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Propellerdrehmoment am Modellhubschrauber

Im Modellhelikopterbereich wird der Ausdruck Propellerdrehmoment zurzeit sehr häufig mit dem Heckkreisel assoziiert, obwohl die Anwendung dieses Begriffs in diesem Kontext nicht ganz korrekt ist. Dieser negative Effekt zeigt sich in der Tatsache, dass mit zunehmender Geschwindigkeit immer höhere Belastungen notwendig werden, um den Angriffswinkel der Schaufeln aus dem Neutralbereich zu ändern.

Die Zentrifugalkraft hängt nicht nur von der Drehzahl, sondern auch von der Schwungmasse ab, so dass einige Erfinder auf die Möglichkeit gekommen sind, das Ungleichgewicht der Kräfte zugunsten des Heckservo aufzufangen. In der nachfolgenden Abbildung zunächst eine Darstellung der Wechselbeziehungen. Man sieht ein Tau, an dem ein schwerer Ball ist. Der Ball dreht sich auf dem Strang im Kreise um den Schwenkpunkt (rotes Fadenkreuz in der Mitte).

Alle wissen, dass sich der Ball immer mit genügend Umdrehungen auf der kreisförmigen Bahn bewegt. Durch die Zentrifugalkraft bewegt sich die Kugeln (Masse) vom Stützpunkt weg. Wenn wir das Drahtseil lösen, schiesst die Patrone in eine bestimmte Position. Aber solange es am Drahtseil hängen bleibt, wird es auf der Umlaufbahn festgehalten.

In unserem Falle wird die Messe also versuchen, sich so weit wie möglich vom Stützpunkt zu lösen. Die Heckrotorblätter verkörpern sowohl unser Drahtseil als auch die Bälle. Der Hubschrauber besteht aus den Bauteilen Rotormesser, Messerhalter, Schrauben, Gelenkkugeln, etc. Abbildung 1: Die Schwungmasse dreht sich auf einer genauen kreisförmigen Bahn, sofern die Drehzahl hoch genug ist.

Abbildung 2: Das Foto zeigt zwei eng zusammenhängende Bälle ( "Massen"), die sich um einen Stützpunkt drehen. Würde man die Sphären in eine Lage außerhalb der kreisförmigen Bahn führen (siehe Bild), so bemühen sie sich beide auf die kreisförmige Bahn zurück, bis beide Sphären genau auf der kreisförmigen Bahn verlaufen. Mit zunehmender Masse und Geschwindigkeit steigt die Belastung des Heckservos.

Bewegt sich nun der Massenschwerpunkt von der kreisförmigen Bahn nach aussen ( "Bild oben"), treten Kraftwirkungen auf, die den Massenschwerpunkt wieder auf die kreisförmige Bahn ausrichten. Daher ist das Heckrotorschild immer bestrebt, in die 0°-Position zurückzufahren. An dieser Stelle liegen die entsprechenden Massenpunkte des sich drehenden Heckrotorblatts (zusammen mit Anbauteilen) möglichst nahe an der optimalen Umlaufbahn.

Damit das resultierende Drehmoment ganz oder zum Teil kompensiert werden kann, werden um 90° versetzte Gewichtungen (Massen) auf den Schwerpunkt aufgebracht. Die Gegengewichte sind im folgenden Foto in grüner Farbe wiedergegeben. Diese balancieren die von den Masse der Bälle ausgeübten Kräften aus und schaffen so ein Gleichgewicht. Abb. 3: Unabhängig davon, wie sich unsere Masse dreht, gibt es immer Gegenkraft, weil die Grüngewichte eine Kontermasse zu den Schwarzgewichten sind.

Zuviel Gewicht wirkt sich wieder negativ aus. Falsche Anwendung kann zu Beschädigungen führen - denken Sie an die sehr hohen Drehzahlen einiger Heckkreisel. Zuviel PMG verursacht ein Unwucht!

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