Grundeinstellung Hubschrauber

Die Grundeinstellung für alle Modell-Hubschrauber

 

Grundeinstellung,

 

Hierbei sollte sich ein Anstellwinkel von +5 Grad an den Hauptrotorblättern ergeben.

Als Maximum-Pitsch sollten ca.+10 Grad erreicht werden.

 

Und beim Heckrohr für                                L = 5 mm

                                             R = 8 mm

     

 

 

Modell-Hubschrauber

 

Der Kreisel bzw. Gyro macht vermutlich vielen Heli-Einsteigern zu schaffen. Er sollte im Idealfall dafür sorgen, dass das Heck des Hubschraubers nicht ungewollt und unkontrolliert wegdreht, sondern wie festgenagelt in der Luft steht.
Doch wenn der Heli das erste Mal geflogen wird, ist oft nicht mit einem ruhigen Heck zu rechnen. Mal dreht es weg, ein anderes Mal zittert es bzw. schwingt hin und her. Und wenn das Heck im Schwebeflug still steht, dann dreht es weg, sobald der Steig- oder Sinkflug eingeleitet wird. Das ist etwas knifflig, daher ein paar Tipps, die bei mir funktionierten.

Im Folgenden schildere ich meine Erfahrungen und worauf zu achten ist. Die Durchführung aller Schritte folgt auf eigene Gefahr.

Als Kreisel nutze ich einen Robbe/Futaba GY-401, der in der kleineren Heliklasse einer der besten ist. Es handelt sich dabei um einen SMM-Kreisel (was das bedeutet, muss ich noch herausfinden) und nicht um einem mit Piezoelementen. Letztere müssen je nach Temperatur nachgestellt werden. Darauf werde ich jedoch nicht eingehen, denn damit habe ich keine Erfahrungen. Anfängern empfehle ich daher einen SMM-Kreisel, damit man sich nicht zusätzlich herumärgern muss.

Mechanische Einstellungen

Wichtig ist, dass der Servoarm des Heckservos in der Mittelstellung möglichst senkrecht zur Heckanlenkung steht. Das Servo kann so die größte Kraft auf das Heck ausüben und die Bewegungen sind in beide Richtungen gleichmäßig. Der Abstand der Heckanlenkung zur Servoachse sollte bei rund 7.5 mm liegen (450er-Helis)


Die Position des Heckservos am Heckrohr muss anschließend so gewählt werden, dass die Hülse, die auf der Heckrotorwelle verläuft, mittig platziert ist. Das ist für den Anfang eine gute Ausgangsposition:



Die Heckrotorblätter müssten dann grob einen Anstellwinkel von 5° haben und somit leicht angestellt sein und zwar so, dass das Heck bei rechtsdrehendem Hauptrotor nach links gedrückt wird und umgekehrt.
Das sind die wichtigsten mechanischen Einstellungen, die das Heck betreffen.

Einstellen des Senders

Im Sender darf keine Begrenzung des Heckservowegs eingestellt sein. Es muss der volle Weg eingestellt werden, was i.d.R. die Standardeinstellung ist (0 bis 100% bzw. -100 bis +100%). Auch dürfen keine Trimmungen aktiv sein, die das Heckservo betreffen.

Die Empfindlichkeit kann zu Beginn auf -75% gestellt werden bei Fernsteuerungen mit Skalierung von -100% bis +100% bzw. auf 12,5% bei Fernsteuerungen mit Skalierung von 0% bis +100%.
Ein negativer Wert bzw. einer kleiner 50% deshalb, da sich der Kreisel dann im sogenannten Heading-Hold- oder Heading-Lock-Modus (HH-Modus bzw. AVCS-Modus) befindet. Äußere Einflüsse wie Windböen gleicht der Kreisel dann aus und dreht das Heck immer in die Ausgangslage zurück. Ich habe mit dem Normalmodus begonnen (+75%), doch wieso dieser nicht geeignet ist, erläutere ich später.

Wie die Einstellungen im Sender programmiert werden können, werde ich hier nicht erklären, denn das ist von Fernsteuerung zu Fernsteuerung unterschiedlich.

Einstellen des Kreisels

Je nachdem, ob ihr ein Digital- oder Analogservo verwendet muss am Gyro ein Schalter umgelegt werden (Stellung "DS off" bei Verwendung eines Analogservos und "DS on" bei Verwendung eines Digitalservos). Das ist wichtig, sonst kann das Servo beschädigt werden.

Klemmt anschließend aus Sicherheitsgründen den Motor vom Regler ab. Dann schließt ihr den Akku an. Die rote LED am Kreisel muss nun dauerhaft leuchten. Wenn sie blinkt, dann bekommt der Kreisel bereits ein Signal vom Sender, das durch eine Trimmung oder eines Knüppelausschlags beim Anstecken des Akkus hervorgerufen werden kann. Dann ist der Sender so einzustellen, dass kein solches Signal gesendet wird.

Bewegt den Heckknüppel am Sender in beide Endlagen. Die Hülse am Heck sollte sich von einem Anschlag zum anderen bewegen. Wenn die Hülse nicht bis zum Anschlag fährt, müsst ihr am Gyro mit dem Schraubenzieher das Limit erhöhen. Fährt die Hülse zu weit, sodass das Servo anfängt zu summen, müsst ihr den Limit-Wert erniedrigen.


Ich gehe davon aus, dass ihr als Heli-Interessierte wisst, wie sich die Blätter anstellen müssen, um eine bestimmte Drehrichtung zu erzielen. Nehmt den Heli in die Hand und dreht ruckartig das Heck in eine Richtung. Die Heckrotorblätter sollten sich nun so anstellen, dass sie gegen diese Drehrichtung wirken. Ist das nicht der Fall, muss am Gyro der Schalter "Dir" für die Umkehr der Wirkrichtung umgeschaltet werden.

Der Testflug

Die wichtigsten Einstellungen sind nun vorgenommen. An dieser Stelle ein Tipp: Sucht euch einen erfahrenen Heli-Piloten, der die Einstellungen von euch prüft, falls euch nicht bereits einer dabei geholfen hat.
Lasst den bevorstehenden Testflug auch lieber von jemandem mit Flugerfahrung durchführen. Es ist nicht immer leicht, jemanden zu finden, daher erkläre ich, worauf ihr achten müsst. Prinzipiell geht das natürlich auch ohne fremde Hilfe.

Falls ihr ein Trainingslandegestell habt (2 überkreuzte Kohlefaserstäbe mit 4 Tischtennisbällen an den Enden), so befestigt das beispielsweise mit Kabelbindern am Heli. Dann kann er nicht so schnell umkippen und verträgt auch etwas unsanftere Landungen.

Macht den Heli startklar, indem ihr die Elektronik wieder komplett anschließt. Da sich der Kreisel im HH-Modus befindet, wird die Hülse am Heck nicht automatisch in die Mittelstellung gehen. Stellt daher am Sender das Heck mit dem Knüppel halbwegs in die Mitte, damit der Heli nicht beim Abheben wegdreht. Wenn die Heckrotorblätter komplett angestellt sind ist das auch nicht weiter schlimm. Der Heli wird beim Abheben etwas wegdrehen, was der Kreisel jedoch dann gleich wieder ausgleicht. Mich persönlich verunsichert es aber, wenn beim Abheben der Heli beginnt, sich schnell zu drehen. Wenn der Heck.knüppel 3 x schnell von einer Seite auf die andere bewegt wird, müsste der Kreisel das Heck auch in die Neutralstellung bringen.

Lasst dann die Drehzahl bei 0°-Pitch hochlaufen. Danach erhöht ihr den Pitchwert so weit, bis der Heli beginnt leicht zu werden. Wenn der Heli beginnt sehr schnell in eine Richtung zu drehen, dann stimmt die Wirkrichtung des kreiselt nicht. Diese muss dann wie oben beschrieben umgekehrt werden.
Dreht sich das Heck sehr langsam, dann könnt ihr die Flughöhe um wenige Zentimeter steigern. Dann seht ihr, was das Heck macht und könnt notfalls gefahrlos landen.

Wenn die Wirkrichtung stimmt, könnten folgende Phänomene beobachtet werden:

  • Das Heck dreht zügig weg
    Vorausgesetzt, die Wirkrichtung passt, dann stimmt die Position des Heckservos am Heckrohr noch nicht ganz. Dieses müsst ihr je nach Drehrichtung dann weiter nach vorne oder hinten schieben.
  • Das Heck dreht sehr langsam in die Richtung weg, in die es sich auch ohne Kreisel bewegen würde (bei rechtsdrehendem Hauptrotor nach rechts, sonst nach links)
    Dann könnt ihr versuchen, die Kreiselempfindlichkeit schrittweise am Sender zu erhöhen (natürlich nicht während des Flugs). Wenn das Heck anfängt zu zittern und immer noch weg dreht, dann stimmt die Servoposition nicht und muss mechanisch verändert werden.
  • Das Heck zittert bzw. schwingt hin und her
    Das ist ein Zeichen dafür, dass die Kreiselempfindlichkeit zu hoch eingestellt ist. Verringert diese schrittweise am Sender bis das Zittern weg ist. Im Idealfall sollte die Kreiselempfindlichkeit so hoch wie möglich gewählt werden (bis kurz vor dem Punkt, an dem das Zittern beginnt). Bei einem gut eingestellten Heck liegt die Empfindlichkeit bei mindestens 70% würde ich sagen. Nur als groben Richtwert.


Wenn ihr das eingestellt habt, sollte das Heck im Schwebeflug nicht mehr wegdrehen.
Weitere Tests sind starkes Beschleunigen nach oben. Dreht das Heck beim Beschleunigen stark weg, kann es sein, dass das Heckservo zu schwach ist. Es kann auch sein, dass die Rotordrehzahl zu niedrig ist, sodass der Heckrotor kein Gegenmoment aufbauen kann. In dem Fall sollte versucht werden, die Rotordrehzahl etwas zu erhöhen.

Schwingt das Heck nach, kann es helfen, den Delay-Wert am Kreisel zu erhöhen. Doch im Idealfall bleibt dieser auf Null (Werkseinstelung).
Ansonsten sollte der Kreisel das Heck halten oder bei leichtem Wegdrehen in die Ausgangslage zurück regeln. Das ist einer der Vorteile des HH-Modus. Im Normalmodus dreht das Heck weg und stoppt dann weggedreht.

Mich als Fluganfänger hat das sehr gestört, da ich immer manuell gegensteuern musste. Das hat letzten Endes auch zum ersten Absturz geführt. Daher würde ich auf alle Fälle den HH-Modus dem Normalmodus vorziehen.

 

Profil

Vorteile (Modellhubschrauber).

Nachteile (Modellhubschrauber)

 
  • Sehr gute Eignung für Kunsflug HD-Flug, weil der Auftrieb sowohl in der Normal-Flug  als auch in der Rückenlage gleich ist.
  • Das Rotorblatt ist sowohl für  als auch  Rotoren geeignet.
  •  liegt unter dem , weil der gesamte Auftrieb durch den Anstellwinkel des Rotorblattes erzeugt werden muss.
  • Bei zu großem Anstellwinkel besteht die Gefahr eines 
 
  • Besserer Wirkungsgrad als beim symmetrischen Profil, weil auch schon bei 0°-Anstellwinkel Auftrieb erzeugt wird.
  • Dadurch geringerer Energieverbrauch und längere Flugzeiten.
  • Eingeschränkte Eignung für Kunstflug.
  • Keine Eignung für 3D-Flug.
  • Unterschiedliche Rotorblätter für rechts- bzw. linksdrehende Rotoren erforderlich.
 
  • Bester Wirkungsgrad in Normallage.
  • Dadurch geringerer Energieverbrauch und längere Flugzeiten.
  • Hervorragende Eignung für Modelle mit geringer Rotordrehzahl oder hohem .
  • Eignung nur für einfachsten Kunstflug.
  • Keine Eignung für 3D-Flug.
  • Unterschiedliche Rotorblätter für rechts- bzw. linksdrehende Rotoren erforderlich.

 

Die Konstruktion von Rotorblättern mit unterschiedlichen Blatttiefen ist sehr komplex. Um bei der Verwendung von Rotorblättern in Rechteckform trotzdem einen gleichmäßigen Auftrieb über die gesamte Rotorblattlänge zu erreichen, werden diese oft . Bei der geometrischen Schränkung wird z. B. der Anstellwinkel an der Blattwurzel groß gewählt und nimmt zur Blattspitze hin (ggf. bis auf 0°) ab]:232. Geometrisch geschränkt sind z. B. die Rotorblätter der 5 und des 67.

 

  • Schränkung

 

 
 
 



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Meine Empfehlungen

Über die Taumelscheibe werden die Rotorblätter und die Paddelstange angesteuert. Da diese die Hauptlast der Hubschraubersteuerung tragen, werden sie von zwei Servos über Gestänge gesteuert. Die Bewegungen beider Servos müssen aufeinander abgestimmt sein.
4.1 Servoauslenkung kontrollieren
Gibt man mit der Fernsteuerung einenPitchBefehl, sollte sich die Taumelscheibe entlang der Rotorachse waagerecht nach oben oder unten bewegen. Bei einem Roll-Befehl sollte sich die Taumelscheibe nach links oder rechts auslenken. Dabei sollte die Auslenkung der Fernsteuerung der Auslenkung am Modell entsprechen. Gibt man Nick nach vorn, wird k die Taumelscheibe von den beiden vorderen Servos nach unten gezogen und vom hinteren Nick-Servo nach oben angehoben. Bewegt sich die Taumelscheibe bei Pitch irgendwie schräg und beiRoll nach oben und l etwa hinten, wird ein Servo von der Fernsteuerung falsch angesprochen. Dann ist die von ihm ausgeführte Bewegung gegenläufi g zur geforderten. Da bei Roll, Pitch und h Nick von der Fernk steuerung jeweils alle für die Taumelscheibe zuständigen Servos angesprochen werden, verändert sich durch die Umprogrammierung eines einzigen Servos auch die Auslen
kung bei den anderen Funktionen. Sie werden somit ebenfalls korrekt ausgeführt.
4.2 Servo umpolen
Wurde ein Servo mit falscher Polung am Fernsteuerungsempfänger angeschlossen, läuft er gegenläufi g und ist umzupolen. Programmierbare Fernsteuerungen bieten dazu einen eigenen Menüpunkt, in dem jeder Funkkanal umgepolt werden kann. Je nach aktueller Programmierung ist der betreffende Kanal von Normal auf l Reverse oder umgee kehrt einzustellen. Sofern die Menüoberfl äche keine Führung in Klartext bietet, muss man Kanal für Kanal ausprobieren, bis man den richtigen fi ndet. Nach jedem Program
4 Taumelscheibe einstellen
 Über die Taumelscheibe werden die Rotorblätter und die Paddelstange über mehrere Servos angesteuert. Sie müssen aufeinander abgestimmt sein. Wurde ein Servo mit falscher Polung  am Fernsteuerungsempfänger angeschlossen, läuft er gegensinnig und ist umzupolen.
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mierschritt ist eine Funk tionskontrolle erforderlich. Einfache, nicht programmierbare Fernsteuerungen, wie sie meist in RtF-Sets enthalten sind, haben in der Regel vertieft eingebaute Schiebeschalter, mit denen ebenfalls die Polung eines jeden Kanals gewechselt werden kann. Da sich hier die Beschriftung auf Kanalangaben beschränkt, ist man auf Probieren angewiesen. In diesem Zuge kann
man auch gleich die Belegung aller Kanäle notieren.
Einfache Fernsteuerungen haben  in einer Vertiefung Reverse-Schalter eingebaut, mit denen die Ansteuerung zu den einzelnen Servos umgepolt werden kann.
4.3 Taumelscheibe einrichten
Nun ist die Neutrallage der Taumelscheibe zu kontrollieren. Sie muss exakt waagerecht ausgerichtet sein. Zur Überprüfung ist eine im Modellbaufachhandel erhältliche Taumelscheibenlehre erforderlich. Sie ist, nachdem die Taumelscheibe mit dem rechten Hebel durch Geben von Nick angehoben wurde, k auf die Rotorwelle unter die Taumelscheibe zu schieben. Anschließend ist die Taumelscheibe mit der Fernsteuerung langsam nach unten zu bewegen, bis sie plan an der Lehre ansteht. Bei korrekten Einstellungen sollte die Taumelscheibe plan auf ihr aufl iegen. Zur Überprüfung sieht man am besten von vorn auf die Lehre. So lassen sich auch geringe Fehlanpassungen bestens erkennen. Ist an einer Seite ein kleiner Spalt sichtbar, deutet das auf zumindest eine zu lange Gelenkstange im Bereich des Rotorkopfs hin. Das ist die, die direkt an der Seite des Spalts
Die meisten Fernsteuerungen bieten, entweder als Schalter oder in einer Menüsteuerung eingebettet, für jeden Steuerkanal eine sogenannte Reverse-Funktion, mit der ein falsch angeschlossener Servo auf elektronischem Weg umgepolt werden kann. Hier ist der Pitch-Servo von Normal … l
… auf Reverse umgepolt. Damit wurde seine Richtungsumkehr programmiert.
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befestigt ist. Es können aber auch zwei Gestänge zu lang sein, die dann der Reihe nach auf Maß zu bringen sind. Sie sind von der Taumelscheibe mit der Kugelkopfzange zu demontieren und entsprechend den Maßangaben in der Montageanleitung anzupassen. In diesem Zug sind die Längen aller zur Taumelscheibe führenden Gelenkstangen mit der Schiebelehre zu überprüfen. Letztlich gilt es, das vom Hersteller empfohlene Maß einzuhalten. Im Zweifelsfall sind somit alle z ur Taumelscheibe führenden Gestänge zu kontrollieren und bei Bedarf nachzujustieren. Zur Längenanpassung ist das Kugelgelenk zu drehen. Dies kann mit der Hand oder einem Kugelgelenkdreher geschehen. Davon ausgehend, dass die von den Servos abgehenden Gelenkstangen bereits korrekt eingestellt sind, sollten hier nur noch wenige Umdrehungen erforderlich sein. Nachdem die korrigierte Gelenkstange wieder befestigt wurde, ist die Taumelscheibenlage
erneut zu überprüfen und gegebenenfalls eine weitere Anpassung vorzunehmen. Zuletzt ist die Taumelscheibenlehre wieder zu entfernen.
 Zum Einrichten der Taumelscheibe wird eine sogenannte Taumelscheibenlehre benötigt.
 Sie ist höhenverstellbar und lässt sich an jedes zu tunende Modell anpassen.
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 Nachdem die Taumelscheibe mit der Fernsteuerung auf ihre obere Endauslenkung gebracht wurde, ist sie auf die Rotorwelle zu schieben.
 Anschließend ist die Taumelscheibe nach unten zu bewegen, bis sie an der Lehre ansteht.
 Ist an einer Seite ein kleiner Spalt zu sehen, deutet das auf ein zu langes Gestänge hin. Es ist an jener Seite zu fi nden, an der der Spalt sichtbar ist.
 Das Gestänge ist mit einer Kugelkopfzange vorsichtig von der Taumelscheibe abzunehmen.
 Seine Länge ist durch Verdrehen des Gelenkkopfs anzupassen.
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 Damit die Taumelscheibe exakt waagerecht ausgerichtet ist, müssen alle zu ihr führenden Gestänge auf ihre Länge überprüft werden. Das setzt voraus, dass zuvor die Servos exakt eingestellt wurden.
 Zuletzt ist das auf Maß gebrachte Gestänge wieder mit der Kugelkopfzange auf die Taumelscheibe zu stecken.