Jety
Testpilot
Hallo liebe Freunde des elektrischen Vortriebes,
bevor ich einen Antrieb dieser Art an meinem neue Flugzeug installieren kann, musste ich mir Gedanken darüber machen welche Regler, Motoren und Luftschrauben ich am neuen Flugmodell einsetzen möchte. Leider brauche ich um das speziell für die Motoren und Luftschrauben zu beschreiben heute mal etwas mehr Text. Der Bericht über das Anbringen der Gondeln für die Antriebe am Flügel, kommt tatsächlich erst nach dem heutigem Bericht. Also lege ich mal los mit der Theorie.
Um die Antriebskomponenten auszuwählen muss man ungefähr abschätzen welcher Schub für das Flugzeug angemessen ist und gute Flugleistungen verspricht. Meine Faustformel sagt mir aus Erfahrung, das ein Schub/ Gewichts- Verhältnis zwischen 0,7 zu 1 bis 1 zu 1 für diese Art von Modellflugzeug gute bis sehr gute Flugleistungen verspricht. Da es sich um eine Zweimot handelt also ca. 0,4 bis 0,5 zu 1 pro Motor. Da ich für mein neues Flugzeug ein Gewicht von maximal 1,7 kg geschätzt hatte sollte auch der Gesamt- Schub beider Antriebe in dieser Größenordnung liegen. Pro Antrieb für 1,7 kg Fluggewicht dann ca. 0,8 kg Schub pro Motor. Um ein solches Flugzeug wie meine Zweimot überhaupt fliegen zu können, würde aber schon ein gesamt Schub- Gewichtsverhältnis von 0,4 zu 1 (ohne jegliche Reserven) ausreichen. Zumindest dann wenn ein stark tragendes Profil wie das erwähnte Clark Y Verwendung findet. Bei einem Schub- Gewichtsverhältnis von 1 zu 1 und mehr, kann das Flugzeug wahrscheinlich fast einen senkrechten Steigflug ausführen. Ob ich diese Power dann wirklich nutzen würde ist eine andere Frage. Ein Wert von 0,8 zu 1 ist aus meiner Sicht für dieses Flugzeug eher optimal.
Kleine Anmerkung noch: Verwendet man das Schub/ Gewichtsverhältnis als Größenordnung erspart man sich das Umrechnen und berechnen von Wattzahlen, Spannungs- und Stromwerten. Und der durch die Antriebsets, bestehend aus Akku, Regler, Motor und Luftschraube erzeugte Schub, kann direkt bei einer Messung mit einer Federwage / Zylinderwaagen entsprechender Belastbarkeit gemessen werden und mit dem später beim wiegen ermittelten Fluggewicht ins Verhältnis gesetzt werden. Einfach den ermittelten Schub durch das Gewicht des Flugzeuges mit gleicher Maßeinheit teilen. (z.B. jeweils nur Gramm oder nur Kilogramm)
Nun ist das Angebot an entsprechenden Antrieben mit der gewünschten Leistung riesig und man hat die Qual der Wahl. Nach sehr viel Internet- Recherche und mit einem Blick zu den Antrieben für FPV- Copter hatte ich mich entschlossen es einmal mit Copter- Motoren und Luftschrauben zu versuchen und habe sie bestellt. Von den technischen Daten der Motoren her, kann der gewünschten Schub mit einem 4zelligen Lipo- Akku wohl locker erreicht werden. Insbesondere die gewählten 7 Zoll Luftschrauben sind auf die verwendeten Motoren abgestimmt und haben noch den kleinen Vorteil das man gegenläufige Luftschrauben gleicher Bauart in großer Vielfalt bekommt und einsetzen kann.
Damit löse ich ein weiteres kleines Problemchen von dem alle zweimotorigen Flugmodellen, mit gleicher Drehrichtung der Propeller und relativ großem Hebelarm vom Einbauort der Motoren und der Luftschrauben zur Flugzeuglängsachse hin betroffen sind, dem Rückdrehmoment der Propeller, das auf das Flugzeug übertragen wird und die Flugeigenschaften unangenehm beeinflussen kann. Um diesen Einfluss zu verringern könnte man zwar den Durchmesser der Luftschrauben etwas reduzieren oder aber gegenläufige Propeller verwenden. Keine Erfindung von mir und praktisch z.B. am A400M schon umgesetzt.
Bei gegenläufigen Propellern heben sich diese Rückdrehmomente auf, vorausgesetzt die Motoren laufen mit gleicher Leistung. Dann ist das Flugzeug von diesem Phänomen deutlich weniger beeinflusst. Die Motoren selbst können durch entsprechende Verkabelung so angeschlossen werden das die Drehrichtung der Motoren so angepasst werden kann das diese zur jeweils installierten Luftschraube passt. Über den Flight Controller / Fernsteuersender ist sichergestellt das beide Drehzahl- Regler (ESC's) mit jeweils der gleichen Impulslänge angesteuert werden und somit annähernd gleiche Drehzahlen an den Motoren angesteuert werden.
Eine weitere Überlegung war, die im Betrieb von Motoren und Luftschrauben auftretenden aber unvermeidbaren Vibrationen möglichst vom Flugzeug fernzuhalten oder wenigsten zu dämpfen um zusammen mit der Verwendung von Elektromotoren zur weiteren Lärmminimierung beizutragen. Gefunden habe ich entsprechende Gummi- Dämpfer im Onlinehandel. Diese Dämpfer mit M3 Gewinde sind relativ preiswert, aber an einem Elektor- Flugmodell hatte ich bisher noch keine gesehen. Ich bin schon sehr gespannt wie sich der Einbau der Dämpfer im Test bewährt.
Doch zunächst musste ich mir ausdenken wie die Gondeln für die Antriebe und wie ein Motoreinbau mit Dämpfern konstruktiv umgesetzt werden könnten. Das folgende Bild zeigt die Form der Gondeln und die von mir gefundene Lösung zur Befestigung der Motoren.
Die Dämpfer sind mit roten Punkten markiert. Die Form der Gondel ist stark vereinfacht und musste aufgrund der verwendeten Motoren und nicht mehr vorhandener Luftschraubenspinner, geändert werden bzw. die originale Form der Gondeln konnte einfach nicht vom Vorbild übernommen werden. Hier ging Funktionalität vor Aussehen. Obwohl nun die Motorachsen tiefer liegen als beim Originalflugzeug, ragen die Luftschraubenspitzen nicht aus der Rumpfkontur nach unten heraus. So könnten sogar Landungen ohne Fahrwerk und ohne Luftschraubenbeschädigungen im Notfall durchgeführt werden. Die Kühlung der Motoren scheint zunächst optimal und muss nach den ersten Flügen beurteilt werden. Auch die Montage und Demontage der Luftschrauben an den Motoren, durch jeweils eine zentrale Mutter, ist sehr einfach durchzuführen.
Wie man dem gezeigtem Bild (Zeichnung 1:1 im Anhang) entnehmen kann, habe ich in die Befestigung der Motoren, den erforderlichen Motorsturz eingebaut, aber es gibt keinen Seitenzug mehr. Dieser sollte durch die Gegenläufigkeit der Luftschrauben nicht mehr erforderlich sein. Soweit mein kleiner Rückblick auf die zugrunde liegenden Überlegungen zum Antriebskonzept und der geplanten Umsetzung.
Gruß
bevor ich einen Antrieb dieser Art an meinem neue Flugzeug installieren kann, musste ich mir Gedanken darüber machen welche Regler, Motoren und Luftschrauben ich am neuen Flugmodell einsetzen möchte. Leider brauche ich um das speziell für die Motoren und Luftschrauben zu beschreiben heute mal etwas mehr Text. Der Bericht über das Anbringen der Gondeln für die Antriebe am Flügel, kommt tatsächlich erst nach dem heutigem Bericht. Also lege ich mal los mit der Theorie.
Um die Antriebskomponenten auszuwählen muss man ungefähr abschätzen welcher Schub für das Flugzeug angemessen ist und gute Flugleistungen verspricht. Meine Faustformel sagt mir aus Erfahrung, das ein Schub/ Gewichts- Verhältnis zwischen 0,7 zu 1 bis 1 zu 1 für diese Art von Modellflugzeug gute bis sehr gute Flugleistungen verspricht. Da es sich um eine Zweimot handelt also ca. 0,4 bis 0,5 zu 1 pro Motor. Da ich für mein neues Flugzeug ein Gewicht von maximal 1,7 kg geschätzt hatte sollte auch der Gesamt- Schub beider Antriebe in dieser Größenordnung liegen. Pro Antrieb für 1,7 kg Fluggewicht dann ca. 0,8 kg Schub pro Motor. Um ein solches Flugzeug wie meine Zweimot überhaupt fliegen zu können, würde aber schon ein gesamt Schub- Gewichtsverhältnis von 0,4 zu 1 (ohne jegliche Reserven) ausreichen. Zumindest dann wenn ein stark tragendes Profil wie das erwähnte Clark Y Verwendung findet. Bei einem Schub- Gewichtsverhältnis von 1 zu 1 und mehr, kann das Flugzeug wahrscheinlich fast einen senkrechten Steigflug ausführen. Ob ich diese Power dann wirklich nutzen würde ist eine andere Frage. Ein Wert von 0,8 zu 1 ist aus meiner Sicht für dieses Flugzeug eher optimal.
Kleine Anmerkung noch: Verwendet man das Schub/ Gewichtsverhältnis als Größenordnung erspart man sich das Umrechnen und berechnen von Wattzahlen, Spannungs- und Stromwerten. Und der durch die Antriebsets, bestehend aus Akku, Regler, Motor und Luftschraube erzeugte Schub, kann direkt bei einer Messung mit einer Federwage / Zylinderwaagen entsprechender Belastbarkeit gemessen werden und mit dem später beim wiegen ermittelten Fluggewicht ins Verhältnis gesetzt werden. Einfach den ermittelten Schub durch das Gewicht des Flugzeuges mit gleicher Maßeinheit teilen. (z.B. jeweils nur Gramm oder nur Kilogramm)
Nun ist das Angebot an entsprechenden Antrieben mit der gewünschten Leistung riesig und man hat die Qual der Wahl. Nach sehr viel Internet- Recherche und mit einem Blick zu den Antrieben für FPV- Copter hatte ich mich entschlossen es einmal mit Copter- Motoren und Luftschrauben zu versuchen und habe sie bestellt. Von den technischen Daten der Motoren her, kann der gewünschten Schub mit einem 4zelligen Lipo- Akku wohl locker erreicht werden. Insbesondere die gewählten 7 Zoll Luftschrauben sind auf die verwendeten Motoren abgestimmt und haben noch den kleinen Vorteil das man gegenläufige Luftschrauben gleicher Bauart in großer Vielfalt bekommt und einsetzen kann.
Damit löse ich ein weiteres kleines Problemchen von dem alle zweimotorigen Flugmodellen, mit gleicher Drehrichtung der Propeller und relativ großem Hebelarm vom Einbauort der Motoren und der Luftschrauben zur Flugzeuglängsachse hin betroffen sind, dem Rückdrehmoment der Propeller, das auf das Flugzeug übertragen wird und die Flugeigenschaften unangenehm beeinflussen kann. Um diesen Einfluss zu verringern könnte man zwar den Durchmesser der Luftschrauben etwas reduzieren oder aber gegenläufige Propeller verwenden. Keine Erfindung von mir und praktisch z.B. am A400M schon umgesetzt.
Bei gegenläufigen Propellern heben sich diese Rückdrehmomente auf, vorausgesetzt die Motoren laufen mit gleicher Leistung. Dann ist das Flugzeug von diesem Phänomen deutlich weniger beeinflusst. Die Motoren selbst können durch entsprechende Verkabelung so angeschlossen werden das die Drehrichtung der Motoren so angepasst werden kann das diese zur jeweils installierten Luftschraube passt. Über den Flight Controller / Fernsteuersender ist sichergestellt das beide Drehzahl- Regler (ESC's) mit jeweils der gleichen Impulslänge angesteuert werden und somit annähernd gleiche Drehzahlen an den Motoren angesteuert werden.
Eine weitere Überlegung war, die im Betrieb von Motoren und Luftschrauben auftretenden aber unvermeidbaren Vibrationen möglichst vom Flugzeug fernzuhalten oder wenigsten zu dämpfen um zusammen mit der Verwendung von Elektromotoren zur weiteren Lärmminimierung beizutragen. Gefunden habe ich entsprechende Gummi- Dämpfer im Onlinehandel. Diese Dämpfer mit M3 Gewinde sind relativ preiswert, aber an einem Elektor- Flugmodell hatte ich bisher noch keine gesehen. Ich bin schon sehr gespannt wie sich der Einbau der Dämpfer im Test bewährt.
Doch zunächst musste ich mir ausdenken wie die Gondeln für die Antriebe und wie ein Motoreinbau mit Dämpfern konstruktiv umgesetzt werden könnten. Das folgende Bild zeigt die Form der Gondeln und die von mir gefundene Lösung zur Befestigung der Motoren.
Die Dämpfer sind mit roten Punkten markiert. Die Form der Gondel ist stark vereinfacht und musste aufgrund der verwendeten Motoren und nicht mehr vorhandener Luftschraubenspinner, geändert werden bzw. die originale Form der Gondeln konnte einfach nicht vom Vorbild übernommen werden. Hier ging Funktionalität vor Aussehen. Obwohl nun die Motorachsen tiefer liegen als beim Originalflugzeug, ragen die Luftschraubenspitzen nicht aus der Rumpfkontur nach unten heraus. So könnten sogar Landungen ohne Fahrwerk und ohne Luftschraubenbeschädigungen im Notfall durchgeführt werden. Die Kühlung der Motoren scheint zunächst optimal und muss nach den ersten Flügen beurteilt werden. Auch die Montage und Demontage der Luftschrauben an den Motoren, durch jeweils eine zentrale Mutter, ist sehr einfach durchzuführen.
Wie man dem gezeigtem Bild (Zeichnung 1:1 im Anhang) entnehmen kann, habe ich in die Befestigung der Motoren, den erforderlichen Motorsturz eingebaut, aber es gibt keinen Seitenzug mehr. Dieser sollte durch die Gegenläufigkeit der Luftschrauben nicht mehr erforderlich sein. Soweit mein kleiner Rückblick auf die zugrunde liegenden Überlegungen zum Antriebskonzept und der geplanten Umsetzung.
Gruß
Zuletzt bearbeitet:
Nur die Regler (ESC's) werden sich später in den Gondeln befinden. Um die Regler im Betrieb vor Überhitzung zu schützen, wurden in die Motorspanten und die Gondelrückwände entsprechende Öffnungen eingebracht.
