sNQ - Hubsan

Mein Sohn hat sich einen Hubsan X4-Nachbau angeschafft. Im Prinzip ist das Kerlchen kaum größer als der sNQ, durch das Gehäuse natürlich etwas schwerer, dafür hat er größere Motoren (die 7 mm “Boliden” von Didel kommen denen sehr nahe ;-) und größere Propeller.

Nach ein paar vorsichtigen Eingewöhnungsflügen im Wohnzimmer musste der Kleine dann zeigen, was er in freier Wildbahn drauf hat:

First Flips
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Insgesamt sehr agil im Flug schleppt er auch schon mal eine FPV-Ausrüstung durch die Gegend, aber nach zwei, drei Stecklandungen hat sich dann einer der Ausleger als der Klügere erwiesen... er hat nachgegeben :-(

Reparaturen mit verschiedenen Klebern hielten nicht lange, also wurde eine andere Lösung gesucht und gefunden.

Eine Variante des sNQ V2 hatte ich für die 7 mm Didels ausgelegt, die haben sich aber als zu schwach erwiesen (was daran lag, dass ich die falschen Typen bestellt hatte, wie ich mittlerweile weiß). So ein Chassis lag noch unbenutzt in der Kiste, drängte sich also als verbindendes Konstrukt für den lahmenden Hubsan-Copter geradezu auf.

Hier die Impressionen zur Geschichte:

sNQ-Hubsan

Die etwas größeren Rotoren passen ideal zu der Rahmengröße, der Abstand zwischen den Propellern beträgt noch 2 mm.

sNQ-Hubsan

Die Hubsan-Platine ist mit zwei Lagen Spiegel-Klebeband in der Mitte der Trägerplatine festgeklebt, die Orientierung ist identisch zur Originalausrichtung. Ok, das muss so sein, weil wir den µC (bisher noch) nicht umprogrammieren bzw. -parametrieren können.

sNQ-Hubsan

Die Motoren sind nur geklemmt, der Akku mittels Gummiband unter die Platine geschnallt. Am unteren Ende des Motors kann man den aus einer Silverlit-Tragfläche (festes, feinporiges Styropor, Depron) gewonnenen Stoßdämpfer erahnen. Das mit der Lochzange ausgestanzte Teilchen ist mit Pattex am Motor festgeklebt und verhindert zuverlässig allzu derbe Stöße bei unsanften Landungen.

 

sNQ-Hubsan

Durch den Striptease sieht man jetzt auch die “Augen” des Hubsan X4. Auch sehr schön zu erkennen die auf der Platine entflochtene Antenne (die mäanderförmig verlegte Leiterbahn zwischen den beiden LEDs).

    “Nette” Anekdote am Rande:
    Der Sender hat eine externe Antenne, die man knicken und optimal ausrichten kann, wie man das von anderen 2,4 GHz-Sendern kennt... sollte man meinen. Zumindest suggeriert das der am Sendergehäuse angebrachte Plastikstummel mit Dreh-Kipp-Gelenk dem vertrauensvollen Anwender.
    Betrachtet man sich das Gelenk hingegen intensiver aus der Nähe, wird man erstaunt feststellen, dass entweder nur ein abgeschnittenes Ende der Antennenleitung aus dem oberen Ende der “Antenne” gerade bis zu dem Gelenk reicht, oder es ist überhaupt kein Antennenkabel zu sehen.
    Des Rätsels Lösung findet sich im Innern des Senders: Auf der Senderplatine ist eine identische Mäander -Leiterbahn entflochten, die externe Antenne ist nur Mimikry.



Nach Neukalibrierung der Steuerung lässt sich der Copter wieder problemlos fliegen, wobei sich im Stillstand (Hovern in der Luft auf der Stelle) ein leichtes Schwingen einstellt, das auf die jetzt suboptimale Abstimmung zurückzuführen ist. Masse und Achsabstand sind kleiner als beim Original, passen also nicht mehr zu den implementierten Regelalgorithmen bzw. deren Parametern. Schade, dass es noch keine Anleitung zur PID -Abstimmung für diese Winzlinge gibt, das würde hier bestimmt helfen.

Im Flug (als Gegensatz zum Hovern) ist aber keine Unruhe zu bemerken, die Transplantation des Hubsan-Hirns und seiner Muskeln in ein sNQ-Chassis kann als voller Erfolg gewertet werden :-)

 


Eine günstige Alternative zum beschriebenen Umbau wäre heute (Stand 02/2013), entsprechende Ersatzteile zu kaufen.
Eine passende Adresse: RCmaster.de. Das kaputte Gehäuse als Ersatzteil kostet dort aktuell keine 3 €.

Nachtrag: Die Erreichbarkeit der Webpräsenz von RCmaster ist leider sehr wechselhaft, in der Vergangenheit manchmal nicht online. Im Zweifelsfall öfter mal nachschauen.


Da wir den Hubsan sowieso schon nackt im OP liegen haben, schnell noch ein paar technische Daten:

Im Innern werkelt ein nuvoton NuMicro M054ZBN mit 16k Programmspeicher und einem 32bit ARM Cortex M0 Kern vor sich hin, als Gyro ist ein MPU3050 verbaut der Unterstützung von einem ACC-Sensor M3220A bekommt. Dann ist noch der Funk-Transceiver A7105 und ein 3,3 V Stabi auf der Platine zu finden, natürlich auch noch die vier FETs für die PWM-Ansteuerung der Motoren.

Die Propeller haben einen Durchmesser von 55 mm, die Motoren ziehen bei Vollgas über 800 mA, in Summe also mehr als 3 A! Zum Glück braucht man Vollgas so gut wie nie, Hovern funktioniert mit Halbgas.


Zwischenzeitlich musste einer der Motoren ersetzt werden, da bei einer etwas zu harten Landung dessen unteres Lager in Mitleidenschaft gezogen wurde. Es wurden gleich alle vier Motoren ausgetauscht.


Der oben beschriebene Umbau wurde im Freien einem harten Testeinsatz unterzogen :-)

In geschätzt 50 m Entfernung und 5 m Höhe riss dann offenbar die Funkverbindung ab...
Erstaunlicher Weise hat sich auch die Epoxi-Version des umgebauten Hubsan - unterstützt durch beherzten Einsatz der Erdanziehungskraft - eines Auslegers entledigt, so dass erneut Ersatz gesucht werden musste.

Diesmal wurden die Motorgondeln des Originals mit Carbon-Stäbchen und einem Kunststoff-Zentralteil verheiratet.

Hubsan mit Carbon-Auslegern
Ausleger Detail

Die eine Diagonale verläuft am Stück, die andere ist unterbrochen:

Unterseite

Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass dem Luftstrom der Propeller so gut wie keine Flächen im Weg stehen. Die resultierende Masse ist mit 31,9 Gramm geringfügig höher als die der Epoxi-Platinen-Version (30,8 Gramm) . Die Achsabstände sind etwas geringer als vorher, die dadurch befürchtete weitere Verschlechterung des Schwebeflugverhaltens blieb aber überraschender Weise aus. In diesem Setup steht der Mischling beim Hovern wie eine Eins in der Luft.

Auch das Flugverhalten ist deutlich agiler, die Schwebedrehzahl hört sich niedriger an. Da die Masse jetzt höher ist, muss das auf die besseren aerodynamischen Eigenschaften der runden Carbon-Stäbchen als Ausleger zurückzuführen sein.

Auch hier konnten die bewährten Depron-Stoßdämpfer eingesetzt werden:

Stoßdämpfer

Ein kleiner Wermutstropfen:

Achsabstand knapp zu klein

Der Achsabstand ist noch einmal geschrumpft, so dass jetzt eine leichte Überschneidung der Propeller vorhanden ist. Da die Drehrichtung aller Propeller gegensinnig ist, macht diese leichte Berührung im Flugbetrieb nichts oder zumindest nicht viel aus. Man hört sporadisch die Berührungen, beim Drehen auf der Stelle klickt es am häufigsten. Hier hilft sicher auch, dass die Propeller durch leichte Abweichungen in der Ausrichtung nicht alle exakt in einer Eben drehen.


Nachtrag: Nach einer innigen Begegnung mit unserer Dracaena Marginata und anschließender Erdung ist die Verklebung eines der Ausleger gebrochen. Um das Ganze etwas widerstandsfähiger zu gestalten, wurde ein dünnes Flugzeugsperrholzplättchen von unten dagegen geklebt, so dass die Carbon-Stäbchen jetzt bruchsicher gelagert sein sollten.

Nachtrag II: Die oben geäußerte Meinung, die leichte Berührung der Propellerspitzen sei unschädlich, hat sich auf Dauer nicht bestätigt. Mitten im Flug - beim Abfangen nach einem Flip - macht es “kracks” und der Copter stürzt ins Gras. Eine Hälfte des linken, vorderen Propellers fehlt. Zum Glück liegt dem X-4 gleich Ersatz bei :-)


 

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