Az alkatrészek kiválasztása - Drónbiznisz Johnny-val // 3. rész

A blog első részében a hobbi elkezdéséhez szükséges motivációról beszélünk. KATT IDE

A blog második részében áttekintettük a lehetőségeket és a főbb alkatrészeket. KATT IDE

 

Frissítve: 2018.11.04.

Az alkatrészek pontos kiválasztása és a mögötte rejtőző logika tapasztalataim szerint szinte az összes guide-ból hiányzik, így a kezdők – ahogy eleinte én is – joggal érezhetik magukat elveszettnek. Aztán vannak az olyan fellángolásokat átélő emberek mint én, akik időt és energiát nem sajnálva addig kutatják a témát, amíg össze nem áll a teljes kép. Magamat idézve a legelső blogbejegyzésből: 

"két hét nagyon intenzív kutatómunkát követően felállt a teljes alkatrészlista"

De még milyen két hét volt! Feltételezve, hogy a kedves Olvasóba kevesebb mazochizmus szorult, a következő bekezdésekben összefoglalom legfontosabb tapasztalataimat. Utána pedig saját példámon mutatom be a tételek kiválasztását és annak okát.

 

A súlytalan dilemmák

 

Első build lévén már azzal a kérdéssem sem tudtam mit kezdeni, hogy 4 darab külön ESC vagy 1 darab 4in1 ESC lenne-e a jobb választás nekem? Hasonló kérdés, hogy a PDB+FC kombó mellett döntsek-e vagy külön-külön lapkákat keressek? Esetleg PDB+FC+ESC board-ot/stack-et keressek?

 

Nos, a rövid válasz az, hogy tökmindegy. A hosszabb válasz pedig az, hogy tökmindegy, mert bármilyen irányba indulsz is el, a végén álmodból felébresztve fogod tudni mindegyik board funkciólistáját és mindegyik csatlakozó szerepét. Egy valamit szeretnék már most leszögezni: nekem kifejezett célom volt, hogy minél több elemből épüljön fel a drón, mert szerettem volna megtanulni ezek működését. Úgy is mondhatjuk, „ha már lúd, legyen kövér” vagy kevésbé elegánsan „fogadás nélkül is fejest ugrottam egy hordó sz*rba”. A kezdeti mazochizmusra tudásvágyra való utalás így talán már érthető :)

 

 

Tehát nálam nem játszottak a stack-ek és nem játszottak az All-in-One board-ok. Nem mellesleg pedig kitűztem célul, hogy a lehető legolcsóbban, de azon belül is relatíve jó minőségű alkatrészekből építkezzek. A begyűjtendő lista: 4 db motor, 4 db ESC, váz, PDB, FC, VTX, antenna, FPV kamera, RX, akksik, propellerek, apróságok és egyéb kiegészítők (FPV szemüveg, kontroller, akksi töltő, forrasztópáka, csavarok, kábelek, stb.). Felsorolni sem lehet egy szusszal és éppen ez az, ami nekem megtetszett benne. Még végig sem gondoltam és készen volt a több mint 100 soros összehasonlító táblázatom Google Drive-on.

 

A súlyosabb dilemmák

 

A büdzsét szem előtt tartva a legolcsóbbtól a közepesen drága felé pásztáztam végig a Banggood, Gearbest, Amazon, eBay, HobbyKing és hasonszőrű oldalak kínálatát, mindig kigyűjtve a legkedvezőbb ajánlatokat. Nem meglepő módon (mivel az idő nem volt tényező) szinte mindent a Banggood-on találtam meg a legjobb áron, így a nemzetközi drónos társadalommal összhangban én is ezt tudom ajánlani Nektek.

 

S hogy milyen alkatrészeket kerestem? Több külföldi oldal (pl. Oscarliang, Drone Nodes, Rotor Riot) ajánlóját fűztem össze és ezekből szemezgettem. A végső szűrést az ár és elérhetőség adta, mielőtt kialakult volna az említett táblázatom. Ne kerülgessük a forró kását, beszúrom képként a végeredményt:

A Description oszlopban az általam szűrt/keresett tulajdonságok, a sárgával jelölt alkatrészek pedig építés/tesztelés közben elhaláloztak :( (Ezekről később)

 

A szőrszálhasogató dilemmák

 

…avagy valaki magyarázza már el, mit miért választottam!

 

Kezdtem a vázzal, amely egy kínai ZMR250 másolat. Bár ennek csak 4 mm-es a karvastagsága, cserébe elég könnyű. Olcsó volt, tetszett, ne ragozzuk. Aztán jött a PDB, aminél egyetlen kikötésem, hogy legyen rajta szűrt (BEC) kimenet a kamerának és VTX-nek, hogy ezzel megspóroljam a külön kondenzátorok beépítését. Ez azért hasznos, mert a motorok hirtelen teljesítményfelvétele zavarni tudja a többi alkatrész áramellátását, ergo ilyenkor például nagyon zajossá válik a kamerakép. PDB-ben a Matek ajánlotta az egyik, ha nem a legolcsóbb alternatívát, méghozzá egész sok fícsörrel. Ez egyben keményen meghatározza a felhasználható feszültségtartományt, amely esetünkben így 2S-6S (kb. 7-22V). Ezt véssük kőbe és tartsuk észben!

 

Nézzünk Flight Controllert! F3, F4, F7, ezek ugye a hardver verziószámát jelölik a Betaflight-kompatibilis termékcsaládon belül. (A Betaflight a firmware és a hozzá kapcsolódó keretprogram neve, erről később.) Kezdésnek bőven elég az F3/F4 szint is, garantáltan nem érzünk különbséget a legújabb változathoz képest. Több weboldal is az Omnibus megoldása felé mutatott, mert sok extra funkcióval bír (pl. beépített OSD chip, Black Box, LED vezérlő), jó a támogatottsága, megbízható és ahhoz képest baromi jó áron van. Kosárba vele! (Aki szívesen elveszne a részletekben az errefelé tud még tájékozódni.) Itt jegyezném meg, hogy az adatlap alapján a feszültségtartomány felső határa ezennel 4S-re csökkent! Ez a kijelentés valójában megtévesztő, mert 4S csak a közvetlenül akkumulátorról való táplálásra vonatkozik. Nekünk a PDB 5V-os BEC padjáról lesz táplálva az FC.

 

Következzenek az ESC-k és motorok. Utóbbival kezdtem, mert épp le volt akciózva egy nagyon alap noname szett az EaglePower-től. 2207-es, azaz pont jó nekünk! A misztikus számsorból egyébként a 22 a motor átmérőjére, a 07 a magasságára, a 2300kV pedig a fordulat/volt értékre utal, ezt már korábban érintettük. Általános ökölszabályok 5”-os drón esetén:

Teljesítmény freestyle               2300-2500kV

Teljesítmény verseny                2600kV+

Drón súlya és a motor mérete  < 250g == 2204<2205

                                                  250-300g == 2206<2305

                                                  > 300g == 2306<2207

 

A drón tervezett tömege akksi nélkül is 390g körüli, így ezeket a mi motorunk éppen teljesíti, kosárba vele! Fontos viszont, hogy a felhasználható feszültségtartomány ismét zsugorodott, már csak 3S-4S között kapunk szabad kezet.

 

Ehhez kéne ESC-t választanunk, ami szerencsére nem túl nehéz dolog. Az ESC-k általában a PDB-hez hasonló feszültségtartományban dolgoznak, amire viszont figyelnünk kell, az a firmware és a protokollja, amelyen keresztül az FC-vel kommunikál. Protokollból régebben a OneShot 125 és társai voltak elterjedtek, amely továbbra is alkalmas a repülésre, kezdőként talán nincs tőle félnivalótok. Azóta van Multishot, DShot és újabban ProShot, amelyek mind egyre kisebb késleltetésű kommunikációt tesznek lehetővé a FC és az ESC között. A kinézett Excelvan ESC DShot 600-at tud, így ez pipa. A firmware-ről még röviden annyit érdemes tudni, napjainkban leggyakrabban a BLHeli_S vagy BLHeli_32 fut az ESC-ken, ezek a legelterjedtebbek és nehéz velük melléfogni.

 

Ha már a motoroknál tartunk, dobjunk be a kosárba egy tök basic propeller szettet is, rögtön kettőt, mivel fogyóeszköz. De csak óvatosan! A quad fizikája nem olyan egyszerű mint amilyennek tűnik (alapból sem tűnik annak…), ezért javasolt előbb egy kalkulátorral konzultálni a propeller menetemelkedése miatt. Esetünkben 5041-es propokról van szó, azaz 5 inch átmérőjűek 4,1 inch névleges „pitch”-csel a lapátoknál (azaz egy teljes fordulattal 4,1” távot tesz meg). A meredekebb dőlés használattól függően túlterhelheti és leégetheti a motort/ESC-t, a kis szög pedig az emelőerőből és a repülési időből vesz el (hiszen gyorsabban kell forognia).

 

 

Ahhoz, hogy a drón repülni tudjon még két további dologra van szükségünk: távirányító vevőegység (RX) és akksi. A vevő sokféle formában érkezhet, leggyakrabban a kontrollerrel egyben, bundle-ként árulják. Fontos tudnunk a csatornák számát és a kommunikációs protokollt. Előbbi egyértelműen az elérhető funkciók számát, utóbbi pedig a funkciók típusát határozza meg. 4 csatorna a játékszer szintű beltéri quad-okhoz még elég lehet, de egy 250-es freestyle drónhoz már használhatatlanul kevés. Hogy mire kell több? Lajstrom-time!

 

1) Fel-le

2) Forgás Z-tengely körül

3) Forgás Y-tengely körül

4) Forgás X-tengely körül

5) Arming – azaz ki-bekapcsolás

6) Failsafe – gyorskapcsoló, ha baj van

7) LED vezérlés

8) Buzzer kapcsoló

9+ Telemetria, RSSI, SmartAudio funkciók (pl.: OSD állítás on-the-fly), stb.

 

Emiatt kezdésnek a 6 csatorna a minimum, de érdemes jól megválasztani nem csak az RX-et, hanem a TX-et (kontroller adóegysége) is! Például jobban utánajárva megtudtam, hogy az általam választott FlySky FS-i6 egy egyszerű firmware frissítéssel 6-ról 10 vagy akár 14 csatornássá bővíthető. Ezt eredetileg FS-IA6 RX-szel vásároltam, de egy teszt során az sajnos halálok tüzes halálával holt, így a jelentősen jobbnak mondott FS-IA6B került végül beépítésre. Ez iBus protokollon keresztül képes kommunikálni az FC-vel, így kapásból egy rakás extra funkciót érek el a korábbihoz képest. (Hogy melyek ezek, azt egy későbbi bejegyzésben részletezem.)

 

Akku fronton elég szűkre kellett húzni a nadrágszíjat, mert ebből ugye nem egyet rendel az ember, hanem elsőre is legalább 2-3 darabot, ami később 10 fölé emelkedhet. Mellesleg a piac jelenlegi állása szerint ez önmagában a drón egyik legdrágább része. A fenti alkatrészlista alapján nekem 3S vagy 4S akksira lenne szükségem. Kicsit ideje matekoznunk, pontosabban fizikáznunk! Nézzük meg, hogy a vásárolt motorok adatlapján mekkora áramfelvétel tartozik a maximális teljesítményhez és az 50-60%-os emelőerőhöz!

Rel. emelőerő   Áram (4S)            Áram (3S)

~55%                ~10 A                    ~8 A

100%                31 A                      19 A

 

Normál repülésnél és általában a repülési idő java részében az említett 50-60%-os terhelésen járnak a motorok, így ezt vehetjük „állandó” teljesítménynek. Hirtelen gyorsításnál és manővereknél pár másodpercre elérheti a teljesítmény a 100%-ot, így ezt vegyük csúcsteljesítménynek. Nyilvánvalóan az összes áram az akkumulátorból jön, amelynek azonban van egy maximális állandó és egy maximális csúcsteljesítménye az áramleadás tekintetében. Jól gondoljátok: a lényeg, hogy az akku áramellátása elég legyen a négy darab motor táplálásához. A pillanatnyilag leadható legnagyobb áramot a misztikus C-számmal számolhatjuk:

Tárolt áram [A] x C-szám [-] = Leadható áram [A]

 

Az általam kinézett Turnigy 1300 mAh-s 4S akksival (continuous C-rating: 45C, burst rating: 90C) ez a következőképpen alakul:

1,3 A x 45 = 58,5 A a folyamatos terhelésen leadható áramerősség adott időintervallumon és

1,3 A x 90 = 117 A a rövid ideig leadható áramerősség adott időintervallumon.

 

A motorokkal felszorozva a következő relációt kapjuk:

Rel. emelőerő   Áramfelvétel                     Akku táp

~55%                ~4x10 A = ~40 A              < 58,5 A              OK

100%                  4x31 A = 124 A              ~ 117 A                ?

redukált              4x28 A = ~112 A            < 117 A                OK

 

A csúcsteljesítményhez tartozó áramfelvétel ugyan elsőre nem tűnik kielégítőnek, de több forrás is egy laza 10%-os redukcióval él. Ez indokolt lehet, hiszen tényleges 100%-ot tényleg nagyon ritkán érünk el és akkor is csak pillanatokig, másrészt az adatlap adataiba be van építve némi biztonsági tényező nos… a bizonytalanság miatt. Hogy ez mennyire fedi a valóságot, azt majd saját bőrömön megtapasztalom, stay tuned! :)

 

A fenti képletből egyenesen következik, hogy az áramháztartásunk (a szót ezennel levédetem!) növeléséhez vagy magasabb C-számú, azaz drágább, vagy magasabb tárolókapacitású, azaz megint csak drágább akksit kéne bevetnünk. Utóbbi egyenes arányban növeli a telep súlyát is. A HobbyKing kínálatában anno ez a Turnigy volt brutálisan leakciózva, így én saját felelősségre élek a kockázattal.

 

Summa summarum

 

Most eszmélek csak, hogy mennyire elszaladt velem a billentyűzet. Viszont amit le kellett írni azt úgy érzem leírtam. Az elméletileg létező drónunk ezennel elméletileg összeállt, röpképes, irányítható. A blog következő részében írok még a videórendszerről (VTX, FPV kamera, akciókamera, FPV szemüveg) és az egyéb alkatrészekről, szerszámokról, ezzel pedig végére érünk az alkatrészlista felsorolásának. Utána kezdhetjük az összeépítést! :)

 

 

Addig is itt hagyom a Drónposta (eddigi) utolsó epizódját és jó olvasást kívánok nektek!

 

Kövessétek az írásaimat itt és iratkozzatok fel a fent linkelt YouTube csatornára, hogy első kézből értesülhessetek Zümzüm és BÖSZME-1 kalandjairól!

(Apropó: a csatornán már több drónos témájú videó is szerepel, ezeket egyesével, történettel ellátva megosztom a blogban, így ha nem muszáj, ne spoilerezzétek el magatoknak őket ;) )