FPV INAV Wing wing Z-84

Cosa si ottiene unendo uno dei più apprezzati modelli a tuttala, dell’elettronica economica ma ben studiata e un software correttamente impostato?  Si ottiene un divertente giocattolino capace di divertire  parecchio ad ogni livello.

Adoro i piani ben riusciti:

Dopo varie prove di autocostruzione di profili alari, prove di costruzione di kit, di aerei PNP schiantati al primo volo inaugurale, sperimentazioni di diversi controllori di volo ecc, ecc… ho deciso di mettere da parte per un po’ gli esperimenti per dedicarmi ad una build fatta come si deve, ragionata in partenza e senza improvvisare.

Lo scopo di questo progetto è di ottenere un modello che “vola bene” pur essendo ragionevolmente economico. Riassumendo, voglio almeno queste caratteristiche:

  • Costruibile con componenti economiche ma adeguatamente performanti.
  • Avere un sistema FPV, con OSD (on screen display) comodo da configurare.
  • Poter sostenere una action cam per le riprese HD.
  • Avere un controllore di volo e non un semplice stabilizzatore giroscopico. Non mi interessa svolgere missioni automatiche a waypoint (volendo software e hardware sarebbero adeguati) però voglio queste funzioni:
    1. Autolaunch, per decolli “comodi” pur senza la necessità di hardware accessorio tipo le catapulte o bungee, o di un socio che lanci l’aereo per noi.
    2. Modalità di volo autonome, come volo livellato, RTH (ritorno a casa).
    3. Fail Safe con ritorno a casa automatico, in modo da avere il deretano il più parato possibile.
    4. Monitoraggio tensione di batteria e corrente assorbita, per sicurezza aggiuntiva e per avere più informazioni su quanto in la ci si può spingere.
  • Buon tempo di volo, almeno 20-30 minuti (così mi stufo prima io), quindi aerodinamica ed elettronica di potenza efficiente.

Cercherò di tenere le cose semplici in modo che tutti le possano seguire, per eventuali approfondimenti su qualche tematica ci sono sempre i commenti.

Partiamo dal telaio:

Io sono assolutamente innamorato del mio Mini Talon ma  questa diventerebbe una build tutt’altro che semplice da fare (bene) e soprattutto non sarebbe ne un aereo economico da costruire ne facile da utilizzare, il decollo è veramente critico, anche con il decollo assistito (serve velocità perché i timoni in coda abbiano efficacia). Ho valutato anche diversi altri candidati come il Nano Skyhunter: molto divertente, ma piuttosto delicato e con alcune “criticità aerodinamiche” che non lo rendono particolarmente adatto al progetto (rischia di entrare in vite e, senza timone, è abbastanza dura uscirne). La scelta alla fine è andata ad un semplice delta da circa 80cm. Ne ho qualcuno, sia con controllore di volo che senza, con più o meno potenza, e devo dire che come concetto sono veramente robusti. Più di una volta li ho schiantati a terra, e intendo crash da dover andare a raccogliere i pezzi con un sacchetto, ma con un (bel) po’ di colla sono sempre tornati a volare. In più avere il motore sul retro, e un po’ incassato nelle ali o negli stabilizzatori, rende il modello più sicuro nel malaugurato caso che  si perda il controllo e il modello colpisca qualcosa (o qualcuno).

La scelta finale è andata al Wing Wing Z-84, un delta decisamente economico appunto da 80cm circa di apertura alare, con deck (ponte) coperto per proteggere bene l’elettronica mantenendo un’ottima areodinamica. Avevo valutato anche l’Eachine Blackwing, ma ho preferito questo per l’apertura alare maggiore e la forma più filante. Non solo, anche un certo Mark Qvale lo ha apprezzato e se lui dice che qualcosa va bene si può stare abbastanza sicuri che non ci si pentirà.  Io propendo per comprare i kit, cioè i solo i pezzi per mettere insieme il telaio dell’aereo, senza elettronica o altro.  Poi compro a parte gli altri componenti, sia per una questione di qualità dei componenti sia per la qualità dell’assemblaggio. Inoltre, volendo installare anche un controllo di volo, è molto più comodo mettere le mani sui modelli ancora smontati e non già chiusi e incollati. Il Nano Skyhunter era PNP e avrei tanto preferito aver preso il kit. Ciò non toglie che sia fattibile anche mettere le mani su un PNP, specialmente perché e su questo Z-84 la differenza accessibilità tra il prendere un kit o un PNP è veramente minima.

Per la cronaca, ecco come vi arriverà il kit.

kit-wing-wing-Z-84-1024x642 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

Come scegliere gli altri componenti:

C’è una discreta lista di componenti necessari oltre al frame, cioè il “telaio” del modello. Per volare vi serve come minimo un motore (MT), un’ESC, un’elica, una ricevente (RX e magari un telecomando TX), due servomotori per gli alettoni e la batteria (BT). Per volare in FPV dovete aggiungere una telecamera (CAM), una trasmittente video (VTX) e un’antenna. Il video lo potete vedere su quello che più vi piace, un monitor o degli occhiali specifici per l’FPV. Per il volo autonomo e/o stabilizzato dovete aggiungere anche un controllore di volo (FC, flight controller) e un GPS.

Ecco cosa ho scelto di installare io:

wing-wing-Z-84-inav-FPV-electronics FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI
Si, lo so, mi sono dimenticato la CAM…

I componenti sono stati raccolti in queste pagine (Amazon, Bangood), tenetela aperta così vedete di cosa parlo qui sotto, dove proverò a spiegare perché ho scelto proprio questi pezzi.

Motore (MT): per tenere bassi i costi senza sacrificare le performance un motore “da quadricottero” andrà benissimo, anche perché a me piace molto di più avere l’albero motore con l’attacco diretto per l’elica, cioè col suo alberino filettato già solidale alla campana (rotore). I motori “da aereo”  invece generalmente hanno un alberino sottile e liscio, a cui poi serve fissare quell’accrocco che blocca effettivamente l’elica (chiamato propeller adapter/holder). Un motore brushless 2204 per 2300KV è ok, anche un 2205 o 2206 andrebbero bene, ma il 2204 per me è preferibile: è più leggero, costa meno ed è assolutamente adeguato al compito. Potendo, abbasserei anche un po’ i KV, ma qua dipende quello che magari si ha già in casa. Meno KV permettono, entro un certo limite, di usare un’elica più grande e migliorare l’efficienza.

Ah, non ho detto cosa sono i “KV”. Questo valore indica i giri al minuto (teorici) del motore per ogni volt applicato dalla batteria. I giri sono teorici perché non considerano gli attriti e la resistenza dall’elica. Per esempio: un motore da 2400KV alimentato con una lipo 3S a batteria carica (3 celle X 4,2V = 12.6V) girerebbe a 30’240 rpm teorici.  Questo parametro lavora in combinazione con l’elica e con la batteria, infatti usando una batteria 4S e un motore da 1800KV il regime di rotazione rimarrebbe uguale. Oppure, volendo agire sull’elica, se ne aumento il passo o il diametro sarebbe meglio scendere con i KV per farla girare più lentamente e non assorbire una potenza superiore a quella gestibile dall’elettronica.

ESC: prende energia dalla batteria e la fornisce al motore in base al comando ricevuto. Non serve esagerare, 12A (ampere) permettono già di volare senza troppi problemi, 30A a naso permettono un volo verticale illimitato. Io sto leggero per sperimentare anche con le batterie a celle Li-ion, che quindi non possono fornire troppi ampere. Una esc 20A è sicuramente sufficiente anche per loop e altre manovre acrobatiche. Se NON volete prendere in considerazione le Li-ion allora potete anche spingervi a 30-40A di ESC, ma  mi sembra abbastanza uno spreco.  L’ESC dovrebbe avere il BEC, cioè il  “battery eliminator circuit”, in pratica un regolatore di tensione che porta la tensione della batteria ad un livello utilizzabile anche dall’altra elettronica, come i servo o la ricevente.

Avere il BEC è utile perché per buona norma l’alimentazione dei servo dovrebbe essere separata dall’alimentazione dell’FC o dell’altra elettronica. Questo serve perchè nel caso un servo abbia problemi in genere tende ad assorbire tanta corrente, e questo assorbimento (brownout) mette in crisi il BEC e “ruba” energia agli altri componenti, controllore di volo in primis. Se l’FC ha una alimentazione separata non verrà “spento” in volo per mancanza di tensione, evitando il disarmo in aria e altre brutte cose. Magari il brownout passa e si riesce a fare un atterraggio di fortuna, magari no, in ogni caso un BEC separato per l’FC può comunque far funzionare l’OSD, la telemetria e il buzzer. Tutte cose che aumentano significativamente le chances di recuperare il modello. In pratica, nel caso di questo modello (che ha solo due servo) e grazie al particolare controllore di volo scelto, non usare questa accortezza non è così grave come in altri casi. L’FC suggerito infatti ha un suo BEC con una notevole disponibilità di ampere. Io ho comunque deciso per un’ESC col BEC, è la cosa più sicura. In alternativa, se per qualche motivo volete proprio risparmiare qualche grammo, potreste  usare le “esc da quadricottero”, cioè senza BEC, spesso chiamate “opto” ESC(e in questo caso dovete anche creare un ponticello tra i 5V dell’alimentazione della ricevente e il rail dei 5V dei servo, che di default non è alimentata dall’FC proprio per questo motivo).

Elica: al momento la mia scelta ricade su una 5046C tripala Dalprop. Un’elica con efficienza migliore sarebbe una 6040 o 6030 bipala, ma girerebbe molto vicina al telaio (vedere foto più avanti) e quindi farebbe molto più rumore. Non è che sia qualcosa di assordante, capiamoci, ma si sente anche a parecchi metri e personalmente a me piace tenere un basso profilo e non dare troppo nell’occhio quando volo in posti tranquilli, ad esempio in prossimità di golf club.

Salire di diametro con l’elica non mi sembra il caso, bisognerebbe modificare il frame. Si potrebbe scendere di diametro ma diminuirebbe drasticamente l’efficienza quindi non lo prenderei in considerazione. Riassumendo, se avete delle eliche di ricambio per il vostro quad, dal 5050 al 4040 tripala prendetele pure in prestito, si vola lo stesso. Il mio consiglio però è di usare una 5046 circa di buona qualità o di investire un paio di euro per migliorare l’efficienza, e quindi il tempo di volo, con una 6030 o 6040 bipala.

Non ho ancora realizzato un banco prova per motori/ESC/eliche ma è nella lista delle cose da fare. Al momento dovete fidarvi del mio spannometrico giudizio della spinta e consumo valutati letteralmente “a mano”. Cioè, ho valutato a mano la spinta, non il consumo, per quello c’è il wattmetro in serie alla batteria, ovviamente.

Le eliche che ho a disposizione che possono essere ragionevoli per questo modello sono queste [diametro][passo]-[nr pale]:

    • 5056-3      -> troppo assorbimento
    • 5050-3      -> troppo assorbimento
    • 5046-3      -> mia scelta
    • 5042-3      -> ok, ma si può spingere di più
    • 4045-3      -> poca spinta e inefficiente
    • 6050-2      -> troppo assorbimento
    • 6040E-2   -> ok, ma rumorosa
    • 5030-2      -> ok, ma si può spingere di più

propeller-test-1024x737 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

Batteria (BT): questo modello dovrebbe poter volare con qualunque lipo che possa fornire circa 20-25A senza stressarsi troppo. Da due a quattro celle, e da 1000mAh a 1800mAh. Una 3S da 1300mAh 20C sarebbe l’ideale ed è tra le batterie più diffuse (e quindi economiche). Io proverò a sperimentare anche le celle Li-ion in formato 18650, da 20A in configurazione 4S.

Servomotori (Servo): sono quei piccoli cosi che muoveranno gli alettoni, che permettono quindi di decidere dove far andare il modello, ed è quindi facile capire come non sia il componente giusto su cui risparmiare. Un motore o un ESC fuori uso permettono comunque una planata controllabile, un servo che risponde male rende l’aereo ingestibile. Buona notizia: ne servono solo 2! Per questo modello vale la pena spendere qualcosa in più e prendere dei servo digitali da 9g (grammi) con ingranaggi in metallo.

Radiocomando e ricevente (TX/RX): non tratterò la combinazione radiocomando/ricevente nel dettaglio perché o avete già il vostro radiocomando, e quindi sapete già come fare, o seguirete il mio consiglio di prendervi un economico ma valido FS-I6 della Flysky. Di questi radiocomandi e delle loro riceventi ne discuto più in dettaglio qui, quindi non serve ripetersi qui. Al momento vi basti sapere che un  radiocomando Flysky FS-I6 e una ricevente FS-X6B sono tutto quello che può servire per iniziare e questa coppia supera tranquillamente il chilometro di portata.

Ovviamente ci sono telecomandi più performanti, ma non allo stesso prezzo (se ne conoscete scrivetemi subito!).

Anche se avete un vostro telecomando l’importante è che la ricevente abbia un qualche bus seriale (i-bus con i Flysky) o almeno un’uscita PPM. Io suggerisco caldamente l’i-bus, o altro bus seriale, perché permette di avere molti più canali.

Controllore di volo (FC): ce ne sono di belli e full-optional, generalmente “costosi”, così come ce ne sono di economici, che però senza componenti esterne forniscono funzionalità base. Io ho trovato il mio miglior compromesso con questo FC: Omnibus F4 V3 PRO. Che ha di speciale questo FC? Beh, intanto ha una cpu serie F4 e non F3, che al momento basta per gestire tutto. Poi ha un OSD integrato che semplifica i cablaggi ed è comodamente impostabile con quattro click direttamente dal configuratore Inav. Una cosa comoda è avere un BEC da 3A e pin configurabili per l’alimentazione del sistema FPV. Chiude il tutto un sensore di tensione e corrente integrato e tre porte seriali per i vari accessori. Sinceramente costa meno che prendere un FC base, se poi si aggiungono gli equivalenti componenti esterni. Poi c’è da considerare il peso maggiore (più stagno e cablaggi), la difficoltà e il tempo aggiuntivi richiesti per l’assemblaggio aggiuntivo. Volete spendere meno? Una Seriously Pro F3 o un Piko Blk costano meno, ma poi c’è da prendere l’OSD esterno (nel caso, suggerisco micro minimosd) da flashare e configurare col suo software a parte, c’è il sensore di corrente da prendere a parte e cablare in qualche modo, poi c’è il BEC, ecc ecc… Se non volete rinunciare ad alcune funzioni non ne vale semplicemente la pena.

Ovviamente esistono anche FC più performanti, per carità, ma non aggiungono chissà che altre funzioni per questo tipo di modelli, in parole povere non offrono poi molto di più (imho). C’è una’altra cosa molto positiva per questo FC, anche se esula da questo progetto, ed è che l’Ominbus F4 è flashabile anche con Arduplane! Arduplane è un software più complesso ma più completo rispetto a Inav. Questo non verrà discusso in questa guida, ma perché limitarsi in futuro?

GPS: è necessario per le modalità di volo autonome, tra cui l’importantissimo RTH, cioè “ritorna a casa”! Su internet si trovano spesso GPS con bussola, ma è per la diffusione dei quadricotteri. Ad un aereo la bussola integrata nel GPS non serve, avendo una velocità minima alla quale può volare la sua direzione è sempre facilmente calcolabile, quindi ci si può orientare verso un GPS “semplice”. Io ho provato sia il BN-180 che il BN-220, le performance sono uguali. L’unica cosa che faccio presente è che il BN-220 ha la possibilità di aggiornare il firmware. Cosa farebbe in più il firmware aggiornato? Non ne ho idea, per me va bene così e al momento non ho intenzione di metterci le mani. Per amor di completezza faccio presente che sul mini talon ho un BS-880, quindi con bussola, che però non sfrutto. Il BS-880 è molto più veloce ad agganciare i satelliti e li aggancia anche in cantina (non scherzo). Vale la pena spendere un po’ di più per il BS-880 invece di prendere un 180 o un 220? Secondo me no, primo perché io in cantina ho qualche difficoltà a volare e, secondo, gli altri GPS hanno comunque agganciato 8-9 satelliti in 20 -30 secondi, con una ricezione è stabile. In più il 180 e il 220 sono più piccoli quindi più facili da integrare, oltre che pesare meno!

Edit: gli acquisti dalla cina non vanno sempre a buon fine, il BN-220 ordinato per questo progetto è arrivato danneggiato (morto). Niente di grave, me ne mandano un altro, ma tocca aspettare settimane e io non voglio aspettare: userò un BS-880 che avevo di scorta, alla fine non cambia niente perché comunque non sfrutterò la bussola, non sarà proprio collegata.

Camera (CAM): qua la cosa va gusti o, meglio, va a quanto uno vuole spendere per avere prestazioni. Le cam vanno dai 5€ ai 50€ e passa. Quale prendere? Quella che vi fa sembrare la spesa una cifra accettabile. Leggerete recensioni in cui vi diranno che senza il top di gamma non si vede niente. Falso, si vede. Magari peggio, ok, ma si vede. Io per questa build ho deciso di regalarmi qualcosa di mediamente performante anche se economico , alla fine ho optato per le stra collaudate e apprezzare Foxeer HS1177 (V2). Volendo spendere qualcosa in meno anche con una Eachine 1000TVL si riesce tranquillamente a volare e ad “apprezzare” il panorama, però visto che il piano è di volarci a lungo in FPV ho pensato di scegliere qualcosa di più appagante.

Trasmittente video (VTX): purtroppo in Italia siamo molto limitati dalle normative, oltre i 25mW di potenza non si può andare senza licenza. (Vi ho detto che senza un socio pronto a prendere i comandi, che segue a vista il modello, anche l’FPV in se è legale solo al chiuso? Cioè, vi ho detto che in pratica ci deve essere qualcuno ai comandi che possa pilotare il modello guardandolo direttamente? No? Beh, ve lo dico adesso!) Ora, le regole sono regole e vanno rispettate, però non è mica obbligatorio tarparsi le ali per sempre. Per qualche euro in più io vado per VTX con potenza configurabile, sai mai che cambi la normativa, o che io vada in posti dove è legale (boh, magari all’estero) o che faccia qualche tipo di licenza… Una economica Eachine TX526 mi da tutta la configurabilità e la potenza che mi può servire: 40 canali e una potenza da 25mW a 600mW.

Antenna VTX: qua la scelta dipende da cosa volete fare, e praticamente c’è scegliere tra polarizzazione lineare o circolare. La polarizzazione lineare si ha con le antenne “dritte”, tipo da router, ed è la scelta migliore se il vostro modello volerà sempre “piatto” (beh, generalmente, prima o poi si spera che possa virare). La polarizzazione circolare si ha con le antenne “a fungo”, ed è la scelta migliore se pensate di fare un volo più movimentato. La prima scelta aumenta la distanza utile di trasmissione, la seconda rende il segnale più “robusto”. La mia scelta va senza dubbio sulla polarizzazione circolare, cioè antenna a funghetto, in quanto così avrò un segnale più stabile anche con aereo inclinato (virate strette, loop, ecc..) e comunque avrò abbastanza portata per avere segnale restando nei limiti di legge per quanto riguarda la distanza di volo. NB: indipendentemente da quello che è meglio per il vostro tipo di volo è fondamentale che sia l’antenna della trasmittente e della ricevente siano dello stesso tipo! Un’antenna a polarizzazione circolare (che ricordo esistere sia destra che sinistra, quindi occhio a non mischiarle) non funzionerà mai bene con una a polarizzazione lineare. Per non sbagliare, mettete due antenne uguali su VTX e VRX e non ci saranno problemi.

Ricevente video (VRX): in base ai gusti questa voce può tranquillamente costare il doppio di tutto il resto messo insieme. Scegliete quello che più vi piace in rapporto al vostro portafoglio, non posso consigliare qualcosa che vada bene a tutti. Il mio piano è di avere sempre il modello pronto per volare in macchina, con radiocomando e occhiali in uno zaino pronti per una scampagnata, quindi andrò su cose particolarmente economiche che non mi preoccupa perdere o rovinare. Ovvio, degli occhiali FPV da qualche centinaio di euro daranno un’esperienza più appagante, ma si può volare anche con molto meno.

Componenti opzionali:

Le premesse sono già buone, ma ho pensato che fosse il caso di metterci quel qualcosa in più per fare diventare un buon modello FPV un ottimo modello FPV! Con questi pezzi farò i seguenti upgrade.

    1. Sperimenterò grandi autonomie di volo con le celle Li-ion in formato 18650, in pratica le batterie da sigarette elettroniche. NB: da sigarette elettroniche, NON da pc portatili. Le celle possono sembrare apparentemente identiche ma quelle da portatili NON sono in grado di fornire abbastanza corrente per sostenere il volo a lungo, per non parlare dello stress a cui sarebbero sottoposte al decollo (sempre che siano in grado di effettuarlo). Per questa modifica userò quattro celle (4S), quindi avrò più giri del motore. Più giri si traducono con più velocità ma anche più potenza, per compensare si potrebbe usare un’elica con passo più corto, ma valuterò i consumi una volta che sarò effettivamente in aria.

    2. Io laminerò tutto il modello, per dargli più robustezza e fare meno attrito con l’aria. In pratica stirerò su tutto il frame un sottile film di plastica adesiva e termoretraibile. Non è una cosa difficile ma purtroppo è una cosa lunga, se voi non laminate non preoccupatevi, mettete solo un po’ di nastro su bordo di attacco (la parte davanti) delle ali per proteggerle da impatti, perché è la zona più esposta a danni. Usate uno scotch robusto, con una buona presa sulla schiuma delle ali. Se invece volete laminarlo, consiglio caldamente il ferro adatto, il classico ferro da stiro è troppo grande per i dettagli del modello ed è troppo pesante per essere usato a lungo (non lo potete appoggiare a peso morto sul modello!).

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grazie ad ore investite con questo coso…
laminated-wing-1024x565 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI
…si ottiene questo risultato!
    1. Visto che proverò anche batterie 4S, che quindi portano a più velocità e più velocità si traduce in più carico sulle ali, sostituirò la barra di irrigidimento originale (in fibra di vetro) con una in fibra di carbonio, decisamente più rigida.  Anche questo non è strettamente necessario, non ho paura che il telaio si spezzi a metà in una virata stretta, ma una maggiore rigidezza dei profili alari porta ad una migliore precisione del modello durante le manovre più spinte

glass-fiber-carbon-wing-spar FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

Assemblaggio del telaio:

Le istruzioni su come mettere insieme il frame sono nella scatola del modello e comunque è una cosa molto intuitiva: incollate per bene i pezzi nei posti dove dovrebbero essere messi. L’importante è usare colla da polistirolo o simili, non l’attack! Per incollare le ali con la parte centrare andrebbe bene anche la classica colla vinilica, ma non è la colla più performante e comunque servirebbe qualcos’altro per fissare  la barra di irrigidimento. Con la UHU POR non sbagliate.  Suggerisco di incollare gli stabilizzatori verticali alla fine per comodità nel lavorare sui cablaggi.

gluing-Z-84-Inav-FPV-1024x512 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

Per incollare i servo usate qualche goccia di colla a caldo invece di una colla “definitiva”, sai mai che siano da rimuovere in futuro. Il fatto che i leveraggi siano sotto le ali mi lascia perplesso. Sono aerodinamicamente più efficienti di quelli montati sopra le ali, ma in caso di atterraggi su superfici non lisce (tipo un qualunque campo o prato) sono molto più esposti. Comunque, la colla a caldo e la sede sagomata nell’ala sono sufficienti per tenerli in posizione e permettono di sostituirli nel caso di atterraggi poco fortunati. I cavi hanno il loro passaggio intagliato nell’ala quindi non serve aggiungere altro. NB: i braccetti dei servo devono essere montati in modo che quando il braccetto è a 90° (rispetto al corpo del servo) possa ruotare simmetricamente da un lato e dall’altro. In pratica quando l’albero del servo è a metà della sua corsa il braccetto deve essere perpendicolare. Questa cosa si può fare “a occhio” o si può usare un tester per servo, per comandare l’albero esattamente al centro e poi attaccare il braccetto.

Per fissare il motore io stamperò in 3D un supporto motore modificato (grazie Mark) che preferisco all’originale soprattutto perché permette di arretrare il motore, e quindi di montare eliche più grandi (e batterie più pesanti). Incollate il supporto al frame nella sua sede, e lasciate asciugare prima di montare il motore. Assicuratevi solo che l’asse del motore sia “dritto”, cioè che non sia inclinato a destra o sinistra.   Ah, è normale che il motore punti in alto. È corretto così, in volo sarà orizzontale.

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Senza l’attacco motore modificato un’elica da 6 pollici è molto molto vicina al telaio!

Ho fissato l’FC al modello usando 4 stand-off di nylon incollati direttamente sulla base del modello. La posizione ottimale sarebbe nel centro di gravità, in questo caso sotto la barra di irrigidimento, ma ciò non è sempre possibile. In questo caso mi sembra poco pratico, quindi io l’ho messo appena prima della barra di irrigidimento.

Il GPS, l’RX e la VTX possono essere messi a piacere ma la posizione migliore sarebbe il più lontano possibile dal motore/ESC e altre parti conduttive (il carbonio della barra di irrigidimento è conduttivo) per evitare interferenze e disturbi. Io non ho in mente di fare long range con questo modello quindi non sto a complicarmi troppo la vita mettendo questi componenti all’estremità delle ali. Senza contare che mettere peso lontano dal baricentro peggiora l’inerzia. Alla fine li ho messi come da foto: ben distribuiti sul corpo centrale ma ragionevolmente lontani dal motore.

La CAM l’ho messa ovviamente nel muso, dove ho dovuto intagliare la sua sede. Domanda: se il motore è inclinato, come dovrà essere orientata la CAM? Esatto, parallela al motore, non alla base del telaio.

Io ho laminato tutte le superfici, quindi per me era assolutamente necessario scavare delle tasche nella schiuma per non far sporgere i componenti. Per mantenere l’ottima aerodinamica del modello suggerisco comunque di incassare i pezzi, e di coprirli con del nastro. Non va coperta la VTX perché a differenza del resto ha bisogno di essere raffreddata.  Io l’ho attaccata semplicemente con del buon biadesivo nella parte inferiore.

Io ho montato anche un modulo per la telemetria, voglio sperimentare con una ground station ma non è parte del progetto, ignoratelo.

Z-84-Inav-FPV-electronics-in-place FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

Io ho anche tagliato via la pinna nella plastica sopra il motore, suggerimento del suddetto Mark, perché in effetti non serve a niente se non a far rumore e a bloccare il flusso d’aria sull’elica, peggiorando quindi le performance.

Visto che ho laminato anche la pancia del modello, chiudendo le aperture in basso, ho dovuto tagliare un’apertura nella schiuma della copertura, sopra la CAM, per far entrare dell’aria fresca dal muso. L’ESC e il motore vanno raffreddati! Questa è una cosa che suggerisco di fare comunque (chiudere le aperture sotto e aprire sopra) perché così si riduce la polvere e lo sporco che entra nel vano dell’elettronica, che per forza di cose esce passando dal motore. E poi è molto fiquo da vedere…

Z-84-INav-FPV-fully-laminated-and-painted-1024x520 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI
Questo promette un attrito in aria molto, molto ridotto. Quindi più velocità ed efficienza!

Un dettaglio da non sottovalutare: anche se non sembra, la vernice pesa! Usatene “il giusto” per rendere ben visibile il vostro aereo, ma evitate di verniciare tutto, magari con più strati.

Il montaggio meccanico è terminato, niente di troppo difficile, ora passiamo a qualcosa di più complesso.

Cablaggio dell’elettronica:

L’FC prima o poi va calibrato, ed è più comodo farlo prima di installarlo sul modello. Quindi, se non l’avete già fatto, andate a leggere più avanti l’inizio del capitolo software e poi tornate qui.

Prima di mettere in sede l’FC c’è anche da saldare un ponticello che imposta l’alimentazione per la CAM e la VTX direttamente dalla batteria, se non prendere i componenti consigliati almeno assicuratevi che siano alimentabili direttamente dalle lipo.  La saldatura, che è sulla parte inferiore dell’FC,  deve mettere in corto i pad “VCC “e “RAM”, come in questa foto.

Z-84-Inav-FPV-ram-pin-setup FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

I componenti devono essere cablati seguendo questo schema:

Z-84-Inav-FPV-full-wiring-scheme-724x1024 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

Ci sono solo un paio di cose che possono rendere “scomodo” questo cablaggio. La prima è che bisogna saldare sullo stesso pad il cavo negativo sia dell’esc che della batteria (i cavi positivi hanno due pad distinti), oppure bisogna creare un cavo a Y. Io ho saldato due cavi sullo stesso pad (sotto l’FC). Mettete abbondante flussante e date tutta potenza al saldatore.  La seconda cosa è che per forza bisogna creare cavi a Y per sdoppiare l’alimentazione per il GPS e per la RX.

Suggerimento: se possibile tagliate i connettori in fondo ai cavi e saldate direttamente sulle schede. Io ho fatto così per tutto tranne che per i servo, sono sempre perplesso dei loro leveraggi e mi voglio tenere l’opzione di poterli cambiare velocemente. I motivi per fare questo sono principalmente due. Il primo motivo è che si risparmia qualche grammo qua e la, che non fa mai male. Il secondo e più importante motivo è che i connettori SEMBRANO solidi e ben connessi, ma dopo qualche atterraggio “ruvido” si rischia che qualche connettore si allenti e non faccia contatto.

X6B-stripped-down-Z-84-Inav-FPV FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI
Saldature dirette, e poi una piccola goccia di colla a caldo!

I cavi sono stati connessi un po’da sopra e un po’da sotto l’FC per limitare l’affollamento, e sono stati fatti passare quando possibile in scanalature incise nella schiuma del modello. Per fare questo basta tracciare con un taglierino un solco profondo qualche millimetro sul percorso previsto per il filo, poi si fa passare un cacciavite piatto lungo il solco, all’interno. Il taglierino taglia la schiuma in maniera pulita, il cacciavite allarga il percorso quanto basta. Poi basta premere il filo all’interno della scanalatura preparata per “farlo scomparire” dentro la schiuma.

Mi raccomando: pazienza e precisione. Un crash si può sistemare con un po’ di colla, una scheda bruciata per un corto si butta via. Per dare corrente la prima volta NON usate una lipo! Se c’è un errore bruciate tutto, meglio usare qualcosa che non fornisce troppi ampere, io ho usato un alimentatore 12V da 1A massimo, in una foto precedente (quella della telemetria) potete vedere l’adattatore da connettore XT60 (per la batteria) al connettore a barilotto classico (da alimentatore da muro). In alternativa sarebbe molto valido anche l’alimentatore variabile portatile che ho realizzato qualche tempo fa.

Installazione del software (Inav):

La prima volta che si installa un controllore di volo ci sono dozzilioni di informazioni da metabolizzare e questo può sembrare un gran casino, però  facendo un passo alla volta si può sistemare tutto senza impazzire.

Per prima cosa c’è da scaricare il configuratore per il firmware scelto, in questo caso Inav. Scaricate la versione adatta al vostro sistema operativo e apritela, io sto usando la versione 2.1.4 per Windows. Se in futuro usciranno versioni non retrocompatibili con questa guida, usate questa versione del configuratore per andare sul sicuro.

Ora viene una parte molto rompicazzo delicata: installare i driver dell’FC. A volte si installano da soli, a volte si nominano parecchi santi. Ci sono parecchie guide su internet, per i vari sistemi operativi. Io uso windows 10 e la cosa che per me ha funzionato in maniera più affidabile è questo programma (gratuito): Impulse RC driver fixer. Collegate l’FC al pc ed eseguite il software come amministratore, dopo aver incrociato le dita.

Ora dobbiamo flashare il firmware più aggiornato, per farlo c’è da premere il pulsante di boot sull’FC (di fianco al buzzer) e connettere l’USB.  Sul configuratore, dopo essere andati nella pagina “firmware flasher” (1), selezionate “OMNIBUS F4 PRO” nel campo “choose a board” (2) e l’ultimo firmware nel campo “choose a Firmware version…” (3). Io ho usato il firmware 2.0.1.

Inav-DFU-Omnibus-F4-PRO-1024x755 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

Se tutto è ok nel campo “Port” in alto a destra avete la possibilità di scegliere “DFU”. Cliccando su “Load Firmware [Online]” (4) e poi su “Flash Firmware” (5) dovrebbero succedere simpatiche cose che alla fine vi porteranno a leggere,  nella barra in basso, che il firmware è stato flashato correttamente. L’FC si riavvierà e si potrà connettersi per settare il firmware. Applausi, il grosso ormai è fatto! Se non riuscite a trovare “DFU” nel campo Port non potete procedere, quindi dovrete sistemare il vostro problema con i driver., quindi provate ad eseguire il driver fixer sia collegando l’FC normalmente che tenendo premuto il pulsante di boot. Col pulsante di boot premuto dovete avere DFU, senza dovete avere una porta COM (es: COM4).

La prima cosa da fare è calibrare i sensori, quindi bisogna connettersi all’FC selezionando la corretta porta COM e cliccando “Connetti” (pulsante blu con l’USB) e andare sulla pagina “Calibration” per seguire la procedura. La cosa è molto semplice, basta posizionare la scheda nelle sei differenti angolazioni e cliccare “calibrate accelerometer”. Fate in modo che la scheda sia il più verticale possibile quando date il comando per registrare la posizione. Non è necessario seguire l’ordine richiesto, basta che prima o poi si metta la scheda su ogni lato (6 in tutto). Fatto questo potete tornare al capitolo sui cablaggi elettrici.

Inav-Calibrate-Accelerometers-Omnibus-F4-PRO-1024x802 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

La configurazione di questo software è abbastanza lunga e complessa da spiegare, non per nulla i creatori del firmware hanno addirittura un intero wiki che spiega come configurarlo, con decine e decine di pagine di documentazione. Spiegare tutti i passaggi non è lo scopo di questa pagina, però per fortuna non è neanche necessario conoscere gran che per far volare questo modello. Le cose che possono da uno specifico Z-84 all’altro sono poche, principalmente la calibrazione (già fatta) degli accelerometri e il trim dei servo, che per fortuna si può fare automaticamente in volo.

Per impostare i parametri corretti per questo modello potete semplicemente copiare tutto il testo del file allegato in fondo a questa pagina, e incollare il tutto nella CLI del configuratore.  La CLI, command line interface o interfaccia a linea di comando, è semplicemente un altro modo per dire al software cosa fare. Invece di cliccare su cento pulsanti e/o mettere un sacco di numeri nelle caselle del configuratore si scrivono dei comandi stile DOS nella CLI, l’effetto è identico. Se sembra complesso tranquillizzatevi, è un semplice copia/incolla che viene usato perchè è più semplice e veloce preparare un file corretto e completo che potete copiaincollare rispetto a dirvi di modificare diverse dozzine di valori

Inav-CLI-Omnibus-F4-PRO-1024x802 FPV INAV Wing wing Z-84 DRONI

Nel file potreste voler cambiare una cosa: il nome del modello da mostrare nell’OSD. Vi basta andare alla riga 840 del file o cercare la stringa “set name =” e sostituire il mio nome (Z-84 UBHF.EU) con quello che preferite.  La riga dovrà quindi essere simile a  “set name = vostro nome”.

Il file termina con il comando “save”, assicuratevi che l’ultima riga scritta sia un  “save” e di premere invio. Questo salverà i parametri e farà riavviare l’FC. Ecco fatto, l’aereo è pronto!

Per sicurezza connettetevi di nuovo all’FC e controllate che nel tab “receiver” i vari comandi rispondano come vi aspettate quando muovete gli stick del telecomando (ovviamente prima dovete bindare la ricevente). Nella scheda “GPS” probabilmente non riuscirete ad avere un gps-lock se siete all’interno, l’importante è comunque che non vi segnali errori di comunicazione. Nella scheda OSD potete fare un po’ come volete, vedrete il layout che ho scelto io ma potete cambiarlo trascinando i vari valori come più vi piace, non è una cosa critica per il volo.

Ah, nella scheda “modes” potete modificare gli switch del telecomando che attivano le diverse modalità di volo, di default sono:

– switch A (CH5) -> armare il modello

– switch B (CH6) -> forzare il volo in manuale

– switch C (CH7) -> modalità di volo automatico, mantenimento altezza, ritorno orizzontale, ritorno a casa

– switch D (CH8) -> failsafe killswitch, se tutto va storto e volete fermare l’aereo usate questo

– var A (CH9) -> up = autotrim dei servo, left = autotune dei pid

– var B (CH10) -> down = attiva il buzzer e il failsafe

Il decollo automatico è sempre attivo, quindi per decollare vi basta armare, dare gas senza toccare altro, e lanciare. Se lo volete disabilitare vi basta armare e muovere lo stick del roll e del pitch.

UPDATE:

Qui sotto potete vedere il video del maiden flight, con un po’ di indicazioni su cosa fare e soprattutto su cosa NON fare. Lo ammetto, stavolta sono stato abbastanza spavaldo e imprudente, ma fortunatamente è andato tutto bene. Suggerisco di fare come dico e non come faccio in pratica.

Non sono riuscito a provare la batteria 4S con le 18650  perché purtroppo non so dove metterla per bilanciare il modello. Dovrei metterla sopra l’FC! Ho sottovalutato il peso aggiuntivo della 4° cella, con una batteria 3S sarebbe perfetto (dato che il pacco pesa un 25% di meno). Purtroppo non ho altre celle disponibili sottomano e non voglio smembrare questa perché la uso anche per altri modelli. E, sinceramente, non ho neanche intenzione di mettere 50g di piombo all’estremità delle ali (che è il posto più arretrato, quindi buono per minimizzare il peso da aggiungere, ma che è anche il punto più lontano in senso trasversale, che aumenterebbe significativamente l’inerzia al rollio). Questo fatto e la zavorra aggiuntiva rovinerebbero gli effetti positivi dell’usare le li-ion, quindi testarle così non vale semplicemente la pena.

Per il resto sono molto soddisfatto da come vola questo modello, reattivo e veloce a tutto gas ma docile e stabile a gas ridotto. Non ho ancora calibrato per bene il sensore di corrente (servono un po’ di batterie da ricaricare per avere un risultato preciso) ma appena lo farò potrò vedere come funzionano le diverse eliche in quota, per ottenere un risultato più accurato. L’assorbimento mostrato a video non è corretto, dopo una prima calibrazione grossolana posso dire che si vola con 3-4 ampere e si decolla con circa 13-14, quindi ho un buon setup di motore ed esc!

Le caratteristiche aerodinamiche sono molto interessanti, anche con una giornata con raffiche di vento non si è scomposto più di tanto ed è rimasto molto preciso. Non ho notato strane tendenze di stallo o altro, anche se strapazzato con scampanate o altro (a differenza del nano skyhunter che mi è entrato in vite, molto insidiosa senza timone). Una cosa a cui stare molto attenti è la corretta posizione del CG, che per me deve trovarsi esattamente sul bordo anteriore della barra di irrigidimento. Se il CG è a posto si vola alla grande, se invece lo sposto un centimetro avanti o indietro il comportamento cambia parecchio e  a me non piace più (ovvio, un centimetro è parecchio, è per rendere l’idea). Col CG in avanti è molto più critico il decollo, tende a picchiare troppo in fretta quando gli alettoni non hanno ancora abbastanza flusso d’aria per essere efficaci, ma a questo si può ovviare lanciandolo molto forte. Ovviamente con il CG troppo arretrato è molto più critico il volo in genere, soprattutto in atterraggio. Nel caso di dubbi ricordatevi il detto “un aereo col CG troppo avanti vola male, uno col CG troppo indietro vola una volta sola”.

I 20A di ESC sono assolutamente sufficiente per il volo “movimentato” ma non abbastanza per un volo verticale illimitato (anche se devo ancora provare tutte le eliche).

Confermo le buone recensioni lette in giro, questo modello è un’ottima base che può essere adattata a quello che più vi piace. Cambiando pochi componenti lo si può far diventare un modello veloce per divertirsi a oltre 100km/h oppure lo si può far diventare un leggero veleggiatore da pendio. Una cosa in cui questo modello eccelle (ma che a me interessa relativamente poco) è l’efficienza per i voli a lungo raggio, ha dato risultati veramente notevoli!

Io sono rimasto con la voglia di costruirne un altro, magari aggiungendo l’unica caratteristica che mi manca, cioè la possibilità di essere smontato e infilato in uno zaino come, ad esempio, può fare lo Zohd Dart. Mumble mumble…

 

Ecco il file con la configurazione INav:

CLI OMNIBUS F4 PRO INAV 2.0.1

 

2 Replies to “FPV INAV Wing wing Z-84”

  1. Buongiorno,
    complimenti per l’articolo molto ben dettagliato. Vorrei sapere che film hai utilizzato per la lamina e magari dove poterlo prendere.
    Ah, il modulo Contact Us non funziona.

    1. Ciao, scusa l’immane ritardo nella risposta.
      Il film che ho usato per questo specifico modello dovrei averlo preso da hobbyking.
      Grazie della segnalazione sul modulo, devo sistemare ancora parecchie cose su queste pagine!

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