29.12.2000 Erstflug

Nachdem die Mechanik auf einem Erprobungsträger aus Holz montiert wurde, konnten die ersten Funktionstests erfolgen.

Eigentlich war es kein richtiger Flug. Nur einschweben. Es ging bei diesen Experimenten darum zu prüfen, ob die Mechanik funktioniert, und die auftretenden Belastungen aushält.

Zuerst war der Heckrotor dran. Dazu ließ ich den Antrieb auf Nenndrehzahl hochlaufen, ohne Hauptrotorblätter. Durch den Kreisel kann ich nun das heck von Hand hin und herbewegen, und feststellen, ob der Schub ok ist. Zuerst war es nicht der fall, der Antrieb drehte bei größeren Kräften einfach durch. Der Übeltäter war das 40 Grad Winkelgetriebe. Die 2mm Wellen werden hier einfach mit 4mm Maden geklemmt. Diese Klemmung hält aber den Belastungen nicht stand. Daher flachte ich die Wellen am Schleifstein im Bereich der Klemmung ganz leicht an. So konnte die volle Kraft einwandfrei übertragen werden.

Einige Strommessungen zeigten mir, daß der Heckrotor genug Leistung absorbieren kann. Bei voll ausgeschlagenen Heckblättern fließen 12,5A, das sind immerhin 400 Watt. Der Schub ist dabei ziemlich beachtlich, schätzungsweise 4-5 kg. Die Mechanik verbraucht im Leerlauf etwa 1,9A, was bei diesen vielen Umlenkungen gerade noch in Ordnung ist. beim endgültigen Modell werde ich besser auf das Fluchten der Kupplungen achten, um noch etwas mehr Energie zu sparen.

Der Nächste Test erfolgte dann mit montierten Hauptrotorblättern im Hof unserer Werkstatt. Ich hatte die Kufenbügel voher noch an 4 Stellen mit Schaumgummi umwickelt, um den dämpfenden Effekt einer Wiese zu simulieren.
Zuerst montierte ich nur 2 Blätter, um das Getriebe zu testen. Schon hier zeigte sich, daß sogar diese Konfiguration abheben würde. Nachdem ich mit Pitch einige ganz kurze Hüpfer machen konnte, war klar, daß das Getriebe halten würde. Das Laufgeräusch dieser Konfiguration war schon ziemlich sägend, was auf die Heckrotorwelle zurückzuführen ist. Hier kann noch einiges verbessert werden.

Nun wurden alle Rotorblätter montiert, und der Rotor auf Nenndrehzahl gebracht. Vibrationen waren kaum festzustellen. Der Spurlauf schien recht gut zu sein. Mit vorsichtigem Steigern der Pitch Werte konnte das Gerät sehr sauber vom Boden abgehoben werden. Leichte Ausbrechtendenzen konnte mit Trimmkorrekturen eliminiert werden. Nach einigen Hüpfern konnte ich den Kasten einwandfrei schweben. Zuerst nur 10cm hoch, aber dann mit steigender Sicherheit auch bis zu 2 Meter hoch. Das Steuerverhalten war sehr angenehm, insgesamt ziemlich träge.

Nun schloß ich noch rasch die Telemetrie an, um erste Aussagen über den Strombedarf zu bekommen. Die Ergebnisse:
 
0 Pitch 15A
Schweben 10cm 25A
Schweben 1m 28A

Die Werte entsprechen im großen und ganzen meinen Erwartungen. Die Holzkiste ist mit einem zusätzlichen Trimmakku auch eher schwerer als der zukünftige Rumpf. Dabei hatte ich den Eindruck, daß die Mechanik durchaus noch erheblich mehr Gewicht tragen könnte, denn die 10,5 kg trug sie mit ziemlicher Leichtigkeit. Kurze Pitchstöße zeigten, daß durchaus noch Reserven vorhanden sind. Das muß die weitere Erprobung noch zeigen.

Die Flugzeit betrug bei diesem Experiment etwa 7 Minuten. Das ist aber sicher noch nicht der endgültige Wert. Der Motor und der Akku hatten nach dem Flug ganz ordentlich Temperatur aufgebaut, aber beides war noch im grünen Bereich (<50 Grad).

Ich bin sehr gespannt, wie sich der Heli verhält, wenn man in den Rundflug übergeht. Hoffentlich habe ich bald Gelegenheit dazu, das auszuprobieren! Bilder folgen bald.

Eine Anmerkung: Heli Eigenbau ist viel ungefährlicher als Flächen Eigenbau. Ich hab das früher ja auch oft gemacht (siehe Skytruck). Man kann sich mit einem Heli sehr vorsichtig und risikolos an das endgültige Flugbild herantasten. Wenn was Versagt, fällt der Heli meistens nur aus wenigen Zentimetern Höhe ohne Fahrt auf den Boden und wird dabei nicht großartig beschädigt. Beim Flieger gibt es eigentlich nur die Entscheidung geht <-> geht nicht. Bei letzterem hat man selten die Möglichkeit einen Fehler auszubessern, und einen weiteren Versuch zu starten.
 

31.12.2000 Die ersten wirklichen Flüge

Das Wetter war heute eigentlich ganz gut. Fast kein Wind und Sonnenschein. Also alles einpacken und raus auf den Platz.
 
Der Heli auf der Werkbank. Er ist so groß, daß er nicht mit einemmal auf das Bild paßt. Dabei ist er noch um einiges kürzer, als die endgültige Ausführung

Auf dem Platz wurden dann die vielen Blätter mit eisigen Fingern montiert. Ein letzter Test aller Einheiten, und es konnte losgehen.
 
Der Heli nach dem Aufrüsten, und kurz vor dem ersten Flug. Das Bild , wie auch die weiteren hat freundlicherweise mein Vereinskollege Michael Völker gemacht.
Leider ist der Kontrast auf den Bildern wegen der sehr flach stehenden Sonne und den Schneefeldern nicht sehr gut, hier ist der Heli im Fluge zu sehen.
Hier noch einige weitere Flugaufnahmen. Alle Bilder sind bei dem ersten Flug entstanden.

Die Ergebnisse dieser ersten Flüge konnten mich nicht zufriedenstellen. Ich konnte zwar einwandfrei schweben und auch recht schnelle Rundflüge machen, aber man muß doch ganz schön stark steuern dabei. Die Aufbäumtendenz ist recht stark ausgeprägt, und so muß man immer kräftig auf dem Nick stehenbleiben. Kurvenflüge waren eigentlich kein besonderes Problem, aber in der Geraden mußte ich, während Nick stark gedrückt gehalten wurde noch kräftig Roll links einsteuern, damit er geradeausflog.

Während aller drei Flüge, die ich an diesem Nachmittag absolvierte, vibrierten die Kufen recht stark. Im Prinzip könnte es zwar an einem Spurlauffehler liegen, aber die Spur war eigentlich ganz gut gewesen. Es scheint mir eher an einer zu harten Kopfdämpfung zu liegen. Offenbar ist der Kopf für die doch recht niedrigen Drehzahlen zu hart abgestimmt.

Beim dritten Flug kam ein ganz leichter Wind auf, der dem Gerät schon ganz ordentlich zu schaffen machte. Ein präziser Schwebeflug war nicht mehr möglich. Besonders seitlich einfallende Böen waren kaum vernünftig auszusteuern. Das Einkurven in den Wind ist ein ganz schön gefährliches Mannöver, das viel Fingerspitzengefühl erfordert, damit der Heli nicht steil herunterkommt, und das anschließende Aufbäumen kaum noch zu zähmen ist.

Der Antrieb gab keinen Anlaß zur Klage, der Motor und die Mechanik liefen einwandfrei. Der Motor wurde etwa 40 Grad warm, der Akku kaum mehr als 30 Grad. Auch der Regler blieb handwarm. Dennoch war die Flugzeit mit etwa 5-6 Minuten etwas zu kurz. Ich habe den Eindruck, daß es an den Akkus liegt, die erstens nicht mehr die besten sind, und zweitens die Kälte nicht sehr mögen.

Jetzt muß ich überlegen, ob man mit den Steuereigenschaften leben kann, und eventuell mit mehr Übung hier noch einges wett gemacht werden kann, oder ob etwas grundlegendes zu ändern ist. Ich werde in jedem Fall mal versuchen die mechanischen Anschläge im Rotorkopf zu entfernen, und damit evtl die Vibrationen zu verringern.