"static discharger"

Spunki

User
Frage an die Hochspannungsspezialisten unter Euch:

Wir wollen zukünftig an einem Turbinen-Modell (Rumpf GFK, Flächen Styro/Balsa) erstmalig einen (oder mehrere) sogenannte "static dischargers" anbringen. Nach dem Motto "nützt es nichts, schadet es auch nicht".

Damit sollen eventuell auftretende ESD-Probleme entschärft werden die Empfängern (vornehmlich smc-Serie) und ECU´s gefährlich werden können und auf deren Konto vermutlich bereits viele ungeklärte Abstürze gehen (Turbine stellt ab und/oder Empfänger ist "tot" + Servos werden "weich", sprich nicht mal mehr FailSafe arbeitet ordnungsgemäß)

In den Trümmern (nach dem aus+einschalten, also nach einem "reset") geht dann meist wieder alles einwandfrei und es lässt sich trotz penibler Suche keine Ursache für den Absturz finden ...

Das verunsichert natürlich ungemein, meine Frage daher: wie könnten für unseren Zweck wirkungsvolle "discharger" (Entlader) aussehen?, stumpf oder spitz?, starr oder flexibel?, einer oder mehrere?, wo und wie am besten anbringen?, aus welchem Material?, wie "leitend" mit dem Modell und seinen (metallischen) Einbauten verbinden?, etc ...

Im Großflug sind derartige Discharger auf vielen Maschinen zu sehen, bestimmt nicht ohne Grund, siehe z.B. Foto einer B-737:

wingtip1.jpg

Quelle: http://www.b737.org.uk/wingtips.htm


Schon mal Danke im Voraus und Grüße

Spunki
 
ich würde die pumpe und die turbine getrennt an discharger anklemmen, allerdings müssten dann auch wieder leitungen im oder am modell verlegt werden, die dann aber auch wieder probleme nach sich ziehen können. für mich klingt die sache au f der einen seite gut aber wegen den zusätzlichen leitungen....naja. dann stellt sich mir die frage in welcher grösse die sein müssten damit sie auch "dischargen". nich das der flieger dann aussieht wie das auto bei zurück in die zukunft..:-)


gruss

florian
 
Hallo,
da haben offenbar einige etwas komplett falsch verstanden.
es bringt gar nix, wenn ihr die Innereien des Fliegers mit einem Discharger verbindet.

Nee, Die elektrastatischen Ladungen die in die Luft als Blitzentladungen abgehen, stammen IMMER von der Oberfläche des Flugzeuges. NIE aus dem inneren deselben.

BITTE schaut euch hier an warum das so ist.http://www.hcrs.at/VTELSTAT.HTM

unter 8. Faraday-Effekt steht das entscheidende.
Das kleine Schwarz/weise Bildchen mit den Plus-Zeichen außen um das Gefäß, in dem ein Staab drin steht. Darum gehts hier, der Flieger ist dann das Gefäß.

Daher ist ein Discharger nur dann wirksam, wenn man es Schafft, die Oberfläche für Hochspannung elektrisch leitend zu machen.
Da fängt dann unser Problem an, unsere Oberflächen sind meistenteils elektrisch nicht leitend.

Im Gegensatz zum Ganzmetallflugzeug, bei dem eine Blitzentladung über einen Discharger immer das gesamte Flugzeug betrifft, haben wir aber nur eine Lokale Entladung im nahbereich um einen Discharger es sei denn, man schafft es wie gesagt, die Oberfläche leitfähig zu machen.
Das geht mit Graphit, mit Metalleffektlacken die Metallsplitter enthalten, oder mit Kohlefaser, oder mit Metallisierten Oberflächen, zB Alluobeflächen etc.

So das wäre der Flieger außen.

Jetzt fragen sich aber bestimmt viele, warum blitzt es dann im Flieger selbst.
Weil das Teile im Flieger sind, die gegeneinander Isoliert sind aber durch elektrostatische Aufladungen unterschiedliche elektrische Potentiale haben. Diese wiederum muss man UNTEREINANDER leitend verbinden, nicht mit der Luft um den Flieger rum,
zB wieder mit Graphit. ABER DANN BITTE AUCH ALLE BEFESTIGUNGSTEILE. ALSO WIRKLICH JEDEN MM.
Da gillt ansonsten dasselbe, wie für die äußere Oberfläche, auch da ist eine Entladung durch Potentialausgleich in die Luft nur möglich, wenn die gesamte Oberfläche elektrisch leitend ist.
Bauteile im Flieger, sind physikalisch von der Zelle drum rum unabhängige Systeme.

Irgend wo ein Kabelstück oder Drahtstück auf eine NICHT leitende Oberfläche dran pappen ist also völlig für die Katz, damit entladen sich nur wenige cm um den Draht der Rest vom Flieger funkt immer noch.

Bevor ihr das Oberflächenproblem nicht gelöst habt, braucht wirklich keiner dran denken, einen Antistatic-Discharger an seinen Flieger dran zu bauen.
Wirkungsvoller ist da ihr verlegt die Antenne IN DEN FLIEGER. Dann funkts wenigstens nicht mehr an der,
Genau die Außenantenne ist unsere Hauptgefahrenquelle außen.

Zudem ist es gar kein Problem für unsere Anlagen, wenn es zB 30 cm vom Bordnetz entfernt blitzt. Dazu sind die Entfernungen zu groß und die Dauer einer Blitzentladung zu kurz als das es da zu mehr als einem ausgeblendeten PCM-Frame über die HF Störung der Funkenentladung kommen kann.
Erst bei direktem Blitz aus/in die Antenne oder das Bordnetz oder wenige cm daneben ein Entladungsblitz der aufgrund der Nähe stark Induktiv wirkt oder gar eine andauernde Funkenentladung sind ein echtes Problem.

Gruß
Eberhard
 
Zuletzt bearbeitet:

ThomasE

User
Jet-Michi schrieb:
....kann mal jemand während des Fluges die Oberflächenspannung eines Jets messen?? - denke das wär was für dich Spunkie....

Das wär ein klassich cooler Anwendungsfall für die kommenden 2,8GHz Systeme. Lässt dann ein Variopiepen auf Basis der gemessenen Spannung erzeugen.

..... haut mich nicht... ich weiss das war jetzt arg theoretisch ;) Aber in Zukunft......
 

Spunki

User
Statische Aufladung GFK-Modelle ...

Statische Aufladung GFK-Modelle ...

Danke Eberhard

Wenn ich das jetzt alles richtig verstanden habe dann könnte man mit folgenden Maßnahmen die ESD-Gefahr bestimmt minimieren:

- Der Hersteller des GFK-Modells legt großflächig als erste bzw. letzte Lage eine dünne und leitende Lage Kohlegewebe, im Rumpf als auch in den Flächen

- sämtliche metallische Einbauten (Turbine, Schubrohr, Pumpe, Fahrwerk, -Pol (Masse) der Elektrik, etc.) werden jeweils mit flachen kurzen Kupferbandlitzen elektrisch leitend mit dieser letzten Kohleschicht verbunden (sprich innen mit dem Rumpf, vorher anschleifen, anschrauben, mit Ohm-Meter prüfen).

- Das Modell wird zusätzlich dann noch außen komplett mit Anti-Statik-Spray eingesprüht und nach Anleitung aufpoliert

- Ergänzend werden außen an geeigneter Stelle "static dischargers" angebracht und ebenfalls leitend mit dem Rumpf (Kohlegewebe) verbunden

- Allerdings erfordert die HF-Abschirmung des Kohlegewebes unbedingt den Einsatz einer möglichst langen Stabantenne. Das Ende der Stabantenne darf nicht spitz sein sondern muss mit einer Kugel versehen werden

- Weiters wird dem Sprit noch ein Anti-Statik-Additiv beigemischt und die Maschine beim Auftanken geerdet, genauso wie das bei den Großen der Fall ist

- Abschließend kommt nur Reifenmaterial zum Einsatz dass bei Rollen keine statische Aufladung zulässt

- Zuletzt kommen nur Empfänger und ECU´s in Frage die erfahrungsgemäß "ESD-fest" sind

- Und geflogen wird nur falls die Luftfeuchtigkeit über einem kritischen Wert liegt, z.B. 50% ...


Mit all diesen Maßnahmen sollte es doch möglich sein das Problem ESD in den Griff zu bekommen, oder?


Danke und Grüße

Spunki
 

Spunki

User
Und fliegen soll das ding dann auch noch oder?

Und fliegen soll das ding dann auch noch oder?

Hallo Peter

Es würde sich ja nicht viel ändern ...

- Viele der Kollegen stehen auf einen durchgehenden Carbon- bzw. CFK-Look im inneren des Rumpfes. Könnte man gegen Aufpreis beim Hersteller ordern, z.B. als "ESD-Version"

- Viele der Kollegen setzen sowieso auf Stabantenne

- Anti-Statik-Spray nach Vorschrift aufgetragen fällt nicht auf

- static discharger z.B. an beiden Flächenenden + Seitenleitwerk würden dem Modell einen noch authentischeren scale-Look verleihen

- Beimischung von Anti-Statik-Additiven in den Sprit wird sowieso empfohlen

- Mehrgewicht: einige cm Kupferflachbandlitze, einige Schrauben, static discharger

- Erdung beim Tanken schadet bestimmt auch nicht, siehe Video einer Lightning von C-ARF, genau hingucken und Lautsprecher laut aufdrehen!
http://www.acteurope.com/Entladung.wmv


Grüße Spunki
 
...meins fliegt jede Woche paarmal und da funkt nix :) - Einzelfälle bei denens funkt nennt man Kollateralschäden glaub ich.. :)

...nix für ungut - aber mit dem Risiko dass mal einer einschlägt warum auch immer müssen !!!! wir leben. Das ist nun mal so - da könnt ihr erden was Ihr wollt - ich glaub nicht dran! - Meine Meinung
 
Hallo Michi,
nee, mit dem Riosiko, das hin u wieder mal einer einschlägt, müssen wir nicht leben. zumindest nicht in dem von dir zum Ausdruck gebrachten Sinn, bestimmte vermeidbare Probs hinzunehmen.
Sonst bin ich mit dir ja weitgehend einig, aber nicht in dem Punkt.

Hallo Spunki,

Ich Kopier mal deinen Beitrag komplett hier rein, und schreib dazwischen.


- Der Hersteller des GFK-Modells legt großflächig als erste bzw. letzte Lage eine dünne und leitende Lage Kohlegewebe, im Rumpf als auch in den Flächen

Schafft ziemliche Nachteile, mit Empfang, Gewicht und Kosten, ich würde es so nicht machen.
Da lieber einen Hauch Silberbronze nach der Grundierung. aufspritzen. Selbst unter dem Lack, ist die soweit für Hochspannung größer 1000 Volt leitend, das dies damit funzt. Antistatic-Spray ist außen aber auch gut wirksam.

- sämtliche metallische Einbauten (Turbine, Schubrohr, Pumpe, Fahrwerk, -Pol (Masse) der Elektrik, etc.) werden jeweils mit flachen kurzen Kupferbandlitzen elektrisch leitend mit dieser letzten Kohleschicht verbunden (sprich innen mit dem Rumpf, vorher anschleifen, anschrauben, mit Ohm-Meter prüfen).

Mit normalen Ohm Metern ist das nicht überprüfbar dazu braucht es spezielle Hochohmmeter zur Messung von Oberflächenwiederständen die es zwar bei Firmen die ESD Gerätschaften liefern gibt, aber das kostet und der Messvorgang ist in unseren Fliegern damit immer noch nicht möglich.
Mit der Zelle gar nicht verbinden. Ansonsten ist das nur zwischen Schubrohr und Bine sinnvoll. Das FW ist zu weit weg (es sei denn, es liegt direkt neben der Bine oder Schubrohr, in Modellen wie F 16 etc könnte das mal sinnvoll sein.
Zudem laden sich die Metallteile nicht statisch auf.
Statische Elektrizität gibt es entweder wie beim Ganzmetallflugzeug für den gesamten Körper aber da nur auf seiner Oberfläche. Daher Faradyscher Käfig.

Das Wesen der statischen Elektrizität ist ja geade, das sie sich an NICHT leitenden Teilen bildet und hällt.
Daher ja auch deren Bezeichnung stehende Elektrizität...
Was auch zum Ausdruck bringt, das die auf oder in solchen Körpern nicht fließt. Eben im Gegensatz zu leitenden Körpern. Da liegt auch das Verständnissproblem, im Verhalten hat das so gut wie nichts mit der normalen Elektrizitätslehre zu tun.

Wir mit nicht leitender Zelle und nicht leitenden Einbauten die weder untereinander noch mit der Zelle Leitend verbunden sind, haben ganz andere Verhältnisse.
Als im Metallflugzeugbau.

Im Flieger hilft nur, Potentialdifferenzen entweder vermeiden oder ableiten.
Da wir Physikalische Systeme im System haben, also im äußeren Fahradyschen Käfig, noch kleinere Fahradysche Käfige wie Tank Schläuche Dukt usw. ist reines Verbinden mit der Zelle außen nicht oder nicht sicher hilfreich.


- Das Modell wird zusätzlich dann noch außen komplett mit Anti-Statik-Spray eingesprüht und nach Anleitung aufpoliert

Antistatic Spray OK, aber Aufpolieren nach Anleitung, da knakts sehr. letzteres würde ich lassen, maximal Reinigen mit Glasreiniger keinesfalls mit Politur, schon gar nicht mit einer die einen Wachs oder Siliconanteil besitzt. Was ja so gut wie immer der Fall ist. Der Industriestaub der sich im Laufe der Zeit in die Oberfläche einlagert, besteht aus Ruß, Metallabrieb, Metalloxiden und Erdstaub, das wiederum sind Verbindungen die für Hochspannung alles Leiter oder Halbleiter sind.
Damit wird die Oberfläche im laufe der Zeit leitend, den Zustand würde ich mir möglichst erhalten wollen. Naja Waschen hin u wieder schon mal, ganz ohne Reinigungsarbeiten gehts nicht. Aber Politur u Wachs ist extrem Kontraproduktiv. Das kann übrigens jeder vergleichen, indem er eine Stelle Poliert und diese und daneben mit trockenem Tuch reibt, und mit dem Handrücken mit etwas Abstand prüft wie stark diese Bereiche sich jeweils statisch aufgeladen haben.

- Ergänzend werden außen an geeigneter Stelle "static dischargers" angebracht und ebenfalls leitend mit dem Rumpf (Kohlegewebe) verbunden

Kannst du gerne tun....

- Allerdings erfordert die HF-Abschirmung des Kohlegewebes unbedingt den Einsatz einer möglichst langen Stabantenne. Das Ende der Stabantenne darf nicht spitz sein sondern muss mit einer Kugel versehen werden

Oder wieder im Flieger endet, das wäre auch eine Lösung.

Ich denke, du schießt über das Ziel ziemlich raus, dazu unten mehr.
Grundsätzlich würde ich auf die Staabantenne verzichten. Ich habe in 40 Jahren bei keinem Modell eine gebraucht, also warum mit? Außnahmen mit Kohle oder Metallrumpf gibts natürlich.
Der bessere Reichweitentest, kommt nur davon, das die Antenne höher über dem Boden ist. Stell den Flieger genau so hoch und lass die Antenne drin, hast du dasselbe Ergebnis. Dann bist du mit der Antenne aber im äußseren Fahradyschen Käfig.

- Weiters wird dem Sprit noch ein Anti-Statik-Additiv beigemischt und die Maschine beim Auftanken geerdet, genauso wie das bei den Großen der Fall ist

Beim Neuen Flieger macht das viel Sinn, siehe das Video.
Später wenn auch im Kraftstoffsystem die Oberflächen dadurch gealtert sind, ist das vermutlich nicht mehr nötig.
Da fehlt mir aber die Erfahrung. Das sollte man Jet-Cat fragen.

- Abschließend kommt nur Reifenmaterial zum Einsatz dass bei Rollen keine statische Aufladung zulässt

Das gibts im Modellbau nicht, zudem kriegst du keine gscheiten Infos darüber. Verlang mal ein derartiges Zertifikat vom Verkäufer, der verkauft dir dann nix mehr.
Sorg lieber dafür, das du Reifen hast, die sich bei zB 5000 Umdrehungen und mehr nicht ausdehnen und an Fahrwerksteilen oder Schläuchen streifen. Dann gibts da auch keine Entladungsfunken. Beim Burkhard war das sehr hilfreich....

- Zuletzt kommen nur Empfänger und ECU´s in Frage die erfahrungsgemäß "ESD-fest" sind

Du kannst Elektronik und die damit verbundenen Kabel grundsätzlich nur bis zu einem gewissen Grad ESD fest machen. das scheitert teilweise an den Gewichtsgrenzen. Ich habe insofern Zweifel ob dies je funzt. Ich bin schon mal froh, das ich bei meinen Jet-Cat ECUs einen Merker gesetzt bekomme, der ein ESD Ereignis fest hällt. Vor einem Absteller habe ich aber weniger Angst, der Steuerungsausfall macht mir Sorgen.
Ich gehe mal davon aus, dir auch.

- Und geflogen wird nur falls die Luftfeuchtigkeit über einem kritischen Wert liegt, z.B. 50% ...

Naja, ich fliege eigentlich sehr gerne bei so angenehmen Bedingungen wie Luftfeuchte unter 60 % keine Wolken, viel Sonne und max 25 Grad ... Also so ähnlich wie auf dem Gletscher... Schon die Binen mögen das tierisch gern...
Aber da sollte man wirklich was gegen ESD tun, sonst ist das eine kritische Wetterlage, aber beileibe nicht die einzige mit ESD Probs.


-Mit all diesen Maßnahmen sollte es doch möglich sein das Problem ESD in den Griff zu bekommen, oder?

Ich bin derzeit nicht sicher, ob Antistatic Discharger für uns einen Sinn machen, ich meine eher nicht.
Wenn dann nur in Verbindung mit Maßnahmen zur Veränderung der Oberflächenleitfähigkeit.

Viel wichtiger ist KEINE Staabantenne,
ESD festerer Empfänger,
Kabel u Antenne möglichst weit weg von den Kabeln der ECU und ESD gefährdeten Teilen wie zB Schläuchen Tank oder Dukt.
Kraftstoffzusatz ist OK,
Gealterte/Graphitierte Oberflächen. (um das mal klar zu stellen, mit Lappen der mit Graphit benetzt und kräftig abreiben, heist nicht, das alles Schwarz wird (NICHT bei rauhen Oberflächen machen!!). Probierts einfach mal. und vergleicht wie oben, ob und wie stark eine statische Aufladung damit noch möglich ist.)
Innen im Flieger, möglichst vor Baubeginn alles mit Graphit einreiben. Nachträglich kommt man kaum mehr an jede Stelle ran. Das Problem ist, es muss nahtlos jeder Schlauch Tank deren Halterungen und der Rumpf innen so leitend werden, das zwischen diesen und dem Rest des Fliegers Leitende Verbindungen entstehen. Ist da nur ein mm zB an Tank oder Pumpenhalterung etc oder mehr ohne Verbindung, funkt es an der Stelle zwangsläufig.
Insofern ist das nicht einfach da einen optimalen Zustand zu erreichen. Da ist viel Sorgfalt erforderlich.

Antistatik Spray kann da aber auch viel helfen, alleine darauf würde ich mich aber auch nicht verlassen, gegen Funkenentladungen wie im Video ist das nicht konzipiert.

Gruß
Eberhard

PS: im Flug wirst du keine Messungen statischer Elektrizität hinkriegen, sowas ist schon am Boden nicht einfach, zudem musst du lokale Messreihen gleichzeitig vergleichend durchführen um die wirklichen Verhältnisse zu erfassen. Das übersteigt jeden vorstellbaren Aufwand zudem ist die Messaparatur im wahrsten Sinn des Wortes untragbar für unsere Modelle.
 

Spunki

User
Minimale Vorsorge ...

Minimale Vorsorge ...

Danke Eberhard

Ich finde auch nicht dass wir uns einfach damit abfinden sollen dass Maschinen runterfallen wenns vermeidbar ist ...

Wie auch immer, zum Carbon, nimm mal einen Kohle-Rumpf oder eine CFK-Platte, schleife sie ein wenig an und halte dann mal die beiden Kabel von einem 10Zellen-Antriebsakku drauf, da fliegen die Funken, Kurzschluß, das Zeugs leitet also recht gut und ist mit einem handelsüblichen Ohm-Meter auf Durchgang prüfbar ...

Aber Du hast recht, ein CFK-Modell schirmt unsere 35Mhz stark ab und macht da eben wieder andere Probleme, vom Gewicht her aber bestimmt nicht schwerer als GFK, allerdings teurer ...

Und die Leute stehen auf Carbon und zahlen viel Geld dafür, rein schon der Optik wegen ...

Das CFK würde dann als gemeinsamer "Masseanschluß" dienen, sprich es bleibt jedem selbst überlassen wo und welche Komponenten er mit kurzen Kupferflachbändern auf "Masse" legt ...

Ich denke solange wirklich sämtliche Komponenten elektrisch leitend (galvanisch) miteinander verbunden sind liegen sie auf dem selben Potential. Es dürfte dann im Rumpf innen nirgends ein Funke überspringen, auch nicht an den Schläuchen, diese könnte man ja mit Graphit einreiben und ebenfalls an "Masse" legen ...

Gefährdet wären aber nach wie vor exponierte Stellen außen am Flieger, z.B. die Stabantenne, eine Entladung über die hätte für jeden Empfänger bestimmt fatale Folgen. Es müsste also unbedingt sichergestellt werden dass eine im Flug anstehende Entladung sich vorher über die "static discharger" abbaut bzw. entläd ...

Wie sehen also entladefreudige "static discharger" aus und wie verzögert man eine Entladung über die Stabantenne?


Danke und Grüße

Spunki

PS: Stabantennen, viele schwören drauf, ich auch, angeblich sind die guten Empfangseigenschaften auch darauf zurückzuführen daß die Antenne dabei normal (also im 90° Winkel) zu den restlichen HF-Komponenten wie Servokabel steht (Thema Dipol Antenne+Servokabel) ...
 
Hallo Andreas,
eine Entladung über die hätte für jeden Empfänger bestimmt fatale Folgen. Es müsste also unbedingt sichergestellt werden dass eine im Flug anstehende Entladung sich vorher über die "static discharger" abbaut bzw. entläd ...

Genau das kannst du nicht mal bei idealen Verhältnissen sicher stellen, einmal weil das genau so zufallsbedingt ist wie ein Blitzeinschlasg. Zudem ist die Staabantenne quasi der höchste Baum in der Landschaft.....

Nochmals, durch die Ladungsabstoßu8ng gleichnahmiger elektrischer Ladungen hast du an ALLEN Spitzen eines Körpers (den am weitesten außen liegenden Punkten) grundsätzlich die höchste Feldstärke.

Sobald die Spannung also in die Umgebungsluft entladefähige Werte ereicht ist die Wahrscheinlichkeit, das es an der Stab oder Außenantenne blitzt extrem hoch.

Andreas, bitte vergegenwärtige dir diesen Zusammenhang, das ist ganz wichtig.

Ich verzichte dann im Zweifelsfall an der Stelle doch lieber auf 10-20 Meter Bodenreichweite, und stelle sicher, das ich keinen ESD Schaden am Empfänger mit Totalausfall habe.

Das du aber nicht auf Reichweite verzichten musst, dafür kann ich dir garantieren, maximal musst du mehrmals Testen und die Antenne innen etwas umverlegen.
Meine Reichweiten von um die 210 meter mit Innenantenne zeigen das ganz deutlich.
In der Me 262 sinds sogar 280 Meter, aber das hat andere ganz spezielle Gründe.

Um das Thema noch weiter zu führen, zumindest früher bis zum Nachweis von Entladungen im Flieger selbst siehe Video, war ich der festen Überzeugung, das eine Innenantenne im Fahradyschen Käfig sogar ein Garant dafür ist, das man auch mit ESD empfindlichen Empfängern keine Probs bekommt. Zumindest aus meiner Beobachtung oder Erzählung kenne ich bis heute auch keinen Fall, bei dem ein Modell ohne Staabantenne die hier besprochenen Probs mit dem Empfänger bekommen hat. Auch aus dieser Sicht spricht vieles dafür, das die Außenantenne Kontraproduktiv ist. Ich weis, dein/euer Herz hängt da unheimlich dran. Die weiteren Nachteile, wie Kabelbruch Wackelkontakte mit masiven Störungen, und Montage vergessen, sind da auch mit abzuwägen.

Gruß
Eberhard
 

Spunki

User
Heimtückische Stabantenne ...

Heimtückische Stabantenne ...

Gut Eberhard, ich fasse kurz zusammen:

Jede Stabantenne stellt durch ihre exponierte Lage einen "static discharger" dar. Insbesonders bei Modellen aus GFK. Erfolgt im Flug dann eine Entladung über die Antennenspitze endet dies meist fatal für Empfänger und Modell ...

Vorsorge: Auf Stabantenne verzichten und original Antenne auf 160-170cm verlängern, in großen Schlaufen innen im Rumpf verlegen, mittels ausgiebigem Reichweitentest die Verlegung optimieren ...

Kann man dies in etwa so sagen?


Danke und Grüße

Spunki

PS: kann mir wer erkären nach welchem Prinzip "statische Entlader" funktionieren?, so wie dieses Ding hier: http://www.21byte.de/pro-412c95/Zubehoer/Statischer_Entlader.html
 
Ursachenbekämpfung

Ursachenbekämpfung

Hallo,

@ Spunki
Dieser Entlader ist eigentlich nur ein Widerstand der die statische Spannung geregelt entlädt.

Bei uns in der Firma wird auch viel mit Kunststoffen gearbeitet, was natürlich auch zu den bekannten Problemen führt. ( Hauptsächlich die Haftung der Teile untereinander durch die statische Ladung). Wir arbeiten hier mit der Erdung der Teile durch Metallbürsten, oder lassen sie an einem Ionisator vorbeilaufen.

Erden ist für ein Flugzeug wohl nicht möglich und einen Ionisator in die Flugzeugnase einbauen eher zu aufwändig.

Wodurch entsteht eigentlich die statische Aufladung bei unseren Modellen ? In der Regel doch durch die Reibung in der Luft und durch die Übertragung von Ladungen zum Beispiel beim Tanken.

Durch die extrem niedrige Kapazität der Kunststoffrümpfe steigt die Spannung auf sehr hohe Werte im KV Bereich. (Q=CV
Q= Ladung C=Kapazität V= Spannung)

Anstatt jetzt an den Auswirkungen rumzubasteln finde ich es doch sinnvoller die Ursache zu bekämpfen. Es müsste doch möglich sein durch Zusätze, (ähnlich wie bei Antistatikprodukten) die dem Harz beigemischt werden, die Kapazität bzw. Leitfähigkeit zu erhöhen und die Auswirkungen zu eliminieren..

Ich fliege fast nur Holzmodelle und habe von dieser Seite noch nie Probleme gehabt. Außerdem habe ich auch an allen Fliegern eine Stabantenne, einfach weil sie sich bewährt hat.
Jetzt diese Antenne zu verteufeln ist der falsche Weg.:mad:
 
Hallo Leonhard,
endlich, der erste vernünftige Beitrag zum Thema.
Hast volle Zustimmung, nur bei der Staabantenne nicht.
Allerdings ist es so, das es Modelle gibt, da ist die umständehalber leider erforderlich.
Nur versuchen würde ich es immer erst mal ohne Außenantenne.

Ein Harzzusatz wäre super, nur was, ich arbeite seit 30 Jahren mit Epoxy, mir ist sowas noch bei keinem Anbieter begegnet.
Dann musst du die einschlägigen Hersteller auch erst mal dazu bringen, solches zu verwenden. Und genau so wichtig, darüber wahrheitsgemäß zu informieren. Du verstehst, warum ich das betone... Dieses Gewerbe bei dem China Plagiate als Tygon verkauft werden, geniest dahingehend nicht das beste Vertrauen. Wenn Großfirmen wie zB Matel mit sowas nicht zurecht kommen und Rückrufaktionen in großem Stil erfolgen, wie sollten wir dies kontrollieren können. Insofern ist da viel Pragmatismuss unerlässlich.


Solange das nicht ist, hilft uns eben nur nachträglich die Leitfähigkeit der Oberflächen zu verändern.
Hast du uns dazu Anregungen?
Der Kraftstoffzusatz fällt ja unter dieselbe Kategorie Leitfähigkeit verändern.

Die Statische Aufladung kommt beim Tanken tatsächlich von einer Ladungsübertragung, bei allen anderen Gelegenheiten, auch beim Kraftstofffluß im Schlauch im Flieger selbst, von einer Ladungstrennung.
Das Prinzip entspricht dem eines Bandgenerators.

Sofern wiederum die Bine und der Abgasstrahl beteiligt sind, spiel bei letzterem die Ionisation in Verbindung mit Ladungstransport auch eine sehr große Rolle.

Bei der Bine, entstehen bei schnellen Temp. Veränderungen oder schleifendem Metallkontakt unterschiedlicher Legierungen teilweise Temperaturbedingt Metallelektrische Effekte ein große Rolle. Die Funkenbildung um den Läufer einer ausgegangenen uU bei höheren RPM abgeschalteten Bine, die zB durch Nachlaufen/Staudruck/Luftstrom/Pressluft schnell heruntergekühlt wird, ist hin u wieder ganz beachtlich. Das feuert oft über viele Sekunden. Durch die isolierenden Keramikkugeln unserer Turbinenlager ist dem auch ziemlich schlecht abzuhelfen. Selbst die kleinen Spaltmaße sind nicht hilfreich, durch das weiterdrehen nach der Funkenzündung, zieht es die Funken auf etliche cm aueinander bis diese Verlöschen.

Allerdings führt das nicht zum Funkenschlag in die Umgebung, sondern es ist eine Funkenbildung im Einlass/um den Läufer die starke andauernde HF Störung und Induktive Wirkung auf umgebende elektrische Leiter/Bordnetzkabel hat.

Wie auch immer, mit einer Eigenschaftsveränderung der Materialien, oder geänderten Auswahl, ist da leider auch nicht alles an Entstehungsursachen zu erschlagen. Das Thema ist sehr komplex.

Gruß
Eberhard
 
Hallo Julian,
nette Idee, gefällt mir vom Grundsatz her sehr gut. Es gibt auch sehr grobmaschige Gewebe/Gitter, die zu diesem Zweck gedacht sind allerdings kenne ich diese bislang nur aus Glas oder Kunststoff.
Die beschriebene Methode, ist für eine komerzielle Fertigung auch kaum zu realisieren.
Allerdings fällt mir gerade ein, das es ja Allubedampftes Glasgewebe gibt, Oder Gewebe mit Metallfäden.

Zweckendsprechend zur ESD Vermeidung wären da durchaus Abstände von einigen cm.

Leider schirmt das alles unseren HF Empfang ab, insofern wären andere Maßnahmen vieleicht unkritischer..
Beim ferigen Flieger ist das nachträglich auch nicht verwendbar.
In dieselbe Kategorie, fällt auch eine hauchdünne /genebelte Schicht aus Silberbronze die vor oder nach der Deckschicht in die Form kommt.
Diese wiederum schirmt wie Metalliclack HF nicht ab, ist auch einfacher realisierbar. Zudem nachträglich vor der Lackierung von jedem realisierbar.

Gruß
Eberhard
 
Hallo Eberhard,

Ich denke das Problem liegt nicht am Gewebe, sondern an der Deckschicht und der Lackierung. Eine Hochglanz -2K-Lackierung hat wahrscheinlich einen sehr hohen (elektrischen) Widerstand und wird sich dementsprechend aufladen.
Eine Deckschicht mit Metallpulver (gibt es) und eine matte Lackierung entschärfen sicher das Problem. Ist aber nicht jedermanns Sache.
Holzmodelle laden sich genauso auf wie Kunststoffmodelle, nur hier bleiben die Ladungen nicht auf der Oberfläche gefangen sondern verteilen sich über die gesamte Masse.

Bildlich kann man sich das so vorstellen (Wissenschaftlich sicher nicht genau, aber man hat eine Vorstellung davon ). Rumpfoberfläche ist blau und die Ladungen sind als roten Kugeln dargestellt.

Bild_ESD1.JPG
Bei leitendem Rumpf versickern die Ladungen auf der Oberfläche.

Bild_ESD2.JPG
Beim Kunststoffrumpf bleiben sie auf der Oberfläche.

Bild_ESD3.JPG
Sind zu viele Ladungen vorhanden, werden sie stark gequetscht (Spannung steigt) und zu den erhöhten Stellen geschoben wo sie sich dann ablösen (Funke)

Bei einer solchen Situation würde ich auf eine Stabantenne verzichten, bei meinen Holzfliegen ist sie aber immer noch die bessere Wahl.
 
Hallo,
Holz als Matterial, soweit sind wir uns einig, ist unkritisch.
Wegen der Frage warum, sehe ich das eher darin, das Holz immer Zellsalze enthällt (weißer Rückstand nach dem Verbrennen), die weil Hygroskopisch für eine geringe Restfeuchte und eine gewisse Leitfähigkeit sorgen.

Bei den Lacken und der Art deren Oberflächen, sind wir uns wiederum einig. Mat ist besser als Hochglanz, ganz schlimm ist Klarlack (weil ohne Pigmente), Hartwachs und frisch lackiert. Dasselbe gillt aber auch für einen unlackierten Kunststoffrumpf, sei es GFK ABS oder sonstiges Matterial oder für Klarsichthauben.

Die Ladungsverdichtung (Feldstärkenerhöhung) an Spitzen/Erhebungen /Staabantenne entsteht durch die Ladungsabstoßung, deine Formulierung mit der Ladungsablösung triffts wunderbar, was der Blitz oder Sprühentladung in die Luft entspricht.

Naja, die Staabantenne beim Holzflieger ist viel unkritischer als beim Kunststofflieger damit hast du schon recht. Aber ob das unsere Laien, die sich so intensiv an der Diskussion beteiligen, differenzieren können, da hab ich Zweifel. Meine Devise ist da immer, schon wegen Optik, Antenne vegessen können, Kontaktproblemen, Kabelbruch erst mal anders am Boden testen, funzt das, eben ohne Staabant. lassen. Erst wenns nicht funzt, dann die Riskantere Lösung nehmen.
Diese Diskussion zur Staabant. gabs übrigens schon vor 30 Jahren. Das Ergebnis, war dasselbe...:D Damals allerdings ohne ESD als Argument.
Wer noch keinen Flieger wegen vergessener Staabant. Kabelbruch oder Wackler verloren hatte, war aus theoretischen Gründen dafür, wer schon Probs hatte, lehnte die vehement ab. Insofern, Meinungen ändern sich da im laufe der Zeit, manchmal schlagartig....:D

Ich meine an dem Punkt, wir sollten uns auf die Vermeidung der Elektrostatic-Probs konzentrieren, es ist letztlich egal, ob dies Umstände bedingt, in welcher Art Flieger und von welcher Oberfläche oder von Innereien kommen.

Die Eingangsfrage lautete, Antistatic-Discharger Pro u Kontra, was sich physikalisch auf den Außenbereich des Fliegers bezieht und erst mal die Innereien komplett außer Acht lässt (ist keine vereinfachende persönliche Betrachtungsweise, sondern liegt in der Physik der Elektrostatic begründet.).

Dazu brauchen wir vieleicht mal ein Ausgangszenario.
Die Gretchenfrage ist dann, wie wahrscheinlich und wie stark und wie lange sind Entladungserscheinungen in die Umgebungsluft.

Von Windkanalversuchen in den USA an einem Sportjet, Bundesstaat mit sehr trockener Luft (unter 40 % eher nahe 30 %) , also idealen ESD Bedingungen, sind oberhalb von 300 regelmäßige bis zu 60 cm lange Entladungsfunken in die Nachlaufströmung bekannt geworden.
Da es bei derartigen Windkanalversuchen immer einer festen Aufhängung des zu untersuchenden Objekts im Windkanal bedarf, ist das bemerkenswert unschön.
Denn die Ladungen fließen über diese Aufhängung als Erdung teilweise ab...

In jedem Fall, würde ich das als Worst Chase Szenario unter ungünstigsten Bedingungen ansehen das zeigt, was da möglich ist. Man kann dann auch spekulieren, ob dagegen überhaupt noch ein Kraut sprich Abhilfe gewachsen ist. Static-Discharger reichen da jedenfalls nicht aus, weil sich solche Entladungen immer viel zu nahe am Bordnetz und zeitlich dann zu oft ereignen.

Bei schwächeren Ereignissen können Discharger weit weg vom Rumpfbereich mit seinen den Kabeln und der Elektronik und Außenantenne solche Entladungen vermeiden, also vom Grundsatz her schon sinnvoll sein.

Wie immer, der Teufel liegt im Detail.

An idealen ESD Oberflächen fließen die Ladungen nicht so ohne weiteres von einem Bereich zum anderen Bereich mit Discharger hin ab. Das dauert durch die nicht leitende Oberfläche, die gefährdeten Bereiche, lassen sich also ohne die Leitfähigkeit der Oberfläche zu beeinflussen nicht schützen. Dies zu berücksichtigen ist Grundvoraussetzung für den Einsatz von Dischargern. Aber auch zur ESD Vermeidung....!!

Sobald es also zu regelmäßigen Entladungen (ist erst mal unabhängig von der Spannung und Funkenlänge)
in der Nähe von Kabeln oder der Antenne kommt, haben wir schlechte Karten. Und zwar aus mehreren Gründen.

Jede Entladung, sei es Blitz oder Sprühentladung (von der Polarität abhängig) erzeugt eine starke breitbandige HF Störung zudem im direkten Nahbereich des Fliegers. Von welchen Dimensionen wir da reden, wird klar, wenn man sich bewusst macht, das mit PPM bereits die Berührung eines kleinen Schraubenziehers zB an den Gestängen/Clipsen kleiner Modelle und mit geringsten beteiligten elektrostatischen Ladungen bereits die Servos Zucken (klasischer Knackimpuls) Hier reden wir aber von richtigen Entladungsfunken.

Bei anhaltender Sprühentladung und schnell aufeinander folgenden Blitzentladungen ist dann wohl gut vorstellbar, das da Fail-Saife infolge der HF Störung entsteht.

Da Entladungen dieser Stärke und über längere Dauer außen aber so häufig nicht sein dürften, ist das wohl noch die harmlosere Wirkung, weil zeitlich stark begrenzt und fehlerhafte Kurzzeitige HF Signale bei Intelligenten Empfängern ausgeblendet werden.

Dagegen ist auch eine einzelne durchaus auch schwächere Entladung über die Antenne, extrem fatal wegen ihrer ultimativen direkten Wirkung auf die Elektronik.

Jede Entladeerscheinung bewirkt jedoch auch eine Induktive Wirkung durch Spannungserzeugung (EMP) in den umliegenden elektrischen Leitern. Da wir von Entladungsspannungen oberhalb von 100.000 Volt bis hin zu mehreren 100.000 Volt reden (sonst kommen keine Entladungen in die Luft zustande, 60 cm Blitze brauchen gut 600000 Volt), ist diese Indirekte Wirkung sehr stark.

Denn diese Wirkung geht, direkt über die Kabel (auch die Antenne) in die Elektronik.
Ich gehe davon aus, das dies zusammen mit Entladungen über die Antenne unser eigentliches Hauptproblem ist.

Jede Fernwirkung HF und Induktiv nimmt mit steigender Entfernung im Quadraht mit zunehmender Entfernung stark ab.

Damit stellt sich schlicht die Frage, wie stark und wie nahe muss eine Entladung sein, um einen so starken Spannungsimpuls in den Kabeln auszulösen, das er die Elektronik gefährdet. Die also zu einem Aufhänger/Deffekt eines MCs führt. Echte Deffekte aus dem Betrieb an den ICs /MCs sind zumindest mir persönlich noch keine bekannt geworden. Da aber viele Empfänger nach Absturz erst gar nicht mehr repariert werden, ist das eher eine Wahrscheinliche Vermutung aus vielen Jahren Praxis. Zumindest hat mir noch nie einer von einem Tausch des MCs im Service berichtet, ganze Platine aber schon...i
Ich denke mal, dies grenzt die Stärke der auftretenden Probleme von einer Seite her als Orientierungshilfe etwas ein.

Eine weitere Orientierung, ist dann der Dotzauer Effekt, da hats zumindest wiederholt die ECU durch einen Entladungsfunken direkt beim Abheben resetet. (Reifen streifte infolge Fliehkraft am FW Bein, da war dann auch der Funke zum Boden)
So ganz nahe am Bordnetz und der Antenne und Elektronik muss solch eine Entladung also auch nicht sein, damit sie noch eindeutig negative Wirkung entfaltet
Eine mögliche Antennenwirkung beteligter Metallteile/Leiter die den EMP Effekt verstärkt, hier vom FW Bein ist uU auch zu berücksichtigen.

Ich spekuliere dann mal und stelle anhand dieser Beobachtungen die These auf, das unter 20 cm Abstand zum Bordnetz eine stärkere Entladung eine Gefahr für unsere Elektronik bedeutet. (ich hoffe, das ich das in nächster Zeit durch Untersuchungen mit einem Hochspannungsinfluenzgenerator den ich bestellt habe etwas genauer ermitteln kann.)

Damit müssen Static Discharger um richtig zu wirken, die Fähigkeit haben, die Zelle über einen ziemlich großen Bereich zu entladen, sonst lassen sich Entladungen im Rumpfbereich in Kabelnähe damit nicht verhindern
Andererseits müssen sie selbst ausreichend weit vom Bordnetz entfernt sein, damit nicht Entladungen an den Dischargern selbst zu EMP und HF Problemen führen.

Hier haben wir dann auch einen gravierenden Unterschied zu Manntragenden Flugzeugen, wir sind auf eine funktionierende Funkübertragungsstrecke und Steuerung per Elektronik angewiesen, Im Manntragenden Flieger ist es unerheblich, ob durch Entladungserscheinungen zB der Funk kurzzeitig gestört oder gar deffekt ist. Dadurch fällt das Fluggerät nicht runter.

Damit sind wir wieder bei den Oberflächeneigenschaften als Grundvorausetzung zur Vermeidung von Probs was Vorrang haben muss.
Das Worst Chase Szenario ist für uns nämlich nicht beherrschbar.

So an der Stelle, muss ich jetzt noch über einen anderen unangenehmen Effekt reden.
Wenn man die Gesamtoberfläche eines Flugzeuges näherungsweise mit einem großen Kondensator vergleicht, leuchtet ein, das eine vollständige Gesamtentladung über einen einzigen Blitz sehr stark mit entsprechend großer Fernwirkung im Flieger selbst ausfällt.
Eine Teilentladung hingegen, was einer nicht voll von links nach rechts und von vorne nach hinten usw gegebenen Leitfähigkeit der Oberflächen entspricht, werden immer schwächer ausfallen. Dies entspricht einer Aufteilung in mehrere kleine Kondensatoren deren Entladungen und Nebenwirkungen entsprechend schwächer sind.
Hier sitzen wir also regelrecht zwischen den Stühlen, und man tut gut daran, mehrere Discharger an deffinierten Stellen einzusetzen um die Stärke der Einzelentladung stark zu verringern. Und darüber nachzudenken, ob man Discharger überhaupt will.

All das hängt stark /oft nur von den Oberflächeneigenschaften ab. Da liegen Ursache und Wirkung an gleicher Stelle.
Da beginnt dann Vermeidung UND Beseitigung des Problems.
Dies führt dann zu der Erkenntnis, das eine Oberfläche die Elektrostatisch inaktiv ist, erst gar keine Static-Discharger braucht. Umgekehrt, ist zur Wirksamkeit von Static-Dischargern, eine Oberflächenveränderung unerlässlich.
Zumindest ich, würde mich dann auf die ESD Vermeidung konzentrieren, dann brauche ich über Discharger erst gar nicht nachdenken, denn was diese wirksam macht, hilft mit gleicher Mühe auch das Problem zu vermeiden.

Bei der Masse der Ursachen, ist die Oberflächenaufladung bzw ihre Entladung nur ein Teilaspekt. Static Discharger erschlagen also nie alle Ursachen/Probs

So vorläufig reicht mir das mal :D

Was die Innereien angeht, ist das andere Baustelle !

Ähm Andreas,
Bitte zieh keine voreiligen Schlüsse mit generellem Fazit und so, selbst Experten bei der DASA können dir leider keine Spezialrezepte geben. Es gillt für uns, berücksichtige möglichst jeden Aspekt individuell Im Detail.

Also sollten wir mal darüber reden, was man jeweils wie selbst tun kann und welche Auswirkung das hat. Das ist bestimmt für viele Hilfreich.

Gruß
Eberhard
 

Quest

User
Eberhard Mauk schrieb:
Ein Harzzusatz wäre super, nur was, ich arbeite seit 30 Jahren mit Epoxy, mir ist sowas noch bei keinem Anbieter begegnet.
Hi Eberhard!
die da verwenden so was...
Nur was???
Was ist das für ein Zeug? :confused:
 

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