Noktokopter, erster Entwurf (verworfen)

Die Centerplates sollten aus 1 mm starkem CFK hergestellt werden, die Ausleger aus 2,5 mm dickem CFK. Die Eltektronik sollte mit einer kleinen Acrylglashaube vor Umwelteinfüssen und vor allem bei Abstürzen geschützt werden. Etwa auf halber Länge sollte es die Möglichkeit geben, die Ausleger miteinander zu verbinden, um den Rahmen steifer zu machen. An diesen Querverbindern sollten außerdem LEDs und der Empfänger angebracht werden.

• CFK, 3 mm = 0,45 g/qcm
• CFK, 2,5 mm = 0,4 g/qcm
• CFK, 1,5 mm = 0,25 g/qcm
• CFK, 1 mm = 17 g/qcm

Die Ausleger sollen aus 2,5 mm starkem CFK aufgebaut werden.

• Annahme: 1,9 cm x 16 cm = 30,4 qcm x 0,4 g = 12 g
• Acht Ausleger wiegen etwa 100 g

Die beiden Centerplates sollen aus 1 mm starkem CFK aufgebaut werden.

• Annahmne: 6 cm Duchmesser = ca. 110 qcm x 0,17 = 19 g
• Zwei Centerplates wiegen etwa 40 g

Die Stabilisierungsstreben werden ebenfalls aus 1 mm starkem CFK aufgebaut.

• Annahmne: 0,5 cm x 60 cm x 2 = 60 qcm x 0,17 = ca. 10 g
• Die Streben wiegen etwa 15 g

Die Elektronik wird von einer Acrylglashalbschale geschützt, die etwa 15 g wiegt.

• 41 Zylinderkopfschrauben M2,5, 8 mm: 20 g
• 41 Stoppmuttern M2,5: 16 g

Auf dieser Grundlage dürfte der Rahmen etwa 200 g wiegen.

Das Gewicht weiterer Komponenten ist bekannt oder kann geschätzt werden. Daraus ergibt sich die folgende Kalkulation:

(Achtung: Die Angaben werden laufend aktualisiert. Da bei kleineren Änderungen nicht alle Summen korrigiert werden können - hoffentlich nur kleinere - Inkonsistenzen die Folge sein.)

• Rahmen: 175 g
• 8 x T-Motor MT1306 3100KV inkl. Schrauben à 12 g = 96 g
• 8 x Flyduino 7A - BLHELI ESC, eingeschrumpft à 7 g = 56 g
• Naze 32 = 6 g
• Jeti Duplex RSAT 2 = 10 g
• Step-Down-Spannungswandler = 3 g
• Stromverteiler = 3 g (geschätzt)

Zwischensumme: 345 g

• Kleinteile (Kabel, Stecker, Klettband, LEDs, Schrauben): 100 g (geschätzt)

Gesamt ohne Lipo: 445 g

Das angestrebte Gesamtgewicht wird überschritten. Selbst wenn für die Kleinteile nicht 100 g angesetzt werden, wiegt der flugfertige Rahmen ohne Lipo 400 g. Mit 2 x 950 mAh würde der Nokokopter etwa 500 g wiegen und laut eCalc¹⁾ 12 bis 13 Minuten in der Luft bleiben. Der Schwebestrom würde etwa bei 8 Ampere liegen.

Allerdings erhöht sich das Gesamtgewicht durch das Brushless-Gimbal mit GoPro Hero 3 um etwa 220 g auf 620 g ohne Lipo. Mit den oben angenommenen Lipos würde der Noktokopter etwa 720 g wiegen, wodurch der Schwebestrom auf ca. 13 Ampere steigt und die Flugzeit sich auf acht Minuten verringert.

Soll die Flugzeit verlängert werden, muss ein größerer Lipo mitfliegen, der allerdings auch wieder mehr Gewicht auf die Waage bringt. Beispielsweise wiegt der SLS APL 3300mAh 2S1P 7,4V 20C+/40C ca. 200 g. Mit diesem Lipo läge das Abfluggewicht bei 800 g und die Flugzeit bei 11 Minuten.

Im Internet verfügbare Leistungsmessungen mit dieser Motor-Propeller-Kombination zeigen, dass die Motoren bei diesem Gewicht kaum noch Regelreserven haben. Daher wurde diese Konfiguration verworfen und die nächst größeren Motoren (MN1806) gewählt, die deutlich mehr Schub haben.

#Noktokopter #Technik