31 декабря 2010 г.

Выбор силовой установки для Трекс 500

Задумывались ли вы о замене штатной силовой установки своего вертолета на что-то более мощное и дорогое? Какие преимущества даст такая замена кроме очевидной прибавки мощности, какие будут плюсы и минусы. На примере вертолета Align Trex 500 мы сравним несколько вариантов силовой установки: от дешевых до достаточно дорогих.

При желании увеличить мощность вертолета первым на ум приходит замена мотора. Что может быть проще, чем прикрутить к вертолету другой мотор? Разумеется, тут важно учитывать ограничение регулятора по току, но если мы все предусмотрели, то действительно, такая замена не займет более пяти минут.

Благодаря неплохим характеристикам и умеренной цене хорошо зарекомендовали себя изделия фирмы Scorpion. Пара таких моторов сегодня у нас на тестировании.

Что еще стоит заменить? Очевидно, следующим в электрической цепи стоит регулятор. Но стоит ли менять штатный регулятор, и если да, то какие плюсы и минусы такой переделки? Регуляторы Align считаются регуляторам начального уровня, не отличаются богатством настроек, да и гувернер там, говорят, так себе. Тем не менее, посмотрим, на что он способен в сравнении с более именитыми соперниками, которых сегодня представляют Castle Creations и Kontronik.

Третий компонент силовой установки это аккумуляторы. Очевидно, чем выше характеристики аккумуляторов, тем лучше. Однако, чтобы не плодить комбинации силовых установок, для тестирования остановимся только на одной модели аккумулятора: Nanotech 2650мАч, 6S, 35C. Так мы сможем объективно сравнить разные комбинации моторов и регуляторов. Также в тестировании принимает участие еще одна комбинация силовой установки на 8S с аккумуляторами Rhino 2150мАч, 2x4S, 30C.

Для подключения спаренных аккумуляторов 4S к логгеру пришлось поломать голову и воспользоваться целым ворохом проводов.
Вертолет:
Видавший виды Trex 500, лопасти Maniac 423, бесфлайбарный ротор Align, система стабилизации BeastX Microbeast верс.1, сервоприводы на перекосе Align DS510 и на руле DS520. Общий шаг: +-12 градусов.

Измерительный комплекс: ;-)
Eagle Tree eLogger v3 с датчиком оборотов для бесколлекторного мотора.

Итак, в нашем распоряжении следующие компоненты:

Регуляторы:
  • Align BL60G,
  • Kontronik 100LV
  • Castle Creations ICE75SB
Моторы:
  • Align 500L (1600КВ)
  • Scorpion 3026-1600 (1600КВ)
  • Scorpion 3026-1210 (1210КВ) для варианта 8S LiPo
На всех моторах установлен одинаковый пиньон 14Т, т.е. передаточное отношение в тестировании всегда постоянное.

Итого мы сравним следующие комбинации силовых установок:
  • Регулятор Align BL60G и мотор Align 500L
  • Регулятор Align BL60G и Scorpion 3026-1600 (На харикейне полет закончился падением из-за размыкания DINs.)
  • Kontronik 100LV и мотор Align 500L
  • Kontronik 100LV и Scorpion 3026-1600
  • Castle Creations ICE75SB + мотор Align 500L
  • Castle Creations ICE75SB + Scorpion 3026-1600
  • Castle Creations ICE75SB + Scorpion 3026-1210 на 8 банках LiPo
Настройки регуляторов.

BL60G был настроен максимально агрессивно: с высоким таймингом и высокой скоростью изменения оборотов, но использовался с кривыми газа, гувернер был отключен. 100LV был настроен штатно в режиме гувернера с автоматической настройкой тайминга. ICE75 также со штатными настройками, в том числе: чувствительность гувернера Low, тайминг средний.

Замеры.

Тут я вынужден признаться, что из соображений экономии времени и нервов не проводил по 2-3 полета на каждой комбинации, как того требуют «серьезные» исследования: летная программа стала бы слишком длинной. Вместо этого в течение полета выполнялась серия однотипных движений: два подъема, 3 круга, 5 пич-пампингов, 10 тик-таков и т.п. Т.е. значения будут усреднены в пределах однотипных движений в течение одного полета.

Для тестирования была составлена летная программа состоящая из следующих элементов:
  1. Висение на месте. 10 сек
  2. Подъем с места вверх в течение пяти секунд. Два раза.
  3. Элеронный тиктак. 10 циклов или 20 смен направления.
  4. Харикейн. Три круга.
  5. Элеваторный тиктак. 10 циклов.
  6. Пич-пампинг 5 раз, (движение шагом вверх-вниз до максимальных значений шага)
  7. Воронка. Три круга.
  8. Слаперон 4 дуги
  9. Подъем вверх с места в течение пяти секунд. Два раза.
Летные впечатления.


Ключ на старт!
1. Штатный регулятор и мотор в целом годятся для большинства маневров, но на продолжительной и импульсной нагрузке заметно сбавляет обороты. На харикейне мешает отсутствие гувернера.

2. Align BL60G и Scorpion 3026-1600 летят гораздо веселее, но есть риск отсечки регулятора, поскольку легко можно превысить номинальный ток на продолжительной нагрузке.

3. Kontronik 100LV и Align 500L Ровная мощность в течение полета, энергии не хватает только на откровенно провокационных маневрах типа затяжного харикейна и частых тиктаков. Эта парочка стала сюрпризом теста, поскольку Kontronik наглядно показал, на что способен штатный мотор!
Мотор Align 500L в сочетании с регулятором Kontronik творил чудеса! На графике фрагмент харикейна. Мотор потребляет в среднем 815 Вт на протяжении 17.5 секунд. Если выделить только правые 8 секунд, то средняя мощность будет в районе 900Вт.
4. Kontronik 100LV и Scorpion 3026-1600. Очень хорошая связка с приличной отдачей. Практически свободна от критических просадок. Агрессивная реакция на быструю подачу шага. Гувернер на высоте.

5. Castle Creations ICE75SB + мотор Align 500L. Эта парочка очень похожа на Kontronik с этим же мотором. Хотя по логгеру обороты удерживаются не так точно, а потребляемая мощность ниже, но в полете это не мешает.

6. Castle Creations ICE75SB + Scorpion 3026-1600. Связка работает хорошо, хотя в сравнении с Kontronik импульсные пинки модели по шагам происходят заметно мягче.

7. Castle Creations ICE75SB + Scorpion 3026-1210 на 8 банках LiPo - это источник жизни для 500-ки. Понятия "просадка" практически не существует, даже на скоростных харикейнах, когда отдаваемая мощность держится на уровне 1200Вт, в среднем обороты не проседают, более чем на 10 об/минуту от номинальных.

Замеры.






Что из всего этого следует?

Во-первых, электричество дает потрясающую гибкость в выборе силовой установки. При этом мы получаем стабильный результат "здесь и сейчас" без острой необходимости в длительной настройке регулятора. Тестирование всех комбинаций силовых установок было проведено за один день! При таких возможностях не составит особого труда подобрать силовую установку под свои потребности: небольшая мощность и долгий полет, либо высокая мощность и короткое полетное время. Причем выбор между мощностью или временем полета можно делать даже не меняя ничего, кроме настроек регулятора и передаточного отношения.
Был на 8S, стал на 6S.

Во-вторых, легкость проведения измерений и, как следствие, инструментальное сравнение разных комбинаций.

И, в-третьих, наличие гувернера заметно облегчает жизнь. Для штатного регулятора использовалась кривая газа 100-85-100. Т.е. полную мощность мотор отдавал только при полных шагах. На быстром нагруженном харикейне я не использовал полные шаги, но нагрузка на мотор была очень высокая, и обороты падали почти до 2300 об/мин. В отличие от кривых, гувернер может выдать на мотор полную мощность по необходимости и независимо от положения стика шага.

Сравнение оборотов на харикейне для вариантов с гувернером (зеленый-Kontronik и синий-CC) и для варианта без гувернера (красный-Align 60G)
Конечно, при отсутствии гувернера можно использовать кривую газа 100-100-100, чтобы получить полную мощность в любой ситуации, но тут вылезают следующие минусы: чрезмерные обороты на свежем аккумуляторе и падение оборотов в течение всего полета, что приводит к непостоянству реакций вертолета.

Заключение или что же выбрать?

Штатный мотор в целом очень хорош, если не ждать от него очень многого. Несмотря на номинальную мощность в 600Вт, мотор способен непродолжительно отдавать 800Вт. В нашем тесте на харикейне мощность удерживалась на уровне 900Вт, а в пиках и до 1400Вт (более чем двукратное превышение номинальной мощности!).

Штатный регулятор на наиболее агрессивных настройках показал себя неплохо, но без гувернера комфорт полета неважный, что мешает на особенно требовательных к мощности маневрах, таких как тик-так и харикейн. В остальном вполне достойный вариант.

Комбинация мотора Scorpion 3026-1600 с регуляторами Castle Creations или Kontronik дает отличную отдачу, позволяя получить от мотора полную заявленную мощность. И все же Kontronik справляется с работой немного лучше: мощность чуть выше, обороты ровнее и т.п. Castle Creation подкупает обилием настроек. Регулятор от CC даже предлагает специальный режим работы, который позволяет в случае ошибки на авторотации быстро раскрутить ротор до рабочих оборотов. Остальные регуляторы в подобной ситуации вышли бы на мягкий старт, а это 6-8 секунд, и времени на спасение модели может не остаться.
Сравнение оборотов на висении для Kontronik (синий) и Castle Creations (серый).
Переход на 8S дает еще большую отдачу, недоступную для шестибаночных силовых установок. Отдача в 2 кВт и отсутствие просадок на нагруженных маневрах - яркое тому подтверждение. Очень близко к этому результату подошел Kontronik со Скорпионом, но даже ему не под силу справиться с просадкой оборотов на продолжительной нагрузке.
Подъем с места на варианте 8S: Castle Creations + Scorpion 3026-1210. Макс. пик: 2025Вт.
На фоне испытаний моторов и регуляторов важно не забыть, что хорошие аккумуляторы - это половина успеха. Хотя в сегодняшнем тестировании аккумуляторы не менялись, очевидно, что слабый аккумулятор в сочетании с мощным мотором скиснет раньше, чем даст необходимую мощность. Поэтому, несмотря на всю простоту электрической силовой установки, важно правильное сочетание ее компонентов. На мой взгляд, в такой последовательности: сначала хорошие аккумуляторы, затем регулятор и в последнюю очередь – мотор. И разумеется хорошая пайка и качественные разъемы.

Архив с записью логгера и таблица измерений: скачать.

С наступающим Новым Годом и до встречи на полях!

11 комментариев:

  1. Олег просто браво, нет слов.

    ОтветитьУдалить
  2. на castle ice последняя модная прошивка?

    ОтветитьУдалить
  3. В ICE прошивка 3.20 - последний доступный релиз. В Контронике 9-ая прошивка и Mode 4.

    ОтветитьУдалить
  4. Видимо, Castle только для ice100 обновления штампует - в конце декабря вышла прошивка 3.26 beta.
    На первом фото моторчик Hyperion - не сравнивали со Cкорпионом?

    ОтветитьУдалить
  5. Бета доступна и для ICE75, но я специально оставил релиз. В некоторй степени для чистоты эксперимента.

    ОтветитьУдалить
  6. кто нибудь пробовал 4банки или 5 банок с двигателем 1400 кв, с шестернями 14,15,16 зубьев на гувернере?

    ОтветитьУдалить
  7. на 6s для 1400kv пиньон 16т минимум для гувернера, чего уж думать про 5s

    ОтветитьУдалить
  8. 1400КВ при 4-ех или 5-ти банках будет брать слишком большой ток. Понадобится регулятор как минимум на 100А, и не всякие аккумуляторы смогут нормально держать такую нагрузку.

    ОтветитьУдалить
  9. А под 1400 и 6S какой регуль поставить? ICE75 или может Алайн 70А достаточно?

    ОтветитьУдалить
  10. Большое спасибо за проделанные тесты!

    ОтветитьУдалить