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Aufbauanleitung und Inbetriebnahme

3D Modelle sind unter searchwing-3d-modelle 惫别谤蹿眉驳产补谤.

  • siehe PX4 WIki ()
  • siehe PX4 Wiki ()
  • Kleiberit 501.0 PUR: Vorsicht flie脽t wie Honig! Sch盲umt beim Trocknen, h盲rte mit Luftfeuchtigkeit aus.
  • Uhu Por: Aufbringen, 10min warten, maximal fest zusammendr眉cken (Kontaktkleber)!
  • Uhu LowMelt Hei脽kleber: Kein Ein-/Ausschalter an der Pistole!
  • Silikonkautschuk Elastosil N2010: Gelartig, am besten mit Spritze verteilen oder in einer T眉te gleichm盲脽ig auf Bauteil aufbringen!
  • Glasfaserklebeband 50mm/25mm: Nur mit Cutter schneiden, verklebt sonst die Schere! H盲lt gut auf EPO.
  • 3M Foam Dampermat: Doppelseitig mit Klebefl盲che versehen
  • Schwerpunktwaage zusammenstecken
  • Breite auf 200mm einstellen
  • Anschl盲ge auf 72mm einstellen (auf richtige Positionierung der Skalenstange (30mm bei Plastikaufnahme) achten!
  • Gegengewichte passend verschieben, sodass die Aufliegearme austariert sind und sich frei bewegen lassen
  • Flugzeug so auflegen, dass die Fl眉gelvorderkante an den Anschl盲gen ist
  • Flugzeugneigung 眉berpr眉fen, ansonsten Flugzeug anpassen

The fuselage beams are the ones from the Mini Talon. Here is: How to glue the fuselage beams

The power module provides the 5V DC/DC converters and the MOSFET switch. How to mount the power module in the fuselage

The servos in the left and right wing control the aileron. Here is: How to build the Wing servo connection

The inner frame connects the Wingholme with the fuselage and it carries the PixRacer and the GPS Receiver. The frame is manufactured with 3D Print: How to build the inner frame

Two Raspberry Pis are mounted in the fuselage. Here is: How to mount the Pis and the Camera

The RFD868+ long range telemetry is mounted on the right side of the fuselage. Therefore the modem is connected to the pixracer and power module just before glueing the left and right fuselage parts. Here is: How to mount the RFD868+ modem.

Servo Cable

We use the . Servo cables come in two different coloring schemes.

  • Futaba: black = ground, red = plus, white = signal
  • JR/Graupner: brown = ground, red = plus, orange = signal

The minimum cable diameter is 0.08 mm2 (AWG30) and the maximum cable diameter is 0.5 mm2 (AWG18), which is limited by the servo standard connector. There are two different isolation materials around

  • PVC: The default material and is used by cheaper cables
  • Silicone: Higher flexibility but does not connect to glue like hot melt. They are often twisted.

The cable comes in different qualities regarding the flexibility which translates to a different number of copper wires in the cable.

  • Flexible, e.g. comes with 18 x 0.1mm wires
  • Highly flexible, e.g. comes with 72 x 0.05 wires for the same diameter.

For our application the highly flexible versions should be used because they are designed for vibration environments.

Basic servo cable could be: , 5m for 6.10鈧�.

Servo standard connector

The standard servo connectors are based on . There are different connectors for the AWG18-20, AWG22-26 and the AWG28-30 range. See the . , so precrimped cables might be the way to go. We do not have a crimp tool for these in the lab.

  • for 2.80鈧�
  • Muldental Premium extensions: 0.25mm2 (, )

I think in the lab we have a .

  • , AWG22-30, i.e. max 0.4mm2 cable

including the .

The housings and connectors of , i.e. the Harwin M20 connector does not fit in the FCI housing.

Servo cable watersealed connector M5

The wings must be removable and the fuselage must be watersealed. Therefore the servos in the wings are connected with a

  • , IP67, AWG26 (0.14mm2), 2.94鈧�
  • , IP67, AWG26 (0.14mm2), 3.04鈧�

Alternative from NorComp:

  • , IP67, Cable AWG26 - AWG28
  • - 3 position, male connector, gold plated, 5.70鈧� each
  • - 3 position, female connector, gold plated, 6.00鈧�

Battery cable

Also for the battery a highly flexible cable should be used.

  • 6.90鈧� for 4m (1.70鈧�/m)
  • 4.20鈧�

Power cable for Telemetry and Pi

The RFD868 telemetry modem and the Raspberry Pi are powered from an extra power supply. Both have the 2.54 mm standard connectors. Therefore this can be connected with the servo cable connectors. Suitable might be:

  • 1.80鈧�
  • 3.10鈧�

JST-GH Connector and Cable for PixRacer

The Pixracer, the mRobotics power module and the mRobotics GPS have connectors. The crimping again requires special tooling. But there are precrimped cables.

  • at 0.40鈧� per cable.
  • for UART and power
  • for RC in (PPM/SBUS)
  • for FrySky port

Switch for Battery (Watersealed)

It should be possible to switch off the battery from the outside. This requires a watersealed solution.

  • 2.99鈧�, 13g

A smaller alternative with 10A max current is

The (initial) on-resistance of 100mOhm of the Marquard switch will result in 10W Power consumption at 10A. A better approach is to use the switch to control the MOSFET. A schematic for the power switch including the MOSFET is here:

Battery charging plug

To charge the battery from outside a watersealed plug is required

  • , IP68, 4.74鈧�, 10A
  • , 1.20鈧�
  • , 10A, 18鈧�
  • Kabel ESC-Motor abma脽en und abschneiden (Verl盲ngerung durch den Schott)
  • Schott (XPS) Kabeldurchf眉hrung ESC-Motor im unteren Drittel einzeln einkleben (Kleiberit 501.0 PUR)
  • Stecker MT60 (female innnen, male au脽en) auf Kabel ESC-Motor verl枚ten
  • Stecker MT60 (male) auf ESC verl枚ten
  • Stecker MT60 (female) auf Motor verl枚ten
  • Schrumpflauch (12mm auf 8mm) auf ESC aufschieben
  • Schrumpflauch (12mm auf 8mm) auf Motor aufschieben
  • ESC, Kabel ESC-Motor und Motor anstecken
  • Schrumpfl盲uche schrumpfen

waterproof_bulkhead_2.jpg

  • Neutralstellung Horn markieren
  • Horn abschrauben (PH0)
  • O-Ring 3,50mmx1,0mm auf Welle aufbringen
  • Horn anschrauben (M2,5x2mm, PH0, nicht metrisch) unter Beachtung der Neutralstellung
  • Vergie脽en (Silikonkautschuk Elastosil N2010) (besonders auf Geh盲usen盲hte und Kabeleinl盲sse achten!)
  • Wasserdichten Stecker JWPF-VSLE-S verkrimpen
  • Ruderhorn einkleben (Uhu Por)
  • Wasserdichte Servos in V-Tail einkleben (Uhu Por)
  • Servokabel in Kanal verlegen
  • V-Tail mit geklebten Servos einkleben (Uhu Por) (auf Kabeldurchf眉hrung in den Rumpf achten!)
  • L盲nge der Servokabel beachten!
  • 3mm breite und 1mm hohe L枚cher im oberen Drittel in Schott ausstanzen/bohren
  • Servokabel einzeln verkleben (Kleiberit 501.0 PUR)
  • Kohlefaserrohre durch linke Rumpfh盲lfte f眉hren
  • Linke Rahmenseite auff盲deln und einkleben (Uhu Por)
  • Rechte Rahmenseite auff盲deln
  • Kohlefaserrohre durch rechte Rumpfh盲lfte f眉hren
  • Rechte Rahmenseite einkleben (Uhu Por)
  • Holzstege mit Muttern zum Rumpfboden montieren (vorne lang, hinten kurz) (auf Loch眉bereinstimmung mit EPO achten!)
  • Schott mit verklebten Kabeln in die linke Rumpfh盲lfte einkleben (Kleiberit 501.0 PUR)
  • Einpressmuttern in die Motorhalterung einpressen (Muttern warmmachen und mit Zange einpressen)
  • Motormount in die linke Rumpfh盲lfte einkleben (Uhu Por)
  • Einpressmuttern in CrossSupport einpressen (Muttern warmmachen und mit Zange einpressen)
  • CrossSupport des Rahmen in die linke Rumpfh盲lfte einstecken
  • Grundplatte mit Gummid盲mpfer auf Rahmen schrauben (M3x10mm, Inbus3, metrisch), Reihenfolge Einpressmutter - CrossSupport - Gummid盲mpfer - Grundplatte - M3x10mm Schraube
  • linke Rumpfh盲lfte, rechte Rumpfh盲lfte, Nasenverst盲rkung, Rahmen, Schott, UV-Flter und Motormount zusammenkleben (Uhu Por)
  • WICHTIG: Der Objektivauschnitt f眉r den Pi wird seperat abgedichtet!
  • Lochstopfen aus Depron ausschneiden
  • Rumpfn盲hte und L枚cher reinigen (fusel- und fettfrei)
  • Lochstopfen in die entsprechenden Rumpfl枚cher kleben (Kleiberit 501.0 PUR)
  • Glasfasermatte ??g/mm虏 in 3x15cm Streifen schneiden
  • Rumpf entlang der Nahtstelle mit Glasfaser laminieren, dabei von hinten nach vorne 眉berlappend vorgehen
  • Ruderhorn einkleben
  • Kabelkanalabdeckung abnehmen
  • Gro脽es Kohlefaseraufnahmerohr und Fixierung verkleben (Uhu Por)
  • Wasserdichte Servos einkleben (Uhu Por)
  • Servokabel in Kanal verlegen
  • Kabelkanalabdeckung bei Bedarf an wasserdichte Servokabelstecker (JWPF-VSLE-S) anpassen
  • Kabelkanalabdeckung verkleben (Uhu Por)
  • Servo und Kabelkanal mit Klebeband (Glasfaserklebeband 25mm) abkleben und plan an Tragfl盲che anpassen
  • Ruder mit Klebeband (Glasfaserklebeband 25mm) an der Fl眉geloberseite verst盲rken (auch Anpassung an Kante ohne Einschnitte achten!)
  • Fl眉gelservokabelverl盲ngerung abma脽en
  • Fl眉gelservokabelverl盲ngerung mit Steckern (JWPF-VSLE-S au脽en, 3pol Buchsenleiste innen) verkrimpen
  • Fl眉gelservokabelverl盲ngerung sollte ca 7cm aus dem Rumpf herausragen
  • Fl眉gelservokabelverl盲ngerung durch Rumpfh盲lften mittig vergie脽en (Uhu LowMelt Hei脽kleber)
  • Fl眉gel aufstecken
  • Platzierung der Kohlefaserrohre markieren und bei Bedarf Kohlefaserrohre fixieren
  • Fl眉gel abziehen
  • Von au脽en Kohlefaserrohrdurchf眉hrung vergie脽en (Silikonkautschuk Elastosil N2010) (auf m枚glichst plane Fl盲che bei der Fl眉gelrumpfkontaktfl盲che achten!)
  • UV-Linse an Halterung ankleben (Uhu LowMelt Hei脽kleber)
  • OPTIONAL: Objektivloch entsprechend dem Linsendurchmesser vergr枚脽ern
  • PiZero-Halterung einkleben (Uhu Por) (auf Ausrichtung vorne/hinten achten!)
  • ESC mit Kabelbinder auf Halterung befestigen

F眉r Modelle mit schon eingebauter PiZero-Halterung

  • ESC auf Halterung mit Kabelbinder befestigen
  • ESC-Halterung ganz hinten einkleben (nicht vorne, die SD-Karte des Pi muss entfernbar bleiben!)
    esc_halter_01.jpgesc_halter_02.jpgesc_halter_03.jpgesc_halter_04.jpg
  • Kufe einkleben (Uhu Por)
  • Mit Glasfaser laminieren und verst盲rken
  • 10Ah Akku 脰ffnung
    • An der hinteren Kohlefaserrohrf眉hrung mit Klebeband verst盲rken (Glasfaserklebeband 50mm)
    • Aus dem Rumpf seitlich zwei 10mm breite St眉cke von vorne bis zur gro脽en Kohlefaserrohrdurchf眉hrung vorsichtig herrausschneiden
    • Diese herrausgeschnittenen Teile nun seitlich am Deckel (vorne) passend ankleben (Uhu Por)
  • RFD900 Telemetrie
    • 8mm Loch mittig und 30mm von vorne in den Deckel bohren
    • RFD900 Modul auf Halterung schrauben
    • RFD900 Halterung passend aufkleben (Uhu Por)
  • RC FrSky
    • RC Modul auf Halterung schrauben
    • RC Halterung mittig nach der hinteren Aussparung aufkleben (Uhu Por)
    • Diagonal zum Ende des Deckels hin vorsichtig zwei Einschnitte f眉r die Antennen anbringen
    • Antenne in Einschnitte einlegen und fixieren (Glasfaserklebeband 25mm)
  • Spannklettband in die Aussparung einkleben (Sekundenkleber fl眉ssig)
  • WICHTIG: Vor dem Verkleben der Akkuhalterung Position mit der Schwerpunktwaage 眉berpr眉fen
  • Akkuhalterung ca5mm mittig von der Rahmenvorderseite Richtung Rumpfspitze gemessen verkleben (Uhu Por) (auf Ausrichtung vorne/hinten (vorne breiten Wand, hinten Spannklettband) achten!)
SrcDstSrc - SteckerDst - SteckerL盲nge [mm]KabelartQuerschnitt [mm虏]Anmerkungen
Pixracer (GPS)GPSJWSTAGJWSTAG1006-polig vorkonfektioniert
Pixracer (Switch)Switch/AlarmJWSTAG惫别谤濒枚迟别迟503/2-polig vorkonfektioniert
Pixracer (Telem1)RFD900JWSTAG8-pol Stecker3005-polig
vorgekrimpte Kabel, 1 von 2 Kabelteilen
Pixracer (sBus, FrSky)RC RecieverJWSTAGJWSTAG1503/2-polig zu 4-polig zwischendrin 惫别谤濒枚迟别迟
PixracerPiZeroJWSTAG10-pol Stecker3005-polig 1 von 2 Kabelteilen
PowerModuleBEC惫别谤濒枚迟别迟惫别谤濒枚迟别迟40/602-polig0,5
BECWAGO V+/Gnd惫别谤濒枚迟别迟Klemme 22140/602-polig0,5
WAGO V+/GndRFD900Klemme 2212-pol Stecker400/4502-polig0,52 von 2 Kabelteilen
WAGO V+/GndPiZeroKlemme 22110-pol Stecker350/2502-polig0,52 von 2 Kabelteilen
Pixracer (Servorail 4/5)Servoverl盲ngerung Wing L/R3-pol Stecker3-pol Stecker200 (?)3-polig
Pixracer (Servorail 2/3)Servoverl盲ngerung V-Tail L/R3-pol Stecker3-pol Stecker200 (?)3-polig
ESCMotorMT60MT60350 (?)3脳1-辫辞濒颈驳1厂肠丑辞迟迟惫别谤濒盲苍驳别谤耻苍驳

Datenkabel zu Pixracer Telem1

  • 3 mal 12鈥� vorgekrimpt auf JST
  • JST 6-polig auf Buchsenleiste 8-polig
  • GND, RX und TX

Stromversorgung zu PowerModule

  • 4 mal 8鈥� vorgekrimpt auf JST
  • JST 4-polig auf Buchsenleiste 8-polig
  • GND + GND, 5V + 5V (doppelte Kabel)

Zur Kennzeichnung kann z.B. 10mm Schrumpfschlauch verwendet werden.

TODO Stromversorgung zu PowerModule

  • 4 mal 6鈥� vorgekrimpt auf JST
  • JST 4-polig auf Buchsenleiste 8-polig
  • GND, GND, 5V, 5V (je GND und 5V f眉r ein PiZero W)

Zur Kennzeichnung kann z.B. 5-10mm Schrumpfschlauch verwendet werden.

  • Grundplatte abschrauben (Inbus3) (auf Gummid盲mpfer achten!)
  • Etikett auf Grundplatte aufbringen, auf Ausrichtung vorne/hinten achten
  • Pixracer auf Grundplatte aufbringen (3M Foam Dampermat) (auf Abstand zu Montagel枚chern der Grundplatte achten!) (auf Ausrichtung vorne/hinten achten! Servorail hinten)
  • Distanzhalter (M2,5x20mm sechskant) auf Grundplatte mit Kontermutter anbringen
  • GPS-Mount auf Distanzhalter schrauben (M2,5x6mm, PH0, metrisch)
  • GPS auf GPS-Mount schrauben (M2,5x4mm, PH1, nicht metrisch) (auf Ausrichtung achten! Pfeil vorne)
  • Motorkreuz an Motor schrauben (M3x6mm, PZ1, nicht metrisch mit Senkkopf)
  • ALTERNATIV: Motorkabel an Motor-Schott- ESC-Kabel stecken (Motor testen!)
  • Motorkreuz an Motormount schrauben (M3x10mm, PZ1, nicht metrisch)
  • Fl眉gel vorsichtig auf Kohlefaserrohre aufstecken
  • Servokabel an Servokabelverl盲ngerung anstecken
  • Fl眉gel vorsichtig komplett an der Rumpf schieben (falls die Kohlefaserrohre nicht fixiert sind, beide Fl眉gel simultan aufstecken) (auf plane Zwischenfl盲che und Servokabelf眉hrung achten!)
  • Am gro脽en Kohlefaserrohr die Fixierung an der unteren Fl眉gelfl盲che (5cm vom Rumpf Richtung Fl眉gelspitze entfernt) anziehen (Inbus M2,5)
  • XT60 Stecker und Kabel (Richtung Akku) des PowerModules unter dem Rahmen fixieren
  • Akku in Akkuhalterung einschieben mit der Beschriftung oben bzw. Stromkabel mti XT60 Stecker an der rechten Rumpfseite
  • Akku mit PowerModule verbinden (XT60 Steckverbindung)
  • Akku-PowerModule-Kabel unter dem Rahmen am Rumpfboden fixieren
  • Servohorn abschrauben
  • Servo flach hinlegen (eingebaut w盲re die Getriebewelle vom Flugzeugrumpf weg)
  • Mittelstellung mit Servotester einstellen
  • Servohorn vertikal montieren
  • Servo testhalber in den Platz einlegen
  • Ruderstange durch das mittlere (Fl眉gel) bzw 盲u脽ere (V-Tail) Loch im Servohorn f眉hren (das gebogene Ende)
  • Ruderhornaufnahme im mittleren Loch im Ruderhorn mit Kontermuttern montieren
  • Ruderstange durch die Ruderhornaufnahme f眉hren (das gerade Ende), sodass sich die Ruderstange bei Drehung des Servos frei bewegen kann
  • Maximalausschl盲ge mit Servotester einstellen und jeweils pr眉fen
    • Servo dreht gleichm盲脽ig
    • Servo brummt nicht
    • Servohorn kommt nicht an das EPO
    • Ruderstange ber眉hrt nicht das EPO
    • Ruderstang ist freibeweglich durch das Ruderhorn
    • Ruderstange biegt sich nicht durch
  • WICHTIG: Der Drehsinn! Wenn man von hinten aufs Flugzeug guckt, muss der Propeller sich im Uhrzeigersinn drehen! Sollte der Propeller in die falsche Richtung drehen, so m枚gen das rote und gelbe Kabel getauscht werden. (Am besten mit einem St眉ck Klebeband und nicht mit dem Propeller testen, Schnittgefahr!)
  • 1 auf Schwarz, 2 auf Rot und 3 auf Gelb
  • QGroundControl herunterladen/starten
  • pixracer Autopilot mit QGroundControl verbinden
  • Autopilot abstecken und erneut anstecken
  • Der Autopilot wird automatisch erkannt
  • Wenn der Autopilot erkannt wurde, die gew眉nschte Firmware (Ardupilot neuste Version) auf den Autopiloten aufspielen
  • Airframe ausw盲hlen (V-Tail 鈫� Mini Talon)
  • Airspeed sensor deaktivieren ? Parameter/Circuit Breaker/cbrk_airspd_chk auf maximalen Wert setzen: 162128
  • Sensoren kalibrieren (Anleitung des Programms folgen)
  • RC Empf盲nger verbinden (Port:RC)
  • RFD900 (Telemetrie) verbinden (Port:TL1)
  • Netzteil verbinden (Port:PWR) 鈫� von Energieversorgung der Motorsteuerung kommt der Strom
  • Flight Mode Setup: Einen Channel ausw盲hlen der mit einem Schalter verbunden ist und diesem die drei Flugmodi (STABILIZED,ALTTITUDE,MISSION) zuweisen.
  • Flight Mode Setup: Einen anderen Channel ausw盲hlen der mit einem Schalter verbunden ist und diesem in einer Stellung den Flugmodus RETURN zuweisen.

Airframe 鈥淧lane V-Tail鈥�, Name 鈥淴-UAV Mini Talon鈥� in der PX4 Dokumentation ().

Bei Ardupilot werden die entsprechenden Servofunktionen als Parameter eingestellt ().

  1. Pin: Querruder rechts (aileron right)
  2. Pin: Querruder links (aileron left)
  3. Pin: V-Leitwerk rechts (v-tail right)
  4. Pin: V-Leitwerk links (v-tail left)
  5. Pin: ESC
  • Querruder (Aileron)
    • Querruder nach rechts 鈫� rechte Klappe nach oben. linke Klappe nach unten
    • Querruder nach links 鈫� rechte Klappe nach unten, linke Klappe nach oben
  • V-Leitwerk (V-Tail)
    • H枚henruder gezogen 鈫� beide Klappen gehen gleichsinnig nach oben
    • H枚henruder gedr眉ckt 鈫� beide Klappen gehen gleichsinnig nach unten1) </sup>

One interesting article on Instructables on this topic:

1. Make the housing waterproof

* I used 鈥淐uril鈥�, a standard sealing compound. * Open the servo and put the sealant an all touching surfaces * also put sealant to the cable, where it leads through the housing

servo_sealant.jpg

2. Insert a O-Ring under the horn

* remove the horn * add a 1mm thick o-ring * add some lubrication. I used 鈥淐RC Multilube鈥� - attention - lubrication has to be compatible with the rubber of the sealant. Don't use silicon rings with silicon lubricant. * screw the horn back on

servo_oring.jpg



1)
1
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