Fesselflug elektrisch

PeterKa

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Elektrokunstflug: Rainbow 40

Elektrokunstflug: Rainbow 40

Grau ist alle Theorie, aber hellbraun ist das Balsaholz...

Wollte hier ein elektrisches Kunstflugprojekt vorstellen. Es ist der Rainbow 40 von bfm-modellbau GbR. So ist der aktuelle Bauzustand:

IMG_1990.jpg

Ich werde hier darüber berichten wie sich daraus eine schicke Kunstflugmaschine entwickelt.. Elektrisch versteht sich. Gleichzeitig werde ich die einzelnen Schritte der Optimierung des Antriebes vorstellen. Das kann man sehr einfach treiben: Der Motor da passt genau.. Latte mach ich kleiner, viel dreht viel... und was man sonst noch so alles hört. Und dann noch die Experten (nicht ernst nehmen bitte): Den Anker habe ich mir in England wickeln lassen. Der Regler ist eine Einzelanfertigung von Castle Creations.. Die Serienregler haben nicht den nötigen Grip.. Die Akkus sind selektiert ... nach allen möglichen Kriterien LI_FE versteht sich, aus den USA versteht sich.. usw usf...

Da ich nur Wochenendflieger bin, muß ich mir solche Gedanken nicht machen. Ich will handelsübliche und preiswerte Teile einsetzen, und trotzdem ein voll kunstflugtaugliches Modell bauen. Und das geht... was zu beweisen wäre und viele andere auch schon bewiesen haben. Ich erfinde hier reineweg gar nix neu.

Mir hat diese Maschine von Anfang an sehr gut gefallen, die Silhuette kam mir bekannt vor, und in alten Heften kramend fand ich ein Modell namens "Trener" von keinem geringeren als Wolfram Metzner, das wohl Pate gestanden haben könnte.

Die Grunddaten will ich hier noch ergänzen:

Gewichte (Rohbau): Fläche 277gr; Rumpf incl. Fahrwerk und Radverkleidung: 410gr; HLW: 68 gr., Flaps: 53 gr. Cowling: 40 Gramm. Gesamt Rohbaugewicht: 848 gr. Das lässt eine Maschine zwischen 1400 und 1500 Gramm erwarten.

Abmessungen: Spannweite 1300mm; Flächentiefe: 245 mm; HLW:570 mm/ 140mm
Länge: 860 mm; Hebelarm muss ich erst ausrechen ;-)


PeterKa
 
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PeterKa

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Komponentenwahl

Komponentenwahl

Es wird jetzt -- zumindest kurzfristig - etwas komplizierter, aber ich halte mich kurz.

Zunächst schätzen wir den Leistungsbedarf (aus Stirnfläche für Geradeausflug und Gewicht für Steigflug): Dazu nehmen wir an, daß wir mir der 20 Meter Leine Rundenzeiten von 5,3 Sekunden fliegen wollen. Das macht eine Speed von ca. 85 kmH. Für den Geradeausflug benötigen wir 330 Watt und für den Steigflug 250 Watt, das besagt wir fliegen mit einem Leistungsüberschuß von ca 70%, sagen wir mal, deutlich auf der sicheren Seite. Mit ein wenig Rechnerei oder meinen Propellerdaten aus dem KUKI Blatt ermitteln wir eine Steigung der Luftschraube von 6 Zoll und einer Drehzahl zwischen 9000 und 9500 RPM.

Wir benötigen also einen Antriebsmotor der unter Last knapp 10000 rpm dreht. Gängig sind Motoren mit ca. 750 KV. Diese drehen dann mit 4 Zellen zwischen 10000 und 10500 RPM. Das pass schon sehr gut. Jetzt wäre noch die Frage zu kären, wie groß der Propeller gewählt werden muß. Da muß man dann in den Motordiagrammen herumsuchen. Für den Motor, den ich einsetzen will finde ich schnell 13 Zoll für den Durchmesser des Propellers. So ausgerüstet muß noch die Kapazität des Akkus ausgerechnet werden: Im Geradeausflug verbrauche ich 22 Ampere, im senkrechten Steigflug den Spitzenwert von 44 Ampere (sehr kurzzeitig). Für einen guten Mittelwert von 25 Ampere und eine Flugdauer von 400 Sekunden benötigen wir dann einen 4 Zeller Akku mit 2800 maH.

Dies alles liegt auf der absolut sicheren Seite. Es sind genügend Reserven vorhanden, und das Setup stellt keine sehr großen Anforderungen.

Ich fasse mal die Daten zusammen:

Modellgewicht 1500 Gramm
Spannweite 1300 mm
Dicke der Fläche 40 mm.
Rundenzeit: 5,3 Sekunden / 20 m Leine

Hierfür habe ich ausgewählt : AXI 2826/12 760 KV (Mittelklasse Motor ca 80 €) 700 Watt kurzzeitig.
Als Steller kommt jeder preiswerte Steller in Frage, der 50 Ampere verkraftet und BEC bereitstellt. Je einfacher desto besser, die eigentliche Aufgabe der sauberen Steuerung übernimmt sowieso der Timer.

Akku 4S /2800 maH Fabrikat völlig egal.

Warum kann ich mit Billigakkus fliegen ?

Weil ich die Kapazität mit großer Reserve gewählt habe, weil ich mit weniger als 10 C Dauerstrom fliege, und weil der Timer den Spannungsabfall über die Flugzeit kompensiert.

Ach ja der Propeller ist 13*6.

Das war eigentlich alles. Und deshalb habe ich mal die Komponenten Probe sitzen lassen:

IMG_1998.jpg

So angeordnet kann ich wie durch ein Wunder den Schwerpunkt exakt einhalten. Es darf gebaut werden.

PeterKa

PS: Mit diesem Antrieb habe ich ein RC Kunstflugmodell von 1700 Gramm 5 Jahre lang geflogen. Damit war sogar Hovern möglich.
 

PeterKa

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Baubeginn

Baubeginn

Endlich kann ich loslegen mit einem fürchterlichen Eingriff in das fast fertige Modell (welches ursprünglich für Verbrenner ausgelegt war):

IMG_1999.jpg

Das musste an der großen Kreissäge gemacht werden, denn die Motorträger sind aus wirklich hartem Holz. Ich gebe zu, mein Herz hat geblutet und gebibbert habe ich auch.

IMG_2000.jpg

Mit der Hamsterbacke drauf sieht es wieder etwas versöhnlicher aus.

Die Fläche muss auch noch teilweise geöffnet werden, damit der AKKU etwas Platz nach hinten hat.

So werde ich sämtliche Komponenten komplett unter der Cowling verschwinden lassen können. Bei diesem Modell wird nicht ein einziges sichtbares Kabel die Optik verhunzen. Aber das werde ich nach und nach zeigen.

Manch einer wird einwenden, daß hier ein großes Stabilitätsproblem hereinkonstruiert wurde. Ich sehe das nicht so, denn ich werde den Kraftschluß zwischen den beiden Motorträgern über den vorderen Motorspant und eine glasfaserverstärkte Hamsterbacke wiederherstellen. Die rechte Backe wird übrigens abnehmbar sein, damit der Akku gewechselt werden kann und die Komponenten zugänglich sind. Die linke Backe wird tragfähig verleimt und verharzt.

PeterKa
 

PeterKa

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So werden dann Akku und Motor platziert.

IMG_2001.jpg

Ich war bestrebt, den Akku nach hinten schieben zu können um den Schwerpunkt in Grenzen variieren zu können. Immerhin 3-4 cm Luft ist mir geblieben, mehr lag nicht drin, weil ich die Fläche wegen des Steuersegmentes nicht weiter aushöhlen konnte. Aber das sollte genug sein. Der Motorspant ist mit den Längsgurten verschraubt und hat 2 Grad Seitenzug , das ist gerade genug um den Drall zu kompensieren. Für die Einstellung des Leinenzuges ist der Leineneintrittspunkt viel effektiver einsetzbar.

Die entstanden Hohlräume werden jetzt zubeplankt. Die mitgelieferten Hamsterbacken passen nun leider nicht mehr richtig, Ich werde neue anfertigen. Aber das ist voll ok, schließlich war das Modell als Verbrenner geplant. Der Umbau ist gar nicht so kompliziert, obwohl man doch etwas nachdenken muß.

PeterKa
 
Antiebsauslegung F2B-Modell

Antiebsauslegung F2B-Modell

Hallo Peter Ka.

Ich benutze in meinem F2B-Modell auch den Axi 2826/12, aber bei mir funktioniert das nur gut mit einem 5S-LiPo und mindestens 2700 mAh. Ich erreiche die notwendige Drehzahl für die beabsichtigte Rundenzeit bei diesem Motor nicht mit 4S und der Verbrauch für 5 Min Flugzeit ist etwa 2200 bis 2400 mAh (wieder eingeladen).
Beim Axi 2826/10 funktionierte das mit einem 4S-LiPo, aber der mußte mindestens 3700, besser 4000 mAh haben, damit nach dem Flug noch die notwendigen 20 % Restkapazität im Akku waren.

Modell DIABLO von Hype, umgerüstet für Fesselflug, Propeller 12 x 6 Graupner Cam Elektro oder APC 11 x 5,5 Elektro (für beide Motoren!). Wobei mir das Verhalten mit dem 11 x 5,5 APC besser gefällt (wendiger, weniger "hunting" im Geradeausflug, insgesamt "Steuerfolgsamkeit" für mich angenehmer).

Liegen die deutlich "niedrigeren"Anforderungen bei deinem Modell an der ganz unterschiedlichen Ausführung der Modelle? Meins Vollrumpf, dickere Fläche, große Klappen - deins Brettrumpf, dünneres Profil, "weniger" Klappen?

Gruß
Willi
 

PeterKa

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Meine Auslegung basiert auf den langen Meßreihen die ich mir mit dem KUKI erflogen habe, den Du selbst mit 3 Zellen und 800 Gramm Gewicht 130 km schnell geflogen hast. Bei Geschwindigkeiten von 90 km/h liegt die Leistungsaufnahme (gemessen!) bei gerade mal 200 Watt (3 Zellen / 20 Ampere ).

Natürlich bin ich den letzten Beweis, daß das auch mit einem F2B Modell funktioniert noch schuldig, insofern sollten wir erst dikutieren wenn die Flugerfahrungen mit dem Rainbow vorliegen. Vielleicht hab ich ja noch einen Bock in meinen Überlegungen, ich will das nicht ausschließen.

Was von vielen unterschätzt wird ist der Einfluß der Dicke der Fläche, da der Stirnwiderstand die alles entscheidende Größe ist. Eine Fläche von 40 mm Höhe hat einen Leistungsbedarf von sagen wir mal 300 Watt, bei 50 mm sind das schon 360 Watt, usw. Das kann schon ziemlich entscheidend sein. Daher sollten Kunstflieger, eher dünnere Profile fliegen wenn es elektrisch vorangehen soll.

Aber wie gesagt, vielleicht liege ich daneben. Daher brauch ich einfach was an Zeit um das Teil in die Luft zu bekommen und den Beweis anzutreten, oder kleine Brötchen zu backen.

PeterKa
 

PeterKa

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Übrigens ganz nebenbei habe ich herausgefunden, warum Kunstflieger gerne mit dickeren Profilen unterwegs sind. Ich hatte diese Frage mal vor einiger Zeit hier im Forum aufgeworfen und keine Antwort erhalten, woraus ich schließen muß, daß diejenigen die das Forum lesen es nicht wissen , und die die es wissen das Forum nicht lesen... (oder daß denen mein Geschreibsel auf die Nerven geht) ;-)

Mit dicken Flächen fliegen unsere Maschinen im Geradeausflug deutlich langsamer als mit dünnen. Für den zusätzlichen Leistungsbedarf im Steigflug ist aber nicht mehr die Profildicke, sondern das Gewicht entscheidend. Da 424 ja nur eine begrenzte Leistungsänderung bewirkt benötigen Verbrennermaschinen den Bremseffekt durch die Fläche. Bei geschickter Auslegung und Kombination der Effekte können Kunstflugmaschinen auch mit sehr konstantem Speed durch die Figuren... Nur das bekommt nur der optimal hin, der immer wieder dasselbe Modell baut, denn Geometrie und Masse müssen in einem sehr balanzierten Verhältnis stehen. Auch deshalb werden Modelle die diese Eigenschaften in Perfektion besitzen immer wieder kopiert.

Bei Elektrokunstflug ist das alles nicht erforderlich, wenn die Drehzahl aktiv geregelt wird. Daher ist die Auslegung des Modells etwas weniger kritisch als bei Verbrennern, insbesondere kann man erheblich dünnere Profile einsetzen, was zur Folge hast, daß die benötigte Grundleistung geringer ist.

Das hat aber Konsequenzen. Einfach ein erfolgreiches Verbrennermodell elektrisch auszurüsten wird niemals ein optimales Ergebnis bringen.

Ich hoffe doch, daß einer der wirklichen Experten mir sagt, daß das alles Tinnef ist. Lasse mich gerne überzeugen, und das meine ich ehrlich.

PeterKa
 

pazzopilota

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hallo Peter...

hallo Peter...

Irgendwie ist das ja schon komisch, man baut eine Fernsteuerung in einen Flieger um in dann an der Leine im Kreis zu jagen... Irgendwie extrem widersprüchlich, dummerweise technisch sehr einfach... Wie gesagt, ich konnte nicht widerstehen.. Die Aussicht auf einen hovernden Kreisflieger war zu verlockend ;-)

Anhang anzeigen 1023857

So ist er startklar. Ich habe ihm auf die Schnelle noch ein Einbeinfahrwerk verpasst, etwas hocheinbeinig sieht das schon aus, dafür komme ich damit sicher vom Boden (Eigenstart). Ansonsten alles dran alles drin, 340 Gramm sind es geworden. Für den Empfänger musste ich eine Klappe in den Flügel schneiden, der Rumpf war schon Pickepacke voll mit Regler und Akku.

Etwas unschlüssig bin ich noch mit der Leinenlänge, ich fürchte die 16 Meter sind etwas zu lang. Ich denke ich werde mal mit 13 starten.

Projektname: Topolino HLRCE (HybridLeinenRcExperimental) ... Ganz im Ernst ;-)

PeterKa

PS: Ja ich weiss, das Seitenruder ist völlig über... Sieht aber nett aus..

...mal nur so am Rande "eingeworfen":

was, wenn man die Pistolensteuerung gleich als GRIFF für die Leinen hernimmt???

Dann hast du alles in einer Hand...:D:rolleyes:

ich mach´ mich gleich mal an die "Arbeit" - das muß doch funken

Holm & Rippe

Andy

jede Wette, da kömmt mir noch einer vor....
 

PeterKa

User
errmm Andy... Die Idee ist so genial :-) Bloss... wurde hier schon vorgestellt, nur für den Fall daß Du den Gang zum Patentamt vorhaben solltest ;-) Ich weiß nicht mehr wer, aber es war für die Halle vorgestellt und in einem Video gezeigt worden. Die allgemeine Meinung war: genial, aber..... Der Sender ist halt recht schwer, ein wenig hilft das Steuerrad auszubauen wie ich es gemacht habe, aber es gibt schon stramme Arme auf Dauer. Man sieht aber, daß gute Erfindungen durchaus mehrfach gemacht werden.

Nun wieder zum Rainbow: Die starre Hamsterbacke entsteht.

IMG_2003.jpg

Das Gerippe wird jetzt mit 2 mm Basa beplankt und später von innen mit Matte verstärkt. Der Übergang zur Fläche wird aus dem Vollen gearbeitet. Auf der rechten Seite ist es ein wenig komplizierter, da dort eine Wartungsklappe gebraucht wird.

Ein weiteres Schmakerl werde ich mir noch gönnen: Abnehmbare Fläche. Habs schon ausgetüftelt, damit es sicher und leicht wird. Das kommt aber später.

PeterKa
 

pazzopilota

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schade...

schade...

errmm Andy... Die Idee ist so genial :-) Bloss... wurde hier schon vorgestellt, nur für den Fall daß Du den Gang zum Patentamt vorhaben solltest ;-) Ich weiß nicht mehr wer, aber es war für die Halle vorgestellt und in einem Video gezeigt worden. Die allgemeine Meinung war: genial, aber..... Der Sender ist halt recht schwer, ein wenig hilft das Steuerrad auszubauen wie ich es gemacht habe, aber es gibt schon stramme Arme auf Dauer. Man sieht aber, daß gute Erfindungen durchaus mehrfach gemacht werden.

Nun wieder zum Rainbow: Die starre Hamsterbacke entsteht.

Anhang anzeigen 1049212

Das Gerippe wird jetzt mit 2 mm Basa beplankt und später von innen mit Matte verstärkt. Der Übergang zur Fläche wird aus dem Vollen gearbeitet. Auf der rechten Seite ist es ein wenig komplizierter, da dort eine Wartungsklappe gebraucht wird.

Ein weiteres Schmakerl werde ich mir noch gönnen: Abnehmbare Fläche. Habs schon ausgetüftelt, damit es sicher und leicht wird. Das kommt aber später.

PeterKa

...aber hab´ ich fast schon "befürchtet"...:rolleyes::D

trotzdem werde ich mal mit einer kleinen, billigen aber leichten Pistole probieren

Holm & Rippe

Andy
 

PeterKa

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Es geht weiter mit dem Triebkopf.

IMG_2004.jpg

Zum Spinner und zur Fläche wird die Backe mit Füllklötzen aufgefüllt. Der entstandene Innenraum reicht gut für den Steller und den Timer.

IMG_2005.jpg

Die rechte Seite muß noch gemacht werden, etwas komplexer, weil eine Klappe entstehen muß. Aber ein bißchen muß ich ja auch zum Modell beitragen.

PeterKa
 

PeterKa

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Auf der rechten Seite wird eine Hutze eingarbeitet. Abluft durch Öffnungen im der Nähe des Fahrwerks. Aner im, Moment kämpfe ich noch mit der Unterbringung des Timers. Da muss man ja einen knopf drücken können.

PeterKa
 
Rainbow Elektro

Rainbow Elektro

Hallo Peter

Jetzt willst du es aber wissen! Sagenhaft gut, was du da so aus dem Hut zauberst!
Aber kein Wunder. Das mit dem 6. Oktober schaffst du ja spielend. Und dann?
Packen wir ( DU :D ) den Hammer aus? Erst du, dann ich ( natürlich mit deinen Zutaten )
Ach wie gut das Niemand weiss ---------!
Wie sagt der Kölsche? Et kütt wie et kütt.

Frohes weiterbauen, Franz Haas
 

PeterKa

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Die Unterbringung des Timers war etwas biestig. Ich musste ihm ein Gehäuse bauen (aus 1mm Sperrholz) damit keine Berührung mit dem Motor oder dem Akku versehentlich geschehen kann.

IMG_2007.jpg

Man sieht den Startknopf und die Steckerleiste für die Progbox. Diese werden durch die Hamsterbacke zugänglich. Zwar missfällt mir der dafür nötige Durchbruch durch die Beplankung, aber das muß ich so hinnehmen.

IMG_2006.jpg

So ist der Timer dann im Rumpf sauber platziert. Der Akku kommt darüber zu liegen, der Steller dahinter. Das ist alles Fummelei, aber wat mut dat mut.

Morgen wird die andere Hamsterbacke gebaut. Auch hierbei gibt es allerhand zu bedenken, doch das erzähle ich morgen.

PeterKa
 

GC

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Als nichtwissender Aussenstehnder, der in seiner Jugend einen Fesselflieger nicht zum Fliegen gebracht hat (D.C. Motor sprang nicht an), möchte ich mal fragen, ob man die Stromzuführung nicht über die beiden Draehte realisieren könnte.

Mit sagen wir mal 40 bis 50V , also geringe Ströme und einen getakteten BEC? Timer könnte dann auch entfallen.
 

PeterKa

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Ja das geht ab 40 Volt. Nachteil sind die relativ dicken isolierten Leinen. Und ein Großteil der Leistung wird zum Heizen der Drähte verbraten. Ich habe keine Erfahrung, habe es mir aber erzählen lassen.

PeterKa
 
Strom durch Leinen

Strom durch Leinen

Hallo Gerhard,
ich habe vor Jahren nur so zum Spaß und für die Beginner-Schulung etliche kleine Elektrofesselflieger gebaut und geflogen, die ihren Strom durch die Leinen erhielten (0,4mm lackisolierter Kupferdraht).
Stromquelle waren zwei bis drei ganz kleine Bleigelakkus a' 12 V, im kleinen Holzkästchen am Körper getragen, weil die ewig halten und einfach zu laden sind.
Die Bürstenmotoren hatten (habe noch etliche davon) Speed 400 - Größe und einen 5 poligen Anker, ausgelegt für ca. 18 - über 30 V.
Hat mächtig Spaß gemacht!
Gruß
Detlef
 

GC

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Danke! Aha, geht doch! :)
Evtl versilberte Drähte benutzen, die haben weniger Widerstand.
Es reicht, wenn ein Draht isoliert ist.
Man könnte dann auch noch mit dem Daumen oder Zeigefinger Gas geben.
 

pazzopilota

User gesperrt
bitte...

bitte...

Hallo Gerhard,
ich habe vor Jahren nur so zum Spaß und für die Beginner-Schulung etliche kleine Elektrofesselflieger gebaut und geflogen, die ihren Strom durch die Leinen erhielten (0,4mm lackisolierter Kupferdraht).
Stromquelle waren zwei bis drei ganz kleine Bleigelakkus a' 12 V, im kleinen Holzkästchen am Körper getragen, weil die ewig halten und einfach zu laden sind.
Die Bürstenmotoren hatten (habe noch etliche davon) Speed 400 - Größe und einen 5 poligen Anker, ausgelegt für ca. 18 - über 30 V.
Hat mächtig Spaß gemacht!
Gruß
Detlef

...sag mir jetzt, du hast da noch einen davon!

MFG

Andy
 
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