Wie baut man trotz 65000-Limit eine Rakete
Wie baut man trotz 65000-Limit eine Rakete
Hallo,
wie angekündigt lege ich jetzt weitere Karten auf den Tisch die man bei den Regeln bedenken sollte. Möglicherweise gibt es wieder das große Geschrei der Verbrennerfraktion, auf jeden Fall wird aber klar warum e-Modelle nach den momentanen Regeln NICHT langsam sind - es ist eben alles Abstimmungssache.
Elektromotoren haben auch die Eigenschaft, im Flug höher zu drehen als am Boden. Der Effekt ist deutlich geringer ausgeprägt als bei Verbrennungsmotoren, aber auch vorhanden. Ich beschreibe hier, wie sich das für ein Setup nutzen lässt.
Kurzfassung:
E-Motoren haben eine spezifische Drehzahl, die nur minimal von der Last, im wesentlichen aber von der Spannung abhängt. Dennoch kann man diese gringe Lastabhängigkeit nutzen. Man sucht ein Setup, bei dem am Boden (hohe Last) der Wirkungsgrad des Motors in den Keller geht - der Strom steigt, die Drehzahl sinkt. In der Luft, bei geringerer Last steigt der Wirkungsgrad an, die Drehzahl steigt und der Strom sinkt. Verstärkt wird dieser Effekt auch noch durch die Akkuspannung, die von der Stromstärke abhängt.
Was kann man dagegen tun? NIX, ohne die falschen zu treffen.
Und nun zum konkreten Beispiel
Die Diagramme stammen aus dem Programm "Drive Calculator" www,drivecalc,de von Christian Persson, "mit erheblichen Beiträgen von Helmut Schenk und Gerd Giese". Auf diesem Weg - Danke für dieses Programm.
Gute Kandidaten für diese Art von Setup sind hoch drehende, leichte Antriebe, insbesondere die 2,5ccm-Klasse und Innenläufer. Es geht aber auch in der 4ccm-Klasse ganz gut.
Was ist das?
Als Opfer habe ich den Kontronik KORA 15/10 rausgesucht - ich kenne den eben ziemlich gut, und um zu zeigen dass es auch mit teuren Motoren geht, das angezeigte Zeug kostet an die 400€.
Die blaue Linie im Diagramm zeigt die Strom-Drehzahlkurve dieses Motors für eine vorgegebene Spannung - hier 13,81V. Geringer Strom - hohe Drehzahl, hoher Strom - geringe Drehzahl
?
Bitte nicht vergessen -
bei vorgegebener Spannung. Anders gesagt: Kleine Luftschraube bedeutet wenig Strom und hohe Drehzahl, große Luftschraube bedeutet viel Strom bei geringerer Drehzahl. So formuliert versteht man es wieder
.
Die anderen Linien sind zunächst egal.
Der grüne Punkt ist der errechnete Betriebspunkt für eine APCe 11x5,5:
Drehzahl: 11701/min
Stromstärke: 62,1A
Standschub: 2811g
Das messen wir also am Boden.
Drehzahl x Steigung <65000, den Strom wird der Motor kurzzeitig schon verkraften, und der Standschub, da wird so mancher 6,5ccm-Verbrenner blass . Aber das haben wir e-Flieger beim Start eben zur Verfügung.
Sobald der Start überstanden ist, geht die Last aber runter. Wie weit, das kann man Messen (Logger, oder nachgeladene Kapazität) oder schätzen (30%). Ein aerodynamisch sauber ausgelegtes Modell hilft hier! Und dann sieht das Diagramm ganz anders aus:
Wo sind die Unterschiede?
Zuerst - die blaue Linie ist geringfügig höher. Der geringere Strom führt zu einer besseren Spannungslage (14,21V) der Akkus, und bereits dadurch zu höheren Drehzahlen. Der Betriebspunkt der Luftschraube wandert in den Bereich der geringeren Stromstärke, und dadurch steigt die Drehzahl weiter.
Betriebsdaten im Flug:
Drehzahl: ca. 13500
Stromstärke: 37A (nur eine Schätzung)
Strahlgeschwindigkeit: 113Km/h
Das haben wir also in der Luft.
Drehzahl x Steigung = 74250, aha deshalb sind manche Elektros so schnell, obwohl sie behaupten (ab Boden) unter 65000 zu bleiben. Zum Vergleich, ein OS 25FX mit 9x5 hat bei 14500/min eine Strahlgeschwindigkeit von 110km/h
Der Strom liegt (wenn nicht, dann andes Setup suchen oder Modell aerodynamisch verbessern) bei 37A, die Kapazität von 4,4Ah reicht also.
Wie kann man dem Einhalt gebieten?
Hab ich teilweise schon geschrieben:
-> Messung der 65000 über 30sec, ein derartiges Setup raucht dabei ab.
-> Begrenzung des Standstroms auf 10C, verlangt aber nach einer A-Messung.
-> Einbeziehen der spezifischen Drehzahl des Motors in die Regel:
Beispiel: Kora 15/10, spez. Drehzahl 1130/V, 4s, also 14V, 14V*1130/V = 15800 => Max. 4Zoll Steigung erlaubt
Diskussion
Aber - gerade preiswerte und kleinere Motoren funktionieren NUR so. Verbieten wir das, so wird es beim Einstieg wieder teurer und komplizierter. Beim Abstimmen nutzt jeder diese Effekte - nur manche wundern sich warun sie so wenig Kapazität verbrauchen, andere wissen es ...
Auch die Option, die Regel zur spezifishen Drehzahl einzuführen ergibt ein Problem:
Teure, hochwertige und große Motoren kommen dabei deutlich besser weg, als kleine (2,5ccm-Klasse), preiswerte (China...) und leichte Motoren. Wer will kann ja mal mit einem Kora 25/10 (220g) rumrechnen.
Bevor jetzt jeder in den nächsten Shop surft und dieses Equippment kauft, noch ein kleiner Hinweis - die Voraussagen der Software liegen hier etwas daneben.
In Wirklichkeit darf man nicht mit einer APCe 11x5,5 sondern muss mit einer APCe 10x5 starten. Oder eine Aeronaut CamCarbon 9,5x5. Dann kürzen, bzw. mit kleineren Zwischenstücken spielen. Die Abstimmungsdrehzahl am Boden ist dann 13000, im Flug gehts weit über 14000 hinaus.
Und jetzt dürfte auch jedem klar geworden sein, warum ich mit 15C-Akkus fliege, und nicht mit 30C ...
So ich habe jetzt jede Menge "Geheimnisse" ausgeplaudert, ich will jetzt auch mal über die Tricks der übrigen Piloten was lesen. Einige hab ich auch noch auf Lager ...
Gruß,
Bernhard
, hab ich aber auch schon gemacht. 10x6 in einer 4er Kiste geht gut zur Sache, ist aber nicht der Speed Brüller, hab da meist 1000 Touren mehr drauf, bzw. gemessen 12800 an 9x6 in einer Thun mit 1500g... 4s4p Konion Power
