RSS лента

Про вертолеты и жесткий напилинг!

RX120. Напечатанный вертолет 120 размера.

Оценить эту запись
15.04.2016 в 23:59 (2298 Показов)
Итак, хочу представить вам свой вариант на тему V977 - К110.

WLToys V977 и XK К110, это довольно популярные вертолеты, не имеющие особых конкурентов в своем классе. Они можно сказать братья, лишь с мелкими отличиями.
Как и у любого массового и доступного по цене продукта, есть ряд своих достоинств и недостатков. Перечислять я их все не буду, в моем дневнике вы сможете найти тему по 977 с подробным описанием. Здесь же я хочу рассказать что получилось у меня создать на базе доступных запчастей от этих, и не только этих, вертолетов, а также при помощи 3D моделирования и последующей 3D печати.



Началось все с v977, на которых я учусь летать уже второй год. За это время многое было переделано и переосмыслено в конструкции этого вертолета, но стоковая рама накладывала свои ограничения и не позволяла вывести усовершенствования на новый уровень.
Я решил создать свою раму, главной особенностью которой является расположение хвостового двигателя внутри рамы.

Реализовать данную идею получилось не сразу, было несколько вариантов конструкции, но в конце концов я выбрал самую простую и удачную на мой взгляд.





Решения перенести хвостовой мотор внутрь рамы было вызвано множеством факторов.

Во первых - это связано с крашеустойчивостью вертолета. Хвостовой мотор на конце балки не самое лучше решение, в плане защищенности самого, двигателя при авариях. Один раз, при неудачном падении, я таки погнул ступицу колокола у хвостового двигателя. Ступицу я выровнял, мотор этот работает отлично и по сей день, но это не вариант решения проблемы.

Во вторых - это связано с полетными качествами вертолета. Грузик, в виде хвостового двигателя, на конце хвостовой балки, никак не способствует выполнению многих фигур пилотажа.

В третьих - вес хвостового двигателя добавляет инерционности хвосту.

Построение рамы я производил в доступном и простом редакторе FreeCAD.
Последующая печать была выполнена по технологии SLS, материалом РА2200.
Данный материал очень интересный, но имеет свои особенности, о них чуть ниже.


Вот что у меня получилось:



Лопасти от V931, лыжи от V977, канопа от V966.



Плата управления от V977. Основной двигатель HP06S 16200kv, хвостовой
HP03S 13500kv. Регуляторы МХ-10а и МХ-3а



Стандартные сервоприводы от V977/К110. Голова от Heli-Factor.



Держатель сервоприводов, крепится к раме двумя шурупами. Стопорное кольцо выточенное из твердого капрона. Основной вал выполнен из карбонового прутка 2.5мм



Кейс хвостовой балки. Внутри кейса шлиц, и такой же шлиц на самой балке, не позволяющий ей проворачиваться в кейсе. Балка плотно вставляется в кейс. Сама балка выполнена из карбоновой трубки 4*2мм, длинной 153,5мм.



Хвостовой двигатель расположен между задних сервоприводов. Нижняя часть двигателя в которой находятся крепежные отверстия была немного доработана, чтобы не мешать установке сервоприводов. Было срезано две боковые части, как раз по крепежные отверстия, а на оставшуюся пару крепежных отверстий закреплен сам двигатель.
На ступице колокола виден болтик с 1мм резьбой. Это обычный болтик от межлопастного вала. Данный болтик фиксирует приводной вал хвостового ротора. Для это в ступице было просверлено отверстие и нарезана резьба. На краю вала присутствует шлиц, в который и упирается этот болтик.

Приводной вал хвостового ротора - это вал от Walkera V120D02S.
Данный вал служит как приводным валом, так и валом самого двигателя. Я решил упростить конструкцию и не делать никаких переходных муфт в узле вал-двигатель. Это позволяет убрать лишние вибрации, которые могут появиться в муфте, правда немного усложняет сборку хвоста.



Основная шестерня перевернута и не имеет никаких шлицов . Плотно одевается на вал и ничем на нем не фиксируется. Между шестерней и подшипником на валу надето металлическое стопорное кольцо, которое упирается в подшипник и не позволяющее валу двигаться вверх.



Хвостовой кейс выполнен под конические шестерни и подшипники от Walkera V120D02S



Хвостовой плавник крепится на балке при помощи шурупа, который частично входит в тело самой балки. Под шуруп в балке сделана небольшая проточка.
Хвостовой кейс крепится к балке также, как и плавник, плюс имеет шлиц, такой же, как и у кейса хвостовой балки, который не дает ему проворачиваться.
Вал хвостового винта диаметром 1.5мм, выполнен из карбона. На валу сделан шлиц под шестерню.



Хвостовой винт от V931, обрезан до 44мм. Отверстие под вал рассверлено.

Вес вертолета без аккумулятора вышел 46.3г

Ну а теперь о результате.
Результат категорически положительный.
Не смотря на то что это пробный вариант, так сказать первая ласточка, она без проблем собралась и полетала, и полетела очень хорошо.

Хвост реально не узнать! Хвост четкий, резкий с четкими остановками, без раскачки после торможения. Инерция у хвоста отсутствует. Это реально ощущается, и летать на второй тушке с мотором на хвосте стало не так приятно.

Я переживал за то, что после переноса хвостового двигателя в раму сместится центр тяжести, поэтому немного сместил лыжи в сторону хвоста чтобы сместился аккумулятор, который в них вставляется. Но мои опасения были напрасными. Центр тяжести никуда не сместился. В частности в этом виноват довольно тяжелый металлический приводной вал хвостового ротора, весит он 2.3г. В дальнейшем я попробую сделать его карбоновым, а в случаи необходимости компенсировать смещение центра тяжести положением аккумулятора.

Если коротко резюмировать, то хвостовой мотор на конце хвостовой балки - это зло!

Конечно же я учел не все нюансы, отсутствие конструкторского образования дает о себе знать, но в основном это мелкие правки не влияющие на сам полет.
Но есть один нюанс, который я не учел и который нужно учитывать при любом проектировании. Нюанс это связан с материалом.

SLS печать меня очень порадовала качеством и хорошей точность. Размеры немного гуляют в пределах одной двух десяток по габаритам, но это не критично и на сборку совсем не влияет.

Что касается материала РА2200 - материал интересный, очень легкий, пока он тонкий, он не ломается, его можно согнуть и выровнять обратно. Но с набором толщины становится более хрупким. Рама из него вышла весом всего 3 грамма, в то время как стоковая рама от 977 весит 5 грамм. Но за его легкостью кроется другая его особенность, о которой я не знал. Он довольно гибкий. По упругости его можно сравнить с пластиком, который используется в стоковых лыжах от V977.
Этой жесткости хватает для держателя сервоприводов , для хвостового плавника и хвостового кейса, но для самой рамы этой жесткости уже мало.
Поэтому при использовании в печати материала РА2200 я могу порекомендовать усилить конструкцию в среднем в полтора раза. При этом вы получите хорошую жесткость и вес. Ну а то, что материал сложно сломать, будет только плюсом. Из минусов материала можно отметить пористую поверхность и маркость, в случае белого цвета.

На самом деле есть большое количество разных материалов для печати по технологии SLS и в том числе разных полиамидов. Есть такой полиамид как РА3200, и по характеристикам он жестче чем РА2200. Я попытаюсь найти доступную по цене печать из РА3220 и уже из него напечатать окончательный вариант рамы. Ну а если не найду, то просто усилю данную раму и напечатаю ее тем же РА2200.

Тем не менее я нашел временное решение, которое позволило собрать и опробовать данную конструкцию рамы. Я пропитал раму цианакрилом (суперклеем). Это повысило ее жесткость до вполне приемлемой, но сделало ее хрупкой. Поэтому поступать также я советую только при большой необходимости.

Также очень бы хотелось услышать ваше адекватное мнение по всему этому поводу. Любые полезные советы с радостью принимаются.

Это не последняя модель. В скором будущем будет окончательный вариант данной модели и еще, надеюсь не одна модель, другого размера, рамы которох уже почти спроектированы.

Свою модель я печатал тут www.meltwerk.com (не реклама)

Так же хотел сказать спасибо за помощь в реализации данного проекта Александру Babay и Владимиру kycerjaska


А летает этот вертолет вот так.
Погода не особо летная. Ветерок его таки сдувал, поэтому получилось не сильно интересно.

Что могу сказать по поводу полета - летит вертолет по другому!
Легкий хвост это реально классно! Хоть и пилот из меня никакой, но даже я чувствую положительную разницу.
Флипует вертолет гораздо приятнее, легче и не через хвост. Полет стал боле воздушный что-ли.
Я думаю что опытные пилоты, которые умеют летать сложные фигуры, оценили бы все перемены в управляемости, гораздо лучше меня.

Видео немного дерганое, оператор впервые снимал вертолеты и не подготовился)



P.S.
Картинки открываются большими, если открыть их в новой вкладке!

Обновлено 02.09.2018 в 11:56 [ARG:5 UNDEFINED]

Метки: k110, rx120, v977
Категории
Вертолеты

Комментарии

  1. Аватар для ADF
    Очень круто!
    А крэш-тэсты уже были, как конструкция к ударам? Какова прочность у SLS по сравнению с FDM?

    Для живучести, как раз, напрашивается менее жесткий материал, чтобы он был способен рассеивать энергию при ударах. Пружинить, попросту говоря.
  2. Аватар для RW9UAO
    SLS дороговатый, зараза.
  3. Аватар для Remlen
    Краш тесты будут на финальной модели.
    В данном случае раму я пропитывал цианакрилом, для повышение жесткости и она стала хрупкой, поэтому при первом же серьезно краше сломается.
    А так в чистом виде РА2200 очень эластичный и не ломается.
    Обновлено 09.05.2016 в 12:10 [ARG:5 UNDEFINED]
  4. Аватар для ADF
    Почитал. Что-то пишут, что без доп. обработки он влагу не любит, мол насасывает из окружающего воздуха. Правда, возможно, это не так стремительно происходит.