Nagy méretű, kamerás multikopter projekt V. - a motorokról és a Flying 3D X8-ról

maxresdefault_4.jpgIdeje beszélni egy kicsit a motorokról, mert ez sok mindent meghatározhat, ami a fényképezéshez és a videókészítéshez kell. Ha a repülésvezérlő a multikopterek agya, a propeller a láb, akkor a motor biztosan a szív lenne, ennek megfelelően fontos szerepet tölt be. A motor alapvetően meghatározza azt, hogy mire lesz inkább alkalmas a repülő alkalmatosságunk. Ahogy azt már a "Motorok és táplálásuk" című cikkben fejtegettük, a nagyobb gépeken kivétel nélkül BLDC - vagy más néven brushless vagy szénkefe nélküli - motorok vannak. A motor karakterisztikája alapvető paraméter ahhoz, hogy megbecsüljük milyen repülési tulajdonságokkal fog bírni a gépünk. Általában két nagyobb csoportra tudjuk szétválasztani a motorokat felhasználási terület szerint (ezek persze általánosítások, adott esetben eltérhetnek a valóságban):

  • videózáshoz, fényképezéshez: nagy méretű, 8-10 colos propellereket hordozó, lassan forgó motorokat használnak. Itt nem a reakcióidő, hanem a stabilitás és a minél kevesebb rezgés a fontos (ezt persze más is befolyásolja, pl. a váz anyaga stb.)
  • versenyzéshez: gyors reakciójú, kisebb forgótömegű, gyorsan felpörgő és sokat forgó motorokra van szükség (plusz az sem baj, ha az ESC támogat funkciókat, mint a Oneshot125)

Éppen ezért a jellemző propellerméret a kamerás koptereknél nagyobb - pl. Cheerson, XK, DJI Phantom 1 8", Phantom 2 9,4", WIngsland Scarlet Minivet 10" - és lassabban forgó propellereket fogunk találni, valahol 800-1000 KV között. Ehhez képest a versenygépek jellemzően 5-6 colos, 2000-2500 KV értékű motorokkal vannak szerelve a 250-280 mm-es vázméret esetén (kisebb vázaknál vannak akár 6500KV értékű, de sokkal kisebb 2-3 colos propellerrel szerelt motorok is).

Elevenítsünk fel kicsit két fontos adatot, az egyik a motorok KV értéke. A KV érték meghatározza, hogy 1V emelkedésre mekkora mértékben nő a fordulatszám. A másik fontos dolog, hogy a propeller méret és szögállás növekedésével együtt nő a felvett áram mennyisége, ezért mielőtt ilyet teszünk, nézzük meg, hogy milyen ESC-vel szerelték a gépünket, illetve, hogy mekkora áramot vesznek fel a motorok, nehogy túlterheljünk más alkatrészeket. Akit bővebben érdekel a téma, az alábbi cikkben utána olvashat a dolgoknak (ne felejtsétek el azt is ellenőrizni, hogy fizikailag elférne-e a propeller).

A másik fontos dolog, hogy a motorok általában viszonylag egyenletesen forognak, a rezgések általában a propellerek kiegyensúlyozatlanságából származnak. A motorok jelölésén az első szegmensben általában feltüntetik a tengely méretét és a motor magasságát is (ökölszabály, a magasabb motorok változatlan paraméterek mellett erősebbek). Az előbbire azért van szükség, mert tudnunk kell, hogy a rá való propellerekkel kompatibilis-e. Ez ügyben leginkább az rcgroups fórum témái tudnak útmutatásul szolgálni.

A szénkefés motorok általában nem ugyan olyan módon mennek tönkre, mint a szénkefe nélküli motorok. Míg az előbbiek lényegesen kevesebb ideig bírják, sokkal jellemzőbb rájuk a belső elkopás, megszorulás, míg utóbbiakban általában a csapágyazás megy tönkre. Ez azért jó, mert általában hallatnak valamilyen mechanikai hangot, vagyis észre fogjuk venni, mikor kell őket cserélni (persze egyszerűbb egyben megvenni őket, mert az áruk még magyar viszonylatban is elviselhető, 2-10.000 Ft közé esik). A brushless motorok jellemzően SOKKAL tovább bírják, mint a szénkefés társaik és sokkal megbízhatóbbak is, ezért ezeknél általában kevesebb hiba szokott előfordulni. Azok akik a fejlődési létrát a megfelelő - alsó irányból - másszák meg (mint én is:D) és szénkefés motorokról váltanak szénkefe nélküliekre, azoknak újdonság lehet az a néhány különbség, ami a két motor között van. Persze nem magamtól vagyok ilyen okos, aki el akarja olvasni angolul a fontosabb fogalmakat, az itt megteheti. Nézzük a különbségeket:

brushed-brushless.jpgSzénkefés motorok előnyei

  • két kábeles vezérlés (egyszerűbb)
  • újraépíthetőek a hosszabb élettartamért (de ezzel ne bajlódjunk)
  • olcsó előállítási költség
  • egyszerű és olcsó vezérlés
  • nem szükséges vezérlő a fix sebességhez
  • működik extrém környezetben is a kevés elektronika miatt

Szénkefés motorok hátrányai

  • bizonyos időközönként karban kell tartani (ez az, amikor mi kidobjuk a motort. Az MJX X600 motor pl. Aliexpressen 600 Ft/motor, ha 4-es csomagban vesszük)
  • a sebesség/nyomaték görbe viszonylag lapos. Magasabb sebességnél nagyobb szénkefe súrlódás, ami csökkenti a hasznos nyomatékot
  • gyenge hőleadási képesség, köszönhetően a belső felépítésnek
  • a belső rotor tehetetlenség limitálja a dinamikus karakterisztikát (na ez nem tudom, mire vonatkozik)
  • alacsonyabb sebességtartomány, köszönhetően a kefék mechanikai limitációjának (vagyis folyamatosan hozzá ér a belső részekhez)
  • A kefés kiépítés elektromos mágneses interferenciát, vagyis zajt generál (ezt említettem a távirányítós cikkben, mint zavaró tényezőt, az FM távirányítók kapcsán)

A fentiekből a gyakorlatban azt vesszük észre, hogy a kopterek szénkefés motorjait viszonylag sűrűn cserélnünk kell (5-10 óra), ráadásul ütés (illetve zuhanás) hatására meg tudnak szorulni. Az sem mindegy, hogy a CW-CCW motorokat hogyan kötjük be, ugyanis a belső kialakítás miatt nem ugyan abban az irányban állnak a szénkefék (igazából nem is szénkefe van bennük, csak egy vezető felület, amin az áram folyik), szóval még gyorsabban tönkre mennek (akár 2 óra alatt is). Már pedig ha valami tönkre megy, azt szerelni/cserélni kell, illetve állandóan rendelgethetjük az alkatrészeket,  még akkor is ha esések nélkül repülünk és ez nem jó dolog. Ezzel szemben a BLDC motorok (brushless direct current) sokkal tartósabbak és az alábbi tulajdonságokkal rendelkeznek:

BLDC motorok előnyei:

  • az elektronikus kommutáció pozíció szenzorokon alapszik, nem mechanikai kapcsolaton, mint a szénkefénél (a pozíció szenzor "tovább rántja" a motortengelyt a tekercsek mentén)
  • kevesebb karbantartás a szénkefék hiánya miatt
  • sebesség/nyomaték görbe lapos, amely hozzájárul ahhoz, hogy a motor minden sebességen működjön névleges terheléssel
  • nagy hatékonyság, nincs feszültség esés a szénkeféken
  • nagy kimeneti teljesítmény a mérethez képest
  • csökkentett méret a jó termikus karakterisztikák miatt (magyarul jobban vezeti el a hőt, kevésbé melegszik)
  • nagyobb sebességtartomány, nincs mechanikai korlátozás mint a szénkefés motoroknál
  • alacsony elektromos zaj (EMI)

A BLDC motorok hátrányai:

  • drágább építési (mi esetünkben vételi) ár
  • a vezérlés komplex és drága
  • ESC (elektromos sebességszabályozó) szükséges ahhoz, hogy a motor futását szabályozzuk és ez néha drágább, mint maga a motor

Ami számunkra ebből fontos, hogy ezek a motorok ritkábban romlanak el, erősebbek (plusz súlyt tudunk emelni, pl. kamera, gimbal, FPV vagy egyéb kiegészítő dolgok, mint a Hubsan X4 High ed. ejtőernyője:D), cserébe drágábbak, bonyolultabb vezérléssel (pl. az ESC is el tud füstölni túláram miatt, lásd nagyobb propellerek). Elsődlegesen ezért drágábbak a BLDC motorral szerelt gépek, cserébe nagyobb ön és kiegészítő súlyt tudnak mozgatni.

Flying 3D X8 specifikáció

Akkumulátor (mAh)

2200

Cellaszám (S)

3S 11.1V

Üzemidő (perc; gyári/valós)

20/10

Töltési idő (perc)

???

Méret (szélxhosszxmag. mm-ben)

251 motor to motor

Súly (gramm)

880

Terhelhetőség (gramm)

Kb. 500

Hatótáv (m)

1000m, FlySky FS i-6, telemetriával

Kamera (gyárilag, vagy variánson)

NINCS

Mount

CSAK ELŐKÉSZÍTÉS

Gimbal

KIMENET VAN

FPV

NINCS

FC

BigFlyShark

Motor

900KV (DJI 8045 prop. rámegy)

GPS

VAN

Funkciók

RTH, Low voltage, Altitude Hold, GPS hold, IOC, Auto Landing, RTH, OSD (telemetria)

Típushibák

Rossz anyagminőség, törik, remeg repülés közben, rövid üzemidő, semmilyen design, rossz Firmware működésképtelenné teszi a gépet

A Flying 3D X8 nagy vetélytársa az XK Detectnek és a Cheerson CX-20-nak, különösen az ár terén. Szerintem elsődlegesen ízlés dolga, hogy ki melyiket választja, de egyik sem rossz választás, csak a szempontrendszert kell kicsit átalakítani. A Flying kicsit hasonló helyzetben van, mint a Wingsland, nem igazán van termékpalettája, persze az X8-on kívül van egy kisebb brushless tesója az X6, erre rá lehet fogni, hogy ez már paletta. Árak tekintetében jól áll a gép, meredek zuhanásba kezdett az elmúlt napokban, Gear Bestről elhozható 191+12$-ért (58.000 Ft), ami veri a konkurenciát, ráadásul EU raktárban van, ennél jobb ajánlat nincsen jelenleg (már mint ami az árat illeti).

AKKUMULÁTOR

Cheerson vetélytárs az akkumulátor tekintetében, 2200 mAh 3S 11,1V, ami azért nem túl sok. A gép 880 gramm, azért ezt mozgatni is kell valahogy, ezért a gyár által megadott 15 perc elég hihetetlennek tűnik (különösen úgy, hogy tudjuk, hogy a csirke kb. 10 percet tud repülni ekkora akksival). Persze ezt már megszokhattuk, nincs ezen mit kattogni, cserébe viszont ami pozitív, hogy Flying 3D-éknél még hírből sem ismerik az okos akkumulátor fogalmát, szóval ezt ezennel meg is úsztuk. Mivel az akkumulátor tartót hátulról kell "felcsuknunk", ahol a test elvékonyodik, ezért nem vagyok benne biztos, hogy sokkal nagyobb akkumulátorok beférnek, szóval az üzemidőt nehéz lesz növelni. Cserébe viszont 5600 Ft-ot kell érte leszurkolnunk, ami tuti nem vámköteles, olcsón megúszható a dolog, de Turnigy márkájú akksi akár már 3000 Ft körül is kapható.

DESIGN ÉS ANYAGMINŐSÉG

Nos, ezen a téren ez a gép szerintem durván elvérzik. A három gép közül - XK Detect, Cheerson CX-20 és ez - ez a legcsúnyább. A kinézete elég groteszk, mint ha Dr. Monroe szigetértől kiszabadult volna egy nagy cserebogár, amit valami ismeretlen lénnyel ötvöztek. Valami fura mosolyszerű ábrázatra emlékeztető vonul végig a gép elején, amelyet a legjobb jamaicai spanglin felnőtt rasztafárik is megirigyelhetnének. Nekem a Far Cry 3 ide illő epizódja és egy remek zene - a Make it Bun dem - jutott eszembe róla. A színe jellegtelen fehér, gagyi fényes műanyag test, kocsonyaszerűen remegő lábak (de legalább elég magasak, hogy pakolhassunk alá dolgokat), ráadásul az orientációt sem segíti színes jelölés.

Ami az anyagminőséget illeti, a fáma repedő műanyag felüleletekről, kitörő lábakról, túlhúzott, szétmálló csavarokról szól, a fórumok szerint. A lába mint a disznósajt, az összes videó amit láttam remeg, ami nem éppen egy gránitszikla elpusztíthatatlanságára utal.

Itt még írhatnék a távirányítóról, de direkt nem teszem, átkerült a szolgáltatások rovatba, ezért ott keressétek.

Quadcopter 101
MayiandJay
Matteo Rubboli (ezt csak azért tettem be, mert ez az ember még életében nem repült semmivel, a videó alapján)
"Xiao Ping" videója (aki el tudja olvasni a készítő nevét, a videó alatt, az kap egy csokit)

REPÜLÉSI TULAJDONSÁGOK

A bukás után tündöklés, a gép szépen repül, mozgékony, elég erős. Ez annak is köszönhető, hogy ebben a kategóriában kicsinek számít, 26 cm, a Cheerson meg 39, mellette egy óriásnak hat, de a kifejezetten kicsi brushless gépnek számító JJRC X1 is csak 21 cm. A meglehetősen mozgékony kopterrel elég jó repülni, de persze meg sem közelíti egy igazi racer repülési tulajdonságait, sem teljesítményben, sem szolgáltatásokban. A kérdés az, hogy mi erre vettük-e ezt a gépet? Nyilván nem, mert akkor veszünk egy sportosabb gépet, kamera platformnak meg lehet túl mozgékony is.

Sajnos a propellerek méreteit nem találtam meg, ha esetleg még is rábukkannék, ide fogom írni. Egyesek reptetik 8045-ös DJI propellerrel, illetve egy kis henköléssel rá lehet műteni 9045-ös propokat is.

SZOLGÁLTATÁSOK

Ha valamiért megvenném ezt a gépet, akkor az biztosan ez a szekció. A szokásos funkciók itt is megtalálhatóak, a circle hoveringen kívül mindent tud, amit a konkurencia, DE még egy jó dolgot sikerült belecsempészni az árba, ez pedig a drágább gépeken megtalálható telemetria. Hogy ez a funkció mennyire fontos, jól szimulálja az alábbi helyzet: 200 méterre van tőlünk egy gép, ami át megy low voltage-ba és leszáll, mondjuk egy fa tetejére vagy egy tó vízfelszínére és mi nem teszünk semmit, mert ebből a távolságból nem halljuk hogy csipog vagy nem látjuk a jelzőfényeket. A Flying 3D pedig egyszerűen visszaírja a távirányítóra a fontosabb értékeket, vagyis ez a helyzet be sem következik, jó nem?

Kikacsintunk itt egy kicsit a távirányító felé, amely bár át lett matricázva, egy FlySky FS i-6, ami egy 15.000-es táv és árulnak hozzá vevőt is, tehát átépíthetünk más gépeket is erre a távra. 6 csatornát tud, ami nem olyan sok, a gépet lekezeli, de ami fontosabb, hogy van rajta LCD kijelző, ahová megérkeznek a telemetria adatok, öröm-bódottá. A gép az alábbi adatokat adja vissza a táv kijelzőjére:

  • akkumulátor feszültség
  • magasság értékek (vagyis van benne valamilyen barometrikus szenzor)
  • távolságérték (RSSI)
  • egyéb GPS adatok (műholdak száma pl.)
  • sebesség, yaw, pitch stb.

Igen kényelmes a kis kijelzőn nézegetni ezeket, mint stopperezni az akkumulátor időt. Szerintem ez egy nagy "selling pointja" lehet a gépnek, legalább is nálam. Persze mondhatjuk, hogy de hát a Wingsland is tudja ezt, ami igaz is, 150.000-ért (jah, visszament ide sajna:(((), ami az ár duplája.sku123008_40.jpg

Quadcopter 101 videója telemetriával

FÉNYKÉP ÉS KAMERA LEHETŐSÉGEK

Gyárilag nem rendelkezik ilyennel, de a hasán megtalálhatóak a kimenetek. Ami engem egy kicsit aggaszt, az az alacsony akkumulátor kapacitás, vagyis ha még több fogyasztót rákötögetünk a gépre és további súlyokkal terheljük meg, akkor az üzemidő nagyon le tud csökkenn (ez megvan hogy a Syma X8-nak is ekkora akkumulátora van 29.000 Ft-ért kisebb önsúllyal?). Ahogy én láttam a fórumokon, nem volt különösebb gond a bekötéssel, de azért nézzünk utána, melyik lábon mit fogad a gép. Sajnos itt nincsen A/B/C variáns, mint az XK-nál, vagy teljes csomag mint a Wingslandnél.

Nos igen, khmm, ennyi, a gimbal kiválasztásában segít a youtube és én is, mert ide szépen belinkelem a videókat.

Quadcopter 101 gimbal
Blissbass4
Alessandro Piras

ÖSSZEFOGLALÓ

Az összefoglalóra hagytam az izgi részt, ez pedig az, hogy a kopter milyen hibáktól hemzseg. Egyik az állandó kínlódás a firmware frissítéssel, amivel egy igen drága, ámbátor ronda levélnehezéket gyárthatunk. A másik, hogy a tulajdonosok folyamatos anyaghibákra panaszkodnak, szerintem ez is az oka annak, hogy az árak mélyrepülésbe kezdtek a Gear Besten (vagy a raktársöprés). Igazából az egész X8 projektet bődületes spórolásszag lengi körül, mind az anyagválasztás kapcsán, mind a kiegészítő termékek minősége miatt. Pl. láttam a doboz belsejét, a benne lévő anyagok minősége olyan, mint ha kínai strandpapucsokat akartak volna benne értékesíteni. Aki látta már a Zero(Xiro) Explorer vagy a Phantom dobozát, az tudja, hogy milyen az, amikor valaki odafigyel a részletekre. Az akkumulátortöltő tönkre teszi a gyári akkumulátort, de ha nem akkor szuper rövid az élettartama (egyesek szerint 10-20 feltöltés). Ezek a hírek is sokat rontanak a képen, de pl. az olyan dolgok sem erősítik a Flying 3D-be vetett hitet, mint a túlhúzható motortartó csavarok. Ha ezek a hibák nem lennének, ennyiért ez a gép remek választás lenne, de ki akar megvenni egy out-of-the-box állatorvosi lovat? Én biztosan nem. Azt már említeni sem érdemes, hogy a manual pocsék, tehát ha szeretnénk valamit megtudni, akkor lehet bújni az internetet angolul (vagy kínaiul).

A verdiktet az alábbi mondattal zárnám le, ami egyébként a kezdő sora SebyDocky rcgroupson nyitott elemzésének: "ALERT 06/29/15 Too many problems have been reported even with the V1.4. The quality construction is not reliable. I advise to not buy this product" Magyar fordításban így hangzik: "FIGYELEM 2015/06/29 Túl sok problémát jelentettek még az 1.4-es verzióval is. A gép minősége nem megbízható. Azt javaslom, ne vedd meg ezt a terméket". Ez egy fél évvel ezelőtti bejegyzés, azóta semmilyen változás nem történt. Akkor most olvassuk el még egyszer a kiemelt részt. Ti hisztek Seby Dockynak? Mert én igen...

Rcgroups Seby Docky elemzés

Flying 3D pro-contra

Előnyök

Hátrányok

Jó repülési tulajdonságok

Rossz anyagminőség

Telemetria

Instabil, kocsonyás láb

Ár

Az anyagok törnek rajta

Jó táv az árához képest

Hibás firmware

Felmennek rá nagyobb propellerek is

Rossz töltő

 

Pocsék akkumulátor

 

Borzalmas gépkönyv

 

Túlhúzható csavarok

 

Alacsony üzemidő

 

Nincsen maximum kivitel

 

Mivel az egész cikksorozatot arra szeretném kifuttatni, hogy  a végén veszek egy gépet, fel fogok állítani egy aktuális sorrendet, amelyet minden cikk után bővítünk, az éppen aktuális modellel. Jelenleg az állás NÁLAM a következő képen alakul:

  1. Wingsland Scarlet minivet professional
  2. XK DETECT X 380 standard
  3. CHEERSON CX-20 standard
  4. Flying 3D X8

Videós elemzések
Quadcopter 101 telemetria
MayiandJay kamerás repülés
MayiandJay kicsomagolás
Alishanmao légi felvétel
Dustin Dunhill elemzés
Seby Docky kicsomagolás

Forrás a motorok leírásához:
Think RC brushed vs. brushless motors

De rohadtul utálom a cikkek tördelését :D