V120D02S 2S化 とBLHELI 性能検証

昨日、一夜漬けで作った2号機の検証を行いました。

ついでに、と言ってはなんですが、WALKERAプロポとBLHELIの設定の検証も行いました。

やり方は、いつもの通り、デジタルスケールにヘリを固定し、回転数や推力を測定するというもの。

結果は、

 

（ダブルクリックで拡大します）

まず、モーターの測定ですが、

ガバナーをONにして、スロットルカーブを0%～100%の45度直線、ピッチカーブは0度フラットに設定します。

この状態でスロットルを徐々に上げていき、回転数を読みます。

結果スロットル開度72%以上で回転数は頭打ち、その時のローター回転数が5100回転でした。
この時のモーター回転数はギア比から56,667RPM
電圧が8VとしてKV値は7,083になります。

モーターのカタログ値は8800KVですから効率は約77%でした。

ちょっと効率が悪い気がしますが(一般的には85%位？）、モーターの性能のばらつきから無負荷で8800KVかどうかは不明ですし、テールローターも駆動しているし、完全に0ピッチだったかどうかも不確かなのでまあ良しとします。

そこから徐々にスロットルを下げていき、段階ごとに回転数を測ったのが図の左下の表と、右下のグラフです。ここからガバナーの設定回転数とスロットル開度の関係が解かるので、回転数を設定する時にどのくらいの開度にしておけばいいかが解かります。

次は、ピッチカーブを0度から14度の直線、スロットルを72%フラットに変更し回転数とスケールの値（推力）を読みます。

ピッチを付けていくと14度で300gですが、開度82%あたりで320gとなりそれ以上は徐々に推力は下がり始めます。82%で4200rpmくらい、14度で3960rpmでした。

後で開度82%の時のピッチを測ると11度でした。

しかし、スケールの値の変化を見ていると、推力は一度大きくなってしばらくしてから定常状態に戻ります。これは、ピッチのついてない高い回転数からピッチを変化させると慣性でしばらくはモーターの能力以上の回転をしているからだと推測されます。

という事は、ガバナーの回転数の設定は、定常状態で最高推力を出せる回転数に設定するのではなくそれ以上の回転数に設定しておいて、慣性力を利用したほうがより効率よく高い性能を出せそうです。

実際に72%フラットで最高ピッチ14度で飛ばしてみましたが、上昇力は半端なく強烈で、テールも安定していたので、このままでもよさそうですが、コントロールが難しいので4500回転くらいが良いのではないかと思います。これならピッチ変化時の慣性力も少しは利用できるしモーター能力との差も縮まります。

飛行場で450クラスを飛ばしてる人の話を聞くと、スロットルは100%フラットで飛ばしてる人が多いみたいです。この辺はエンジン機と電動機の大きな違いみたいです。
エンジン機でこんなことしたらオーバーレブでエンジン焼き付き間違いなしですから。

ST-1、ST-2のスロットル設定は68%フラットで次回試してみようと思います。

ピッチについては、11度以上は意味なさそうですが、実際の操作を考えると、スティックを上下最大幅操作しているかというと、長い直線飛行以外はあまり使わない気もします。
スティックの操作時間を短くする意味では、途中段階で最高推力が得られたほうが良い気もします。全くの推測ですが上下80%以上は11度フラットに設定するとかの方が良いかもしれません。
この辺は操作性というか演技との関係でしょうか？

昨日は、飛行場でテスト飛行中、往復直線飛行のターン直後に突然のモーターカットで墜落しました。

原因は、バッテリー電圧によるオートカットだろうとの予想でしたが、家で設定を見ると3.2V／セルでのカットの設定になってました。飛行中こんなに電圧下がってるのか？と思いながら、他を点検しているとST-2のスロットルカーブの設定が、フルマイナスで0%、次のポイントから上が72%フラットになってました。これは一々モードスイッチ変えるのがめんどくさいので、調整時に変更してそのままにして忘れていたもので、このまま飛ばしたためにストールターンでマイナスピッチにしたとたんにガバナーが切れてモーター停止したためじゃないかなと思います。一度ガバナーはずれると、復帰までタイムラグがあり回転戻りません。

その他昨日はgenius cpも調整モードもまま飛ばして、全く3軸ジャイロが効かず即墜落というのもやらかしました。

設定弄っていろんなところ調整するのも良いですが、元に戻さず飛ばして元も子も無くなるというパターンが多いです。反省。