Hubi-Wiki

Hier wird nach und nach ein Lexikon für alle möglichen und unmöglichen Modellhubschrauber Fachbegriffe erscheinen. Nach einiger Zeit wird dieses Lexikon/Wiki mit weiteren sinnvollen zugehörigen Informationen ergänzt.

Akku (Lipo)

Wenn man heute von Akkus redet im Modellbau, dann meint man eigentlich immer Lipo Akkus, da diese eine hohe Energiedichte haben, also recht klein und leicht sind. Der Akku speichert mittels eines chemischen Verfahrens die Elektrische Energie, und gibt Sie jederzeit wieder ab. Heutige Akkus können aus jedem Zustand geladen und entladen werden. Und moderne Akkus sind definitiv unbrennbar. Lesen Sie mal diese News von robbe aus 2007.

ARTF

ARTF steht für Almost Ready To Fly, zu deutsch in etwa „fast flugfertig“. Soll bedeuten, dass Modell ist bis auf wenige Restarbeiten fertig montiert.

Autorotation

Auch kurz AR genannt. Was ein Großhubschrauberpilot regelmässig üben muss, wenn er seine Fluglizenz behalten möchte, kann man auch mit Modellhubschraubern machen. Egal ob wirklich mal der Antrieb ausfällt, oder ob man es simulieren möchte, es geht beim Modellhubschrauber genauso wie beim grossen manntragenden Schrauber. In geeigneter Höhe – sagen wir mal 10 Meter wäre gut – kann man den Motor abstellen. Nun heisst es SOFORT auf nahezu Null grad Pitch gehen, bzw. evlt. sogar auf wenige Grad neg. Pitch gehen. Beobachte das Geräusch des Helikopters. Man kann die Drehzahl „hören“ und auch „sehen“. Achtung, wird die Drehzahl offenbar zu gering, muss sofort mehr neg. Pitch gegeben werden.

Durch das sinken des Helikopters wirkt nun die von unten einströhmende Luft wie bei einer Windmühle, und hält den Rotor auf Drehzahl. Man kann sogar die Drehzahl mit dieser Technik auf noch höhere Werte bringen, wie im normalen Betrieb. Achtung; immer größer werdende negative Pitchwerte bewirken NICHT eine immer höher werdende Drehzahl. Die höchste Drehzahl wird meist bei sehr wenig Grad neg. Pitch sein. Je nach dem, wie viel Wind gerade ist, wird bei viel Wind ein sehr steiler Landeflug, bei wenig oder gar kein Wind, ein sehr flacher (z.B. 45 Grad) Sinkflug eingeleitet. Kurz vor dem Boden wird nun langsam mehr Pich gegeben, wobei meist auch gleichzeitig mit Nick ziehen der Helikopter in den sog. „Flare“ Flug gebracht wird.

Das Modell sinkt nun deutlich langsamer. Dabei wird in aller Regel nochmals zusätzlich Energie in den Rotor gebracht. Mit Nick und Roll muss das Modell weiter gesteuert werden. Nun wird durch kontrolliertes Pitch geben, die gespeicherte Drehenergie in Auftrieb umgewandelt. Mit etwas Können man nun einen Modellhubschrauber 100% sanft landen. Freichlich muss das Modell dafür geeignet sein, generell geht es aber mit jedem Modellhubschrauber der eine gewisse Masse im Rotorkopf hat, und über eine Pitchsteuerung verfügt.

Mein Tipp: üben am Simulator, wenn es dort einigermassen klappt, kann man es am Modell versuchen, aber zunächst so, das man den Motor nicht ganz abstellt, sondern auf eine minimal Drehzahl hält. So kann man das Modell meist doch noch ohne Schaden laden.

BEC

BEC, was ist das, was bedeutet das? Lesen Sie bitte diesen Beitrag dazu.

Bodeneffekt

Bis zu einer Flughöhe, die in etwa dem Durchmesser des Hauptrotors entspricht, kommt dieser Effekt zustande. Vom Hauptrotor wird ja ein Luftstrahl nach unten gepresst. Dieser wird nun vom Boden teilweise zurück gepresst. Dies hat zwar zur Folge, das man in Bodennähe deutlich weniger Leistung benötigt (so wie man im Rundflug auch weniger Leistung benötigt, als in der Schwebe ausserhalb des Bodeneffektes) jedoch bilden sich hier auch Wirbel, die bei sehr vielen (Modell)Hubschraubern dazu führen, da diese jetzt besonders nervös und wackelig sind.

CCPM

Cyclic Collective Pitch Mixing; siehe auch „Taumelscheibenmischer“. Es handelt sich um eine Abkürzung für die Art und weise, wie eine Mischung der Funktionen „Pitch-Nick-Roll“ realisiert wird. Üblicherweise ist e (elektronik) CCPM der STand der Technik. Man kann diese Art der Mischung aber auch mechanisch realisieren. Dies wird z.B. beim sehr einfachen ECO 8 (zumindest ist dies optional möglich) so gemacht. Aber auch durchaus hochwertige Modellhubschrauber haben eine mechanische Mischung. Es ist aber sehr selten. Lesen Sie bitte auch diesen Beitrag.

Chassis

(Mechanik) es handelt sich um das Grundgestell, welches alle Komponenten des Modellhubschraubers aufnimmt, z.B. Motor, Regler, Akku, RC Komponenten, usw. Das Chassis soll stabil und verwindungsfest sein, aber auch benutzerfreundlich, damit Reparaturen leicht möglich sind. Oft wird das Chassis auch als Mechanik bezeichnet, jedoch enthält die Mechanik eben auch die mechanischen Anbeiteile, wie z.B. Wellen, Kugellager, usw.

Drehmoment (Schwankung)

Von speziellen Konstruktionen abgesehen hat ein (Modell)Hubschrauber immer einen Hauptrotor, der für den Auftrieb (steigen) sorgt, und einen Heckrotor, der für den Drehmomentausgleich sorgt. Dieser Drehmomentausgleich ist nötig, weil sich der Motor am Chassis „abstützt“, um die Hauptrotorwelle antreiben zu können. Dabei würde sich das ganze Chassis drehen, was der Heckrotor ausgleicht. Im Normalfall ist er so eingestellt (vom Pitch des Hecks her), dass das Heck (Heckausleger) gerade steht.

Drehzahlgesteuert

FP = Fixed Pitch = fester, dauerhalfter Pitchwert der Hauptrotorblätter. Diese Art der Modellhubschrauberkonstruktion kann als sehr primitiv bezeichnet werden. Weil die Blatter eben nicht pitchgesteuert sind, der Anstellwinkel also nicht verändert werden kann, wird der unterschiedliche Auftrieb für „steigen und sinken“ mit unterschiedlicher Drehzahl erreicht. Diese Art wird nur bei ganz einfachen billigen Helis verwendet.

Empfänger

Im Modellbaubereich spricht man zwar immer von Empfänger, aber es handelt sich praktisch nie ausschliesslich um einen Empfänger alleine. Im heutigen Empfänger ist immer auch der Kanalmultiplexer integriert, welcher die div. im Modellhubschrauberbereich min. 6 an der Zahl, Empfängerausgänge zur Verfügung stellt. An diese werden die Servos, der Gyro, die Motorelektronik angeschlossen. Der Empfänger empfängt also das HF Signal des Senders, und gibt alle Steuerkommandos der Geber des Senders (Steuerknüppel, Drehregler, Schalter, Schieberegler) an die Empfängerausgänge weiter. Lesen Sie auch diesen Beitrag über die heutige HF Technik im Modellbau.

Gaskurve

Oft wird die Gaskurve heute nicht mehr benötigt, weil vielfach im sog. Regelmodus, oder auch Govenermode des Reglers geflogen wird. Hier kümmert sich der Regler (die Motorelektronik) selber um die Drehzahl des Rotors. Wenn das ist so gewünscht wird, kann man auch mit einer Gaskurve fliegen. Wenn also der Regler keinen Konstanddrehzahlmodus hat (Regelmodus, Govenermode) ist zwangsläufig eine Gaskurve nötig. Beim Pitchgeben wird nun an einem separatem Empfängerausgang die Gasinformation ausgegeben. Der Motor und damit der Rotor läuft langsam an. Irgendwann kommt der Punkt, wo der Heli abhebt. Die Drehzahl ist nun also groß genug, und der Pitch hat einen Wert, der den Heli abheben lässt. Gibt man nun jedoch weiter Pitch, sollte die Drehzahl natürlich nicht weiter ansteigen. Beim weiter Pitch geben wird also der Anstellwinkel der Blätter vergrößert, um mehr Auftrieb (schneller steigen) zu ermöglichen. Hierbei wird mehr (Motor) Kraft benötigt, also mehr Motorleistung. Die Pitchkurve wird nun so eingestellt, das genau in dem Maße mehr Gas gegeben wird, wie gerade eben nötig ist, um die Drehzahl konstant zu halten. Die Drehzahl des Hauptrotors soll nicht absacken und auch nicht ansteigen.

Gier/Hecksteuerung

(Gegendrehmoment) ist die Steuerrung des Helis um die Hochachse = schwenken des Heckauslegers. Ein Servos steuer ähnlich wie beim Hauptrotor, hier jedoch beim Heckrotor den Anstellwinkel. Dadurch ergibt sich ein unterschiedlicher seitlicher Schub. Ein gewisser Schub ist nötig, um den Heckausleger ruhig zu halten, denn der Hauptrotor erzeugt ein Drehmoment, welches der Heckrotor ausgleich. Wird dieser Ausgleich bewusst verändert (grösser und kleiner) wird sich der Heckausleger entsprechend in die eine oder andere Richtung bewegen.

Gyro / Kreisel

da der Hauptrotor von einem Antrieb, der sich am Chassis „abstützt“ angetrieben wird, ist es natürlich, das sich das Chassis nun entgegen der Hauptrotordrehrichtung „wegdreht“. Deswegen ist ein Heckrotor notwendig. Der Kreisel/Gyro stabilisiert nun zusätzlich den Heckrotor, so das ein steuern dieser besonders nervösen Funktion möglich ist.

Gyro (Arlton Gyro)

Beim „Arlton Gyro“ handelt es sich um einen rein mechanischen Gyro / Kreisel, der vollständig ohne Elektronik arbeitet und somit auch keine Stromversorgung benötigt. Ursprünglich war dieses System – meines Wissens – im LHM 120 Heli integriert. Der Erfinder ist der (Fize) Präsident der amerikanischen Firma Lite Machines, Herr Arlton. Der Gyro dedektiert rein mechanisch die ungewollte Bewegung des Hecks und steuert über die Pitchsteuerbrücke gegen. Das System hat seinerzeit erstaunlich gut funktioniert, konnte jedoch bei der E-Version des LMH Helis (siehe www.hubikaufen.de) nicht mehr überzeugend gut arbeiten, so das man sich dann entschieden hat elektronische Gyros einzusetzen, die seinerzeit (um 1995) noch recht teuer waren, und überwiegens sogar selber noch teilweise mechanisch arbeiteten, aber natürlich bereits einen elektronischen Regelkreis hatten.

Kollektive Blattverstellung

= CP = Collective Pitch; meist – aber nicht zwangsläufig – durch ein verschieben der Höhe der Taumelscheibe (nach oben = mehr Pitch = steigen, nach unten = weniger Pitch = sinken) wird über ein Gestängesystem der Anstellwinkel der Rotorblätter verändert. Dadurch ergibt sich ein unterschiedlicher Auftrieb.

Kreiselempfindlichkeit

Mit der Kreiselempfindlichkeit wird eingestellt, wie stark der Kreisel die detektierte, ungewollte (ungesteuerte) Drehbewegung um die Hochachse (Gierachse) ausgleichen soll/darf. Diese Einstellung ist nötig, weil jedes Servo und jeder Heli anderes reagiert. Die Einstellung wird üblicherweise über einen Zusatzkanal vom Sender aus vorgenommen.

MEMS Gyro

Micro-Electro-Mechanical Systems, Sensortechnologie. Durch die Zusammenlegung von Sensor und Regelelektronik werden die Bauteile deutlich kleiner, was letztendlich zu den geringen Abmessungen führt. Siehe auch SMM Gyro.

Motor brushless

Ein Motor treibt den Helikopter an. Heute werden üblicherweise nur noch sog. brushless Motoren verwendet. Diese haben keine Kohlebürsten mehr, benötigen dafür eine etwas umfangreichere Motorelektronik. Lesen Sie auch den Beitrag über Innenläufer und Aussenläufer.

Nick

ist die Steuerrung des Modellhubschraubers um die Querachse. Wird die Taumelscheibe nach vorne oder nach hinten geneigt, neigt sich auch die Rotorebene in diese Richtung, und damit auch der Hubschrauber selber.

Pitch

die kollektive (CP) = gemeinsame, gleichzeitige, gleichmässige Veränderung des Einstellwinkels der Rotorblätter bewirkt ein steigen oder sinken des Modellhubschraubers. Ein steigen der TS bewirkt ein vergrösseren des Anstellwinkels der Rotorblätter, und damit einen grösseren Auftrieb, somti ein Steigen des (Modell)Hubschraubers.

Pitchkurve

Beim Pitchgeben, also beim betätigen des Pitchhebels am Sender wird standardmässig die gleiche Bewegung, also linear zur Bewegung des Steuerknüppels an einem Servo (dem Pitchservo, falls mechanische Mischung) oder an drei Servos, den Taumelscheibenservos (falls elektronische Mischung) an das oder die Servos weiter geleitet. Die Pitchkurve kann aber bei modernen Sendern programmiert werden. Sie beschreibt nun den jeweiligen Hauptrotorpitchwinkel bei jeder Pitchknüppelstellung. Üblicherweise können 5 Punkte im Sender programmiert werden, manchmal auch 7 Punkte. Letzlich kann somit zu jeder Pitchknüppelstellung eingestellt werden, an welche Positon das oder die Pitchservos stehen.

Regler brushless

Der Regler war früher oft gar kein echter Regler (mit der Fähigkeit, die Drehzahl konstant zu halten), sondern nur ein Steller, welcher die Drehzahl lediglich verändern konnte. Der Regler ist die Motorelektronik, und heute praktisch nur noch in bürstenloser Form (brushless) anzutreffen. Lesen Sie auch den Beitrag über die Funktionsweise des Reglers.

Roll

ist die Steuerrung des Helis um die Längsachse. Wird die Taumelscheibe (TS) nach rechts oder links geneigt, passiert das gleiche mit der Rotorebene und damit auch mit dem Hubschrauber selber.

Rotorblatt Rotorblätter

Ein Fisch hat Flossen, ein Flugzeug hat „Flügel“, und ein Hubschrauber hat Rotorblätter (auch Drehflügel genannt). Diese erzeugen durch die Drehung und einem entsprechenden Anstellwinkel (Schrägstellung) den Auftrieb – der Modellhubschrauber, und auch der große manntragende Hubschrauber, kann abheben, und so auch auf der Stelle schweben.

Servo

Das Servo ist eine meist recht kleine „Blackbox“, grob in der Größe eines halben handelsüblichen Einwegfeuerzeuges. Es enthält einen Elektromotor, ein Getriebe, und eine Elektronik. Angeschlossen an den entsprechenden Empfängerausgang steuert dieses Servo nun mittels eines Gestänge die entsprechende Funktion des Modellhubschraubers. So wie der Steuerknüppel am Sender bewegt wird, bewegt sich der Servoarm des Servos. Bei der Technik hat sich in den letzten Jahren (Stand 2009) viel getan. Digitaltechnik ist heute schon fast „normal“. Dabei werden die Signale digital aufbereitet, was zu einer höheren Stellpräzision führt. Auch einige Servos haben heute sogar schon brushless Motoren, und sind somit nahezu wartungsfrei, und somit auch extrem zuverlässig.

SMM Gyro / Kreisel

Die Abkürzung steht für Silizium Micro Mechanik (Silizium Oberflächen Micro Mechanik). Der „Wafer“ ist in der Halbleitertechnik (z.B. bei Transistoren, aber auch bei Photovoltaikmodulen, bzw. deren Zellen) eine ca. 1mm dicke Scheibe, die quasi die Grundplatte mit dem Substrat enthält. Hiervon werden in diesem Fall (Gyro, Kreisel) mechanische Strukturen abgeätzt. Diese micromechanischen Strukturen können nun zusammen mit anderen elektronischen Schaltungen auf engstem Raum angeboten werden. Die mechanische Empfindlichkeit ist aufgrund der verschwindent kleinen Masse nahezu „null“.

Taumelscheibe

zwei kardanisch gelagerte Ringe, ist das zentrale Steuerelement für den Hauptrotor. Kann nach allen Seiten gekipp und zumeist auch in der Höhe verschoben werden. Sie realisiert die Funktionen Nick und Rock, und zumeist auch Pitch.

Taumelscheibenmischer

üblicherweise kann die Taumelscheibe ihre Höhenposition ändern. Das ist dann die Pitchfunktion (steigen und sinken). Sie kann aber auch seitlich oder vor-zurück geneigt werden, dass sind dann die Roll und die Nick-Funktion. Da aber das Neigen der Taumelscheibe (Nick und Roll) in jeder Höhenposition der Taumelscheibe (steigen-sinken) möglich sein muss, werden die üblicherweise 3 (selten 4) Taumelscheibenservos gemischt. Bei Pitch bewegen sie alle Servos gleichzeitig, linear und gleichmässig. Bei Roll bewegen sich nur zwei Servos, und zwar gegensinnig. Bei Nick bewegen sich wieder 3 Servos, jedoch 2 und 1 gegensinnig.

Trainer

(= offene Bauweise) fast alle Modellhubschrauber sind so aufgebaut. Ursprünglich war der „Trainer“ eben eine „Trainingsmaschine“. Das ist ansich heute auch noch so. Alle Komponenten sind gut erreichbar, somit ist der Trainer servicefreundlich. Dem gegenüber steht der Rumpf-Hubschrauber. Aber auch diese Konstruktionen sind heute meist sehr servicefreundlich.

Zyklische Blattverstellung

durch das Kippen/neigen der Taumelscheibe in eine Richtung (links-rechts-vorne-hinten) wird für jede Umdrehung der Anstellwinkel der Rotorblätter verändert. Wenn eines der Rotorblätter sich z.B. gerade an der Position befindet, wo die Taumelscheibe niedrig ist, so hat dieses Blatt auch weniger Pitch. Somit ist dort weniger Auftriebe, der Heli neigt sich in genau diese Richtung. Bitte beachten Sie aber auch dieses Phänomen, welches sehr komplex ist.