Съемочный квадрокоптер - Stein X4-01. История строительства - Часть 2
Продолжение. Часть 1 - здесь.
Вернусь к конструкции рамы квадрокоптера. Конструкция коптера такова, что ESC Quattro 25x4 располагается между двумя самыми нижними пластинами коптера. Также в этом пространстве располагается приемник с телеметрией FRSky D8R-II plus, стандартная “пищалка” монитор АКБ - окно семисегментного индикатора направлено вниз. Кроме того, рядом находится мощный светодиодный индикатор (проблесковый маячок) с пищалкой, подключаемый к полетному контроллеру - Rabbit II.
Плоская часть днища коптера позволяет закрепить элемент положительной плавучести (плотный пенопласт). Специальная опция - когда съемки большей частью времени проходят над водой и это позволит обойтись без вызова водолазов, в случае возникновения аварии.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/906142/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/906143/
Из изображений видно, что рама коптера состоит из трех пластин, самая верхняя - является задемпфированной частью. Демпферы работают на сжатие и расположены таким образом, чтобы исключить появления раскачки. Для повышения эффективности виброгашения, а также отсутствия резонансов, на верхней палубе расположены - силовая батарея, полетный контроллер - Rabbit II, под полетным контроллером установлена плата контроллера БК подвеса, рядом находится FrSky хаб сбора данных, передатчик 5,8 ГГц, модуль OSD. Учитывая, что весь листовой материал рамы квадрика будет 1мм, то для повышения жесткости, я установил карбоновые трубы диаметром 12мм во всю длину верхней пластины. На окончании верхней палубы, установлен квадратный алюминиевый профиль 15мм. Этот профиль будет выполнять функцию крепления БК подвеса. Сам БК подвес камеры GoPro 3+, о котором пойдет речь позже, является противовесом, так что точка центра тяжести будет приходиться на место расположения IMU. У Rabbit II, плата IMU находится отдельно от процессора STM32F103.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/906144/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/906145/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/906146/
В 6 различных точках монтажа силиконовых демпферов, я предусмотрел страховочные болты МЗ с шайбами из стеклотекстолита. Назначение этих крепежных элементов - не дать отделиться верхней палубе от основной рамы коптера при нештатных ситуациях (авариях). Кроме того, затягиванием болтов, можно изменять степень прижима верхней палубы к раме X4-01. Всего, используется 12 штук силиконовых демпферов.
Теперь, я расскажу о том, как я изготавливал детали рамы квадрокоптера, здесь все было еще более сложно.
Изначально, я планировал использовать листовой карбон 1мм толщиной. Для этих целей, я купил на Ebay у продавца carbonmods-uk приличную пачку карбона - тем более, что кричащее название лота не оставляло сомнений - Real Carbon Fibre/Fiber Sheet in 1mm A4 (Hard, Rigid Panel Not Vinyl Wrap). В итоге, получил я нечто, чтобы дать качественную оценку изделию, цензурных слов у меня не находилось. Вкратце - сверху огромный толстый слой смолы, такой, что он трескался при малейшем изгибе листа, под толстым слоем смолы, находился очень тонкий слой углеволокна, и явно не 3К. Под этим волокном, находился толстый слой светлого вещества (кремового цвета) похожего на прессованную туалетную бумагу. В итоге - товар, аж в октябре был отправлен назад, деньги за него продавец не вернул, в январе я с помощью Сбербанка РФ открыл чарджбек, так, что возможно в ближайшие месяцы система VISA отберет мои деньги у этого мошенника. Вся эта история, длившаяся с сентября месяца и не получившая завершение по сей день, очень сильно затормозила процесс постройки квадрокоптера.
В декабре месяце, я заказывал пластину карбона 1,5мм с Китая. У китайцев, оказался товар высокого качества, в отличии от английского. Но он был 1,5мм. Я отложил этот кусок для посадочных шасси, если они вообще понадобятся.
Итак, материал, который я выбрал в конце, концов - был фольгированный стеклотекстолит 1мм FR4. Удалось купить большие листы 200 на 300 мм, одностороннего и двустороннего. Я вытравил медь, это дало некоторую экономию в весе. Вес медной фольги одной стороны листа 200x300 мм составлял - 13 грамм. Учитывая, что выпиливать все детали я буду вручную, то использование FR4 позволило смело делать термоперенос рисунка отпечатанного на лазерном принтере. С карбоновым листом, я подозреваю были бы проблемы, так как рисунок тонера был бы слабо виден на черной поверхности листа.
Детали из трехмерной модели, в виде чертежей, я отпечатал на термотрансферной бумаге Ломонд. С помощью переделанного ламинатора А3 формата, я перенес рисунок на FR4. Естественно, перед переносом рисунка я отшлифовал поверхность листов, обезжирил, так чтобы улучшилась адгезия тонера.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907033/
Среди всех листов стеклотекстолита FR4, попался один лист подозрительного цвета. Я сразу вспомнил советский гетинакс - естественно гетинакс тут вообще не подойдет. Я пробовал взвешивать, отламывать куски этого материала, фрезеровать - в итоге вес оказался точно как у обычного желто-белого FR4, прочность на излом примерно тоже такая же - я решил применить и этот кусок.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907035/
Выпиливал лобзиком, кое-где дорабатывал фрезой, финишная обработка делалась надфилями.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907036/
После того, как три пластины были готовы, я зачистил их наждачной бумагой еще раз, обезжирил и покрасил в черный цвет.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907037/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907038/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907039/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907040/
Пока краска на пластинах подсыхала, я занялся модулем GPS. Я выбрал отдельный модуль GPS, потому что он уже имеет в своем составе полосовой фильтр, улучшающий избирательность приемного узла. Кроме того, вместе с этим получаем удобный, круглый корпус из толстого пластика. Модуль оснащен светодиодом отображающий фикс спутников. Этот GPS имеет эластичный силиконовый 4-х проводной кабель - сигналы стандартные - +5V, RX, TX, GND. GPS модуль, который поставляется вместе с контроллером Rabbit - не имеет ничего из вышеперечисленного.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907358/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907368/
Этот модуль GPS имеет чип UBX-G6010-ST с EEPROM на плате.
Самое больное место этого модуля - просто ужасная пайка проводов. Такое ощущение, что паяли с закрытыми глазами. 2 модуля, и оба распаяны - один хуже другого.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907367/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907357/
Выпилил самую верхнюю пластину, которая является креплением для модуля GPS, а также некоторую мелочь. Так как стеклотекстолит был фольгированным, прежде чем травить всю медь, я решил нанести рисунок будущего экрана под GPS - хуже от этого не будет, вес практически не добавит, зато, учитывая сверхплотную компоновку электроники, можно ожидать появление положительного эффекта. Перед тем, как красить эти детали, у меня появилась идея отойти от первоначального общего цвета коптера - черного, и внести некоторое разнообразие.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907354/
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907355/
Впоследствии, я закрасил экран черным цветом.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907356/
Для “заземления” экрана, я вывел отдельный короткий провод от контакта GND.
fotki.yandex.ru/users/steindenis/view/907361/
********************************
