2Alle Steuerfunktionen auf einen Blick
Beim RC-Hubschrauberflug benennen mehrere Fachausdrücke die einzelnen Steuerfunktionen. Dieses Kapitel stellt sie der Reihe nach vor.
Was bedeutet „RC“?
RC steht für „Radio Control“, zu Deutsch Funkfernsteuerung. Unter RC-Modellen versteht man allgemein Profi-Equipment, das sich in Ausführung, Funktionen und im Preis erheblich von typischem ferngesteuertem Kinderspielzeug unterscheidet.
2.1Steigen und sinken
Mit der Drehzahlregelung geben Sie, quasi analog zum Auto, Gas und steuern so die Drehzahl des Antriebsmotors und damit die Flughöhe des Modells. Das gelingt mit dem linken Knüppel der Fernsteuerung, indem Sie ihn stufenlos nach vorne und hinten bewegen (Kapitel 5.1). Im Gegensatz zu anderen Steuerknüppeln federt dieser nicht in die Mittenposition zurück. Ist der Knüppel ganz nach hinten gezogen, steht der Rotor still, sein Motor ist ausgeschaltet. Schiebt man den Knüppel langsam nach vorne, läuft der Motor an und der Rotor läuft mit zunehmender Drehzahl. Belassen Sie den Knüppel in einer beliebigen Position, bleibt die Rotordrehzahl konstant. Von der Drehzahlregelung ist mit dem Pitch der Anstellwinkel der Rotorblätter zu unterscheiden.
Abb. 2.1 – Je schneller der Rotor läuft, umso mehr Luft drückt er nach unten und umso höher fliegt der Hubschrauber.
2.1.1Fester Pitch und Kollektiv-Pitch
RC-Helis werden mit festem Pitch und mit Kollektiv-Pitch angeboten. Beim festen Pitch ist der Anstellwinkel der Rotorblätter fest eingestellt, die Flughöhe des Helikopters regelt allein der Antriebsmotor über die Drehzahl. Diese Art der Flughöhenregelung funktioniert zwar recht gut, ist aber ziemlich träge. Außerdem ändert sich ständig das Drehmoment des Motors. Modelle mit festem Pitch sind preiswert, da sie nur eine simple Mechanik und eine einfache Fernsteuerung benötigen. Beim Kollektiv-Pitch dagegen kann man mit der Fernbedienung auch den Anstellwinkel der Rotorblätter verstellen. Dadurch können Sie die Flughöhe direkter bestimmen und den Helikopter schneller in den Steig- oder Sinkflug versetzen. Drehzahl und Drehmoment des Motors bleiben dabei konstant, sodass diese Modelle leichter zu fliegen sind. RC-Helikopter mit Kollektiv-Pitch sind allerdings teurer und benötigen eine aufwendigere Mechanik und Fernsteuerung.
Abb. 2.2 – Pitchregelung eines RC-Hubschraubers.
2.2Vor- und zurückfliegen
Herkömmliche Flugzeuge fliegen nur nach vorne. Propeller oder Düsentriebwerk saugen die Luft von vorne an und pressen sie nach hinten, wodurch sich das Fluggerät nach vorne schiebt. Beim Hubschrauber übernimmt diese Aufgabe der Rotor, der für einen Vor- oder Rückwärtsflug geneigt sein muss. Soll der Helikopter nach vorne fliegen, muss man den Anstellwinkel oder Pitch für die Rotorblätter am vorderen Punkt des Rotorkreises verringern und am hinteren Punkt vergrößern. Dadurch neigt sich der Rotorkreis nach vorne. Da sich die Ansteuerung des Rotors immer am gleichen Punkt wiederholt, spricht der Fachmann auch von zyklischer Ansteuerung. Typisch für den Vorwärtsflug ist die nach unten geneigte Schnauze des Hubschraubers und das etwas nach oben gerichtete Heck. Der vorne auch nach unten geneigte Rotor leitet die Luft schräg durch die Rotorblätter und zeichnet so für den Vorwärtsflug des Helis verantwortlich.
Soll der Hubschrauber rückwärts fliegen, muss das Heck nach unten sinken und die Kabine entsprechend angehoben werden. Auch dabei steht der Rotor zur Längsachse betrachtet schief und leitet die Luft von hinten oben nach vorne unten. Da hinter dem Heli ein Unterdruck und vor ihm ein Überdruck entsteht, fliegt er rückwärts.
Abb. 2.3 – Um rückwärts zu fliegen, muss der Rotor nach hinten geneigt sein.
Abb. 2.4 – Für den Vorwärtsflug ist die Nase nach unten gedrückt.
Nickfunktion
Für den Vor- und Rückwärtsflug, oder anders ausgedrückt für die Drehbewegung entlang der Querachse, gibt es ebenfalls einen Fachausdruck: Nick. Bei der Nick- oder „Höhenruder“-Funktion neigt sich der Rotor an seiner Vorderseite leicht nach unten, sodass das Modell um die Querachse kippt. Senkt sich die Nase nach unten, wird ein Teil der Auftriebsenergie in Vortrieb umgesetzt, und der Helikopter fliegt vorwärts (Abb. 2.4). Wird stattdessen die Nase angehoben, fliegt das Modell rückwärts. Die Nickfunktion führen Sie mit dem rechten Steuerknüppel aus. Drücken Sie ihn nach vorne, fliegt der Hubschrauber nach vorne, ziehen Sie den Knüppel nach hinten, fliegt das Modell zurück. Insider benutzen den Begriff „Nick“ für den Vor- oder Rückwärtsflug. „Nick“ steht auch häufig in Handbüchern von RC-Modellen und bezeichnet ebenfalls die Flugrichtung.
2.3Seitwärts fliegen
Der Hubschrauber lässt sich nicht nur nach vorne oder zurück, sondern auch entlang der Längsachse zur Seite nach links oder rechts neigen. Diese Funktion ist mit dem Vor- und Rückwärtsflug verwandt. Auch bei „Roll“, so der Fachbegriff für das Seitwärtsfliegen, wird der Rotor geneigt, diesmal jedoch nach links oder rechts. Auch dabei wird die Luft schräg von oben kommend nach unten gedrückt, was zusätzlich zum Auftrieb ein seitliches Abdriften in eine bestimmte Richtung erzeugt. Ist der Rotor nach links geneigt, fliegt der Helikopter nach links. Bei nach rechts geneigtem Rotor fliegt er entsprechend nach rechts. Oder einfacher ausgedrückt: Der Hubschrauber fliegt stets in die Richtung, in die der Rotor geneigt ist.
Rollfunktion
Die Roll- oder „Querruder“-Funktion führen Sie mit dem rechten Steuerknüppel aus. Die Herausforderung für den Einsteiger besteht darin, den Hebel in die richtige Richtung zu schwenken. Nur wenn man den Helikopter von hinten sieht, entspricht der Schwenk des Steuerknüppels der Richtung der Seitwärtsbewegung. Fliegt der Heli dagegen auf Sie zu, müssen Sie gegensinnig lenken. Beim Ausführen der Rollfunktion sollten Sie behutsam vorgehen. Schwenken Sie den rechten Steuerknüppel zu stark zur Seite, kann der Hubschrauber kippen und abstürzen!
Abb. 2.5 – Ein zur Seite geneigter Heli sorgt für spektakuläre Ansichten.
2.4Kurven fliegen
Um Kurven zu fliegen, muss sich der Helikopter um seine Hochachse drehen. Diese Bewegung wird auch „Gieren“ genannt. Dadurch kann man jede beliebige Richtung ansteuern. Die Steuerung führen Sie je nach Art der Fernsteuerung mit dem rechten oder linken Steuerknüppel aus, indem Sie diesen von seiner Mittelstellung aus nach links oder rechts bewegen. Vor allem bei diesem Steuermanöver ist behutsam vorzugehen, da sich der Heli umso schneller um seine Hochachse dreht, je mehr Sie den Steuerknüppel aus seiner Mittelstellung wegbewegen.
Für das Fliegen von Kurven nutzt man auch die Heck- oder „Seitenruder“-Funktion. Das Drehmoment des Hauptrotors ändert sich dabei ständig und lässt sich manuell kaum aussteuern. Damit RC-Hubschrauber-Modelle trotzdem kontrolliert fliegen, beherbergen sie einen Kreisel, auch Gyro genannt, der das Drehmoment automatisch ausgleicht. Der Gyro registriert jede Lageänderung des Modells und sorgt für eine entgegenwirkende Korrekturbewegung um die Hochachse (vgl. auch Kapitel 4.6).
Abb. 2.6 – Der Kreisel oder Gyro sorgt entscheidend für die guten Flugeigenschaften eines Hubschraubers.
Heckfunktion
Für die bisher beschriebenen Flugrichtungen – steigen und sinken, vor- und zurück- oder zur Seite fliegen – zeichnet der Hauptrotor verantwortlich. Bei der Heck- oder „Seitenruder“-Funktion tritt dagegen der Heckrotor in Aktion, dessen Kraftwirkung für das Fliegen von Kurven verändert wird. Allein mit dem Hauptrotor würde sich der Hubschrauber unkontrolliert um seine Hochachse drehen. Man kennt diesen Effekt, wenn man mit einer Bohrmaschine arbeitet. Bei schnell steigender Drehzahl muss man mit der Hand eine relativ große Gegenkraft aufbringen, um ein Wegdrehen der Bohrmaschine zu verhindern. Beim Helikopter ist genau der gleiche Effekt zu beobachten. Das durch die Drehung des Hauptrotors entstandene Drehmoment hebt das Gegendrehmoment des Heckrotors auf. Da Haupt- und Heckrotor weit voneinander entfernt sind, werden zur Stabilisierung des Helis nur kleine Gegenkräfte benötigt. Der Heckrotor kann deshalb klein gehalten werden, im Prinzip kann man von einer Hebelwirkung sprechen.
Abb. 2.7 – Der Heckrotor (links im Bild) verhindert das ständige Drehen des Hubschraubers um seine Hochachse.
Heckfunktion beim Doppelrotor- oder Koaxial-Helikopter
Doppelrotor- oder Koaxial-Hubschrauber besitzen keinen Heckrotor, sondern zwei gleich große gegenläufige Hauptrotoren. Wenn beide mit gleicher Drehzahl arbeiten, hebt sich das Drehmoment um die Rotorwelle der Hochachse auf. Um solche Hubschrauber zu lenken, müssen aber beide Hauptrotorebenen mit leicht unterschiedlichen Drehzahlen laufen. Das damit einhergehende Drehmoment leitet die Drehbewegung ein. Bei geringerer Drehzahl...
