[Гайд] Боевой квадрокоптер на INAV. ¶
By: hren_s_bugra on 2023-03-14 11 ч.
История проектирования, сборки и ратных подвигов гвардейского бомбовоза «Возмездирующая валькирия» люфтваффы Его Императорского Величества Спурдо Первого Реформатора. В трех частях.
Часть первая.
Целился, прежде всего, на летающую парту с большой грузоподъемностью и временем полета около получаса, но попроще, подешевле, поремонтопригодней, из той комплектухи, которую не пришлось бы заказывать и ждать.
В продаже были движки SunnySky A2212 980KV:
Спецом брал хоть с каким-то именем, а не а-ля DJI ноунэйм, чтоб не возиться с балансировкой (не пилить колокол двигателя, не обклеивать его скотчем).
Рама F450 (не оригинал):
Можно смеяться над ее завышенным весом, но стоит она в три раза дешевле самого простого карбона. И лучи, которые, у новичков имеют свойство ломаться, так же по цене копеечные.
Пропеллерами запасся от Gemfan – 1045 и 9047 (под разные токи, разные аккумы). Поскольку цветовая гамма рамы довольно пестрая: опоры черные, платы – черное с золотом, передние лучи – белые, задние – красные, то я решил, что зелененькие пропы будут в самый раз.
Сейчас я бы выбрал карбоновую (или хотя бы с карбоновыми трубками-лучами) раму размерами сантим 30. Обычно на таких строят долголеты взрослые квадроводы.
Но имеем, что имеем.
А именно: вышеперечисленное плюс оставшиеся от прошлого проекта радиоприемник RADIOMASTER RP3 ExpressLRS 2.4ghz Nano, видеопередатчик AKK FX2-Ultimate-Mini 5.8GHz (5/200/600/1200мВт), камера Caddx Ratel 2 FPV 2 1200TVL 2.1мм, пара FPV антенн - Aomway 5.8GHz 3dBi и GEPRC Momoda-L 2.5dBi:
Оставалось докупить модуль GPS с компасом и, выбирая между Matek M8Q-5883 и Beitian BN-880, я остановился на последнем. Почему? Правильно – потому что стоит меньше, уступая первому в характеристиках очень незначительно. Эдакая слоеная печенька 28х28х10 – сверху ЖПС, снизу компас (склеены двусторонним скотчем):
Ну и полетный контроллер с регуляторами оборотов… В докосмическую эпоху на квады ставили те же регули, что на самолеты, и подключалось они к полетнику либо непосредственно:
Либо через плату распределения питания:
В наш просвещенный век наука шагнула так далеко, что четыре регулятора по 50 Ампер каждый умещаются на платке размерами 44х46 мм (40-амперные в 30х30 вписываются, 15-амперные – чуть ли не в 20х20), называясь «регулятор 4в1». Если нет иных соображений, то такой регуль разумней брать в комплекте с полетником той же фирмы – иногда они объединены в так называемый «стек», когда регуль идет первым этажом, а полетник - вторым. Редко когда, но бывает, что третьим этажом выступает видеопередатчик.
Мне свезло одномоментно застать в магазине (напоминаю: из-за войны на полках мало что залеживается) штуки четыре разных стека: Diatone MAMBA, JHEMCU и SpeedyBee в двух вариантах – F405 V3 и F7V3. Про Мамбу и Джемку я не слышал ничего, а вот про СпидиБи F7V3 смотрел обзор у Anik FPV – очень мне понравилось, что настраивать стек можно по беспроводу через приложение от тех же СпидиБей. Это дико прогрессивно и удобно для использования в поле или дома при перебоях с электричеством.
Но взял 405-й, бо разница в цене со старшим братом целых 70%, а шанс наглухо загастеллить квадрик по неопытности довольно велик. Да и высокая производительность процессора F7 на пару с 32-битным регулем вряд ли новичку так уж необходима.
Далее необходимо электронику как-то упаковать в габарит нашей рамы, учитывая ряд нюансов.
Нюанс номер раз: разработчики рамы F450 планировали располагать камеру с короткого конца, нижней PDB-палубы, выполнив ее по-дурацки несимметричной (обратите внимание на пузырь по правому борту):
Но нам нужно таскать всякие штуки относительно большого удлинения, и логичнее их развернуть вдоль оси рамы, а не поперек. Так что, камеру (как все и делают) будем ставить именно туда, куда она просится.
Нюанс номер два: в полете камера должна смотреть вперед, а при сбросе подарка – вниз.
У меня оставалась пара серв – мелкая, аналоговнетная Power HD-1440A, и покрупней, цифровая Tower Pro SG92R. Мелкую было решено запихнуть в механизм вращения камеры, крупную – в механизм сброса бонбы.
Камерная крутилка вышла такой:
К раме крепится через проставки двумя винтами и гайками М3. Достаточно было бы и пары шурупчиков – PETG материал прочный, но винты с гайками в моем хозяйстве жестко доминируют над шурупами по числу и разнообразию.
На крюк надевается петля ремешка фиксации аккумулятора (желтенького цвета дабы продолжить тенденцию), на заднюю стенку крона и аккум с двух сторон клеются липучки.
Аккумулятор для первых полетов ставил литий-полимерный 4S емкостью 5000 мАч, главным образом, потому что он у меня был. И даже учитывая его довольно скромные размеры (34х43х137 мм) пришлось слегка подпиливать лучи в верхней части, где они изогнуты дугой).
Но ващет, штатной батареей видится литий-ионная 4S3P-4S4P, спаянная из элементов Sony VTC 6 30А 3120. Легко посчитать, что ионка будет иметь емкость около 12000 мАч при массе 570-750 грамм, обещая дополнительные 10 минут полета относительно пятитысячной липохи.
Однако литий-ионки при большом токе потребления не отдают всю емкость и, говорят, быстро приходят в негодность, что надо проверять практически. К тому же, в отличие от липох, они оказывают влияние на компас (и это нюанс номер три), который приходится выносить на высокой штанге, а сборку ионок периодически размагничивать.
https://youtu.be/HOpiNcnKWkI
https://youtu.be/ef20ghxDP7s
В общем, следующей распечатанной мною запчастью стала стойка GPS:
Если память не изменяет, то ее я частично попятил с yeggi.com, но как обычно большую часть модели переделал. В частности, сделал закрытой, провода полностью спрятал. Оську-шип тоже пришлось печатать, так как просовывая в отверстие штанги винт М3, я благополучно один провод порвал. А шип острием пучок оных просто раздвигает.
На Егги, кстати, дочерта тюнинга для 450-й рамы, вплоть до моделей лучей и рамы.
Долго думал над конфигурацией главной платформы – закрывать прорези в верхней палубе, не закрывать… С одной стороны, нужно прятать барометр на полетнике от сквозняков, с другой – каким-то образом охлаждать видеопередатчик. В итоге решил делать по схеме Кащеевой смерти: утка в зайце, заяц – в сундуке. Это нюанс номер четыре. О чем ниже.
Сама платформа понадобилась еще и потому, что отверстия в верхней палубе, выделенные под крепление полетника, отстоят друг от друга на 35,2 мм, а у СпидиБи посадка 30,5х30,5 (нюанс номер пять). Так что, в платформу впаяны четыре гайки М3, а полетный стек фиксируется идущими с ним в комплекте винтами под шестигранник (обрезанными до 20,5 мм).
В подполе так же прячется таблетка с ERLS-приемником, который благодаря своей милипупусичности замечательно помещается в кругляке диаметром 27,8 мм.
Над расположением антенн тоже долго ломал голову. Квадроводы их лепят кто во что горазд – и рогаткой сверху, и параллельно земле с боков, и по-всякому на лучах… Но загогулина в том, что квадрокоптер в движении наклоняется – антенна легко может оказаться в тени корпуса или наведенной на передатчик торцом (когда сигнал становится минимален). Мне показалось хорошей идеей опустить антенны как можно ниже, чтобы перекрывать их было нечему (слава КПСС! диверсити), а торцы наклонить так, чтобы «земля» уходила под пузо. Кстати, центральная жила должна торчать обязательно вверх, земля – вниз. Земля находится элементарной прозвонкой мультитестером – один щуп тычем в «массу» на плате приемника, вторым щупом касаемся иголки, воткнутой в изоляцию антенны.
Антенна передатчика должна устанавливаться вертикально.
А так выглядит стек, заключенный в собственную антисквознячную цитадель:
По правому борту у цитадели имеется кронштейн для крепления видеопередатчика:
VTX пришлось наклонить, иначе он не влезал под обтекатель. (Посадочные отверстия у AKK FX2-Ultimate такие же, как у стека – можно было третьим этажом пустить, но я поздно догадался).
В пароксизме гениальности антенну 5,8 вывел вниз и сделал автоматически выдвигающейся при взлете - надел пружинку магазина 6-мм шароплюя (от него же, кстати, брал большинство мелких шурупчиков).
А вот так смотрится купол-обтекатель с вентиляционными отверстиями и сложенными для транспортировки антеннами:
Обтекатель состоит из нескольких частей (т. к. участки с решетками печатались грубо и некрасиво), которые склеиваются суперклеем. У крышки есть специальные выступы, перекрывающие оставленные в стенках цитадели проемы под SD и USB-C.
То есть, по моему замыслу VTX должен обдуваться свободно, а барометр внутри цитадели не обдуваться совсем (обычно его куском поролона защищают).
И при надетом обтекателе FPV-антенна стала выдвигаться паршивенько – сказывается упругость провода, который изгибается внутри относительно тесной (хотя я и пытался сделать ее посвободней) вентрешетки. К тому же, возможно, придется ставить другой клевер с разъемом RP-SMA, а его сделать задвигающимся внутрь рамы будет труднее. Проще вкручивающимся. А, поскольку торчать он будет, все равно, вниз, то квадрику не помешает шасси-лыжи. Тем более, что он у нас бомбоноситель, как-никак.
Теперь, когда стало ясно, где-что будет стоять, можно браться за пайку, прошивку и настройки.
Часть первая.
Целился, прежде всего, на летающую парту с большой грузоподъемностью и временем полета около получаса, но попроще, подешевле, поремонтопригодней, из той комплектухи, которую не пришлось бы заказывать и ждать.
В продаже были движки SunnySky A2212 980KV:
Спецом брал хоть с каким-то именем, а не а-ля DJI ноунэйм, чтоб не возиться с балансировкой (не пилить колокол двигателя, не обклеивать его скотчем).
Рама F450 (не оригинал):
Можно смеяться над ее завышенным весом, но стоит она в три раза дешевле самого простого карбона. И лучи, которые, у новичков имеют свойство ломаться, так же по цене копеечные.
Пропеллерами запасся от Gemfan – 1045 и 9047 (под разные токи, разные аккумы). Поскольку цветовая гамма рамы довольно пестрая: опоры черные, платы – черное с золотом, передние лучи – белые, задние – красные, то я решил, что зелененькие пропы будут в самый раз.
Сейчас я бы выбрал карбоновую (или хотя бы с карбоновыми трубками-лучами) раму размерами сантим 30. Обычно на таких строят долголеты взрослые квадроводы.
Но имеем, что имеем.
А именно: вышеперечисленное плюс оставшиеся от прошлого проекта радиоприемник RADIOMASTER RP3 ExpressLRS 2.4ghz Nano, видеопередатчик AKK FX2-Ultimate-Mini 5.8GHz (5/200/600/1200мВт), камера Caddx Ratel 2 FPV 2 1200TVL 2.1мм, пара FPV антенн - Aomway 5.8GHz 3dBi и GEPRC Momoda-L 2.5dBi:
Оставалось докупить модуль GPS с компасом и, выбирая между Matek M8Q-5883 и Beitian BN-880, я остановился на последнем. Почему? Правильно – потому что стоит меньше, уступая первому в характеристиках очень незначительно. Эдакая слоеная печенька 28х28х10 – сверху ЖПС, снизу компас (склеены двусторонним скотчем):
Ну и полетный контроллер с регуляторами оборотов… В докосмическую эпоху на квады ставили те же регули, что на самолеты, и подключалось они к полетнику либо непосредственно:
Либо через плату распределения питания:
В наш просвещенный век наука шагнула так далеко, что четыре регулятора по 50 Ампер каждый умещаются на платке размерами 44х46 мм (40-амперные в 30х30 вписываются, 15-амперные – чуть ли не в 20х20), называясь «регулятор 4в1». Если нет иных соображений, то такой регуль разумней брать в комплекте с полетником той же фирмы – иногда они объединены в так называемый «стек», когда регуль идет первым этажом, а полетник - вторым. Редко когда, но бывает, что третьим этажом выступает видеопередатчик.
Мне свезло одномоментно застать в магазине (напоминаю: из-за войны на полках мало что залеживается) штуки четыре разных стека: Diatone MAMBA, JHEMCU и SpeedyBee в двух вариантах – F405 V3 и F7V3. Про Мамбу и Джемку я не слышал ничего, а вот про СпидиБи F7V3 смотрел обзор у Anik FPV – очень мне понравилось, что настраивать стек можно по беспроводу через приложение от тех же СпидиБей. Это дико прогрессивно и удобно для использования в поле или дома при перебоях с электричеством.
Но взял 405-й, бо разница в цене со старшим братом целых 70%, а шанс наглухо загастеллить квадрик по неопытности довольно велик. Да и высокая производительность процессора F7 на пару с 32-битным регулем вряд ли новичку так уж необходима.
Далее необходимо электронику как-то упаковать в габарит нашей рамы, учитывая ряд нюансов.
Нюанс номер раз: разработчики рамы F450 планировали располагать камеру с короткого конца, нижней PDB-палубы, выполнив ее по-дурацки несимметричной (обратите внимание на пузырь по правому борту):
Но нам нужно таскать всякие штуки относительно большого удлинения, и логичнее их развернуть вдоль оси рамы, а не поперек. Так что, камеру (как все и делают) будем ставить именно туда, куда она просится.
Нюанс номер два: в полете камера должна смотреть вперед, а при сбросе подарка – вниз.
У меня оставалась пара серв – мелкая, аналоговнетная Power HD-1440A, и покрупней, цифровая Tower Pro SG92R. Мелкую было решено запихнуть в механизм вращения камеры, крупную – в механизм сброса бонбы.
Камерная крутилка вышла такой:
К раме крепится через проставки двумя винтами и гайками М3. Достаточно было бы и пары шурупчиков – PETG материал прочный, но винты с гайками в моем хозяйстве жестко доминируют над шурупами по числу и разнообразию.
На крюк надевается петля ремешка фиксации аккумулятора (желтенького цвета дабы продолжить тенденцию), на заднюю стенку крона и аккум с двух сторон клеются липучки.
Аккумулятор для первых полетов ставил литий-полимерный 4S емкостью 5000 мАч, главным образом, потому что он у меня был. И даже учитывая его довольно скромные размеры (34х43х137 мм) пришлось слегка подпиливать лучи в верхней части, где они изогнуты дугой).
Но ващет, штатной батареей видится литий-ионная 4S3P-4S4P, спаянная из элементов Sony VTC 6 30А 3120. Легко посчитать, что ионка будет иметь емкость около 12000 мАч при массе 570-750 грамм, обещая дополнительные 10 минут полета относительно пятитысячной липохи.
Однако литий-ионки при большом токе потребления не отдают всю емкость и, говорят, быстро приходят в негодность, что надо проверять практически. К тому же, в отличие от липох, они оказывают влияние на компас (и это нюанс номер три), который приходится выносить на высокой штанге, а сборку ионок периодически размагничивать.
https://youtu.be/HOpiNcnKWkI
https://youtu.be/ef20ghxDP7s
В общем, следующей распечатанной мною запчастью стала стойка GPS:
Если память не изменяет, то ее я частично попятил с yeggi.com, но как обычно большую часть модели переделал. В частности, сделал закрытой, провода полностью спрятал. Оську-шип тоже пришлось печатать, так как просовывая в отверстие штанги винт М3, я благополучно один провод порвал. А шип острием пучок оных просто раздвигает.
На Егги, кстати, дочерта тюнинга для 450-й рамы, вплоть до моделей лучей и рамы.
Долго думал над конфигурацией главной платформы – закрывать прорези в верхней палубе, не закрывать… С одной стороны, нужно прятать барометр на полетнике от сквозняков, с другой – каким-то образом охлаждать видеопередатчик. В итоге решил делать по схеме Кащеевой смерти: утка в зайце, заяц – в сундуке. Это нюанс номер четыре. О чем ниже.
Сама платформа понадобилась еще и потому, что отверстия в верхней палубе, выделенные под крепление полетника, отстоят друг от друга на 35,2 мм, а у СпидиБи посадка 30,5х30,5 (нюанс номер пять). Так что, в платформу впаяны четыре гайки М3, а полетный стек фиксируется идущими с ним в комплекте винтами под шестигранник (обрезанными до 20,5 мм).
В подполе так же прячется таблетка с ERLS-приемником, который благодаря своей милипупусичности замечательно помещается в кругляке диаметром 27,8 мм.
Над расположением антенн тоже долго ломал голову. Квадроводы их лепят кто во что горазд – и рогаткой сверху, и параллельно земле с боков, и по-всякому на лучах… Но загогулина в том, что квадрокоптер в движении наклоняется – антенна легко может оказаться в тени корпуса или наведенной на передатчик торцом (когда сигнал становится минимален). Мне показалось хорошей идеей опустить антенны как можно ниже, чтобы перекрывать их было нечему (слава КПСС! диверсити), а торцы наклонить так, чтобы «земля» уходила под пузо. Кстати, центральная жила должна торчать обязательно вверх, земля – вниз. Земля находится элементарной прозвонкой мультитестером – один щуп тычем в «массу» на плате приемника, вторым щупом касаемся иголки, воткнутой в изоляцию антенны.
Антенна передатчика должна устанавливаться вертикально.
А так выглядит стек, заключенный в собственную антисквознячную цитадель:
По правому борту у цитадели имеется кронштейн для крепления видеопередатчика:
VTX пришлось наклонить, иначе он не влезал под обтекатель. (Посадочные отверстия у AKK FX2-Ultimate такие же, как у стека – можно было третьим этажом пустить, но я поздно догадался).
В пароксизме гениальности антенну 5,8 вывел вниз и сделал автоматически выдвигающейся при взлете - надел пружинку магазина 6-мм шароплюя (от него же, кстати, брал большинство мелких шурупчиков).
А вот так смотрится купол-обтекатель с вентиляционными отверстиями и сложенными для транспортировки антеннами:
Обтекатель состоит из нескольких частей (т. к. участки с решетками печатались грубо и некрасиво), которые склеиваются суперклеем. У крышки есть специальные выступы, перекрывающие оставленные в стенках цитадели проемы под SD и USB-C.
То есть, по моему замыслу VTX должен обдуваться свободно, а барометр внутри цитадели не обдуваться совсем (обычно его куском поролона защищают).
И при надетом обтекателе FPV-антенна стала выдвигаться паршивенько – сказывается упругость провода, который изгибается внутри относительно тесной (хотя я и пытался сделать ее посвободней) вентрешетки. К тому же, возможно, придется ставить другой клевер с разъемом RP-SMA, а его сделать задвигающимся внутрь рамы будет труднее. Проще вкручивающимся. А, поскольку торчать он будет, все равно, вниз, то квадрику не помешает шасси-лыжи. Тем более, что он у нас бомбоноситель, как-никак.
Теперь, когда стало ясно, где-что будет стоять, можно браться за пайку, прошивку и настройки.
Ящик: cf5f66649451
Последний раз отредактировано: hren_s_bugra на 2023-03-15 09 ч., всего отредактировано 3 раза
