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clean or dirty ?

Projet de 2016 - en cours....


Non ce n'est pas sale :D




Au fur et à mesure des projets j'ai convergé vers un mode de construction où l'électronique est découplée de la structure du multicoptère, grâce à un matelas de pads "moongel", matière que je trouve bigrement efficace.



La mode actuelle des racers par contre préconise un montage "dirty" où le contrôleur de vol tout comme la caméra FPV sont solidement boulonnés à une plaque de carbone qui reçoit les moteurs et donc les vibrations qu'ils engendrent... Si certains constructeurs (par exemple Lumenier) assurent que la conception de leur frame est exempte de vibrations (waouh...), par contre la plupart font l'impasse pure et simple sur ce problème... On notera quand même, chez Lumenier, l'existence d'une platine optionnelle qui amortit les vibrations pour monter une caméra HD...

D'où cette question : peut-on aujourd'hui se passer d'un montage "clean" ?
:D ça tombe bien, j'avais très envie de réaliser un quad au format "racer 180". Je me propose donc d'en faire deux, un monté "clean" avec l'aide d'une dose de moongel, et un autre monté "dirty" en privilégiant la solidité.

Et voici le.... CTP 180


CTP pour contreplaqué (qualité aviation, en bouleau multiplis), hors de question que je passe au carbone, n'insistez pas...
L'inspiration pour ce modèle est le QAV180 de Lumenier.

La version "clean" :

  • CTP de 30/10ème pour la base, 20/10ème pour le reste
  • Entretoises en nylon fixées par des vis nylon
  • Moteurs H1407 3200kV
  • Caméra FPV Foxeer XAT600Mw


Le montage "clean" est le suivant : le PDB est fixé au scotch double-face sur le CTP inférieur. Sa hauteur est rattrapée par des blocs de balsa épaisseur 5 mm et le tout est recouvert d'un CTP 20/10ème qui reçoit 3 pads de moongel. La platine "clean" est collée sur ces pads. Elle reçoit le contrôleur, le récepteur radio, le support de la caméra FPV, ainsi que l'émetteur vidéo. Toute l'électronique sensible est donc amortie.



La version "dirty" :

  • CTP de 40/10ème pour la base, 20/10ème pour la plaque supérieure
  • Entretoises en alu fixées par des vis alu dessous, nylon dessus (pièces sacrificielles en cas de crash, en tout cas c'est l'idée...)
  • Moteurs H1306 3200kV
  • Micro-caméra 600TVL FOV 170°


Le montage "dirty" est le suivant : le PDB est posé sur le CTP inférieur et fixé par des vis nylon qui se vissent dans des entretoises nylon. Le contrôleur de vol est placé au-dessus, et maintenu par des écrous nylon vissés sur le filetage supérieur des entretoises. La micro-caméra est fixée sur le CTP inférieur avec une articulation "serrée". L'émetteur vidéo est posé sur le CTP et fixé par un collier zip.



Caractéristiques communes

  • Radio Taranis, récepteur D4R-ii Frsky
  • ESCs Little Bee 20A en BLHeli avec "damping light"
  • FC Naze32 avec firmware Cleanflight (v1.12.0)
  • Barre de LEDs + buzzer de chez Matek
  • Hélices Gemfan 4045 équilibrées
  • Batterie Turnigy 1000mAh A-Spec ou 1400mAh 45-90C

Pour les deux modèles, j'ai choisi un montage très efficace du récepteur radio, directement soudé sur le Naze32. Pour cela il est nécessaire de retirer la plupart des pins du récepteur. On en profite pour faire un pont entre les signaux 3 et 4 ce qui le passe en mode PPM. Les pins restantes, correspondant à la voie 1, sont recourbées pour venir en contact du FC, et bien sûr soudées. Un pad de mousse double-face garantit la fixation du récepteur sur le FC.

D'autre part, l'imprimante 3D a repris du service afin de concocter des pare-chocs pour chacun des bras.

   

 

Télémétrie + barre de leds avec Cleanflight ?


J'ai gentiment galéré pour obtenir les deux... Du coup je partage ici, si ça peut aider quelqu'un...

Le câblage préconisé avec Cleanflight pour transmettre les infos de télémétrie au récepteur D4R est de passer le FC en softserial et de prendre le signal sur la pin RC6. Mais le mode softserial et la gestion de LEDs sont exclusifs... Voici ma solution :

  • SEULEMENT SI vous avez un contrôleur Naze32 avec un port télémétrie hardware (c'est le cas du mien, acheté chez HobbyKing, fabriqué sous licence Abusemark)
  • raccorder le fil de télémétrie (fil vert du D4R) à ce port
  • inutile de raccorder le fil de masse (noir)
  • dans le configurateur Cleanflight, sélectionner TELEMETRY et LED_STRIP mais pas SOFTSERIAL
  • dans l'onglet PORTS, la première ligne (UART1) est activée, dans la liste déroulante au milieu (colonne Telemetry) sélectionner Frsky, laisser le reste en AUTO
  • dans les commandes CLI s'assurer que telemetry_inversion est OFF
  • configurer les LEDs dans l'onglet adéquat
  • c'est tout mais il faut le savoir

 

Les bestioles en photo


Le rouge/orange est le "clean", le bleu est le "dirty"...

   



Bilan


Cleanflight : outch, encore un saut qualitatif par rapport à Baseflight... J'ai configuré le contrôleur en mode MWREWRITE, la stabilité est impressionnante, même au premier vol fait avec les PIDs par défaut... Autre avantage non négligeable de ce firmware, la possibilité d'accéder aux ESCs (BLHeli) pour changer leur configuration, en particulier le sens de rotation des moteurs, ça se passe comme une fleur...

Bilan de masse : Curieusement, le bleu sort plus léger que le "clean", malgré un CTP de 4 mm d'épaisseur... 316 g contre 330 g (complet prêt à voler avec batterie et tout)

Alors, clean ou dirty ? Le 9 avril premier vol du bleu ("dirty"), avec strictement les mêmes réglages que l'autre, à savoir les valeurs par défaut de Cleanflight... Aucune vibration perceptible à l'oeil, on passe en FPV : un soupçon de lignes qui tremblotent, globalement pas gênant. Conclusion provisoire : le "dirty" ça marche !

Et le clean ? Ben ça marche aussi : le soupçon de tremblotement est inexistant, l'image est nickel... Mais le montage est plus délicat donc est-ce que le jeu en vaut la chandelle ? Après il faudrait comparer les réactions extrêmes du Naze 32, selon qu'il est monté souple ou au contraire solidement fixé sur la version dirty... Je n'ai pas (encore) le niveau en pilotage !

Un ptit comparatif en vidéo images capturées avec un téléphone grâce à un module Android de chez LaserBGC et un récepteur compatible Fatshark... Les artefacts de compression et le rendu Youtube dégradent pas mal la vidéo, mais on voit assez bien les lignes qui tremblotent, surtout au niveau du bitume...



Et côté crash ? Ne vous inquiétez pas ça va venir :D

  • qu'est-ce que je disais... 24 avril : vautrage brutal sur du bitume, une hélice à changer, bumper un peu éraflé mais bon pour le service !

On continue...


The spare frame


En cas de pépin mieux vaut avoir des pièces de rechanges... J'ai donc fait une autre structure "dirty", c'est l'occasion de vérifier la masse de la frame : 78 grammes avec les bumpers, toute la visserie nécessaire, le support de caméra et le support d'antenne radio, c'est un poil plus léger que le QAV 180 (85 grammes avec ses patins d'atterro, sans support de cam mais avec un PDB qui rajoute 5g), cool... A noter que les bumpers pèsent à eux seuls 18 grammes

   



Support pour la micro-caméra


L'imprimante 3D a été mise à contribution pour réaliser un berceau pour la micro-caméra, réglable en profondeur et orientable...

       



Caméra HD

Bon oké tout ça, mais chez Lumenier ils proposent quand même un bidule amorti pour fixer une GoPro ou autre, donc faisons l'expérience, avec une Mobius...

Caméra fixée directement sur la frame avec un simple collier nylon : pas dégueu mais les vibrations restent assez perceptibles

Une petite platine amortie : deux sandwiches de CTP 8/10ème avec garniture balsa 20/10ème, avec juste la place à centre pour passer un petit velcro pour la caméra, en haut, et un collier nylon en bas. Entre les deux sandwiches, l'ingrédient magique, deux pads de moongel, collés à la cyano. Bilan : c'est nickel :D

       




       



Un p'tit CTP 180 ?

 

Si vous avez lu jusqu'ici, vous avez peut-être envie d'un CTP 180 bien à vous :D



J'aime bien bricoler les quads et je ne suis pas opposé à en réaliser un petit nombre au cas par cas... Frame nue, quad "ready to bind" réglé et testé, à voir... Contactez-moi en cliquant ici :


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