Moje przygody z KingKong Tiny6 i obserwacja paru innych konstrukcji skłoniły mnie do paru przemyśleń odnośnie budowania mikrokopterów do latania po domu i zamkniętych przestrzeniach. Chciałbym się tutaj podzielić paroma przemyśleniami odnośnie tego, jak zbudować / kupić lepszy kopter, niż to co jest szeroko dostępne. Do refleksji skłoniła mnie także oferta sklepu BetaFPV, z którego otrzymałem niedawno moje pierwsze zamówienie.

Silniki

Mikrokopterki mają dość szeroki wybór silników i warto poznać parę podstawowych parametrów. Po pierwsze jest to ich średnica oraz długość. Szczotkowe napędy mają walcowaty kształt i stąd przyjęło się podawać te dwa parametry jako parę określającą ich wielkość. Rozmiar często wyrażony jest w postaci liczby 3-cyfrowej, w której pierwsza z nich to średnica (w mm), a dwie ostatnie to wysokość, również w mm.
Przykładowe rozmiary to:

• 615 - 6mm x 15mm - najmniejsze, stosowane najczęściej w ramach 65mm (oryginalny rozmiar tinywhoopa)
• 617 - 6mm x 17mm
• 716 - 7mm x 16mm
• 720 - 7mm x 20mm
• 820 - 8mm x 20mm

Ogólną zasadą jest - im większy silnik, tym większa moc. W pierwszej kolejności należy patrzeć na średnicę, ponieważ jest ona determinowana przez ramę. Średnica obejmy, w którą włożymy silnik ma konkretną szerokość i każdy mm się liczy. Jeśli więc składamy szybszy model, celujmy w ramę dla silników 7mm. Najmniejsze modele będą przyjmowały napęd 6mm.

Źródło: https://betafpv.com/collections/tiny-whoop/products/615-tiny-whoop-coreless-brushed-motors

Drugim parametrem jest KV, czyli liczba obrotów na wolt. W przypadku mikrokopterów zasilanie to na ogół ustandaryzowana podłużna bateria 1S o napięciu znamionowym 3.7V. Z racji tego, że zasilanie raczej się nie zmienia, jest sens podawać maksymalną prędkość obrotową silników, ponieważ im szybciej jest w stanie on rozpędzić śmigło, tym większy ciąg będzie miał nasz kopter. Część silników nie ma podanego KV, co oznacza, że należą one do kategorii tych "standardowych" o przeciętnej mocy. Jeżeli producent określił ten parametr, to znaczy, że jest on powyżej typowych wartości. Oczywiście silnik o wyższych obrotach bierze też wyższy prąd, podobnie jak ten o większych rozmiarach. Należy o tym pamiętać dobierając baterię, o czym dalej.

Należy pamiętać, że w pierwszej kolejności należy rozpatrywać rozmiary silnika, a dopiero potem KV. Motor o średnicy 7mm, z dużym prawdopodobieństwem zapewni większą moc, niż 6mm, nawet o wysokim KV, choć tutaj oczywiście mogą zdarzać się odstępstwa, więc jeśli chcemy mieć pewność, można poszukać dokładnych testów w sieci.

Do latania na małym metrażu silniki 615 powinny wystarczyć, na większych powierzchniach rozpędzanie się na 716, czy 720 zapewni dużo więcej zabawy, a nawet pozwoli polatać na zewnątrz.

Bateria i złącze zasilania

W modelach o rozmiarach 65-85mm, które mieszczą się w ramach najmniejszych ustandaryzowanych posiadających nadajniki FPV na 5.8GHz, królują w zasadzie tylko dwa złącza - Molex 1.25mm oraz JST PH 2.0. To pierwsze jest mniejsze i lżejsze, ale niestety ogranicza maksymalny przepływ prądu i realnie obniża potencjał naszej konstrukcji. JST PH 2.0 to złącze większe, posiadające grubsze piny i przewody AWG24 - o większej średnicy niż poprzednik. Wszystko to sprawia, że ani złącze, ani cieniutkie kabelki nie ograniczają przepływu prądu. Na ogół nic się nie dzieje do czasu ostrzejszego manewru. Kiedy silniki potrzebują nagle więcej prądu np. przy zwrocie, to nasz model nagle traci wysokość do momentu, w którym odbija się od ziemi, kiedy to chwilowo spada obciążenie baterii i możemy lecieć dalej.

Tutaj dochodzimy do drugiej sprawy - ogniw zasilających. Wśród LiPo, relatywnie świeżym pomysłem są pakiety o podwyższonym napięciu tzw. Lipo HV (ang. High Voltage). Zamiast zwyczajowego 4.2V przy pełnym naładowaniu, można bezpiecznie doprowadzić je aż do 4.35V. Podnosi to znacząco komfort latania, ponieważ przy ok. 3.8V napięcia spoczynkowego, nasz model wyraźnie słabnie i zaczyna mieć problemy z utrzymaniem stałego pułapu przy gwałtowniejszych manewrach. Z tego względu dodatkowe 0.15V daje nam nie tylko dodatkowego "kopa" na początku lotu, ale też powoduje, że krzywa rozładowania pakietu trzyma się cały czas wyżej, niż przy standardowym pakiecie.

Pakiety LiPo HV pierwszy raz widziałem w postaci 4S 1300mAh - były to Turnigy Bolt. Nie miałem przyjemności na nich latać, ponieważ szybko się okazało, że ich żywotność jest dużo mniejsza, niż standardowych pakietów i ten dodatkowy ułamek mocy nie jest wart kupowania baterii, która nie potrafi przetrwać jednego sezonu. Z kolei pakiety do Whoopów są dużo mniejsze i tańsze, więc i ich eksploatacja ma trochę inny charakter. Do Tiny6 dokupiłem 8 sztuk BetaFPV 1S 4.35V 30C/60C 260mAh i zauważam sporą różnicę w porównaniu z dołączonymi w zestawie Gaoneng 1S 4.2V 30C/60C 260mAh. Warto podkreślić, że te pierwsze mają już złącze JST PH 2.0, podczas gdy oryginalne, jedynie Molex 1.25mm. Przy cenie 3 USD za baterię - wydatek był tego całkowicie wart.

Banggood - końcówki JST PH 2.0
Banggood - Ładowarka microUSB -> JST PH 2.0
BetaFPV - przewody z końcówkami JST PH 2.0
BetaFPV - Lipo 1S HV 260mAh

Antena FPV

Standardowym rozwiązaniem stosowanym w kamerach od Whoopów jest elastyczna dipolowa, albo tzw. koniczynka. Ta pierwsza ma najgorsze parametry i jest najbardziej podatna na zakłócenia, w zamian jednak przetrzyma niejedno twarde lądowanie.

Odwrotną charakterystykę ma z kolei "koniczynka". Jest to antena, która zapewnia polaryzację kołową sygnału, co sprawia, że antena odbiorcza z większym prawdopodobieństwem nie dopuści wielokrotnie odbitej fali, która na ogół będzie postrzegana jako zakłócenie. Niestety ten rodzaj anteny jest podatny na uszkodzeni mechaniczne, ze względu na to, że jej trzon stanowi parę skręconych odpowiednio blaszek, które są dość miękkie i kruche.

Bardzo dobrym kompromistem pomiędzy tymi dwoma antenami jest Actuna Vee i VeeRace, które są dipolami, ale na ogół lepiej zestrojonymi na częstotliwości 5.8 GHz (takie, jakie wykorzystujemy w FPV), a także o nieco innej budowie, która częściowo unika problemów charakterystycznych dla typowych dipoli. Testy "w boju" pokazały, że te nietypowe antenki łączą obie silne strony przedstawionych wcześniej. Vee są elastyczne i nie poddają się łatwo podczas upadków, także dlatego, że zalane są odpowiednią masą, które jest odporna na uszkodzenia mechaniczne. Jeżeli zależy nam na dobrej jakości transmisji obrazu, na pewno warto rozważyć takie właśnie rozwiązanie, które przy okazji wspiera nasz rodzimy biznes.

Antena Actuna Vee Mini

Kontroler lotu

Część kontrolerów lotu wspiera obecnie BetaFlight w wersjach 3.2 i wyższych. Ze względu na zmiany, które pojawiają się w nowszych wersjach oprogramowania (dynamiczne filtry, anti-gravity itd.) na pewno warto obecnie rozglądać się za takim, który będzie je wspierał.

Drugą sprawą jest OSD, które bardzo elegancko zostało pewien czas temu zintegrowane w Betaflight. Jeżeli kontroler tylko je obsługuje, możemy poprzez konfigurator od tego oprogramowania, ustawić sobie także wszystkie elementy, które chcemy mieć naniesione na nasz podgląd wideo. W Whoopach nie ma zbyt wielu parametrów, które mogą nam się przydać, ale możliwość wyświetlenia czasu lotu i napięcia baterii mogą być pomocne, szczególnie gdy nie używamy innego pomiaru czasu i nie sprawdzamy przed lotem stanu naładowania pakietów. Jeżeli więc trafi się możliwość zakupu takiego kontrolera lotu - warto to rozważyć. Należy przy tym pamiętać, że opcja z OSD będzie na ogół droższa i poniżej 100 zł trudno będzie takowy kupić. Nasz czytelnik "grzywa10" poleca sprawdzić napięcie po paru minutach lotu (2-3) i na podstawie tego ustawić timer. W jego przypadku jest to 3.8V po ok. 3 minutach lotu.

Źródło: Youtube - David Codrington - https://www.youtube.com/watch?v=PwL3GVKoKvI

Kontroler lotu Eachine BeeCore 2.0 F3 z OSD
Kontroler lotu BetaFPV F3 z odbiornikiem FrSky i OSD

Podsumowanie

TinyWhoop jest nazwą zastrzeżoną do jednego tak naprawdę, oryginalnego produktu, który przetarł ścieżkę dla wielu podobnych modeli, w różnych podobnych rozmiarach i konfiguracjach. Obecnie terminy takie jak "whooping", czyli latanie takim właśnie modelem, weszły na stałe do slangu pilotów FPV. Nie bez przyczyny, gdyż malutki model można zabrać ze sobą wszędzie, jest w zasadzie niegroźny dla otoczenia, a daje naprawdę sporą frajdę latając po wyimaginowanych torach wykorzystując elementy otoczenia takie, jak meble, czy wyposażenie domu.

Nie dziwi więc, że wielu pilotów decyduje się zainwestować paręset złotych w model, którym będą mogli niezobowiązująco bawić się w różnych miejscach i warunkach, które nie pozwalają na wyciągnięcie niczego większego, takiego jak ich 5-calowy ścigacz. Zapewnienie sobie frajdy zabawy TinyWhoopem wymaga natomiast dość przemyślanej konfiguracji, która zapewni nam przyjemność latania, a nie wzbudzi frustracji związanej z wyraźnymi ograniczeniami technicznymi sprzętu. Stąd właśnie ten poradnik, który zwraca uwagę na elementy, które skutecznie psuły / psują moją przyjemność z latania miniaturowym modelem po domu i wszędzie tam, gdzie mam ze sobą aparaturę i gogle.

Życzę Wam samych udanych lotów, szczęśliwego pokonywania bramek i udanych Whoopowych zakupów! Do następnego!