Skip to main content

Black Eagle Aerial Mapping UAV

Diese Flugzeugzelle wurde entworfen, um die zehn unten genannten Kriterien zu erfüllen, mit dem Endziel, eine Nutzlast für die Luftkartierung zu transportieren.

Bevor ich den Black Eagle entwarf, setzte ich mich hin und erstellte eine Liste von Designaspekten, die ich in das Flugzeug aufnehmen möchte:
Das Flugzeug muss energieeffizient sein und über die Fähigkeit verfügen, für Langzeitfotografiemissionen eingesetzt zu werden
Das Flugzeug muss einfach zu bauen sein und bekannte Konstruktionsmethoden verwenden
Das Flugzeug muss leicht zu reparieren und zu modifizieren sein
Das Flugzeug muss leicht zu balancieren sein (leicht zu findender guter Schwerpunkt)
Das Flugzeug muss billig und dennoch robust sein
Das Flugzeug muss bereit sein, FPV- und APM-Systeme zu akzeptieren
Das Flugzeug muss eine hochauflösende Kamera tragen können
Das Flugzeug muss leicht zu fliegen sein und unter "ungünstigen" Bedingungen gut fliegen
Das Flugzeug muss in der Lage sein, in Vororten zu operieren


Zum Testen habe ich einen 2200Kv Motor mit einem 6x4 und einigen kleinen Servos verwendet. Der ESC war ein Hobby King 40A. Die endgültige Version wird höchstwahrscheinlich eine 1100Kv und eine viel größere Requisite haben.
Ich benutzte billiges Klebeband und rot-weiße Elmer-Schaumstoffplatten.

Dies ist ein unbewiesenes Design und dieses Instructable ist nur eine allgemeine Erklärung des Erstellungsprozesses. Bitte passen Sie dieses Design an Ihre Mission an. Wenn Sie dies tun, würde ich mich freuen, wenn Sie einige Bilder in den Kommentaren hinterlassen.

Ein kleiner Hinweis zum Namen: Der Name Eagle wurde gewählt, weil dies ein Luftbild-UAV ist und einige Adler Beute ausmachen können, wenn sie 4500 Fuß entfernt sind. Ich fand es angebracht, dass zwei Vögel mit gutem Sehvermögen einen Namen teilen. Es ist derSchwarzEagle, weil ich vorhabe, eine Kohlefaserversion zu bauen.

Zubehör:

Schritt 1: Design

Als ersten Schritt habe ich das B.E. machte ein CAD-Modell. Ich habe dann das Modell auf der Grundlage einiger physikalischer Berechnungen optimiert, wobei das Hauptmodell CG ist. Die Flugzeugzelle soll bei maximaler Tragfähigkeit FPV- und HD-Videogeräte vollständig in der Nase und den Autopiloten, die Kartenkamera und den Akku direkt unter der Tragfläche halten. Es überraschte mich, dass das Flugzeug trotz dieser Konfiguration ein wenig schwanzlastig war. Dieses Problem konnte leicht behoben werden, indem die FPV-Batterie und der Sender einige Zentimeter in Richtung der Nase bewegt wurden.

Ein paar Anmerkungen zu meiner Designauswahl:

Der Hauptgrund, warum ich mich für den Doppelboom-Rumpfstil entschieden habe, war, dass er unnötige Rumpfschläuche minimiert. Damit meine ich, dass zwischen dem Leitwerk und dem Flügel kein starker Luftwiderstand besteht. Dies erleichtert nicht nur den Bau und die Reparatur des Flugzeugs, sondern ermöglicht auch eine verringerte Seitenfläche, die die Leistung bei Einsätzen mit starkem Wind verbessern sollte.

Im CAD-Modell hat das Flugzeug einen V-Schwanz. Mein Prototyp hat keinen solchen Schwanz, ist aber eine Option für zukünftige Versionen. Meine erste Version des B.E. Ich werde nicht einmal ein Ruder haben, nur einen Aufzug.

Das Modell hat einen 5-Zoll-Akkord und 1-Zoll-Bedienflächen. Ich werde dieses Modell zuerst mit einem 5-Zoll-Kordelflügel aus einem anderen Projekt von mir testen. Um sicherzustellen, dass die Drohne bei niedriger Leistung mit einem hohen Maß an Stabilität fliegen kann, verfügt meine Nutzlastversion über einen 6-Zoll- oder sogar einen 7-Zoll-Kordelflügel.

Bitte nehmen Sie sich eine Minute Zeit, um die Bilder dieses Schritts durchzusehen. Die Anmerkungen erläutern die einzelnen Designaspekte und deren Nützlichkeit.

Die C.A.D. Modell ist beigefügt.

Schritt 2: Zeit zum Bauen! Erster Schritt: Der Flügel

Ich habe zuerst den 60-Zoll-Flügel gebaut. Ich habe das Design des Armin-Flügels von Experimental Airlines verwendet. Ich werde nicht einmal versuchen zu erklären, wie der Flügel gebaut wurde, weil Ed einen sehr guten Job macht und niemand einen Entwurf besser lehrt als sein Schöpfer.



Ich empfehle, alle Videos über die Konstruktion des gewölbten Tragflügels anzuschauen und den Flügel mit Klebeband abzudecken. http://www.youtube.com/user/ExperimentalAirlines/videos?view=0&sort=da&flow=grid

 

Schritt 3: Schritt Zwei: Der Body Tube

Für den Rumpf habe ich wieder eine von Experimental Airlines adaptierte Technik verwendet. Wenn Sie noch nie mit Schaumstoffplatten gebaut haben, empfehle ich, dieses Video auf dem Gebäude tequniqe zu sehen: http://www.youtube.com/watch?v=Xafg-o83L94

Wenn Sie meiner Technik für den Aufbau des 3 mal 2 Zoll großen Rumpfrohrs folgen möchten, folgen Sie bitte den Abbildungen.

Hinweis: Mein Build enthält Flügelbefestigungen, bei denen Eds dies nicht tut (Anweisungen für die Flügelbefestigungen finden Sie auf den Bildern dieses Schritts). Ein Schritt, den ich nicht gezeigt habe, war das Schneiden eines 3 mal 16 Zoll großen Schaumstoffstreifens.

Ich hatte einen Konflikt, in welcher Reihenfolge ich diesen Schritt ausführen sollte: Bilden Sie zuerst den Schaum oder bringen Sie die Flügelbefestigungen an. Ich habe zuerst den Schaumstoff geformt, was die Montage der Flügelbefestigung nicht mehr erschwert und den Klebevorgang erleichtert hat. Win win!

Schritt 4: Schritt Drei: Motorhalterung

Ein Vorwort zu diesem Schritt: Meine Technik, Plexiglas für eine Motorhalterung zu verwenden, ist meines Wissens in der RC-Welt nicht sehr verbreitet. Wenn Sie bereits eine andere Motorhalterung haben oder eine Halterung aus Titanstahl oder Aluminium im Experimental Airlines-Stil bauen können, ist dies möglicherweise der bessere Weg. Ich entscheide mich für den schnellen Weg und baue eine Montierung aus Materialien in meinem Geschäft. So wurde die Plexiglas-Montierung geboren.

Ich habe einen vollständigen Leistungstest mit diesem Reittier durchgeführt und es gab keine Risse oder Verformungen. Aber der eigentliche Test ist natürlich, das Reittier in die Luft zu heben.

Dies sind die grundlegenden Schritte in den Bildern dargestellt:
1) Messen Sie die innere Breite Ihres Körperrohrs und subtrahieren Sie dann die doppelte Dicke Ihrer Plexiglasplatte. Schreiben Sie diesen Wert auf, Sie werden ihn brauchen.
2) Nehmen Sie ein breites Stück Holz und zwei Schrottstücke mit mindestens einer geraden Kante und schrauben Sie die Schrottstücke in dem Abstand, den Sie im ersten Schritt berechnet haben, auseinander. (Achten Sie darauf, dass die geraden Kanten nach innen zeigen.) (Schauen Sie sich das Bild an, wenn Sie verwirrt sind.)
3) Schneiden Sie einen Plexiglasstreifen für Ihre Halterung ab. Dieser sollte lang genug sein, um im Inneren des Gehäuses befestigt zu werden, und breit genug, um Ihren Motor aufzunehmen.
4) Finden Sie die Mitte Ihres Plastikstreifens und markieren Sie ihn. Zeichnen Sie dann von dieser Markierung aus in jede Richtung Linien, die die Hälfte des Werts ausmachen. Jetzt wissen Sie, wo die Kurven gemacht werden müssen.
5) Formen und biegen Sie das Plexiglas unter Verwendung der in Schritt 2 erstellten Form und einer Wärmequelle in eine "U" -Form mit zwei rechten Winkeln unten.
6) Schneiden Sie überschüssiges Material ab und richten Sie die Halterung aus.
7) Überprüfen Sie erneut die Mitte der Halterung und bohren Sie dann Löcher basierend auf dem Befestigungsmuster Ihres Motors.
8) Gorilla, CA oder Heißkleben Sie die Halterung unter Berücksichtigung der Schubrichtung auf das Karosserierohr. Eine leicht nach oben weisende Schubstütze ist am besten, und wie immer sollte der Schub gerade nach hinten gerichtet sein. Alternativ können Sie mit Kunststoffverschlussbindern experimentieren. Ich habe sowohl Gorilla-Kleber als auch Schlossbinder verwendet und beide haben gleich gut funktioniert.


Schritt 5: Schritt vier: Die BOOMS! Ok, nicht diese Art von Boom

Ich beschloss, die Ausleger meines Flugzeugs um 16 Zoll zu trennen. Das mag weit scheinen, aber ich wollte sicherstellen, dass ich immer eine größere Requisite unterbringen kann. Da die Ausleger einen so geringen aerodynamischen Einfluss auf das Flugzeug haben, macht es keinen großen Unterschied, ob sie 6 oder 8 Zoll vom Zentrum des Flugzeugs entfernt sind. Was sich auf die Leistung auswirkt, ist das Gewicht des Auslegers. Je weiter es von der Mitte entfernt ist, desto mehr Einfluss hat es auf die Leistung. Damit meine ich, je weiter der Ausleger vom Schwerpunkt entfernt ist, desto mehr Kraft wird er bei Flugmanövern ausüben, das Gewicht wird als Hebel verstärkt, der Flügel wird in diesem Fall länger.

Ich benutzte einen 4-Fuß-Dübel und schnitt ihn in zwei Hälften.

Ich maß 8 Zoll von der Mitte und bohrte dann Löcher in den Flügel und eins durch den Ausleger. Ich sperrte dann den Ausleger an Ort und Stelle.

Achten Sie beim Bohren darauf, dass Sie keine Servodrähte abschneiden, da diese ein verdammter Faden sind. Seien Sie also vorsichtig.


Schritt 6: Schritt fünf: Der Schwanz

Wie ich bereits erwähnt habe, gibt es viele verschiedene Heckkonfigurationen, aber für vorläufige Tests benutze ich einfach einen Aufzug.

Ich hielt mich an die ungefähr 20% der Flügelregel und machte meinen Aufzug 72 Quadratzoll groß.

Ich schneide gerade bedeckt etwas Schaumbrett in Klebeband und schneide ein Rechteck 18 durch 5,25 Zoll aus.

Ich werde eine 1-Zoll-Bedienoberfläche verwenden, also habe ich einen 1/4-Zoll-Abschnitt für das Scharnier erzielt. Dazu entfernte ich Papier und Klebeband und schmolz den Schaum mit einem heißen Nagel weg. Die resultierende Befestigung war ein sehr starkes und dennoch flexibles Scharnier. Sie können auch die Vorderkante mit Klebeband abdecken und das Klebeband in die Fuge einarbeiten.

Schritt 7: Flugzeugzelle fertig!

Mein Prototyp der Flugzeugzelle ist fertig !!! In der nächsten Phase dieses Projekts werden die Kartierungs- und Autopilotsysteme hinzugefügt. Diese Phase wird Ende August abgeschlossen und auf dieser Instructable veröffentlicht. Ein Flugvideo soll bis Anfang August gepostet werden. Ich habe dies ohne das Flugvideo gepostet, weil ich sicherstellen möchte, dass mein Entwurf zum DIY-Drohnenwettbewerb eingereicht werden kann, bevor ich Ende Juni zu einer einmonatigen Wanderung nach Alaska aufbreche.

Bitte hinterlassen Sie Anregungen oder Kritik in den Kommentaren.

Bitte stimmen Sie auch für mich beim DIY-Drohnenwettbewerb ab. Wenn ich eine Elektronik gewinne, steigen sie nicht nur direkt in dieses Flugzeug ein, sondern werden auch an meiner Schule verwendet, um anderen Schülern die Drohnen-Technologie beizubringen.

Fröhliches Bauen.

Zweiter in der
Drohnen-Wettbewerb