Nachbau der Quantix-Mapper VTOL-Drohne

    • Nachbau der Quantix-Mapper VTOL-Drohne

      Hallo,

      durch ein paar Videos auf YouTube (z.B dieses hier /
      oder dieser Build: rotorbuilds.com/build/27760) bin ich auf die Quantix-Mapper Drohne gestoßen:

      avinc.com/cis/quantix-mapper

      Ich finde das Konzept von tragflächenunterstützen Quads interessant und auch optisch ansprechend, also hab ich mich ans CAD gesetzt und mal eine vorläufige Testversion konstruiert und aus PETG gedruckt.








      - Spannweite ca. 80cm, Länge ca 45cm
      Verbaut sind Teile, die ich noch für einen 7" Build rumliegen hatte:
      -Iflight Xing 2806 1800Kv mit Emax Avan Longrange 6"Propeller

      -T-Motor-F7 HD Stack

      -Dji Fpv, Crossfire, Matek M8Q Gps, Iflight Albatros Antennen


      Der ganze Flieger wiegt ohne Akku - im Heck ist Platz für einen 1800mah 6s Lipo - ca.1050g und entpricht damit dem üblichen Gewicht meiner Longrange 7-Zöller mit 6s1p Liion-Akku + Gopro oben drauf, es sollte also auf jeden Fall abheben. Während dem Konstruieren, Slicen und Drucken fallen dann doch ein paar Dinge auf, die ich bei einer zweiten Version anders machen würde. Es empfiehlt sich auf jeden Fall, Zelle und Flügel als Solids im CAD zu konstuieren und Kabelkanäle oder Schächte als Bohrungen und Aussparungen anzulegen. Die Spanten und Innenverstrebungen macht einem der Slicer dann ganz gut per Infill, die Anzahl der Wandlinien setzt man auf 1 und reduziert den Infill overlap um 30%, so bekommt man eine glatte Aussenhaut mit immernoch ausreichender Festigkeit. Das ergibt natürlich ein etwas schwereres Bauteil, was ich aber in Kauf nehmen würde, bei meinen dünnwandigen Teilen (Eine Wandlinie als Aussenhaut, 0,45mm) hatte ich ordentlich Stress, das vernünftig in Cura einzustellen, mit dem PrusaSlicer funktionierts überhaupt nicht. Mit allen Tips und Tricks gings dann so halbwegs mit Cura, die Zelle zu drucken - schön sehen die Teile aber nicht aus. Die Flügel hab ich letztendlich als Solids im CAD gemacht, mit eingebauter Innenverstrebung lag das Gewicht von einem bei ca. 85 Gramm, als Solid mit 2%Infill wiegt er 108 Gramm.

      Anbei ein Bild vom Flügel mit Innenverstrebung, die Aussenhaut ist auch ein seperater Körper im CAD:




      Einen Testflug konnte ich leider noch nicht machen, da der Flieger beim Arming mit der Nase nach oben im Acromode wie verrückt um die Längsachse entlang der Zelle oszilliert. Und zwar richtig heftig. :S



      Der FC sitzt auf einem TPU-Halter, trotzdem entsteht beim Anlaufen der Motoren eine Schwingung über die Flügel, welche sich immer weiter aufbaut.

      Im Flieger sind noch zwei CFK Stäbe verbaut, wovon der erste (d=10mm) sich durch den gesamten Flieger zieht, der zweite mit d=8mm geht von der Motorgondel bis in den Tragflächenansatz der Zelle.


      Die Flügel lassen sich natürlich etwas hoch- und runterbiegen, war aber bei der Spannweite auch nicht anders zu erwarten. Wenn der FC auf einem Schaumstoffblock in der Zelle montiert wird, schrappelts immer noch wie verrückt, die Amplitude wird aber kleiner und die Frequenz höher. Rein mechanisch scheint sich das Problem wohl nicht lösen zu lassen, ich freu mich hier natürlich über Interesse an dem Build und hoffe, etwas Input zu bekommen, wie man dem Problem entgegnen kann. Für PID-Tuning war ich bei meinen Koptern immer zu faul, bzw hab es nur halbherzig nach YT-Tutorials gemacht. Hilft nix, da muss ich mich jetzt wohl einlesen. Die Buben von Quantix habens ja auch hingekriegt. Ich denke, man könnte das Problem als "überschwingender Regelkreis" bezeichnen. ;) Erster Lösungsansatz von mir wäre jetzt mal zu kucken, wie man in Betaflight Lowpassfilter setzt..
    • Danke für die Veröffentlichung deiner Konstruktion, sieht schon Mal schick aus. Ich überleg auch öfters, welches VTOL- Design ich mal bauen könnte. Ein Tailsitter- Build liegt noch unfertig im Bastekeller (nur vertikal und nicht horizontal geflogen).

      Der Fox-Tech H-Wing hat z.B. die Motoren nicht so weit außen. Damit hättest Du weniger Schwingungsprobleme. Ich würde diesr Änderung empfehlen. Außerdem als Flügel ab den weiter innen liegenden Motorträgern nach außen eher Schaumflügel z.B vom Lidl- Flieger verwenden. So bleibt der Flieger außen leicht. Die schwarzen Teile entfallen oder wegen stark gekürzt, die Flügel würdest Du außen auf die CFK Stäbe aufstecken.
    • jbman schrieb:

      Der Fox-Tech H-Wing hat z.B. die Motoren nicht so weit außen. Damit hättest Du weniger Schwingungsprobleme. Ich würde diesr Änderung empfehlen. Außerdem als Flügel ab den weiter innen liegenden Motorträgern nach außen eher Schaumflügel z.B vom Lidl- Flieger verwenden. So bleibt der Flieger außen leicht. Die schwarzen Teile entfallen oder wegen stark gekürzt, die Flügel würdest Du außen auf die CFK Stäbe aufstecken.
      Hi, die Schwingungsprobleme sind mittlweile fast vollständig weg. Ich hatte dummerweise den Flieger ohne Akku (Zusatzgewicht) in dem gedruckten schwarzen Ständer beim Einstellen stehen, das hat die meisten Vibrationen hervorgerufen. Ein bisschen P und D auf zwei Achsen runtergestellt, jetzt schnurrt er wie ein Kätzchen - ein Kollege hat zum Glück beim Tuning ausgeholfen. Die weit außeinanderliegenden Motoren sind somit auch überhaupt kein Problem mehr. :)


      Yamie schrieb:

      Super Arbeit und ein sehr nettes Konzept, da bin ich echt mal gespannt wie der fliegt und hoffentlich ist das stabil genug :D
      Ich bin selber häufiger mal mit der Wingtra VTOL unterwegs.
      Geiles Ding!! Da bin ich auch eine Weile drumherum geschlichen und habe überlegt, ob ich die nicht nachbaue. Hab mich letztendlich nur aus optischen Gründen für die Quantix entschieden.

      Gestern gab es auch den ersten erfolgreichen Probeflug:

      streamable.com/5ntbdt

      Nach etwas rumhovern habe ich, um den Auftrieb zu testen, im AngleMode Throttle auf 40% festgehalten und maximalen Pitch gegeben - jaa, es wird Auftrieb erzeugt! :D
      Die Onboard-Aufnahme von der AirUnit sind leider nix geworden, in der Eile hab ich auch vergessen, den Stromverbrauch im OSD anzuhakeln.
      Trotzdem bin ich mit dem ersten (leider nur sehr kurzen) Probeflug sehr zufrieden, weitere Tests folgen! ;)
      Eine Heading-Änderung im Acromode um ca 10°, bzw. Bewegung um die Gierachse im Horizontalflug hat mir ausserdem einen heftigen Strömungsabriss beschert, der Kopter hat sich dann sofort um 180° um die Rollachse auf den Rücken gedreht. Ein Glück, dass ich den wieder einfangen konnte.
      Das Ding verhält sich also tatsächlich auch wie ein richtiges Flugzeug... :S
      Momentan fliege ich mit einem NACA 2412 Profil herum, die zweite VTOL-Version wird wohl ein Deltaflügler mit S-Schlag Profil. Das hat zwei Vorteile: Zum einen kann ich durch die andere Tragflächengeometrie vom Deltaflügel die Spannweite bei gleicher Tragflächenoberfläche reduzieren, zum anderen sind Deltaflügel bei entsprechendem Pfeilungswinkel resistenter gegenüber Strömungsabrissen. Soweit die Theorie, hier muss ich mich noch weiter einlesen. :thumbup:

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    • @jbman

      Danke dir! Da ist nur ein ganz normales Betaflight mit Standardsettings drauf, im Video bin ich dauerhaft im Anglemode gewesen. Heute hab ich noch mal einen Testflug gemacht... puuh, da muss noch viel eingestellt werden. Bin im Acromode gestartet, ein paar Sekunden nach der Transition im Geradeausflug geht ein ordentliches Gewackel los, was zu einem Drehen um die Yaw-Achse führt, womit ich wieder einen Strömungsabriss bekomme. :S



      Zwischenzeitlich hab ich noch ein paar Landebeinchen gemacht :thumbup: