Habt Ihr euch auch schon gefragt warum euer Modellflugzeug/ Fertigmodell immer in die selbe Richtung zieht oder sogar um die eigene Achse rollt wenn Ihr nicht ständig korrigiert ?

Dann wird euch in diesem Artikel garantiert geholfen.

Mittlerweile sind wir doch schon recht verwöhnt was Fertigmodelle anbelangt. Immer neue und bessere Fertigflieger aus Formschaum oder auch aus GFK/Holz werden auf den Markt geworfen.

Was tun wenn das Ding dann aber nicht so fliegt wie man sich das Vorstellt obwohl der Schwerpunkt richtig eingestellt wurde ?  

Viele Modelle werden in so kurzer Vorlaufzeit produziert das Sie nicht sauber eingeflogen wurden. Das geht dann meistens zu lasten des Käufers.

In diesem Artikel will ich euch einen Anstoss geben wie man den Seitenzug sowie Motorsturz richtig einstellt. Dies ist eines der häufigsten Probleme die bei Fertigmodellen auftreten.

Quelle: Aviator Ausgabe 7/2010 

Um überhaupt zu verstehen wie die ganze Sache physikalisch abläuft hier zuerst ein paar Hintergrundinformationen 

Komponenten
Zeigt eine Kraft in eine beliebige Richtung im Raum, so kann man sie in zwei Anteile zerlegen: Einen horizontalen und einen vertikalen Anteil, wie in der Abbildung dargestellt. Die Vorstellung dabei ist, dass jede beliebige Kraft aus zwei Kräften zusammengesetzt werden kann.

Wenn man, zum Beispiel mit einem angebundenen Seil, eine Kraft schräg auf eine Masse ausübt, so könnte man entsprechend auch exakt horizontal und zudem vertikal mit genau der richtigen Stärke ziehen. Für die Masse selbst bestünde hier kein Unterschied. Man nennt dies eine vektorielle Zerlegung der Kraft.

Drehmoment
Der Begriff des Drehmoments ist zwar allgemein geläufig, dennoch soll er hier nochmals kurz erläutert werden. Als ein Drehmoment bezeichnet man den Effekt, der es ermöglicht, eine Masse in Drehung zu versetzen. Ein Drehmoment kann erzeugt werden, wenn eine Kraft über einen Hebel auf einen Drehpunkt wirkt, wie in Abbildung 3 exemplarisch dargestellt. Ein klassisches Beispiel für ein System, das nach dieser Definition aus einer Kraft ein Drehmoment macht, ist eine Kurbel. Am Kurbelgriff kann eine Kraft eingebracht werden, die über den Hebel der Kurbel zu einem Drehmoment führt.

Vor dem Hintergrund dieser beiden Begriffe kann man nun die schräge Einbaumethode von Motoren nachvollziehen. Zunächst soll der einfacher zu verstehende Seitenzug betrachtet werden.

Seitenzug
Seitenzug bedeutet, dass der Motor etwas zu Seite gekippt ist. Der Grund ist der Luftstrom, der durch den Propeller erzeugt wird. Der Propeller erzeugt dabei nicht nur einen Luftstrom nach hinten, der aufgrund der Impulserhaltung einen Antriebsimpuls auf das Modell zu übertragen vermag, sondern er versetzt diesen Luftstrom auch in Drehung. Die Ursache hierfür liegt im Einstellwinkel des Propellerblatts.

Ein Propellerblatt wirkt wie eine rotierende Tragfläche. Um ausreichend Vortrieb zu erzeugen, muss das Propellerblatt stark angestellt werden und dies um so mehr, je schneller das Modell fliegt. Ist nun ein Propellerblatt um einen be­­stimmten Winkel angestellt, so wirkt der Auftriebsvektor nicht nach vorne, sondern entsprechend der Blattanstellung etwas schief. Die Blattanstellung bedingt aber, dass der erzeugt Luftstrom selbst eine schraubenförmige Verwindung erhält. Grundsätzlich ist dies nicht schlimm.Trifft jedoch ein solcher in sich verwundener Luftstrahl auf das Seitenleit­werk, so erzeugt der Luftstrom einen Anströmwinkel am Seiten­leitwerk Auftrieb macht sich bemerkbar. Die Folge ist, dass das Modell mit gerade ein­­gebautem Motor eine gewisse Schiebeneigung aufweist, was aerodynamisch schlecht ist.

Diesen Effekt kann man auf zweierlei Arten zumindest ein wenig kompensieren. Zum einen kann man das Seiten­leit­werk einfach um den fraglichen Winkel schräg einbauen, sodass der ankommende, verdrehte Luftstrom im Mittel einen Anströmwinkel von Null Grad und somit keinen Auf­trieb mehr hat, was Abbildung 5 beispielhaft zeigt. Dies ist jedoch eine nur schwer veränderbare Lösung und daher im Modellflug unüblich. Zum anderen kann man den Motor, der ja ursächlich für diesen Effekt verantwortlich ist, in der horizon­­talen Ebene leicht verkippt einbauen. Somit wird die ursprünglich genau nach vorne zeigende Kraft in zwei Komponenten zerlegt. Zum einen in einen Anteil in der Flugrichtung, zum anderen in einen Anteil, der 90 Grad zur Seite zeigt.

Der mit Seitenzug eingebaute Propeller erzeugt einen senkrecht zur Flugrichtung stehenden, seitlichen Kraftanteil. Über den Abstand des Motors zum Schwerpunkt des Modells entsteht daher ein Drehmoment; siehe Abbildung 6. Dieses Drehmoment kann den Auftriebseffekt am Seiten­leitwerk zumindest in Näherung, das bedeutet, für eine bestimmte Geschwindigkeit, kompensieren. Für andere Fluggeschwindigkeiten ist die Kompensation nicht ganz vollständig. Das Schieben wird aber in jedem Fall verringert.

Diese Lösung des Problems wird überwiegend bei Flug­modellen vorgezogen, weil es oft einfacher ist, einen Motor schräg einzubauen als ein Seitenleitwerk. Beim mann­tragenden Fliegen hingegen wird oft das schräg sitzende Seitenleitwerk gewählt. Eine Ausnahme stellen Motorsegler dar. Sie müssen aerodynamisch vollkommen symmetrisch gebaut sein, da sie gegebenenfalls auch im reinen Segelflug betrieben werden. Dort findet sich infolgedessen auch wieder die Lösung, den Motor schräg einzubauen.

Die gleiche Problematik ergibt sich grundsätzlich auch am Höhenleitwerk. Wegen der in der Regel symmetrischen Konstruktion heben sich die Effekte auf beiden Seiten jedoch gegenseitig auf. Das Gleiche gilt, wenn ein nach oben wie unten nahezu symmetrisches Seitenleitwerk ­existiert. Dort wäre ein Seitenzug ebenfalls unnötig.

Es ist nun leicht einsehbar, dass bei mehrmotorigen ­Flug­zeugen mit einer geraden Anzahl von Motoren kein Seitenzug nötig ist, wenn beide Propeller gegensinnig drehen. Zum einen heben sich beide Effekte auf. Zum anderen treffen die Luftströmungen beider Propeller das Leitwerk gar nicht; das ist höchstens bei Doppelleitwerken der Fall.

Motorsturz
Etwas schwerer zu verstehen ist der Motorsturz. Das liegt daran, dass es mehrere Effekte gibt, die mit ihm kompensiert werden sollen. Diese Effekte sind unabhängig voneinander und überlagern sich ungestört. Damit kann man jeden einzeln betrachten. Es sind folgende Parameter auf die ich hier nicht weiter eingehen möchte:

1. Der Wiederstand der Tragfläche

2. Der Anstellwinkel des Modells/Tragfläche

 3. Die Fluggeschwindigkeit des Modells

Zu diesen Parametern könnt Ihr in diesem Artikel von der Modellzeitschrift Aviator weitere Einzelheiten nachlesen

Praktische Anwendung

Die hier gezeigten Beispielbilder basieren auf einer Spitfire von FMS mit ca 1.4m Spannweite aus Formschaum EPO.

Grundsätzlich gelten immer folgende zwei Richtwerte:

1. Der Seitenzug beträgt bei fast allen Modellen immer zwischen 2° und 3° Grad
2. Der Motorsturz beträgt bei fast allen Modellen immer zwischen 0.1° und 1° Grad

Wird nichts in der Anleitung angegeben so müsst Ihr die richtigen Werte erfliegen. Wie das genau Funktioniert erfährt Ihr in diesem HowTo Video

Quelle: Modellfluggruppe Obwalden/ Airmix TV

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