Modellfliegen G wie Gyro

In meinem Beitrag „Modellfliegen F wie Fluglage“ wurde vielleicht dem einen oder anderen etwas klarer, warum man immer über gewisse Zustände des Modellflugzeugs informiert sein muss. Ansonsten ruft die berühmte Werkstatt. Nun ist nicht jeder Pilot ein absolutes Ass und auch so mancher Anfänger müht sich doch sehr stark mit den Korrekturen beim fliegen. Sei es eine Windbö, oder einfach nur dahin gestelltes Unvermögen, ständig ist man am korrigieren, knüppeln und rudern. Nun möchte das nicht jeder selbst machen, aber woher einen Helfer nehmen und nicht stehlen? Guter Rat scheint teuer, doch halt! Es gibt eine Lösung und die nennt sich Gyro.

Man kennt das Prinzip, bringt man einen Kreisel in Drehung, so versucht er immer seine Achse aus zu richten. Manche kennen das noch aus dem Physikunterricht, wenn der Lehrer ein altes Rad von seinem Trekkingbike mit bringt und es jeder mal halten darf. Auch der merkwürdige Koffer bei manchen Shows funktioniert nach diesem Prinzip. In der manntragenden Luftfahrt kennen wir das als Kreiselkompass. Leider sind die Kreisel relativ schwer, denn es benötigt eine gewisse Schwungmasse, damit das vernünftig wird. Und wie immer, Gewicht ist für den Modellbau Gift.

Im Modellbau benutzt man Kreisel, die ihre Lageänderung über Piezo-Elemente feststellen können. Eine Steuerelektronik regelt den Rest. Anfangs wurden Gyros nur bei Hubschraubern eingesetzt. Diese benötigen zur Stabilisierung sogenannte Paddel. Diese sind zwar sehr nützlich, sehen aber scheiße nicht schön aus. Bei den Helis haben sich Paddellose, Fachfüchse nennen das dann Flybarless, mitlerweile durchgesetzt. Aber was bei einem Heli gut ist, kann doch auch bei Flugzeugen nicht schlecht sein. So wurden Systeme entwickelt, um auch den Flächenmodellen Komfort zu ermöglichen.

Das Prinzip ist relativ simpel,die Durchführung aber hinreichend kompliziert. Aber zumindest das Prinzip kann man an einem kleinen Beispiel veranschaulichen. Der Empfänger erhält den Befehl geradeaus. Durch äusere Einflüße, z.B. eine Windbö, driftet das Flugzeug nach links ab. Der Kreisel ist in die Steuerkette dazwischen geschaltet, bemerkt dies und gibt nun dem Servo im Seitenruder den Befehl Seitenruder rechts. Schon ist der Flieger wieder auf sein Bahn und der Pilot hat das vielleicht sogar gar nicht bemerkt.

Nun ist bedingt durch die Herstellung jeder Gyro gleich, aber ob er in einer kleinen Corsair mit 600mm Spannweite verbaut ist, oder in einem 5500mm Segler weiss er nicht. Die Corsair ist giftig und braucht mehr Korrekturen, der Segler von Haus aus gutmütig und würde das eigentlich überhaupt nicht brauchen. Die Lösung ist hier die Empfindlichkeit. Normalerweise kann man über einen Poti einstellen, wie empfindlich das System reagiert. Das allerdings muß man mühevoll erfliegen, schnell reagiert ein Gyro zu stark, dann übersteuert er, regelt wieder zu stark zurück und am Ende schaukelt sich das Ganze dann so auf, das die Werkstatt ruft.

Um dies zu vermeiden kann man während des Fluges den Gyro ein- und ausschalten. Dabei gibt es einige Möglichkeiten, nicht jeder Kreisel macht dabei alles.

1. Aus, das Flugzeug verhält sich wie gewohnt, alles muss der Pilot selbst machen.
2. Ein, Störungen werden ausgeglichen und das Flugzeug fliegt stabil wie auf Schienen.
3. Heading Hold, der gesteuerte Zustand wird so lange beibehalten, bis die Gegenrichtung angesteuert wird, z. B. eine Schräglage, obwohl die Knüppel neutral sind.
4. Begrenzt, die Fluglage erfolgt nur bis zu bestimmten Winkeln, so das keine extremen Lagen möglich sind, gedacht vor allem für Anfänger.

An sich ist das eine gute Sache, man muss sich nicht mehr um alles kümmern. Aber an dieser Stelle möchte ich Robin Trumpp (mehrfacher deutscher Meister in F3A) zitieren. Ich traf ihn an einem arschkalten, sauwindigen Tag, an dem er fliegen musste, es war Messe. Ich meinte dann zu ihm, bei dem Wind würde es auch keinen Spaß machen und seine Antwort war: „Den Wind kann ich weg knüppeln, aber die Kälte hält man fast nicht aus.“ Recht hat er. Wenn alle Stricke reissen, dann muss man sein Modell zumindest so weit beherrschen, das man es heil herunter bringt. Ist man die ständige Unterstützung durch einen Gyro gewohnt, dann hält man seinen neuen Shock-Flyer keine 2 Sekunden in der Luft. Die maximalen Ruderausschläge haben schon gestandene Männer ins Höschen machen lassen.

Der Gyro an sich reagiert über alle drei Achsen. Allerdings gibt es Modelle, bei denen wünscht man sich, daß nur eine Achse überwacht und geregelt wird. Die restlichen 2 Achsen liegen somit brach und man bezahlt für eine nicht genutzte Leistung. Daher gibt es mittlerweile auch Systeme, die nur eine einzelne Achse regeln und sind auch etwas billiger. So kann das Seitenruder unterstützt werden und den Rest darf man selber machen.

Aber egal welcher Hersteller gewählt  und welche Empfindlichkeit eingestellt ist, eines ist bei allen gleich: Die Initialisierung. Nach dem Einschalten des Modells muss es waagerecht liegen und darf für ein paar Sekunden nicht bewegt werden. Dabei merkt sich der Gyro die Lage als „Normallage„. Wenn man das falsch macht, dann wird natürlich auch eine falsche Information gespeichert und an fliegen ist nicht zu denken. Dann denkt man eher, ob es sich noch lohnt aus den Trümmern wieder ein Modell zu basteln. Dabei muss aber sichergestellt sein, das der Gyro in einer bestimmten Lage eingebaut ist, meistens parallel zur Längsachse des Modells.

Für Anfänger ist es es sicherlich eine gute Sache mit der helfenden Hand eines Gyros zu fliegen, aber spätestens wenn man etwas mehr will, dann kann er sogar störend sein. Und im Wettbewerb ist ein Gyro sowieso verboten, das wäre ja Modelldoping. Und wenigstens mein Sport soll sauber bleiben.

3-Achsgyro der Fa. Multiplex

Modellfliegen F wie Fluglage

Die meisten Menschen dürften wissen, Flugzeuge und Modelle fliegen durch die Luft. Hat man Pech fliegt man auch nur ganz kurz unterhalb des Bodens und darf dann wieder Stunde um Stunde in der Werkstatt verbringen. Für dieses Pech gibt es viele Ursachen, Ausfall des Empfängers, klemmendes Ruder oder was sehr beliebt ist eine nicht erkannte Fluglage.

Wie der Name schon sagt, die Fluglage ist die Lage des Flugzeugs in der Luft und davon gibt es mehr, als man gemeinhin annehmen möchte. Wenn ich jetzt von der Fluglage rede, dann ist das immer ein (Modell)Flugzeug, das sich gerade in der Luft befindet, die Höhe kann man getrost auser Acht lassen. Zunächst gilt die Normallage. In dieser befindet sich das Flugzeug mit dem Rücken nach oben, der Flug führt von uns weg, oder seitlich an uns vorbei. Schaue man sich einmal einen Verkehrsflieger an, die befinden sich eigentlich zu 99% in der Normallage. Steuert man links, dann sieht man das Modell links weg fliegen, rechts, oben und unten genauso. Man kann sich gut hinein versetzen, das bekommt jeder Anfänger hin.

Ein Condor IV im Landeanflug

Nun fliegt man ein Stück und kehrt wieder um, an sich keine große Sache. Jedoch fliegen wir nun direkt auf uns zu und links/rechts sind nun scheinbar vertauscht. Soll das Flugzeug nach links, so wird nach rechts gesteuert. Anfangs muss man noch genau überlegen was man tut, aber irgendwann denkt man nicht, sondern tut es einfach.

Nun fliegen wir wieder von uns weg und dann eine halbe Rolle, oder einen halben Looping und schon befinden wir uns in der Rückenlage. Das erste auftauchende Problem ist die Aerodynamik, das Modell will nach unten abtauchen. Wenn es nach oben gehen soll, dann muß man Tiefe geben, es gilt der alte Spruch: „Auf dem Rücken sollst du drücken.“ Je nach Modell und Entfernung erkennt man nun nicht mehr die Fluglage, sondern muss sie einfach wissen. Ich wusste es auch schonmal nicht und die Höhe wurde so schnell negativ, dass ich nicht mehr reagieren konnte. Besonders wenn die Sonne tief steht hat man gerne ein Problem.

Ein Fox Kunstflugsegler im tiefen Rückenflug

Wird eine Rolle nur zu einem Viertel ausgeführt und in diesem Zustand verblieben, dann nennen wir Fachfüchse dies Messerflug. Hier ist die Aerodynamik noch schlimmer als auf dem Rücken, denn erstens versucht sich das Modell raus zu drehen und gleichzeitig taucht es auch noch ab. Ohne eingreifen des Piloten führt dies sehr schnell zu einem unkontrolliertem Flug, der oft in der Werkstatt endet. Schwierig wird das fliegen nun auch durch die verdrehten Achsen. Links/Rechts geht nun über das  Tiefenruder und die Höhe wird über das Seitenruder bestimmt. Am allergemeinsten ist aber der Umstand, das der Messerflug eigentlich immer mit Seite gestützt werden muss und jetzt noch die Höhenkorrektur über eben jenes Ruder erfolgt.

Ganz leicht ist das Seitenruder zum stützen ausgeschlagen

Es gibt aber noch mehr. Ganz langsam geflogen und den Arsch das Heck gesenkt, die Tragfäche nur vom Propellerwind umströmt, dann hat man einen Harrier. Auch der geht auf dem Rücken, das steuern ist wieder nicht einfach. Es gibt aber noch eine Fluglage, die für manche spektakulär aussehen mag, aber dennoch nur die Physik bis fast an die Grenze auslotet. Läßt man ein Flugzeug senkrecht steigen, so besitzt es eine Vertikalgeschwindigkeit v. Nun läßt man langsam Gas raus und v nimmt ab bis v=0. An diesem Punkt steht das Modell senkrecht in der Luft, weil die vertikale Beschleunigung der Erdbeschleunigung entgegen wirkt, so das sich beides aufhebt. Allerdings wirkt nun das Drehmoment des Propellers und dies wird mit dem Querruder ausgeglichen. Man rollt exakt in dem Maße des Drehmoments, das Modell ist in der Luft festgenagelt. Da dies einer Rolle über das Drehmoment entspricht heisst das dann auch entsprechend Torque-Rolle. Immer wieder schön mit viel Rauch und dem Applaus der Zuschauer.

Su29 in der Torque-Rolle

Jetzt habe ich über die wichtigsten Fluglagen schwadroniert, nur eines fehlt noch. Die unkontrollierte Fluglage. Wenn bei einem Flugzeug der Strömungsabriss eintritt, so können je nach Bauart unterschiedliche Dinge passieren. Modelle für Anfänger kippen nach vorne, nehmen Fahrt auf, die Tragflächen werden wieder umströmt, Auftrieb nimmt zu, das Modell fängt sich selber wieder ab. Manche kippen auch über die Seite weg und wieder andere stürzen in wilden Drehungen gen Boden und somit Richtung Werkstatt. Sach(un)kundige nennen das trudeln und dieser Zustand wird im Kunstflug gerne mit Absicht herbeigeführt. Allerdings sieht das dann nur unkontrolliert aus, in Wirklichkeit weiss der Pilot sehr genau was er tut. Jedenfalls meistens. Vor allem rechtzeitig dem trudeln entgegen steuern und wieder in eine „normale“ Fluglage kommen. Selbstredend braucht es dazu eine gewisse Mindesthöhe, sonst ist der Einschlag unabdingbar.

Sieht man sich vor allem Kunstflugmodelle einmal genauer an, dann fällt eines auf. Sie sind so schön bunt. Aber dies dient nicht nur der Optik, vor allem geht es darum Bauch und Rücken in der Luft unterscheiden zu können. Nichts ist schlimmer, als eine nicht erkannte Fluglage (abgesehen von warmen Bier). Viele Modelle haben so genannte Kunstflugstreifen an der Tragfläche. Meine Segler haben unten farbige Tragflächenspitzen und wenn ich die nicht sehe weiss ich, ich bin im Rückenflug und kann entsprechend agieren. Manche haben ein Design, das eigentlich nur an diesem bestimmten Typ zu finden ist, z.B. die Christen Eagle, oder die Pitts Special.

Vielleicht habe ich nun etwas mehr zur Bildung beigetragen, auch wenn dieses Wissen für die meisten vollkommen unnütz ist. Aber solltet ihr einmal einem Flugtag beiwohnen und eine Extra 300 einen Kunstflug darbieten, dann könnt ihr nun sofort sehen in welcher Lage das Teil ist. Ich für meinen Teil gehe jetzt in die Werkstatt, die letzte erkannte Fluglage knapp über dem Boden war nicht die vermutete.

Modellfliegen E wie Erleichterung

Wenn der Modellbauer von Erleichterung redet, dann meint er damit nur in den seltensten Fällen das Wegtragen von Kaffee und Bier. Aber wie beim Mensch, so auch beim Modell geht es darum etwas los zu werden. Beim Flugmodell ist das eben etwas Gewicht (was mir auch nicht schaden würde). Nur mal angenommen wir hätten ein Modell voll aus Stahl. Das wäre zwar unglaublich stabil, aber wohl kaum in der Lage zu fliegen. Nehmen wir nun einfach ein anderes Material und nehmen die erste Erleichterung vor.

Der Rumpf wird hohl, was man durch Spanten, Fachwerk und Beplankung erreichen kann. Die nächste Stufe wäre dann ein Rumpf aus GfK, leicht, stabil, belastbar. Die Tragflächen machen wir nun aus Styropor und haben insgesamt etwas leichtes, das letztendlich auch fliegen könnte. Könnte, weil die Tragflächen sehr weich und wabbelig wären, sie würden die Belastung wenn man etwas turnt nicht aushalten. Beplanken wir nun die Tragflächen mit Furnier, so ergibt sich ein leichtes, aber dennoch stabiles Konstrukt. Sehr viele Modelle sind so aufgebaut, auch weil die Herstellung der Flächen relativ einfach und flott vonstatten geht. Nur der Rumpf ist bedingt durch die Formenherstellung ein großer Aufwand.

Nehmen wir nun unseren Holzrumpf und machen unsere Flächen ebenfalls aus Holz. Aber nicht voll, sondern in Rippenbauweise. Viele werden den kleinen Uhu kennen, eines der bekanntesten Modelle in Deutschland. Der hat Vollrippen und ganze Generationen an Jugendlichen beim schleifen zum weinen gebracht. Aber er hat ein wichtiges Prinzip, viel Luft und somit ist er leicht. Das folgende Bild soll das Prinzip zeigen.

Vollrippen mit Stützen

In diesem Stadium ist natürlich noch nichts verschliffen, Stützen sind noch an Nasen- und Endbereich und die Folie um den Flügel fehlt auch noch. Aber man kann schon sehr schön erkennen, auf was das rausläuft. Hier kann man nichts mehr erleichtern, dazu sind die Rippen zu klein, jedes zusätzliche Loch würde die Struktur gefährden. Sind die Rippen allerdings höher, so kann man an bestimmten Stellen Ausfräsungen vornehmen, bis nur noch ein Fachwerkwerk übrig bleibt. Selbst Häuser halten mit dieser Technik schon seit hunderten Jahren.

Man sieht durch die Folie die Konstruktion der Rippen
Bild: „Modelvliegtuig 3D“. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

Man kann das ganze noch auf die Spitze treiben, indem man die Rippen komplett weg lässt und nur durch Gurte und Stege eine Konstruktion erhält, die mit Folie bebügelt (Jawoll, Folie wird mit einem Bügeleisen aufgebügelt) eine Tragfläche ergibt. Dies findet man allerdings eher selten und ist eigentlich nur bei besonderen Modellen der Fall. Der Feld- Wald- Wiesensegler hat ordentliche Rippen. Aber wo es auf jedes Gramm ankommt, vornehmlich im Kunst- und 3D-Flug, sind Erleichterungen alles. Am Rande bemerkt, auf einem Flugtag war einmal ein Modell mit Aluminium beplankt. Dank des Gewichtes von knapp 90Kg flog die Viermotorige sehr träge und damit sehr naturgetreu wie das Original. Aber solch besonderen Modelle sind die Ausnahme, ansonsten gilt: Jedes Gramm ist eines zuviel.

Erleichterung in höchster Vollendung.

Modellfliegen D wie DMFV

Es gibt zwar nicht viel schöneres als Modell fliegen, aber auch nicht viel schlimmeres wie ein Unfall. Schnell hat man sich verknüppelt, die Elektronik kann spinnen und sowieso kann immer etwas passieren. Was die wenigsten wissen, jedes ferngesteuerte Flugobjekt, sei es ein Scale-Nachbau mit 22kg, oder ein Parkflieger mit 400g benötigt eine Versicherung. Diese Worte mögen dem Leser bekannt vorkommen, kein Wunder denn eigentlich waren sie hierfür gedacht, mündete aber in einen eigenen Blogeintrag über Versicherungen. Eine gute Versicherung bekommt man über den DMFV (deutscher Modellfliegerverband).

Aber der Verband ist mehr als nur eine Versicherung. Er organisiert Modellflieger und Vereine, mittlerweile sind über 1.300 Vereine und 80.000 Freunde des Modellsports Mitglied im DMFV. Aber wie in jedem Verein, so plagen auch die Modellsportler Nachwuchssorgen, trotz der hohen Zahl an Verbandsmitgliedern. Der DMFV hat sich daher auch zum Ziel gesetzt, die Jugend und den Nachwuchs zu fördern. Dazu gibt es immer wieder Veranstaltungen und Wettbewerbe, die genau auf die junge Zielgruppe zugeschnitten ist. Auch für die Vereine gibt es immer wieder Fördermittel. Allerdings nicht monetär sondern in Sachleistungen, z.B. bekommt der Verein ein Modell und 2 Sender für den Lehrer/Schülerbetrieb, an dem der Flug unerfahrene unter fachkundiger Anleitung das Modell fliegen erlernen kann.

Wer besonders gut ist, oder sich dafür hält und bei Meisterschaften mitfliegen will, der benötigt hierfür eine sogenannte FAI-Lizenz (Fédération Aéronautique Internationale). Beim DMFV kann ein dementsprechender Antrag gestellt werden und der Pilot erhält dann seinen Ausweis, ohne den im internationalen Modellsport nichts geht. Natürlich muss das nicht über den DMFV gehen, es gibt noch weitere Verbände dieser Art, aber die FAI gibt es nur einmal.

Die meisten Regelungen kennt man als Modellflieger, oder besser gesagt: man sollte sie kennen. Trotzdem gibt es immer wieder knifflige rechtliche Fragen, sei es als Flieger, oder als Verein. Den Verein betreffen z.B. Fragen rund um den Verlauf einer Aufstiegsgenehmigung beim Regierungspräsidium, oder wie eine dumm gelaufene Aussenlandung mit Flurschaden rechtlich Hand zu haben ist. Kennt man die Bauern der umliegenden Feldern gut genug, dann regelt man dies normalerweise mit Eigenleistung zur Behebung, oder einem Grillfest. Hierzu steht ein Rechtsanwalt zur Verfügung, bei sich Mitglieder kostenfrei informieren können.

Sind die Fragen nicht rechtlich, sondern eher allgemeiner Natur, dann hat man vielleicht auch Glück. Der DMFV hält Seminare rund um das Modellfliegen ab. Das kann z.B. ein Seminar über die Zulassung von Großmodellen sein, denn wiegt ein Modell nass mehr als 25kg, dann braucht es eine gesonderte Zulassung. Mit nass ist jetzt allerdings nicht das Pech des Regenwetters gemeint. Darunter verstehen wir ein Modell mit allen Flüßigkeiten, also abflugbereit. Der unkundige Leser fragt sich jetzt natürlich was für Flüßigkeiten gibt es im Modellflugzeug? Abgesehen von einem Bier zum Abschluß nach einem mehr oder weniger erfolgreichem Flugtag gibt es einiges. Da wäre z.B. für den Antrieb Benzin, Methanol, oder Kerosin bei Turbinen. Einziehfahrwerk? Gibt es über Servos, Pneumatik, oder auch Hydraulik, was bekanntermaßen Öl benötigt. Rauchanlage? Kein Problem, es gibt spezielles Rauchöl, das in die Abgase geleitet wird und einen schönen Rauch erzeugt. Meist ist das Paraffin oder etwas ähnliches.

Ist man dem „Wahnsinn“ verfallen ein Modell über 25kg fliegen zu wollen, steht der Verband einem mit Rat und Tat beiseite. Rat dürfte bekannt sein, aber Tat? Ein Beauftragter des Verbandes begleitet den Prozess, vom Bau bis zum Abflug. Bevor sich das Modell aber zum ersten mal sich in seine natürliche Umgebung begibt,  wird es von einem Prüfer abgenommen. Von eben jenem vom Verband. Das Modell wird am Boden belastet, d.h. nach dem Aufbau kommen an bestimmten Stellen Sandsäcke mit definiertem Gewicht. Die maximale Durchbiegung darf dabei nicht überschritten werden, gleiches gilt für Höhen- und Seitenleitwerk. Oft kommt die Frage, „Was wenn etwas bricht?“ Naja, besser es bricht am Boden, als in der Luft. Eine Änderung der Konstruktion ist somit unabdingbar, aber durch die vorherige Begleitung des Baus durch den Beauftragten geht normalerweise alles gut. Auch der Jungfernflug erfolgt nach bestimmten Kriterien mit bestimmten Figuren die zu fliegen sind. Ist die technische Abnahme und der Testflug von Erfolg gekrönt, dann bekommt das Modell seinen Pass und es darf geflogen werden.

Zum Abschluß möchte ich nur noch den Shop vom DMFV erwähnen. Dort gibt es Aufkleber, Tassen und sonstige Deovotionalen. Bücher, Kleidung, Modelle, Uhren und Schickschnack aller Art gibt es auch. Auf den Messen kann man dies auch erwerben, gerne wird von den Leuten am Stand ein Kaffee spendiert, bei dem man sich in locker und ungezwunger Atmosphäre unterhält, seine Sorgen los wird, oder einfach nur den Verband lobt.

Ohne den DMFV würde im Modellsport nichts gehen, jeder würde an seinem Eckchen verweilen und alleine vor sich hin fliegen. Der Verband bringt die Menschen und Vereine zu einander, daher bin ich sehr gerne in dieser Organisation Mitglied. Weil da, da fühle ich mich aufgehoben.

Verbandslogo mit Link zur Homepage

Versicherung auch für Seuchen

Es gibt zwar nicht viel schöneres als Modell fliegen, aber auch nicht viel schlimmeres wie ein Unfall. Schnell hat man sich verknüppelt, die Elektronik kann spinnen und sowieso kann immer etwas passieren. Was die wenigsten wissen, jedes ferngesteuerte Flugobjekt, sei es ein Scale-Nachbau mit 22kg, oder ein Parkflieger mit 400g benötigt eine Versicherung. Dies gilt auch und ich sage es einmal ganz deutlich, für diese Seuche Multicopter, im Volksmund fälschlicherweise Drohne genannt. Diese Dinger werden momentan verkauft wie geschnitten Brot, aber kein Händler weist die Kunden auf die Versicherungspflicht hin. Die Haftpflichtversicherung übernimmt das i.d.R. nicht!

Die Versicherungen haben meistens einen schönen Zusatz „Modellflugzeuge sind versichert, sofern keine andere Versicherungspflicht vorliegt.“ Nunja, diese Pflicht gibt es vom Gesetzgeber im §102 der Luftverkehrs-Zulassungs-Ordnung. Wenn nun der Quadcopter beim filmen des schönen Blumenfeldes durch einen Pilotenfehler gegen ein Auto schrammt, dann ist das nicht nur ärgerlich, sondern unter Umständen auch teuer. Schlimmer wird es wenn man den Hund eines Spaziergängers trifft und diesem etwas passiert. Und nicht auszudenken, wenn die kleine Laura beim Blumen pflücken am Feldesrand von 2kg Masse in voller Fahrt von etwa 40km/h, mit 4 Rotoren bei ca. 8000 1/min getroffen wird. Das kann mehr als böse enden.

Ich habe schon Bilder gesehen von einem jungen Mann, der von von einem Heli am Rücken getroffen wurde. Diese Bilder möchte ich euch an dieser Stelle ersparen, es sieht aus wie geöffnete Kiemen die sehr blutig sind. Stellt es euch das einfach vor, eine Spucktüte stelle ich aber nicht zur Verfügung. Der Supergau passierte im Dezember 2012, als ein 53-jähriger bei Stuttgart von einem Segler getroffen wurde und diesen Unfall nicht überlebte. Man darf die Gefahr niemals unterschätzen. Oder stelle man sich den Fall vor, das Opfer überlebt, bleibt aber den Rest seines Lebens Pflegefall. Dabei können immense Kosten entstehen, wenn man diese als Paul und Paula Normalverdiener zahlen muss ist man finanziell mehr oder weniger sofort am Ende.

Ein Freund von mir hat sich für Luftbilder und Filme einen Multicopter gekauft. Wer es genau wissen will, einen DJI Phantom 2, da er dabei seine schon vorhandene GoPro Action-Cam benutzen kann. Es kam wie es kommen musste. Im Garten getestet, soweit alles in OK. Etwas weiter geflogen, alles OK. Falscher Schalter am Sender umgelegt und etwas weiter weg. Zu dumm, er hat das „Coming Home“ ausgeschaltet, bei einem Senderausfall kehrt der Copter nun nicht mehr von alleine wieder zurück und setzt sich vor die Füße. Dann wurde der nächste falsche Schalter umgelegt und weg war er. Mit sehr ungutem Gefühl ist er seinem Phantom dann gefolgt, bis dieses sich dann doch noch eines besseren besann und eine Sicherheitslandung machte. In den Straßengraben einer viel befahrenen Bundesstraße. Ein paar Meter weiter und es hätte in einer Katastrophe enden können.

Nachdem er mir dies erzählt hatte, fragte ich ihn nach einer Versicherung und nach langem schweigen kam ein stotterndes Haftpflicht. Allerdings blieb ich hartnäckig, er solle das noch einmal explizit nachfragen. Ein paar Tage später trafen wir uns wieder und er gab mir recht, seine Versicherung hätte das nicht übernommen. Allerdings hat er ferngesteuerte Modelle jetzt mit aufnehmen lassen und da sage ich nur: Vorbildlich.

Wie eingangs erwähnt, die Verkäufer sagen da nichts dazu und ich behaupte, die wenigsten wissen das überhaupt. Eigentlich müßte jeder Verkäufer die Versicherung erwähnen, oder noch besser einen Nachweis verlangen. Alkohol, Zigaretten und den neuesten James Bond bekommt man nur mit Altersnachweis. Einen Mietwagen ohne Führerschein? Undenkbar, selbst dann wenn man ihn für seinen Partner mieten will. Einlass in die Disco den Club? Nur mit Ausweis und vor allem coolen Klamotten. Warum also nicht hier einen Nachweis, es würde niemand schaden und würde einige Dumpfbacken abschrecken.

Als Modellflieger hat man noch eine andere Möglichkeit, den DMFV (Deutscher ModellFliegerVerband). Über den kann man sich versichern, sehr viele Vereine haben die Mitgliedschaft mit einer Mitgliedschaft beim Verband gekoppelt. In unserem Verein haben wir das ebenfalls so geregelt, mit der höchsten Stufe. Damit dürfen wir weltweit auf ausgewiesenen Plätzen und auch wild auf der grünen Wiese unserem Hobby fröhnen. Wobei das Wildfliegen auch wieder durch jeweilige Gesetze geregelt ist, z.B. Zeiten, Abfluggewicht, Abstände zu Wohnsiedlungen, usw… Wobei man an dieser Stelle erwähnen muss, es gibt auch noch andere Verbände und Versicherungen.

Diese Quadcopter sind in meinen Augen eine Modeerscheinung, besser noch eine Seuche. Jeder hat einen und freue mich auf den Tag wo alles wieder seinen geregelten Gang geht, ohne ständig dieses Surren in der Luft zu hören. Auch Inline-Skates fährt kaum noch einer, das Tamagotchi hat sich durch Nerverei selbst getötet und die ganzen Arschgeweihe wurden auch schon mit Laser entfernt. Vielleicht aber ist ein Multicopter und sei es nur ein Spielzeug, ein Einstieg in die „seriöse“ Modellfliegerei. Mich würde es jedenfalls freuen, wenn sich die Jugend (gilt natürlich auch für ältere) sich diesem schönen Hobby zuwendet.

Wer sich also nun überlegt sich einen Multicopter zulegen zu wollen, oder schon einen hat, dann bitte daran denken, ohne Versicherung kann es teuer werden. Aber die beste Versicherung ist die, die man hat aber nie braucht.

Ich gebe es zu, ich habe auch einen Quadcopter von LRP.

Modellflugtag 2015

Sommer, Sonne, Sprit und Stühle. Mehr braucht es eigentlich nicht für einen schönen Tag. Vielleicht noch eine Kleinigkeit. Modellflugzeuge. Wie jedes Jahr Ende Juni ist im Nachbarort Modellflugtag beim MFC-Untermünkheim. Selbstredend daß man da hin geht. So ein Tag ist immer etwas schönes, nur hier gibt es eine kleine Besonderheit. Sonntags ist Flugtag, der Samstag davor Sternmotorentreff. Von daher gibt es immer auch einige besondere Modelle zu bestaunen.

Frühzeitig angekommen haben wir uns den besten Platz reserviert (mit kleinem Vorteil gegenüber allen anderen Zuschauern) und uns sofort auf dem Weg zum Zelt gemacht, ein Kaffee ist immer gut. Piloten bauen ihre Modelle auf und man kommt in lockere Gespräche. Manchmal ist es unglaublich was die Erbauer für Prachtstücke in ihrem Keller gebaut haben. Später gab es dann ein kleines Steak (mit Zwiebeln, die sind Pflicht) und am Nachmittag Kuchen. Und immer ging der Blick auf die Flugkünste der Piloten, schließlich waren da einige Meister dabei. Ehemalige deutsche Meister, Vizemeister und der amtierende 3-fache deutsche Meister. Aber auch diejenigen ohne einen Pokal haben für ihre Flüge und Modelle meinen und unser allen vollsten Respekt verdient.

Ständig trifft man Bekannte aus dem eigenen oder den Nachbarvereinen. Man unterhält sich, tauscht Erfahrungen aus und die neuesten Anekdoten machen die Runde. Immer gibt es was zu lachen, vor allem wenn die ganz alten Hasen von früher[tm] erzählen. Da waren die Modelle wohl noch aus Stein gemeiselt und die Räder viereckig. Trotzdem möchte man auch die Geschichten aus der guten alten Zeit nicht missen, ist es doch ein ein kleiner Blick in die Geschichte des Modellflugs und der Luftfahrt. Einen der besten Helipiloten in Deutschland treffe ich nur an Flugtagen, war schön wieder mal mit ihm zu reden. Er hat seit kurzem einen neuen Sender, den ich dann auch mal begutachten durfte und für sehr gut befunden habe. Allerdings nicht meine Preiskategorie. Auch mein lieber Fliegerfreund David von dem ich die Carbon-Bilder habe war mit seinem Schwager da. Leider treffe ich ihn zu selten und er mußte bald wieder gehen, aber lustig war es trotzdem wieder.

Aber auch der schönste Tag neigt sich irgendwann dem Ende zu, so dass man sich dann verabschiedet und nach Hause geht. Die Frauen möchten ja auch noch etwas Aufmerksamkeit und die sollen sie auch bekommen. Man sitzt abends noch auf dem Balkon und wenn wir Männer dann von dem tollen Tag mit den schönen Modellen und überhaupt war die Stimmung super schärmen, dann bekommen wir nur ein Lächeln mit den Worten „Schön das du Spaß gehabt hast, aber zum Glück gehst du nicht jeden Tag zum Flugtag.“ Und wir Modellflieger denken dann alle das gleiche, „leider“.

Zu sehen gab es unglaublich viel, man hätte eigentlich 5 Speicherkarten voll knipsen können und hier 2486 Bilder zeigen. Das wäre aber dann doch etwas viel, so habe ich nur eine kleine Auswahl aus über 500 Bildern getroffen. Zugegeben, einige sind nix geworden und andere zeigen das gleiche Modell in ähnlichen Fluglagen. Manche Bilder sind nur für Fachleute spektakulär, aber das dürften hier die wenigsten sein. Wer weiss denn schon was Spaltklappen sind. Bei der Auswahl habe ich die Besonderheiten raus gepickt in der Hoffnung die richtige Auswahl getroffen zu haben.

Eines der berühmtesten Flugzeuge beim Aufbau

Cockpit in absolutem Scale-Nachbau

F4 Phantom kurz vor dem Roll Out

Alf und ein Schubkarren (siehe dazu mein A wie Auftrieb)

Zuschauer ohne Ende

Der Schubkarren fliegt wirklich dank Siegfried

LA7 im tiefen Überflug

Eine F4 kommt zurück, rechts Ewald Trumpp der Vorstand vom MFC

Eine GeeBee wurde vom deutschen Meister Robin Trumpp geflogen

Eine Fox mit Turbinenantrieb mitten in einer Rolle

Der Skyman fliegt auch

Keine Ahnung wessen Frau das war

Ich hatte den Vorteil mein Bier ganz vorne zwischen den Modellen geniessen zu dürfen

Eine Condor IV im Landeanflug

Immer wieder Rauch

Noch mehr Rauch bei der Torque-Rolle

Geschichte der Luftfahrt am Himmel

Modellfliegen C wie Carbon

Wenn man ein Flugmodell baut, dann stellt sich schnell die Frage nach dem Material. Marmor sieht zwar im Bad toll aus, ist aber zum bearbeiten im Bastelkeller eher schwierig. Es gibt natürlich bessere Materialien. Zunächst fällt einem Holz ein. Leicht zu bearbeiten, und das Gewicht hält sich in Grenzen. Oft wird auch GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) verwendet. Hauptsächlich der Rumpf, an den Tragflächen eher selten. Glasfasermatten werden in eine Negativ-Form gelegt und mit Kunstharz getränkt. Nach dem aushärten erhält man ein stabiles, aber leichtes Teil. Immer öfter trifft man auf Schaumwaffeln. Diese bestehen komplett aus aufgeschäumten Kunststoff, z.B. Polypropylen, oder Poliolifen. Sehr leicht und unkompliziert, aber wer hat schon eine chemische Anlage im Haus.

Besonders gut geeignet für den Modellbau ist CFK (Kohlefaserferstärkter Kunststoff), wir Fachfüchse nennen das Carbon. Das Ausgangsmaterial ist eine CFK-Matte. Im Grunde genommen ist es ein schwarzer, dicker Stoff, allerdings mit speziellen Eigenschaften. Die Verarbeitung ist dabei die gleiche wie GFK. Die Matte wird zurecht geschnitten und mit Eopxidharz ein Laminat erzeugt. Nach dem Aushärten ergibt das eine sehr stabile und verwindungssteife Form, geradezu ideal für den Modellbau. Leicht und doch mit hoher Festigkeit. Man muss nur mal in den Rennsport schauen. Das Monocock eines Formel 1 Flitzers ist komplett aus Carbon und dies zurecht. Schließlich geht es hier um Sicherheit und sogar Menschenleben. Die Belastungen dabei sind immens, das funktioniert mit Pappe eben nicht. Und was dort recht ist, soll uns im Modellbau billig sein.

Die meisten Modelle sind immer noch aus Holz und GFK. Wenn es aber richtig an die Belastung geht, dann kommt man um Carbon fast nicht mehr herum. Wenn es jemand wissen will, der sollte an dieser Stelle Videos von sogenannten Hotlinern ansehen. Besser noch einmal live an einem Flugtag, denn egal was ich hier schreibe, oder die Videos zeigen, in der Realität gibt es nur ein Wort dafür: Brutal. Diese Flugzeuge sind etwa 350 km/h schnell und fliegen dermaßen enge Radien, das man meint gleich bricht alles auseinander. Beim Gasgeben muss mit Querruder gegen gelenkt werden, weil das Drehmoment des Motors so gigantisch hoch ist. Eine Leistung von 2-4 kW ist ganz normal. Nebenbei, der aktuelle Rekord im Modellflug mit elektrischem Antrieb liegt bei knapp 480 km/h. Diese Belastung kann nur von CFK bewältigt werden.

Bei den Helis (Hubschrauber) ist ein Trend das 3D-Turnen. Schlagartige Lagen- und Richtungswechsel, daß das Auge kaum noch folgen kann. Auch hier entsteht eine hohe Belastung im Material durch den ständigen Lastwechsel. Auch dazu gibt es tolle Videos, ich empfehle dabei mal Tareq Al Saadi an zu sehen. Was der mit seinen Helis anstellt ist für Laien eigentlich nicht mehr nachvollziehbar.

Video: Tareq Al Saadi

Aber auch bei Holz und Schaum gibt es Carbon. Dünne Stäbe die zur Versteifung dienen, oder als Fahrwerk, oder auch als Steckungsrohr in den Tragflächen. Ohne Carbon ist der Modellflieger fast nur ein halber Mensch.

Nun stellt sich hier natürlich sofort die Frage, wenn dies so ein Wundermaterial ist, warum bauen wir dann nicht sogar Häuser aus Carbon? Einfache Frage, simple Antwort: Geld. Stahl und Stein ist billig. Aus dem Modellbau kann man folgenden Vergleich sehen. Eine Glasfaserplatte 350x150x1 kostet ca. 5.- € in etwa 0,009 Cent/mm² ImVergleich dazu kostet eine GFK-Platte mit 500x600x1 nicht etwa 28.-€, sondern schlappe 160.-€, was dann 0,05 Cent/mm² und somit ein Vielfaches darstellt.

So stabil und fast unkaputtbar Carbon auch sein mag, es gibt einen kleinen Nachteil, der im Modellbau aber fatale Folgen hat. Funkwellen werden gestört und im Bereich der modernen Sender sehr gut abgeschirmt. Was für Spione von Vorteil ist, da sie so einen Schutzkäfig gegen Funk bauen können, ist hier absolutes NoGo. Man stelle sich ein Modell aus Carbon mit 15Kg in 300m Höhe vor das keinen Empfang hat. Das kann ganz übel ausgehen. Daher ist es in Carbon-Rümpfen unabdingbar die Antenne nach außen zu legen, oder Bereiche zu schaffen in denen der Sender durchdringen kann.

Ich persönlich bin mit meinen Schaumwaffeln ganz zufrieden, aber von Carbon-Modellen träumen darf ich ja trotzdem. Es sieht einfach sehr edel aus und hat eine schwarze Eleganz. Manche bauen ihre Halterungen für Servos (Servobrett im Rumpf) ebenfalls aus Carbon, obwohl der Rest des Modells aus Holz ist. Das sieht zwar keiner, aber man hat Carbon.

Rotorblätter

Chassis eines Diabolo 700 von Minicopter

Heckausleger und Rotorblatt

Die Bilder wurden mir von meinem lieben (Flieger)Freund David zur Verfügung gestellt, Danke.

Modellfliegen B wie BEC

Nehmen wir einmal an, wir hätten ein Flugmodell. Der Antrieb sei elektrisch und die Servos brauchen auch Strom. Nun benötigen wir noch einen Akku für den Antrieb und einen für dem Empfänger an dem die Servos hängen. Aber oh Schreck, wir sind etwas zu schwer, Gewicht  Leichtigkeit ist beim fliegen alles. Und immer mit 2 Akkus hantieren macht auch keinen Spaß. Dann kommt oft noch ein Platzproblem dazu. Der Rumpf ist eng, so daß der Antriebstrang, Akku und Servos kaum Platz haben. Die Lösung heisst BEC. Dies ist die Abkürzung für “Battery Eleminator Circuit“, auf gut deutsch: Akku Einsparungs-Schaltkreis.

Mit BEC haben wir nun folgende Konstellation. Der Akku wird an den Regler angeschloßen und versorgt den Motor mit Strom. Vom Regler aus geht nun eine Stromversorgung in den Empfänger, so das dieser nun ein Signal empfangen kann und die Telemetrie (sofern vorhanden) in der Lage ist Informationen zurück zu senden. Das Signal für den Befehl Seitenruder 12% Ausschlag nach links wird empfangen und per Kabel an den entsprechenden Servo weiter geleitet. Über diese Leitung wird dabei auch noch der Motor des Servos mit Energie versorgt, dank BEC. Die Folge: Das Seitenruder schlägt 12% nach links aus, die Kurve wird eingeleitet.

Das System mit BEC wird sehr oft bei einfachen Modellen, oder solchen mit sehr wenig Platz benutzt. Denn bei aller Einfachheit, es gibt doch noch ein paar Nachteile. Fällt der Akku aus, dann wird der Antrieb nicht mehr mit Strom versorgt. Dies ist zwar nicht unbedingt gut, aber in den allermeisten Fällen kein Problem. Irgendwie bringt man seine Mühle doch noch heil herunter, selbst mit schlechtem Gleitwinkel hat man noch Chancen, man segelt zur Notlandung. Schlimmer ist aber der Ausfall der Servos und des Empfängers. Geht eines der beiden nicht (mit BEC hat man sofort den Worst Case, nämlich beides fällt aus), dann kann man am Knüppel noch so viel rudern, das Modell macht gar nichts, oder was es will. Der Absturz und Schaden ist vorprogrammiert.
Hat das Modell einen gewissen Wert, dann empfiehlt sich der Einsatz einer Powerbox und die strikte Trennung der Komponenten. Ich habe es selbst schon gesehen, wie der Ausfall des Reglers bei einem Modell für ein paar schlappe Tausender glimpflich aus ging. Redundanz ist hier das A und O. Dann benutzt man alles doppelt, sollte eine Komponente ausfallen, dann merk man es unter Umständen erst nach der Landung.

Ich selbst hatte auch schon ein Modell im Boden stecken, weil der Regler einen Defekt hatte. Zum Glück war es nichts teures, Hauptsächlich wurde mein Stolz verletzt. In diesem Modell ging es so eng zu, da war an Redundanz nicht zu denken. Auserdem wären die zusätzlichen Komponenten um ein vielfaches teurer als der Rest des Modells, dann rechnet es sich einfach nicht mehr.

Ich habe das ganze mal in einem Bild festgehalten und versucht zu beschriften. Wie heisst es so schön: Ein Bild sagt mehr als tausend Worte. (Ein Sprichwort mit „E“ extra ausgesucht für unsere Modepraline) Dabei bin ich jetzt mal vom einfachsten Fall ausgegangen, ein Nurflügler. Für die Fachleute, oder wer es genau wissen will: Für den Skyfighter von Hacker. Aber ich bin der Meinung zum illustrieren reichen zwei Servos, ansonsten verwirrt es die Laien noch mehr als sie ohnehin schon sind.

Leider konnte ich das ganze nicht so drapieren wie ich wollte, zudem habe ich aus Sicherheitsgründen den Akku nicht angeschlossen. Das Flachbandkabel für den BEC hat eine gelbe Ader, die Servoanschlüße sind an dieser Stelle weiß. Man kann am Akku noch ein Kabel mit weißem Stecker entdecken. Dies ist der Balancer-Anschluß. Ein LiPo (Lithium-Polymer-Akku) besteht aus mehreren Zellen, in meiner Fernbedienung vom Fernseher habe ich auch zwei Batterien. Diese Zellen sollten exakt die gleiche Spannung aufweisen, so das während des ladens über den Stromanschluß Strom hinein gepumpt wird und der Balancer sorgt gleichzeitig durch sehr kleine Ladungen, oder Entnahmen dafür, daß alle Zellen auf das Millivolt genau gleich sind. Das soll jetzt aber nicht das Thema sein.

Mein Artikel endet hier, da ich noch etwas anderes zu tun habe. Ein Modell um diese Anordnung herum bauen. Denn als Bild ist das ja nicht sehr schön, denn fliegen ist schöner.

Modellfliegen A wie Auftrieb

Viele Mythen ranken sich beim fliegen um den Auftrieb. Klar, ein Flugzeug fliegt, da muss es also etwas geben, was das Ganze oben hält. Sehr oft wird dabei Bernoulli zitiert. Nach dessen Gesetzen passiert an einer Tragfläche folgendes: Die Luft die unter der Tragfläche vorbei streicht behält ihre Geschwindigkeit bei. Durch die Wölbung an der oberen Seite ergibt sich ein längerer Weg, die Luft muss daher schneller sein. Dadurch entsteht eine Kraft, die senkrecht wirkt, die Fläche und somit das ganze Flugzeug wird nach oben gezogen. Ich habe das mal versucht zu zeichnen.

Den Effekt kann man ganz einfach selbst sehen. Man hält sich ein Blatt Papier etwas unterhalb des Mundes vor jenen. Dann über das Blatt pusten und wie von Zauberhand wird es nach oben gesaugt. Die Sache mit Bernoulli hatte nur einen Haken. Im Rückenflug wirkt die Kraft zum Boden, doch wir wollen in der Luft bleiben. Zudem gibt es Profile die oben und unten symetrisch sind, somit ist der Weg der gleiche, der Auftrieb rechnerisch Null. Die meisten Kunstflugzeuge haben symetrische Profile und doch fliegen sie. Auf die Spitze getrieben wird das mit dem berühmten Modell „Snoopy„. Es ist eine einfache, rechteckige Styroporplatte mit einer Sillouette des fliegenden Hundes oben auf. Profil? Rechteckig, nicht rund. Und auch so etwas fliegt. Ganz extrem wird das dann im Messerflug. In dieser Phase wirkt die Kraft waagerecht und das System bricht zusammen. Dennoch geht es, sofern der Rumpf gewisse Eigenschaften hat, Fachleute sprechen von einem „tragendem Rumpf„, der dann teilweise die Funktion der Flügel übernimmt.

Andere Profile sehen etwas anders aus, diese sind im hinteren Bereich verwölbt, d.h. sie zeigen nach unten. Somit ergibt sich ein Luftstrom, der teilweise auf eine Fläche drückt und somit die alles anhebt. Das Prinzip kennen wir alle noch aus der Kindheit. Mit langer Schnur wird der Drachen gehalten (meiner war eine Eule) und der Wind drück ihn nach oben. Dazu kommt noch der Luftstrom, der am hinteren Ende der Tragfläche schräg nach unten gerichtet ist, die Resultierende geht somit nach unten. Es gibt sehr dünne Profile, bei denen die obere Strecke nur unwesentlich länger ist als die untere. Aber diese sind in der Regel stark verwölbt und Segler haben sogar ein S-förmiges Profil. Mit meinen bescheidenen Fähigkeiten habe ich auch dies einmal versucht zu zeichnen. Das ganze ist etwas übertrieben, aber ich will ja nur das Prinzip veranschaulichen.

Was aber, wenn das Profil unten gerade ist, oder symetrisch? Die Kräfte wirken immer noch wie oben beschrieben, aber jetzt kommt noch etwas anderes hinzu. Der Anstellwinkel. Wenn man das Profil etwas nach hinten hängen läßt, dann hat man wieder den Effekt einer Verwölbung. Nun ist auch klar wie sich mein Stuntmaster auf dem Rücken in der Luft halten kann. Er liegt dann nicht, er hängt erwas. Da sich die meisten Modelle wieder in Normallage bewegen wollen kommt wieder der alte Spruch “Auf dem Rücken sollst du drücken“, was nichts anderes bedeutet, daß man Tiefenruder zugeben muss. Dies hat unter anderem den Grund des Sturzes, der Motor ist leicht nach vorne gekippt. Ist er es nicht, dann wird von der Luftstömung des Propellers mehr Auftrieb erzeugt als gewünscht, der Flieger zieht nach oben. Um dem entgegen zu wirken zeigt der Motor nach unten und gleicht dies aus. Jedenfalls habe ich versucht den Anstellwinkel auch mal zu Zeichnen.

Natürlich ist dies hier alles nur eine sehr vereinfachte Darstellung. Die ganze Mathematik habe ich auch weg gelassen, ich habe keine Lust mich mit partiellen Differenzialgleichungen zu ärgern und würde hier auch wesentlich zu weit führen. Dennoch hoffe ich, dass nun etwas klarer ist, warum ein Flugzeug, vornehmlich Modelle, sich in der Luft halten kann. Wer es ganz genau wissen will, der sollte Luft- und Raumfahrtingenieure fragen, oder Piloten.

Vollsymetrisches Profil des „Diamant“ von Robbe