Topic: FPV experimenti (Read 339548 times) previous topic - next topic

Napokon sam se opet stigao pozabaviti novim-starim FOTONOM 2. Prije je bio u "twins" formi s dva repa a sad sam ga opet pretvorio kao u klasičnu jedrilicu. To sam napravio već prije, samo je trebalo malo ojačati središnji segment krila. Iskoristio sam one aluminijske štangice s prethodnog FOTONA i napravio potpornje koji sad dosta ojačavaju središnji dio krila. Ta jedrilica je zapravo vrlo velika s rasponom krila 3,2m i masom od 5383g uz bateriju od 20Ah (1186g). Ideja je iskoristiti još malo ta krila s ugrađenim FNP da još malo ispitam dobitak od sunca. Iako su FNP već malo nagnječeni i oštećeni na par mjesta, mislim da mogu još dobro poslužiti za malo experimentiranja u proljeće i ljeti. Sva elektronika je s prethodnog FOTONA. Novi je motor (inruner) s sklopivim propelerom i horizontalni i vertikalni stabilizator. Horizontalac je površinom manji nego prije ali je udaljeniji od krila što bi mu trebalo dati dobru učinkovitost u uzdužnom upravljanju (pitch). Evo par slika i ECALC izračune. U ECALCU sam pod veličinu baterije stavio kao da je 4S 6P iako je 4S 4P. To bi trebalo nadomjestiti doprinos FNP. Osnovna ideja je probati letjeti ovim modelom što duže uokolo baze na najviše par km udaljenosti. Dakle miran, stabilan let s minimalnim gasom, koji još uvijek omogućuje održavanje određene stalne visine. Pritom bi trebalo paziti uvijek na najbolju insolaciju i pratiti prinos na ugrađenom ELECTRIC TESTERU.

U ruke mi je dospjela logaritamsko-periodična antena AARONIA 7025X koja služi inače za EMC (ispitivanja elektro-magnetske kompatibilnosti električnih uređaja i opreme). Ova antena je širokopojasna i dobra je za sve frekvencije od 700MHz do 2,7GHz (SWR je manji od 1:2 u cijelom rasponu, odnosno tipično čak samo 1,35, kolko sam izmjerio). Ima odličan odnos naprijed-natrag i oko +/- 40° usmjerenosti u vertikalnoj ravnini (za -3dB). Dobitak ove je 5,2 dBi prema podacima s priloženog CD-a tj. 3,05dBd što je dvostruko bolje od dipol antene. S priloženim malošumnim pojačalom trebala bi imati dobitak od 44 dBi ali pojačalo je netko zeznuo pa pojačava samo 8dB !!! U svakom slučaju dodao sam svoje malošumno pojačalo od MINI-CIROUTS-a i SAW filter i 10m dvostruko šildanog koaksijalca koji ima malo gušenje pa sam se malo zaigrao s mjerenjem. Ideja je naravno da posluži kao antena bazne stanice za FPV. Evo par slika i linkova na karakteristike antene.
http://www.youtube.com/watch?v=W8It-o_D1Ic

https://www.batronix.com/files/Aaronia-AG/Antennas/HyperLOG_7025_Datasheet_EN.pdf

Još malo o izvedenim mjerenjima s AARONIOM. Mjerio sam najprije samu antenu s dodatkom SAW filtera i to tako da sam puštao sa signal generatora(preko dipol antene) sve slabiji signal i promatrao na analizatoru spektra(SA). Negdje na -40dBd (100 nano Wata na ulazu antene) signal je bio oko -75dBd (na SA odnosno kao na VRx-u) tj. jedva vidljiv.S obzirom na osjetljivost ovih naših standardnih VRx-ova od najviše -85 dB, pretpostavljam da bi tako slab signal s VTx-a davao već vrlo slabu sliku. Stoga sam uzeo tu vrijednost snage u izračun prema formuli za "gustoću snage". Udaljenost antena je bila 2m. Kad sam dobio vrijednost gustoće snage na 2m onda je bio zadatak odrediti na kojoj udaljenosti bih dobio istu gustoću snage za 1W na ulazu antene. Ispalo je da bi to bilo otprilike na 6336m tj. antena bi trebala dobro služiti do te udaljenosti...Isto sam poslije izmjerio i izračunao uz upotrebu pojačala (LNA od MINICIRCOUTSA-ima više od 20dB pojačanje) i dobio udaljenost od oko 63km...Evo par slika i izračun... Iz formule se vidi da jakost signala opada s kvadratom udaljenosti što u praksi znači npr. da bi za dvostruki domet modela trebao četiri puta jači VTx ili isto toliko pojačanja na prijemnoj strani...

Jučer sam napravio hardtest Fotona tako da sam ga zazipao za ogradu balkona i izložio suncu. Pustio sam ga da "vrti" dok nije potrošio skoro cijelu bateriju tj. od 16,8 do 11,4V. OSD je izmjerio 15,1Ah a sunce doprinjelo s nekih 3,15Ah (oko 20%). Sunca je bilo cijelo vrijeme ali nisko i pomalo zamućeno više-manje. Pustio sam ga da vrti s 10A ali za let bi mu trebalo sigurno više. Najveća struja iz solara tj. MPPT DC/DC pretvornika je bila oko 2,3A. E tu sad nisam siguran dal je tolka bila zbog uvjeta osunčanosti ili su kumovala oštećenja na FNP-ovima pa bi bila inače veća struja. Avion je bio gotovo u horizontali (središnji dio krila). Lijevi dio krila je bio u povoljnijem a desni u nepovoljnijem kutu izloženosti suncu. S obzirom da su svi FNP-i spojeni u seriju, onda je i struja manja tj. onakva kakvu može generirati najnepovoljniji FNP.https://www.youtube.com/watch?v=dmOY9azXcnI

Nabavio sam VTX/VRX u opsegu 500 MHz. VTX ima deklariranu snagu od 4W a VRX osjetljivost od -80dBm. Jednostavno nisam mogao odoljeti da si to naručim i isprobam iako mi mijenja dosadašnju koncepciju video linka (1010 MHz). S obzirom da je frekvencija upola niža a snaga VTX-a tri do četiri puta veća, mogao bi se očekivati brutalan domet s još uvijek relativno kvalitetnom slikom. U setu su i dvije dipol antene na kojima piše 520 MHz. Inače set ima 8 kanala, od 460, 490, 500, 520, 540, 560, 580 i 600MHz...Sad bi samo još trebalo napraviti  malo usmjereniju (možda 10 elementnu) yagi antenu za VRX. Istina da je ovo frekventno područje blizu 433MHz od RC linka pa bi trebalo promotriti dal si možda donekle smetaju...VTX ima 5 žica-crvenu i crnu za napajanje (samostalno) i opet tri u konektoru koje mogu ići direktno u kamericu ili autopilot (opet crvena,crna i žuta za video) a VRX ima četiri žice (crvena i crna za napajanje a video je bijela). Koliko sam vidio postoje i VTX za 2W i 5W...

Ispitao sam na stolu KIMPOK-ov set VTx i VRx da se uvjerim dal uopće radi, koliko troši i koliko se VTx grije. Na kanalu CH3 tj. 520 MHz VTx ima snagu na lažnoj anteni od 35,42 dBm (30 dB prigušenje lažne antene + 5,42 dBm koliko pokazuje analizator) bez modulacije, odnosno spojene kamerice. To je snaga od 3483 mW, odnosno 500 mW manje od deklariranih 4W i tako je približno na svih 8 kanala. Manje jest ali još uvijek jako puno...VTx troši 0,968 A struje kod 12 V a kad mu se spoji i kamerica 1,016 A tj. oko 12 W iz izvora. Slika na VRx-u je dobra (standardna). VTx se grije na nekih 40°C nakon 10-ak min rada što nije previše, valjda i taj ugrađeni ventilatorčić odrađuje ponešto. Namjerno sam ga postavio tako da je gotovo poklopljen ispod...na model bih ga ipak postavio da gleda gore prema van pa bi hlađenje bilo vjerojatno bolje. Još kad se uzme i strujanje zraka (zbog leta) niz rebra kučišta, nebi trebalo dolaziti do pregrijavanja. Evo i par slika na kojima se vide i "oscilogrami" tj. pojas frekvencija koje zauzima modulirani i nemodulirani signal VTx-a..

Dipol antene koje su došle u kompletu s VTx/VRx su za frekvenciju 520MHz (CH4) ali samo ako se saviju u "VE" antenu. Kao ravni dipoli najbolji SWR imaju oko 500 MHz (CH3). Inače na VNA se najbolje vidi da im je SWR sve bolji kod viših harmoničnih frekvencija. Uglavnom za VRx bi bilo najbolje napraviti 10 elementnu Yagi antenu.

Složio sam još jednu batku od 21700 ćlanaka. Trebala bi mi služiti u proljeće na FOTONU da ga lakše uravnotežim. Složio sam je ovaj put kao "ciglicu" ali isto u formi 4S3P. Kod struje 12A dala je 15,6Ah do 11,4V. Inače tipični kapacitet jednog članka je 5570mAh i dala bi sigurno i 16,5Ah kad bi bila pražnjena s 1 do 2A. Ima masu od 922g.  Evo par slika...

Čekajući stabilnije vrijeme s puno sunca, da mogu ići na livadu isprobavati novog FOTONA, krenuo sam lagano s novim solarnim projektom. Našao sam na netu neobičan projekt solarnog aviončića dvojice japanaca. Dali su mu naziv TOBY, a glavna neobična karakteristika ove "jedrilice" je trup, koji je zapravo i krilo. Prednost ovog designa je što se dobije velika površina za solarni panel (FNP-e) a trup ujedno značajno povećava uzgon. Oni su napravili aviončić kompletno od balze s karbonskim ojačanjima krila a ja bi ga radio od stiropora ali krila bi imala ramenjaču od karbonskih cijevi vanjskog/unutarnjeg promjera 18/16mm prvih 1m i 16/14mm prema vrhu krila (45cm). Nosač krila će biti od jelove letvice koja će biti ojačana karbonskim trakama (naročito utori za prihvat krila, koji ujedno osiguravaju nagib od 3°) Ali evo par slika...

Izrada TOBY-ja polako napreduje. Napravio sam šablone rebara potrebnih za izrezivanje krila i trupa pazeči da budu oko 1cm duže od potrebnih dimenzija. To je bitno da ne bi izlazne ivice krila bile preoštre. Središnje krilo-trup ima zaista ogroman profil, tako nešto sam sad prvi put izrezivao. Ove velike šablone sam po rubovima optočio aluminijskom ljepljivom trakom da cekas (vruća) žica lakše klizi. Inače šablone sam izrezao od ploče MDF koja je malo "jača" od kartona pa je svakako dobro rubove optočiti al trakom da vruća žica ne pali-prodire u materijal i stvara probleme (zapinje) kod povlačenja vruće žice. Temperatura cekas žice je bila između 264 i 290°C ovisno o naponu i struji. Treba malo experimentirati s temperaturom žice ovisno o gustoći stiropora, da lagano klizi kroz stiropor ali ne da ga previše-prebrzo topi. Koristio sam stiropor EPS 100 za krila  i 15 cm debelu ploču gustoće 14kg/m3 za trup-krilo. Masa svih izrezanih dijelova za sad je 977g.

Radim kostur i kanale gdje će biti uglavljen-zalijepljen. Sve smišljam praktički u hodu, pazeći da ne pogriješim u koracima. Potrebno je sve pažljivo ucrtati i izdubiti u stiroporu. Trup-krilo ili tzv. "lifting body" morao sam napraviti iz dva dijela da lakše uglavim "kičmu" a i ploče stiropora su široke 50cm pa ne bi išlo iz jednog komada jer je širina trupa 60cm. Za dubljenje kanala u stiroporu opet sam morao napraviti dvije nove "dubilice" potrebnih dimenzija. Prihvat-utore gdje sjedaju ramenjače krila zatvorio sam tankim šperpločama. Stražnji V stabilizatori bit će vijcima pričvršćeni na jelove letvice koje su "okovane" na krajevima. Letvice ulaze dublje u trup i lijepe se za "kičmu" pa će trebati pokriti-popuniti kanale trakicama stiropora ili balze...

Trup je dobro ispao, plankirao sam mu izlaznu ivicu dvostrano s balzom 0,8mm (5 cm širine) da ne strada, jer je oštra i tanka. Napravio sam još jednu dubilicu stiropora promjera 17mmm da mogu izdubiti kanale za smještaj karbonskih cijevi-ramenjača. Koristio sam PU MAX kojeg sam dobro razmazao u kanal i po karbonskim cijevima. Cijevi sam malo ohrapavio brusnim papirom da ne budu glatke tj. da se ljepilo bolje prima. Nakon umetanja cijevi, odozgo sam kanale zatvorio trakicama stiropora (onaj ukrasni od 5mm debljine od kojeg se rade zidne i stropne obloge-vrlo je zahvalan za obradu i rezanjem i brušenjem) i nakon sušenja prebrusio na ravninu profila krila. Baš sam zadovoljan krilima, iako su iz dva dijela sve se dobro i čvrsto drži na tim karbonskim cijevima. Trebat ću još svakako ojačat izlazne ivice i rubove, pozabavit se aileronima, servom...klasika...Krila za sad imaju 272g, a oba sa trupom 1730g...Uglavnom TOBY polako poprima formu. Sad sam u maloj dilemi od čega napraviti "V" rep ali najizglednije je da će biti od 5mm ploče balze...

Iako nisam u zadnje vrijeme izvještavao o napretku radova na TOBY-u, ipak sam pomalo svaki dan radio. Napravio sam "V" repna kormila od 5mm balze ojačane 1mm šperpločom i duraluminijskim nosačima. Morao sam rep dodatno učvrstiti karbonskom štangicom, tako da se sad drži za trup u tri točke. To mu daje puno veću strukturalnu čvrstoću. Napravio sam gnijezda za serva na krilima i repovima, izdubio još potrebnih kanala uzduž trupa i krila i izdubio mjesto za AP, RCRx, GPS i ostalu elektroniku po potrebi. Napadne i izlazne ivice krila ojačao sam karbonskim trakama. Ugradio sam dodatne drvene štangice-valjčiće (20cm) u krila. Oni služe za točan prihvat i pozicioniranje krila na trup. Zbog toga je trebalo ugraditi u trup i kockice balze s rupom. Odmah do njih su i "šahtovi" za prihvat konektora serva i kasnije energetskih kablova sa krilnih FNP panela. Bočne strane trupa- "lifting body-a" ću poklopiti s 2-3mm balzom tako da će kanali biti pokriveni, trebam još plankirati balzom i napadnu ivicu trupa pa onda ide peglanje folije po svemu. Poslije toga ide ugradnja svih kontrolnih površina, serva...

I još par slika...