stabilisatiehulp bij "niet-flybarless" heli's

Ik ben van plan om in de toekomst een 4-blads schaalheli te gaan bouwen en heb een HC3-XS die voorlopig enkel als gyro zal dienst doen.
Ik vroeg me eigenlijk af of ik mijn HC3 toch volledig kan programmeren bij een standaard 2-blads rotorkop zodat deze mijn heli evenzeer elektronisch stabiliseert ?
M.a.w. MOET ik, bij een 2-bladsconfiguratie, paddelloos vliegen om de elektronische stabilisatie volledig te benutten !!!
Ik hoor het graag,
Ronny
 
Ik volg je vraag niet helemaal..

De meeste estab zijn gemaakt op een 2 blad configuratie, maar je hoeft natuurlijk niet perse maar 2bladen te hebben.
Het gaat om de correctie op de swash
Alleen zal de aileron en elevator pitch lager ingesteld moeten worden

Een estab aansluiten op een paddle helicopter schijnt niet goed te gaan ( ergens gelezen,geen ervaring mee)

Of bedoel je de instellingen voor de gyro?
 
Ik bedoel eigenlijk of je een elektronische stabilisatie (in mijn geval HC3-XS) volledig kan programmeren bij een standaard 2-blads rotorkop MET paddels. De HC3-XS heeft namelijk een "recovery"-functie die je heli kan redden als je 't noorden effe kwijt bent tijdens het vliegen. Hij brengt hem namelijk terug in een horizontale hooverstand dmv gebruik van één switch, eender hoe hij op dat moment hangt. Dit werkt uiteraard enkel bij een volledige programmatie. IK wil dus eigenlijk weten of de paddels en de elektronische stabilisatie elkaar niet gaan tegenwerken ?
Ik hoop dat dit een beetje duidelijker is nu !:)
 
het werkt wel, alleen het zal niet zo stabiel zijn als met een rigid rotorkop. de stabilisatie die de HC3 gaat geven in bv een hover, kan hem ook instabiel maken omdat de flybar deze correcties ook doet..
 
dit staat in de manual van de HC3-SX

Of course, the system is also suitable for flybarless scale helicopters (twin- and multi-bladed)


as well as flybarless helicopters such as trainers, etc., and even supports flybar-equipped helicopters.
It can be used for helicopters with electric or combustion engines as well as turbine models.


Het lijkt me onwaarschijnlijk maar volgens de manual kan hij dus ook met flybar werken.


 
dit staat in de manual van de HC3-SX


Het lijkt me onwaarschijnlijk maar volgens de manual kan hij dus ook met flybar werken.


[/LEFT]

Daar is niks onwaarschijnlijks aan. Een flybar is een passief systeem, een dergelijk electronisch systeem is een actief systeem. Het actieve systeem meet, neemt waar en corrigeert actief. Het passieve systeem tempert alleen maar. Ofwel die HC3-SX meet veel minder, en hoeft dus overeenkomstig minder te corrigeren.
Waarschijnlijk zul je wel wat instellingen moeten aanpassen, maar voor die HS3-SX is het gewoon net alsof hij op een heel stabiele FBL heli zit....

Ofwel, het ding heeft geen flikker te doen. Nogmaals, daar zul je hem waarschijnlijk wel op moeten inregelen, maar verder....

Voor alle duidelijkheid: ik heb hier niet specifiek ervaring mee, maar het volgt gewoon uit de algemene meet en regeltechniek, dat een regelaar die een instabiel systeem stabiel kan krijgen, een vergelijkbaar maar stabiel systeem ook aankan, met als enig verschil dat de regelaar dan weinig tot niks te doen heeft....

@ Anko: de flybar corrigeert niks! De Flybar doet twee dingen: hij dempt eigen bewegingen, en hij koppelt de reactie van de rotor los van de invloed van de rotordiscbelasting. Bij een rigid is de rollrate als gevolg van een zekere hoeveelheid stick-imput afhankelijk van twee factoren: Die stick-imput én de rotordisc-belasting. Zonder flybar gaat een rotor sneller rollen naarmate de belasting toeneemt (bijvoorbeeld G-krachten). De flybar, zowel als het FBL stabilisatiesysteem, zorgen er allebei voor dat deze snelheid constant blijft, ongeacht rotordisc-belasting. Flybar in combinatie met electronica, heeft alleen maar tot gevolg dat de electronica weinig tot niks te doen heeft, omdat de Flybar als eerste in de keten zit.

Groet, Bert
 
Laatst bewerkt:
Daar is niks onwaarschijnlijks aan. Een flybar is een passief systeem, een dergelijk electronisch systeem is een actief systeem. Het actieve systeem meet, neemt waar en corrigeert actief. Het passieve systeem tempert alleen maar. Ofwel die HC3-SX meet veel minder, en hoeft dus overeenkomstig minder te corrigeren.
Waarschijnlijk zul je wel wat instellingen moeten aanpassen, maar voor die HS3-SX is het gewoon net alsof hij op een heel stabiele FBL heli zit....

Ofwel, het ding heeft geen flikker te doen. Nogmaals, daar zul je hem waarschijnlijk wel op moeten inregelen, maar verder....

Voor alle duidelijkheid: ik heb hier niet specifiek ervaring mee, maar het volgt gewoon uit de algemene meet en regeltechniek, dat een regelaar die een instabiel systeem stabiel kan krijgen, een vergelijkbaar maar stabiel systeem ook aankan, met als enig verschil dat de regelaar dan weinig tot niks te doen heeft....

Ik had beter "Ik ben verbaasd maar volgens de manual kan hij dus ook met flybar werken" kunnen zeggen.

Klopt helemaal wat je hier zegt Brutus. Met inderdaad de nadruk dat de control loop anders afgesteld moet worden.
Ik weet niet hoe het de frequency response functie van een flybar heli eruitziet ten opzichte van een flybarless heli maar ik zou verwachten dat bijvoorbeeld een beastx niet zomaar op een flybar heli gezet kan worden.
 
@ Anko: de flybar corrigeert niks!

Groet, Bert

Die flybar, heeft ook een centrifugale kracht.. dus stel dat je uit een hover ineens vol elevator vooruit geeft, zal de flybar(als ring) een beetje achteruit blijven hellen vanwege die kracht, wat hem iets minder heftig maakt(anders zou die voorover kantelen) en da's precies hetzelfde wat je flybarcontroller simuleert. reden voor de paddels tov gewichten, is dat met paddels de flybar vanzelf weer naar het middenvlak gaat(90 graden tov de hoofdas), gewichtjes zullen door blijven wiebelen.

haal voor de lol je flybar paddels er maar eens af, en stijg op. cyclic is 1:100 van de snelheid, en je ziet die staaf als een schijf om de hoofdas heen wiebelen als je cyclic input geeft.
 
Ik had beter "Ik ben verbaasd maar volgens de manual kan hij dus ook met flybar werken" kunnen zeggen.

Klopt helemaal wat je hier zegt Brutus. Met inderdaad de nadruk dat de control loop anders afgesteld moet worden.
Ik weet niet hoe het de frequency response functie van een flybar heli eruitziet ten opzichte van een flybarless heli maar ik zou verwachten dat bijvoorbeeld een beastx niet zomaar op een flybar heli gezet kan worden.

Ik ben niet echt (beter gezegd, totáál niet) op de hoogte van de specifieke eigenschappen per systeem, maar ik weet één ding 100% zeker: alle systemen werken met minimaal een sensor/rekeneenheid per rotoatie-as die een werking heeft vergelijkbaar met die van een heading hold gyro. Dat die werking niet helemaal gelijk is aan die van een heading hold heeft puur met de software te maken, de componenten zijn in wezen het zelfde. Mogelijk dat het nog aangevuld word met bijvoorbeeld een horizon-detectie of een andere methode om een heli zwaartekrachtonafhankelijk naar een horizontale positie te sturen, dat hangt af van het systeem.
Wat voor regeleenheid je ook hebt, de parameters zullen ALTIJD afgestemd moeten worden op de respons (of karakteristiek) van het te regelen systeem.
Hoe dat gebeurt, en met welke parameters, is meer een kwestie van user-interface dan wat anders. De basis is eigenlijk altijd het zelfde namelijk varianten op P, I en D, aangevuld met instellingen voor looptijden, delays en oplossend vermogen, filters voor systeemafhankelijke oscillaties en dergelijke. Aangezien iedere fabrikant weer andere namen gebruikt, is het onmogelijk te zeggen wat wat is, hoewel vaak voor P "gain gebruikt word, en voor I "sensitivity". D is voor snelle systemen zoals hier in heli's meestal van totaal ondergeschikt belang, en word vaak niet eens apart instelbaar gemaakt, of is zelfs niet eens aanwezig.
Het is dat user-interface en het instelbereik van de parameters wat bepaalt of een bepaald stabilisatiesysteem met een bepaald rotorsysteem overweg kan of niet, of beter gezegd, of het lukt zo'n systeem ingeregeld te krijgen. Niet het werkingsprincipe op zich, want dat is min of meer voor alle systemen gelijk.

Groet, Bert
 
Die flybar, heeft ook een centrifugale kracht.. dus stel dat je uit een hover ineens vol elevator vooruit geeft, zal de flybar(als ring) een beetje achteruit blijven hellen vanwege die kracht, wat hem iets minder heftig maakt(anders zou die voorover kantelen) en da's precies hetzelfde wat je flybarcontroller simuleert. reden voor de paddels tov gewichten, is dat met paddels de flybar vanzelf weer naar het middenvlak gaat(90 graden tov de hoofdas), gewichtjes zullen door blijven wiebelen.

haal voor de lol je flybar paddels er maar eens af, en stijg op. cyclic is 1:100 van de snelheid, en je ziet die staaf als een schijf om de hoofdas heen wiebelen als je cyclic input geeft.

Anko....

Ik vlieg heel veel rigid, maar dan zonder electronica! Ik weet écht wel wat ik zeg.
Ook met alleen maar gewichtjes, gaat de flybar altijd haaks op de rotor-as staan, ook al duurt het wat langer na een "verstoring" voordat dit het geval is. Het effect wat de flybar haaks op de as wil richten heet "coriolis effect", en het verschijnsel dat dat sneller gaat als er vleugeltjes op zitten, heet "aerodynamische demping". Het coriolis effect vind zijn oorsprong in centripetaalkracht, de demping niet. Die volgt uit het feit dat de paddels (zonder stuurimput) haaks op de rotor-as staan, en zodra er een hoek is tussen het vlak waarin de paddels draaien en de rotoras, de aerodynamische invalshoek van de paddels niet meer nul is, maar zodanig dat de flybar weer haaks gedwongen word.

Als jij je paddels verwijdert ZONDER de paddelstang uit het stuurmechanisme los te koppelen, is het logisch dat je geen cyclic over houd. Ten eerste verdwijnt de helft van je imput in de paddelstang die nu veel te licht is, ten tweede ontbreekt de aerodynamische demping.
Plaats nu voor de lol eens gewichtjes (ongeveer 2 keer het gewicht van je origiele paddels per stuk) in plaats van paddels. Opeens is je INITIËLE stuurreactie volledig terug, maar hou je de stick vast, dan gebeurt er verder niks meer. Waar kennen we dat gedrag van? Juist, van de FP-tjes zoals de Nine Eagles Solo Pro en de Blade MSR. Die reageren vlot, maar zetten de beweging niet dóór. Het was het probleem waar Franz Kavan in 1972 of daaromstreeks al tegenaaan liep, en die heeft dat opgelost door in plaats van gewichtjes, paddels te gebruiken, maar deze paddels werden niet door de tuimelschijf aangestuurd (dat kwam pas na een modificatie in 1974~1975). De Nine Eagles heeft overigens ronde gewichtjes, de Blade MSR heeft gewichtjes met een symmetrisch vleugelprofiel, net als die Kavan jet Ranger. Daardoor is de Blade MSR de ietwat beter sturende FP van die twee....

Wat er in een gewone paddelstang gebeurt is dit: zonder paddelstang reageert een rotor (dat is dus een rigid rotor) tamelijk normaal op cyclic input, echter, de reactiesnelheid (rollrate) is niet constant vanwege de rotordiscbelasting.
De paddelstang is NIET belast, en reageert DUS altijd op een gegeven cyclic imput, met dezelfde rollrate. Aangezien cyclic zowel rechtsstreeks aan de mainblades doorgegeven word, als secondair via de flybar, zal de heli met exact dezelfde rollrate gaan rollen als de flybar. Hij KAN net anders, want "wil" de heli sneller rollen dan de flybar, dan blijft de flybar wat achter en verminderd de effectieve cyclic op de main blades een beetje. Wil de heli minder snel rollen dan de flybar, dan verhoogt de flybar de cyclic die aan de main blades gegeven word.

De Flybar doet heel veel, en heeft heel veel invloed, maar één ding doet hij niet... Corrigeren. Hij dempt, stabiliseert, maakt de stuurrespons gelijkmatiger, maar hij stuurt NIET terug als de heli uit bijvoorbeeld de horizontale positie gedrukt word.

Groet, Bert
 
Laatst bewerkt:
Als hij stabiliseerd, corrigeert die dus in kleine mate was mijn totale idee erachter, kan je ook anders opvatten idd. een FBL unit stuurt immers ook niet terug.. tenzij je een zelfrichtend systeem hebt. Mijn vbars in mn heli's laten de heli ook gewoon wegrollen als er flinke wind staat. fbl is veel stabieler omdat het bij de bron gecorrigeerd wordt(de swash wordt een paar graden teruggezet zodat de heli weer vlak gaat hangen).. een fb heli zal dat nooit kunnen.
 
fbl is veel stabieler omdat het bij de bron gecorrigeerd wordt(de swash wordt een paar graden teruggezet zodat de heli weer vlak gaat hangen).. een fb heli zal dat nooit kunnen.

FBL kán stabieler zijn, omdat je veel instelparameters in kunt stellen EN omdat het een actief systeem is.
Het is echter NIET dichter bij de bron: Eerst bewegen de rotorbladen uit hun vlak, daarna moet de rotoras meekantelen, daarmee kantelt de heli mee, dat moet weer opgepikt worden door de sensors, dat signaal verwerkt door de regeleenheid, doorgegeven aan de servo's, en die moeten ook eerst reageren. Dit alles neemt gauw twee a drie rotoromwentelingen (bij 1800 RPM en een pulsfrequntie van 50 Hz) in beslag, als het niet meer is.
Dan heeft de rotor nog ongeveer een a twee omwentelingen nodig voor er een reactie is. En als DAT allemaal gebeurd is, is er pas een correctie.....

Een flybar blijft gewoon achter als de mainblades uit hun baan raken, dus die reactie is er binnen een halve rotoromwenteling....

Het is dat je bij een FBL systeem met de gain vrij veel kunt bereiken, maar een GOED flybar systeem vliegt met een goede piloot en weinig wind zichtbaar rustiger. Zodra het gaat waaien of vlagerig word, is dat overigens ook weer over.
Ik geef toe, een FBL rotor zonder electronica hou je met de hand niet zo rustig als met een electronische stabilisatie, maar een barred rotor draait écht rustiger. Het verschil is wel maar vrij klein hoor, maar het is er echt.....

Groet, Bert
 
als ik het dus goed begrijp is de enige functie van de flybar om de stuurinputs te dempen? Al denk ik eerder dat het vergelijkbaar is met een veer, de flybar komt namelijk altijd weer haaks op de hoofdas en met alleen een demper zou dit niet het geval zijn.
Feitelijk is de flybar dan een PI controller zonder feedback

Demping zit weer in de rubbers op de kop.

Dit voorgaande verklaart voor mij (mits het klopt) waarom een rigid heli zonder electronica zenuwachtiger vliegt. Deze geeft namelijk ook hoogfrequentere stuurinputs door aan de kop.
Ik vraag me echter af hoe de transfer functie van de kop met helimassa eruit ziet. Hiermee bedoel ik, bij welke frequentie aan de sticks jengelen van een rigid heli reageert de heli niet meer op de stuurinput. Dit is vergelijkbaar met een auto, wanneer je snel op en neer stuurt blijft de auto rechtuit rijden. Terwijl als je rustig dezelfde uitslag maakt zal de auto wel degelijk slingeren.
Stel dat de auto bij 50Hz pas niet meer reageert op stuurinputs en je monteert een flybar waardoor deze al bij 25Hz niet meer reageert dan rijdt je auto rustiger.
 
als ik het dus goed begrijp is de enige functie van de flybar om de stuurinputs te dempen? Al denk ik eerder dat het vergelijkbaar is met een veer, de flybar komt namelijk altijd weer haaks op de hoofdas en met alleen een demper zou dit niet het geval zijn.
Feitelijk is de flybar dan een PI controller zonder feedback

Demping zit weer in de rubbers op de kop.

Dit voorgaande verklaart voor mij (mits het klopt) waarom een rigid heli zonder electronica zenuwachtiger vliegt. Deze geeft namelijk ook hoogfrequentere stuurinputs door aan de kop.
Ik vraag me echter af hoe de transfer functie van de kop met helimassa eruit ziet. Hiermee bedoel ik, bij welke frequentie aan de sticks jengelen van een rigid heli reageert de heli niet meer op de stuurinput. Dit is vergelijkbaar met een auto, wanneer je snel op en neer stuurt blijft de auto rechtuit rijden. Terwijl als je rustig dezelfde uitslag maakt zal de auto wel degelijk slingeren.
Stel dat de auto bij 50Hz pas niet meer reageert op stuurinputs en je monteert een flybar waardoor deze al bij 25Hz niet meer reageert dan rijdt je auto rustiger.

Niet helemaal: In het geval van stuurimput: De flybar "corrigeert" de stuurimput zodanig dat de heli een consistente rollrate vertoont op een gegeven stuurimput. Als je electronica-loos rigid vliegt, merk je dat de reacties van de rotor wat afhankelijk zijn van de omstandigheden; de Flybar vlakt dit af.

In het geval van een windvlaag, dempt de Flybar inderdaad het effect van de windvlaag wat. Een stabistang met alleen maar gewichtjes, zou dit beter doen, maar die heeft weer teveel nadelig effect op het stuurgedrag.
Vario bijvoorbeeld heeft zo'n kop met alleen maar gewichtjes, maar die MOET demping in het draaipunt hebben, anders is hij niet stuurbaar (genoeg).
Als je het in meet en regel termen wilt uitdrukken, dan zou een flybar met alleen gewichtjes een pure P regelaar zijn, en een flybar met niet aangestuurde paddels P met feedback, een paddelstang met aangestuurde paddels PI mét feedback
EDIT: overigens, als je een flybar met alleen gewichtjes zou nemen (puur en alleen een flybar, we laten de rest van het mechanisme even buiten beschouwing), en je kantelt de rotor-as, dan duurt het tamelijk lang voor de flybar weer haaks op de rotor-as staat. Zou je het kantelpunt nu gaan dempen (bijvoorbeeld héél dik vet in de lagers stoppen) dan gaat dit "richten" véél sneller. Paddels vertonen deze demping vanwege hun aerodynamische vorm, vandaar dat een flybar met paddels soepel moet bewegen, en een flybar met gewichtjes gedempt moet zijn om goed te kunnen vliegen (geld niet voor de kleine FP-heli-tjes, maar daar zit weer een heel ander mechanisme achter, dat heeft te maken met het gebruikte bladprofiel van die kleine FP-tjes).

De dempingrubbers in de kop, hebben een andere functie: die brengen gewoon het kantelend moment van de rotor over op de rotor-as, en doen dat met enige flexibiliteit om vibraties in de heli zelf te voorkomen.

Ik denk dat je met het frequentieverhaal er grotendeels naast zit.
Het vergelijk met de auto kun je gewoon domweg niet maken omdat dat effect in de eigenfrequentie van de zijdelingse vervorming van de banden zit. Monteer je stuggere banden, of pomp je ze harder op, dan verandert dat al.
Bij een heli kun je eventueel stellen dat een wisselende stuurimput met dezelfde frequentie als "rotortoerental x aantal bladen" geen effect heeft, domweg omdat de heli minimaal "een omwenteling/aantal bladen" nodig heeft om überhaupt een reactie te kunnen vertonen, maar aangezien de paddelstang even hard draait als de rotor, denk ik dat dit geen zinvolle redenatie is.
EDIT: voor een stabilisatiesysteem zal dit mogelijk wél op kunnen gaan, omdat zo'n systeem "meet" aan de romp, en tussen rotordisc en rompr zit inderdaad vanwege die demperrubbers enige flexibiliteit. Waarschijnlijk dat om deze reden een FBL-kop die bedoeld is voor een FBL systeem, zo hard mogelijk gedempt is. Als piloot kijk je echter naar de rotordisc, en dan doet die flexibiliteit er op zich weer niet zo toe....

Dat een rigid zenuwachtiger reageert, heeft meer te maken met dat de paddelstang bij de eerste stuurimput iets meegeeft, en dit "meegeven" dus afwezig is bij een rigid: de reactie komt sneller op gang.
Het is mijn ervaring, dat het zenuwachtiger reageren van een rigid ten dele maar schijn is: de tijdsvertraging tussen stuurimput en reactie is korter, maar de reactie zelf is van vergelijkbare rollrate. M.a.w. als je alle EXTERNE invloeden weglaat stuurt een rigid directer en preciezer. Aangezien wij "maar" mensen zijn, kan dat soms té precies en direct zijn, en dan noemen we dat "nerveus". Ben je er eenmaal aan gewend, dan blijkt het reuze mee te vallen.

Groet, Bert
 
Laatst bewerkt:
Interessant draadje; bedankt voor het leesplezier alvast!

Ik heb zelf een flybarless Walkera V120D01 (de FP dus) en probeer de werking van dat systeem beter te begrijpen.
Ook heb ik de ontvanger/3-axisgyro van de Walkera UFly-S (de RX2435) als test op m'n Guru-Z (ook een FP dus) gezet. Ik ben hiermee nog aan het experimenteren. Walkera maakt dus zelf wel onderscheid tussen flybarless en 3-axisgyro.

Kan iemand nou eens omschrijven wat het verschil is tussen een FBL-unit en een gyro? Als we even de CP-heli's vergeten (je moet dan mixen met je FBL-unit), zou je dan bij een FP met 3 losse gyro's het zelfde effect kunnen hebben als een FBL-unit, of wordt er iets heel anders gemeten (misschien versnelling vs. hoekverdraaiing?)
 
een gryo is iets om hoeksnelheid mee te meten. Een FBL unit heeft 3 gyros om dus de snelheden over alle hoeken te meten.

Ik vermoed dat je op een FP gerust 3 gyros kunt plaatsen om ook een FBL unit te vormen. Zolang er idd maar niks gemixt hoeft te worden.
 
Back
Top