Tricopter
Tricopter
Ein Tricopter ist ein Luftfahrzeug, das seinen Auftrieb durch drei rotierende Luftschrauben erzeugt. Im Gegensatz zum Flächenflugzeug, bei dem der Auftrieb durch starre Tragflächen und der Vortrieb durch einen zusätzlichen Antrieb erzeugt wird, sind beim Trikopter beide Funktionen in den drei Luftschrauben kombiniert.
Tricopter bestehen üblicherweise aus einem zentralen Körper, der die Elektronik und drei Arme trägt. An jedem Arm ist außen je ein Motor mit Luftschraube befestigt. Die Luftschrauben sind dabei horizontal orientiert. Die Arme sind im Winkel von 120° am zentralen Körper angebracht. Abweichungen hiervon sind möglich, zum Beispiel in Form eines „T“.
In seiner einfachsten Form wird ein Tricopter mittels eines 120°-Taumelscheibenmischers und vier Kreiseln gesteuert. Link zum Lego-Thread. Komplexere Lösungen setzen onboard- Intelligenz ein. Link zum KK-Thread.
Ein wesentlicher Vorteil des Tricopters gegenüber dem Flächenflugzeug besteht darin, dass sein Auftrieb nicht von der Fluggeschwindigkeit abhängt, so dass er auch stationär schweben kann.
Nachteilig ist, dass alle Steuerbewegungen die Hochachse beeinflussen. Daher muss bei jedem Manöver die Ausrichtung des Trikopterhecks korrigiert werden. Dies macht den Trikopter dem Hubschrauber ähnlich.
Seitdem Gyrosysteme diese Aufgabe automatisch übernehmen, erfreuen sich Trikopter im Modellflug zunehmender Beliebtheit.
Steuerung eines einfachen Tricopters mit 120° Taumelscheibenmischer und vier Kreiseln:
Ein Tricopter ist, was die Steuerung angeht nichts anderes als ein Hubschrauber. Die Senderprogrammierung sieht aus wie bei einem 120° Taumelscheiben-Hubschrauber. D.h. wir steuern Pitch über alle 3 Motoren in dem wir die Drehzahl anheben bzw. absenken. Bei der Nick-Bewegung arbeiten ebenfalls alle 3 Motoren. D.h. wollen wir den Copter nach vorne "nicken" wird die Drehzahl der beiden "Frontmotoren" gedrosselt und die des Heckmotors gesteigert. Wollen wir rückwärts fliegen sieht es genau andersrum aus. -> Frontmotoren geben gas, Heckmotor drosselt. Die Roll-Bewegung betrifft nur die beiden Frontmotoren. Für Roll-rechts geben wir am linken Motor Gas, für Roll-links beim rechten. Die Gier-Bewegung übernimmt der aufwendige Schwenkmechanissmuss am Heckrotor. Dadurch wird der Motor leicht nach links bzw. rechts gekippt, um die Nase entsprechend nach rechts oder links zu drehen. Da dadurch aber Schub in Form von Pitch verloren geht neigt der Tricopter beim Gieren dazu, rückwärts zu fallen. Kompensiert wird dies bei geringen Ausschlägen des Heckservos durch den Nick-Kreisel.
Nun wissen wir wie der Tricopter gesteuert wird. Aber welche Mittel stehen uns dazu zur Verfügung? Wir haben 3 Motoren, 3 Regler, ein Servo und 4 Kreisel.
Die 3 Motoren sitzen jeweils an einem Schenkel. Die Regler sitzen im Rumpf und steuern die Motoren an. Nun kommt der "Trick" beim "Gyro-Tricopter" Und zwar haben wir auf jedem Schenkel einen Kreisel/Gyro sitzen. Dieser steuert den jeweiligen Regler an. Für den Sender ist der Motor also ein ganz normales Servo, nur daß dieses eben nur in eine Richtung ausschlägt. Bewegen wir nun also als Beispiel den Pitchknüppel (oder Gasknüppel) nach vorne bekommt der Gyro vom Empfänger das Signal und gibt dieses an den Regler weiter, die Motoren laufen an.
Wozu brauchen wir überhaupt einen Gyro wenn es sowieso über den Empfänger läuft? Ganz einfach, um die Tricopter stabiler zu machen. Was beim Hubschrauber per Hand ausgesteuert wird, macht der Tricopter automatisch. Störeinflüsse wie Wind, der den Tricopter aus der Bahn werfen will, werden vom Kreisel ausgeglichen.
Jetzt haben wir 3 Motoren, 3 Regler und 3 Gyro´s mit Funktion. Wozu der 4. Gyro ? Und wozu das Servo? Der Gyro Nummer 4 sitzt im Sternpunkt des ganzen Tricopters. Er ist der einzige der nicht "Kopf-stehen" muss und darf wie er es von seinem eigentlich Einsatzzweck in Helis gewohnt ist gerade stehen. Er steuert das Servo, welches für den Schwenkmechanismus zuständig ist. Genau wie wir es bei der Motoransteuerung weiter oben gelernt haben steuert auch er Störeinflüsse aus, indem er. z.B. bei einem ausbrechen des Hecks nach links, den Motor entsprechend nach rechts kippt um durch die daraus resultierende Schubumlenkung des Propellers die Drehbewegung zu stoppen. Neben dem ausgleichen können wir natürlich auch gezielt den Tricopter drehen lassen indem wir durch den "Heck-Knüppel", was bei den Flächenfliegern übrigens das Seitenruder wäre, das Servo ansteuern.
Einstellwerte einfacher Tricopter mit 120° Taumelscheibenmischer und 4 Kreiseln in Tabellenform
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Bild | Name Erbauer | Name Tricopter (zu den Einstellwerten) | Abfluggewicht | Flugzeit | Akku | Kreisel | Sender | Empfänger | Motore | Regler | Propeller | Heckservo |
StephanB | TRIvial | 1100 Gramm | 6 Minuten | 3S2200 | 4x HK401b | Futaba FF9 2,4GHz | Jeti R6 | Tgy 2826-1350 | Mystery blau 20A | APC 8x3,8 r r r | TGY-S3317M | |
DieterG(gerdi) | gerTRI | 820 Gramm | 8 - 9 Minuten | 3S1800 / 2200 | 3xHK401b + GY401 | Futaba FF9 2,4GHz | Jeti R6 | Emax 2822 | HK-HW20A ESC | APC 8x3,8 r r l | HS80 MG | |
JochenS (Jey) | Jeycopter | 700 Gramm | 7-10min | 3S2200 | 4x HK401b | Futaba FX30 (2,4ghz) | Futaba FASST 617 | Emax CF2822 | Mystery 20A | GWS 8x4,3 r r l | Hitec HS65MG | |
Danielsan85 | Tri-D | 980 Gramm | ca. 10 Minuten | 4S2300 LiFe | 3x HK401b auf dem KK-Multicopterboard | Hitec Aurora9 | Hitec Optima6 | hexTronik DT750 | Mystery 50A | SF E-Prop 10x4.7 r r r | HXT900 |
Tricopter mit onboard-Intelligenz: Das KK-board
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