Flybarless Informatie

Wat is de Flybar?
Als het goed is zit er aan je CP heli een stang met 2 van die peddels. Die stang noemt men de flybar. Aangezien de flybar vrij kan precesseren, KAN de heli niet anders dan de beweging van de flybar volgen: wil de heli sneller rollen dan vermindert de flybar de cyclische aansturing naar de bladen, en als de heli te traag is, vergroot de flybar die cyclische aansturing.

Wat is FlybarLESS?
Dit is dus een heli zonder de Flybar, hierbij zit meestal direct de swash plate gekoppeld aan de blade grip.
Je hebt 2 mogelijkheden bij het FBL (FlyBarLess) vliegen. Namelijk met of zonder regelende electronica.
Zonder wordt vaak Rigid of Non-Estab vliegen genoemd, echter in de meeste gevallen dat men over FBL praat gaat men ervan uit dat je wel regelende electronica gebruikt.
Deze regelelectronica neemt de functie van de flybar over. Hiervoor is een 3 assige gyro nodig en behoorlijk wat software en regeltechniek.

Rigid/non estab
Voor zeer uitgebreide uitleg over Rigid vliegen zie onderstaande draadje meerblads-rotorkoppen-afstellen-en-vliegen

FBL met Estab.
Zeer belangrijk te weten is dat vrijwel alle FBL systemen een 3 assige gyro hebben en daarmee de rotatiesnelheid meet. Door een eindige integrator is de fbl unit echter in staat zijn hoek beperkte tijd vast te houden.
Als je de heli schuin weghangt dan houdt hij deze hoek vast en zal niet zelf vlak gaan liggen. Word je flybarless heli (met elektronica) door een windvlaag naar rechts 'gerold'.
dan pikt de sensor dit op en corrigeert de rolsnelheid naar 0, en laat de heli naar links rollen. Uiteindelijk is de heli weer terug in zijn oorspronkelijke hoek.

Voordelen FBL
- minder gewicht
- meer wendbaarheid
- langere vliegtijd
- minder speling in overbrenging naar kop

Nadelen FBL
-“opnieuw” leren vliegen (vliegt anders dan je gewend bent)
-Estab vergt veel meer setup vaardigheden
-vibraties kunnen veel problemen geven bij Estab
-bij falen Estab vrijwel zeker crash ten gevolg

Schaal
Bij schaalhelis wordt de heli vaak omgebouwd naar Flybarless vanwege het uiterlijk. Je kunt hier ervoor kiezen dit met of zonder Estab te gaan vliegen.
Voordeel van Estab is dat je na overstap naar FBL (mits je setup goed is) meteen weer kunt vliegen. Er kleven echter grote nadelen aan het Estab vliegen met schaalhelis. Door de heading hold eigenschappen van de FBL systemen kun je slecht aanvoelen waar de mechanische limiet van je heli ligt. En zul je bij overschrijden van die grens direct in de problemen zitten. Dit komt doordat schaalhelis zwaar zijn en relatief weinig toeren en motorvermogen hebben.
Het is heel goed mogelijk om je schaalheli zonder Estab te vliegen echter zul je dit moeten leren. Doordat je al flybar vliegervaring hebt zal het goed te doen zijn al zul je soms verast kunnen worden door bepaalde Rigid eigenaardigheden. Brutus en Student kunnen je hier alles over vertellen.

3D
Steeds meer 3D piloten stappen over op FBL (al zijn er ook wel echte flybar die-hards). De grote voordelen van FBL zijn de afstelmogelijkheden, Heading hold op alle assen en de simpelere kop opbouw. Figuren kunnen simpelweg strakker gevlogen worden doordat het FBL systeem een deel van de functies overneemt.

Sportvlieger
Ook voor de sportvlieger gelden dezelfde voordelen als voor de Schaalheli en 3D piloot. Echter de nadelen ook en deze zijn voor de sportvlieger belangrijker zijn. Wil je graag zonder gezeur lekker veel vliegen dan kan een Estab systeem je veel problemen geven. Je zult je behoorlijk moeten verdiepen in de werking en afstelling en als je pech hebt moet je op zoek naar vibraties of andere storingen. En uiteindelijk geeft het niet veel prestatievoordeel voor de sportvlieger.

Verschillende regel systemen
Hieronder volgt een kort overzicht van de meest populaire FBL controllers

-Microbeast BeastX
· relatief goedkoop en simpel maar degelijk systeem, goede handleiding en support van fabrikant

-Mikado Vstabi
· de benchmark voor de flybarless systemen, echter vanuit mikado een belabberde handleiding. Al is de software wel een stuk beter geworden. En dankzij MrMel een heleboel setup videos beschikbaar.

-Futaba CGY750
· Relatief nieuw systeem. Zoals altijd bij Futaba zijn de handleiding best redelijk alleen vergeten ze uit te leggen wat de functies precies doen. Grote voordeel van dit systeem is dat hij theoretisch immuun is voor vibraties en dus in principe met CA hard aan je heli kan worden gemonteerd.

-Align 3G
· Basic systeem dat goed werkt voor de meeste sportvliegers. Na modificaties en veel tuning ook geschikt in principe geschikt voor 3D.

-Robbe Helicommand.
· Voornamelijk populair onder de schaalvliegers.

Autopilot/bailout/self levelling systemen
Er bestaan ook systemen die naast de 3assige gyro ook acceleratiemeters of zelfs GPS hebben en hierdoor in staat zijn een heli echt te stabiliseren en/of te laten hoveren.
Persoonlijk vind ik dat zulke systemen alleen nut hebben voor fotografen en zeker NIET voor beginners. Je moet het leren vliegen toch echt zelf doen of evt aan de kabel.

Erg mooie uitleg, uitstekend voor mensen die nog niet zoveel over FBL weten en/of nieuwsgierig zijn!

Kleine verbetering:
FBL systemen controleren en sturen de hoek van de heli, niet de rotatiesnelheid.
Een flybar stuurt de rotatiesnelheid.
(ik heb het hier over de hoofdrotor, niet de staart)

Voorbeeld:
Een flybar heli wordt door een windvlaag naar rechts 'gerold'.
De flybar corrigeert de rolsnelheid naar 0 en doet daarna niks meer.
Uiteindelijk is de heli is 2 graden (bijvoorbeeld) naar rechts gerold.

Een flybarless heli (met elektronica) wordt door een windvlaag naar rechts 'gerold'.
De sensor pikt dit op en corrigeert de rolsnelheid naar 0, en laat de heli naar links rollen.
Uiteindelijk is de heli weer terug in zijn oorspronkelijke hoek.

Tim

goede opmerkingen, was er ondertussen al achter dat ik het toch te snel geschreven had, zitten wel meer onvolkomenheden in.

Betreffende de rotatie-stabilisatie had ik me nog niet eerder beseft. Ik ging ervan uit dat hij daadwerkelijk op rotatiesnelheid werkte maar nu je het zegt zit er die integrator in die na verloop van tijd afzwakt. heb je daar enige info over hoe dat regeltechnisch werkt ben ik namelijk nog niet eerder tegengekomen.
Stuur evt maar via pb.

DannyvG zei:

goede opmerkingen, was er ondertussen al achter dat ik het toch te snel geschreven had, zitten wel meer onvolkomenheden in.

Betreffende de rotatie-stabilisatie had ik me nog niet eerder beseft. Ik ging ervan uit dat hij daadwerkelijk op rotatiesnelheid werkte maar nu je het zegt zit er die integrator in die na verloop van tijd afzwakt. heb je daar enige info over hoe dat regeltechnisch werkt ben ik namelijk nog niet eerder tegengekomen.
Stuur evt maar via pb.

Klik om te vergroten...

Ik kan er naast zitten, het integrerende gedeelte zorgt er voor dat de uitslag van de tuimelschijf net zo lang bijgeregeld word tot de rollrate gelijk is aan de gevraagde waarde.
Het gedeelte van de regelrespons wat er voor zorgt dat de tuimelschijf weer terug keert naar de ruststand, moet haast wel een differentierende regelactie zijn (differentierende staprespons of talud respons is steil omhoog en daarna weer afzwakkend tot nul).

En dan moet ik toch echt Tim even corrigeren: Een FBL systeem stuurt puur de rotatiesnelheid.... meer niet, want een hoek valt met een gyro niet te meten, een hoeksnelheid wel. Echter door er een integrator op te zetten die integreert op hoeksnelheid maal tijd, is de FBL (net als een HH gyro) in staat om bij ongestuurde (ongewenste) afwijkingen, hoeksnelheid en tijd bij te houden en terug te rekenen hoever de heli gecorrigeerd moet worden om weer in oorspronkelijke positie terug te komen. Dit gaat zo snel dat we het waarnemen alsof de heli in positie blijft, en je kunt daardoor abusievelijk gaan denken dat de FBL of HH gyro uitsluitend een hoek stuurt, maar dat is dus niet zo: hij stuurt uitsluitend hoeksnelheid en als
jij commando: hoeksnelheid = NUL geeft, dan zal de gyro zodanig sturen dat de integraal van die hoeksnelheid nul blijft, ofwel voor iedere tiende graad die de heli afwijkt word er een tiende graad teruggestuurd. Maar daarom kan het best zijn, dat de heli met 50 graden per sec uit positie gedrukt word en het maakt niet uit of de gyro met 25 of 100 graden per sec terugstuurt. Zolang hoeksnelheid maal tijd dezelfde waarde opleveren, is het goed, en keert de heli in uitgangspositie terug.


Zo even uit het hoofd.... mischien moet ik de boeken meet en regeltechniek er ook weer eens bij pakken

Groet, Bert

Tim_de_Boer zei:

FBL systemen controleren en sturen de hoek van de heli, niet de rotatiesnelheid.

Klik om te vergroten...

Dit klopt niet hoor.. Met flybarless geef je commando aan de unit om een bepaalde rotatiesnelheid aan te houden. als ik ga trimmen in mn vbar gaat mn swash in een paar seconden naar de uiterste hoek omdat ie geen roll/fliprate waarneemt..

Anko: ik had het over het FBL systeem, niet de vlieger...
Brutus: Dit klopt, maar daarmee concludeer je toch hetzelfde...???

edit...

De vlieger input is de hoeksnelheid, maar als er geen input is (center stick) dan houdt het FBL systeem, niet de vlieger dus, de hoek vast.

Tim

Tim_de_Boer zei:

Anko: ik had het over het FBL systeem, niet de vlieger...
Brutus: Dit klopt, maar daarmee concludeer je toch hetzelfde...???

Hoe ik het heb begrepen:
Het FBL systeem heeft accelerometers.
Deze meten hoekversnelling (graden/seconde/seconde) integreren vervolgens naar hoeksnelheid (graden/seconde) en vervolgens naar hoek (graden)

De vlieger input is de hoeksnelheid, maar als er geen input is (center stick) dan houdt het FBL systeem, niet de vlieger dus, de hoek vast.

Tim

Klik om te vergroten...

Of er accellerometers in zitten durf ik niet te zeggen. Ik meende dat het gewoon kleine piëzo's zijn, en dat lijd ik af uit dat accellerometers uiterst simpel ook een pitchcompensatie zouden kunnen toestaan waarmee ook de verticale bewegingen van de heli gecompenseerd kunnen worden. Bij mijn weten is dat nog niet zo.

Een dubbele integratie lijkt mij erg onwaarschijnlijk omdat het risico van onnauwkeurigheid daarmee erg toeneemt. Nogmaals, zeker weten doe ik dit niet, maar het is volledig onlogisch: waarom hoekversnelling meten en daarmee integreren naar een hoeksnelheid, als je met een Piëzo al rechtsstreeks hoeksnelheid hebt?

Theoretisch heb je gelijk wat betreft hoek en integratie uit hoeksnelheid.
Er zit echter een fundamenteel verschil, en dat is dat de geïntegreerde hoek altijd een relatieve hoek is (t.o.v. een beginsituatie) en een hoekmeting of hoeksturing altijd t.o.v een richtpunt is. Hoeksturing door middel van hoekmeting zou tevens de mogelijkheid tot self-leveling impliceren.

Anko heeft gelijk, het is een commando tot rolsnelheid wat je geeft, en de FBL unit volgt dit commando. Het zal hem worst wezen onder welke hoek hij uit komt, en het zal hem feitelijk ook worst wezen onder welke hoek die heli hangt als je de stick weer in het midden zet. Hij wil alleen maar de hoeksnelheid nul houden, en dat is iets heel anders dan dat hij een hoek wil vasthouden, ook al is het resultaat voor ons in de praktijk hetzelfde.

Als hij namelijk zou doe wat jij denkt, zal zodra je de sticks aanraakt terwijl de heli op de grond staat, de tuimelschijf in de hoek lopen en daar blijven staan, omdat hij waarneemt dat de hoek die jij gestuurd hebt, niet gehaald word. Stel, jij hebt 1 sec lang "tien graad/sec" gestuurd. De heli zou dan alles doen om een hellig van tien graden te bereiken. In werkelijkheid, keert de tuimelschijf na een paar seconden weer terug, omdat hij waarneemt dat de hoeksnelheid nul is en dat komt overeen met zijn commando. Het boeit niet, dat hij die helling van 10 graden niet gehaald heeft, de draaisnelheid is nul. Was je in de lucht geweest, dan was de heli gewoon 10 graden gerold en daar "blijven hangen".

Uiteraard moet je niet sturen vlak voor loskomen, want tijdelijk zal hij wel proberen die rolsnelheid te halen...

Groet Bert

Groet, Bert

Bert je loopt achter met je piezo's
De meeste zjn tegenwoordig tuning fork gyros die inderdaad hoeksnelheid meten.

Maar ik denk wel dat er een integratie plaatsvindt van dat hoeksnelheid signaal alleen is dat geen integratie die heel het verleden meeneemt maar alleen de laatste 2seconden of iets dergelijks.
In de vstabi software zie je een balkje intgrator(dacht ik) die wanneer je stuurt en je stick loslaat een uitslag geeft die vertraagd terugloopt naar 0. Dit zie je ook aan de swash die vertraagt weer vlak gaat liggen.
Een staart gyro in HH heeft echter wel een echte integrator en blijft altijd naar die bepaalde hoekstand sturen. Maar op de swash zit er dus wel een integrator die over een beperkt verleden wel degelijk naar een bepaalde hoek toe stuurt.

Het is toch iets complexer dan ik dacht...

Ik zou graag voor Mikado werken en helpen bij de ontwikkeling van hun systeem!
Ik vind dit reuze interessante materie!

Tim

edit:
type sensoren van Mikado (blue mini v-bar):
http://invensense.com/mems/gyro/idg500.html (main rotor)
http://invensense.com/mems/gyro/isz500.html (tail)

Meten idd hoeksnelheid, geen hoekversnelling...

Tim_de_Boer zei:

Een flybarless heli (met elektronica) wordt door een windvlaag naar rechts 'gerold'.
De sensor pikt dit op en corrigeert de rolsnelheid naar 0, en laat de heli naar links rollen.
Uiteindelijk is de heli weer terug in zijn oorspronkelijke hoek.

Tim

Klik om te vergroten...

Hoe doet het FBL systeem dit? Je hebt toch alleen een aansturing op de mainrotorbladen (pitch). Althans wat ik kan zien op een FBL kop...

Help deze n00b eens

et1961 zei:

Hoe doet het FBL systeem dit? Je hebt toch alleen een aansturing op de mainrotorbladen (pitch). Althans wat ik kan zien op een FBL kop...

Help deze n00b eens

Klik om te vergroten...

Het FBL systeem heeft, naast een sensor voor de staart/verticale as, ook een sensor (of twee sensoren) voor de hoofdrotor/lengte en breedte as.
Deze sensoren meten de hoeksnelheid.
Deze waarde kan het systemen integreren met de tijd.
Dus stel de heli rol met 100 graden/sec naar rechts voor een tijdsduur van 0,01 seconde, dan rekent het systeem 100 x 0,01 = 1 graad en corrigeert deze.
Dit kan dan bijvoorbeeld met 200 graden per seconde over een tijdsduur van 1/200 = 0,005 seconden.

Dan is de heli weer terug in zijn oorspronkelijke stand.

Ik hoop dat dit duidelijk is.

Ik ben er vrij zeker van dat een FBL systeem zo werkt.
Mocht iemand anders het willen corrigeren dan lees ik het wel.

Tim

Niet flauw bedoeld: tussen jouw post, en de post waaruit je gequote hebt, staat dat precies uitgelegd volgens mij....

Nu nog een keer herhalen is eigenlijk alleen maar nutteloze bladvulling.

Groet, Bert

Tim_de_Boer zei:

Het FBL systeem heeft, naast een sensor voor de staart/verticale as, ook een sensor (of twee sensoren) voor de hoofdrotor/lengte en breedte as.
Deze sensoren meten de hoeksnelheid.
Deze waarde kan het systemen integreren met de tijd.
Dus stel de heli rol met 100 graden/sec naar rechts voor een tijdsduur van 0,01 seconde, dan rekent het systeem 100 x 0,01 = 1 graad en corrigeert deze.
Dit kan dan bijvoorbeeld met 200 graden per seconde over een tijdsduur van 1/200 = 0,005 seconden.

Dan is de heli weer terug in zijn oorspronkelijke stand.

Ik hoop dat dit duidelijk is.

Ik ben er vrij zeker van dat een FBL systeem zo werkt.


Mocht iemand anders het willen corrigeren dan lees ik het wel.

Tim

Klik om te vergroten...

Ja, maar hoe corrigeert het syteem de heli dan? Als ik naar de kop van een FBL systeem kijk, dan kan het systeem alleen de hoofdrotorbladen verstellen.
Ik ga er bijna vanuit dat de pitch voor beide bladen bij een correctie niet gelijk is, anders is het niet mogelijk. Dat betekent ook dat bij een toerental van bv 1800 omw/min de servos links en rechts zo'n 30x per seconde van positie moeten veranderen, om zodoende bv. het rotorblad aan de linkerzijde van de heli anders in te stellen dan aan de rechterzijde. 180 graden verder (1/15 sec) bevindt het ander hoofdrotorblad zich aan de linkerzijde van de heli, die moet op zijn beurt ook weer naar de juiste correctie positie versteld zijn.......

Aha, op die manier.
Dit is meer een vraag over de helikopter in het algemeen, niet over het FBL systeem.
Zie hiervoor het begrip tuimelschijf, ook wel "swashplate" op z'n engels.
Dat zal alles verduidelijken.


Het antwoord op je vraag wordt dus:
Door de tuimelschijf te kantelen.
Hiermee kan van de heli roteren om de lengte en breedte as.

Tim

Ok, dank je. Zelf heb ik CP heli's met flybar, en daar worden de paddels en rotorbladen door de swashplate aangestuurd.
Wist eigenlijk niet dat de stand van de rotorbladen varieerde bij een gekantelde tuimelschijf.

Kijk maar eens naar de stand van de bladen op je Flybar heli bij een gekantelde swashplate. Houd dan wel de flybar level, je zult zien dat er precies hetzelfde gebeurt.
Tijdens de vlucht geeft de flybar de bladen nog meer (of minder) instelhoek.

Tim

Tim_de_Boer zei:

Tijdens de vlucht geeft de flybar de bladen nog meer (of minder) instelhoek.

Tim

Klik om te vergroten...

Da's wat kort door de bocht: wat de flybar doet is rollen of nicken, onafhankelijk van de helicopter, en vooral en als belangrijkste: onafhankelijk van de airspeed die je op dat moment hebt, of de G-krachten die er op dat moment optreden. De rollrate van de flybar is min of meer 100% lineair met de swashplate hoek.
De swashplate stuurt ook de hoofdbladen aan. Zou de swashplate direkt de bladen aansturen dan is de rollrate van veel meer factoren afhankelijk: airspeed, vlieggewicht, G-krachten, turbulentie, etc etc.
Door de directe bladaansturing mechanisch te koppelen aan de stand van de flybar, kán de heli noodgedwongen nooit sneller of langzamer rollen dan de flybar toelaat: als de heli sneller wil rollen dan de flybar, blijft de flybar achter t.o.v de hoofdas en verkleint de cyclische aansturing op de bladen, en als de heli trager is, gaat de flybar voorlopen en de cyclische uitslag vergroten.

En heel sec bekeken, is dat exact wat een FBL set in hoofdzaak doet: de cyclische aansturing zodanig vermeerderen of verminderen, tot de door het zendersignaal opgegeven rollrate bereikt is.
Zit nog wel meer bij natuurlijk, maar dat valt onder de noemer "finetunen", of zelfs "pure luxe" (dingen als pyro compensatie, of de directe koppeling tussen pitch en hekrotor, die met een "gewone" Heading hold niet mogelijk zou zijn)

Groet, Bert

Ik snap dat er nog meer gebeurt, maar ik wilde het niet te moeilijk maken voor de vraag die gesteld werd.

Ik bedoelde eigenlijk te zeggen:
"Tijdens de vlucht geeft de flybar de bladen nog meer (of minder) instelhoek, t.o.v. de hoek gegeven door de kanteling van de tuimelschijf"

Beste "uitleggers"

ik wil even heel positief op deze uitleg reageren. Ik vind het fantastisch dat jullie daar de tijd voor willen nemen om iets over deze hobby uit proberen te leggen, chappeau, maar het is voor mij een onbegrijpelijk stuk geworden en waarom? omdat het doorspekt is met afkortingen, die alleen door "deskundigen" begrepen worden en dat zijn jullie zelf. Ik zou jullie dus mee willen geven om in het vervolg een woordenlijst onder aan het betoog te willen zetten.
Veel suc6 bij een volgende uitleg.
mvg,
Charly

Beste charly,

Dit was de korte en nette uitleg.
Alle betekenissen staan erbij, al staat er niet altijd met zoveel woorden dat dat de uitleg is...

Wat voor abracadabra zie je er nog tussen staan, waar je niet uit komt?