ich bin mir nicht sicher ob das besser ist, als kleine Motoren.
      Bedenkt: Je größer der Motor, desto schwerer die Drohne. Je größer die Drohne desto schwerer der Akku und der Esc.
      Darum was jetzt besser ist hängt immer von der Propeller Kombi ab.
      Ich würde sehr gerne noch 6030 Propeller ausführlich testen, aber ich glaube, dass das ohne richtigen thrust-stand etwas zu gefährlich ist. Vielleicht baue ich mir Lichtschranken, die den Motor bei der kleinsten Bewegung abschalten...

      Falls jemand eine Drohne hat, die sehr lange fliegt, unbedingt posten. Bei den ganzen Videos auf Youtube lässt sich die Flugzeit sehr leicht faken...
      Z.B. indem man die Drohne einfach 10 Minuten gearmt rumstehen lässt.