ラジコンヘリとham三昧: 12月 2014

2014年12月31日水曜日

今年の飛ばし納め 2014年

う12月27日土曜日に、飛ばし納めをしてきました。持っていたのは、

mini cp、250FPV、450QUAD、CopterxCX450PRO、DEVIL450ですが、copterxは飛ばしませんでした。

mini cp　1Sは、寒いせいかバッテリーが満充電にもかかわらず全然元気がありません。2Sは元気よく飛んでくれましたが、プロポの機種を間違えたのか、プラスピッチが全然入らず、あえなく墜落テールモーターがもげて終了でした。（動画撮ったつもりがメモリーカードが一杯で写ってませんでした）

250はフロントライトに青色LEDを追加して視認性確認とRTLのテストでしたが、赤に比べ青色LEDは昼間はほとんど見えません、失敗です、といっても動画ではどちらも全く見えてませんが。

RTLは少しおかしな振る舞いがありましたが一応成功。まだ怖いのでLOITERモードでスティックを動かし移動しているので、動きが緩慢です。アンテナを改善すればもう少し良くなりそうです。

450QUADは安定性改善の途中での飛行フィーリングの確認ですが、デフォルトのままの設定でまあまあ飛んでくれるようになりました。前回のような下降時のふらつきはなくなりました。

devil450はテールカバー修理後の初フライトですが、これが今年最後のフライト。もう少し気持ちよく終われるとよかったですがdevil450は音が大きいし、テールに多少振動があります。ボディーがかぶってブレースが無いせいでしょうか？も少し改善が必要そうです。

この日はmini cp以外はなんとか墜落無しで終了できました。最後までドタバタでしたが、今年はこれにて終了。くだらない記事ばかりですが、来年もよろしくお願いします。

2014年12月30日火曜日

devil450修理完了

修理していたテールカバーを機体に組み付けました。

まあ、いろいろご意見はあるでしょうが、自分では満足しています。

さて、飛ぶか？

2014年12月29日月曜日

250FPVracer　テールランプ装備

機体が小さいせいもありますが、少し離れるとどっち向いて飛んでるかまったくわからないので、マニュアル飛行は現状上不可能なので、向きが分かるように赤のLEDでテールランプを付けてみました。

12V電源でバッテリーに繋いだら点灯しっぱなしですが、大した消費電力でもないのでこれでしばらくやってみます。できれば余ったチャンネルをスイッチにして点滅できれば良いかもしれません。

昼間なのであまり期待してませんでしたが効果は絶大です。周囲が明るくても良く見えます。が、対面ではランプが見えなくなり正面か側面かが分かりません。フロントにも色違いのランプを付ければ完璧です。

で、付けてみました。

カメラの上についてる青い丸いのがLEDですが、これでは良く解かりませんね。

点灯するとこんな感じです。

対して450もフレーム自体がLEDで光るはずですが、発光の向きが上下なためか昼間はまったく効果がありません。こちらにも同じランプの設置を検討してみたいと思います。

2014年12月28日日曜日

450class QUAD　改善策

前回の初飛行の失敗を踏まえて、改善策を検討してみます。

改善点は、

１．ESCの統一（HK20A）

２．ESCのQUAD用blheliファームへの書き換え

３．コントローラーの防振架台の設置（振動対策）

４．スキッドの延長とバッテリー搭載位置の変更(重心を下へ移動）

５．モーターシャフトの検査修正または交換

６．GOPRO用ジンバルの設置（重量増と重心位置変更）

７．ペラの交換（8インチのテスト）

です。

１．は手配済ですでに到着

２．は、前回HK製アダプターを使って回路をショートさせて一個ダメにした経緯があるので、今回は書替え用コネクターを半田付けします。

３．は250で重量増で外してしまったものを再利用します。これはヘリのつけて効果絶大だったものなので期待大です。

４．も手配済みですでに到着してますが、色が黒の不透明なので、折角のLED効果が半減しますが、仕方なく装着です。

５．どうも一個だけ手で回して目視でうねっているので最初の振動でやられたみたいです。直せれば修正しますが新規調達した方が確実かもしれません。

６．これも、未調達ですが、いつもの通り安物で良いのがあればつけてみます。

７．これはオプションで他の項目をやっても回転数が低すぎるときにやってみます。

１・２・３・４を行った機体です。かなり変わりました。

さて、どうなるか？

2014年12月27日土曜日

450class QUAD　MEIDEN　FLIGHT

前回　鬼振動のため飛行を断念しましたが、ローターバランスを取りなおして祝日に初飛行を行いました。

見た目には振動は無く飛びますが、かなりローター回転数が低くてホバリングします。機体がかなり軽い印象です。

振動は劇的な改善が見られましたが、それでも後でログを見ると250に比べるとまだまだ振動は大きいようです。クアッドの振動源はモーター廻りしかないので、その部分に限って考えられる原因は、

１．ペラのバランスがまだ不十分

２．モーターシャフトの曲り

３．その複合

です。この辺は再度精査します。ログを見る限り振動は許容値ぎりぎりですから、モーター廻りで改善できない場合はコントローラーの振動対策が必要かもしれません

振動以外では、機体の安定性が全く駄目です。クアッド標準のパラメーターを入力していましたが、かなり不安定なので少しパラメーターを弄りましたが、あまり顕著な改善は見られませんでした。

なので、他に不安定の原因があるかもしれません。というのは、現在の機体は組立時に一個ＥＳＣを壊したため、一つだけ違うものを仮に付けています。三つは　HK20A　でatmel　esc　仮の一つは　plush18a　でsilab　escです。しかもファームを書き換えてないのでそれぞれオリジナルファームです、多分特性も違っていると思います。

不安定さが出るのは特に機体が下降する時ですが、ホバリング時の回転数が低いのも原因しているかもしれません。下降時回転が下がるとESCのばらつきもありモーターの回転が不安定になっている可能性もあります。

もう一つ気になるのは、この機体のスキッドが短く、積載物はローター回転面と同じくらいの高さに積む必要があり重心位置がかなり高くなってる事です。当然重心がローター面に近いと弥次郎兵衛でも経験できる通り不安定になりそうです。

まだ不安定な機体ですが、無謀にも空撮に挑戦してみました。

GOPROまがいを機体に縛り付けて高度をかなり上げてみました。後でログを見ると80mまで上がっていますがかなりドキドキの飛行になってしまいました。

その時の空撮映像です。カメラの固定が斜めっているので画像自体が水平ではありません。

常時細かな振動を拾ってうにうに画像になってますが、下降時の機体の不安定さは相当なもので乗り物酔いしそうですが、良く墜落せずに戻ってこれたものです。マニュアルでコントロール出来なくなって威力を発揮するのはRTLです。あわてて操作を間違えてなかなかRTLモードに入れられませんでしたが、入れたとたんに安定してホームポジションまでは水平に戻ってきました。

が、そのあとの降下でまたうにうに現象が発生しあわや墜落しそうでしたが何とか切り抜けられました。

やはり上昇や水平飛行は安定してますが、下降がダメでなようです。

この日は、年末の買い出しが夕方あったため日暮れまで居られずLEDの効果は確認できませんでした。

2014年12月26日金曜日

v120d02sのテールワグ問題　進展なし

実験で固定しているとはいえ120クラスのヘリのローターを家の中で回すのは家族からの抗議でなかなかできません。というのも私の趣味部屋は３階部分のいわゆるロフトですが、1階の居間から吹抜で空間的につながっていて音が丸聞こえです。居間に誰かいるとうるさいと抗議が来ます。

できるのは、休日家族が出かけて居なくなってしかも雨でヘリを飛ばしにいけない時に限られます。平日の夜などは問題外です。V120D02Sは実験用にテストベンチに固定したままチャンスを待っているのですがなかなかありません。部屋の片隅でセットしたまま埃をかぶっていて飛行場にも持っていけない日が続いています。

仕方なく実験計画だけでも立ててみようかと思います。

１．ガバナー設定時にメインローター回転数の違いによるワグの出方を観察する

現在が4000rpm設定なので、とりあえず4500rpmと3500rpmで差があるかどうかを観察します。これはメインモーターの回転域による回転斑がテールに影響しないかどうかの検証です。

２．もし、回転数によって違いが出るならメイン側がテール側に影響しているということなので、

２－１．ガバナーのPIを変更して観察してみます。現在はデフォルトでP=1、I=1です。とりあえず最大値と最小値でどうなるかを見てみます。

２－２．ＰＩ値でうまく行かない場合はガスモードで試してみます。

３．違いが出ないようであれば、純粋にテールだけの問題ですから、

３－１．テールブームを延長して観察する

それで変化が無いのであれば、

３－２．テールローターの種類を変更してみる

３－３．テールモーターのKV値を変更してみる

３－４．BLHELIのパラメーターを弄ってみる

今までの経験で、ガバナーモードの場合はメインの回転数とテールブームの長さはかなり大きなファクターではないかと予想してます。

テールローター径を小さくして回転を上げるとワグが減ることはわかってますが、テールの推力が小さくなりテール抜けの原因になるのであまりやりたくありません。今でも高速バック旋回などでは時たまテール抜けが発生するのでむしろ径を大きくしてかつワグが出ないようにしたいくらいです。と言っても純正のトルクチューブに比べたらかなり安定はしてますが。

この中で、ガバナーのＰＩ値はデフォルトのまま今まで飛ばしてますが、ガバナーの機能自体に支障が出てないので今まで弄った経験がなくちょっと興味があります。

2014年12月24日水曜日

450class QUAD　メイデンフライトならず。

450クラスクアッドですが、日曜日に調整もしないで飛行場に持っていきました。
今回の組み立て中に、ESCのファーム書き換え失敗で、ESCをショートさせてしまい、代替え品にPLUSH18Aを付けているため、まずは飛ぶかどうかのテストのためでした。

代わりのESCは現在手配中でもうすぐ到着予定です。

モーターが回るところまでは家で確認しています。が、ペラを付け回すのは初めてです。

で、回してみると酷い振動です。これでは調整どころではありません。ESCの配線をモーター1つずつにして振動を確かめましたが、4枚とも酷い振動です。

そう言えば、ペラのバランスを取ってません。何せHKで買った2枚セットで約$7という超安物です。

ヘリのローターバランスはとったことがありますが、こんな大きなプロペラのバランスはやったことがありませんし、家にあるバランサーは450のヘリまでのものでシャフト径が3mmまでしか測れません。と思ってましたが、よくバランサーを見ると、固定ナットにテーパーがついてます。

このテーパーで太いシャフト用も固定できそうです。

やってみると

酷くバランスが崩れてます。

その部分の力を測ってみると

0.2gの差です。ペラの重量は、

約13gですから大したことないように思えるのですが、一応バランスとってみます。

軽い方の先端にグラステープを巻いたのですが、重量差の割に結構なものです。

で、一応回してみると、なんと全くといってよいほど振動が消えてました。

やはりバランスは大切なようです。

バランスは取れましたが、格好は悪いし、何より飛行中に剥がれそうです。

そこで、いろいろネットを検索してみると、0.18gの差というのはとんでもなくバランスが崩れた状態だということが分かってきました。

一般的なやり方は、軽いほうにテープを張るというより、重いほうを削るのが正解みたいです。

この0.2gというものを検証してみます。

120mm離れた場所で0.2gの重りが2700rpmで回転した時の遠心力を求めると170ｇとなります。ということはモーターシャフトを毎分±170gで2700回押したり引いたりしていることになり、これは携帯電話のバイブレーションどころの騒ぎではなく相当の振動が出そうです。

ということで、真面目にバランスを取ることにしました。

自分なりに考えたバランスのとり方です。

１．センター穴からのペラの長さを測ります。

２．差がある場合は、長いほうのペラを削ります。

３．バランサーで傾きを見て重いほうのペラをサンダー掛けします。

４．多分ですが、翼型が変化しないように裏表全体を万遍なく削ります。

５．水平方向でバランスが取れたら、ペラを垂直に立てて左右のバランスも確認します。

６．どちらかに倒れるのであればペラの前後バランスも調整します。

とまで書いて、水平方向のバランスはバランサーで確認しながら削ればいいのですが、垂直方向のバランスはどうやってとればいいのでしょうか？

ネットを調べていると、水平方向のバランスが取れていても、ペラに中心線より下に
重心があると一見バランスが取れているように見えても弥次郎兵衛状態で釣り合っているだけで真にバランスが取れていないそうです。この安物カーボンローターの場合は多分そうなっている可能性が高いです。

何かいい方法は無いものかと考えたところ、

弥次郎兵衛状態で釣り合っているなら、上下をさかさまにしたらすごく不安定になる
はずです。なので左右を均一に重い側を削ってペラを垂直に立てた時にバランスが取れていることを確認するほか無さそうです。

カーボンペラの値段を調べてみると1枚1万円以上するものもあります。多分バランス取りにそれだけ手間がかかるのでしょう。

で、さっそくやってみました。
１．２はほぼ大丈夫なので、3からです。

使うペーパーは

硬いスポンジを芯にしたペーパーやすりです。（黄色いのは、前日にdevil450を磨いた時の塗料です）

で、やってみると意外と簡単にバランスとれました。

しかし、ペーパー掛けしているので、表面につやが無くなっています。

左がペーパー掛けした後です。

で、まず水ペーパーで研いでから、

コンパウンドでさらに磨きます。
最後に、アーマオールで艶出しして完成です。

ほぼペーパー掛けする前の艶が再現できました。

2014年12月23日火曜日

FPV250フェンスエラー

FPV２５０がどこまで見えるのかテストしようと、直線的に遠くに飛ばしてみました。

すると、ある地点に達すると勝手に機体が帰ってきます。

電波がそこまでしか届かないのかな？など度考えてましたが、家に帰ってログを見ると、フェンスが設定されていて、距離100m、高度100mの範囲を超えるとRTLモードになる設定にしてました。

ログデータです。

2度飛ばしましたが、2回とも同じようなところまでで帰ってきています。エラーログはその地点でアラーが発生し、RTLモードに切り替わっていることが解かります。

次のフライトで高度を上げてみました。

やはり100m以上にはなりませんでした。

100m上げた時に江の島が見えるかどうか、仲間に見てもらってましたが、モニターの解像度が低く解からないとの事でした。残念！

2014年12月22日月曜日

devil450修理　5

今日は、晴れたので午前中、家のベランダで塗装を行いました。
前回、ペーパーがけしてサーフェサーが所々見えている状態から、黄色い塗料を吹いたのですが、なかなか下地の色違いが消えません。

あまり吹きすぎてまた垂れると元も子もないので、テキトーなところで止めました。

黄色一色ではフロントキャノピーの派手さに比べてあまりに単純なので、これまたテキトーにグラデーションを付けてみました。

やればやるほどおかしくなるので、このへんで止めておきます。

最終形は、

グラデーションの赤が強すぎて、全くフロントと合ってませんが良しとします。

これをフレームに組み付けて完成です。

2014年12月21日日曜日

450class QUAD 購入

250FPVracerが何とか飛行できるようになって、コントローラーはほぼHKpilotmegaMINIに固定されてきたので、他のコントローラーが余ってきました。ヘリに搭載するのは労多くして・・・ですから、こうなるともう一機クアッドということになってきます。特に高かったHKpilot32（pixhawkのバチ物）は是非有効利用したいところです。

なんて考えながらネットを見ていると、フレームキットの中にLED nighｔ quadなんて名前の付いた機体があります。

透明樹脂でできていて、モーター部分にLEDが仕込まれています。中心部分のフレームはプリント基板になっていて配線もすっきり納まりそうで良いな～なんて考えていたらいつの間にかポチッてました。

ペラはカーボン製の10×4.5です。モーターはmultistarブランドの4個セットでうち2個は逆ネジ仕様になってます。ESCだけはROTORSTAR製が推奨されてましたが値段が高いため、HK20A UBECを選択しました。

PIXHAWK互換なら32BIT　CPUでパワーがあるため、オプティカルフローセンサーや買って使い道なく放置されているI2C規格のソナーも取付できそうです。これらでの位置制御がGPSとどのくらい差があるか楽しみです。

スペックは
モーター　920kv　14ポール×４
ESC　　　　HK20A　ファームはとりあえず純正
contoroller　HK　pilot　32
gps　　　　　LEA-6H
バッテリー　3S　1800mah

組み立てた感想ですが、

モーターはHKのセットを買ったのですがCWとCCWねじが2個づつセットになっていて緩み止めが不要です。

この機体はフレームがプリント基板になっているのでESCとバッテリーの配線の取り回しがスマートです。

ペラはカーボンの10×4.7ですが、穴は8mmとなっているのに8mmシャフトのモーターに入りません。ドリルで穴を大きくしました。

KITについてるボルトはすべて基盤分だけ長さが足りず使えません。家にある在庫のボルトで賄いました。

ESCは20aだとCPUの大きさが大きいためHKのatmel用書き換えツールが使えます。

足が短く基盤が底ギリギリのためカメラや各種センサーの取り付けはもっと長い足が必要です、がこのままが格好良いので延長はしないことにします。

バッテリーアダプターの取り付けは基盤に直接はんだ付けのため工夫が必要です。はんだをやり直して配線を直角に出すようにして解決しました。

2014年12月20日土曜日

250FPVracer　OSD装着

更なる軽量化で、不調に陥っていた250クアッドですが、スポンジの装着とプロポのカーブ調整で無事復調しました。

そこで、搭載重量に余裕が出たこともありOSDボードを取り付けてみました。ファームを書き換えることで各種コントローラーに対応できるみたいです。

minim osdというボードで、ディスプレーに各種データを表示させることができます。

初期状態の表示は

なんじゃこりゃ～ってくらいいろんなデータが表示されて何が何だかわかりません。し、肝心の景色がごちゃごちゃして見えません。

とりあえず機体に装着

ググってみると表示の設定ソフトがあるとの事でさっそくダウンロード。

こんな感じのＵＩです。タブが3つあり基本設定タブと表示項目タブが2画面あります。2画面の切り替え方法も基本設定で色々選べます。飛行モードごとに表示項目を変えるなんて事もできるみたいです。

で、さっそく弄ってみようと、FTDI　USB変換ボードを介して接続するも・・・エラーでつながりません。

2日ほど、接続ピンが間違ってないかとか変換ボードの相性が悪いのかと別のボードでやってみたりしましたが、いろいろやってだめなのでエラーの時に出てくるメッセージでググると同じことで悩んでる人がいるみたいで、RCGにそのものずばりのページがありました。この人も散々悩んで自己解決したみたいですが、何のことは無い接続するピンが不足していただけです。今まではVCC、GND、TX、RXの４ピンだけをつないでましたが、設定を行う場合は、GRNに繋がないといけないみた
いです。

で、あっさり解決。

とりあえず最低限の情報を表示させてみました。

これで、便利そうなのが、ホーム位置を矢印で示してくれることです。最初にアーミングした場所と高さをホームとして覚えていて、現在位置からどの方向かを絶えず示してくれます。その他、電圧、電流、GPSポジション、対地速度、機体の傾き、方位、捕まえてるGPS衛星の数、各種警告などおよそ必要そうな項目は選べます。まるで戦闘機のHUDです。が、表示させすぎるとかえって邪魔です。

今回は、傾斜計、方位、ホーム位置、高度、飛行時間、モードに絞りました。

しかし、ここまでやると、安物の液晶画面では解像度が悪くてもう少し良いのが欲しくなります。

2014年12月19日金曜日

devil450修理　4

ベース色（黄色）を塗装しました。

横着して、部屋の中で噴いたので距離が近く厚塗りになって塗料がかなり垂れました。それをペーパーで磨いて平滑にしようとすると

下地が凸凹だったせいもあり、下地塗料が出てきてしまいました。

これを何回か繰り返して何とか仕上げたいと思います。

2014年12月18日木曜日

250FPVracer　不調

一生懸命軽量化を行ったFPV250ですが、スロットルスティックセンターでホバリングさせることができません。かなりセンターより下でホバリングします。センターでホバリングできないとどうなるかというと、モードを高度維持などに切り替えたときに機体が下降し始めます。

もちろん、これをコントローラー側で補正するパラメーターはあるのですが、（たぶんヘリでいうところのピッチカーブのようなもの）その範囲を超えて最低のパラメーターを入れてもセンターになりません。加えて、反応が機敏すぎて一定高度でホバリングさせるのがとても難しいです。

頭に浮かんだ原因は軽量化のし過ぎ？？？です。

あ～もう折角一生懸命軽量化したのになんだかな～

プロペラを3枚から2枚に変更する手もありそうですが、せっかくのパワーを落とすのも嫌だしといってウェイトをつけるのも阿保らしいので、、大きなバッテリーを搭載してテストしてみようかなどと考えている時に、気が付きました。

このコントローラーは前はV120D02Sに搭載していたんだよな～。

という事は・・・・・・

ピッチカーブやスロットルカーブをいじってそのままにしているいる可能性が大だぞ！って

で、調べるとやはりかなりピッチカーブが直線ではなくセンターで上になってました。ピッチカーブなんて関係ないと思ってたら、良く考えるとヘリではピッチコントロールに使うチャンネルがクアッドではモーター制御に変わってます。気が付きませんでした。

さらに、飛行ログを見ると、気圧計異常のオンパレードです。

グラフ上部の赤い部分がエラーがあった時に出ますが、飛行中出っぱなしです。

FENCEエラーというのもあるので、100m以上の高度になってるという事です。実際は２～３ｍしか上がってないのにです。

で、対策は、気圧計が露出しているためだと思われるので、スポンジで覆ってみました。マイクのカバーと同じ原理です。

さて、これでうまく飛んでくれるか？

2014年12月17日水曜日

V120d02S　テールダイレクトモータードライブのワグを何とかしたい　２

室内でホバリング時のワグを再現してみました。

機体は、回転式テストベンチに固定し、浮き上がらないようにペンチと鉄の錘で固定してます。

データ採りのために配線をくっつけているので機体の回転が少し制限されてますが、なんとか再現できました。

この時のメインとテールのESCの設定です。

回転数は４１１０rpmに設定してますが、動画の音響から回転数を割り出すと4050rpmでした。

LIPOコネクターの劣化

この頃調子の出ない450用lipoの3S　1800mah　35c　zippy　compactですが、

充電をしようと思ってふと見ると、コネクターの内部が真っ黒です。

新品のコネクターは

こんな感じですから、何か黒いものがこびりついてます。

接点復活王というスプレーをかけて、ティッシュでふいてみると

少しはましになりました。機体側の相手は全く黒ずんでいません。飛行中にスパークしてるとか？？？

ひょっとしてパワーのないのはこのせい？

2014年12月16日火曜日

ANAの機窓から（その二　マニアック編）

今年の9月から離着陸時もフライトモードならiphoneの電源を切らなくてよくなったので今まで写せなかった機内からの空港の様子の撮影が可能になりました。

羽田離陸時の機内モニターと東京湾上空での旋回

羽田着陸時のフラップ全開とエアブレーキ作動

伊丹着陸時のエンジン逆噴射

熊本便のエンジン鳥よけカバーの飛行中の様子

苫小牧上空の夜景

房総半島上空の中秋の名月

雪模様の新千歳離陸時のタキシーイング～離陸～旋回～雲海を抜けて快晴の空での水平飛行まで（平行滑走路でJALの同時着陸）

777から787を見る
（777のエンジンはプラット＆ホイットニー製、787はロールスロイス製でマークが違う）