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Steuersystem
Co5

Steuer-Bescheid

gerry 42

 

Die Erinnerung an das zweite Flugzeug meiner Fesselflugkarriere ist erheiternd. Der übrig gebliebene Flügel des Nummer 1 Modells wurde mittels neuem Brett-Rumpf und  eigener „Ideen“ neu erstellt. Das Steuersystem musste ohne viel Wissen, wie man so was macht, konstruiert werden. Dies brachte einige Probleme. Entweder gab es zuviel Reibung bei den Steuerdrähten, oder das Steuersegment klemmte,  oder die Stoßstange fiel einfach aus dem Ruderhorn heraus. Jeder mögliche Fehler trat auf.  Insofern war das System wirklich perfekt : das Flugzeug stürzte nie ab.  Es kam einfach nie in die Luft.

Das muss ein heilsamer Schock für mich gewesen sein.  Von einer Ausnahme abgesehen habe ich nie wieder Probleme mit der Steuerung gehabt. Vielleicht bin ich ins andere Extrem gefallen mit Overkill bei den Dimensionen und Dicken.  In späteren Jahren habe ich ständig aber vorsichtig die Abmessungen reduziert, um Gewicht zu sparen. Bis jetzt habe ich aber keine Schwachstellen gefunden.  Tatsächlich fanden sich in der Steuerung von Flugzeugen,  die ich verkauft hatte und die Jahre später vom neuen Besitzer gecrasht wurden,  keine kritischen Abnutzungs- Erscheinungen. Ich behaupte keineswegs, die optimale Lösung gefunden zu haben.  In all den Jahren sieht man viele clevere Ideen. Aber jeder scheint bei einer bestimmten Methode zu bleiben; eine, die ihm bekannt ist oder die seinen Fähigkeiten entspricht. Hier soll die Art von Steuersystem beschrieben werden, die in meinen eigenen  46er oder 60er Flugzeugen  verwendet wird. Es ist eine allgemeine Beschreibung, ohne zu sehr in die Details der Begründung und der Konstruktion  einzugehen ( das würde den Rahmen dieser Abhandlung sprengen ). Form und Abmessungen werden manchmal nicht allein von der Funktion diktiert, sondern auch von der Bautechnik, vom Einsatzzweck des Flugzeugs, und natürlich von persönlichen Vorlieben. In diesem Sinne sind die folgenden Ausführungen zu verstehen.  Fangen wir also an mit dem

SEGMENT
Wahrscheinlich gibt es mehr Segment-Variationen als Fesselflieger. In Artikeln habe ich oft die Version beschrieben, bei der eine Mutter  IN das Segment gelötet wird. Da das Segment weder rutschen noch kippen noch klemmen darf, muss es auf irgend eine Weise in Position gehalten werden. Man kann Messing-Röhrchen und Schrauben verwenden, aber die müssen auch befestigt werden.  Bei meiner Methode dauert es ein wenig länger, das sechseckige Loch zu fertigen, welches die Mutter aufnimmt .  Wenn sie aber erst mal in das Segment EIN-gelötet wurde, ist der Einbau recht einfach. Die als Achse dienende Schraube ( eine hochwertige Edelstahl-Schraube mit sauberem Gewinde ) wird von unten in den Segmentträger eingesetzt. Nach Aufsetzen der Befestigungs-Mutter wird die Schraube einfach in das Segment hineingedreht. Dadurch kann die vertikale Position des Segments ganz präzise bestimmt werden. Das Segment besteht aus 2 mm Messing.  1,5 mm reicht für die Festigkeit auch.  Ich ziehe aber die größere Dicke vor an den Stellen, wo die Steuerdrähte und Stoßstangen eingehängt werden.  Um Gewicht zu sparen, wähle ich eine sehr schlanke Form oder bringe Bohrungen an  (siehe FIG 1 ).
Die Lagerung der Messingmutter auf der Stahlschraube ist sehr exakt,  das Segment läuft schön frei doch ohne Spiel, und verschleißt so gut wie nie. Um Gewicht zu  reduzieren, wurden in meinen neueren Flugzeugen Segmente aus 3 mm  Glasfaser-Platten eingesetzt; Kohle ist noch besser.  Ich hasse jedoch den dafür notwendigen Einbau-Aufwand  ( FIG 2 ).

fig-1

 

fig-2

 

RUDERHÖRNER
Ich bin immer auf der Suche nach geeigneten Ruderhörnern. Bis jetzt habe ich nichts auf dem Markt gefunden, dem ich trauen würde. Windige Bleche, auf dünne Drähtchen weichgelötet,  oder auf Drahtbügel gegossene Plastikteile  mögen bestenfalls für  „half A“ ( = 0,8 ccm ) Spielzeuge genügen. Deshalb fertige ich meine Hörner selbst:  2 mm Messinghörner werden auf Stahldraht hartgelötet. Ein „Camping Gaz“ oder „Ronson“-Brenner ist ein sehr praktisches Werkzeug für viele Zwecke, das steht sowieso zur Verfügung. Man muss  vorsichtig sein, den Draht nicht mehr als unbedingt nötig zu erwärmen, sonst leidet die Festigkeit.  Der Draht sollte lang genug sein, um ihn an einer Stelle biegen zu können, die nicht allzu sehr erwärmt wurde. Wird er zu nahe an der Lötstelle gebogen, kann er abbrechen. Für die Lager, mit denen das Horn am Flügel bzw. Flosse befestigt wird, verwende ich Messingröhrchen. Die sollte man auf den Draht schieben, bevor man ihn zum Bügel formt  ( das vergesse ich hin und wieder !). Sollte das passieren, niemals den Draht zurückbiegen und neu versuchen, sondern wegwerfen! Das wird eines Tages das Flugzeug retten.

Es gibt zwei Methoden, die Flaps und das Höhenruder anzusteuern. Man kann zwei separate Stoßstangen einsetzen. Die Stoßstange für die Flaps wird am kürzeren Hebelarm des Segments eingehängt, die für das Höhenruder am längeren. Wenn jedoch das Flugzeug einen abnehmbaren Flügel hat, brauchen wir eine Möglichkeit, die Ruder-Stoßstange auszuhängen. Üblicherweise wird dann das Ruder von den Flaps aus angesteuert. Die notwendige Steuergeometrie erfordert dann ein speziell geformtes Flaphorn ( FIG 3 ). Ich selbst bevorzuge die Variante mit zwei Hörnern. Dies erlaubt eine weniger eingeschränkte Wahl der Ausschläge von Flap und Ruder  -  und zwar unabhängig voneinander. Das Ruderhorn hat einen Schlitz statt mehrerer Löcher. So kann der Ausschlag stufenlos verstellt werden.

fig-3

 

STEUERDRÄHTE
Man kennt zwei Arten: flexible oder feste.  Viele Experten verwenden flexible. Ich nicht, ich benutze immer noch Stahldraht 0,5 oder 0,6 mm. Vielleicht nur , weil mir die einfachere Formung der Endschlaufen zusagt. Der Draht wird einfach um einen passenden Pin   -  etwa 3 mm Durchmesser  -  herum  und dann ganz eng um sich selbst  gebogen. Kein Löten, kein Knoten, kein Nichts. Man darf nur keine scharfen Biegungen machen ( etwa durch die Kante einer Zange ). Diese Methode habe ich bei den Mannschaftsrennern mit ihren dünneren Leinen abgeschaut, das sollte also für unsere Zwecke  ( Drahtstärken ) allemal reichen. Natürlich können die inneren ( pilotseitigen ) Schlaufen erst gebogen werden, nachdem  Steuerung und Leinenführung eingebaut , sowie der Randbogen geformt wurde. Es erleichtert die Arbeit, wenn man den Flügel so positionieren kann, dass man die Enden der Steuerdrähte in einen Schraubstock einspannen kann. Großmutters Sofakissen eignen sich hervorragend  zum Betten des Flügels oder des Flugzeugs ( Reinigungs-Rechnungen infolge Beherzigung dieses Ratschlags kann ich in keinem Falle akzeptieren ).

LEINENFÜHRUNG
Dazu muss nicht viel gesagt werden. Bei mir wird die innerste Rippe mit einer Sperrholz-Halbrippe verstärkt, die in einem Schlitz die Führung aufnimmt. Diese kann aus Metall, Plastik, oder Holz sein. Meine ist aus Messing, da Metall auf Sperrholz gut rutscht. Zwei kurze Stückchen Messingrohr sowie eine M3 Mutter werden in ein oval geformtes Messingblech gelötet, welches aus Gewichtsgründen so klein als möglich gehalten wird. Bei gerundetem Randbogen ( etwa bei elliptischer Flügelform ) kann der Abstand von der letzten Rippe bis zum tatsächlichen Flügelende schon etwas groß sein. Somit kann der Zugang zur Stellschraube knifflig werden. In diesem Fall wird die Leinenführung so gestaltet, dass sie waagrecht auf dem Randbogen montiert  wird. Die Sperrholzaufnahme für die Leinenführung-Führung liegt dabei ebenfalls waagrecht, dadurch sitzt die Stellschraube vertikal und ist von unten zugänglich ( FIG 4 ).

fig-4

STOSSTANGEN
Die Stoßstange ist ein Konstruktionsteil, über das es sich lohnt zweimal nachzudenken  -  oder noch öfter. In vielen Plänen wird ein 2 mm Stahldraht gezeigt. Um diese Diskussion ein für alle Mal zu beenden: das reicht nicht !! Es mag bestenfalls bis zu 2,5er Modellen genügen, und auch nur dann, wenn die Stoßstange auf ihrem Weg zum Ruderhorn nicht gebogen wird. In jedem Falle soll die Stoßstange irgendwie geführt werden, etwa durch enge Aussparungen in den Rumpfspanten. Meine eigene Methode hat sich entwickelt über 2,5 mm Stahldraht, dann über Glasfaser-Rohre mit Drahtenden, bis hin zu Aluminium-Rohren. Letztere sind sehr leicht und steif. Heutzutage sind Carbon-Rohre die einzige akzeptierte Lösung. Eine Rohr-Stoßstange erfordert einen wesentlich höheren Bauaufwand im Vergleich zu einem einfachen Stahldraht. Für Kunstflugzeuge, die im Wettbewerb eingesetzt werden sollen, gibt es jedoch keine Alternative. Bei Flugzeugen mit abnehmbaren Flächen und Leitwerken ergibt sich darüber hinaus die Möglichkeit der Einstellbarkeit der Ausschläge. Da ist es erforderlich, die Enden ein- und aushängen zu können. Dies wird ermöglicht einerseits durch mehrere Löcher im Horn, andererseits durch einen federnten Haltebügel.

Zunächst muss genau die Gesamtlänge der Stoßstange festgelegt werden. Soll sie abnehmbar sein, empfehlen sich etwa 6 cm für die Länge des Drahtteils an jedem Ende. Für die fest installierte Version reichen etwa 2 cm. Damit lässt sich die Länge des Kohlerohres errechnen.  Ich habe Rohre mit Durchmesser 8 mm außen und 6 mm innen verwendet ( kleinere Durchmesser genügen durchaus. Wenn jemand etwas passendes findet, bitte melden ). Jetzt benötigen wir zwei kurze Stücke Hartholzdübel, etwa 2 cm lang, die exakt ins Rohr passen. Die erhalten eine 2 mm Bohrung  -  die Draht-Endteile sind aus 2 mm Stahldraht. Die Version „ nicht längenverstellbar“ ist am einfachsten herzustellen. Der Draht wird rechtwinklig abgebogen und so weit gekürzt, dass man ihn ins Rohr einführen kann. Ins Rohr wird ein 2 mm Loch gebohrt, etwas mehr als 2 cm vom Ende entfernt. Jetzt wird der Dübel auf den Draht geschoben und das andere Ende gebogen ( mit dem die Stoßstange eingehängt wird ). Nun kommt hochfestes Epoxy-Harz in das Rohr, auf den Draht und auf den Dübel. Der Draht wird in das Rohr eingeschoben, bis das abgewinkelte Ende in das Löchlein einrastet. Der Dübel wird nachgeschoben, bis er am abgewinkelten Draht anstößt. Damit ist das Drahtende der Stoßstange unlösbar mit dem Rohr verbunden. Diese Verbindung wird sich NIE mehr lösen ( FIG 5 ). Wenn für die aushängbare Stoßstange die gefederte Sicherung angelötet werden muss, sollte dies vor Einleimen des Drahtendes gemacht werden. Die Erhitzung des Drahtes könnte ansonsten die Epoxy-Verklebung  im Rohr schwächen. Für die längenverstellbare Stoßstange benötigen wir Gewindeeinsätze. Für die von mir verwendete Rohrdicke sind sie im Heimwerkermarkt erhältlich. Pro Ende klebe ich zwei ein. Der RC-Markt beschert uns „Gewindestangen“; kurze Drahtstücke ( etwa 20 cm ), die am Ende ein etwa 2 cm langes M2,  M2,5 , oder M3 Gewinde besitzen. Diese Stangen eignen sich hervorragend für unsere Zwecke  ( FIG 6 ).

fig-5
fig-6

Ich habe vergessen zu erwähnen, dass alle Bohrungen im Segment und in den Hörnern ausgebuchst werden. Dazu dienen kurze Messingrohr-Stückchen. Das gesamte Steuersystem wird auf Leichtgängigkeit überprüft. Das Gewicht der Stoßstange (n) allein sollte genügen, um die Steuerflächen ausschlagen zu lassen, wenn man das Flugzeug mit der Nase bzw. mit dem Heck senkrecht hält. Wenn das Steuersystem das nicht macht, sollte man mit dem Bau des Flugzeugs erst weitermachen, wenn es das macht.  Natürlich könnte man jetzt einwenden, dass man in der Zeit, die für ein optimales Steuersystem erforderlich ist, leicht ein weiteres Flugzeug bauen kann. Das stimmt. Qualität hat ihren Preis. Aber er ist nicht zu hoch, wenn man bedenkt, dass man damit eine weitere Möglichkeit ausgeschlossen hat, sein Flugzeug zu verlieren.

Oh, noch ein Tipp : niemals  -  ich wiederhole  -  NIEMALS die üblichen Gabelköpfe verwenden !!!

P.S. In (FIG 7) sind zwei übliche Systeme für Flugzeuge mit abnehmbarem Flügel dargestellt. In Beispiel A sieht man die typisch amerikanische Version, wie sie auf den meisten Plänen gezeigt wird. Diese Anordnung ist mir nicht so sympathisch. Durch die Ansteuerung des Höhenruders vom kurzen Flaphorn-Hebelarm muss das Ruderhorn zwangsläufig auch kurz sein. Das bedeutet, dass die Höhenruder-Stoßstange mehr Kraft aufnehmen muss, um den gleichen Ausschlag erbringen zu können.  Sie muss also stabiler gebaut werden, um sich nicht durchzubiegen. Ich selbst steuere das Höhenruder vom längeren Hebelarm aus an. Damit vermeide ich möglicherweise die oben genannten Probleme. Gleichzeitig reduzieren sich die Lagerdrücke, was evtl. zu weniger Verschleiß führen kann. Einziger Nachteil ( wenn’s denn einer ist ): ich brauche längere Hörner.

In Beispiel B sind ( meine)  Standard-Maße für ein Flugzeug der 46er bis 60er Größe angegeben.

CO-7-1

 

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