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2015年3月3日火曜日

マイクロヘリ 近況(mini cp v120d02s)

前回しこたま破損したmini cpとテールふらふら病が治らないV120を修理しました。

まずmini cpですが、

形だけ修理するのは簡単でしたけど、うまく飛ばない。



まず、ローターが回転を上げるとともにものすごい音で唸りはじめます。角突きローターの予備がないのでmini純正のローターにしたんですけど、どうやらフラッター現象が起こってるみたいです。

それに加えてメインモーターが瞬間的に停止し直ぐ回復する症状が出だしました。メインが止まるとテールが回ったままなので高速ピルエットを始めますが、1回転した辺りでメインがまた廻りはじめピルエットが止まります。これでは怖くて飛ばせません。

疑ったのはモーター関係の配線の接触不良で、コネクターの点検やら基盤との半田付けをやり直したのですが直りません。週末にしか飛ばせないのでここまでで1週間経過。

家で点検していると突然ESCから煙が上がりました。と同時にICの焦げるあの独特に嫌なにおいが部屋に立ち込めます。

ここまできてまだ原因は配線不良を疑っていたので、焦げたFETを交換したのですが、時間が無くてチェックしないまま次の週末に飛行場へ。ところがまったく症状は変わりません。

また、持ち帰って他のFETもおかしいかもしれないとすべて交換して点検していると、今度は煙だけじゃなくFETが炎を上げて燃えだしました。ESCから炎が上がったのを見たのは初めてです。どうやら完全にESCが壊れているみたいです。



パーツ箱を探すと、前に買ってあったhobbyking10Aという飛行機専用のESCが余っているのでシュリンクチューブを剥がしてみるとMCUはSilab製です。ならばこれもblheliへの書き換えができないかとblheli化のためのESCリストを見るとありました。

H-KING 10A Fixed Wing Brushless Speed Controller

ラッキー!ってもともとそのつもりで買って忘れてたんですけどね。

で、焦げたESCから書き込み用のコネクタを剥がしてつけ直しVer13を書き込みました。

ついでに、テールは無垢の角ロッド2mmで2cm延長してます。



フラッターについては、とりあえずへたってるヘッドダンパーゴムを交換してみました。

この修理で費やした時間と部品は、2週間とFET7個+HK10Aescでした。

さ、これでまともに飛ぶか?

V120はというと、

ゴブリン風ボディを付けて飛ばしてますが、突然エルロン方向に激しく傾いて墜落します。ボディにリンケージが干渉してるのかとボディ位置を調整しながら再度飛ばしてもまた同じ症状で墜落です。



家で点検すると、3個のスワッシュサーボの内1個の保持力がありません。何度もギアを交換しながら使っているサーボで、今度もギアかけかと思い分解してみてもギアは欠けてません。どうもポテンショメーターの不良か、モータートルクが無くなってるみたいです。墜落を繰り返しながら2年間使っているので寿命でしょうか?

しかし、マイクロヘリで今更新品を買うのはもったいないので予備で置いてあるサーボ(これも使用期間はあまり変わりませんが)に交換して修理完了です。

こちらはテールを5cm延長してみました。ボディが寸足らずで格好が悪いですが、モータードライブなので簡単にできます。これでワグが減ればいいんですけどね。



V120もmini cpもメーカーはすでに撤退してるし、トレンドはマルチコプターに移ってるし、いつまで部品の供給があるかわかりませんが、気兼ねなく飛ばせてここまでチューンナップすると、墜落時の破損はかなりですが、飛ばしてて面白いのでやめられませんね。といっても新しい機体を買う気にはなれず、部品が続く限りはしばらくは直し直し飛ばすつもりです。

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。


2014年12月12日金曜日

v120d02s goblinキャノピー装着機 フライト動画

テールワグに悩まされているV120D02S ですが、テールをダイレクトモータードライブに変更した飛びはなかなか気に入ってます。ちょっと舵の切れが悪いですが。

動画です。




2014年12月10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

テールの駆動方式をトルクチューブからモータードライブに変更したカスタムV120D02Sは、音も静かで飛行時間も長くテールが抜けることもほとんどないのでマイクロヘリの中では一番のお気に入りですが、唯一の欠点はホバリング中にテールがふらつくことです。マスターCPはこれがひどく、ネガティブフィードバックの発振のようにだんだん大きくなってコントロール不能になるのですが、V120の場合はちょうど制御限界のように一定の振幅でいつまでもふらついてます。

最近は、ゴブリンライクなボディをかぶせて飛ばしてますが、



ワグの具合はこんな感じです。




高速飛行中はこれが無くなるので何か対策すれば納まる気がするのですがなかなかうまく行きません。この頃はあきらめてふらつくまま飛ばしてますが、やはりなんとかしたいです。

今まで試したのはBLHELIの補正パラメーター変更、テールローター変更、メインローター回転数等ですが決め手が見つかりません。

ということで、今まではフライトしながらの試行錯誤で効率も悪いし、時間切れになることも多いので測定器を駆使するために室内でデータ取りができる環境を整えて再挑戦することにします。

手始めは、壊れて放置していた回転台付テストベンチの復活です。整理が悪く床に置いていたときに踏みつけて回転台に変な力がかかって回転部分がもげていたものを修理しました。


また、企画倒れで中途半端な結果で終わりそうですが、何とかしたいのが本音です。

2014年11月12日水曜日

3S V120D02Sが不調な訳

わずか1分で飛ばなくなった3S V120D02Sの原因を探るため機体を調べると、



3Sバッテリーの滑り止めにスポンジを張ったのですが、バッテリーをきつく縛りすぎて、メインマストに食い込んでました。

たぶん相当な抵抗になったと想像できます。

で、対策は


スポンジの当たる部分をカッターで切り抜きました。

これで調子よくなるか?

2014年11月3日月曜日

V120D02S 3S化計画

HKのLIPOを眺めているとこんなものが目に入りました。


左は現在使っている2S 350mahですが、右は3S 180mahです。

重量は


です。2Sは


ですから少し軽いです。

放電能力も2Sの20Cに比べて25C~40Cとちょっと高めです。

なぜ、こんなことを思いついたかというと、ダメモーターで有名なC05XL 5500KVが家に余っているのですが使い道が無くて困ってました。3Sで5500KVは使えそうなので挑戦してみることにしました。

機体は基本的に変更の必要はなく、モーターの載せ替えとBLHELIの設定変更だけで済みます。


しかし、今日テストフライトのつもりが、浮上前に草にテールが絡んで、テールローターグリップが破損で終了でした。


来週リベンジです。

ところで、新なパーツが着弾しました。


これはまだ秘密

2014年10月25日土曜日

V120DO2S APM機の振動対策

APM搭載のV120D02Sを振動対策のためテールをブラシレスモーターのダイレクトドラ
イブに変更しました。

簡単に行くだろうと思っていたのですが、BLHELIファームを書き込んだESCの場合に問題になるのがアーミングです。

ラダーESCのBLHELIの一般的なアーミング手順は、電源ONでスティック中立、ここで一度ビープが鳴るのでアーミングのためにラダースティックをMINに倒しもう一度ビープが鳴ってアーミング完了なのですが、完了と同時にテールモーターが回りだすので、ホールドスイッチでラダーチャンネルにミキシングをかけてモーターを回らなくしています。

しかし、APMの場合は上記のほかにAPMのアーミングが必要で、しかも同じラダースティックを使います。スロットルスティック最下でかつラダースティック右一杯を5秒維持です。今の設定はホールドでミキシングをかけているので幾らスティックを倒してもラダー出力は最低で変わらないのでAPMのアーミングができません。ホールドを解除してラダースティック右一杯ということはモーターは最大出力で回るのでとても危険な状態です。しかも、ラダー左一杯はDISARMするときに使うのでホールドに入れてしばらくするとDISARMされることになります。

対策はESCのアーミングをする前にAPMのアーミングを行えば、テールモーターが回らずにAPMのアーミングができ、その後ESCのアーミングを行う方法が考えられますが、APMはアーミング後一定時間スロットルOFFの状態が続くとまたDISARM状態に戻ってしまいます。安全のためにホールドに入れるとDISARMしちゃうことになります。

ホールドの設定をラダー左一杯でテールモーターまわら無い位スロットルほんのちょっと開ける設定でメインモーターは回らないがDISARMにも戻らないところを探せば、APMのアーミング後LHELIのアーミングを行いDISARMに戻る前に素早くホールドに入れることで何とかなりそうです。

機体写真です。もうマイクロヘリというよりロボットって感じです。





重量は


なんと、電池込みの150gでした。

ここまで考えて設定できるまで何週間かかかっていますが、やっと完成したのでさっそく飛ばしてみます。

その時の振動ログです。


なんとか基準以内に収まってます。

駄菓子菓子

テールのワグが納まりません!!!

master cpの二の舞です・・・トホホ

2014年9月14日日曜日

V120D02S APM化 振動対策

コントローラーの固定を禁断の貫通ボルトで行ってましたが、やはり振動がとりきれません。



で、HK製のシリコンダンパーが使えないかとしげしげと眺めてみると、ダンパー中心に空いている穴はストレートではなく、両端にリブがついていてボルトの頭が抜けないようになっていることを発見。



できれば写真のように固定ボルトもポリカーボネード製を使いたかったのですが、3mm以下がありません。仕方なくスチール製のトラスネジを使いました。



コントローラーがかなり低い位置になってしまいましたが、何とかつきました。

測定結果は、


Y方向の振動は取れていませんが、X,Zは基準内に収まっています。
貫通ボルト方式では


かなり大きいです。

2014年8月26日火曜日

V120D02S APM化 受信機の8ch化

なんとか飛行可能になったAPM搭載V120D02Sですが、パラメーターの調整がなかなか進みません。
トランシーバーでMPとLINKしながら飛ばして調整していますが、やはり一度着陸させてからのパラメーター変更だと時間がかかります。もともと7chあればパラメーターの微調整をしながら飛ばす機能があるのですが、6ch受信機ではチャンネル数が足りません。

で、8ch受信機を載せることにしました。7ch受信機はずっと在庫キレのため仕方なく8chw使います。


使ったのは、HKのORANGE RX DSMX 8CHです。この受信機は、アンテナ2本+サテライトアンテナ2本のコネクターがついていますが、サテライトは使わないので外しました。

例によってサーボ出力端子を、2.5mmピッチコネクターから1.25mmピッチコネクタに変更しました。

一列に1.25mmコネクターを並べると受信機の基板の幅より大きくなって機体への搭載が難しくなります。なので、4個ずつ2段に配置しました。
また、チャンネル出力以外にバインドおよびバッテリー端子が必要なので、はずしたサテライトコネクターの位置に設置しました。

大きさは、


上が6ch受信機で、下が8ch受信機です。かなり大きくなりましたが、何とか機体には搭載できそうです。


6ch受信機のように縦一列のコネクターが並べば、接続はすごく楽ですが、2段にしたため、それぞれの信号線は、リード線で配線しています。

完成後、DSM2でバインドさせようとしたらできませんでした。DSMXとDSM2は互換性があるかと思っていたのですができませんでした。

対応は、別の送信機を使うか、モジュールを交換するしかありません。せっかくJRのXG11で統一したばかりですが今回は、9XRを使う事にします。

残った課題は、振動対策とバッテリーの持ちです。

2014年8月13日水曜日

V120D02S 3機とも破損

異なった仕様のV120D02Sですが、今日3機とも破損しました。

うち2機はテールクラッチ、もう一機はオートロクラッチがすべり、お殿様あれ~墜落でメインローターセンターハブ折れ

まず、テールクラッチですが


2機とも同じクラッチを付けてますが、1機は最終ギアがプラスチック、もう1機は金属です。

で、破損の状況は、左のプラスチックギアの方は、クラッチがあるにもかかわらずのギア欠けです。


金属ギアの方は、クラッチ用アルミパイプと金属ギアの接着が取れ、フリー状態になりました。

どうもクラッチが硬すぎて機能してないみたいです。

テールの保持力は最高なんですが、クラッチ付けてないのと同じでは意味がありません。

3機目は、オートロクラッチが飛行中に滑って、しかもこの機体はテールモーター仕様なので、クルクルパー状態。やむなくホールド入れたら約10Mの高さからの自由落下で、


見事にセンターハブがもげました。
最初お姫様ピルエットはまたテールモーターが止まったのかと思ったのですが、回収してみるとオートロクラッチが完全に滑ってます。


どの破損も突き詰めると2Sパワーに機体が追い付いてないという事でしょうか?


2014年8月12日火曜日

V120D02S APM化 LOITER成功

まだまだ調整不足のV120D02S APMですが、無理やりLOITER飛行をやってみました。

飛行場での、ピット風景です。



この小さなヘリを飛ばすために、かなり大げさなことになってます。

パソコンとのリンクは、トランシーバーを使ってます。一度リンクすれば、100m程度の距離まではリンクが切れないので、パラメーターの修正には助かってます。

現在は、ゲイン調整に手間取っていて、ハンチングがなかなか納まりません。この日は風が強く余計にハンチングが起こりやすく、スワッシュハンチングの対策で苦労していました。
ロール、ピッチともPゲインは0.004まで下げていますが、まだ収まりません。この値だと手で機体を揺らしてもサーボはほとんど動かないくらいです。

原因は良く解からないのですが、やはりボードの固定方法を改善しないといけないかもしれません。

そんな中、無理やりLOITERモードに入れてみました。

まだ、高度維持のパラメーターも調整していないので、暫くするとだんだん高度が下がってきましたが、何とか位置は自分で維持しているようです。

動画です。が、カメラのセッティングが悪く、プロポを手放ししてしばらくはヘリが写ってません。いらいらしますが、我慢してください。



ちょっとびっくりしたのは、450サイズでは、なかなかLOITERが成功しなかったのに、このサイズではあっさり1回でできてしまったことです。
推測するに、450では電圧も電流も大きく電源周りの磁界の影響を受けるのに対して、このサイズでは電流は1/4、電圧も2/3ですからかなり影響が少ないのではないかと思われます。

なんとかハンチングを抑える工夫を考えて次のステップに進みたいと思います。


2014年8月10日日曜日

ブレードバランス その2 改修編

安物ローターの重心位置を変えて、前重心にするのはなかなか大変そうです。

生贄にするのは、やはり$6の安物ローターで、重心位置は合っているけど重量が違い過ぎて調整しきれない2枚です。


1枚は22.78gもう一枚は24.30gです。その差は1.5gあります。

改修方針は、まず重心位置に重量差の1.5gの錘を埋め込み、重量と重心を合わす。
次に、出来るだけブレード先端の前側に同じ錘を埋め込み重心位置を前に出す。

使う材料は、釣具店で買った、

鉛の錘と


タングステン錘です。

タングステン錘は1個1.8g、鉛は3gです。

なので、重量合わせには鉛錘の半分を使います。形が悪いので、木材をルーターで削り、溶かした鉛を流し込みます。


写真は、半分切り取った鉛を木材の上でハンディバーナーであぶり木材型に溶かして固めたところです。

重心変更はタングステン2個で3.6gとして計算してみると、

現在のブレード重量24.3g
旧重心延長線からタングステン錘の距離14mm
重心からボルトの距離163mm
タングステン錘からボルトまでの距離280mm
新しい重心延長線と旧重心との距離=X
新しい重心延長線とタングステン錘との距離=Y
とすると

24.3g×X=3.6g×Y
280/163×X+Y=14mm

の関係があり、

X=1.65mm
Y=11.13mm

となる。
旧重心からの距離-新重心からの距離(Y)=2.87mm

となるので、翼先端で約3㎜移動することになる。

錘を埋め込む道具は、


DREMELのルーターで、ドリルは


1.1mmのドリル、1.1mmのリーマー、3mmのネギ頭リーマーです。

開ける場所は


重心位置に鉛が入る大きさに、ブレード先端にタングステンが入る大きさに溝を掘ります。

拡大写真です。



重心位置の鉛錘です。下の穴は、間違えて開けたもので埋めます。

でこの溝にそれぞれの錘を入れてエポキシで固め、サンダー掛けしてバランスの最終調整を行えば完成です。

つづく

ブレードバランス その1

ブレードのバランスについて考えてみたいとおもいます。

ヘリの左右のブレードのバランスをとる場合、一番簡単な方法はヤジロベエ方式です。市販のたいていのバランサーはこのやり方でブレードのバランスを取ります。

しかし、これはいわゆる静的バランスというやつで、重心の位置まで合わせているわけではありません。

安物ブレードの代表格、HKの “325mm Carbon Fiber Main Blades”(わずか$6なのですが)、重心を測ってみるとブレードごとにかなりばらつきがあります。



ブレード4本にマジックで付けた印が重心位置です。実はこれ、写真を見ると左側2枚と右側2枚がペアに見えますが、実際の商品は違ってます。もっとたくさんのブレードの中から重心のあっているものを選んでペアに変えています。

ヤジロベエ方式のバランスのとり方では、たとえ重心の位置が異なっていてもモーメントが等しければ釣り合うのでここまでのチェックはできません。

重心位置の合った者同士をペアにすると、今度は重量が合いません。で、重心位置にテープを張って重量を合わせます。


こんな感じ。このやり方がダイナミックバランスです。

しかし、重量があまり違わない場合はこれで可能ですが、違うペア同士だと平気で3gぐらい違ったりするので、そうなったらお手上げです。

で、少し上等なブレードを買ってみました。

Assault 450 DFC - 325mm Carbon Fibre Main Blade (1pair) で$9.29です。


流石、高いだけあって、重心も重量もばっちりです。

重心の測り方は、

ブレードの下に小さなロッドを置き(私は、ドライバーのシャフトを使ってます。)重心のとれた場所をマーキングします。次にロッドを斜めにおいて同じことを行います。斜めの向きを変えてまたやります。

するとマーキングが


こんな感じで1点で交わります。ここが重心です。試しにレーザー水準器に当ててみます。


ぴったりでした。

なぜこの重心位置にこだわるかというと、静的バランスだけ取ったブレードでK-BARで飛ばすと、スワッシュゲインが上がりません。その辺で3D飛行をやってる分にはあまり影響はないのですが、上空を向かい風で直線飛行させるとハンチングが出て、強風時はゲインをいくら下げても納まりません。

ところがこのバランスを取るとかなり減少します。

しかし、上の写真でわかるようにこの安物ブレードは重心位置がかなり後ろで飛行中かなり進角していることになります。ブレードの進角は頭上げや、位相のズレによる舵交じりの原因になります。

で、いろんなローターを比較してみました。


右から2番目が325mm Carbon Fiber Main Bladesです。角度を計算すると、1.9度の進角です。

左端は、RJXのPUNCH、2番目はAssault 450 DFC、右端はTAROT325mmです。

価格は、
RJX       $21.98
assalut   $9.29
hk         $6
tarot     $12

です。なんとなく価格相応な気がしますが、tarotがお買い得?

マイクロヘリも比較してみました。

まず、V120D02S純正


V120D02S用どこかのカーボン いまいちでしょうか?



KBDDの130X用 後ろは上記カーボンです。意外に優秀です。先細りが効果があるのか?



turnigyの角付100用。やはり素直そうです。



SAB GOBLIN用


これは高いだけあってやはり優秀。素直なローターです。

こうなると、後ろ重心の安物ローターを改修してみたくなります。

つづく