vrije vlucht sportmodel met electro aandrijving

FOX35

PH-SAM
Met Jan Bakker ben ik bezig geweest om een sportmodel, die voor een klein dieseltje ontworpen zijn in de jaren '50-'60 (meestal koddig uitziende hoogdekketjes, denk aan de Tomboy en de Cardinal), uit te rusten met electroaandrijving, dit i.v.m. ons bezoek aan de Engelse Nationals, waar in de schemering altijd met sportmodellen wordt gevlogen.

Hoewel ik een echte dieselfan ben heeft electro voordelen: het model blijft schoon (bij diesel wordt het altijd een vettige smurrie), als je de aandrijving eenmaal onder controle hebt is die probleemloos (diesels starten soms slecht, lopen onregelmatig, of ze slaan af of lopen juist veel te snel of te hard, waardoor je veel te ver moet lopen om het model op te halen), en het allerbelangrijkste: het maakt vrijwel geen lawaai, zodat je er mee moet kunnen vliegen op de in ons land erkende vrije vlucht terreinen waar ook met A2's en Wakefields mag worden gevlogen.

Er zijn twee mogelijkheden, de ene is om een borstelmotorje en NiCd of NiMh accu's te gebruiken die je voor elke vlucht even volpompt, en wel zo lang dat het motortje 10-20 seconden voldoende stuwkracht geeft. Dit is een goedkope manier, maar zorgt wel voor hoge belasting voor je accu's, en het laden kost tijd (denk aan ongeveer een minuut). De aandrijving zal relatief zwaar zijn ten opzichte van het dieseltje. Het gevaar bestaat dat je motor kan doorbranden als het landt (crasht) terwijl de motor nog loopt. Een zekering zou dat kunnen voorkomen.

Wij kozen echter voor de wat lastiger weg van aandrijving door een borstelloos motortje en LiPo-accu's. Dit is een veel lichter, maar wel kostbaardere setup. Voor het laten lopen van een borstelloze motor is een (RC-)regelaar nodig. Die regelaar moet worden aangestuurd, bij RC door een ontvanger, maar bij ons door een timer. De lipo's mogen niet beneden een bepaalde spanning ontladen worden. Je mag ze dus niet leegvliegen. Ook daar is de timer voor. Voordeel is dat je met één volle LiPo meerdere, waarschijnlijk zelfs tientallen vluchten kunt maken. KWestie van model ophalen na de vorig vlucht, knopje drukken, tegen de wind in lanceren en daar gaat hij weer!

De timer is het grote probleem. Die zijn nog niet commercieel verkrijgbaar. Wij hebben het geprobeerd met een voor electro LB door de fransman J.M. Piednoir gemaakte timer, die echter niet volgens de op internet staande gebruiksaanwijzing te programmeren bleek. Mijn model (een KeilKraft Bandit) kon daarom niet vliegen. Jan had een Hepcat van electro voorzien, en er voor de zekerheid een mechanische timer op gemaakt (oorspronkelijk een cut-off brandstoftimer, die nu een micro switch uitdrukt). Als we de electronische timer constant aanzetten door hem onder de vleugelelastieken te klemmen, konden we met de mechanische schakelaar vliegen.

Niet echt de bedoeling, maar het vloog wel. Ik ben net terug van de nationals in Engelaned en de Hepcat ging daar fantastisch! En geen lawaai natuurlijk. Ik heb nog een speciaal voor mij gemaakte electronische timer liggen om uit te proberen (lukte niet meer voor de Nats), we hebben daar spullen en een schema op gedaan voor een andere benadering (met een Fet die door een condensator wordt getimed en waarbij je het toerental instelt met een servotester), en informatie gekregen voor nog weer een andere benadering. Zodra ik een succesvolle setup heb zal ik daar wel over berichten.


Ik verwacht overigens dat ook rubbermodellen met deze systemen uitgerust kunnen worden. Net als diesel heeft rubber natuurlijk zijn charmes, maar dat hoeft niet te betekenen dat je niet bepaalde modellen electrisch kunt aandrijven. Hopelijk betekent dit een opleving voor vrij vliegende sportmodellen.
 
Fox, je noemt 2 mogelijkheden maar er is nog een derde (en vast nog veel meer). Je kan een borstelmotor en Lipo nemen wat het voordel heeft dat er geen motorregeling nodig is, maar slechts een timer en een lipo-saver. Voor de timer voldoet de schakeling van de condensator en de FET. De FET is ook te gebruiken om af te schakelen wanneer de spanning onder de 2,5 (?) volt komt. Dit is denk ik met een paar weerstanden en 1 transistor te regelen. Dit maakt de elektronica een stukje simpeler en goedkoper.

BTW, hoe was het in engeland bij de nationals? Heb je de foto's op SFA al gezien hiervan?
http://www.smallflyingarts.com/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1188173626
 
Zulke mooie foto's heb ik niet kunnen maken (als op SFA). Die van mij moet ik nog op de PC zetten, druk druk druk! Het was een fantastisch evenement. Grappig dat ik voor een belangrijk deel naar de RC en CL Nats ga voor vrije vlucht: het sportvliegen in de schemering, het indoorvliegen in de hangar en het kopen van spullen die je hier niet makkelijk kunt krijgen. Als je het sportvliegen op de Nats nog nooit hebt meegemaakt moet je de trip toch eens maken, altijd in het weekend voor de laatste maandag in augustus (bank holiday) en al een jaar of 10 steeds op RAF basis Barkston Heatb bij Grantham in midden Engeland.
Een borstelmotor met Lipo is inderdaad een mogelijhkeid, maar borstelloze motoren zijn tegenwoordig niet zo duur meer, zijn lichter, krachtiger (zodat je met een kleinere kunt volstaan) en zuiniger dan vergelijkbare borstelmotoren. Ook worden de borstelloze motoren steeds kleiner.
 
Bruno van Hoek (onder deze naam op forum) gebruikt een timer in zijn elektro lijnbeturings vliegtuig. Mischien ook voor deze toepassing bruikbaar.
 
Ik doe ook aan lijnbesturing en ken Bruno goed. Ik weet dat zijn timer speciaal voor hem gemaakt is. Ik heb ook timers voor LB electro en een timer die ingesteld is voor vrije vlucht, ik heb alleen nog geen kans gehad die te gebruiken.
 
Waar ik jullee even op attent wil maken is een discussie bij SFA over timers voor electro FF met Lipo's. Een van de SFA-leden (Ale) is een timer aan het ontwikkelen voor dit doel om deze op de markt te brengen en vraagt inbreng van geïnteresseerden. Toen dacht ik dus aan deze oude thread. Je vindt deze discussie op: SFA Forum

Wat betreft de timer van Ale, het lijkt mij een leuk ding worden. Het wordt iets dat klein en licht is, alleen de motor aan-uit kan doen, de LiPo-batterij spaart en niet te veel kost. Als hij inderdaad zoiets kan maken kan dat een wereld aan mogelijkheden openen. Misschien ook wat voor elektro LB?

Wout Moerman wrote on Aug 28th, 2008, 2:20pm:
What would I like on a FF timer?

- low price
- easy adjustable running time
- LiPo saver for single cell LiPo's, so that it shuts down before the voltage of the LiPo is getting to low and damages the battery.

This would be about as simple as a Mosfet timer but with an added LiPo saver function.

That's about all I need (on the moment). Would be great to have something like that available!


Hey, ask and you shall receive.
At the moment the battery level indicator is all that's left to do, I mean, I have a solution for that already but I'm looking for something even better.
As for price, I'm not sure, I really, really, reaaaallly would like to sell this things for 10 US dollars, certainly not more than 15; I honestly want to do something anyone can afford. I still have to accurately evaluate the parts cost and, most importantly, how much work it takes to assemble an unit.
As for ease of setting the time, how about you hold the timer trigger for 1/4th of your desired time (i.e. want a 20 second run, hold down for 5 seconds), quickly tap the button twice and off you go. There's a 5 second arming time before the motor starts, then a 2 seconds long soft start when the motor revs up, a full power phase and then a 1 second slow stop. Does this sound good?

Now a question, what kind of connections you think it should have for the motor and battery, I have several options but I'd like some input from all of you. Wire leads?, small sockets, magnetic, pads for soldering your own leads? So far I'm thinking about making them with pins for the battery and motor and include a pair of matching sockets with leads attached so you can use them to hook up your own battery and motors.
De Zombie kan dit ook en is natuurlijk prachtig, maar te duur en complex voor buiten mee te vliegen.

Wie goede ideeen heeft kan ze op het SFA-forum zetten, of ze hier plaatsen en dan sluis ik ze wel door naar Ale.
 
Een timertje is supereenvoudig zelf te maken met een relaisje, een transistor, een condensator en een weerstandje.

Althans, als ik het goed begrijp, is wat jullie nodig hebben niet meer dan een motor die een relatief korte tijd volgas loopt en dan uitgaat, toch?

Met een beetje electronicakennis is dit vrij eenvoudig te maken.

Benodigd:

motor, regelaar, lipo
servo-tester
relais, condensator, weerstand, transistor

Dan sluit je het geheel aan. Lipo->regelaar->motor. De servo-tester sluit je op de regelaar aan, standje volle uitslag. Nu heb je een setup die, zodra je de lipo aansluit, vol gas gaat.

Dan zet je tussen lipo en 'de rest' een schakelingetje met het relais, de condensator, de weerstand en de transistor, die een minuut schakeltijd heeft. Dus na een minuut is de condensator door de weerstand zo ver ontladen dat hij onder de schakelspanning van de transistor komt, die dus schakelt en daarmee het relais omschakelt, waarmee de spanning voor je aandrijving wegvalt.

Een andere mogelijkheid is het om de servo-tester in kwestie een beetje aan te passen, zodat die de timing doet.
 
Een relais? Heb ik ook wel eens aan gedacht, maar dat is voor mijn toepassingen toch echt wat te zwaar. Denk voor mijn toepassing aan een schaal of sport model met een totaal vliegend gewicht van rond de 20 gram en een spanwijdte van 40 a 50 cm.
Inderdaad hoeft de timer alleen te bepalen hoelang de motor volgas loopt. Als daarnaast de LiPo ook wordt beschermd is dit voldoende om als vrije-vlucht timer te worden gebruikt. Maar dan graag wel met een totaal gewicht van een paar gram, en een kostprijs van een paar euro.

Een timertje is supereenvoudig zelf te maken met een relaisje, een transistor, een condensator en een weerstandje.
Klopt, en als je de juiste soort transistor neemt (MOS-FET) dan is het relais zelfs overbodig. Alleen is er dan geen bescherming voor de LiPo.
 
Bart,
Die :: RC Electronics :: timer kende ik nog niet. Voor mijn toepassing is dit niet geschikt, maar wie weet wat ik in de toekomst nodig heb. Weet jij toevallig wat deze kost?

Ron,
Ook hier geldt dat deze voor mijn toepassing niet geschikt is, wel een mooie ontwikkeling.
 
Goed nieuws van het timer front, Ale heeft succes geboekt en gaat mij een timer sturen om door mij te laten testen :D. Uiteraard hou ik jullie op de hoogte.
It's working! I just tested the stalled motor safety and it seems to work fine, if the motor is stalled for at least one second it shuts down.

So...

-Motor stall safety. Check
-Timer (duh!). Check
-Memory. Check
-Low battery shutdown. Check

I'm affraid the power setting function is more than the microcontroller can handle, I just ran out of pins to plug things in. Well, actually there's one last pin I could tap to, but if I set it as an input then I can't reprogram the chip. Well, perhaps I could make something simple and (from my part) idiot proof and put a switch on it so that the timer would have two flight profiles, full power and some kind of rubber torque discharge curve, ramp up quickly to full power, drop slowly and then drop fast at the end.
I'll have to think about it.

I think that's a wrap, I'll make a PCB and assemble a test item to see that everything goes OK and then I'll make a couple more and send to other people to act as testers.
Who would be interested in being a test pilot for one of the timers? I need someone who would put it through its paces and see if there are any bugs I've missed or any improvements to be made.
 
Ik heb gisteren het present exemplaar van de nieuwe timer ontvangen. Ongelooflijk klein en licht. De timer zelf weegt 0,97 gram, maar met de draden en schakelaartje die er alvast aan zijn gezet weegt het al 1,47 gram.
Ik ga met een defecte X-twin (kapotte ontvanger) en deze timer een modelletje bouwen om dit uit te proberen, de LiPo en de motortjes zijn nog in orde.
 
Wat doet deze timer allemaal? Net zoiets als de zombi? Ik moet namelijk nadenken voor een plan b voor mijn Short Scylla, als hij niet op rubber omhoog wil.
Wat gaat deze timer kosten?

Kevin
 
De kosten zijn nog onbekend, maar Ale hoopte iets te ontwikkelen wat voor 15 dollar verkocht kan worden. Je kan dan looptijd instellen, hij heeft een soft start waarbij hij in 2 seconde naar vol vermogen gaat en je kan dan instellen om tot het eind van de looptijd vol gas te hebben (vooral voor outdoor) of na een piek van vol vermogen gas te laten minderen. Deze 2 powercurves zijn voorgeprogrammeerd en NIET instelbaar.

Meer info op het SFA-forum: SFA Forum
 
Misschien wel, ligt aan afmetingen en gewicht van je model. Deze timer werkt op 1 lipo, dus 3,7 volt, en kan maximaal 3 ampere verwerken. Dat is ruim voldoende voor vier 6 of 7 mm motortjes. Dan moet je denken aan een model van 50 gram verwacht ik.
 
Dank je Ron!
Het voordeel van een gekochte timer is wel dat je niet zelf hoeft te etsen, solderen en programmeren. Laat meer tijd over voor het bouwen van vliegtuigen, en natuurlijk het vliegen hiermee. Mijn exemplaar van de BirdBrain timer is nog een pre-productie model. Ale wil het gewicht uiteindelijk nog wat terug brengen.
 
Het heeft door omstandigheden even geduurd, maar ik heb de timer nu kunnen aansluiten en testen! Ik heb een defecte X-twin gedemonteerd. De motoren en LiPo waren nog in orde en deze heb ik nu met de BirdBrain gebruikt. Hiervoor heb ik de onderdelen op een stukje balsa geplaatst. Deze komt op een pylon te staan welke op een vliegtuigje kan worden gemonteerd.
pc088929.jpg


De draden zijn nu sterk ingekort. Aan de blauwe draden zit de schakelaar om te starten, maar met deze schakelaar is ook de looptijd in te stellen. De schuifschakelaar op de print is om de powercurve in te stellen: de hele tijd volvermogen, of start op vol vermogen en langzaam terug naar 60%. In beide gevallen start de motor na een paar seconde rust en heeft hij een soft starrt en soft stop. Hierdoor werkt het echt heel soepel. Het geheel werkt voorbeeldig en nu hoef ik "alleen nog maar" een vliegtuig ervoor te bouwen.

Hier is de timer op de weegschaal, 1,47 gram met draden en stekkertjes. Zonder deze toebehoren weegt hij 0,9 gram.

birdbrainweight.jpg
 
Back
Top