VStabi Pioneer of Flybarless

Untersuchungen zu verschiedenen Heckproblemen, besonders dem Heckpendeln beim Schweben, habe zu folgendem Ergebnis geführt:

• Es ist fast immer die Mechanik.
• Es tritt mit anderen Gyros nahezu identisch auf, manchmal mit anderer Frequenz, aber nahezu immer gleiche Amplitude. Es ist sehr schwierig genau gleiche Umgebungsbedingungen einzustellen!
• Parameteränderungen bringen nicht wirklich viel
• Es tritt eigentlich immer auf, nur die Amplitude ist unterschiedlich.
• Gelegentlich ist auch der Drehzahlregler beteiligt

Es handelt sich um sogenannte Grenzzyklen einer Regelung. Was passiert: Der Heli bewegt sich eine Winzigkeit. Der Gyro korrigiert nur ganz wenig. Die Mechanik führt die Bewegung aber nicht aus, weil die Reibung zu hoch ist. Erst bei einer bestimmten Abweichung gelingt die Korrektur, sie fällt durch das Spiel aber zu groß aus, und so beginnt das Spiel in die Gegenrichtung (Slip - Stick Effekt).

Ursache ist also

• Reibung im System (besonders Haftreibung oder Losbrechreibung)
• Spiel, was zum Überreagieren führt.
• Elastizität in den Anlenkungen, dadurch Federwirkung

Mit einer reduzierten Totzone und hoher Empfindlichkeit kann man die Amplitude so stark senken, das man es als I.O interpretiert. In diesem Falle reagiert die Regelung sehr schnell und direkt, so das die Korrektur zeitig kommt, und kaum noch zu beobachten ist.

Gerade Reibung kommt aus Lagern, und der Heckschiebehülse. Bei Lagern (besonders Durcklager im Heckrotor) ist die Reibung manchmal durch Einlaufen an einer bestimtmen Position stärker als an einer anderen. Daher tritt der Effekt je nach gerade anliegender Nullage mal mehr und mal weniger auf.

Oft lohnt es sich, gelegentlich die Reibung zu kontrollieren, denn wenn relativ viel Schmiere+Abrieb+Dreck an der Heckwelle ist, gehts zwar nicht schwer, aber irgendwie zähe. Das macht den Unterschied zwischen perfekt und grottenschlecht aus!! Also mal die Welle richtig sauberwischen und nochmal probieren. Das hat schon oft große Augen gegeben.

Man kann technscihe Maßnahmen gegen den Effekt implementieren (z.B. "Dithering"), was aber mMn nicht praktikabel ist, weil man das Servo sehr schnell vernichten würde. Daher ist es besser die Sache von Grund auf zu Optimieren:

• so wenig wie möglich Spiel (kein Spiel gibts eigentlich nicht).
• Wenig Elazitität in Struktur, Anlenkung und Antriebsstrang
• geringst mögliche Reibung, das Heck muß ganz leicht flutschen, auch wenn man schnelle Bewegungen macht. Nicht zu viel schmieren!
• Lager wechseln, bzw auf sauberen Lauf achten
• gutes kräftiges Servo verwenden das sauber stellt, auf wenig Spiel achten
• Totzone auf 1 stellen
• Maximale Empfindlichkeit erfliegen

Man muß ganz klar unterscheiden zwischen den Effekten, die einfach so passieren (Grenzzyklen) von den Effekten die Beim Stoppen passieren (Nachpendeln, Weiterdrehen etc.).

Stoppen kann man mit Stop Gain ganz deutlich beeinflussen, das Pendeln beim Schwben natürlich nicht. Da gelten obige Betrachtungen.

Im Falle des Schwebeflugs oder anderer Effekte ohne Steuereingaben ist nur P und I, bzw die Gesamtverstärkung wirksam. Beschleunigung, Optimizer und Stop Gains haben da nichts zu "melden".
 

Hier noch eine genaue Betrachtung der verschiedenen Pendelarten
 

Mögliche Urschen für Heckpendeln oder Heckprobleme im Flug wie aufschwingen, schlechtes Einrasten bei Stops:

Immer dann wen ein Heli mit demselben Setup nach einer Crashreparatur oder im Laufe der Zeit schlechtere Heckperformace hat muß man sich vor Augen führen "es hat ja schonmal fuktioniert und das mit denselben Parametern" und somit kann eine Parameteränderung zwar das Problem etwas kaschieren, wird es aber nicht beseitigen.

Da hilft nur ... zurück an die Werkbank und das komplette Heck untersuchen.

- Der Zusammenbau des Heckrotores muß der jeweiligen Anleitung entsprechen. Insbesondere die Anlenkung der Blatthalter von vorne oder von hintern ist einzuhalten da sich sonst die Wege ungünstig verschieben können.
- Die Drehrichtung des Heckrotors ist jeweils auch einzuhalten.
- Die Laufrichtung des DMA ist bei Presethelis und Aufbau nach unseren Vorgaben richtig gesetzt, bei Fremdhelis prüfen.
- Prüft bitte die Heckblätter im Setupmode auf Grundanstellwinkel (Knüppelmitte) 2-3° gegen das Drehmoment
- Checkt die Vollausschläge auf aerodynamische Limits, zuviel Anstellwinkel läßt die Strömung abreißen und ein Heckstop würde gaaanz Soft werden ;-)

Wenn hier nichts gefunden wurde gehts ans zerlegen.

- Heckgestänge am Servo aushängen und von Hand bewegen. Bei Schwergängigkeit nun Schrittweise bis zum Heckrotor aushängen, Ursache ermitteln und beseitigen.
- Leichtgängigkeit der Scheibehülse auf der Heckrotorwelle prüfen. Da es sich i.d.R. um selbstschmierende Messinghülsen handelt braucht dort Schmiermittel wie Öl, Fett usw. Eingesetzt werden. Durch Öl und Fett auf der Welle setzt sich Staub, Sand usw. noch mehr ab und erzeugt hier Schwergängigkeit. Zudem verharzen Öle im Laufe der Zeit was ebenso zu Schwergängigkeit führt. Hier einfach mit einem Papiertaschentuch reinigen, dabei die Hülse mehrfach bewegen um eine möglichst gute Reinigung sicherzustellen.
- Heckblatthalter abnehmen und die Kugellager sowie Drucklager prüfen. Gerade die Drucklager haben sehr schnell Rattermarken und klemmen dann unter Last was dann zu Heckaufschwingen führen kann.

Speziell bei Logo Helis mit sehr engen Toleranzen Heckwelle / Heckhülse:

- Heckwelle ausbauen und an den Lagerstellen in eine Bohrmaschine spannen
- Welle mit 320 .... 1000er Schmirgelpapier etwas abziehen um zum einen die Oberfläche zu glätten und den Durchmesser (5,98 ist ab Werk) etwas zu verringern (5,92...95 wäre optimal). Bitte nicht an den Lagerstellen, sonst sitzen diese nicht mehr richtig stramm.
- Messinghülse entgraten. Vor allem an der dünnen Seite der MS-Hülse (also da, wo kein 6-Kant ist) ist oft von inenn ein Grat welcher dann ein Heckpendeln usw. verursacht. dazu einfach mit einer kleinen Rundfeile von innen nach außen ziehend den Grat eringsum entfernen.