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Fallschirm

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Hi, nachdem es schon öfter die Idee im Forum gab den MK bei Flügen mit treurem Equipment mit einem Fallschirm zu sichern haben Chris und Ich jetzt mit ersten Tests dazu angefangen.
Der Schirm allein bringt dabei knapp 80g auf die Waage, hat einen Durchmesser von 1,3m und sollte bei ca 1,5kg auf eine Sinkgeschwindigkeit von 3m/s kommen.
Von der Idee her sieht alles ganz gut aus und wir werden auf jeden Fall weiter testen
Fallschirmtest Teil 1 (07.05)
Fallschirmtest Teil 2 (08.05)
Teil 3 (10.05)
« Bearbeitet von hallo2 (Daniel) am 12.05.2008 17:21. »
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Nice start !

I like the thin parachute you are using.

I also have the plan to figger something out to have a chute as safety backup.
This is what I have in mind.

The big problem I saw before is that manu times the MK has not enough falling speed to have the chute deployed.
I also saw that the line got stuck in the frame.
Sollution to this is I think to have a long SINGLE line first that after like 1 meter start spreading to the chute.
The chute needs help to "GET AWAY" from the MK so I won't get cought in the frame or props.

If you have a LONG single line first then it is not so bad the first part of the line gets tangled up.

Deployment should be as simple as possible I think and this is what I have in mind.
My only concern is the weight of the spring.

User image

When i have some spare time I am gonna experiment some with it.
« Bearbeitet von wep800 am 07.05.2008 02:12. »
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Clarkst in the RCGroups VTOL forum has been doing quite a number of experiments with quadrocopters and chute deployment: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=821055.

Besides impressive pyrotechnics so far he hasn't shown much succes. The problems, as discussed in that thread are:
* weight
* altitude
* moving propellors
* rapid rolling of out of control MK

The latter two points require very rapid sequence of events to occur:
* identification of attitude and altitude
* "shooting" the chute out of the arc of the MK at the right point in time and with, as suggested by Chris, a rather long single cable between chute and MK,
* very rapid opening of chute to reduce amount of line "eaten" by rolling MK and also in view of often limited altitude.

In addition, once the chute deploys it does have to stop the rolling of the MK, so it does need a multipoint harnas.

The rescue system should only arm above a certain altitude. Below that the chute will not have much effect and continued motor power with maximum attempts to right the craft and provide some remaining lift may be better.

In view of the fact that most flights are at relatively low altitudes, a completely different approach could be airbags. Also not simple, but could "work" even with failures at low altitude.
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Hi,
yes a single long line that is attached to the mk is definitly better than having several strings.
I dont think the falling speed of the MK will be a problem - we used a soft fabric for the parachtue and it opens just fine.
The Deployment is of course anoter Problem - the lightest way would be just folding the chute then placing it on top of the MK and fix it with a string that can be released by a servo. An alternative to a spring would be using rubber bands.
well there is still some stuff to do ;)
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Hallo
ist schon super . Aber das gewicht.Das ist ja nur der Fallschirm mit 80g.
ich dachte da an dünne Mülltüte das knisterzeug mit vertärkten Ösen.
Gröse passt ja ,was hat der für ein Durchmesser ?
Dann Gefaltet und in geschlitztem Carbonrohr mit Gummikatapult (Servoauslösung).
genke sogar an zwei ,der erst verhaspelt sich bestimmt in den Props bei den sich beim überschlagenem abstürzenden MK.
Der zweite Schirm sollte dann zeitverzögert ausgelöst werden.
Aber so weit bin ich noch lange nicht. :?
Grus Bernd
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hallo2 (Daniel) meinte
yes a single long line that is attached to the mk is definitly better than having several strings.


The multiple lines length is governed solely by the size and the shape of the canopy. If you need a longer Line (i.e. a shock cord to reduce the opening jolt on the frame -> makes sense!), this should be attached as a separate line below the knot point.

Line length for a classic parachute (round, or cross shape. Not an inflating airfoil) is usually about 2x the diameter of the canopy. The more flat the chute is (like the fabric part of an umbrella, or the classic plastic bag approach), the longer the lines need to be. A full half-elipsoid (like a Paracommander or mc1-1b) will do with the 2xdia lines.

Shocks and jolts from opning of the canopy can also be reduced by using a slider on the canopy lines. This, however, will also increase the opening time of the canopy.

When you are worried about a safe deployment, you may want to think about pyrotechnics. A relatively small firecracker (<2g gunpowder) will deploy the parachute a few feet.



...or forget about parachutes altogether and buy a bogoframe - they won't break much on impact :twisted:
« Bearbeitet von Bogomir67 am 07.05.2008 12:44. »
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Dann machen wir hierdraus mal einen gemischten Thread. Also:

Wie Fotokopter schon richtig erwähnt hat, ist das grösste Problem, dass der MK sich anfängt wild zu überschlagen während er zu Boden stürzt. Ein zweiter Fallschirm könnte die Chance einer Auslösung zwar erhöhen, aber wie man auf dem Video aus dem anderen Forum auch schön, wie sich alles zu einem Klumpen verwickelt, was den zweiten Schirm auch wieder unbrauchbar machen würde.
Die Lösung:
Zwischen zwei (oder allen vier) Auslegern sind in Kuppelnähe kleine 'Schirme' untergebracht, die sich bei Bedarf über Gummiseile zwischen den Auslegern ausbreiten und die Luft zur Kuppel hin strömen lassen (ich gebe zu etwas schwammig vormuliert...). Der Vorteil dieser Konstruktion ist, dass sie zwar nicht ausreicht, um den MK sicher zu Boden zu bringen, aber sie ist leicht, kann nicht so einfach in die laufenden Rotoren geraten und sorgt bei einem tiefen Schwerpunkt dafür, dass der MK sich auch nach diversen Überschlägen im Fall stabilsiert.
Wir haben da schonmal vor längerer Zeit etwas ausprobiert:

User image

Anschließend könnte man dann den Hauptschirm auslösen.

@Fotokopter: Der aktuelle Schirm misst 1,30m im Durchmesser und sollte denke ich schon aus Fallschirmseide bestehen, die ja deutlich reissfester ist als dünne Mülltüten. Außerdem wiegt das Zeug ja echt fast 'nix', wenn man sich mal die größe der gesamten Oberfläche bewusst macht.

Zitat
...or forget about parachutes altogether and buy a bogoframe - they won't break much on impact :twisted:

jaja, bogomir... schleichwerbung ;) leider bringt es der Kamera nix wenn sie zu Bruch geht und der Frame ganz bleibt...

------

For our english speaking friends:
the idea is, to stabilize the falling MK in a normal position before realsing the main parachute. This stabilization can be done by spreading small surfaces out between the four arms of the quadro by using rubberbands. You can see a model of this on the picture above. The advantage of this method is, that there is no possibility for this first 'parachute' to come into the moving propellors. After this procedure the main parachute can be released.
IQA
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Scheichwerbung? Üch? Nieeee.... :D

Die Idee des Pilotschirmes ist, das fallende Objekt zu stabilisieren. Wenn man also einen recht kleinen Schirm sicher weit weg vom Kopter bekommt (ggf. kann der auslöse-Code auch gleich die Motoren abschalten) - und das geht eben am einfachsten pyrotechnisch, dann kann sich der Hauptschirm in ruhe öffnen.

Ich kann aus eigener Erfahrung bestätigen, dass das funktioniert. Sowohl manntragend, als auch bei z.B. Modellraketen. In diesem Zusammenhang (den wir schon öfter in beiden Foren hatten) verweise ich nochmals auf die Raketenmodellbau-Seiten. Die Jungs machen jede (!) Landung so. Und da sind teilweise ganz andere Dreh- oder Fallgeschwindigkeiten relevant.

So ein Bergungssystem inst nicht trivial, und somit fehleranfällig. Ich würde das Gehirnscmalz vieleicht doch lieber in einen gescheiten Aufbau und gute Flugparameter stecken, und das Restrisiko in Kauf nehmen. Denn auch mit dem Schirm geht dieses Restrisiko bei weitem nicht auf Null.
« Bearbeitet von Bogomir67 am 07.05.2008 15:53. »
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Ich sehe das Problem einfach darin, dass sich im worst case der MK noch um eine oder gar mehrere Achsen dreht (obwohl die Motoren mittlerweile aus sind). Dann schießt du einen Hilfsschirm ab (ich sag mal gerade nach oben) und die Schnur fängt sich schon an um das Ufo zu wickeln. Dann müsste sich das Ganze wieder wie ein Jojo entwirren, damit der Hauptschirm ausgelöst werden kann. Der Quadrokopter hat nunmal leider keine glatte Aussenhaut, sondern überall Stellen, wo sich so eine Schnur prima drin verfangen könnte.
Oder aber der MK fällt perfekt kopfüber gerade nach unten und der Schirm wird somit nach unten abgeschossen, wird vom Wind erfasst und knallt dem MK geradewegs vor den Bug. Was auch zu einer Niete führen würde.
Naja wir werden wohl die kommende Woche mal etwas praxisnahere Tests durchführen. Mit einem MK Dummy und einem Gewicht von 1kg oder so. Zum hochschleppen wird das nur etwas schwer werden, also müssen wir noch schauen, wo wir ein Gebäude finden, von wo aus wir sowas ohne die Gefährdung anderer testen können. Das wird dann wahrscheinlich auch das Hauptproblem an der Sache werden.
« Bearbeitet von chris2798 am 07.05.2008 17:48. »
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Vergiss nicht, dass der Pilotschirm das Ding stabilisiert. Der muß natürlich groß genug sein, um etwaige Drehbewegungen abzubremsen. Aber da reicht schon ein Bierdeckel grosser Schirm an einer 1m-Leine.
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Bogomir67 meinte
Vergiss nicht, dass der Pilotschirm das Ding stabilisiert. Der muß natürlich groß genug sein, um etwaige Drehbewegungen abzubremsen. Aber da reicht schon ein Bierdeckel grosser Schirm an einer 1m-Leine.


Gut ich nehme dich beim Wort, dann wird das so mal getestet.
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Wie wirst Du den auswerfen?
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Darüber machen wir uns Gedanken sobald wir eine Möglichkeit gefunden habe 1kg aus >15m Höhe sicher abzuwerfen. Falls also jemandem etwas dazu im Kölner Raum einfällt, immer raus damit.
Also Pyrotechnik sollte es ansonsten nicht unbedingt sein. Wir hatten auch schonmal über Druckluft nachgedacht, aber das wird auch zu kompliziert. Also bleibt nur noch irgendwas mit Gummis oder Federn übrig. Ausgelöst werden soll das ganze dann über einen Servo. Für den Anfang könnte man ja auch erstmal von Idealbedingungen ausgehen: Motoren gehen aus und MK fällt gerade herunter in neutral Lage. Wenn man diese Situation meistert, wäre man auch schonmal weiter als andere Leute in der Hinsicht gekommen sind.
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One long single line before the lines spread out to the shute will be ok I think.

It doesn't matter if the first meter or so gets tangled up in the mk and I don't care if the MK comes down hanging on a prop for example; as long as it comes down SLOWER so not everything will brake.
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Well it will always brake (abbremsen, remmen) when it impacts (a bit less of course in the superfluously available water in Holland, but slow down it will), but hopefully it won't break (zerbrechen, kapot gaan) (except of course in that same water) ;=))

I could see a combination of some form of airbags and a parachute be a viable option for larger multikopters. The airbags could cushion a fall on a hard surface, provide drifting capabaility in case of a wet landing, and could help stabilize the fall initially increasing the chance of successful deployment of the parachute if altitude was considered sufficient to activate that option (1.5 to 10 meters or so only airbags activated, mote than 10 meters parachute also activated).

Wonder whether condoms could be a viable "airbag". They're lightweight, and can be inflated quite significanlty rapidly and are cheap and one time use anyway :lol:
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There are many possible ways for good protection but the question is what will result in an good use/weight ratio.
The Parachute is just useful for camera flights imho and if you are are filming or making photos i think must off the time you will be above 15m. Of Course Airbags pooping out and the mk safely bouncing on the ground would be funny thing to try ;) but i dont think its really effective due to complexity and weight (you could use co2 cartridges but you would need a valve?!)
Same with the parachute i think the easiest way would be using only one parachute. I dont really see a problem with the mk spinning around while falling - if the chute gets out of range of the mk it should open just fine. just like wep800 said.
well i'm really exited about testing all that out - we just need a high building or a MK capable of carrying 1kg payload :roll:
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And here's already the setup for our next test. A dummy MK with a safety housing for a radio-receiver, battery and a servo, which release the parachute on the top with a simple rubberband. All in all it weight 430g. We'll see if it works well.

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Edit: Damit keine Unklarheiten aufkommen: der gesamte Testaufbau wiegt 430g nicht lediglich das System um den Fallschirm auszulösen...
« Bearbeitet von chris2798 am 07.05.2008 21:53. »
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chris2798 meinte
Darüber machen wir uns Gedanken sobald wir eine Möglichkeit gefunden habe 1kg aus >15m Höhe sicher abzuwerfen. Falls also jemandem etwas dazu im Kölner Raum einfällt, immer raus damit.
Also Pyrotechnik sollte es ansonsten nicht unbedingt sein. Wir hatten auch schonmal über Druckluft nachgedacht, aber das wird auch zu kompliziert. Also bleibt nur noch irgendwas mit Gummis oder Federn übrig. Ausgelöst werden soll das ganze dann über einen Servo. Für den Anfang könnte man ja auch erstmal von Idealbedingungen ausgehen: Motoren gehen aus und MK fällt gerade herunter in neutral Lage. Wenn man diese Situation meistert, wäre man auch schonmal weiter als andere Leute in der Hinsicht gekommen sind.


Hallo Chris,
habt ihr nicht den Kölner Dom in der Nähe?

Der ist doch hoch genug. ( Duck und wech)

Gruß,
Frank
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Na dann doch noch eine ernstgemeinte Idee.

Wie wäre es mit einer Druckluftkartusche aus einem Sahnesyphon? Die Dinger sind preiswert und recht klein und haben für einen kurzen Moment richtig Druck.

Kann man damit nicht einen Schirm auszustoßen?

Gruß,
Frank
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Das Problem bei Druckluft ist 'nur', dass du ein Ventil brauchst, welches den Druck auch aushällt.
Aber die Idee mit dem Kölner Dom ist genial... obwohl der Fernsehturm ist ja sogar noch höher... mhm ;)
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chris2798 meinte
Das Problem bei Druckluft ist 'nur', dass du ein Ventil brauchst, welches den Druck auch aushällt.
Aber die Idee mit dem Kölner Dom ist genial... obwohl der Fernsehturm ist ja sogar noch höher... mhm ;)


Brauchst du eigendlich nicht. Du brauchst nur eine Nadel welche du bei Bedarf durch die Blechmembrane stichst. Ist ja eh eine Einweggeschichte. Verschlossen werden braucht das Teil nachher nicht mehr.

Wenn du auf den Dom oder den Fernsehturm kletters mach bitte mal ein Video davon. :-)

Frank
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wäre sicherlich auch ein Versuch wert.
Kartusche + Servo mit Nadel in ein abgedichtetes Rohr und oben drauf den Fallschirm.
muss man nur schauen das der Servo genug kraft hat - oder man nimmt irgend einen Schlagmechanismus aus einer Spielzeugpistole
ach so viele Möglichkeiten ;) wobei dabei eigentlich Schwarzpulver deutlich besser wäre wegen dem Gewicht
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hallo2 (Daniel) meinte
wäre sicherlich auch ein Versuch wert.
Kartusche + Servo mit Nadel in ein abgedichtetes Rohr und oben drauf den Fallschirm.
muss man nur schauen das der Servo genug kraft hat - oder man nimmt irgend einen Schlagmechanismus aus einer Spielzeugpistole
ach so viele Möglichkeiten ;) wobei dabei eigentlich Schwarzpulver deutlich besser wäre wegen dem Gewicht


Nimm besser Nitrocellulose. Das qualmt nicht so und verrust nicht deine Abschußvorrichtung. ;-)

Frank
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Schwarzpulver (usw.) hat nun mal die größte Energiedichte.. ich würde es grundsätzlich damit aufbauen. Andererseits halte ich die gesamt Idee mittlerweile nur für begrenzt sinnvoll. Letztendlich fliegt man mit ca. 150g extra Gewicht rum. Und dann, wenn er wirklich mal abstürzt muss man Blitzschnell reagieren und den Schirm auslösen. Was ja auch noch ein extra Schaltung voraussetzt die beispielsweise die Stickstellung links/oben + rechts/oben für 0.5 sek auswertet. Ok, das könnte man noch per Software machen und einen Schaltausgang damit schalten.

Also für mich hat das System mehr Nachteile als Vorteile.

- höheres Gewicht
- hohes Restrisiko einer Fehlzündung / Versager (Fallschirm)
- Mindesthöhe grundsätzlich erforderlich (>15m?!)

Die Entwicklung hinsichtlich Oktokopter würde ich eher begrüßen. Damit halbiert man die Absturzwahrscheinlichkeit durch Bl-Ctrl / Motor bzw. Propellerdefekt. Letztendlich werden Abstürze durch solche Fehler nahezu ausgeschlossen.
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Arming and triggering the chute should be program controled:

a) only arm the chute at an altitude where there is a chance it will open in time to lessen impact (probably more than 10m),
b) trigger the chute under certain conditions which indicate an impending crash (rapid roll/nick movements, including inversion and rapid decent at close to freefall or higher acceleration), but don't triggered on controled free-fall decents where the MK remains upright and continues to stabilize itsself properly,
c) only trigger the chute if the gyros / acc /mm3 indicate the MK is rolling toward the upright position (you don't want to shoot the para downward and have the MK go straight into it as that only helps picking up the pieces but not much else).
d) immediately shut down the motors on triggering the chute,
e) have one or two parameter sets which block parachute deployment (for aerobatic flying).

I think points b and c dictate program controled deployment. a) could be manual or program controled, d) semi-manual (would be triggered programmatically by para deployment whatever method was used for that), and e) of course is manual.

For pure test purposes you could go for a manual para deployment where you switch off the motors in flight and use that combined with either a switch, or free fall acceleration or altitude above take-off, as trigger for the chute. Of course everybody is free to volunteer their MK's for the experiment ;)

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