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Konzept 2kg Nutzlast min 30 Minuten Flugzeit

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Hallo Zusammen

Ich überlege mir gerade welcher Kopter für die Aufgabe, 2Kg Nutzlast min 30 Minuten in der Luft zu halte am besten geeignet ist:

- Okto mit ca 14 Zoll Propeller
- Hexa mit ca 20 Zoll Propeller
- Quadro mit ca 28 Zoll Propeller

Hat da jemand Erfahrungen mit solchen Koptern, ich habe bisher nur kleinere gebaut.
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Hmm,

kann man da rein physikalisch mit dem Enerieerhaltungssatz ran gehen?

Epot=m⋅g⋅h mit [Epot]=1kg⋅m/s^2⋅m=1kg⋅m^2 / s^2

2 kg Nutzlast
3 kg Kopter, hypothetisch
2 kg Akku, hypothetisch
--------------------
7 kg in der Summe

dem zu Folge ist

Epot = 7kg * 9,81m/s^2*1m ~ 70 kg* m^2 / s^2 = 70N*m = 70J

Nun: 70J müssen 30min oder 30*60s=1800s in die Luft gehalten werden...

70J * 1800s = 126.000J*s


Nun ist 1W=1J/s
d.h. für die ideale Schwebephase braucht der Kopter 126kW. Bisschen hin und her fliegen + Start und Landung + Sicherheit etwa 200kW für den ganzen Flug (1/2 Stunde) => 400kW/h...

Oh man, es ist schon spät... helft mal kurz weiter oder korrigiert bitte... :roll: ;)
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Also Leute,

Ein Tesla ( Auto ) hat einen Akku mit 60-80kWh = Energie(menge)

Wenn ein Kopter schwebt wird die verbrauchte Energie pro Zeiteinheit = Leistung angegeben.

4-6kg Akku sind in etwa 1kWh (man merke den Unterschied zu kW/h, ich weiß gar nicht was kW/h sein soll)

Ein Kopter (in unseren Klassen ) schwebt mit 6-12 gr/W Leistungsbedarf

Also beispielsweise

2kg Copter, 2kg Nutzlast 2kg Akku -> 6kg -> 600W Schwebeleistung (bei 10gr/W "Verbrauch") -> Energiebedarf von 300Wh ( = 0,3kWh)
2kg Akku haben (bei 180Wh/kg Energiedichte) also 360Wh dabei, das geht sich also aus (auch bei weniger als 10gr/W "Verbrauch")

Also mit 2kg Kopter, 2kg payload und 2kg Akku ist man gut im Rennen (8gr/W sollten es schon dabei werden, und das geht auch mit 14") mit 28" sollte das Ziel schon eine Stunde sein.

lg Ferdl
« Bearbeitet von FerdinandK am 08.08.2016 03:33. »
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Danke, für Montag Morgen ist das aber etwas gar viel theorie.
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Ja, war schon spät :-)

Ich muss wohl noch mal die Schulbank drücken...
Aber ich denke eine Diskussion sollte angestoßen sein ;-)
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Energieerhaltung is a Grampf in dem Fall.

Schau mal hier: http://forum.mikrokopter.de/topic-post553093.html#post553093

Du brauchst als Motor U8 170 KV mit 29 x 9,5 Props, damit hast schon mal einen guten Wirkungsgrad von 14 g / W
Ich hab nen Akku gebaut mit sehr hoher Energiedichte von 220Wh / kg.

Wenn du also nen Oktokopter hast mit beispielsweise 7kg Gesamtablugmasse (inkl. 2kg Nutzlast), und einen Akku mit 440Wh (=2kg), dann komme ich auf folgende Werte:

Leistungsaufnahme (im Schwebeflug):

7000g/ 14g/W = 500W

Akkulaufzeit: 440Wh/500W = 0,88std = 52,8 Minuten.

Die 7kg Abflugmasse ist natürlich ein reiner schätzwert, aber denke mal gar nicht so unrealistisch.

Die Motoren und Props sind schweineteuer, und den Akku mit dieser hohen Energiedichte gibts aktuell nur bei mir :)

Viele Grüße,
Simon
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Hi!

Also einen 2 Kg Okto würde ich nicht probieren , aber eine 2KG Hexa , mit U7 420 KV/ 20 Zoll Propeller , 2x 12000 4S und schon bist du mit 2 Kg in der Luft für 30 Minuten. Hat ausreichend Leistung und kannst mit 8 Kg noch immer 20 Minuten fliegen. Bist dann bei ca. 9g/w Effizienz und das ist realistisch und Gut.
Wichtig wäre dein gewünschtes Gesammtgewicht das Kopters.
« Bearbeitet von Silver Surfer am 08.08.2016 15:55. »
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Das Gesammtgewicht ist nicht wirklich wichtig, ich gehe aber von 6 bis 7 Kg aus.
Wenn ich mir die diversen Schubtabellen von Herstellern oder "neutralen" Testern so ansehe und das ganze mit vile Vorsicht interpretiere
so tendiere ich stark zu einem sehr grossen Quardo. Das ist aber die mit abstand am teuerste Lösung, dafür sollte wirklich genug Flugzeit dabei rauskommen.
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Zitat
ich weiß gar nicht was kW/h sein soll


Dann hast du wohl in der Schule nicht richtig aufgepasst .

Im Alltag gebräuchlich und verbreitet ist die Kilowattstunde (kWh), das Tausendfache der Wattstunde. In dieser Einheit werden vor allem Strom-, aber auch Heizwärmekosten abgerechnet und mit Messeinrichtungen wie dem Stromzähler oder Wärmezähler erfasst. Angelehnt an die Schreibweise von Stundenkilometer wird vereinzelt die Einheit kWh falsch als kW/h angegeben.

Als Fachmann sollte man aber wissen , was der Laie meint :mrgreen:
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nein, hab ich nicht, wozu auch ich hab immer Glück!
Und km/h stimmt ja, kann mich nicht erinnern das irgenwo falsch geschrieben gesehen zu haben (ev. in einem Autoforum) Es sind die gefahrenen Kilometer PRO Strunde.
« Bearbeitet von FerdinandK am 08.08.2016 21:26. »
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Zitat
2KG Hexa , mit U7 420 KV/ 20 Zoll Propeller


6 x 255 gr für die Motore = 1530 + 6 x20 Zoll CarbonProps 55 gr/St. = 330gr zusammen 1860 gr . Bleiben dir noch 240 gr für Rahmen und Landegestell damit du die

2 2 2 Formel erreichen kannst und bist dann bei 6Kg . Wenn du gewerblich fliegst kannst du aber jetzt auch 3 3 2 machen . Also 3 Kg Rahmen / Landegestell mit Motore und Elektronik ( was realistisch ist ) und 3 KG Lipo und dazu 2 Kg Payload .
Sollte für dich die 5 Kg gelten , vergesse es einfach mit 30 min bei 2 Kg Payload .
« Bearbeitet von markuse am 12.08.2016 12:09. »
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Zitat
Sollte für dich die 5 Kg gelten , vergesse es einfach mit 30 min bei 2 Kg Payload .


So pessimistisch wäre ich da gar nicht. Angenommen man nimmt nen Quadro mit den besagten U8_170 und 29x9,5 Props. Dann bräuchten bei 5kg jeder Motor im Schwebeflug 1,25kg Schub. Gemäß folgender Kennlinie braucht ein Motor da ca. 3,5A bei 22,2V = 77,7W. Das ganze mal 4 = 310,8W.
Jetzt nimmt man noch den besagten Akkku mit 220 Wh / kg, dann ergibt sich eine Flugzeit von:
220Wh/310,8W = 0,71 std = 42 Minuten.

1 kg Akku, 2 kg Payload, dann bleiben noch 2 kg übrig für Rahmen und Motor...


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Geht nicht gibt es nicht!!
Rauf mit der Spannung runter mit der Akkukapazität, Strom und Gewicht.
Was wir brauchen ist ein Regler der 10 S verträgt. Rechnet das mal mit 42 Volt durch.
Dann kannst du dir ein Butterbrot mit auf den Platz nehmen.

Gruß Tom
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Da muss dann Zauberei mit im Spiel sein, oder mit welchen magischen Tricks wirkt einen höhere SPANNUNG auf den ENERGIEverbrauch bzw. auf die mitgenommene ENERGIE?

man merke
bei ca 500W (das ist die Größenordnung in welcher wir uns bewegen) und 15V Systemspannung gibt es pro Motor (z.b. 4) rrrrrrrrrrrrrrrichtig in etwa 8 A Strom im Mittel
bei ca 500W () und 40V Systemspannung gibt es pro Motor (z.B.) 3A Strom im Mittel

Wo ist die Magie?

Jetzt nur der Vollständigkeit wegen ich fliege Kopter mit 12S:
https://vimeo.com/146489809

und 8S:
https://vimeo.com/144135616

und 6S:
https://vimeo.com/164835681

und 4S:
https://vimeo.com/142155520

Nur Magie bei höherer Spannung konnte ich keine finden ...

lg Ferdl
« Bearbeitet von FerdinandK am 09.08.2016 11:24. »
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FerdinandK meinte
Nur Magie bei höherer Spannung konnte ich keine finden ...


Magie ist nur wie du das immer umsetzt !

Also um etwas Verwirrung zu stiften.

Es sind auch U8 135 KV möglich mit 30x5 als Quadro.

Geht richtig gut mit 7 Kg Abfluggewicht und 8S bist auch um eine halbe Stunde unterwegs.

Ja und die Props sind richtig teuer . 1 Prop ein ordentlicher Regler und ein U8 da bist gleich 600 los.

Tabellen sind schön als Anhaltpunkt , geht raus und probiert , was im Labor funktioniert ist nicht immer das was am Feld funktioniert.
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Ja das wird teuer, Motoren und Propeller kosten schon mal so 1600 Euro.
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Hallo Ferdinand,

du erklärst es doch selber.

500 Watt / 21 Volt ergibt 23.8 A Stromaufnahme.
500 Watt / 41 Volt ergibt 12,2 A Stromaufnahme auf dem Papier. Quasi die Hälfte. Ergo Nix Magie, Physik.

Kein Modellflieger würde einen 5KG Heli mit 5-6S getreiben. Das reicht zum Schweben aber mehr auch nicht.
Meine haben alle 10-12 S.

Bau das Ding mal leicht mit 6 Motoren unter 5 Kg mit Payload und nimm nur 2/3 der ursprünglichen Kapazität mit 41 Volt an Bord.

Ach ja. Wenn ich da so Holgers neuen Riesenokto sehe.....mit 6S....Payload drunter. neeeee
Denk noch mal drüber nach.

Gruß Tom
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@Tom60
Einfach mal einen Kopter mit 12S bauen (ich hab das schon gemacht) und du wirst merken warum das für 5-6kg nicht so super ist. Einfach ausprobieren.

Ich kann leicht bauen, ich kann auch für payload bauen Du auch?

Wenn Du die Videos geschaut hättest, da ist ein 1,5kg kopter dabei, der kann bis zu 4kg payload mit 2kg Akku für 17min heben (AUW 7,5kg) mit 4S und 14". Warum das mit 12 S gar nicht gehen kann darfst Du, weil Du Dich eh auskennst selber herausfinden.

Also warum geht sowas mit 12S nicht? (Das weis man nur wenn man gebaut hat)


lg Ferdl
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@Ferdl

Glaubst du das wer an den Transport gedacht hat?

Ja 12S Kopter sind eine eigene Klasse :shock: :shock: :shock:
« Bearbeitet von Silver Surfer am 09.08.2016 19:10. »
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Hallo Ferdinand,

du fragst ob ich bauen kann und überhaupt weiß wovon ich rede?
Kein Problem, hier wird sie geholfen. Ich mache alles selber.

Ich bin ein klassischer Modellbauer von denen es nicht mehr so viele gibt. Mache das 40 Jahre.
Ich flog schon auf E da waren die Hersteller noch Jahre auf Methanol.
Motor war aus einem Kopierer. Maxxon. Elektroflug der ersten Stunde. Schlüssel zum Erfolg....Motorteststand !

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Mir reicht eine Dreiseitenansicht und die Maße und ich baue das Ding Scale mit den Flugeigenschaften die du haben willst.

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Ich habe einem Helihersteller mal gesagt sein Getriebe hält keine 6KW und es ist viel zu laut.
Bau doch Zahnriemen ein. Hat der gesagt geht nicht.
Denkst du habe ich gedacht.
Komplett neues Chassis gefräst und Zahnriemengetriebe gebaut. Alles in Eigenleistung. 10S
Auf dem Meeting hat er nicht mehr gelacht.
Erster Vollriemen Heli ever Anno 2009.

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Sag mir also nicht das geht nicht. Sag mit lieber wo ich 6 MK Regler für 10 S bekomme.

Ich bau das Ding mit 14er Luftschrauben und umgewickelten Tiger Navigator.
Mach dir keinen Sorgen.

Der Kopter in Light habe ich schon fertig.

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Ich weiß nicht wieviel Modelle ich in meinem Leben gebaut habe. Dürften weit über Hundert sein. Da hast du aber noch viel zu tun. :)

Soviel zum Thema ob ich schon mal gebaut habe und zu meiner Person.

Gruß Tom
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Schwanzvergleich, bitte ...
Modelle bis 2012:
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Copter bis 2012:
externer Link:
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Aber Du kommst dem Problem schon auf die Spur, soviele große Copter hast ja noch nicht gebaut, beim ersten großen Copter wird es Dir wie Schuppen von den Augen fallen.

Freu mich schon, dass mir endlich mal wer zeigt wie man Kopter (kleine wie große) auslegt und baut.

lg Ferdl
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Hey super,

Nix Vergleich. Du fragtest ob ich bauen könnte.Wir sind Dinos. Endlich mal ein gleichgesinnter.
Schade das du so weit weg bist.

LG Tom
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Ach so,

dicke Kopter nur drei Stück. Okto mit 110 cm, Y6, und Hexa.
Zwei auf Chinasystem wegen den Reglern und der geringen Spannung bei MK.
Habe ich dann wieder demontiert. Grund sind die Ladeschwierigkeiten.

Deshalb jetzt die Black Anaconda. Siehe Foto.
Die ist nur 15cm flach. Kannst du tragen wie eine Tasche.
Passt hochkant auf den Rücksitz, Gurt drauf fertig.
Sie wäre für das Projekt ideal.

LG Tom
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Tom60 meinte
Deshalb jetzt die Black Anaconda. Siehe Foto.
Die ist nur 15cm flach. Kannst du tragen wie eine Tasche.
Passt hochkant auf den Rücksitz, Gurt drauf fertig.
Sie wäre für das Projekt ideal.
LG Tom


Welches Projekt meinst du jetzt?
Meins oder irgendwas mit 12S? :roll:
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Hi,

das ist die Anaconda.

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Sie wiegt leer etwa 1800 Gramm und ist aus gewickeltem Rechtechcarbon gefertigt.
Sicher geht das auch noch leichter, aber eine Festigskeitsreserve für einen Notabstieg möchte ich mir erhalten
Träger für ein Brushlessgimbal mit Sony Cam. Etwa 1200 Gramm.
Akkus werden hinten eingeschoben. Entweder 2x5S 5000 oder 2x 5 S 7000.

Ich habe da eine ganze Serie davon gebaut. Von Kleinkopter to Go mit Hero (Viper) über Mamba, Python etwas größer.
Aktuell arbeite ich an der Python. Akku 1 oder 2 5S 7000. Motoren 4 x Dualsky.
Sie soll mein neues Encoder Gimbal tfür die Sony HX 90 tragen.

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10 S ist aktuell mit MK wohl nicht möglich da es außer Herkules keine Regler gibt.
Mit DJI fange ich nicht wieder an. Da kann man das zwar über die freie Reglerwahl realisieren, aber A1-2-3 sind gegenüber MK viel zu schwer.
Motoren gibt es für so ein Projekt wohl auch nicht. Die sind alle viel zu schwer und wohl dafür gedacht einen Kasten Warsteiner in die Luft zu heben.
Das Gewicht hebt den Nutzen dann wieder auf und das für lächerliche 600 Watt.
Ergo mußt du für ein 10 S Projekt z.B. Tiger Nav. Motoren umwickeln auf etwa 200 KV damit du hier keinen Gewichtszuwachs hast.
Viel Arbeit. :)
Auch so wir es schwierig die 5 KG einzuhalten. Die 30 Minuten kriege ich hin, aber nicht unter 5,5 KG.

Von der Riesenkoptern habe ich mich verabschiedet. Da waren die Augen meist größer als der Kofferraum. :)
Geflogen sind die aber klasse.

LG Tom

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