テールローター推力比較 （2S駆動の12000kvはすごかった！）

このパクリの表題は、Takano様の

http://micro-copter.blogspot.jp/search?updated-max=2013-08-31T19:44:00%2B09:00&max-results=15

で、各種テールローターのモーター別推力比較をやられているので、真似してやってみました。

やり方は、少し違います。モーター外すのがめんどいので機体につけたまま、こんな方法でやってみました。

暫く使ってなかった、回転式テストベンチを利用して、メインモーターの配線を外し、バインドさせて、ラダースティック右一杯時で、垂直に０調整したスケールに当たる反力を測定するというものです。

めんどくさい以外にこんな利用法もあります。

逆にテールモーターの配線を外し、メインモーターを回して反トルクを測定します。

で、結果は、

mini cp純正ローター＋6mmブラシモーターで約13gでした。これってTakano様の結果とぴったりです。

いい加減な測り方ですが、まあまあの精度で計れそうです。

機体の反トルクは1Sバッテリー＋C05M＋ピッチ12度で6gでした。

なんか、出来過ぎの結果です。機体としてはすごくバランスとれてるみたいです。

ですが、この機体はフライトはつまらないです。

で、今回のメインテーマ

これが2S駆動の12000KVテールだとどうなるか？

この機体の

このモーターですが、

結果は、な、なんと70gでした。ローターは同じmini cp純正です。

この機体は夜メインモーターを回すとうるさくて近所（というか家族中から避難ごうごう）迷惑なので反トルクの測定はやってません。テールモーターの測定だけで相当うるさかったです。

明日V１２０の機体と一緒に再測定の予定です。

って、こう書くとなんでこんなことやってるかがばれそうですが。

しかし、驚いた！

KV値の怪 （1Sモーターを2S駆動しても意味がなかった）

現在、それぞれ仕様の異なったmini cpを3機所有してますが、こうしたいとかの思いもなく、ただ単にモアパワーだけを考えて改造してきました。

機体データを比較してみると

こんな感じです。
2S-2Sは確かにパワーがあるが、6000回転でもデューティー比39%で常用して効率悪そうだし、2S-1Sは69%だが重量が極端に重たいし、と言って1S-1Sではパワー不足で我慢できないし。

もう少し軽量化してなおかつデューティー比が80%位のところで6000回転常用し、かなりのパワーがある機体が理想でしょうか？

こんなことを考えながら、KV値は合ってるのだろうかとの疑問から、測定してみることにしました。

機器は昔買った

これです。

2S以上のバッテリーで動き、回転数と電圧、KV値を表示してくれます。

手始めに、元凶のHP-08　16500KVで試してみたところ、16800KVと表示されました。

まあまあなので、

次に

左から

HK製　13000KV

C05M　11000KV

HK製　14000KV

とwalkera純正ブラシレスを測ってみることにします。

測定に使ったESCはオリジンダブルです。

しかし、結果はみんな同じ8000KVと出ます。

？？？

メーターは最初にはかったHP-08の結果からそんなに狂ってはいないはずです。

回転数もみな同じ64000rpmです。という事は、モーターの性能で決まるのではなく、ESCのスイッチングのスピードで決まるんじゃないでしょうか？

ちなみににローター回転6000でガバナーセットしたESCで測ってみると、モーターごとに差が出ます。C05Mは36000回転　純正は36500回転　HK製13000KVは35000回転でした。これも良く解かりません。ガバナーの設定はKV値に関係なく制御されるはずなのに？？？

戻って、ESC側の最大回転数が64000回転だとすると、1Sの場合は17300KVのモーターまでは意味がありますが、

2Sの場合は8600KV以上は使う意味がありませんね。

これも踏まえて、新機体改造計画を練ることにします。

今日のmini cp (テールローター修理失敗でまともに飛ばず）

先週、テールローター周りで故障続きだったmini cp達は、今週は修理も終わり元気いっぱい飛んでくれるだろうと思って勇んで飛行場へ。

しかし、結果は散々でした。

１．先週テールローターが割れて飛行不能の2S-1S機は、瞬間接着剤で割れた部分を補修するという一番簡単な方法で修理したのですが、

補修した部分の剛性が全くなく、7mmモーターの強力回転に負けてローターが反り返り、反力が出ませんでした。なんとかホバリングはできますが、ピッチ入れた途端にクルクルパーでした。

２．テールローターが半分に割れた2S-2Sは、ローターを瞬着し、銅線で巻いてまたそれを瞬着して修理しましたが、

流石にこれは使う気がしないので、余っていたローター（軸径が合わずスポスポ）をロックタイトと瞬間で固めたのですが、やはり12000kvBLのテールの威力はすごく、瞬く間に軸が滑り出しテールのコントロールが効かずに終了でした。

３．最後は1Sで再整備したmini cpですが、これだけはまともに飛びましたが、正直つまらない。
2Sのあのパワーを体感した後では面白くないです。

という事で、この改修は今回限りで終わり、やはり2Sで最軽量を目指して整備し直しです。

流石にペーパーキャノピーもくたびれてきたので、ついでに新調することにします。

mini cp 再整備 （再度1Sバッテリーに挑戦）

先週2日にわたりテールモーターが壊れたmini cp 1Sバージョンに新品の予備のテールモーターを取り付けようとしたら、取り付け作業中にあっけなく壊れました。

今度は、シャフトとモーター缶が外れてしまいました。

ひと月たたない間に3個壊れました。

大げさな箱に入ってくる割には壊れやすいです。私の使い方が悪いかもしれませんが、

今回はロックタイトで固定しようと思いましたが、取付後スムーズに回らず、負荷がかかったのか、突然煙が上ってお亡くなりになりました。

このモーター　も～買わない！

実はこれに先立って、14000KVも飛行中に突然回らなくなったと思ったら、

同じく、缶がシャフトから外れました。

これは不良品ですね。

HKに文句言ったら、送り返して検査してから不良品かどうか決めるとの事。送料がこちら負担なのでそれだけで新しいのかえちゃうので、あきらめました。今回のテールモーターも泣き寝入りですかね？

で、本題ですが、

テールモーターをどうするかと悩んでいたのですが、どうもこの1Sバージョン　レギュレーターで電圧落としてるのですが、急激なピッチアップの時など時々モーター停止します。

ひょっとしたら電流が足りてないのかもです。

ならば、もう一度1Sバッテリーを挑戦することにしました。

今回は1Sという事もあり軽量化をメインに改良することにします。

まず、メインモーターの重量比較。

C05M-11000KV

HK製14000KV

HK製13000KV（これはKV値詐称の疑いありです、別記事で）

純正ブラシレス(推定KV12000KV）

モーターによって重量が違います。選ぶなら、純正のパワー系か、HK製13000KVの最軽量ですが今回のコンセプトから最軽量を選ぶことにしました。

次にテールモーターは、予備の12000KVがありますが、軽量化から、純正6mmブラシモーターにしてみました。これならESCも不要です。

メインのESCは今まではオリジンダブル1Sでしたが、これも軽量化のためにスーパマイクロ3.5A　1Sをピギーバックしたものに変更です。

同じESCの片方からFETを取って、もう一方のESCにおんぶさせました。

ESCはかなり小型化できました。こうなるとモーターコネクターが邪魔なくらいです。うまく行けばモーター直付けするつもりです。

で、重量は

バッテリー別で37gですから標準と同じくらいの重さで組むことができました。

さて、飛ぶか？

ESCかモーター 悪いのはどっち？（真犯人発見）

使えなくなったモーターやESCがたまってきました。モーターが回らなくなった時の修理はいつも急ぐことが多いので、原因追及をしないまま適当に修理して終わらせてました。

中には、飛行中になぜかFETの半田が溶けて流れて飛行不能になったものや、1S専用ESCに2S繋いで燃やしたりしたものもありますが、はっきり原因が分からない、見た目には大丈夫なやつもあります。

で、これは大丈夫だろうと思うモーターと実際今使えているESCをベンチにしてダメなモーターとESCを見分けることにしました。

現在ストックしているモーターとESCです。新品未開封もありますが、ここでも貧乏性が出て使えそうなものはおいてあります。

中古モーター
HK14000KV×２
C05M11000KV
HK13000KV
HK12000kv（テール用）×２
HK7700KV(テール用）×１
C05S7900KV（テール用）×１
HP-0816500KV×１

新品モーター
HK12000KV(テール用）×１
HK7700KV(テール用)×１
HP-03不明KV（テール用）×１
ギアダウンユニット付8500KV

ESC
XP-7A×２
XP-3A×２
PLUSH6A×２
PLUSH10A×２


で、大丈夫なモーターとして、昔V120D02Sに使っていたHP-08　16500KVを選びました。

壊れてではなく、2S化してしまったため使い道が無くなって交換したからです。

しかし、これが間違ってました。

ともあれ、現役で動いている2S-1S　mini cpのPLUSH10AとHP-08を使って、余っているESCとモーターを切り分けることにします。

で、マイクロモーターでは、HK製14000KV、CO5M　11000KV、HK製13000KVが生きてることが解かりました。これは収穫です。

その他はモーター内部で断線しているようです。

逆にESCは全滅です。

で、ほんとにHP-08は大丈夫か確かめるために生きてるESC（PLUSH10A）にHP-08を繋いでみました。が、これが悪かった。
確かに最初モーターは回るのですが、少し経つと回らなくなりました。あれっと思って、いきてるもーたーをつないでも回りません。

という事は・・・・HP08が元凶という事です。

で、純正のESCにHP-08を繋ぐと、何事もなく回ります。

しかし、よく見るとこのESC　20Aと書いてあります。

FETのバースト？？？が頭をよぎりました。

で、半年前に秋月で買って使ってなかった、半導体テスターなるものを使ってみました。

結果、FETが外見上は焦げたり、膨らんだりはしてないのですが、内部でショートしてます。

昨日まで元気に飛んでた現役ESCがこの一繋ぎでお亡くなりになってしまいました。

どうも、今まで、生きてるか壊れてるか確かめるために使ったHP-08が片っ端からESCを壊してたみたいです。

なんとかならないものかと、ネットで調べるとPLUSH6Aに使っているFETは、

これと同等品みたいです。

で、交換してみたところ、PLUSH　6Aも1つ復活しました。

PLUSH　10Aの方も、同等品が見つかったので今発注しています。

これで直ると良いですが。

今週のmini cp達（テールが集中して破損）

今週末も良い天気に恵まれ飛行場へ、今は稲刈りの季節で周りの田んぼは大賑わいなので、大きなヘリでの上空飛行はできません。

私の場合は、mini cpとV120D02Sがあれば満足なので無問題。

ところが、土曜日　事情(別記事予定）で2機しか持って行かなかったmini cpですが一瞬にして飛行不能に。

まず2S-2Sは低空旋回飛行中操作を誤って墜落、低空なのでホールドに入れる間もなく、もんどりうって地上を転げまわり、回収してみると、マストに固定されてるサーボホルダーが割れ、サーボが飛び出してます。

土曜日はこれで終了、部品が無いのではホルダーを瞬着して日曜日に備えます。

1S-1Sは

テールモーター缶がすっぽ抜けてクルクルパー病発症。

墜落して抜けたのか、抜けて墜落か定かではありませんが、多分墜落直前にクルクルパーになっているので、抜けたのが先かと。

で、この修理は、貧乏性が頭をもたげ、断線して使えなくなった同型のモーターの缶を持ってきて修理しようと。

しかし、軸の先端がスリーブとロックタイトで固定されており引っ張っただけでは抜けません。

奥の軸の外側にあるのがスリーブ。で、どうせ使えないモーターなのでトーチで焼いてから万力に挟んで軸を叩きだしました。

しかし、今度は機体に装着する段になって、スリーブが嵌められません。

それでも差し込むと磁石で引っ張られるし、ローターの風圧は押し込む方向に働くので差し込んだだけでも行けるんちゃうか？なんて思いが頭をもたげます。

で、とりあえず差し込んだだけのテールで修理完了です。

日曜日

まず土曜日飛ばせなかった2S-1Sを飛ばすと離陸直後にクルクルパー発症。またかとか思いつつ拾い上げると、テールモーターにローターがついてません。

抜けただけなら、探し出してまた飛ばせるかと思い探したのですが、甘かった。

この小さなローターが見つかったのは奇跡ですが・・・・・・写真の通り割れてました。

動画を見ると手放ししたときは確かにテールローターは回っていてアイドルアップに入れた瞬間発症してるので飛行中に割れたようです。
それまでの度重なる墜落でひびが入っていたのでしょうけど。

飛行時間わずか８秒でした。




で最後は、昨日修理した１S-1Sです。気持ちよく飛んでたのですが終盤突然のクルクルパー病発症。

やはり磁石で引っ張られているとはいえ飛行中にモーター缶は抜けます。



最後は昨日サーボホルダーを応急修理した2S-2Sです。

が、1フライトが終わって点検すると今度はテールローターにひびが入ってます。

このまま飛ばすと2S-1Sの二の舞なので1Fで終了です。

結局mini cp３機合わせて３フライトできませんでした。

フラストレーションがたまるわ。

V120D02S テールの安定化対策 part2

テールがクルクル病でうまく飛ばせないV120D02Sを何とかしよう・・・プロジェクトです。

失敗続きで、完結してませんが途中経過です。

V120D02Sは、かなりデュラブルで、パーツも安くいいヘリなんですが、欠点はテールの安定性です。

少し前までは不安定という領域を通り越して、風が少し強いと定速でピルエットできないし、レインボーを連続でやると途中で機体が横向きます。怖くて飛ばせませんでした。

しかし、これはコーンギアなめやサーボの可動範囲が狭いことが原因でこれを直せば少しはまともに飛ぶようになってきました。

http://nob-heli.blogspot.jp/2013/03/v120d02s.html

しかし、フライトがだんだん過激になってくるとまた、テールが抜けるようになってきました。

で、何とかならないかといろいろ対策しているところです。


まず、サーボの性能を上げる対策

１．テールサーボの交換

２．サーボ駆動電圧を上げてスピードとトルクを上げる

標準のテールサーボはトルクが足りないのではないかと思いやってみたのですが

１．はフライト前にサーボが壊れて終了
単にサーボの不良ではなく異なった3種類のサーボで試してもすべてサーボが駄目になります。
これは？？？です。
受信機からの信号が特殊なのかと思ったりしてます。でも、
オシロで見ると300hzのきれいなPPM信号なんですけどね。
で、サーボは純正品を使う事にします。が、手持ちの5個の純正サーボをテストしてみると倍半分スピードが違います。0.02sec～0.04secです。（絶対値は参考です。）
なので、スピードの速い2個を実装することにしました。

左3個がダメになった社外品サーボ、右3個は純正サーボ（個体差がかなりありました）

２．は2Sバッテリーを積んでるからできる対策ですが、1Sだと4.2Vが最大電圧ですが
2Sバッテリーならレギュレータを調整することで電圧を上げられます。
とりあえず5.2Vで試すことにします。

レギュレーターの抵抗を変更し出力を5.2Vに上げました。

手でサーボホーンを抑えてみると明らかにトルクは違ってますので、少しは効果があるかなと思ってます。

次に、機体の調整としては

１．できるだけジャイロ感度を上げる。

２．テールクラッチを外してリジッドに戻す。

３．ローター回転数を上げて、比例的にテールの風量も増やす。（4000回転→5000回転）

４．カーボンテールローターの使用

ですが、
１．のジャイロ感度は風の強弱によってハンチングしたりしなかったり、
その日によってコンディションが変わります。そこでフライト中に感度が変えられるように
プロポ側でプログラムミキシングを使って±5%調整できるようにしました。

方法は、MIXスイッチに感度微調整を割り当てるとして、

ch7のジャイロ感度の設定画面で、mixerを7つ作成し、うち５，６，７をMIX０、MIX１、MIX２を割り当てる。（1,2,3,4はフライトモードごとのジャイロ感度設定画面）
MuxをaddでCurveはFixedでそれぞれのScaleを5,0,-5にすればMIXスイッチを切り替えればフライト中にジャイロ感度を±5%変更することができる。

２．ギアかけ防止のためのクラッチですが、飛行中にかなり滑ってるようです。クラッチのシリコンゴムと
コーンギアがすれてギアがもう少しで穴が開きそうでした。
墜落時のダメージは大きいですが、クラッチは外すことにします。

左がシリコンゴムと擦れて穴が開きそうなコーンギア、右は正常品。

３．V120D02Sはトルクチューブでテールを駆動しているので、回転数はメインローター回転数に比例します。
メインローター回転数を上げるとテールローター回転数も上がります。MCPで調べたところによるとローターの推力は回転数の2乗に比例しますから、
回転数を上げる効果は期待できます。ピッチを低めに設定することで、反トルクも減少し一挙両得です。
今までは4000回転でガバナー制御してましたが、これを5000回転に上げてみます。

４．xtreamから出ているカーボンローターを装着してみます。ってこれ確かに剛性はかなりあるのですが、只のカーボン板で翼形状になってないのですが大丈夫かな？

最後に、テールピッチスライド量を大きくする対策ですが

１．サーボホーンを大きくしてテールピッチ可変量を増やす。

２．受信機のテールＥＸＴを大きくして可動範囲を広げる。

３．送信機のトラベルアジャストを大きくする。

前回は標準のホーンだとスライド量が足りなかったので大きなホーンを使ってみましたが、よく考えると、サーボ側から見るとよりトルクを必要
とする方向の変更なので返って逆効果ではないかと思い始めました。
標準ホーンでもスライド量は受信機のテールEXTを大きくしていくと解決出来るので、ホーンは標準に戻すことにします。
上はサーボホーンを大きくしたもの、下が純正品(かなりホーンの長さが違う）

しかし、トラベルアジャストはいくら大きくしてもEXTで決まる最大値からは動きません。

この欠点としては、EXTを大きくするとスティックが敏感になり操作が極端に難しくなります。
高速ピルエットには良いかもしれませんが、旋回系の飛行は難しいです。
なので、プロポ側のラダーのEXPOを入れて最大舵角は維持しながら中立部分の感度を下げていくしかないようです。

さて、これでうまく行ってくれるといいのですが。