VStabi Pioneer of Flybarless

Mit entscheidend über die Performance des Regelkreises ist die Qualität der Sensorsignale für unsere VStabi Recheneinheit. Leider wird diese Signalqualität (Anteile Nutzsignal zu Rauschen und Störsignale) massiv vom vorherrschenden Vibrationsniveau im Heli beeinflußt.

Um dies zu verstehen muß man sich vor Augen führen daß die heutigen MEMS/SMM Sensoren im wesentlich mikromechanische Bauteile sind die in Schwingung versetzt werden. Aus Abweichungen zwischen der vom Sensor angeregten und der tatsächlich entstehenden Schwingung ermittelt die interne Sensorelektronik dann die Drehrate.

Leider kann der Sensor hierbei nicht zwischen Freund und Feind, also zwischen tatsächlich durch Drehrate am Heli entstandenen Schwingungsabweichung und durch Vibrationseinfluß entstandenen Schwingungsabweichung unterscheiden und gibt eben das Gesamtsignal an VStabi zur Regelung aus.

VStabi hat zwar Eingangsfilter um unplausible Signale zu verwerfen, aber auch diese haben irgendwo ihre Grenzen. Somit ist der Modellbauer gefordert seinen Heli so zu gestalten daß er möglichst Vibrationsarm läuft. Generell kann alles was sich dreht im Heli Vibrationen verursachen und muß bei entsprechendem Verhalten untersucht werden.

Wie äußern sich Vibrationseinflüsse? - Zum einen wäre eine Drift auf einer oder mehrerer Achsen ein eindeutiges Indiz hierzu. Man muß quasi immer gegensteuern um den Heli auf der Stelle halten zu können. Desweiteren können sich Vibrationen auch in Form von kleinen Bewegungen der Servos ohne Steuereingaben zeigen. Der Heli könnte dann zeitweise ein leicht unangenehmes, etwas indirektes Flugverhalten zeigen. Auch "Wellenförmige" bewegungen des Rotorkreises beim Schweben wären ein Anzeichen von Vibrationseinflüssen auf die Sensorik.

Hat man solche Effekte ist zunächst nach der Ursache zu suchen und diese zu beseitigen. Dies hat oberste Priorität und ist der Kaschierung durch andere Sensorlagerung usw. immer vorzuziehen!

Zur Ursachenforschung sollte man den Heli immer mit Flugdrehzahl in Betrieb nehmen und am Chassis mit den Fingern nach den Vibrationen fühlen. Ergänzend dazu kann man bei angeschlossener VStabi am PC in der Live Anzeige die Integralwerte beobachten. Hier zeigt sich eine Vibrationsdrift ja letztlich in der Auswirkung auf den Regelkreis.

Eine sinnvolle Vibrationsprüfung an einem Heli könnte sich so gestalten:

• Motorlauf und Einstellung (Verbrenner) optimieren, Spritwahl, Kerze, Abgassystem usw. dabei Berücksichtigen!

• Hauptrotorblätter und Heckrotorblätter Spurlauf noch im Flug prüfen

• Rotorblätter ggf. mit Tesa o.Ä. auswuchten

• Blattlagerwelle prüfen, dazu 1 Blatt abmontiern, mittels Inbusschlüssel die Welle drehen und das verbliebene Blattende beobachten

• Rotorblätter abbauen, Komplettsystem auf der Werkbank prüfen

• Hauptrotor abmontieren, erneut prüfen

• Heckrotor abmontieren, erneut prüfen

• Motor mit Abstand zum Hauptzahrad versehen (Motor dreht frei), erneut prüfen

• Alle Prüfungen ev. mit verschiedenen Drehzahlen machen

Je nach Befund ist dann der Fehler gefunden. Vibrationen können sowohl durch Unwuchten als auch durch defekte Kugellager verursacht werden. Also bitte auch diese beim fraglichen Bauteil prüfen und ggf. Ersetzen.

Was kann man tun wenn der Heli mechanisch einfach nicht besser hinzukriegen ist?

Nunja, nun bleibt nichts anders übrig als zu versuchen die Restvibrationen vom Sensor fernzuhalten. Normalerweise ist da das beigefügte Tape recht gut und reicht aus. Sollte sich trotzdem Vibrationseintrag zeigen ist etwas Experimentieren angesagt um die richtige Befestigung für genau diesen Heli an diesem Platz mit genau diesem Vibrationsprofil zu ermitteln.

Das heiß nichts anderes als mal verschiedene Klebepads zu testen. Bitte dabei bedenken daß eine zu weiche Lagerung mittels "Turmbau" aus mehreren Klebepads zu einem Aufschaukeln der Sensoreinheit führen kann. Also immer nur ein Klebepad, aber unterschiedliche Hersteller / Dicken nehmen.

Bekommt man damit auch keine Ruhe ins System ist es schon ein schwieriger Fall, hier ist der letzte Trumpf gefordert. Wir erhöhen die Sensormasse, d.h. wir befestigen direkt unter dem Sensorboden mit einem ganz dünnen Teppichverlegeband (doppelseitig, ca. 0,2 mm dick) eine Metallplatte welche so groß wie unser Sensor und ca. 3mm dick ist. Diese Ganze Einheit wird dann mit dem Original Tape am Heli befestigt. Nun haben wir unsere Sensormasse erhöht und ev. damit die Eigenschwingfrequenz dieses Konstruktes in einen für unser Sensorsignal unschädlichen Bereich verschoben.