KNOW-HOW

Home > WERKSTATT > Know-how

Know-how

Erfahrung Technik Wissen Technologie Material


RC-Heli Know-how

Hier entsteht eine Zusammenstellung von kurzen Beiträgen rund um das Thema RC-Heli. Mit dem Buchstabenverzeichnis, rechts unterhalb der Navigationsleiste, findest Du die Themen nach Alphabet aufgeführt. Eine Stichwortsuche kannst Du über die Suchfunktion unserer Seite durchführen.


B

BEC

Ein BEC (Battery Elimination Circuit) ist ein elektronischer Spannungswandler, welcher den Empfänger und darüber hinaus die anderen RC-Komponenten (Servos, Regler, Gyro usw.), direkt aus dem Antriebsakku mit Strom versorgt. Das klassische BEC ist also für die Versorgung der Bordspannung direkt vom Antriebsakku zuständig und macht somit seinem Namen nach, einen zusätzlichen (Empfänger-) Akku überflüssig (eliminiert). Die herkömmlichen und am meisten verbreiteten Empfänger und RC-Komponenten sind für eine Betriebsspannung von 5 bis 6 Volt ausgelegt. Moderne HV-Servos (Hochvolt-Servo) und Empfänger arbeiten mit einer Versorgungsspannung von 7.4 bis 8.4 Volt. Da der Antriebsakku eines Elektrohelis in der Regel eine höhere Ausgangsspannung hat (z.B. 3S LiPo 11.1 Volt bis 12S LiPo 44.4 Volt), wird diese durch das BEC auf das erforderliche Niveau der Empfangsanlage heruntergeregelt. Das BEC wird entsprechend der anstehenden Eingansspannung (max. Spannung des Antriebsakkus) und der erforderlichen Versorgerspannung und der Dauerleistung in Ampere für die RC-Komponenten ausgewählt. Die Ausgangsspannung ist bei modernen BEC's einstellbar. In der Regel sind dies Werte von 5 bis 9 Volt. Leistungsstarke BEC's liefern zwischen 5 bis 10 Ampere Dauerstrom und 15 Ampere für Spitzenbelastungen. Mann unterscheidet zwischen internen und externen BEC's. Das interne BEC ist im Drehzahl-Regler oder -Steller (ESC = Elektronik Speed Control) integriert. Das externe BEC wird paralell zum ESC an den Antriebsakku angeschlossen, oder durch einen zusätzlichen 2S bis 3S LiPo (7.4 bis 11.1 Volt) Empfängerakku versorgt. Die zuletzt genannte Variante entspricht allerdings nicht mehr der herkömmlichen Bedeutung eines BEC's (Battery Elimination Circuit). Bei der Auslegung einer Bordstromversorgung von über 3 Ampere ist eine doppelte Zuleitung zum Empfänger mittels zwei Servokabel mit ausreichendem Querschnitt Pflicht. Die gängigen Servostecker sind nämlich maximal für 2A Dauerstrom ausgelegt! 

Durchschnittlicher Verbrauch und Spitzenbelastungen einer Bordstromversorgung für leistungsstarke Helis der 700er Klasse:

  • Rundflug mit sportlichen Einlagen: 1.6 A bis 3.7 A Spitze
  • Soft 3D mit speed Einlagen: 3.8 A bis 6 A Spitze
  • Hard 3D: 4.6 A bis 7.5 A Spitze
  • Extrem 3D mit HV-Servos (7.4V): 3.9 A bis 9.8 A Spitze


C

CCPM / eCCPM

Unter (e)CCPM "electronic Cyclic Collective Pitch Mixing" versteht man die direkte Taumelscheibenanlenkung durch mehrere Servos ohne jegliche mechanische Mischung. Die elektronisch gemischten Steuerbewegungen für Nick, Roll und Pitch werden über Anlenkgestänge entweder direkt oder indirekt über Umlenkhebel (Push-and-pull-Hebel) von den Servos an die Taumelscheibe übertragen.
Der grosse Vorteil dieser Anlenkung liegt darin, dass sich mehrere Taumelscheibenservos, üblicherweise sind dies 3, die entstehenden Kräfte teilen. Bei einer 120° CCPM Anlenkung sind die Anlenkpunkte an der Taumelscheibe in einem 120° Winkel zueinander angeordnet. Zur Programmierung der elektronischen Taumelscheibenmischung über den Sender, oder teilweise auch über die Flybarless-Systeme, spielt es keine Rolle, ob sich der Anlenkpunkt für die einzelne Nickfunktion in Flugrichtung vorne oder hinten befindet.
Bei einer 140° Anlenkung werden die höheren Kräfte der Nickachse durch ein optimiertes Hebelverhältnis noch gleichmässiger auf alle 3 Servos verteilt. Um den Vorteil nutzen zu können, muss natürlich der Sender oder das Flybarless-System eine 140° CCPM Mischung unterstützen.
Bei einer elektronischen Taumelscheibenanlenkung hängt die Genauigkeit der Anlenkung stark von der Präzision der verwendeten Servos ab. Aus diesem Grund werden vorzugsweise präzise Digital-Servos verwendet. Parameter wie Stellzeit, Rückstellgenauigkeit, Spielarmut und Anlaufmoment sind dabei zu beachten. Bei Flybarless-Systemen spielt auch die max. Stellkraft unter Last wieder eine zentrale Rolle.


Chassis

Das Chassis trägt alle für den Betrieb eines Modellhelikopters erforderlichen Bauteile und Komponenten. Verschiedene Konstruktionsmerkmale wie eine kompakte, leichte, verwindungssteife und niedrige Bauform, sowie eine schmale Silhouette, sind aus Gründen der Aerodynamik und des Massenmittelpunktes unter einen Hut zu bringen. Trotzdem sollen alle wartungsintensiven Bauteile, sowie die RC-Komponenten für die Servicearbeiten gut zugänglich sein. Unter Verwendung der entsprechenden Materialien (z.B. Glasfaserkunststoffe GFK, Kohlefaserkunststoffe CFK, Aluminium, Delerin usw.) und einer ausgereiften Konstruktion, können diese Anforderungen grösstenteils erfüllt werden.



Collektive Pitch

Siehe Kollektive Blattverstellung / Kolletiv Pitch



E

Empfänger

Der Empfänger leitet die drahtlos vom Sender empfangenen Steuerimpulse über die entsprechenden Kanalausgänge (Steckplätze) an die angeschlossenen Verbraucher weiter. Bei einem normalen Trainer-Helikopter sind dies mindestens 5 Kanäle für das Nick-, Roll- und Pitchservo an der Taumelscheibe, das Gasservo am Vergaser, bzw. die Impulsleitung für den Regler (ESC = Elektronik Speed Control), und den Kreisel (Gyro), welcher den Steuerimpuls für das angeschlossene Heckservo liefert. Für weitere Zusatzfunktionen wie z.B. die Kreiselempfindlichkeit (Gyro-Gain), Einziehfahrwerk, Beleuchtung usw., sind weitere Kanäle, bzw. Steckplätze notwendig.
Bei den Fernsteuersystemen hat sich die "neue" 2.4GHz Übertragungstechnik etabliert. Das System wechselt u.A. pro Sekunde x-fach die Sendefrequenz und bindete zusätzlich den Sender und den Empfänger mit einem elektronischen Schlüssel aneinander. Dies macht die Frage nach den belegten Kanälen auf dem Flugplatz aus der Zeit der 35-40Mhz-Band Technologie überflüssig und bietet eine um ein vielfaches höhere  Sicherheit der Übertragung. Die Stromversorung kann direkt über einen externen Akku (NiCd oder NiMH), oder wie heute üblich über sogenannte BEC (Battery Elimination Circuit) sichergestellt werden.



K

Klemmverbindungen

Klemmverbindungen sind kraftschlüssig und kommen häufig auch bei Welle-Nabe-Verbindungen zur Anwendung. Die Nabe wird axial geteilt, oder wie in unserem Fall auf einer Seite geschlitzt. Eine oder mehrere Schrauben klemmen die beiden "Halbschalen" auf die Welle. Durch lösen der Schraube kann die Welle oder auch die Nabe leicht demontiert werden ohne sonstige Teile zu entfernen.



Kollektive Blattverstellung / Kolletiv Pitch

Durch die kollektive Blattverstellung, auch kollektiv Pitch genannt, wird während eines Umlaufs des Rotors der Anstellwinkel aller Rottorblätter gleichmässig verändert. Dadurch wir typischerweise bei Pitch gesteuerten Hubschraubern der Auftrieb reguliert und das Steigen und Sinken gesteuert. Bei manntragenden und "ausgewachsenen" Modellhubschraubern kommt vorwiegend diese Technik zum Einsatz. Die Rotordrehzahl wird dabei nur in engen Grenzen variiert, bzw. man ist bestrebt diese konstant zu halten.
 
Eine weitere Methode um den Auftrieb zu variieren ist die Änderung der Drehzahl am Rotor. Einfache Modellhubschrauber bedienen sich beispielsweise ausschliesslich dieser Methode. Dies sind sogenannte „drehzahlgesteuerte Klein-Modelle“. Die längere Reaktionszeit durch die Massenträgheit des Hauptrotors ist bei dieser Variante ein Nachteil.

Der Auftrieb ist ca. proportional zum Anstellwinkel der Rotorblätter und (in gewissen Grenzen) proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit der Luft, die das Profil der Rotorblätter umströmt (Quelle Text und Abbildung 1: ROTOR, Heft 3, März 2007).


Kreisel / Gyro

Ein Heli ist infolge dynamischen Lastwechsel (Pitch- und/oder Drehzahländerungen) und äusseren Einflüssen wie Wind ständigen Drehmomentänderungen unterworfen. Insbesondere das Heck würde permanent in eine Richtung über die Gierachse (Hochachse) wegdriften und der Pilot müsste andauernd korrigierend dagegenwirken.

Der moderne Kreisel(Gyro = Gyroskop) ist ein elektronisches Bauteil welches mit sogenannten Piezzo-Elementen oder modernen SMM-Sensoren dafür sorgt, dass das Heck die eingesteuerte Stellung um die Hochachse hält und dem Pilot die andauernden Korrekturmassnahmen abnimmt. Flybarless-Systeme, sowie das Triple Axis Gyro System (TAGS01) von JR PROPO, kontrollieren vereinfacht ausgedrückt auf diese Art und Weise sämtliche drei Achsen eines Modells (Hoch/Quer/Längs).

Ein Mikroprozessor im System errechnet die richtige Ausschlagsrichtung und –grösse, damit das Heckservo der unerwünschten Bewegung um die Hochachse entgegenwirken kann. Die Empfindlichkeit für das Erkennen einer Bewegung um die entsprechende Achse kann entweder direkt über ein Poti (Potentiometer) am Kreisel oder über das Kreiselmenü
vom Sender aus eingestellt werden. Die Empfindlichkeit sollte dabei so hoch wie möglich eingestellt werden.

Teilweise können die Kreiselsysteme in zwei verschiednen Modi betrieben werden. Im herkömmlichen Normal-Mode wird der Driftvorgang erkannt und beendet. Im AVCS oder Heading Hold-Mode wird der Driftvorgang erkannt, beendet und die entsprechende Achse wieder in die Ausgangslage zurückgestellt. Mit anderern Worten, das Heck, bzw. das Modell hält in diesem Mode die vom Pilot eingesteuerte Lage, bzw. Flugbahn bei.




O

Optokoppler

Der Optokoppler kommt bei Drehzahlregler (ESC = Elektronik Speed Control) mit höheren Spannungen (empfohlen ab 6S) ohne integriertes BEC (Battery Elimination Circuit) zum Einsatz. Er trennt den Antriebsstromkreis und den Empfängerstromkreis galvanisch und überträgt die Steuerimpulse vom Empfänger auf den ESC-Regelkreis optisch. So werden mögliche Störungen motorseitig vom Empfänger ferngehalten. Bei einem Regler mit integriertem BEC ist dies technisch nicht möglich, weil das BEC ebenfalls vom Antriebsakku versorgt wird. Der Optokoppler ist ein elektronisches Bauelement, welches Signale optisch zwischen zwei elektrisch entkoppelten Elementen, bzw. Stromkreisen überträgt.


S

Summensignal-, S-Bus-, Satelliten-Empfänger

Im Wesentlichen besteht kein grundlegender Unterschied zwischen einem normalen Empfänger und einem Summensignal-, S-Bus-, oder Satellitenempfänger. Alle sind vollwertige Empfänger, die aber mit unterschiedlichen Anschlüssen für die Ausgänge versehen sind. Ein herkömmlicher Empfänger hat für jeden Kanal einen separaten Anschluss für den ausgehenden Kanalimpuls, sowie die +/- Phasen der Verbraucherstromversorgung (Servos, Gyro, Flybarless-System usw.). Bei Summensignal-, S-Bus-, oder Satellitenempfänger werden die Kanalimpulse über eine einzelne Steuerleitung ausgegeben (Summe aller Einzelimpulse = Impulskette = Summensignal). Die Stromversorgung der Verbraucher läuft dann z.B. über das Flybarless-System oder über eine separate Versorgung.
Gute Summensignalempfänger und Hauptempfänger haben zwei integrierte Empfangsteile für eine optimale und vollwertige Empfangsqualität. Satellitenempfänger wurden ursprünglich lediglich zur Erweiterung vom Hauptempfänger ausgelegt und besitzen daher nur ein Empfangsteil. Volle Reichweite ist also mit nur einem Satelliten nicht gegeben.


 



Z

Zyklische Blattverstellung

Bei der zyklischen Blattverstellung wird der Anstellwinkel der Rotorblätter während eines Umlaufs (Zyklus) des Rotors unterschiedlich verändert. Der Auftrieb der einzelnen Blätter wird auf diese Weise so reguliert, dass sich eine Neigung der Hauptrotorebene in eine beliebige Richtung erzeugen lässt. Um am Beispiel eines nach rechts drehenden Rotorsystems eine Nickbewegung nach vorne, bzw. einen Schub in Flugrichtung zu erzeugen, wird am rechts durchlaufenden Blatt mehr Auftrieb als am links durchlaufenden erzeugt. Durch die bei Modellhubschraubern übliche Phasenverschiebung von 90° kippt der schwebende Hubschrauber in der Folge nach vorne und erzeugt so zusätzlich zum Auftrieb einen in Flugrichtung treibenden Schub. Die Phasenverschiebung beträgt nicht immer 90° und ist deshalb auch nicht wie oft erwähnt mit dem Kreiselefekt zu erklären. 
 
Bei den Modellhubschraubern wird die Rotorblatt-Ebene nicht geschwenkt. Durch die starre Verbindung zum Rotorkopf können jedoch Drehmomente übertragen werden, die ein Kippen des Hubschraubers bewirken (Quelle Text und Abbildung 2f: ROTOR, Heft 3, März 2007).




JR PROPO



BUCHSTABEN-VERZEICHNIS
 
A B C D E  
  F G H I J
K L M N O  
  P Q R S T
U V W X Y  
  Z        

 
 
 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Druckansicht  |   Seite weiterempfehlen  |   Impressum  |   AGB  |   Datenschutz  |   Sitemap