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Next Level FPV Racer: Tilt Drone

Von 0 auf 100 km/h in 3,7 Sekunden: Schneller als ein Lamborghini! Die Tilt Drone revolutioniert Mini-Quads und ist schneller, wendiger, kontrollierbarer als jeder andere FPV-Racer. Was macht den Quadrocopter so besonders?

Eins vorweg: Ich bin fest davon überzeugt, dass die TILT Drone die nächste Ära des FPV-Racings einläutet. Das Design ist revolutionär und die Vorteile so gravierend, dass sich künftige Entwicklungen daran messen lassen müssen.  

Tilt Drone: Schneller als ein Lambo 

Die TILT Drone ist sehr leistungsfähig. Und schnell. Vergleich gefällig?
Ein Lamborghini beschleunigt von 0-100 km/h in 3,9 Sekunden. Die Tilt Drone packt es in 3,7. Das hat ihr Designer Pau Mallol von Inkonova (Stockholm) selbst getestet.

Video: die TILT Drone rauscht vor dem Lamborghini durchs Bild

Aber was macht den Racing Quadrocopter so leistungsfähig?  Bevor ich das Geheimnis lüfte, zunächst eine Auflistung der Probleme aktueller Designs, die der „TILT“ nicht kennt:

  1. starke Neigung des Frames beim Gasgeben
    Gibst du bei einem Racing-Quad Vorwärtsschub, gehen die vorderen Arme nach unten, die hinteren nach oben. Je mehr Speed du draufkriegen willst, umso mehr musst du den Frame neigen. Dazu permanent Höhe nachsteuern, sonst geht´s unangespitzt in den Boden.
    FPV-Anfänger fliegen etwa mit 10°-15° Neigung, Speed-Profis bis zu 45-50°. Um den Neigungswinkel des Frames und Höhenkorrekturen geringer zu halten, werden auf manchen Frames die Motoren daher mit 10-15° Neigung montiert.
  2. Speedverlust  beim bremsen
    Zum abbremsen musst du den starken Vorwärtsdrift und Neigungswinkel ins Gegenteil verkehren. Also ins andere Extrem steuern und den Copter so stellen, dass die hinteren Arme nach unten zeigen, während die vorderen nach oben zeigen. Das reduziert den Speed und ist nicht so einfach zu kontrollieren. Da kommt nämlich der nächste Punkt zum tragen…
  3. FPV-Cam guckt in die Luft
    Montierst du deine FPV-Cam mit Blick „geradeaus“ siehst du beim Vorwärtsfliegen aufgrund der Neigung des Frames den Boden, aber nicht Strecke und Hindernisse. Daher wird die FPV-Cam mit einem Neigungswinkel zwischen 10 – 45° montiert, schaut also nach oben.
    Nun hast du alles im Blick, bis zu dem Zeitpunkt, wo du abbremsen musst. Dann neigst du den Frame stark nach hinten und deine FPV-Cam schaut in den Himmel. Bei extremem Winkel sogar nach hinten.
  4. fehlender Bezugspunkt bei Start & Landung
    Start und Landung erfordern Übung und viel Feeling.
    Dass die FPV-Cam dabei in den Himmel schaut, macht es nicht leichter. Du hast wenig bis keine Bezugspunkte zur Orientierung beim hovern.  Manch ein Propeller geht deshalb bei der Landung drauf, weil du in der horizontalen Lage den Abstand zum Boden wie auch Bodenunebenheiten nicht siehst. Ratzfatz machst da den Maulwurf.
  5. reduzierte Flugzeit
    Je windschnittiger das Gerät, desto weniger Verwirbelungen und Luftwiderstand bietet ein Quad, was der Akkulaufzeit entgegen kommt. Bei hohem Speed & starkem Neigungswinkel des Frames können die Mini-Quads allerdings kaum mehr Widerstandsfläche bieten. Aerodynamisch also eher ungünstig.

Tilt Arms, Open Source & 3D-Prints

Im wesentlichen liegt das Erfolgsgeheimnis der Tilt Drone genau in dem, was ihr Name vermuten lässt: Die Motorarme sind drehbar,  „tilten“ also.  Und dies proportional zur Schub-Steuerung auf der Funke.  Zum abheben stehen die Propeller in der horizontalen, gibst du Schub oder bremst, neigen sich die Rotoren entsprechend. Effekt: Der Body des Tilt bekommt selbst bei maximalem Schub nur eine geringe Neigung. Die FPV-Cam kann ebenso mit geringer Neigung montiert werden – der Pilot hat in jeder Situation im wahrsten Sinne des Wortes „einen Überblick“. Und das bei permanent hohen Geschwindigkeiten. Der Body stellt sich auch nicht mehr so auf, weshalb einerseits die Steuerung viel direkter wird, andererseits die Kontrollierbarkeit (mit etwas Eingewöhnung) besser.

Der Tilt-Mechanismus besteht grob aus drei Elementen: Einem Micro-Servo mit Zahnrad, über eine Welle verbundene, drehbare Ausleger und ein umlaufendes Band, das beide Wellen miteinander verbindet.

Nun lassen sich die Servo-Wege über die Fernsteuerung programmieren und zB per Drehschalter „von Hand“ steuern oder über Mischer die Anteile bei bestimmten Knüppelausschlägen hinzufügen.  Doch hier geht man einen Schritt weiter und hat mit den Cleanflight-Entwicklern Hand-in-Hand gearbeitet, um die Tilt-Einstellungen und Kalibrierung direkt in Cleanflight zu integrieren.

Im Entstehungs-, Austausch- und Test-Prozess hat man sich ebenso dazu entschlossen, die Files für 3D-Drucker-Teile kostenfrei zur Verfügung zu stellen (Thingiverse). Zum einen lässt sich so eine preiswerte Variante des Tilt aufbauen. Zum anderen kannst du dir Ersatz leicht selbst drucken oder drucken lassen. Es gibt auch eine Pro-Version, bei denen alle Print-Teile durch Aluminium Komponenten ausgetauscht sind.

Nachteile?

Die zusätzlichen mechanischen Teile, Servo, etc bedeuten natürlich mehr Gewicht und womöglich mehr Wartungs- und Einstellungs-Aufwand. Ist also eher was für Profis & Experimentierfreudige. Ich weiss nicht mehr, wo ich es aufgeschnappt habe, aber der TILT soll bis zu 900g auf die Waage bringen. Nun sagt man ja „schwer fliegt gut“ – und durch die oben genannten Vorteile soll die Flugzeit trotz des höheren Gewichts immer noch > 8 Minuten liegen.

Highlights, Specs

  • Tilt-Arm-Mechanismus via 14g Servo
  • rasend schnell, dennoch super kontrollierbar
  • 330 mm Abstand Motorachse zu Motorachse
  • Gewicht ca 900g
  • Flugzeit > 8 Minuten
  • PDB bis 120 A, 6S
  • Cleanflight Flightcontroller
  • Tilt-Anpassungen und Kalibrierung via Cleanflight
  • 3D Print-Files STLs kostenfrei über Thingiverse

Versionen & Preise

  • TILT Frame-Kit (3D-Teile selber drucken) – ca 110 Euro
  • TILT Pro Kit (alle Teile dabei, aber selber selber bauen) – ca 300 Euro
  • TILT Pro BNF (fertig gebaut, eigene Funke nutzen9 – ca 520 Euro
  • TILT Pro RTF (inkl. Funke) – ca 580 Euro
  • TILT Pro X8 BNF  (8 Motoren) – ca 750 Euro
  • TILT Pro X8 RTF (inkl. Funke) – ca 810 Euro

weitere Infos

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