遙控模型 -- Audio Technique Blog: Helicopter

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2013年10月10日星期四

再戰 M120D01 2.5mm 主軸

2012/07/02 21:33

之前M120D01改用V120D02S零件, 其中主軸以原廠件加以包覆熱縮套管來加粗主軸的方式, 只能算是暫時性的解決方案.
在網拍上找到外徑 2.5mm 內徑 2.0mm 的銅管, 想說這東西直接套入原廠 2.0mm 主軸, 一定比熱縮管好, 於是下標了. 為了分攤運費還額外買了一隻 3.0mm 的, 呵呵! 網路購物就是這樣, 想盡辦法省運費結果多買了一堆用不到的東西!
東西到手了, 才發現 2.5 的內徑不是2.0 而是 1.5, 3.0 的內徑才是 2.0. 這下可好原廠主軸插不進銅管, 那不玩玩了?

一時興起一個天真想法, 就用 2.0mm 的鑽頭給他擴孔下去就好了, 結果才發現鑽頭永遠無法那麼精準的鑽進去, 頂多進去 2cm 再來銅管就破了! 宣告失敗!
因為 3.0mm 的銅管原廠主軸很容易塞進去, 所以又突發奇想將銅管夾於鑽床, 再用砂紙邊轉邊磨細, 不過好難把整隻磨的剛好 2.5mm, 宣告放棄.
正在沮喪自己怎麼老是做一些不會成功的事, 突然腦袋又一燈泡亮起, 真笨為什麼一定要把原廠主軸塞進銅管內呢? 直接用 2.5mm 銅管作主軸就好了! 於是將銅管裁成與原廠主軸一樣長度, 並按主軸原位置鑽孔及缺角的地方用線鋸稍微磨出一個缺口, 以銅管複製出一隻 2.5mm 主軸! 此時只要將主齒也改成 2.5mm 就行了.

另外裁一截 1.5mm 的鋼絲用來塞銅管的, 塗一些缺氧膠再塞進去, 以補強銅管強度.

主軸上下各有一 1mm 的孔為旋翼頭和主齒盤插梢孔, 鋼絲要短一點剛好避過這兩孔, 因為鋼絲不容易鑽孔. 這兩個插梢孔在圓滾滾的銅管上也不容易鑽, 我是將旋翼頭套上後用 0.8mm 鑽針穿進旋翼頭插梢孔這樣就很容易鑽進銅管, 完成後拔掉旋翼頭再以 1.0mm 鑽針將銅管孔擴大. 主齒端做法也一樣. 主齒軸孔也一樣用 2.5mm 鑽頭擴孔, 以符合新的主軸, 將來更容易換成 V120D02S 的主齒.

完成的 2.5mm 新主軸 (上) 及暫時沒用的 3.0mm 主軸 (下).
接下來就容易多了, 把所有零件組裝上去就成了.

完成後試飛, 因銅管的圓徑較熱縮管精準, 所以整體晃動小很多, 用熱縮管時雖然主旋翼無晃動, 但無論怎麼弄十字盤還是會輕微抖動, 猜想是熱縮管無法精準的讓每個圓週厚度都一樣所致. 使用銅管塞鋼絲應該是目前最好的解決方案了.

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2013年10月9日星期三

M120D01 改用 V120D02S 零件

2012/03/19 23:09

M20D01 在一次飛行中不幸撞牆, 橫軸打斷後兩支槳立刻噴出打得支離破碎, 即使是號稱耐用的改裝品Extreme 槳也是一碰就碎的亂七八糟, 感覺比原廠槳還不耐用. 這下飛機失事了, 既然要待料大修, 乾脆就把主旋翼和尾翼設法改用耐撞新機種 V120D02S 的零件吧.
V120D02S在機械結構上做了不少改進, 包括主旋翼軸由2.0mm改粗為2.5mm, 橫軸也改粗了, 旋翼頭總成及十字盤改為塑膠材質, 最重要的是兩片主旋翼改為彈性耐撞塑膠材質. 另外, 以往易壞的傘齒也將齒模改大, 預計較粗的齒比較不會崩壞了, 還有所有的拉桿球頭也都改大顆一些.
研究 RCTW 網站上關於舊機改V120D02S零件的討論, 知道若是舊版V120D02是可以直上新零件, 但是M120D01最大問題則是主軸長度和V120D02(S)不一樣, M120D01長很多不能直接代用, 這是最麻煩的部分,所以只能沿用原M120D01的主軸, 另想辦法裝上V120D02S的旋翼頭和十字盤.
經過仔細盤算決定進以下零件:
主旋翼部份: 1. 主旋翼 2. 主葉片夾 3. 主葉片夾軸承組 (料號: HM-V120D02S-Z-19) 4. 主翼橫軸 5. 主旋翼頭 6. 十字盤 7. 主體上下軸承組 (料號: HM-V120D02S-Z-20).
尾翼部份: 8. 尾葉片夾 9. 尾翼擺桿*2 (只要它的球頭, 為了改伺服機的球頭) 10. 傘齒組(大, 中, 小三顆只用大中兩顆) 11. 尾翼轉向組件, 即一般所謂的螃蟹夾, 也只用到兩隻蟹腳以取代舊蟹腳.
另外因為球頭尺寸不同亦需購買 12. 拉桿組.
以上總共12樣零件.
首先, 因為尾翼部份問題較少, 先從簡單的開始作. 尾翼主要是改尾箱內的兩個傘齒, 其次是尾葉片夾換成耐衝擊的塑膠品. 這兩樣都可直接代換, 傘齒換上後, 套在尾翼軸上的透明塑膠管要切短一點, 約6mm.

另外將新的螃蟹夾兩隻"蟹腳"拆掉, 原機螃蟹夾兩隻也"蟹腳"拆掉, 只將新的"蟹腳"裝上舊螃蟹夾上即可, 因為新的葉片夾球頭較大的關係. 這樣改裝不必換尾翼擺桿, 尾伺服球頭及拉桿變動最少.

左邊兩個為舊蟹腳, 球頭孔較小, 右邊兩個為新蟹腳, 球頭孔較大. 當然也可以將整個新的螃蟹夾換上, 這樣尾翼擺桿也得換上 (反正有買), 但是尾翼擺桿的球頭要裝上舊的小頭, 否則尾伺服拉桿也要換新的了.

尾翼改好的樣子

接下來改主旋翼, 首先要想辦法把 M120D01 的主軸改為 2.5mm 的, 才能和新的旋翼頭及十字盤相符合. 還是用我腦袋裏最容易取得的物品 -- 熱縮套管, 將它熱縮於原主軸上以加大直徑. 說起來容易, 但是得找的到適當厚度的熱縮套管才行. 原主軸直徑是 2.0mm, 所以試了 2.0mm, 2.5mm 的熱縮管結果收縮之後管壁都太厚, 最後乾脆把主軸帶去電料行去合, 原來尚未收縮的熱縮管 1.5mm 的就能套在 2.0mm 的軸徑上, 這樣不會收縮太多, 管壁也就不會變太厚了!

套管最好是透明的, 因為這種表皮最光滑, 才不會影響十字盤上下移動. 套管長度不要超過放主齒盤的地方即可, 因為主齒盤還是用舊的. 最簡單的長度就是從旋翼頭到主軸定位圈, 這樣只要能裝上旋翼頭及十字盤即可, 十字盤以下完全不動到.

但是我把套管稍作延長, 如上圖, 我想這樣主軸會比較強一點.

這樣主軸定位圈要用 2.5mm 鑽頭擴孔, 才裝的下加粗的主軸.

主體上下兩個軸承, 上面那個要換成內孔為 2.5mm 的.

看的出新舊主體軸承不同嗎?
接下來把旋翼頭和十字盤套上主軸, 旋翼頭的固定孔如果不改感覺旋翼頭會太高, 於是另外鑽一個 1mm 孔, 如下圖.

主軸直徑問題解決後就容易了, 接下來就一步一步組裝吧!

裝上葉片夾.
接下來把 CCPM 伺服機後方兩個球頭改用買來尾翼擺桿的球頭, 也就是換大頭, 但前方那個伺服機則不改, 因為這個拉桿特別長要沿用舊拉桿, 僅銜接十字盤那端的球頭環要換新的. 但是舊桿比較細, 裝新球頭環太鬆了, 試了幾種方法還是用水電用的止水帶纏在拉桿上再將新球頭環轉入效果最好.

看的出有一端球頭環換新的嗎?

最後將主旋翼總成和機體結合, 就改造成功了! 因為主齒盤沒改, 所以前方小傘齒也沒改, 只改尾翼兩個中大傘齒.

裝上新的耐衝擊主旋翼後可以試飛了.

試飛結果, 新的主旋翼比較窄, 風阻似乎也較小, 因為旋轉聲音小很多, 飛起來滿穩的. 接下來還有接收要改為 RX-2622V, 聽說會好飛很多, 但是一顆將近兩張小朋友, 有點花不下去, 先這樣飛一陣子吧!

第二次於白天河堤公園飛行

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M120D01 改 2S 動力

2011/12/08 19:08

M120D01 這隻機子入手後才驚覺原來這120級的小機飛行時數遠大於 450 SPORT, 因為可以在家裡飛. 450 SPORT 幾乎成了靜態模型.

這台 M120D01 原本就已經改用了 XTR 16300KV 的強力馬達, 動力沒什麼好挑剔了, 可是我一直覺的使用 1S 3.7V 的電池是一種缺陷, 因為低電壓之下, 要提升馬力電池就必須提供大電流, 也就是說 XTR 馬達是個耗電的傢伙, 以耗電流換取馬力. 大電流的缺點就是這麼小的機子就用到了12A的電變, 電線及接頭也都要注意, 不然功率損耗在電線上就划不來了. 除此之外3.7V經過電變的BEC, 已經沒有穩壓作用了, 因為BEC是5V穩壓器, 當輸入電壓小於穩壓輸出時, 就只是直通輸出而已, 還被穩壓器內的線路降了一點電壓. 因此接收機跟伺服機的電源也都在無穩壓的不穩定狀態下工作.
從實際飛行狀況來看, 機子偶會突然飛高飛低, 我就一直懷疑是BEC輸出電壓不穩造成的, 在網路上也看到有人提出 1S 下要加電容來解決電壓不穩問題, 不過我從技術觀點看, 將電池電壓提高才是根本解決之道. 因此將 1S 改為 2S 電池勢將必行. 但電池一改馬達也要換為低轉速的, 所以就一直想搞到一顆8000KV 的 HP-082S 的馬達來試試.
這顆指頭大小的馬達真不便宜, 超過我的西斯納飛機那顆450S大馬達的兩倍價, 以斤論價大小差好幾倍, 小顆馬達竟然是大顆的兩倍價真是花不下去. 所以還是等啊等機會買二手的. 皇天不負苦心人, 終於徵到手了, 雖然二手價還是覺得不便宜, 但也沒辦法, 這東西就是少量才會貴啊!
馬達到手後迫不及待的開始改裝工作, 首先當然將XTR拆下換上HP-082S. M120D01 的電池室空間夠大, 原廠還將電變也塞進這裡, 中間用一橫桿相隔. 但是電變是會發熱的東西, 和電池放在一起很不合我意, 從一開始我就將電變改於側邊, 現在改用2S電池厚度較厚, 只要將電池座與置放電變中間的那支橫桿拆掉, 也就是下圖45號零件即有足夠空間放2S 的電池了.

橫桿拆掉空間變太大, 所以在主底板也就是上圖 40 號零件下方貼上厚的泡棉以夾住電池:

這樣就能把電池夾緊了. 電池使用7.4V 300mAh, 也就是以前用於Piper cub 自由飛用的電池

最後將電變重新整理過固定於右側邊, 以束線帶固定好

改好後試飛, 果然穩定多了, 忽上忽下的飛行狀況改善了, 更奇的是7.4V 300mAh 的電池飛行時間超過5分鐘 , 比原先 3.7V 800mAh時間還長一點. 照講, 7.4V 300mAh 總容量小於 3.7V 800mAh, 但時間竟然較長, 可見高電壓低電流損耗較低, 效率也就提高了.
但就馬力來說, XTR 還是覺得較猛一點, 我想是因為二者銅齒都用 14T, 而 XTR 是 16300KV, HP-082S 是 8000KV, 2S 電池下理論上等同 16000KV, 還是稍低於 1S 的 XTR 16300KV 的關係吧. 但是我並不打算把銅齒換更高T數的, 因為之前 XTR 的經驗, 12T 最省電時間最長約8分鐘, 16T最猛但時間最短約2分鐘, 且電變馬達過熱, 最後取中間值 14T 約 5 分鐘. 因此我覺得 5 分鐘已是最佳設定, 電變與馬的達溫度也不高.
另外電池使用7.4V 300mAh 20C 輸出能力也遜於 3.7V 800mAh 25C, 因300mA x 20 x2 = 12000mA < 800 x 25 = 20000mA 也使的 2S 動力略遜於 1S 的 XTR.
不過這樣的改裝我很滿意, 因為真的變得穩定好飛了, 也因為實際試作而驗證了我心中的疑問而感到很愉快!

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2013年10月8日星期二

450 SPORT flybarless 計畫 (三)

2012/05/02 21:52

450 SPORT 搞到現在其實都還不是 flybarless, 因為縱使配備三軸陀螺儀, 但最重要的平衡翼沒拿掉怎麼能算是 flybarless 呢? 原本想用原有平衡翼旋翼頭來改, 但在一個偶然機會看到網拍有一組 FBL 旋翼頭組真的很便宜就直接下標買了, 當然買便宜的東西會有一些代價, 例如品質較粗造, 沒有組裝說明, 少了煞車頭及兩個橫軸墊圈等. 不過這些對我不是問題, 因為我就是喜歡摸索研究, 對我而言這些過程比出門飛飛機有趣多了.

東西到手後, 其實也沒想像的差, 金屬部分看起來都有在水準上, 倒是幾個塑膠件看起來比較 "便宜" 的感覺.

(借用賣家圖片)

很快的就把東西組裝好, 缺兩個橫軸墊圈幸好我有庫存, 沒有影響到組裝. 這組旋翼頭的橫軸比較特殊, 並沒有橫軸組尼橡膠, 而是以兩個鋁製凸型墊圈直接塞入中聯 (旋轉頭) 內, 好處是完全解決葉片夾晃動的問題, 但是組裝時要注意橫軸的鬆緊度, 太緊葉片夾轉動有阻力, 太鬆若鋁製凸型墊圈滑出來沒有卡進中聯內, 則葉片夾的劇烈晃動已經不能用 "晃動" 形容了, 應該以 "鬆脫" 形容之.

另外它所附的 Pitch 拉桿我也不使用, 因為我有一組 "正反螺紋拉桿", 這種拉桿上下兩邊的螺紋是相反的, 桿身有一個洞, 只要用所附的一根L型六角板手插入洞中旋轉桿身就能很容易的調整拉桿長度, 這麼好的 Design, 非用不可.

但是這組拉桿太長了, 無法與這組 FBL 相匹配, 於是用老虎鉗 "卡擦" 一下就剪掉了幾節螺紋.

接下來就把原來的旋翼頭組拆下, 換上 FBL.

唯一傷腦筋的是顏色不一致. 新的旋翼頭組是 450 PRO 用的黑色系, 舊的是 450 SPORT 的藍色系, 又沒有附煞車盤只好沿用舊的, 組合在一起變成藍黑交錯, 有一點拼裝車的感覺. 不過功能比較重要, 外觀就將就了.

組裝好後, 接下來開始調整. 不過現在沒有平衡翼了, 那麼螺距規要怎麼用呢? 別忘了事前要準備一個小道具以取代平衡翼:

將這個小道具鎖在固定煞車盤的螺絲孔內, 再將原本平衡翼的鋼絲放在道具上就能做螺距規的參考線了. 不過我懶的拆舊旋翼頭平衡桿, 因為有摔彎過再調直的, 所以不如隨手拿一根鋼絲來用, 這根應該是當初 CB100 練習架上的腳, 保證很新很直!

有了 Pitch 參考線後調整方法和有平衡翼機種一樣了, 就不再敖述了.

因為使用了正反螺紋拉桿" 使的這次調整 Pitch 變的非常容易.

趁這次整理機器的機會, 順便將尾翼也改成軸傳了. 精確的扭力傳送再也不必為皮帶鬆緊度煩惱了. 華牌小機 M120D01 也是軸傳, 都飛這麼久了, 450 實在沒必要還是皮帶傳動.

至此, 450 SPORT flybarless 計畫算是正式完結了, 到底飛起來如何? 找個機會去試飛吧!

飛起來感覺和 M120D01 很像, 但是因為體型大感覺更穩. 一直以來都專注在機器本身, 飛行技術都沒進步, 到現在還只敢停懸, 要下點功夫在飛行技術上了!

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450 SPORT flybarless 計畫 (二) 及M120D01入手

2011/09/05 20:58

在搞定 RX-2612V的方向和伺服機之間的關係後, 接下來開始正式組裝了.
之前已經決定將RX-2612V置於尾桿上方, 但是450 Sport 這地方並不像 450 PRO 那樣有個平台可固定, 於是找到一個 3C 產品的塑膠包裝, 將塑膠外包裝剪下來做成一個長方形平台再用雙面膠帶固定於兩個碳纖側板之間, 就可以平放 RX-2612V 了.

不過自製的平台不夠堅硬, 所以在裡面塞了一些紙讓它不會下凹.

RX-2612V 固定好後, 將線理好就差不多組裝完成了. 接下來要調整主旋翼, 首先將遙控器切到 HOLD, 因為 HOLD 螺距曲線是從 0% ~ 100% 為一直線, 如果不是請設成一直線, 而且 HOLD 時扳動油門桿不會讓馬達轉動比較安全, 雖然如此在做直昇機設定時仍然要把馬達三條線斷開以策安全.
然後遙控器進入 :PITCURV" 看見如下畫面, Pitch curve 是呈一直線的, 將油門桿推至中點看液晶幕左下角顯示 "IN 50 OUT 50" 意思就是油門搖桿位置在50% 時, pitch 輸出也在 50%. Pitch 50% 是我們要調十字盤和主旋翼角度的一個重要點.

此時遙控器的兩隻搖桿應該都在中點, 將電池斷開讓伺服機就停在這位置. 這動作滿重要的, 之前我就是偷懶沒斷電直接做調整, 使的伺服機擺臂在我調整時受到壓力而燒毀一顆, 還因此而摔了機. (後述)
此時觀察十字盤是否水平, 否則就調伺服機的三支拉桿使之水平, 調整時小心別讓伺服機擺臂移動, 若動到了就得重新前述動作上電調到 Pitch 50%.

十字盤水平後, 接下來要調主旋翼0度的定位, 將主旋翼裝上, 注意葉片是否180度直直的展開, 再將螺距規定於0度後夾在葉片約 1/3 處; 如下圖, 注意螺距規是否垂直於葉片, 且葉片垂直於平衡翼桿, 如此螺距規便會與平衡翼桿平行.

然後移動您的眼睛使螺距規的上緣碰到平衡翼桿, 如下圖. 如螺距為正確的0度, 螺距規的上緣和平衡翼桿會平行重疊在一起. 不是的話調連結兩支葉片的拉桿.

這樣就表示已經調好這葉片在 Pitch 50% 時是在 0度的位置. 接下來調另一支葉片, 完成後轉動主旋翼看看葉片在不同位置是否角度仍然一樣, 若角度會變可能是十字盤沒有水平喔.
再來將油門分別置於 0% 和 100%, 用螺距規測看葉片是否分別在 -12度和 +12度之間, 這也是此螺距規能測到的最大極限, 不過我發現我的電裝系統範圍過大, 大到伺服機轉到底時會發出喀喀的聲音, 這是因為旋翼頭的螺距範圍小於伺服機旋轉範圍造成, 所以設定遙控器來限制 pitch 行程為 +65% 和 -65% 才不會發出轉到底被卡住的聲音. 注意這 65% 只是設定伺服機最大的行程量, 和前面的 Pitch curve 無關, 回到 "PITCURV" 這個 Menu, 曲線仍然是 0~ 100%, 只是行程變小了.
完成後再看 0% 和 100% 的螺距是否一樣分別為 +12度和 -12度, 如不一樣, 如+10度 -12度就表示 pitch 0度時的十字盤高度不對, 再反覆調整吧.

另外注意, 油門或螺距變化的時候, 十字盤升降是否一致, 我們剛才辛苦的調整十字盤水平, 不管 Pitch 在什麼位置都必須水平, 如不能維持水平可能是驅動十字盤的三個 CCPM 伺服機特性不一至所致, 這三個伺服機一定是同廠牌同型號的.
最後, 再確認平衡翼是否水平

至此, 直昇機本身完成了, 剩下遙控器設定, 初步就按照 450 Sport 說明書來設定油門及螺距曲線:

基本飛行模式 (Normal mode)

空中飛行模式 (Idle 1):

特技飛行模式 (Idle 2):

不過 450 Sport 說明書所顯示的 pitch 是 "度", 而遙控器顯示的是百分比, 所以我換算 0~100% pitch 變化為 +-12度, 也就是遙控器每變化 1%, Pitch 會變化 0.24度. 以上面說明書的基本飛行模式而言, 油門中點建議 pitch 在 +4~5度, 換成百分比就是 67% ~ 71% 左右; 油門頂點建議 +9~11度, 換成百分比就是 88% ~ 96% 左右. 又如 Idel 2 的油門最低點 pitch 是 -9~11度, 換成百分比就是 4% ~ 13%. 最後再用螺距規驗證一下角度沒有差太多就ok了.
應該可以飛了, 不過 450 級的直昇機不能在家飛, 我這等可憐的老宅男下次去飛場不知是何時了勒?! 結果的結果手中不知不覺又多了一台 120 級的小機 -- M120D01:

之前才說為了省錢不玩華牌小機了, 但是還是忍不住每天留連二手區, 終於有一天讓我搶到了便宜貨 ^_^!
有了M120D01我終於可以在家先練一練 6 動無平衡翼機的手感了, 這台機子滿漂亮的, 和 450 一樣碳纖側板的結構, 接收是 RX-2616V 和我 450 Sport 用的 RX-2612V 系出同門, 用來在家練手感再適合不過! 可能為了減輕重量原機主將接收外殼拆了.

和 450 幾乎一樣的旋翼頭結構而且是無平衡翼的, 原機主已將相位器改成網路流傳的方式.

也已經將馬達升級為 XTR + XP-12A 電變, 動力超強, 不過原配 16T 銅齒似乎對馬達過載, 馬達電變溫度超高而且電池只能飛2分鐘. 我改 14T 後溫度已降到合理而且可飛 5 分鐘以上.

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終於有機會去飛場試飛 450 Sport 了, 一起飛發現會飛 M120D01 再來飛這台450 級的實在是輕鬆自在, 真是穩的有點像 Lama 機! 也許是有三軸陀螺儀又有平衡翼的關係.
正爽時突然飛機自己翻個大跟斗栽在地上! 好在油門收的快, 檢查結果只有平衡翼打彎掉而已. 檢查原因, 原來是之前調整時未關電, 使的 CCPM 其中一個伺服機故障發燙而吃電, 導致電變 BEC 也跟著發燙, 可能因此保護電路作用而使5V降低而不穩, 這5V電壓一不穩會導致 RX-2612V 讓所有伺服機亂跳, 才會使飛機不預期的自我翻跟斗.
這次事件讓我警覺電變BEC使用線性穩壓的問題: 容易發燙! 雖然規格為5V 2A, 事實上若持續負載1A以上電變就發熱了, 2A就燙的很快而且電壓隨時會掉.
所以我決定換修伺服器後不再用電變內的BEC, 而改外接switching式的, 但是要用最便宜的方法 ... DIY!
在網拍搜尋到一個拆船貨DC to DC模組, 2個才 30元, 沒看錯是 "兩個模組 NT$30-!" 不過它是3.3V的, 只要在 ADJ腳和地之間加一個10K ohm電阻輸出就變5V了,