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Fotoflug – ZEUG

Und nun lernt das Teil fliegen

Jens Arndt

Fortsetzung von: Servoelektronik lernt fotografieren.

Zu einer Fotoflug – KAMERA gehört ein gutes Fotoflug – ZEUG. Damit macht man jede größere Wiese zu seinem Spielplatz. Nachdem die verschiedenen Kameras in unterschiedliche Modelle ein- bzw. angebaut wurden und auf diversen Modellflugplätzen in der näheren und weiteren Umgebung geflogen wurden, hier nun eine Zusammenfassung der Eigenschaften, die ein gutes Fotoflugzeug aufweisen sollte:

  • Das Modell sollte möglichst klein und leicht sein, damit es im zusammengebauten Zustand problemlos im PKW auf der Rückbank, im Kofferraum oder auf der Hutablage transportiert werden kann.
     
  • Es darf aber auch nicht zu klein sein, denn es soll beim Fliegen gut gesehen werden, damit der Pilot die Fluglage erkennen kann. Außerdem muss da genug Platz für die Kamera sein.
     
  • Leicht? Hatte ich schon erwähnt. Einfach zu fliegen muss es sein, denn man benötigt zum Fotoflug noch eine ganze Menge graue Zellen zusätzlich für das Fotografieren. Eine geringe Flächenbelastung ist wünschenswert, die eine moderate Fluggeschwindigkeit ergibt. Die besten Bilder macht man nun mal bei niedriger Geschwindigkeit, das ergibt weniger verwischte, verwackelte oder verzerrte Bilder. Außerdem ist eine geringe Landegeschwindigkeit vorteilhaft, da außerhalb von Modellflugplätzen die Erdoberfläche nicht immer und überall für Start und Landung von Modellflugzeugen vorbereitet ist.
     
  • Robust und reparaturfreundlich steht also auch auf der Wunschliste.
     
  • Leistungsstark? Schnell? Wendig? Hohe Steigleistung? Ja, unbedingt !!! Wenn man außerhalb der üblichen Plätze fliegt, steht häufig eine Baumgruppe, Buschwerk oder was auch immer im Weg. Eine Maschine mit starkem Motor und der Fähigkeit, auf einer Briefmarke zu wenden ist da eindeutig im Vorteil.

Ihr habt so ein Flugzeug? Oder Ihr kennt jemanden, der so eins hat?

HALTET IHN !!! Denn er hat gegen physikalische Gesetze verstoßen.

Es bleiben genau 4 Alternativen:

  1. Ein vorhandenes Modell, das ein großes und starkes Flugzeug ist, wird mit mindestens einer hochwertigen Kamera ausgerüstet. Damit kann man viele schöne und technisch einwandfreie Fotos schießen. Viel weiter kommt man damit aber nicht. Und wenn man es doch versucht, dann kosten die Bilder etwa so viel wie das Flugzeug, weil die Maschine die Landung nicht überstanden hat. Ihr wisst schon, außerhalb von Modellflugplätzen ist die Erdoberfläche nicht immer und überall für die Landung von Modellflugzeugen vorbereitet.
     
  2. Das genaue Gegenteil, möglichst klein, leicht, einfach und damit leider auch leistungsschwach. Was dann bedauerlicherweise auch für die Kamera zutrifft. Hochwertige und damit schwere Technik wird so ein Modellchen nicht transportieren können. Aber mit so einem Slowflyer wird man auf jeder größeren Wiese fliegen und knipsen können. Technisch anspruchsvolle Luftaufnahmen wird man hier nicht erwarten dürfen, aber die Anzahl der möglichen Motive ist unendlich groß. Man wird sich nur vor dem Wind in acht nehmen müssen, der das Fliegerchen in die nächste Baumgruppe pusten möchte.
     
  3. High – Tech: Hochwertige bürstenlose Motoren und Lipo-Akkus. Klein, leicht und mit dem entsprechenden Leistungspotential. Für den senkrechten Steigflug. Und ein Modell, genau für die Anforderungen des Fotofluges konstruiert. Wenn es sein muss wendig wie ein Hochleistungs-Kunstflugzeug und ansonsten narrensicher und einfach zu steuern wie ein Anfänger-Elektrosegler. Es dürfte in etwa die Größe eines Pylon-Racers haben, müsste aber leichter sein und besser segeln können. In der heutigen Zeit und mit der heute zur Verfügung stehenden Technik dürfte es kein Problem sein, diesen Flieger zu entwickeln oder ein vorhandenes Modell zu modifizieren, die Kamera mit inbegriffen. Und nun greifen wir, jeder für sich, zur Brieftasche, zählen das wenige Geld und fragen uns: Können wir uns so einen Supervogel leisten?
     
  4. Der Kompromiss: Ein Modell, das von jedem etwas hat, keine hundert Stunden Bauzeit verschlingt und nach Möglichkeit nicht zu teuer wird. Ein Fast-Fertig-Flieger sollte es sein. Robust und reparaturfreundlich. Also ein Teil aus Formschaum. Mit Kollektormotor und NiMH-Akkus. Nicht eben berauschend, aber ausreichend für den Job.


Ein Modell, das viele Punkte der Wunschliste erfüllt ist der Space Scooter von Multiplex. Ein Formschaumteil im 80 mal 80 Zentimeter-Format. Gerade eben groß genug. Der Rumpf nimmt eben so, mit ein paar Umbauten die Kamera auf. Sie wird, genau wie der Flugakku, einfach von außen in eine Vertiefung im Rumpf gedrückt und klemmt dort fest. Und dieses Material, dieses Elapor, ist stabil und zäh genug. Bis zu diesem Tag habe ich diesen Flieger nicht klein gekriegt. Und das will bei mir was heißen.

Ein Modell, das viele Punkte dieser Wunschliste erfüllt, ist der Space Scooter von Multiplex. Ein Formschaumteil im 80 mal 80 cm-Format. Gerade eben groß genug. Der Rumpf nimmt nach ein paar Umbauten die Kamera auf. Sie wird, genau wie der Flugakku, einfach von außen in eine Vertiefung im Rumpf gedrückt und klemmt dort fest. Das Material, dieses Elapor, ist stabil und zäh genug. Bis zu diesem Tag habe ich diesen Flieger nicht klein gekriegt. Und das will bei mir was heißen.

Oh, der Leser könnte den Eindruck bekommen, hier wäre ein so genannter „Wildflieger“ unterwegs. Bin ich aber nicht. Ich bin über 10 Jahren „ordnungsgemäß“ in einem Verein organisiert und damit auch versichert. Das ist wichtig. Einschließlich der in diesem Fall notwendigen Zusatzversicherung. Ich will jetzt nicht damit anfangen: „Jedem kann mal passieren …“ Ich bereite mich gut vor, vermeide unnötige Risiken und hoffe ansonsten auf das Beste.

Doch nun zurück zum Modell: Es wird in einem Versandkarton geliefert, der auch später noch zur Aufbewahrung und zum Transport dienen kann. Ich finde, das ist eine gute Idee. An einem Nachmittag wird es laut Anleitung zusammengebaut, es bleiben keine Fragen offen, es gibt keine Probleme. Die Gesamtkosten zusammen mit zwei Servos, einem Drehzahlsteller und einem Akku, einschließlich Versand betragen 120 Euro und 90 Cent. Der Erstflug war absolut einfach, ohne alle Probleme oder Überraschungen. Und, um ehrlich zu sein, das habe ich auch nicht anders erwartet.

Die Steigleistung blieb jedoch etwas hinter meinen Erwartungen zurück, das stellt aber kein Problem dar, wenn beim Start etwa 100 m freies Feld zur Verfügung stehen und ein Start gegen den Wind möglich ist. Den Anfängerfehler, hektisch am Höhenruder zu ziehen, quittiert das Modell mit einem Sturz auf die Nase. Besser ist, es einfach gleiten zu lassen, das Modell zurück zu holen und es noch einmal zu versuchen. Man kann auch einen Looping fliegen. Wenn bei Vollgas und 10 m Bahnneigungsflug ausreichend Geschwindigkeit aufgenommen wurde, wird er sogar schön rund. Rückenflug ist ebenfalls möglich, nur etwas wackelig. Alles in allem ein Fast-Fertig-Flieger aus der Schachtel eben. Man bekommt genau das, was in dieser Klasse so üblich ist, nicht viel mehr, aber auch nicht weniger.

Doch auf dieses Flugzeug wartet noch ein Job. Es muss zusätzlich eine bis zu 90 g schwere Kamera tragen, es muss schneller und höher steigen können und es sollte den Vollkreis mit einem Durchmesser fliegen können, der maximal halb so groß ist wie jetzt. Allerdings ist die Hobbykasse fast leer, viel dürfen die Änderungen also nicht kosten.

Ich habe mit den Querrudern angefangen. Die Anlenkung der Ruderhörner vom zweiten Loch (laut Montageanleitung) weiter nach innen, auf das erste Loch geändert. Der Hebelarm wird damit verkleinert, der Ruderausschlag somit vergrößert. Die Rollrate hat sich so erheblich verbessert. Die auf Druck belastete Anlenkung zwischen Servo und Ruderhorn verbog sich bei jeder Ruderbewegung. Eine starrere Verbindung würde das entsprechende Querruder noch ein wenig höher drücken und so die Querruderdifferenzierung verbessern helfen. Dann ginge das Modell noch besser durch engere Kurven. Diese Gestänge habe ich mit zwei Stückchen Kohlefaserstab versteift und beides, Stab und Draht, mit Schrumpfschlauch überzogen und eingeschrumpft. Allerdings bedarf es jetzt einer höheren Konzentration im Fotoflug, die Tragflügel entsprechend der Situation auszurichten. Gelegentlich will ich mir einen kleinen, leichten Flächenkreisel kaufen. Ich schätze, danach gibt es bezüglich Querruder nichts mehr zu meckern.

Das Höhenruder befindet sich wieder im Originalzustand. Veränderungen haben da nichts gebracht.


Der Antrieb ist für dieses Modell im Originalzustand und an einem windstillen Tag ausreichend.

Der Antrieb dieses Modells befindet sich ebenfalls im Originalzustand und ist für windstille Tage ausreichend. Er besteht aus einem 7-zelligen Akku, Rondo-400 Drehzahlsteller, Speed-400 mit einem einfachen Stirnradgetriebe und einem Propeller mit etwa 9 bis 10 Zoll Durchmesser. Warum mein Getriebe ohne die geringste Spur eines Schmiermittels montiert wurde und warum die Befestigungsschrauben locker waren, werde ich wohl nie verstehen.

Ich brauchte aber mehr Power. Die Akkugröße ist auf 7 Zellen 1100 mAh Nickel- Metallhydrid limitiert. Unter anderem wegen des Gewichts. Die Energie soll für 6 Minuten und 30 Sekunden Flug ausreichen. Das ist die Zeit, die ich durchschnittlich benötige, um 40 Bilder zu schießen. Das ist das Fassungsvermögen des Bildspeichers der Kamera. Ein 400er mit Getriebe ist erst einmal nicht schlecht. Es gab mal eine Zeit, vor den bürstenlosen Motoren, da wurden auch größere Modelle als der Space Scooter mit diesem Antrieb als ausreichend motorisiert betrachtet. Anders ausgedrückt: Auch nach Einführung des Strahltriebwerkes in den Flugzeugbau hat man noch viele gute Flugzeuge mit Kolbenmotoren gebaut. Und man tut das noch bis heute. Der Motor bleibt also erst einmal drin. Er bekommt aber zusätzlich einen Statorring.

Und dann habe ich dem Motor zusätzlich Luft verschafft. Das Ding steckt in diesem Kunstschaum und ist daher perfekt thermisch isoliert. Okay, bei der geringen Leistungsaufnahme für diesen Spielzeugpropeller mag das gehen. Also auf der einen Seite eine ordentliche Lufthutze, auf der anderen Seite ein besserer Auslass und in der Mitte mehr Platz für die Luftzirkulation.

Das nächste Problem ist die Motorbefestigung. Diese ist, ganz im Gegensatz zum Rest des Fliegers, zu schwach dimensioniert. Ein paar Stürze auf die Nase und der Motor hatte in dem Schaum keinerlei Halt mehr. Bei der Instandsetzung kann man die Werte von Seitenzug und Motorsturz nur noch raten. Das finde ich nicht gut, da fehlt ein richtiger Motorträger. So bald das Modell das nächste Mal auf die Nase gefallen ist und repariert werden muss, hole ich das nach. Ein richtiger Motorträger muss her, am besten aus 2 mm Buchensperrholz oder zur Not auch aus 3 mm PVC. Außen erhält er die Konturen vom Rumpf, innen werden die Konturen von Getriebe, Motor und Steller aus dem Material gesägt, Platz für die Luftzirkulation lassen und den Antrieb in den Motorträger einkleben. Dieses Teil wird in den Rumpf eingeklebt und dann könnte man noch den Deckel um 2 bis 3 mm dünner machen. Der sollte auch einige nicht so erfolgreiche Landungen aushalten. Außerdem wird eine größere Luftschraube andere Werte für Sturz und Zug erfordern. Das will ich dann gleich berücksichtigen.

Eine größere Luftschraube ist, da der Akku erst einmal in der Größe limitiert ist und der Motor weiter verwendet werden soll, der einzig gangbare und preiswerte Weg zu mehr Antriebsleistung. Ja, das geht. Wichtig ist nur, dass der Motorstrom nicht zu hoch steigt und der Motor nicht zu heiß wird. Ich überspringe mal schnell ein paar Berechnungen und komme gleich zur Faustformel. Wenn ein Akku mit 1000 mAh nach 6 Minuten Laufzeit leer ist, dann lag der durchschnittliche Motorstrom bei etwa 10 Ampere. Das ist ein Wert, den ein Speed-400 noch verkraften kann. Okay, ich gebe es ja zu: Bei anderen Modellen bin ich erheblich sorgfältiger und vorsichtiger vorgegangen. Aber da hat ja auch allein der Motor mehr gekostet als in diesem Fall das ganze Flugzeug, Empfänger und Kamera mit eingerechnet.

Nach ein paar Testflügen war die originale Spielzeugluftschraube kaputt. Eine einzige Bodenberührung bei laufendem Antrieb reichte dazu aus. Aus meinem Bestand an gebrauchten Klappluftschrauben habe ich als entbehrlich aussortiert: Aeronaut CAM Carbon 10 x 8 Zoll und 10,5 x 8 Zoll und, nun ja, 13 x 7 Zoll Folding Prop, der mit den ganz schmalen Blättern. Was nun kommt, ist Improvisation und sollte nicht unbedingt nachgemacht werden. Aber jeder kennt das. Die benötigten Teile sind gerade mal nicht greifbar. Also findet man eine andere, kurzfristige Lösung. In diesem Fall war das HM-Mittelstück aus Aluminium mit passendem Spinner vorübergehend nicht lieferbar. Um das Plastik-Mittelstück weiterhin verwenden zu können, wurden die Luftschraubenblätter an der Aufnahmebohrung von 8 mm auf 4 mm herunter geschliffen. Beim ersten Testflug mit der so angepassten 10 x 8 Zoll Klappluftschraube hat diese sich gleich in der ersten Minute bei laufendem Motor verabschiedet. Auf Grund der Unwucht demontierte sich die Antriebseinheit von selbst. So schnell, wie die Desintegration fortschreitet, kann man den Motor gar nicht abschalten. Es folgte eine Notlandung und eine längere Suche nach den verstreuten Einzelteilen. Der zweite Satz Luftschraubenblätter wurde dann mit zwei durchgehenden M2 Schrauben und selbst sichernden Muttern befestigt. So viel zum Thema Improvisation.

Die Luftschraubengröße 10,5 x 8 Zoll passt ganz gut zu dem Modell und die Antriebsleistung ist auch ausreichend für den Fotoflug. Der Steigwinkel ist aber leider immer noch etwas flach. Nach etwa 20 Flügen ist ein Blatt an der abgeschliffenen, dünnen Stelle zerbrochen. Siehe Improvisation. In Kombination mit einem Aluminium-Mittelstück möchte ich diese Luftschraube aber als gute Alternative zu dem originalen Spielzeugpropeller empfehlen. Zusätzlich könnte ein Antriebsakku mit 8 statt 7 Zellen noch eine Verbesserung bringen …

Der 13 x 7 Zoll Folding Prop hat ein besonders dünnes, schmales und damit widerstandsarmes Blattprofil. Sonst hätte ich diese Dimension niemals für diesen Test benutzt. Diese Luftschraubengröße 13 x 7 belastet Motor und Getriebe bis an deren Grenze und ist auch ganz bestimmt nicht gut für die Lebensdauer der Antriebseinheit. Der Motor erwärmt sich stärker und sollte zwischen zwei Flügen mindestens 15 Minuten abkühlen. Der Verschleiß am Getriebe ist nach etwa 50 weitern Flügen deutlich sichtbar, ich schätze aber, dass die Zahnräder noch mindestens 100 weitere Flüge halten werden. Okay, das ist ein Wert, mit dem ich leben kann. Es ist ein preiswertes Flugzeug, das für eine spezielle Aufgabe modifiziert wurde. Eine hohe Lebenserwartung war von Anfang an nicht vorgesehen. Um den Verschleiß in vernünftigen Grenzen zu halten, wird nur bei Start und Steigflug die volle Leistung eingesetzt. Für den Horizontalflug genügt etwa Halbgas. So pendelt sich die Flugzeit auf etwa 7 Minuten ein. Das ist Zeit genug für die Fotos.

Der Schwerpunkt ist in der Montageanleitung mit 100 mm ab Tragflügelvorderkante angegeben. Er ist gut gewählt und sollte auch durch den Einbau der Luftbildkamera nicht verändert werden. Eine SLIM CAM 3000 mit den Abmessungen 80 x 40 x 20 mm und einem Gewicht zwischen 80 g und 90 g findet ihren Platz im Rumpf, knapp hinter dem Schwerpunkt unter dem linken Tragflügel. Etwa dort, wo eigentlich der Empfänger sitzen sollte. Der kommt dann dorthin, wo Platz für ein optionales Seitenruderservo reserviert war, einen Teil der Antenne kann man dann leicht in dem für den Bowdenzug vorgesehenen Kanal verlegen… Um das Gleichgewicht zu erhalten, muss der Akku weiter nach vorne. Der Akkuschacht wurde bis 2 cm über die Tragflügelvorderkanten hinaus verlängert.

Die notwendigen Schnitte im Werkstoff Elapor lassen sich problemlos mit einem scharfen Cuttermesser setzen. Die Öffnungen und Änderungen immer ein paar Millimeter kleiner wählen, damit das flexible Material Akku und Kamera gut festklemmt. Die Öffnung für die Kamera schneidet man so zu, dass die Optik in einem Winkel von etwa 10° nach unten weist. Sonst hat man zu viel Tragflügel auf den Bildern.

So weit, so gut. Wenn Ihr es auch einmal versuchen wollt, abseits von Modellflugplätzen, auf größeren Wiesen Fotoflug zu betreiben, hier noch einige WICHTIGE Dinge, WICHTIG in GROSSEN BUCHSTABEN :

  • Niemals, niemals, niemals ohne Modellflug-Haftpflichtversicherung !!!
     
  • Das ist nichts für Anfänger, die einwandfreie Beherrschung des Modells, auch und besonders in Grenzsituationen, ist absolut notwendig.
     
  • Die Zustimmung des Grundstückseigentümers ist erforderlich.
     
  • Wenn Ihr Euch nicht sicher seid, verzichtet vorerst auf diesen Flug und versucht es erst einmal auf einer größeren Wiese oder bei weniger Wind.

Ein kleiner Tipp noch:

Sollte doch einmal ein Baum oder Busch im Weg gestanden haben, bei fast jeder Feuerwehr kann man sich so genannte Einreißhaken ausborgen. Bei der von mir bevorzugten Feuerwehrwache ist das sogar noch kostenlos. Diese Teile passen zerlegt in den PKW und reichen je nach Ausführung 4 bis 6 und maximal 8 m hoch.


Teil 1: Servoelektronik lernt fotografieren - Kamera–Auslöser im Eigenbau

Stand: 14.03.2007