Flammenrad

Multikopter sind nur etwas für Bastler mit einem abgeschlossenen Informatik-Studium, fundierten Kenntnissen bei der Programmierung von Mikrocontrollern und für solche, die einen feinen Lötkolben ruhig und sicher einsetzen können. Das war zumindest bislang die vorherrschende Meinung. Klar, man konnte sich auch für viel Geld Fertiglösungen kaufen, doch nun zeichnet sich seit einiger Zeit ein Trend ab, den man im Grunde nur begrüßen kann: Komplettsysteme, die man in kürzester Zeit zusammenbauen und konfigurieren kann. Ein Vertreter dieser Gattung ist der neue DJI Hobby Naza von GlobeFlight. Wobei man hier etwas genauer differenzieren muss: Naza nennt sich nur ein kleines, rot-weißes Kästchen, an dem man unter anderem einen Empfänger und bis zu sechs Motoren anschließen kann. Dieses kleine Kästchen beinhaltet die gesamte Stabilisierungs-Elektronik inklusive einer so genannten Gimbal-Funktion zur Nivellierung eines Kamerahalters und einem barometrischen Höhensensor. Ja, richtig – ein Höhensensor, doch dazu später mehr. Nun könnte man einfach vier Regler an das Naza anschließen und das Ganze in einen Eigenbau-Frame einbauen. Doch hierfür gibt es von DJI eine bequeme Lösung: das Flame Wheel F450. Alles drin Das Flame Wheel ist ein Frame, dessen vier oder sechs Ausleger aus einem schlagzähen Kunststoff bestehen. Diese werden mit jeweils sechs Schrauben an zwei Platten aus Leiterplatinenmaterial befestigt. So entsteht eine stabile Mittelkonsole, die innen und auf der Oberseite die Elektronik aufnehmen kann. Die untere Platte besitzt insgesamt fünf Plus-Minus-Lötpunkte, an denen die vier Regler der Motoren direkt angelötet werden. An den fünften kommt ein Steckerkabel für den Akku und eine kleine Zusatzelektronik, die sich um die Stromversorgung des Naza und der RC-Elektronik kümmert. An diesem befindet sich zudem ein Mini-USB-Anschluss für die Konfigurierung am Computer. Nimmt man das Komplettset von GlobeFlight, bekommt man bis auf Akku und Empfänger alles, was zum Fliegen nötig ist. Es beinhaltet neben dem Naza und dem Flame Wheel noch vier Regler mit einer Ansteuerfrequenz von 400 Hertz, vier Motoren samt Luftschraubenaufnahmen und zwei Luftschraubensätze mit 8 und 10 Zoll Größe. Der Hintergrund ist folgender: Es ist möglich, einen 3s- oder einen 4s-LiPo einzusetzen. Die höhere Spannung und die daraus resultierende höhere Drehzahl der Motoren wird durch die etwas kleineren 8-Zoll-Propeller ausgeglichen. Trotzdem – und so viel sei schon mal verraten – steht mit der 4s-Variante etwas mehr Leistung zur Verfügung. Schraubarbeit Der Zusammenbau des Flame Wheels geht schnell und einfach von der Hand. Es empfiehlt sich jedoch, zuvor die Regler und das Akkukabel auf der Platine zu verlöten, da man nach der Montage der Ausleger nicht mehr so leicht rankommt. Ach ja: Laut Anleitung sollen die beiden ausladenden Simse der unteren Plattform links und rechts bei ×-Flugform sein. Doch diese bieten sich geradezu für eine Aufnahme einer GoPro-Kamera an, weshalb unser Flame Wheel mit den Simsen vorn und hinten fliegt. Die Positionierung der einzelnen Bau- und Elektronikteile ist frei konfigurierbar. Lediglich das Naza muss natürlich richtig herum und vor allem genau in Flugrichtung verbaut sein, sonst fliegt der Quadrokopter hinterher immer schräg. Das Frame an sich ist sehr robust und sollte auch härtere Einschläge ohne Bruch überstehen. Allerdings erkauft man sich diesen Vorteil mit zwei weiteren, nicht unbedingt positiven Eigenschaften: Zum einen wiegt das Konstrukt etwas zu viel. Dieses im Grunde unnötige Gewicht senkt die Flugzeit und die Zuladungsmöglichkeit. Das Gesamtgewicht ist mit 1.600 Gramm angegeben. Zum anderen sind die Ausleger sehr schlagzäh, der Kunststoff ist also ein wenig flexibel. Das allerdings ermöglich eine leichte Torsion der Motoren, was das Fluggerät etwas unruhig werden lassen könnte. Die Motoren an sich sind Außenläufer, die mit vier Schrauben an der Oberseite der Ausleger befestigt werden. Leider sind die DJI-Entwickler bei der Luftschraubenbefestigung einen speziellen Weg gegangen. Dass eine Anfasung links und rechts der Luftschraubenkupplung für Verdrehsicherheit sorgt, ist im Grunde zu begrüßen. Doch leider verhindert dieser Umstand auch die Verwendung von handelsüblichen Rechts-Links-Luftschrauben. Klar könnte man die Bohrung des Propellers auf das Außenmaß der Motorwelle erweitern, doch die Gefahr einer Unwucht ist dabei sehr hoch. Nimmt man die Original-Luftschrauben gilt: draufstecken und mit einer Mutter von oben fixieren – fertig. Umverteilung Wie bereits erwähnt, gingen wir mit unserem DJI Hobby-Quadro einen anderen Weg bei der Ausrichtung der Grundplatte. In Videos auf der Homepage www.dji-hobby.de ist erkennbar, dass das Naza seitlich auf dem kleinen Sims des Mittelteils angebracht worden ist. Unsere Regeleinheit sitzt hingegen gut geschützt im Inneren des Mittelteils. Hier könnte man zwar auch den Antriebsakku unterbringen, doch da der Aufbau schon so schön bequem war, sollte auch der Akkuwechsel schnell und einfach vonstatten gehen. So wandert unser Stromspender aufs Oberdeck. Eine Lasche aus Klettband sichert ihn zuverlässig vor Verrutschen. Am hinteren Ausleger hingegen sitzt das BEC-Bauteil, in dem noch ein USB-Anschluss integriert ist. An dieser exponierten Stelle lässt sich die Verbindung zum Laptop oder PC zur Konfigurierung des Naza sehr bequem herstellen. Die Einstellung der Elektronik ist im Grunde eine Sache von Minuten – wenn eine Internetverbindung besteht. Denn die ist nicht nur zum Laden der Dateien und eventueller Updates nötig, sondern auch, um ein Benutzerkonto einzurichten. Und hier sind wir bei einem kleinen Problem: Bei jedem Programmstart der Naza-Assistant-Software loggt sich diese automatisch im Online-Benutzerkonto ein. Besteht keine Internetverbindung, startet auch das Programm nicht. Das ist sehr unpraktisch, sofern man es bei Außeneinsätzen noch ändern möchte. Doch um dem Ganzen gleich die Schärfe zu nehmen: Es war nie nötig, während eines Flugtags irgendetwas an der Konfiguration zu ändern. Trotzdem: Benutzerfreundlich ist anders. Online Hat man nun den Assistenten installiert, ein Benutzerkonto erstellt und eventuell sogar die neueste Firmware geladen, kann man guten Gewissens das Naza mit dem PC verbinden. Hat man hierbei vergessen den Empfänger einzuschalten, macht ein lautstarker Piepston darauf aufmerksam. Wie und wo was am Naza eingesteckt werden muss, findet man in der Bedienungsanleitung. Zunächst möchte die Konfigurations-Software wissen, in welcher Anordnung wir unseren Quadrokopter fliegen möchten und wie viele Rotoren angesteuert werden. Möglich ist neben dem üblichen Quadrokoptermodus in +- und ×-Auslegung auch ein symmetrischer Hexakopter, bei dem entweder ein oder zwei Ausleger nach vorne zeigen. Zusätzlich ist es noch möglich, den Hexa in Y-Auslegung zu fliegen. Auch hier hat man die Option, das Y vorn oder hinten offen zu fliegen. Weiter geht es mit der Kalibrierung der Fernsteuerung. Man sollte zunächst die Wirkrichtungen der einzelnen Funktionen einstellen, danach durch bloßes Knüppelrühren die Maximalauschläge. Unter der Bezeichnung X1 und X2 kann man im Flug noch Feineinstellung der Empfindlichkeit vornehmen. Ganz unten im Menü findet sich die Leiste U. Auf diese legt man einen Dreistufenschalter, mit dem zwischen einem stabilisierten und einem manuellen Flugmodus umschalten kann. Zusätzlich ist es möglich, den Quadro in Fail-Safe zu schalten. In diesem Modus richtet sich das Naza neutral aus und sinkt langsam zu Boden. Unter dem Menüpunkt AutoPilot lässt sich die Drehrate des Kopters anpassen und auf einen Schalter legen, um zum Beispiel im Flug von zahm auf agil schalten zu können. Unter Gimbal lassen sich verschiedene Einstellungen für eine Zweiachsen-Kamerahalterung vornehmen, die das Naza zusätzlich ansteuern kann. Wir flogen jedoch ohne dieses recht interessante Gimmick. Wichtig ist auch, sich den letzen Menüpunkt anzusehen. Hier lässt sich der Niedrigwert des Akkus einstellen, bei dem der Kopter – im so genannten stabilisierten Attitude-Mode – langsam sinkt. Schaltet man hingegen in den manuellen Modus, ist diese Schutzfunktion nicht gegeben und die Regler könnten in der Luft plötzlich abregeln, was eine rasche Landung zur Folge hätte. Allerdings beginnt die Sicherheitslandung schon relativ früh bei knapp über 11 Volt. In die Ecke Man kann einiges einstellen, anpassen und auch verstellen – muss man aber nicht. In der Grundkonfiguration fliegt das Naza bereits sehr stabil und auch wendig. Zum Starten der Motoren nimmt man Gas ganz weg und legt beide Knüppel in eine Ecke. Nun hat man 5 Sekunden Zeit, um abzuheben. Lässt man diese verstreichen, stellen sich die Motoren automatisch ab. Grundsätzlich bietet das Naza zwei komplett verschiedene Flugmodi, wenn man mal von der Fail-Safe-Funktion absieht. Der erste nennt sich Attitude-Mode. In diesem ist nur eine begrenzte Schräglage des Kopters möglich. Lässt man alle Knüppel los, geht das Fluggerät langsam wieder in die Neutrallage zurück. Zusätzlich aktiviert sich hierbei auch der barometrische Höhensensor. Tatsächlich ist es so, dass man in diesem Flugmodus gar nicht die Motoren steuert, sondern dem Naza über den Gasknüppel sagt, in welcher Geschwindigkeit gestiegen oder gefallen werden soll. Insgesamt ist dieser Modus sehr sicher. Abstürze können durch falsche Steuereingaben fast nicht geschehen. Zudem ist hier auch der Akkuwächter aktiv. Allerdings flog unser Testmuster nicht ganz so ruhig wie im zweiten, dem manuellen Modus. Im manuellen Flugmodus sind der barometrische Höhensensor, die Winkelbegrenzung sowie der Akkuwächter deaktiviert. Beherrscht man bereits Multikopter oder RC-Helis hat man hiermit seinen Spaß, denn nun kann man mit dem Naza durch die Gegend ballern, wie man möchte. Doch Vorsicht: Schätzt man die Fluglage doch einmal nicht richtig ein und steuert in die falsche Richtung, könnte der Quadro abstürzen. Für diese Situation gibt es den Fail-Safe-Modus. Wird dieser aktiviert, bringt die Elektronik das Fluggerät in eine waagrechte Position und lässt es langsam sinken. Ein 3s-LiPo mit 2.200 Milliamperestunden Kapazität reicht für etwa 15 Minuten Flugzeit. Diese variiert natürlich je nach Flugstil. Wir haben unseren Naza mit einer GoPro ausgerüstet. Diese filmt dank ×-Anordnung fast ohne störende Propeller im Bild in Flugrichtung. Damit sind nicht nur schöne Luftaufnahmen möglich, sondern natürlich in Verbindung mit einem Videosender auch FPV-Flüge. Platz ist im Chassis jedenfalls genügend vorhanden. Kleiner Tipp am Rande: Befestigt man die GoPro lediglich mit Klettband auf der Grundplatte, filmt diese natürlich im Schwebeflug immer zur Hälfte den Himmel. Besser geht es, wenn man die Kamera mit einem kleinen Keil leicht nach unten neigt. Wir verwendeten hierzu einfach eine flache Balsa-Dreiecksleiste. Was geht? Von DJI Hobby, beziehungsweise DJI Innovations, werden wir in der Zukunft noch einiges hören. So einfach – und nebenbei gesagt auch günstig – war in der Vergangenheit noch kein Multikopter in die Luft zu bringen. Zur Montage sind lediglich ein paar Schrauben einzudrehen und ein bisschen Lötarbeit zu verrichten, fertig ist der Quadro. Die Konfiguration ist einfach und geht schnell. Auch die Flugeigenschaften können überzeugen und dank des Fail-Safe-Modus sollten auch Krisensituationen immer zu meistern sein. Der DJI Hobby Naza mit dem Frame Flame Wheel eignet sich also auch für absolute Multikopter-Einsteiger, Flugerfahrung sollte allerdings bereits vorhanden sein.