verschiedene Schwerpunktwaagen / Systeme bzw. Schwerpunktbestimmung, EWD-Waage + Verwiegung und Wissenswertes:

Hier stelle ich im laufe der Zeit Beiträge und Links ein, die einem die Grundlagen der Modellfliegerei nahe bringen werden.

Auf den Inhalt der Links habe ich ja keinen Einfluss, da er ja nicht von mir ist.

Siehe Beiträge weiter Unten, Wissenswertes.

- 19.04.23: der CG Wizard wurde verkauft, da ich leider aus gesundheitlichen Gründen keine Fahrwerksgebundenen Modelle fliegn kann.

Ich muss mich beim Fliegen in meinen Klappstuhl setzen, und das funktioniert nur noch bei meinen Seglern.

Selbstverständlich bleibt die Rubrik Erhalten.

Hier mal die Themen:

- Vorstellung verschiedener Schwerpunktwaagen und Ihrer Spezifikationen anhand meines Equipementes über mechanische und elektronische Systeme.

- meine eigene elektronische SP-Waage für Segler und andere Modelle

- Schwerpunktmessung mit Graupner Epic Victory,Hype UCANFLY, Mpx Alpina Magic,Mpx Easy Glider Pro und Mpx Kranich

- CG Wizard 3.0 Professional

- Schwerpunktmessung mit CG Wizard 3.0 Professional

 1. Messung 3-Bein Fahrwerk Black Horse Commander

 2. Messung 2-Bein Fahrwerk Roke Grob 109 

 3. Messung 3-Bein Fahrwerk Top Flite Cessna 182

 4. Messung 3-Bein Fahrwerk Hype UCANFLY

- EWD Waage und Vermessung am Beispiel Graupner ASH 26E

Wissenswertes:

- Berechnung des Antriebs

- Auftrieb, oder warum fliegt etwas

- Turbulatoren

Meine verschiedenen Schwerpunktwaagen, bzw. verschiedene SP Mess-Systeme:

Schwerpunktwaagen (SPW):

Erstmal, wofür braucht es eine Schwerpunktwaage?

Neben der Einstellwinkeldifferenz (EWD) sollte das Modell auch sauber gebaut sein. Dann muss der Schwerpunkt beim Modell stimmen, wenn es gut fliegen soll.

Man kann den Schwerpunkt (SP) laut Anleitung mittels eines Stiftes auf / unter der Fläche auftragen und dann das Modell auf den Fingerspitzen balancieren um zu sehen ob es im Schwerpunkt ist.

Diese Methode ist nicht nur sehr ungenau, sie ist auch ziemlich mühsam, da man das Modell immer wieder abstellt und entsprechend Blei zugibt, oder verschiebt.

Einfacher ist es doch, dass Modell irgendwo aufzulegen und zu sehen in welche Richtung es kippt.

Und daher braucht es eine Schwerpunktwaage.

Da gibt es wiederum zweierlei Systheme:

Mechanisch mittels Wippfunktion, oder elektronisch wo das Modell in bzw. auf der Waage fest steht.

Mechanische SPW:

Eine einfache und günstige (ca.34,-€) SPW ist die von Multiplex.

Sie lässt sich gut zerlegen und platzsparend verstauen, so dass sie auch zum Flugplatz mitgenommen werden kann.

Diese Waage war meine erste SPW und mit der habe ich viele meiner Flugzeuge verwogen.

Das größte Flugzeug war 05.2012 die ASH 26 E von Graupner mit 3,20m Spannweite.

Hier mal die Daten von MPX:

- Sie ist für Modelle von 300 g bis 10 kg Gewicht ausgelegt. Der Messbereich liegt zwischen 30 und 150 mm, d.h. bei einer Rechtecktragfläche (ohne Pfeilung) darf die Flächentiefe bis zu ca. 450 mm betragen, das ist für alle gängigen Modelle ausreichend.

Anmerkend von mir ist, dass man theoretisch Rumpfbreiten bis 310mm verwenden kann, siehe Fotos mit Maßband.

Nachteil dieser Waage ist der, dass das Flugzeug nach hinten kippt und so von der Waage rutscht.

Also muss man das Flugzeug mit einer Hand immer stabilisieren und mit der anderen Hand soweit Blei verteilen bis es in der Waage ist, bzw. leicht nach vorne Kippt.

Hier mal Fotos von der MPX SPW mit Robbe Dash 7 und FlyFly ASK 21:

RMD RSW 45 Pro SP-Waage:

Um eine bessere Standfestigkeit bzw. nicht mehr das Abkippen nach Hinten zu haben, wurde zusätzlich eine SPW aus Aluminium gekauft, die für große Modelle bis 25kg gedacht ist.

Diese SPW ist von Rudolph Modellbau Design (RMD) und hat die Bezeichnung RSW 45 Pro und ist mit 84,-€ eine andere Hausnummer.

Technische Daten RSW45Pro   

Mit dieser SPW habe ich meine nachfolgenden Modelle verwogen und war sehr zufrieden damit.

Die Fotos zeigen die SPW und als Modelle die Cessna 182 und MPX Kranich.

Im Zuge der Anschaffung elektronischer SP-Waagen wurden die mechanischen SP-Waagen Verkauft.

die elektronische SPW:

Elektronische SPW sind nicht nur um ein vielfaches Teurer wie mechanische SPW, sondern sie bieten auch besondere Vorteile.

Auf diesen SPW liegen bzw. stehen die Modelle unbeweglich auf / bzw. im Halter und man kann sofort auf dem Display oder der App am Tablet / Handy sehen wo der aktuelle SP ist.

Nun kann man das Blei oder den Akku so positionieren das der in der Anleitung angegebene SP passt.

Bei den elektronischen SPW gibt es ebenfalls zwei Systeme:

- Einmal für Segelflugzeuge, wo das Modell in den Halter gelegt wird

- und beim Zweiten steht das Motormodell mit dem Fahrwerk auf den Sensoren.

Ein langjähriger Fliegerkammerad und Freund (Wolf) hat das System für Segelflugzeuge und wir haben es an meinem MPX Kranich getestet.

Und ich muss sagen, wow, was für ein "geiler Scheiß" :-))

Endlich mal in Ruhe ohne lästiges hin- und her Gekippele die Gewichtsverteilung vornehmen.

Diese Art der Messung hat mich so überzeugt, dass ich mir auch für meinen MPX Kranich und eventuell zukünftig folgende Modelle, noch eine elektronische Schwerpunktwaage für Segler mit verschiedenen Aufnahmen gekauft.

Ebenso wurde die CG Wizard Version 03 gekauft, um meine überwiegenden Motormodelle auf dem Fahrwerk neu zu verwiegen.

Siehe nächsten Bericht.

Wolf hat seine Tangent Vortex und Tangent Kult mit der elektronischen Waage ausgewogen und hatte da Differenzen zur manuellen Waage.

Nachdem die Flieger neu eingestellt wurden, haben sich die Flugeigenschaften wesentlich verbessert.

Ergo war es eine gute Anschaffung von Manuell auf Elektronisch zu wechseln.

Nachtrag:

Auch bei mir wurden meine sämtlichen Flieger neu verwogen und die Flugeigenschaften sind perfekt.

Ich würde Jedem eine elektronische SP-Waage empfehlen.

Auch wenn man Bspw. nur ein Modell hat.

Allein wenn man eine Reparatur hat, oder den Akkuhersteller wechselt, muss man ja wieder zur Sicherheit den SP Kontrollieren.

Man muss sie ja nicht neu, wie ich, kaufen, sondern kann sie auch gebraucht erwerben.

meine eigene elektronische SP-Waage für Segler und andere Modelle:

Ich habe meine manuellen Schwerpunktwaagen verkauft, und mir eine neue elektrische SPW für Segler für 150,-€ gekauft.

Diese SPW wird von Jemanden per Eigenbau vertrieben und punktet mit vielen verschieden Großen Bügeln zur Aufnahme der Modelle.

Hier mal die Technischen Daten:

- verwogen können Modelle bis 8kg Gesamtgewicht

- 5 paar verschieden breite Bügel für Rumpfbreiten von 42, 62, 82, 148 und 205mm und 58, 72 , 72, 118, und 160mm Rumpftiefen

- Kalibriergewicht von exakt 1000g

Das Kalibrieren mit beiliegender Schritt für Schritt fotografischer  Anleitung ist ein Kinderspiel.

Um das Equipement auch sicher und aufgeräumt transportieren zu können, wurde ein Outdoorkoffer in entsprechender Größe für 49,99€ gekauft.

Damit es nicht nur schwarz im Koffer ist, wurde neuer fester heller Schaumstoff gekauft und Zugeschnitten.

Fotos sind unten dazu angehängt.

Leider hat sich beim Fotografieren ein Fehler eingeschklichen:

Oberhalb des Grundgestelles fehlt ein Auflegepad beim kleinsten Ramen. Dieses ist natürlich da und wurde später eingesetzt.

Summa Sumarum, knapp 210,-€ die für mich sehr gut Angelegt sind.

Schwerpunktmessung mit Graupner Epic Victory,Hype UCANFLY, Mpx Alpina Magic, Mpx Easy Glider Pro und Mpx Kranich:

Für die erste Verwiegung des Schwerpunktes habe ich die Graupner Epic Victory genommen.

Verwendet wurden die Bügel für 148mm Rumpfbreite.

Und nachdem ja die Waage mit diesen Bügeln austarriert ist, ging es los.

Laut Anleitung ist der Schwerpunkt bei 70mm und so wurde der Flieger auch auf der mechanischen SPW ausgewogen.

Beim Auflegen ohne Akku zeigt die SPW ein Gesamtgewicht von 869g und einen Schwerpunkt (CoG) von 104mm an.

Nachdem der SLS 3s2200 LiPo Akku (an die vorher bestimmte Stelle bei manueller Verwiegung) eingelegt wurde, zeigt die SPW ein Gesamtgewicht von 1036g und einen SP von 70mm an.

Super.

Bei der ersten Verwiegung mit meiner Küchenwaage kam ein Gesamtgewicht von 1034g raus, wobei ich nicht mehr weis mit welchem meiner 3s2200er Akkus.

Also kann ich davon Ausgehen, dass die neue SPW sehr genau ist.

Auf dem Foto mit dem Epo-Akkudeckel steht noch das Fluggewicht incl. Fahrwerk drauf.

Wurde auf 1034g korrigiert. ;-)

Die Epic Victory flog sich auf Anhieb Top, und es musste nichts getrimmt werden.

Mittlerweile fliegt die Victory bei ihrem neuen Besitzer.

Die Hype UCANFLY wurde von mir neu Restauriert und mit Landeklappen versehen.

Die erste Verwiegung fand auf der elektronischen Seglerwaage statt und dort wurde auch entsprechend Blei zugegeben, da die Landeklappenservos hinter dem Schwerpunkt liegen.

Danach wurde die UCANFLY auf der CG-Wizard verwogen, und das SP-Ergebniss war Indentisch.

Super Sache.

Ebenso wurde meine MPX Alpina Magic verwogen und der Schwerpunkt hat super gepasst. SP liegt bei 85mm laut Anleitung.

Nach Crash im Baum wurde die Alpina mit neuen Flügeln ausgestattet und neu am 10.04.21 Verwogen, siehe Fotos.

Ein zweiter Mpx Easy Glider hat es in meinen Hangar geschafft, und er wurde am 03.06.21 verwogen. SP liegt bei 70mm laut Anleitung.

Fazit:

Diese Anschaffung hat sich gelohnt, allein deswegen weil nichts mehr kippelt beim Auswiegen.

CG Wizard 3.0 Professional:

Wie oben geschrieben habe ich mir das System gekauft, wo dass Fahrwerk auf den Sensoren steht.

Es gibt zwei Hersteller für diese Art der Verwiegung, ich habe mich für das CG Wizard 3.0 Professional entschieden, dass mit 269,-€ zu Buche schlägt (gekauft bei stein-elektronik.de).

Damit können Modelle bis 55kg Gesamtgewicht verwogen werden.

Dieses System besteht aus drei Sensoren und einem Lasermessgerät.

Die drei Sensoren bestehen aus Aluminium, und haben jeweils eine Kuhle damit das Rad nicht wegrollt.

Die Sensoren sind mit der jeweiligen Fahrwerksposition und maximalen Gewicht beschriftet.

Im nachfolgenden Bericht Schwerpunktmessung werde ich eine genaue Beschreibung der Handhabung bzw. der Verwiegung mit dem CG Wizard beschreiben.

Hier mal die Kurzfassung wie das Teil funktioniert:

Zuerst markiert man den exakten SP auf der Rumpfunterseite, dann stellt am das Modell mit dem Fahrwerk auf die Sensoren.

Ein Zwei-Beinfahrwerk werde ich noch genauers beschreiben, aber die Schritte sind gleich.

Dann positioniert man den Laser exakt unter dem eingezeichneten SP und kann dann am Handy bzw. Tablet das Modellgewicht und den momentanen SP ablesen.

Jetzt fügt man Blei hinzu bzw. positioniert die Akkus so, dass der vom Hersteller angegebene SP auf dem Display angezeigt wird.

Da das ganze System in einem Karton ausgeliefert wird, habe ich mir einen passenden Outdoorkoffer gekauft, worin ich alles mitsamt ausgedruckter Anleitung, Datenkabel iPhone, Ladekabel (muss man sich extra kaufen, bzw wer kein iPhone hat, der hat schon eines) und Befestigung A&T Modul CG Wizard auf Rudern verstauen konnte.

Auf dem Foto wird das in der Tüte befindliche Kabel fälschlicherweise von mir als Ladekabel bezeichnet.

Es ist ein Datenkabel für das iPhone.

Dadurch das Herr Stein von Stein-Elektronik durch vorherigen Kontakt mit mir wusste, dass ich ein iPhone besitze, wurde dieses Kabel beigelegt.

Die Fotos zeigen den CG Wizard und mit als Zubehör erhältlichen A&T Modul CG Wizard auf Rudern verstaut in meinem Koffer.

Was passt zu einem gelben Transportkoffer dazu?

Gelber Schaumstoff fürs Inlay.  :-)

Die Kosten für die CG-Wizard, dass Modul für die Rudermessung, den Aufbewahrungskoffer und den extra gelben Schaumstoff belaufen sich auf insgesammt 350,-€.

Auch diese Ausgabe hat sich für mich mehr als Gelohnt.

Schwerpunktmessung mit CG Wizard 3.0 Professional:

1. Messung 3-Bein Fahrwerk Black Horse Commander:

Heute am 06.05.20 war es soweit, der CG Wizard wurde Eingeweiht :-)

Als Modell wurde die Commander von Black Horse genommen.

Mit der manuellen SPW wurde sie ja schon Verwogen, jetzt bin ich gespannt welche Werte der CG Wizard bringt.

Was wichtig ist, das Flugzeug muss so positioniert werden, wie es auch später in der Luft liegt.

Beim 3-Bein Fahrwerk passt es in der Regel, beim 2- Bein Fahrwerk muss hinten unterlegt werden bis die Waagerechte / der Flugzustand erreicht wird.

Siehe 2. Messung mit 2-Beinfahrwerk.

Als erstes muss man den SP auf den Rumpfboden übertragen.

Das habe ich mittels einer Wasserwaage, Anschlagwinkel und Geodreieck gemacht.

Die Fotos zeigen eine zweifache Vermessung an, nur um Sicherzugehen das der eingezeichnete SP auch wirklich stimmt.

Den anfänglich roten Punkt habe ich später schwarz gemacht, da der Laser rot ist und man den eingezeichneten roten Punkt nicht wirklich sieht.

Dann wurde das Modell zusammen gebaut und auf dem Tisch plaziert.

Die Wasserwaage hat ergeben, dass der Tisch absolut in der Waagerechten ist.

Jetzt werden die Sensoren mit der Zentraleinheit verbunden und die App wird gestartet.

Nach dem Einschalten hat sich die Zentraleinheit sofort mit dem iPad verbunden, man muss nichts extra machen.

Feine Sache :-)

Durch drücken von Tara werden die Sensoren genullt und jetzt stellt man den Flieger auf die Sensoren.

Die Wasserwaage habe ich als Anschlag hinter die Hauptfahrwerkssensoren gelegt, dass dient uns auch als Messbasis.

Jetzt wird der Abstand von der Hinterkante der hinteren Sensoren (ist ja Vorderkante Wasserwaage) zu Hinterkante Bugfahrwerksensor gemesssen.

Hier sind es 565mm und die werden in das Feld "Abstand der Sensoren" eingegeben.

Bitte nicht von den unterschiedlichen Gewichten und Schwerpunkt auf den Fotos verwirren lassen, ich habe die Antriebsakkus erst nachdem der Flieger auf den Sensoren stand rein getan.

Also alles ist gut :-)

Und noch eine Info zum Display, hier wird NICHT der Schwerpunkt angezeigt, der vom Hersteller angegeben wird.

Jetzt wird die Zentraleinheit mit dem Laser auf den markierten SP-Punkt ausgerichtet.

Dann wird der Abstand von der Diode / Laser zur Wasserwaage (ist unser Anschlag) gemessen.

Man kann es sehr gut am Meterstab ablesen, da der Laser ja vom SP-Punkt zurück geworfen wird., aber maßgebend ist das schwarze dreieckige Teil was am Laser unten dran ist, denn das ist ja exakt die Position wo es darauf ankommt.

War halt ein Zufall, dass es auch mit der Rückspiegelung gepasst hat (Foto vom Dreick habe ich leider nicht gemacht).

In diesem Fall sind wir bei 131mm.

Und das ist der Wert der mit dem angezeigten Schwerpunktwert auf dem Display übereinstimmen muss.

Jetzt wird soviel Blei dazu gegeben, oder falls möglich der/die Akkus verschoben bis der Schwerpunkt auf dem Display 131 anzeigt.

Da die Akkus schon bis Anschlag vorne sind, wurde Blei auf die Nase gelegt in Höhe des Bugfahrwerkes.

Da im Bugfahrwerksraum der Commander sehr viel Platz ist, wird auch dort das zusätzlich benötigte Blei eingeklebt.

Somit wurden 190g Blei zusätzlich benötigt um den SP laut CG Wizard zu erreichen.

Da der Erstflug der Commander noch aussteht, bin ich mal gespannt.

Logischerweise hat sich auch das Abfluggewicht auf 5754g erhöht.

Ich werde noch weitere Messungen an Anderen schon eingeflogenen Modellen machen, um zu sehen ob es Differenzen gibt.

Fazit bisher:

Diese neue Art der Messung im Gegensatz zur mechanischen SPW ist Super.

Die Vorteile sind ganz klar bei der Positionierung der Ausgleichsgewichte zu sehen ohne das man ein Modell hat was hin- und her Kippt.

Als schöner Nebeneffekt hat man eine sehr genaue Waage für die einzelnen Gewichte und im Dreierpack für das Gesamtgewicht.

2. Messung 2-Bein Fahrwerk Roke Grob 109:

Diese Messung unterscheidet sich nicht nur hinsichtlich das es eine andere Art von Fahrwerk ist, sondern ich zeige auch eine andere Art den Laser zu positionieren.

Laut Anleitung wird der Laser am angezeichneten Schwerpunkt (SP) unter dem Rumpf platziert.

Um dort den SP anzuzeichnen ist es eine etwas aufwändigere Sache, die man auch vereinfachen kann ohne das das Meßergebnis ungenau wird.

Man überträgt den SP auf die Tragflächenunterseite und positioniert dort den Laser.

Natürlich muss der Abstand vom Laser zum Queranschlag wie gehabt gemessen werden.

Jetzt geht es los:

Als erstes wurden die SP, wenn ich schon dabei bin, auf beide Tragflächenunterseiten markiert.

Bei dieser Roke Grob 109 ist der SP bei 98mm.

Jetzt den Flugakku in die vorderste Position bringen und fest machen.

Tragflächen montieren und auf den Tisch stellen.

Wizard App auf dem iPad starten.

Die Zentraleinheit wird an die Sensoren angeschlossen und eingeschaltet.

Jetzt wird alles Tariert und auf Null gestellt.

Jetzt können wir die Sensoren unter die Räder stellen.

Der vordere Sensor (Front) kommt unter das Heckfahrwerk, und jetzt ACHTUNG, der linke Sensor (Left) unter den rechten Reifen und der rechte Sensor (Right) unter den linken Reifen.

Warum? Weil das 2-Bein Fahrwerk ja ein um 180 Grad gedrehtes  3-Bein Fahrwerk ist.

Dann wird das Heckfahrwerk soweit unterlegt, bis der Flieger in der Waagerechten ist, bzw. den Flugzustand erreicht.

Ich habe zwei kleine Wasserwaagen auf der Tragfläche am Scheitelpunkt positioniert und so den Flieger ausgerichtet.

Vor die Hauptfahrwersksensoren wird wie gehabt die Wasserwaage als Anschlag gelegt.

Am Heck wird mittels rechtem Winkel der Sensor angeschlagen und der Abstand zw. Hecksensor (Front) und Anschlag Hinterkannte der Hauptfahrwerssensoren (Left & Right) gemessen.

Die Messung ergibt 966mm die werden in der App unter Abstand der Sensoren eingetragen.

Jetzt haben wir einen angezeigten Schwerpunkt von 145mm.

Jetzt wird der Laser in der App unter Pointer aktiviert und unter der Fläche am markierten Punkt ausgerichtet.

Nun wird der Abstand zwischen Laser und Anschlag gemessen.

Das wird jetzt wieder schön auf dem Maßband angezeigt, und zwar 140mm, wie oben geschrieben das schwarze Dreieck an der Lasereinheit zeigt den Punkt am Maßband an.

Das ist jetzt der Schwerpunkt der auf der App erreicht werden muss.

In meinem Fall sind es 120g Blei die vorne an die Stirnwand geklebt werden.

Wieder ein großer Unterschied zur manuellen SPW.

Jetzt heist es den Erstflug abzuwarten.

Nachtrag:

Der neue Erstflug fand am 19.07.2020 statt.

Der Flug verlief absolut zufriedenstellend, und es musste nichts getrimmt werden.

Ein Super Ergebnis auf Anhieb.

3. Messung 3-Bein Fahrwerk Top Flite Cessna 182:

Nachtrag am 16.11.20:

Die Cessna wurde verkauft, da sie nicht mehr in mein neues Auto passte.

Das nächste größere Modell zum Verwiegen mit dem CG Wizard ist die Top Flite Cessna 182.

Wie bei der Grob 109 wurde der SP unter der Fläche angezeichnet.

Nachdem die Akkus eingelegt, und der SP eingezeichnet wurde, ging es mit der Verwiegung los.

Die Schritte zu den vorherigen Verwiegungen ändern sich ja nicht:

Sensoren anschließen; App einschalten; Zentraleinheit einschalten; Tarieren; Modell auf Sensoren stellen; Abstand Front Sensor zu Heck Sensor messen; Wert in App eintragen; Laser anstellen; Laser unter SP stellen; messen Abstand Laser zu Anschlag und gegebenenfalls Modell neu einstellen mittels Bleizugabe oder Entnahme.

In diesem Fall wurde jede Menge Blei (270g) entfernt, und es sollten dann noch 30g unter die Heckverkleidung damit der angezeigte Schwerpunktwert beim CG Wizard passt.

Ich habe es nicht gemacht, da es den schon geschwächten Druck auf das Vorderrad weiter genommen hätte.

Vor der Verwiegung war Druck vom Bugrad 608g.

Bei Sp 55 335g, und bei SP 60 430g.

Die Cessna 182 ist ja beim ersten und einzigen Flug schon sehr gut geflogen und das Rollverhalten am Boden war Top.

Beim nächsten Rollversuchen werde ich das Rollverhalten mit und ohne den 30g Blei am Heck antesten.

Sollte es mit den 30g zusätzlich im Heck noch ein gutes Rollverhalten geben, wird der Erstflug damit statt finden.

Falls nicht, dann ohne die 30g.

Das Abfluggewicht hat sich von 6718g auf 6449g (ohne die 30g im Heck) verringert.

Jetzt fehlt nur noch der nächste Flug um zu sehen ob die neuen Angaben passen.

Der Flug konnte nicht Stattfinden, weil die Cessna 182 vorher verkauft wurde, da sie nicht mehr in mein neues Auto passte.

4. Messung 3-Bein Fahrwerk Hype UCANFLY

Ich habe meine betagte und sehr viel geflogene Hype UCANFLY Restauriert und ihr bei der Gelegenheit neben Lackierung und neuer Aufkleber auch eine neue Tragfläche mit Landeklappen, neue Räder und einen neuen Propeller spendiert.

Verwogen wurde sie Zweimal.

Einmal mit der elektronischen Seglerwaage und beim zweiten Mal mit der CG Wizard.

Beide SP-Ergebnisse sind Identisch und sprechen für die Qualität der elektronischen Verwiegung.

EWD Waage und Vermessung:

Was ist die EWD?

Erstmal die Aufklärung der Abkürzung:

EWD bedeutet Einstell-Winkel-Differenz zusammengeschrieben Einstellwinkeldifferenz ;-)

Je nach Flugzeugtyp unterschiedlich, ist es unbedingt erforderlich, dass für den Flug
Tragfläche‐ und Höhenleitwerk in ganz bestimmten Winkeln zueinander stehen, dass nennt sich eine Winkeldifferenz.

Die Differenz aus dem Einstellwinkel (man könnte auch lapidar sagen: die Lage) der Tragfläche und dem Einstellwinkel des Höhenleitwerks ergibt die Einstellwinkeldifferenz (EWD). Gemessen wird sie zwischen der Profilsehne der Tragfläche in Rumpfnähe und der Profilsehne des Höhenleitwerks.

Warum ist die EWD zusätzlich zum richtigen Schwerpunkt so wichtig?

Beispiel welches die Folgen einer zu groß gewählten EWD sind:

Bei einer zu groß (zu hoher + Bereich) eingestellten EWD wird das Modell beim Werfen die Nase hochziehen und es benötigt bereits beim Start ein beherztes Eingreifen des Piloten, um die Nase mittels "Drücken" wieder runterzubringen.

Danach wird man die EWD-Fehlstellung mit der Trimmung auf "Tief" kompensieren.

Eine korrekte EWD erleichtert also nicht nur das Steuern und Trimmen, sondern schont insbesondere die Nerven.

Da ja nicht nur die Tragfläche Auftrieb erzeugt, sondern auch das Höhenruder, klingt es im ersten Moment etwas Verwirrend wenn bei einer zu großen + EWD am Höhenruder der Flieger die Nase hochzieht.

Da diese Aerodynamischen Gegebenheiten zu Erklären die Seite sprengen würden, nehmt es als gegeben hin, oder googelt danach :-)

Also wie man sieht, machen korrekter SP und passende EWD vor dem Erstflug und auch beim Flug richtig viel Sinn und ersparen einige hektische Momente.

Ein Höhenleitwerk besteht ja aus fester Fläche und beweglicher Fläche, dem Höhenruder.

Jetzt gibt es noch das Pendelleitwerk, dass nur aus einer Fläche besteht.

Der Unterschied zwischen beiden Arten ist die Einstellung der EWD.

Beim Höhenleitwerk wird mittels unterlegen oder Entfernen die Einstellung unternommen.

Beim Pendelleitwerk wird nur durch verstellen der Trimmung bzw. des Servomittelpunktes am Sender die EWD eingestellt.

Sollten die EWD-Angaben seitens des Herstellers fehlen, können folgende grobe Richtwerte verwendet werden:

0 - 1 Grad: Kunstflugmodelle
0,5 - 1,5 Grad: Hotliner
1 - 4 Grad: Thermiksegler oder langsame Modelle

Vorsicht: Eine negative EWD lässt das Modell unweigerlich instabil werden!

Ich möchte hier die Einstellung der EWD am Höhenleitwerk meiner Graupner ASH 26 vorstellen:

Die EWD (Einstellwinkeldifferenz) beträgt laut Plan 1,5°.
Ich habe eine EWD-Waage von Robart und einen Digitalen Pitch Logger bei dem ich das Digitale Element abbauen kann.

Als erstes wird die Robat Waage an der Fläche befestigt und der Flieger mittels eingebauter Wasserwaage in Position gebracht.

Jetzt zeigt die manuelle Anzeige 0° an, und den digitalen Logger setzen wir oben drauf und Nullen ihn ein.

Jetzt kommt ein sehr wichtiger Teil, der Flieger darf sich nicht mehr bewegen, also darauf achten dass er Standfest ist.
Gegebenenfalls neu Ausrichten und festklemmen.

Bei mir war der Flieger fest, und jetzt wurde die Robartwaage am Höhenleitwerk befestigt.

Wichtig ist, dass sich das Höhenruder nicht bewegen kann, gegebenenfalls mit einer Leiste und zwei Spannklemmen feststellen.

Bei der ASH ist das nicht von Nöten, da durch die "ums Eck Anlenkung" das Höhenruder fest ist.
Auf die manuelle Waage wurde wieder die Digitale gestellt, und sie zeigte 1,5° an.
Zur Sicherheit habe ich die ganzen Vorgänge ein zweites Mal gemacht, mit dem gleichen sehr guten Ergebnis.
Eine kleine Faustregel bei der EWD: je höher die EWD, desto stabiler / zahmer / langsamer wird der Flieger.
Kunstflugmaschinen haben eine EWD von 0° und sind entsprechen heikel zu fliegen, da der Fokus auf Schnelligkeit und wendigkeit liegt.
Ich bevorzuge zahmere Flieger ;-)

Nachtrag:

Am 27.05.23 erfolgte der sehr erfolgreiche Erstflug mit der ASH 26 E.

Es musste nichts Nachgetrimmt werden, so dass die gemessene und von Graupner vorgesehene EWD von 1,5° Perfekt ist.

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Wissenswertes:

Berechnung des Antriebs:

Da ich kein Elektroingenieur bin, brauche ich verschiedene Programme um meine Antriebskonfigurationen zu berechnen.

Hier habt Ihr zwei Programme die einem weiter helfen.

Mein Favortit ist eCalc, da man sehr viele Werte eingeben kann und das Ergebnis sehr nahe an die Realität kommt.

Ich habe eCalc als Bezahlversion, und die knapp 10$ pro Jahr tun mir nicht weh.

https://www.ecalc.ch/motorcalc.php?ecalc&lang=de

ebenso habe ich mir die Hubschrauberversion von eCalc gekauft:

https://www.ecalc.ch/helicalc.php?ecalc

Ferner kann ich auch den Drive Calculator empfehlen, da man bei diesem Programm zum gewählten Motor sich automatisch die passenden Propeller und umgekehrt anzeigen lassen kann.

http://www.drivecalc.de/

Auftrieb, oder warum fliegt etwas:

Das Thema Auftrieb ist ziemlich Komplex und andereseits kann man es auch einfach erklären.

Die Heutzutage am meisten verwendete Erklärung wird vom schweizer Mathematiker Daniel Bernoulli aus dem 18.Jahrhundert verwendet.

Bernoulli, der nicht im Traum an fliegende Maschinen dachte, entdeckte eine grundlegende Beziehung zwischen der Geschwindigkeit einer strömenden Flüssigkeit und dem Druck, den diese ausübt. Kurz gesagt, lautet Bernoullis Prinzip: je schneller der Fluss (etwa in einem Rohr), umso geringer der Druck (auf die Wände des Rohrs).

Damit, so argumentieren viele Schulbücher, ließe sich auch der Flugzeugauftrieb verstehen: Über die gekrümmte Oberseite eines Tragflügels müsse die Luft einen längeren Weg zurücklegen als unter dessen flacher Unterseite; ergo fließe sie oben herum schneller, dadurch entstehe über dem Flügel ein geringerer Druck, und diese Druckdifferenz hebe das Flugzeug an.

Doch warum, sollten die beiden Luftströme am Ende des Flügels gleichzeitig ankommen? Das ist offenkundiger Quatsch, niemand zwingt die Luftmoleküle zu einem gleichzeitigen Zieleinlauf. Außerdem dürften nach dieser Logik Kunstflüge über Kopf gar nicht möglich sein; denn bei umgekehrtem Tragflügelprofil müsste sich nach der Schulbuchlogik auch das Druckverhältnis umkehren - und das Flugzeug abstürzen. Anderson und Eberhardt favorisieren daher eine andere Erklärung. Dazu bemühen sie zunächst den so genannten Coanda-Effekt. Dieser beschreibt die Tendenz von Luft (oder anderen leichtflüssigen Medien), an einer Oberfläche zu haften und daher beim Vorbeiströmen deren Krümmung zu folgen. Daraus folgt, dass die Luft an der Oberseite des Tragflügels nach unten gesogen wird und dadurch über dem Flügel ein Unterdruck entsteht. Ausschlaggebend für den Auftrieb sei freilich nicht das Profil des Tragflügels, sondern dessen Anstellwinkel: Ein schräg gestellter Flügel drückt die Luft nach unten, indem er Kraft auf sie ausübt. Dies ruft prompt eine gleich große Gegenkraft hervor (nach Newtons berühmtem Gesetz actio = reactio), durch die der Flügel nach oben gedrückt wird. Voilà.

Turbulatoren:

Turbulatoren sind bauliche Veränderung an/auf der Fläche um die Luftströmung zu verändern, so dass es später oder so gut wie gar nicht mehr zum Strömungsabriss kommt.

Warum es Autrieb gibt, habe ich ja weiter oben beschrieben.

Jetzt gehen wir etwas in die Tiefe und beschäftigen uns mit laminaren und turbulenten Strömungen.

Hört sich etwas kompliziert an, ist aber ganz einfach :-) .

Wenn sich das Flugzeug vorwärts bewegt entstehen ja auf der Fläche Verwirbelungen , die ja den Auftrieb erzeugen.

Mit Veränderung der Geschwindigkeit mal mehr mal weniger.

Da ja die meisten Flächen, übertrieben gesagt, spitz zulaufen, wird am Ende der Fläche weniger Auftrieb erzeugt wie am Anfang.

Da die meisten Flächenoberflächen ja ziemlich glatt sind, hat die Luft kaum eine Chance Wirbel zu Erzeugen.

Wenn die Luft ohne großartigen Wiederstand über die Fläche huschen kann, nennt man das eine laminare Strömung.

Um jetzt auf der glatten Oberfläche die Luft zum wirbeln zu bringen, also turbulent zu werden, gibt es die Möglichkeit von Turbulatoren..

Das sind dann die Turbulatoren.

Ein Turbulator ist ein Bauelement zur Störung der laminaren Luftströmung. Da eine laminare Strömung weniger Energie in der Grenzschicht besitzt, kann schon durch kleine Störungen (Querruderausschlag oder hoher Anstellwinkel) ein Strömungsabriss in Form einer laminaren Ablösung verursacht werden.

Eine laminare Ablösung ist vereinfacht gesagt, jetzt wird kein Auftrieb mehr hergstellt.

Turbulatoren können vielfältig aussehen:

Da gibt es das Zackenband, was vor dem dicksten Profil der Fläche aufgeklebt wird, siehe auch im kapitel Tips und Tricks Teil 2 an meiner DC-3.

Dann haben wir Grenzschichtzäune:

Ein Grenzschichtzaun ist ein aerodynamisches Hilfsmittel, um das Strömungsabreißverhalten an Flugzeugtragflächen zu verbessern. Der Grenzschichtzaun ist ein an der Tragfläche in Anströmrichtung angebrachter Steg, der die Querströmung in der Grenzschicht und damit ein Abfließen der Strömung zur Tragflächenspitze verhindert. Der Grenzschichtzaun wird hauptsächlich bei stark gepfeilten Tragflächen eingesetzt, um den Strömungsabriss am Außenflügel im Bereich der Querruder zu verhindern, der zu einem Abkippen des Flugzeugs führt.

Und zu guter Letzt kann man auch durch Auftragen von Haarspray eine Verwirbelung erzeugen.

Vorteil von Turbulatoren ist, dass wie schon gesagt der Strömungsabriss minimiert wird und man dadurch langsamer fliegen kann.

Der Nachteil ist, dass durch diese Veränderung das Flugzeug nicht mehr so schnell wie vorher fliegt.

Ich persönlich bevorzuge ein Flugzeug dass sich im langsamen Bereich (also wie bei einer Landung oder einer Kurve) unkritischer verhält und verzichte daher ganz gerne auf maximale Geschwindigkeit.

Gerade wie Bspw. bei einer DC-3 (außer die DC 3 mit 1,85m SPW aus EPO) die ja eine Zicke ist, kann man mit dieser Masnahme auch beim Start eine Sicherheit durch besseren Auftrieb/Anströmung erreichen.