Gerade in den letzten Jahren hat sich auf dem Gebiet "ferngesteuerter Helikopter / Hubschrauber" sehr viel getan, wodurch ein moderner ferngesteuerter Helikopter dank elektronischer Helferlein immer leichter zu steuern ist, und daher auch für immer mehr RC Modellbau Fans interessant werden. Zwar hat der ferngesteuerte Helikopter dadurch in den letzten Jahren etwas von seinem Schrecken verloren, jedoch ist das Fliegen eines RC Helikopter immer noch sehr anspruchsvoll und verlangt höchste Konzentration! Einen großen Beitrag für die rasante Entwicklung im RC Helikopter Modellbau leisten zum einen sehr leichte und leistungsfähige Lipo Akkus und zum anderen moderne Flybarless Stabilisierungssysteme. Im Vergleich zu RC Autos, RC Schiffen und RC Flugzeugen hat der RC Helikopter in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung zugenommen. Insbesondere, weil es mittlerweile sehr günstige und robuste Einsteiger Helikopter Modelle gibt, mit welchen man für wenig Geld innerhalb der eigenen 4 Wände herumdüsen kann. Gerade die elektronischen Flybarless Systeme sind verantwortlich dafür, dass zum einen immer extremere 3D Manöver mit RC Helis geflogen werden können, zum anderen sind sie in modernen RC Scale Hubschrauber mit Mehrblattrotorkopf nicht mehr wegzudenken. Für den Einsteiger stellen die Flybarless Systeme heutzutage eine tolle Möglichkeit dar, schon in einem sehr frühen Stadium Collective Pitch (6 Kanal) Helikopter fliegen zu können, da diese eigentlich für Kunstflug und 3D Flug konstruierten Hubschrauber Modelle anfangs sehr zahm und eigenstabil eingestellt werden können.
Während noch vor wenigen Jahren vor allem Koaxial Helikopter das typische Einsteigermodell darstellten, hat sich das Bild in letzter Zeit deutlich gewandt. Heutzutage machen die meisten vor allem mit kleinen Indoor Quadrocoptern die erste Bekanntschaft mit dem "Virus" RC Helikopter. Moderne elektronische Stabilisierungssysteme und eine im Vergleich zum Helikopter viel einfachere (und damit weniger empfindliche sowie günstigere) Mechanik machen die RC Quadrocopter zu perfekten Einstiegsmodellen, deren Flugeigenschaften sich sehr gut an das eigene Können anpassen lassen.
Das Prinzip der Koaxial Micro Helikopter
Ein Hubschrauber mit Koaxialrotor verwendet zwei gegenläufig drehende Hauptrotoren, die übereinander in einer Drehachse angeordnet sind. Ein großer Vorteil dieser Bauweise gegenüber der gängigen Heckrotorkonfiguration besteht darin, dass kein gesonderter Drehmomentausgleich notwendig ist, weil sich die Momente der beiden Rotoren aufheben. Das System ermöglicht so einen besonders ruhigen Schwebeflug, da kein Drift - ein seitlicher Schub des Heckrotors, der mittels Roll auszugleichen wäre - auftritt. Dieser ist vor allem bei Modellhubschraubern interessant, die für das Fliegen auf begrenztem Raum oder in Innenräumen gedacht sind. Im Gegensatz zu den "richtigen" Koaxial Hubschraubern, setzt man bei den Modellhubschraubern auf eine einfachere Variante: Die Steuerung der Gierachse erfolgt durch das Verhältnis der zwei elektronisch geregelten Elektromotoren, auf die obere Taumelscheibe kann daher verzichtet werden; die Bauweise ist damit kosten- und gewichtssparend. Hierbei handelt es sich dann um einen 4-Kanal Helikopter, der folgende Manöver durchführen kann: Steigen / Sinken, Gieren, Nicken und Rollen. Der untere Rotor, mit welchem der Heli mittels einer Taumelscheibe gesteuert wird, wird über eine Hohlwelle angetrieben.
Beim 3-Kanal Helikopter (Steigen / Sinken, Gieren und Nicken) handelt es sich um eine noch weiter vereinfachte Variante: Hier wird komplett auf eine Taumelscheibe verzichtet. Das Vorwärts- bzw. Rückwärtsfliegen (Nicken) wird hier durch einen kleinen horizontalen Rotor am Heck erreicht. Neuere Koax Helikopter sind mit einem Gyroskop ausgestattet, welche das Heck in Position hält.
Das Prinzip der drehzahlgesteuerten RC Helikopter mit Heckrotor
Bei drehzahlgesteuerten RC Helikoptern mit Heckrotor erfolgt das Steigen / Sinken durch Drehzahländerung des Hauptrotors, das Nicken und Rollen mittels Taumelscheibenservos. Die Rotorblätter haben stets denselben Anstellwinkel, weshalb diese Art von Helikoptern auch Fixed Pitch Helikopter genannt werden. Wie beim pitchgesteuerten Helikopter erfolgt auch beim Fixed Pitch Helikopter der Drehmomentausgleich über einen Heckrotor, der auch die Steuerung der Funktion "Gier" übernimmt. Zur Steuerung werden 4 Kanäle benötigt. Bei drehzahlgesteuerten RC Helikoptern handelt es sich zumeist um relativ günstige Modelle (unter 100 €) für fortgeschrittene Einsteiger und Fortgeschrittene, die sowohl indoor als auch outdoor eingesetzt werden können.
Das Prinzip der pitchgesteuerten RC Helikopter mit Heckrotor
Als Pitch bezeichnet man den Anstellwinkel eines Rotorblatts gegenüber der anströmenden Luft. Die Steuerung des Auftriebs erfolgt dann durch Veränderung des kollektiven Anstellwinkels, die Drehzahl bleibt dabei im Idealfall konstant. Die Ansteuerung erfolgt typischerweise mit drei Servos an der Taumelscheibe, häufig in 120-Grad-Anordnung, bei der die Kräfte sich gleichmäßig auf die Servos verteilen, deren Bewegungen dann (meistens im Sender) gemischt werden müssen. Beim Heckrotor kommen Konstruktionen mit gesondertem Heckmotor, mit Antriebswelle und Umlenkgetriebe oder auch mit Zahnriemen zum Einsatz. Bei auf diese Weise mechanisch gekoppeltem Heckrotor wird die Gierachse über Anstellwinkel-Änderung des Heckrotors gesteuert, was ein weiteres Servo bedingt. Das Nachregeln der Gierachse erfolgt über elektronische Beschleunigungssensoren (sog. Gyros), die die Gierachse so regeln, dass sich die Orientierung des Rumpfes nicht ändert bzw. sie gleichbehält.
Hierbei handelt es sich um 6-Kanal Helikopter, bei welchem folgende Funktionen gesteuert werden: Pitch, Nick, Roll, Gier, Motordrehzahl und Gyroempfindlichkeit. Optional können weitere Kanäle hinzukommen, wie z.B. für das Einziehen / Ausfahren des Fahrwerks bei einem Scale Helikopter oder für das Ein-/Ausschalten von Scheinwerfern.
Das Prinzip der RC Quadrocopter / Drohnen
Ein Quadrocopter oder Quadrokopter (lat. quadrum ‚Viereck‘ und gr. πτερόν pteron ‚Flügel‘), ist ein Luftfahrzeug, das vier in einer Ebene angeordnete, nach unten wirkende Rotoren oder Propeller / Rotoren benutzt, um Auftrieb und durch Neigung der Rotorebene auch Vortrieb zu erzeugen. Quadrocopter bzw. Multicopter (keine Einhränkung der Propellerzahl auf 4) werden im allgemeinen Sprachgebrauch auch Drohnen genannt. Dieser Begriff, der aus dem Militärbereich stammt, ist allerdings eigentlich nicht der richtige, weshalb wir zumeist von Quadrocoptern bzw. Multicoptern sprechen. Der Quadrocopter gehört zu den Helikoptern und kann wie diese oder auch wie VTOL-Flugzeuge senkrecht starten und landen.
Quadrocopter benötigen zur Steuerung im Gegensatz zu Helikoptern keinerlei mechanische Komponenten wie z.B. Taumelscheiben, Verstellpropeller oder Ruder. Die Propeller sind fest am Motor montiert oder über ein Getriebe mit diesem verbunden. Änderungen des Auftriebs erfolgen ausschließlich durch Erhöhung oder Verringerung der Motordrehzahl. Wird die Drehzahl aller Motoren gleichzeitig erhöht bzw. verringert, steigt bzw. sinkt der Quadrocopter.
Bei Quadrocoptern drehen sich jeweils zwei Propeller im bzw. gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch heben sich die von den Propellern auf das Chassis übertragenen Drehmomente auf, solange die Summe der Kräfte der links- bzw. rechtsdrehenden Propeller gleich ist und die Kräfte sich somit neutralisieren.
Das Drehen eines Quadrocopters um die Hochachse (Gierachse) erfolgt dadurch, dass die links- und rechtsdrehenden Propeller mit unterschiedlicher Drehzahl angesteuert werden. Die Neutralisierung des Drehmoments wird aufgehoben, sodass sich der Quadrocopter um die Gierachse dreht.
Drehungen um die Längs- (rollen) bzw. Querachse (nicken) erfolgen durch die unterschiedliche Ansteuerung der auf der jeweils anderen Achse liegenden Motoren. Dabei ist die Drehzahl der links- bzw. rechtsdrehenden Motoren umgekehrt proportional zu verändern, damit die Summe der von ihnen erzeugten Drehmomente gleich bleibt. Andernfalls würde der Quadrocopter gieren.
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Quelle: Eigene Erfahrungen & Wikipedia.org
