Du fliegst, wie Du einstellst!

Klaus Bernhardt (aktualisiert)

Teil 4 – Einfliegen – auf der Wiese

Nachdem Du das Flugzeug und Deinen Sender entsprechend den ersten drei Teilen dieser Artikelserie (Servo-Grundeinstellungen, Einfliegen-im-Keller, Richtigen Propeller auswählen) konfiguriert hast, kannst Du getrost zum Jungfernflug antreten. Beim Einfliegen werden die Flugeigenschaften des neuen Modells getestet und so gut es geht, auf ein neutrales Verhalten getrimmt. Manche Eigenschaften, wie z.B. Pitch- und Rollkopplungen im Messerflugzustand werden mittels Sendermixer „neutralisiert“. Von Fliegerkollegen höre ich hier immer wieder „das steuere ich schon aus“, aber glaubt mir, auch Euer Hirn-„Prozessor“ ist begrenzt und es reicht schon, wenn der mit den Kunstflugprogrammen und den Windkorrekturen kämpfen muss und nicht noch die Unzulänglichkeiten des Flugmodells korrigieren soll. Also, so gut es geht, die eingebauten Fehler wegtrimmen – egal, ob man F3A- oder 3D-Kunstflug macht.

Es ist wichtig, den ausgewählten „Kunstflug-Propeller“ einzusetzen – alle Justagen müssen sonst bei einem Wechsel des Propellertyps (insbesondere, wenn sich die Blattzahl ändert) neu erflogen werden!

1. Erste Flüge

Im Sender stellt man den Alarmtimer so ein, dass der Tank noch nicht ganz leer ist.  Dann geht’s los. Das Flugmodell wird nach dem Start auf eine vernünftige Höhe (ca. 50 m) gebracht und mit den Sendertrimmungen auf Geradeausflug (keine Links-/Rechtsabweichungen, kein Sinken/ Steigen) einjustiert. Der Gasknüppel ist dabei auf „Marschgeschwindigkeit“, also so zwischen Halbgas und ¾-Gas. Während man seine großräumigen Runden dreht, bekommt man ein Gefühl für die Steuerungseigenschaften (sind sie zu abrupt? zu weich? brauche ich viel Knüppelweg oder nur ganz wenig?). Nach der Landung werden dann die ersten Korrekturen vorgenommen: z.B. Ruderausschläge mittels Dual Rate anpassen, feinfühligere Steuerung um den Knüppel-Nullpunkt mittels Expo, etc. Die Knüppeltrimmungen werden abgespeichert und die Trimmungen wieder auf Null gestellt.

Beim nächsten Flug wird die Seitenruder-Trimmung vorgenommen. Fliege dazu in „Normalfluglage“ (= 50-70% Gas, gleiche Höhe, gerade Flugbahn, Flügel waagrecht) genau gegen den Wind über deinen Kopf an und direkt weg von dir. Ziehe dann die Modellnase hoch in einen senkrechten Steigflug und beobachte dein Modell - vor allem betreffend Veränderung der Flugbahn (nach links oder rechts) und ob das Modell im Steigen wegrollt. Teste dies mehrmals und merke dir, was das Modell macht. Korrigiere erstmal ein Links-/Rechtsabweichen im Steigflug mit der SR-Trimmung. Wenn der Steigflug nun senkrecht verläuft, dann halte im nächsten Test das Höhenruder (HR) gezogen und fliege einen Looping. Teste dies wiederum mehrmals (immer schön genau gegen den Wind!) und merke dir, was passiert. Dann ist sicherlich der Alarmtimer abgelaufen und es ist Zeit zu landen.

Nachdem man mehrere Flüge hinter sich gebracht hat und sich auch etwas an die Flugeigenschaften des neuen Modells gewöhnt hat, sollten die erflogenen Sendertrimmungen in mechanische Justagen umgesetzt werden (möglichst so lange, bis eine Sendertrimmung =0 nötig ist) – dies kann mehrere Trimmflüge benötigen:

• Messungen der getrimmten Ruderausschläge mit dem Ruderausschlagsmesser und Notieren der Abweichungen von Null-Null in mm.
• Mechanische Korrektur des Seitenruders:
  ⇒ Änderung des Motorseitenzugs?
• Mechanische Korrektur des Höhenruders:
  ⇒ Änderung der Einstellwinkeldifferenz (EWD)?
  ⇒ Änderung der Schwerpunktlage?
  ⇒ Änderung des Motorsturzes? (abweichende Propellergröße, -Steigung, -Drehzahl)?
• Mechanische Korrektur der Querruder:
  ⇒ Balance-Veränderung über die Flugzeug-Längsachse?
  ⇒ Gewichtsunterschiede in den Flächenhälften?
  ⇒ Änderung der Einstellwinkel von Steckflügeln, bis die Querruder auf Null getrimmt werden können.

Nach diesen Justagen sind wiederholte Testflüge nach obigem Verfahren angesagt, um die eingestellten Veränderungen (z.B. Motorseitenzug) zu verifizieren. Da sich manche Veränderungen gegenseitig beeinflussen, ist es wichtig, immer nur ein Fehlersymptom zu bearbeiten und dann wieder zu testen! Bei den nächsten Flügen ist nur Beobachten angesagt. Am besten macht man diese mit einem Kumpel, der sich dann auch die verschiedenen Fehler notiert:

• Fliege senkrecht aufwärts und beobachte, ob die Flugbahn von der Senkrechten abweicht
  (⇒ Motorsturz und –Seitenzug)
• Fliege senkrecht abwärts und beobachte, ob die Flugbahn von der Senkrechten abweicht – zur Kanzel oder zum Fahrwerk hin? (⇒ HLW-Einstellwinkel, EWD, Schwerpunkt)
• Nimm im horizontalen Geradeausflug schlagartig das Gas raus (⇒ Schwerpunkt, Motorsturz, EWD)

Die größten Probleme werden dann zuerst korrigiert. Dazu dienen die folgenden Punkte als Hilfestellung, die nicht unbedingt in dieser Reihenfolge abgearbeitet werden müssen. Beachtet aber bitte, dass sich Justagen gegenseitig beeinflussen – daher ist es ist sinnvoll, die Checks in der hier gelisteten Reihenfolge durchzuführen und Korrekturen abzuarbeiten:

• Balance-Setup (Schwerpunkt)
• Dynamische Balance
• Motorsturz und Motorzug
• Querruder-Differenzierung
• Mischer setzen (Senkrecht abwärts, Gas-/SR-Kopplung und Gas-/QR-Kopplung)
   

2. Balance-Setup

Obwohl der Schwerpunkt nach Bauunterlagen eingestellt wurde, ist es trotzdem eine richtige Frage „Ist dies auch der korrekte Schwerpunkt für mein Modell?“ Den Schwerpunkt muß man beim Fliegen erfühlen. Nachstehend dazu einige Tipps:

 Du fliegst wieder in „Normalfluglage“ (siehe oben) gegen den Wind. Rolle das Flugzeug in den Rückenflug und schaue, wie es sich verhält und wie es sich anfühlt. Ging die Flugzeugschnauze während der halben Rolle stark nach unten? Muss viel Tiefenruder gegeben werden, um den waagrechten Geradeausflug zu halten?  Versuche, aus der Höhe zu Trudeln – wie war der Trudelbeginn? War ein richtiger Strömungsabriß sichtbar? In den drei hier genannten Fällen sollte der Schwerpunkt weiter zurückgelegt werden.

• Das Flugzeug „pumpt“, d.h. Flugzeugnase nach oben, dann nach unten, usw. zeigt;
• Man das Gefühl hat, man müsste mit Tiefenruder das Flugzeug auf Spur halten, wenn man die Fluggeschwindigkeit verringert;
• Bei der Snap-Rolle fliegt das Flugzeug eine „Tonnenrolle“;
• Das Modell ist auf HR sehr sensitiv und zeigt beim Überziehen ein nicht vorhersehbares Verhalten;
• Modell steigt bei einer 45-Grad Flugbahn im Rückenflug.

Verändere den Schwerpunkt in kleinen Schritten und teste nach jeder Änderung. Gehe erst dann zum nächsten Punkt des Einfliegens weiter, wenn du mit den Ergebnissen im Normalflug und im Rückenflug zufrieden bist. Später wird noch einmal bei den Punkten „Querruder-Differenzierung“ und „Messerflug-Tracking“ die Schwerpunktlage überprüft.

Nun geht es weiter mit der dynamischen Balance. Dies ist eine Kontrolle, ob einer der Flügel im Flug schwerer ist und das Flugzeug nach einer Seite wegdrehen lässt. Im Flug sieht es so aus, als würde man ständig leicht Querruder (QR) geben.

⇒ Horizontaler Rückenflug bei „Normalfluglage“. QR und SR absolut neutral.

Anmerkungen:

• In diesem Test werden die dynamischen Kräfte um die Längsachse ausbalanciert (z. B. drückt die Propeller-Wirbelschleppe auf das Seitenleitwerk und das Motor-Drehmoment macht sich bemerkbar).
• Feinabstimmung: Fliege aus Normalfluglage einen gezogenen Looping mit ca. 50m Durchmesser. Dabei das Gas auch in der Abwärtspassage stehen lassen, damit beim Abfangen eine ordentliche g-Belastung auftritt. Lässt das Modell nach dem Looping den rechten Flügel hängen ⇒ Ausschlag HR-Blatt rechts größer als links? Gewicht am Randbogen des linken Flügels anbringen.

Nun kommt der dynamische Balance-Test bei höheren g-Lasten. Fliege aus größerer Höhe mehr als 3 sec im Leerlauf senkrecht abwärts und ziehe mit einer engen Kurve in die Horizontale (Achtung: Vorher müssen die Flächen wirklich gerade ausgerichtet sein!). Beobachte, ob die Fläche nach dem Abfangmanöver immer noch waagrecht ausgerichtet ist, oder ob eine Fläche hängt.

Teste auch einen engen Looping aus der Rückenfluglage. Wenn sich nun die Flugbahn in die entgegengesetzte Richtung wie in den Tests vorher verändert (z. B. jetzt nach links, während sich vorher die Flugbahn nach rechts veränderte), dann ist definitiv eine Flügelhälfte schwerer. (⇒ Korrektur mit Blei im Flügel oder beim HR-Ausschlag eines Blattes).
 

3. Motorzugachse

Man hört und liest sehr verschiedene Ideen, wie sich die Fehlersymptome äußern und wie man sie beheben kann – aber einfach dargestellt, hängt das Modell im senkrechten Steigflug nur am Propeller und die Kraftzugachse des Motors (⇒ Motorseitenzug und Motorsturz) kontrolliert den senkrechten Flug. Fliegt das Modell nach rechts oder links  oder Richtung Kabinenhaube oder Fahrwerk?

 Anmerkungen:

• Den Seitenzug so lange mechanisch korrigieren, bis das Modell bei Vollgas senkrecht steigt.
• Diese Abstimmungen sind zu wiederholen, wenn man die Propellergröße (Durchmesser und Steigung) ändert. Eine Veränderung von 2-Blatt zu 3-Blatt Prop verlangt auch größeren Motorseitenzug.
• Sollte das Modell bereits im Übergangsbogen aus der ursprünglichen Richtung drehen, dann prüfe auf unterschiedliche HR-Ausschläge oder nicht-synchrone Bewegung der 2 HR-Servos/Asymmetrie/Gewichtsunterschiede der Flächenhälften/unterschiedliche Trägheitsmomente der Flächenhälften (⇒ einseitig Blei zugeben)/Gestänge-Elastizität.
• Hier eine Hilfe des australischen F3A-Meisters Paul Goldsmith: Wenn das Modell erst nach 200m senkrechtem Steigflug eine Flugbahnabweichung zeigt, benutze erstmal SR-Trimmung. Messe diesen SR-Trimmausschlag in Winkelgrade, teile den Wert durch 2 und stelle entsprechend soviel Motorseitenzug am Motorträger ein. Beispiel: Eine SR-Trimmung von 2 Grad benötigt eine Motorseitenzugkorrektur von 1 Grad.

⇒ Anflug wie bei Test „Motorseitenzug“, aber ohne ¼ Rolle.

 Anmerkungen:

• Den Motorsturz so lange mechanisch korrigieren, bis das Flugzeug senkrecht steigt - erst dann die Tests beenden.
• Weiterer Check: Im Horizontalflug schlagartig das Gas rausnehmen – Modell sollte die Flugbahn beibehalten und nur leicht sinken.

Höre mit den Justagen erst dann auf, wenn das Flugmodell 300m ohne Flugbahnabweichung senkrecht nach oben steigt.
 

4. Einstellwinkeldifferenz (EWD)

Sobald das Modell einen senkrechten Steigflug ohne Abweichungen von der Ideallinie fliegt, ist es an der Zeit, den senkrechten Sturzflug einzustellen. Aus einer Höhe von 300 bis 500m fliegen wir senkrecht nach unten und beobachten, ob sich die Flugbahn zum Cockpit oder zum Fahrwerk hin ändert. Da hier der Motor im Leerlauf betrieben wird, wirken sich im Wesentlichen nur die Schwerpunktlage und die EWD aus. Test mehrfach fliegen, auch aus verschiedenen Flugrichtungen.

⇒ Anflug in „Normalfluglage“ aus 300-500m Höhe; Flügel waagrecht; Motor-Leerlauf – drücke in senkrechten Sturzflug.

 Anmerkungen:

• Vor den Tests kann man einen Sendermixer „Motorleerlauf > HR-Tiefe (1%)“ bei Offset 66% (= ¼ Gas) vorbereiten und dann in den Tests die %-Zahl verändern.
• In diesem Manöver wird die Flugbahn nur durch die EWD beeinflusst (nicht durch Motorzugachse, da Motor im Leerlauf - und auch nicht durch ein Moment bzgl. Schwerpunkt und Auftriebsangriffspunkt).
• Mit dem justierten Sendertrim wird das Modell im Geradeausflug leicht steigen oder sinken – jetzt nicht beachten!

 
5. Querruder-Differenzierung

Jedes mal, wenn das Flugzeug rollt, erzeugt das nach unten ausschlagende QR mehr Widerstand als das nach oben ausschlagende QR. Bei modernen Kunstflugmaschinen mit symmetrischen Flügelprofilen ergibt sich dabei nur eine sehr kleine Kräfteungleichheit. Der größere Widerstand am nach unten ausschlagenden QR bewirkt, dass sich das Flugzeug um die Hochachse bewegt. So passiert es, dass das Flugzeug nach links giert, während man nach rechts rollt. Dies ergibt eine „eiernde“ Rolle – Ziel aber ist es, eine Rolle, „wie an der Schnur gezogen“ zu fliegenfliegen – und das nicht nur waagrecht, sondern auch senkrecht aufwärts oder abwärts.

⇒ Anflug in Normalfluglage „über den Kopf“ in 20m Höhe – ziehe dann in einen 45°-Steigflug mit direkter Blickrichtung auf das Leitwerk. Mache dann eine ½ Linksrolle mit vollem QR-Ausschlag und beobachte die Flugbahn.

Anmerkungen:

• Teste die QR-Differenzierung auch mittels Rollen im Geradeausflug:
  Fliege in Normalfluglage in ca. 50m Höhe bei 50-75% Gas horizontal von rechts nach links an. Fliege hintereinander drei Rechtsrollen, die zusammen ca. 6 bis 9s dauern. Hebt es den Flieger beim Rollen in Richtung des Ausschlags aus, so braucht er Differenzierung in diese Richtung, weil das nach unten ausschlagende Querruder zu viel Auftrieb bringt. Taucht er gegen den Ausschlag ab, bringt das nach oben laufende Querruder zu viel Abtrieb und muss ausschlagsmäßig reduziert werden.
• Teste die QR-Differenzierung auch im senkrechten Steig- und Sturzflug:
  Wird das Modell nach links versetzt, dann links mehr Querruderausschlag nach oben geben; wird das Modell nach rechts versetzt, dann rechts mehr Querruderausschlag nach unten geben.

Nach einer Änderung der QR-Differenzierung ist die HR-Trimmung neu zu erfliegen, da die EWD und der Motorsturz auch darauf Einfluss haben!

Kopple dieses Flugmanöver (45°-Steigflug, ½ Rolle) gleich mit einer Überprüfung der Schwerpunktlage für nicht 3-D Modelle. Fliege hierzu nach der halben Rolle im Rückenflug den 45°-Steigflug weiter und beobachte, wie viel Tiefenruder gebraucht wird. Bei nur „etwas Tiefenruder“ zur Aufrechterhaltung des 45°-Fluges ist die CG-Lage in Ordnung. Falls „mehr Tiefenruder“ benötigt wird, sollte der Schwerpunkt weiter zurückverlegt werden (Achtung: immer nur mit kleinen Schritten arbeiten, z.B. 5mm, und dann erst wieder testen!).
 

6. Messerflug-Kopplungen

Fast alle Kunstflugmaschinen zeigen ein gewisses Koppeln von Gieren um die Hochachse, Nicken (engl. Pitch) um die Querachse und Rollen um die Längsachse. Flugzeuge, wie z. B. die CAP 232 oder die Extra 300S, zeigen bei SR-Einsatz eine Flugbahnveränderung Richtung Fahrwerk, während einige Mitteldecker, wie beispielsweise die Extra 260 oder die Edge 540, eine Flugbahnveränderung Richtung Kanzel zeigen. Es kann (aber muss nicht) gleichzeitig auch zu Rollkopplungen kommen.

Wir werden versuchen, diese Kopplungen über Sendermischer bestmöglich zu eliminieren – und tun dies für unsere „normale Marschgeschwindkeit“, also ca. 50-70% Vollgas. Unbedingte Voraussetzung ist, daß die Schwerpunktlage schon richtig erflogen und justiert wurde.

Für die Testflüge wird das Modell in den Messerflug gerollt und mit dem Seitenruder die Flughöhe gehalten. Versuche dabei, die Flugbahn mit dem Höhenruder gerade (hier links/rechts) zu halten. Merke Dir ungefähr, wie viel Seitenruder und Höhenruder-Knüppelausschlag gebraucht werden. Programmiere dann einen Mixer SR ⇒ HR für die eine Seite des SR-Ausschlags. Starte mit 10% Mixanteil asymmetrisch und teste, ob das zu wenig oder zu viel war. Wenn zuviel, dann halbieren auf 5% - wenn zu wenig, dann vergrößern auf 15%, und so weiter. Wenn der richtige Wert erflogen ist, teste und programmiere die andere Seite des SR-Ausschlags. Der Offset des Mixers liegt dabei in der SR-Knüppelmittelstellung. Da die Mixanteile nicht linear sind, benutze ich bei der mc-24 einen Kurven-Mixer und setze zuerst die Endpunkte für SR-Knüppel links bzw. rechts. Danach werden aus diesen drei Punkten auf jeweils halbem Weg (also ½ SR-Ausschlag links bzw. rechts) noch Mixpunkte gesetzt und erflogen, so dass wir jetzt eine 5-Punkt Kurve erhalten.

Nachdem das geschafft ist, wird ein ähnlicher Mixer SR ⇒ QR (in diesem Fall kann es ruhig ein Linear-Mixer sein) programmiert, um das Rollen im Seitenrudereinsatz zu kompensieren. Starte hier mit 5% Mixanteil und halbiere gegebenenfalls bzw. vergrößere auf 8%, und so weiter.

⇒ Fliege in ca. 50m Höhe bei 50-75% Gas aus der horizontalen Normalfluglage in die Messerfluglage (QR links – SR rechts) und halte die Höhe mit dem Seitenruder. Bei Problemen sofort mit einer ¼ Rolle zurück in die Normalfluglage!

Anmerkungen:

• Fliege den Test auch auf der anderen Seite (QR rechts – SR links halten) und setzte die Mixer entsprechend auf der anderen Seite der SR 0-0 Linie.
• Wenn Modell auf „tief“ geht (zu den Rädern hin) könnte auch das HLW zu hoch in Bezug auf die Flächenlinie sein!
• Wenn es in beiden Tests nach (C) pitched, dann beide QR 0-0 Position um zwei Umdrehungen nach oben stellen (Up-trim).Wenn es in beiden Tests nach (D) pitched, dann beide QR 0-0 Position um zwei Umdrehungen nach unten stellen.

Anmerkungen:

• Fliege den Test auch auf der anderen Seite (QR rechts – SR links halten) und setzte die Mixer entsprechend auf der anderen Seite der SR 0-0 Linie.
• 2. Test für Überprüfung der V-Form: Geradeausflug mit Vollgas gegen den Wind, dann SR-Ausschlag – wenn Rolltendenz in SR-Ausschlagsrichtung, dann ist die V-Form zu groß.

 
7. Motor-Leerlauf

Ja, da liest Du richtig. Die Motor-Gaseinstellung ist für einen ruhigen Flug genauso wichtig, wie die anderen Justagen. Ich benutze an meiner mc-24 die Kanal-1 Kurve (oder Gaskurve), um die Motorreaktion auf meine Knüppelveränderungen so linear wie möglich zu machen. Mit jedem Klick des Gasknüppels Richtung Vollgas möchte ich eine Drehzahländerung hören. Die meisten Verbrennungsmotoren haben eine nichtlineare Vergaserkennlinie – und dazu kommt noch, dass sich Methanoler anders verhalten als Benziner und 2-Takter anders als 4-Takter. Einige Typen scheinen die größte Leistung in den ersten 50% der Vergaserstellung (also zwischen Leerlauf und Halbgas) zu entwickeln – dieses erfordert als Kanal-1 Kurve anstatt einer 45°-Linearität (0=Leerlauf; ½ Knüppel = Halbe Vollgasdrehzahl) eine flache Kurve zwischen Leerlauf und 1/3 Gas, die dann später steiler ansteigt. Der OS FS120 SP Super Charger z.B. verlangt aber ein steiles Ansteigen der Kurve im unteren Drehzahlbereich. Zu Anpassung der entsprechenden Werte benötigt es etwas Einstellarbeit mit laufendem Motor. 

Als Startwerte für die Einstellungen möchte ich hier Werte der mc-24 angeben (Leerlauf ist bei Knüppelstellung -100% mit einem Output von –100% bis hin zu Vollgas mit Knüppelstellung +100% und einem Output von +100%).

Wer keinen eigenen Gasmixer im Sender hat, kann entweder eine negative Expo auf den Gaskanal konfigurieren oder einen Kurvenmixer Gas ⇒ Gas setzen.

 
8. Gaskopplungen auf QR und/oder SR

Einige Modelle zeigen Kopplungen von Gas auf Querruder (QR) und/oder Seitenruder (SR), da meistens die betroffenen Flugzeugachsen „Längsachse“ (= Rollen) und „Hochachse“ (= Gieren) für die Marschgeschwindigkeit (siehe 1. Erste Flüge) eingetrimmt sind. Beide betroffenen Modellachsen haben einen sehr starken Einfluß auf Flugbahnabweichungen über die Höhe der virtuellen Flugraumbox – bereits ein Gierfehler von 3 Grad macht über die Flugboxhöhe von ca. 250 m bereits eine Drift von 13 m aus!

Teste zuerst die Längsachse - teste beide Versionen:

• Steige in große Höhe, so daß Du ca. 500 m nach unten hast. Gehe dann genau gegen den Wind in einen senkrechten Abwärtsflug bei Motorleerlauf so daß Du das Flugmodell von der Seite siehst und beobachte sehr genau, ob Dein Modell dabei etwas rollt - viele Kunstflugmodelle rollen dabei etwas nach rechts. Setze zur Kompensation einen Kurvenmischer von GAS ⇒ QR (links) mit einem Offsetpunkt bei Marschgeschwindigkeit (ca. 70% Gas). Jetzt hast Du eine Gerade zwischen Offsetpunkt und Endpunkt (Leerlauf). Teste später noch ein oder zwei Zwischenpunkte des Kurvenmischers.
• Die zweite Version ist, beim waagrechten Überflug gegen den Wind schlagartig auf Leerlauf zu drosseln und zu beobachten, ob das Modell etwas rollt.

 9. Ruderausschläge und Trimm-Reduzierungen

Falls nicht schon während des bisherigen Einfliegens die Ruderausschläge angepasst wurden, ist es nun nötig, dies vor Abschluss des Einfliegens durchzuführen. Rollen, Loopings, Turns und Snaps fliegen, beobachten und justieren.

Nach dem Einfliegen und Eintrimmen des Modellflugzeuges ist es sinnvoll, die Trimmwege für HR und QR auf z. B. 50% zu reduzieren (mc-24 Code31). Dadurch wird ein „Übertrimmen“ vermieden und das Modell reagiert wesentlich weicher auf eine Verstellung der Trimmhebel.

10. Andere Tipps und Tricks (zum Ausprobieren)

Die hier beschriebenen Kniffe sind leichte Modifikationen der oben beschriebenen Einstellungen, die ich als „persönliche Präferenz“ benutze: