Verkürztes Rumpfboot aus Teilesatz mit Spant für BL-Antrieb

Yoda 1.5m mit BL-Antrieb

von Dieter Dörr

Dies ist der Yoda von Dieter Doerr, er hat den Bürstenlos-Antrieb für Yoda ausgelegt und Bernd zur Verfügung gestellt (siehe Neuer BL-Antrieb). Dieter lässt es sich natürlich nicht nehmen, seinen Yoda auch mit dem erprobten starken BL-Antrieb von www.mfly.de auszurüsten...

Akkukasten unter der Tragfläche im Mittelteil

Dieser Yoda wird mit einem LiPo-Akku (Lithium-Polymer) ausgerüstet. Hierauf ist der rechteckige Akkukasten unter dem Mittelteil genau zugeschnitten. Verwendet werden Zellen von Kokam mit 360mAh in 3s2p verschaltet. Um die Zellen zu schützen wird noch ein Deckel aufgesetzt.

fertig verschlossene Akkubox, da sind die LiPo's sicher

Rumpf mit allen Einbauten, nach dem Erstflug soll noch ein Deckel gebaut werden

Regler und Motor vor ihrem Arbeitsplatz

Der Motor wird über ein zentrales Feingewinde an einen mit dem Rumpf verschraubten Flansch befestigt. Dieser Flansch ist für alle Motoren der Serie gleich, so können später weitere Versuche mit anderen/neuen Versionen ohne großen Aufwand durchgeführt werden.

Servo versuchsweise in die Fläche gelegt, nach Anpassung der Rippe sitzt es dann besser...

Hier wird ein anderes Servo verwendet, das HITEC HS-55. Es ist minimal größer, passt jedoch auch noch relativ gut in die Tragfläche.

Dieter's Yoda fertig bespannt

Der Erstflug

Völlig erfreulich ist die Tatsache, daß Yoda flugfertig und einsatzbereit inkl. Antriebsakku mit 394g die magische 400g-Schwelle unterboten hat!

Der Schwerpunkt wurde wie in der Bauanleitung angegeben eingestellt, mit der "Genauigkeit", die man mit Balancieren auf den Spitzen zweier Zeigefinger eben hinkriegt... ;-) Die Ruder wurden nach Augenmaß auf "neutral" eingestellt, die Ausschläge durch den Sender so begrenzt, daß sie mechanisch nicht blockieren und die maximalen Ausschlagwege ermöglichen. Querruder und Höhenruder haben positiv und negativ die gleichen Wege. Das Verhältnis Querruder/Höhenruder wurde auf jeweils 50% gesetzt. Nun können alle Funktionen gleichzeitig auf Vollausschlag gebracht werden, ohne das ein Ruder mechanisch anschlägt.

Am 21.02.2004 war es soweit, alles geladen, gecheckt und das Wetter spielte auch einigermaßen mit. Es war windstill, schattig und mit etwa 2°C "saukalt"! Aber was soll's, Hopp oder Topp, wir wollten es wissen.

Der Schwerpunkt liegt fast genau auf Höhe der drehenden Glocke des Außenläufer-Motors, daher muß beim Werfen der Yoda etwas vor dem Schwerpunkt gehalten werden was ein ungewohntes Gefühl ist. Es ist Vertrauen in die Technik von Nöten, immerhin könnte der kräftige BL Motor durch technischen Defekt auch mal unerwartet anlaufen. Hier ist zugunsten der Finger größte Sorgfalt geboten.

Nun aber los, zwei drei Schritte leichten Anlauf, ein kleiner Schubs oder besser gesagt: einfach fast nur loslassen und Yoda flog.

Die Akkubox hat sich zum Halten sehr gut bewährt. Yoda gleitet in einem geraden stabilen Sinkflug von etwa 5° nach unten weg. Schnell die Wurfhand an den Sender zum Höhenruderknüppel und abfangen bevor er ungewollt vorzeitig landet! Die Reaktion auf Hoch kommt unerwartet kräftig, deshalb folgte ein kurzer Schlangenlinienflug um die Hoch/Tief Achse. Nach etwa 10m hatte ich Yoda im Griff und schaltete den Motor ein, zuerst mal sachte um etwas Sicherheitshöhe für das Austrimmen zu erhalten. Es wurde leicht Links getrimmt und mehrere Rasten auf Hoch. Was soll ich sagen, Yoda fliegt. Nach ein paar Runden setzte ich zu einer Landung an, wobei Yoda bis zum Ende der Bahn schwebte, hier muß ich wohl zukünftig tiefer ansetzen. Nun erfolgten ein paar Änderungen am Sender, für Querruder stellte ich 40% Expo ein, ich entfernte eine der drei Bleikugeln mit 11mm Durchmesser, die in die Spitze zum Auswiegen des Schwerpunktes eingesetzt sind und dann folgte der zweite Start.

Ein kleiner Schubs wie zuvor, Yoda gleitete mit ganz leichtem Sinkflug aus der Hand, nun kam Motor Vollgas. Ohne am Höhenruder zu ziehen ging Yoda in einen Steigflug, der in einen Looping mit ca. über 100m Durchmesser überging. Ich hatte nur einen Gedanken, falscher "Motorsturz"! (Anm.: Stimmt, das wird in die Anleitung übernommen, bei starken Antrieben wie BL's sollte der Motorsturz etwas zurückgenommen werden... ist notiert! ;-) )

Wie auch immer, ich war so überrascht, daß ich im oberen Scheitelpunkt den Motor abschaltete und den Looping einfach fertig flog. Somit hatte ich wieder eine sichere Fluglage. Nach ein paar Runden Höhe abgleiten startete ich den Motor erneut und drückte beim Steigflug mit Tiefenruder nach. Nun sah es prima aus. Ob 60° Steigen oder für eine gewisse Zeit auch senkrecht mit 90° nach oben. Nur eine gewisse Zeit senkrecht deshalb, weil Yoda rausgedreht hatte. Hier fehlt sozusagen ein gesteuertes Seitenruder um den senkrechten Steigflug (wie bei einem Turn) zu korrigieren! Beim vierten Flug hatte ich es dann soweit im Griff, das Rausdrehen mit Quer und Tief zu korrigieren, so macht es Spaß. :-)

Mit dem Motorsturz gibt es nun zwei Möglichkeiten, entweder zum Motor etwas Tiefenruder beimischen oder am Motorträger Unterlegscheiben unterlegen, was aus aerodynamischer Sicht wohl die bessere Lösung ist. Jetzt kommt die Feinarbeit des Einfliegens, was sicherlich noch einige weitere Starts erfordern wird. Für einen Steigflug auf ausreichende Höhe habe ich mit Vollgas etwa 10s benötigt. 210s Vollgaslaufzeit (im Stand) bringen die Akkus. 180s werde ich zukünftig mit dem Motor verbrauchen, die restlichen 30s behalte ich als Reserve um einer Tiefentladung der LiPo-Akkus vorzubeugen. Somit hätte ich theoretisch 18 Steigflüge Kapazität. Auch wenn es nur 10 bis 15 wären werde ich im Sommer, wenn es etwas Thermik hat, wohl kaum auf dem Flugplatz meine Flugakkus nachladen!

Nachtrag:

Bei zweimaligem nachladen der Akkus nach jeweils 3min Motorlaufzeit im Flug, konnten jeweils etwa 220 mAh pro Akku eingeladen werden. Somit waren die Akkus nur zu 2/3 leer. Ich werde aufgrund der reduzierten Stromaufnahme im Flug, die nutzbare Motorlaufzeit auf 3,5min erhöhen. Der erwartete Verbrauch wird dann um die 300mAh pro Akkupack liegen.

Dieter's Yoda beim Erstflug

Test mit Konion-Zellen

Nach den erfolgreichen Flügen mit den KOKAM-360er LiPolys wurde nun auch ein "Soft"-Antrieb mit langer Laufzeit aus zwei Zellen der neuen KONION 1100mAh Lithium-Ionen-Akkus angefertigt. Leider mußte dazu der Akkuschacht geringfügig modifiziert werden, die beiden KONION sind im Durchmesser etwas dicker als der bisherige KOKAM Akku, ein neuer Deckel für die Akkubox löste das Problem.

KONION Akkupack

Die Zellen wurden so positioniert, daß keinerlei Veränderungen am Schwerpunkt aufgetreten sind. Es können zukünftig bei gleicher Schwerpunktlage sowohl die KOKAM als auch die KONION Akkus geflogen werden, nicht einmal die Ruder müssen umgetrimmt werden. Die KONION sind 20g schwerer, neues Abfluggewicht 415g.

noch offener Akkudeckel mit Anpassung

Der BL-Antrieb ermöglicht mit zwei KONION einen Steigflug mit etwa 20°-30° Steigwinkel. Für einen Steigflug werden etwa 30s bis 45s benötigt, je nach Unterstützung durch leichten Gegenwind. Der Antrieb funktioniert, ist aber als "Soft" zu einzustufen. Rückblick: Die vergleichbare Höhe wurde mit den 3s2p KOKAM in 10s erreicht!

1. Flug:

Motorlaufzeit in Summe = 7min 16s
Flugzeit in Summe = 32min 45s (ohne Thermik)
Beim anschließenden Laden konnten 734mAh eingeladen werden, somit wurde der 1100er Akku nur zu etwa 67% leer geflogen.

2. Flug:

Motorlaufzeit in Summe = 8min 35s
Flugzeit in Summe = 35min 20s (ohne Thermik)
Beim anschließenden Laden konnten 801mAh eingeladen werden, somit wurde der 1100er Akku zu etwa 73% leer geflogen.

Schön ist, daß die KONION Akkus jeweils innerhalb einer Stunde wieder geladen waren, Nachladen auf dem Platz ist also kein Problem. (Meine Kokam brauchen etwa 1,5h pro einzelnes Dreierpäckchen!)

Akkubox mit neuem Deckel mit Erhebung

und flugfertig bespannt...

Fazit:

Die KONION sind eine gute Ergänzung zu den KOKAM Zellen. Letztendlich ist Yoda ein Segelflugzeug. Der Antrieb dient nur dazu, die erforderliche Ausgangshöhe für den Anschluß an die Thermik zu erreichen. Ob dieser Steigflug senkrecht oder im Winkel von 20° bis 30° sein soll, lässt sich nur mit der Frage entscheiden, wieviel Aufsehen man auf dem Flugplatz erregen will. ;-) Ein weiteres, nicht unwesentliches Entscheidungskriterium: Zwei KONION Zellen kosten ca. 20 EUR. Die sechs KOKAM-360 kosten ca. 66 EUR.

Nachtrag: Ungewollter Belastungstest...

Wie sicherlich allgemein bekannt ist, sind die meisten Beschädigungen an Modellflugzeugen auf Transportschäden zurück zu führen. Yoda hat durchgehalten!

Yoda stand diagonal im Kofferraum, linke Fläche mit Nasenleiste auf der Ladefläche entlang, rechte Fläche schräg hoch zum beifahrerseitigen Fenster. Zwei Querstraßen von zuhause weg erfolgte eine notgedrungene Vollbremsung, ABS hat eingegriffen! Dummerweise war die zusätzliche Autobatterie in Fahrtrichtung nicht vor, sondern hinter Yoda und ist aufgrund der Massenträgheit volle Kanne gegen das Mittelstück auf der Flügelunterseite des Yoda geknallt...

Da Yoda als Auflagepunkte die beiden Flügelspitzen hatte, sah die Situation beim Öffnen der Heckklappe folgendermaßen aus:

Yoda war unter der Belastung der Autobatterie wie eine Sichel durchgebogen, mindestens 10cm! Ein Winglet war abgebrochen, Yoda sah aus wie ein gespannter Bogen.

Nach vorsichtigem Wegschieben der Batterie schnappte der Flügel wieder in seine ursprüngliche Form zurück. Auf der Unterseite war in der Folie ein Loch in Größe eines halben Rippenfeldes. Eine gründliche Untersuchung ergab keinerlei weiteren Schäden. :-)

Der CFK-Holm hat also eine 10cm Durchbiegung gehalten, auch alle Klebeverbindungen (Weißleim) am Sperrholz und den Rippen!

Dann eben nochmal nach Hause und das Winglet kleben und die Bespannung nachbügeln... Anschließend ab zum Fliegen. In der Luft keine Veränderungen zu früheren Flügen, alles in bester Ordnung!

Noch nie zuvor habe ich so einen stabilen Flieger besessen, der wenn es darauf ankommt genügend dynamische Elastizität besitzt. Seit gestern bin ich von der Holmkonstruktion uneingeschränkt überzeugt. Alle meinen Gedanken zu einem Holz-Holm sind restlos verdrängt! Bei einem Kieferholm hätte es einfach gespreiselt und Yoda wäre Vergangenheit gewesen!

Aber der wichtigste Lerneffekt ist: Autobatterie immer am Rücksitz anschlagen, niemals einfach frei in die Ladefläche stellen! :-)

"Ei dann lege'mer noch einen drauf..."

Aus der Not kann man eine Tugend machen, wenn man durch einen Absturz einen Motor übrig hat, dann ist es mit der einfachen Gewindebefestigung ein leichtes, auf böse Gedanken zu kommen... das passierte, als Dieter einen 10mm-BL "auf einmal" übrig hatte... ;-)

Größenvergleich der Motoren

Der Motor ist für 10 bis 12 Zellen und etwa 20A ausgelegt, er kann maximal 220 Watt Eingangsleistung vertragen, Yoda hat derzeit (mit Dieter's BL) etwa 100 Watt... :-)

Die Klappluftschraube auf dem Bild ist eine 12x6" Graupner CAM folding, welche vorher in Verbindung mit einem 10 Zellen CP1700 SCR Akku das Vorgängermodell bei ca. 950gr Fluggewicht annähernd senkrecht ins unendliche Steigen ließ, der Antrieb wurde auch für Elektro F-Schlepp verwendet (Gemäßigte Geschwindigkeit, große Zugkraft!). Wenn man diese Daten auf Yoda überträgt wird wohl ein Gewicht zu Schub-Verhältnis von ca. 1:2 herauskommen... ein Geschoss!

Erstes zaghaftes Anhalten an Yoda

Problem das Ganzen ist das Mehrgewicht und die damit verbundene Schwerpunktverschiebung, Motor und Akku müssen untergebracht werden... ggf. muß eine Nase an Yoda?

Passen tut's schon, jetzt müssen nur noch die anderen Probleme gelöst werden...

Den Nachbauern sei gleich gesagt: Den Motor 1:1 einfach auf den Yoda schrauben wird nicht den richtigen Erfolg bringen. (O-Ton Dieter) Da ist wieder Anpassungs- und Auslegungsarbeit gefordert... vielleicht wird es aber bald mal einen ersten Versuch geben, bis dahin ist noch viel zu tun, Dieter tüftelt aber gerne... :-)

Da wär' noch was...

Der Klapp-Prop. Eines der Probleme für alle, die nicht den komplett erhältlichen Speed 280er Pushprop einsetzen wollen. Der Einklapp-Schutz für die Blätter ist das wichtigste für einen Druckantrieb, hierum kümmert sich Dieter nun gerade:

aufgeklappter Propeller am 10mm-Motor

eingeklappter Propeller am 10mm-Motor

Der Halter wird ein relativ einfaches Drehteil werden, welches direkt an den MFly 290 passt. Dieter und Michael Schöttner von MFly experimentieren momentan, ob und wie dieser Adapter für den 290er und ggf. in einer kleineren Version für den 180er in Serie gehen kann. Vielleicht kann der Anschluss sogar direkt an die Glocke des Motors wachsen und damit nochmal Gewicht sparen?!? :-)

Detailansicht von vorne, hier wird der MFly angeschraubt

Detailansicht von der Seite, nicht so einfach wie man zuerst denkt...

Update...

Die Weiterentwicklung schreitet schnell voran, Dieter hat nochmal einiges überarbeitet, es ergab sich das Problem, daß bei verschiedenen Luftschrauben auch verschiedene Mittelteile gebraucht worden wären... jede Luftschraube ist leider in der Mitte etwas anders gebaut...

eingeklappter Zustand Gesamtansicht

eingeklappter Zustand von hinten

Die neue Lösung ist zweiteilig, dafür ist jetzt der Umschlag- (Einklapp-) Schutz noch robuster und einfacher in der Funktion.

Aufnehmer fertig zur Montage

Sperrfunktion durch Durchmesser

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