Berichts-Auszug aus dem Sonderheft "Elektro-Modellflugpraxis"
von 
Wellhausen & Marquardt Medien

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© Wellhausen & Marquardt Medien 2005

Um einen Großsegler in die Luft zu bringen, gibt es mehrere Möglichkeiten. Die einfachste Methode ist, das Modell mittels Handstart an einem geeigneten Hang zu starten. Wer jedoch über kein entsprechendes Gelände verfügt, muss sich Hilfsmitteln bedienen. Neben dem Flugzeugschlepp hinter einer Motormaschine, oder dem Start an einer Seilwinde, erfreuen sich Klapptriebwerke in den verschiedensten Varianten heute besonderer Beliebtheit.

Im manntragenden Segelflug setzen sich die motorisierten Segelflugzeuge immer mehr durch. Die Hersteller von Segelflugzeugen bieten dafür heute häufig eigenstartfähige Versionen oder so genannte Flautenschieber- oder auch Heimkehrhilfe-Versionen an. Einer der Hauptgründe für die Anschaffung eigenstartfähiger Segelflugzeuge ist die Unabhängigkeit von Schleppflugzeugen oder Helfern. Dies hat bei vielen Modellsegelflugpiloten im Großseglerbereich, neben dem geringeren Außenlanderisiko, das Interesse an entsprechenden Antrieben geweckt.

Sonderstellung
Neben den vorbildgetreuen Klapptriebwerken, die hinter der Kabinenhaube im Rumpf eingebaut sind, nimmt der Teleprop von Torcman eine Sonderstellung unter diesen Antrieben ein. Ähnlich der Lösung im manntragenden Super-Motorsegler „Stemme S-10“ verschwindet die Luftschraube des Teleprops in eingefahrenem Zustand direkt in der Rumpfspitze. Bereits die Firma Conzelmann-Modelltechnik hatte so etwas schon einmal angeboten. Nach der Insolvenz und Geschäftsaufgabe im November 2004 hat die Firma Torcman die Technik mit Fertigungseinrichtungen von Conzelmann übernommen. Weil ein Segelflugmodell mit etwa 4 Meter Spannweite nicht mit einer Luftschraube an der Rumpfspitze „verunstaltet“ werden sollte, wurde seinerzeit von R. Klimpke die Idee zu dieser innovativen Lösung geboren.

Antriebskonzept
Der Teleprop besteht aus einem dünnwandigen, hochfesten Alurohr, an dessen Rückseite ein Elektromotor für den Antrieb sorgt. Die Luftschraube liegt in eingefahrenem Zustand im Führungsrohr mit den Blattspitzen in Flugrichtung. Ein kleiner Elektromotor treibt einen Spindelantrieb an, der die Luftschraube samt Luftschraubenmitnehmer aus dem Rohr schiebt. Der gefederte Spinner an der Rumpfspitze wird sinngemäß nach vorne geschoben. Dieser verschließt im eingefahrenen Zustand aerodynamisch sauber wieder die Rumpfspitze.


Die komplette Teleprop-Einheit. Im Vordergrund die Steuerelektronik, dahinter der Regler für den Antriebsmotor (Hacker „Master 77 O-flight“), am Alu-Rohr ist der Speed 250 für das Aus-/Einfahren der Luftschraube zu erkennen. Im Hintergrund die von Torcman mitgelieferten Kunststoffspinner. Diese dürften für die meisten Seglerrümpfe passen


Der selbst anzufertigende hintere Aufnahmespant für den Teleprop vor dem Einbau in den Rumpf


Eine der wenigen Änderungen am Graupner-Ventus. Das Höhenruderservo wurde direkt in die Dämpfungsflossenunterseite anstatt in die Seitenruderflosse eingebaut

Pluspunkte
Das Ziel der Torcman-Mannschaft ist es, dieses interessante Antriebskonzept an moderne leistungsfähige Außenläufermotoren anzupassen, technisch zu optimieren und am Markt zu etablieren. Das Konzept weist neben aerodynamischen und ästhetischen Vorteilen im antriebslosen Segelflug weitere Pluspunkte in der Praxis auf. Die bei vorbildgetreuen Klapptriebwerken während des Ausfahrens auftretende unangenehme Schwerpunktverlagerung kennt der Teleprop-Pilot nicht. Dieser Effekt tritt stark bei Klapptriebwerks-Varianten auf, bei denen der Antriebsmotor direkt oben an der Luftschraube montiert ist. Weiterhin treten beispielsweise keine Leistungsverluste durch Zahnriemen auf. Ebenso ist kein technischer Aufwand – Stopper oder Ähnliches – zur senkrechten Positionierung der Luftschraube für das Einfahren in den Rumpf erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Rumpfröhre keine Schwächung durch den Ausschnitt der Abdeckungen für ein Klapptriebwerk erfährt. Dafür erforderliche Verstärkungen, die für entsprechendes Mehrgewicht hinter dem Schwerpunkt sorgen, sind nicht notwendig. Außerdem ist beim Teleprop-Konzept keine zusätzliche „Kunstflugsicherung“ erforderlich, die bei eventuellen negativen G-Belastungen vorbildgetreue Antriebskonzepte im Rumpf halten. Gegenüber einem Antrieb in der Rumpfspitze mit außenliegender Luftschraube besteht beim Teleprop auch nicht die Gefahr, dass ein zufällig an der Rumpfunterseite stehen gebliebenes Blatt der Luftschraube bei der Landung beschädigt wird. Der Teleprop bietet somit auf jeden Fall Vorteile bei der Gewichtsbilanz und bietet sich für größere Scale- und Zweckmodelle als aerodynamisch saubere Lösung an. Besonders interessant ist dieses Antriebskonzept für Großsegler und Zweckmodelle, die sich in der Ebene noch aus der Hand starten lassen beziehungsweise wo das Hauptaugenmerk auf der Minimierung des Außenlanderisikos liegt. Das Ein- und Ausfahren des Teleprops funktioniert sehr zuverlässig und dauert lediglich etwa 3 Sekunden.


Nach der Fertigstellung: Die Ruder-/ Klappenspalte wurden mit gezacktem Spaltabdeckband abgeklebt (erhältlich bei Ernst Reiff, Zacken müssen selbst ausgeschnitten werden)


Der Abschluss-Spant in der Seitenruderflosse wurde ebenfalls gewichtsoptimiert

Schattenspiele
Wo Licht ist, ist bekanntlich auch Schatten. Für Scale-Freaks kommt diese Antriebsvariante sicher weniger in Frage. Bedingt durch die Länge des Telepropantriebes ist die Rumpfspitze bei vielen Modellen für einen von außen unsichtbaren Einbau zu kurz. Um den Teleprop einbauen zu können, muss vielfach das Instrumentenbrett entfallen beziehungsweise der Kabinenhaubenrahmen entsprechend ausgeschnitten werden. Das Alurohr – Länge je nach Ausführung 230 bis 270 Millimeter ohne Motor, Durchmesser 62 Millimeter – ragt somit in die Kabinenhaube. Ein Scale ausgebautes Cockpit ist somit nicht zu verwirklichen. Torcman realisiert zunächst den Teleprop für seine Außenläuferelektromotoren TM350 (geeignet bis etwa 8 Kilogramm Fluggewicht) und TM430 (geeignet für Modelle bis maximal 12 Kilogramm) mit Leistungen zwischen 700 und 1.500 Watt (W). An elektrischer Leistung sollten mindestens 75 bis 100 (W/kg) Fluggewicht beim Einsatz als Absaufhilfe zur Verfügung stehen. Bei vorwiegendem Einsatz in der Ebene sind 100 bis 150 W/kg zu empfehlen. Es werden zwei Varianten für Luftschrauben mit 16 und 18 Zoll Durchmesser angeboten. Somit können Segler zwischen 4 und 6 Meter Spannweite damit ausgestattet werden.


Die Ausschnitte für den Einbau der Servos (alle mit Metallgetriebe) für die Wölb/Landeklappen sind bereits vorhanden. Die Abdeckungen stammen von Graupner (Neuheitenkatalog 2005)

Ausstattung
Der Telepropantrieb wird nur komplett mit fertig montierter Luftschraube und der Steuerelektronik geliefert. Das Gewicht der Mechanik und der Steuerelektronik beträgt mit Motor etwa 1.000 Gramm. Zur Anpassung an die jeweilige Rumpfspitze des Modells werden drei verschiedene Kunststoffspinner mitgeliefert.

Ansteuerung
Die Teleprop-Steuerelektronik kann mit jedem Zwei-Positionsschalter am Sender betätigt werden. Zur Steuerung des Antriebsmotors ist wahlweise ein Zwei- beziehungsweise Dreistufenschalter erforderlich. Der Controller des Antriebsmotors ist an die Steuerelektronik angeschlossen und bleibt elektronisch verriegelt, bis die Klappluftschraube vollständig ausgefahren ist. Zunächst wird also die Luftschraube vom Motor des Spindelantriebs bis in die Endstellung ausgefahren und schaltet sich danach über einen Sensor ab. Nach etwa einer Sekunde gibt die Steuerelektronik den Antriebsmotor frei und der Steigflug kann beginnen. Nach Erreichen der gewünschten Höhe wird der Antriebsmotor abgeschaltet und dadurch der Schalter für den Spindelantrieb auf „einfahren“ gestellt. Nach etwa 4 Sekunden wird dann erst der Spindelmotor zum Einfahren der Luftschraube freigegeben. Durch diese Wartezeit wird gewährleistet, dass die Luftschraube wirklich still steht. In diesem Fall wurde der Teleprop über zwei getrennte Kanäle angesteuert. Wird versehentlich der falsche Schalter betätigt, wird von der Teleprop-Elektronik auf jeden Fall sichergestellt, dass der Motor nur in ausgefahrenem Zustand anläuft und erst bei Stillstand der Luftschraube – nach 4 Sekunden – eingefahren wird. Diese Methode ermöglicht einen Start mit bereits ausgefahrener Luftschraube.


Der Teleprop ist im Ventus-Rumpf implantiert und mit dem Sperrholzspant verschraubt


Der Cockpitrahmen musste für den Einbau des Teleprop ausgeschnitten und angepasst werden

Einbau des Teleprops
Der Teleprop wurde in den Ventus 2c von Graupner eingebaut. Zunächst galt es aus den drei dem Teleprop beiliegenden Kunststoffspinnern den am besten zur Rumpfkontur passenden auszuwählen. Empfohlen wird für den Antrieb ein Sturz von 3 bis 6 Grad (bezogen auf die Profilsehne) ohne Seitenzug. Der ausgewählte Spinner wird als Anzeichenhilfe für den Sägeschnitt zuerst über die Rumpfspitze geschoben. Diese ist so abzutrennen, dass eine Rumpföffnung mit rund 58 Millimeter Durchmesser entsteht, die so lange nachgearbeitet werden muss, bis sich das Alu-Rohr des Teleprops gerade noch in den Rumpf einschieben lässt. Nun muss aus 5 Millimeter dickem, hochwertigem Sperrholz ein Spant zur Aufnahme des Alu-Flansches des Teleprops angefertigt werden. Der fertig gestellte Spant wird dann zusammen mit dem anmontiertem Teleprop mit eingedicktem Epoxydharz in den Rumpf eingeklebt. Vor dem Aufkleben der bereits vorgefrästen blauen Kabinenhaube mit eingedicktem Epoxydharz kann nun der GFK-Kabinenhaubenrahmen im vorderen Bereich für das Alu-Rohr und den Elektromotor entsprechend ausgefräst werden. Im nächsten Bauabschnitt sind die Einbauplätze für Empfänger, die diversen Akkus (Antriebsmotor: 2x12 NiMH 3.300 mAh, Spindelantriebsmotor: Speed 250 1 x Lipoly drei Zellen 350 mAh, Empfängerstromversorgung: 2x5 NiCd-Zellen 1.400 mAh) und zwei Schalter mit den beiden Sperrdioden festzulegen. In diesem Stadium wurde bereits die Einhaltung des Schwerpunktes überprüft. Ziel war es, durch entsprechende Platzierung der Akkus ohne Trimmgewicht auszukommen. Die üblichen Lötarbeiten für die Verbindungen zu den Servos (grundsätzlich mit verdrillten Litzen), der sorgfältige Anschluss der Kabel für die Steuerung und den Antrieb des Teleprops sowie das Ausschnei-den und Anbringen des Dekorbogens standen dann zum Abschluss noch an. Nach dem Einbau aller Komponenten wurde gewogen: Bei 9.100 Gramm blieb die Anzeige stehen – die Gewichtsreduzierung hat sich gelohnt. Graupner gibt für die reine Seglerversion immerhin ein Fluggewicht von rund 9.800 Gramm an. Die Programmierung der Graupner MC-24 erforderte nochmals einiges an Zeit und die volle Aufmerksamkeit. Die Angaben aus der Bauanleitung des Ventus 2c wurden dafür zunächst übernommen.

Die Rumpfspitze mit eingefahrenen Teleprop

Detailaufnahme des Lagerkolbens und der Luftschraubenaufnahme mit der Abdeckungseinheit für die Rumpfspitze


Alle Komponenten sind in den E-Ventus eingebaut

Erstflug
Nach einigen „Trockentests“ sowie einem Reichweitentest stand der Erstflug bevor. Um das Risiko gering zu halten, wurde der F-Schlepp bevorzugt. Bei trockenem Januarwetter folgte der Ventus 2c nach einer kleinen Korrektur der Höhenrudertrimmung brav der Schleppmaschine. Nach dem Ausklinken in ausreichender Sicherheitshöhe wurden zunächst das Flugverhalten und die Schwerpunktlage überprüft. Der Graupner Ventus 2c überzeugte mit einem für Großsegler typischen gutmütigen Flug- und Abrissverhalten. Die von Graupner angegebenen Ruderausschläge waren in Ordnung. Die guten Kreisflugeigenschaften und die Wendigkeit des Ventus 2c überzeugten auf Anhieb. Die erste Landung war mit den gut wirkenden Störklappen problemlos.


Der Graupner Ventus 2c macht auch im Windenhochstart eine gute Figur

Vor dem nächsten Start wurde der Schwerpunkt wegen zu geringem Abfangen im Sturzflug von 110 auf 108 Millimeter vorverlegt. Beim zweiten Flug sollte nun der Teleprop zeigen, was in ihm steckt. Nach dem F-Schlepp auf rund 100 Meter Höhe wurde der Teleprop ausgefahren und der Motor eingeschaltet. Beim Übergang in den Steigflug musste nur leicht nachgedrückt werden. Mit 4 bis 6 Meter pro Sekunde stieg der Ventus 2c nach oben. Nach einer Minute Motorlaufzeit wurde der Teleprop abgeschaltet und man konnte sich von der guten Gleitleistung des Graupner-Ventus überzeugen. Nach drei weiteren Steigflügen und einer Gesamtmotorlaufzeit von etwas mehr als 4 Minuten war die Antriebsakkukapazität erschöpft. Obwohl Anfang Januar keine Thermik vorhanden war, zeigte die Flugzeituhr 44 Minuten an.


Mit seinen 5,50 Meter Spannweite ist der Ventus 2c eine Augenweide

Problemloses Handling
Der Prototyp überzeugte durch sein problemloses und zuverlässiges Handling. Damit für das Flachlandfliegen etwas mehr Leistung zur Verfügung steht, muss alternativ eine Luftschraube 18 x 10 geprüft und erprobt werden.


Die Sicherheit einer eingebauten „Absaufhilfe“ wirkt beruhigend. Durch das erzielte relativ geringe Gewicht des Graupner Ventus verlieren Landungen in schwierigem Gelände ihre Schrecken

 

Text und Fotos:
Walter Peter

 

Das Modell für den Antrieb

Für die Erprobung des Teleprops wurde der Ventus 2c mit einer Spannweite von 5,50 Meter ausgewählt – ein Modell, dessen Karton-Inhalt den hohen Vorfertigungsstandard des Hauses Graupner widerspiegelt. Angefangen von einem weiß eingefärbten GFK-Rumpf mit entsprechenden Verstärkungen über die fast fertig verschliffenen vierteiligen Tragflächen, das Höhenleitwerk und einem ebenfalls weiß eingefärbten GFK-Seitenruder bis zu den notwendigen Kleinteilen einschließlich 10 Meter weißer Bügelfolie für das Finish ist alles enthalten. Als Antriebsmotor wurde der TM430-30 PRO14 16w mit einer aero-naut Luftschraube „Classic Carbon“ 18 x 8 vorgesehen. Um eine noch vernünftige Flächenbelastung zu erhalten, sollte der Tragflügelinhalt über 1 Meter liegen. Das Tragflächenprofil HQ/W 3/13 versprach gutmütige Flugeigenschaften.

Um in diesem Fall das Fluggewicht möglichst zu minimieren, mussten wenige Änderungen am Ventus vorgenommen werden. Das Servo für das Höhenleitwerk wurde statt in die Seitenleitwerksflosse direkt in die Dämpfungsflosse eingebaut. Die vorgesehenen Rundstähle in den Tragflächen wurden durch entsprechend leichtere Kohlestäbe ersetzt, was eine Ersparnis von 1,2 Kilogramm brachte. Wichtig: Bei Verwendung von Kohlefaserstäben in Messingrohren ist es erforderlich, dass sämtliche Rohröffnungen mit einer Feile abgerundet werden, um eine Sollbruchstelle (Kerbwirkung) an den Kanten zu vermeiden. Die von Graupner im Cockpitbereich vorgesehenen gefrästen Spanten mussten aufgrund des Teleprops sowie aus Gewichtsgründen entfallen. Der Bereich um den Kabinenhaubenausschnitt wurde mit Glasrovings verstärkt.

Der große Ventus 2c begeistert mit guten Kreis- und Langsamflugeigenschaften. Mit dem Sechs-Klappen- Flügel und entsprechender Differenzierung, die jeder nach seinen Steuergewohnheiten etwas variieren kann, macht es großen Spaß Aufwinde auszukurbeln. Mit negativen Wölbklappen kann schnell weiträumig auf Thermiksuche gegangen werden. Die Schnellflugeigenschaften des Ventus 2c sind auch im Hangflug nicht von schlechten Eltern.

 


Technische Daten Modell :

Graupner Ventus 2c
Spannweite: 5.500 mm
Rumpflänge: 1.970 mm
Länge: etwa 2.064 mm
Tragflächeninhalt: 104 dm2
Gesamtflächeninhalt: 113,4 dm2
Höhenleitwerksinhalt: 9,4 dm2
Tragflächenprofil: HQ/W 3/13
Höhenleitwerksprofil:
HQ/W 0/10Bezugsquellen
Graupner-Ventus 2c


Kontaktdaten Modell :


Graupner Modellbau
Postfach 1242
73230 Kirchheim/Teck
Telefon: 070 21/72 20
Fax: 070 21/72 22 00
E-Mail: info@graupner.de
Internet: www.graupner.de
Bezug: Fachhandel
Listenpreis: 1.043,– Euro


Technische Daten Antrieb :

Teleprop 270
Motor : TM430-30 PRO14 16w
Luftschraube : 18x8 bis 18x10
Akku: 24Zellen GP3300 P+M
Controller:
Hacker Master 77 O-Flight


Kontaktdaten Teleprop :


Torcman GmbH
Burgsteige 2
89134 Blaustein
Telefon: 073 04/96 10-20
Fax: 073 04/96 10-40
E-Mail: info@torcman.de
Internet: www.torcman.de
Bezug: Fachhandel und direkt
Listenpreis:
Komplettset ab ca. 800,– Euro
incl. Motor, Controller und Luftschraube