TECHNIK

Cool Moose

Ein Elch, der schleppen kann


Gleich zwei Prototypen wurden zeitgleich aufgebaut, so eine Gemeinschaftsaktion macht viel Spaß

Heiko Preisler hat mit seinem neuen Schlepper ein Phantasiemodell kreiert, das aber durchaus auch ein Vorbild aus der kanadischen Buschflieger-Szene haben könnte. Hier ist sein Bericht.

So stand es im Lastenheft: Einfach zu bauen und zu fliegen. Dazu leicht, langsam und gutmütig. Viel Platz und ein sehr robustes Fahrwerk, um auch außerhalb befestigter Pisten starten und landen zu können. Darüber hinaus sollte das neue Fluggerät alles wegschleppen, was an Seglern bei uns auf dem Platz so unterwegs ist. Der "Moose" ist quasi mit Zirkel und Lineal konstruiert. Das ergab klare Formen, die einfach und preiswert zu bauen sind. Wichtig war für mich auch, dass sich Transport und Aufbau am Platz zügig und unproblematisch erledigen lassen. Daher sollten die Tragflächen freitragend sein, ohne aufwändige Streben, und die Leitwerke abnehmbar. Letzteres aber mit Verspannungen, um das Schleppseil von den Rudern fern zu halten.

Bei der Profilwahl entschied ich mich für Bewährtes: Ein "NACA 2415" sorgt für ordentlich Bauhöhe und die wohl harmlosesten Überzieh-eigenschaften, die man sich nur vorstellen kann. Das ist wie Busfahren, nur nicht so aufregend. Zusammen mit den reichlich dimensionierten Landeklappen ergibt das rekordverdächtig kurze Start- und Landestrecken. Mag sein, dass ein modernes Profil ein paar Punkte weniger Profilwiderstand hätte. Sobald die ersten Skizzen fertig waren, kam Kollege Franz dazu und wollte auch ein Exemplar bauen. Sein Modell wurde sogar eher fertig als das meine. Dafür durfte er sich als Erster über einige Unschärfen des Prototyps freuen.

Weiter ging es mit dem Wohnmobil zur Friedburg. Der Gasthof Friedburg liegt etwas außerhalb von Neukirchen auf einer Anhöhe von 1.000 Metern. Die sonnige Lage am Waldrand mit ei-nem traumhaften Ausblick über das Salzachtal und auf die umliegende Bergwelt, garantiert einen rundum erholsamen Urlaub für die ganze Familie. Der über dem Tal in Toplage thronende Panoramastellplatz wird mit viel Enthusiasmus geführt. Insgesamt gibt es zehn dieser Panoramastellplätze. Der Gasthof verfügt zudem über zehn Zimmer sowie ein großes Ferienappartement für bis zu acht Personen, mit drei separaten Schlafzimmern.

Die Landeklappen und Querruder wurden identisch aufgebaut. Die Endleiste besteht aus zwei Kieferleisten 5 x 2,5 Millimeter, die mitein-ander verleimt verzugsfest und hart sind. Alle Klappen habe ich an gefrästen GFK-Scharnieren außermittig aufgehängt. Das beugt wegen des Massenausgleichs dem Flattern vor, reduziert den Druck der Ruder und verringert das negative Rollwendemoment. Ich buchse die Scharniere gerne mit Messingrohr aus, damit nicht GFK auf Stahl läuft. Die Bolzen selbst sind 2-mm-Schaftschrauben aus Edelstahl.

Für die Querruder- und Landeklappen-Servos habe ich von Anfang an Aufnahmen gleich mitkonstruiert. Und da ich schonmal dabei war, habe ich auch 20-mm-Kunststoffrohre berücksichtigt, um die Kabel sauber an Ort und Stelle zu führen. Bei den Ruderhörnern setze ich bei meinem "Moose" auf die robusten und schicken Hörner von Gabriel Stahlformenbau. Die Endscheiben an den Tragflächenenden erfüllen keinen aerodynamischen Zweck. Sie verhindern nur, dass bei schrägen Landungen die Querruder am Boden aufsetzen.

Die Leitwerke sind eine ebene Platte und 15 Millimeter dick. Bei den gefrästen Rippen muss als Nasenleiste wieder ein Rundholz herhalten, hier am Heck aber aus Balsa. Die Klappen haben einen rechteckigen Grundriss, so konnten die Rippen auch direkt passend gefräst werden, wieder mit einer Endleiste aus zwei Kiefernleisten. Durch die eingesetzten Diagonalrippen sind Klappen und Leitwerke sehr torsionssteif, auch ohne Beplankung. Das Seitenleitwerk habe ich fest mit dem Rumpf verbunden, die Höhenleitwerke dagegen mit 6-mm-CFK-Stäben an den Rumpf gesteckt. Das allein ist natürlich deutlich unterdimensioniert, die eigentliche Festigkeit kommt erst durch die Verspannung. Aber auch hier aufgepasst: zumindest ein Ankerpunkt der Verspannung sollte in der Lage sein, die Kräfte aufzunehmen und abzuleiten. Sonst wandern die Kräfte im Kreis und wir haben zwar ein in sich festes Leitwerk, das sich aber munter um den Rumpf dreht. Bei dem "Moose" sind die Seile an der Rumpfunterseite fest verankert.

Der Rumpf ist eine klassische Kastenkonstruktion aus Kiefernleisten 8 x 8 mm - mit vielen Diagonalen. Die wenigen Spanten habe ich wieder als Sandwich ausgeführt: Zwei Lagen 1,5-mm-Sperrholz, dazwischen 5-mm-Balsa ergaben genau die Dicke der Gurte. Nur der Motorspant wurde aus zwei Lagen 6-mm-Sperrholz reichlich überdimensioniert. Warum? Weil ich zu Beginn des Baus noch mit einem Verbrenner liebäugelte.

Die Bodengruppe, die das Fahrwerk aufnimmt, ist recht widerstandsfähig und robust als Sperrholz-Balsa-Verbund ausgelegt. Damit wird auch eine harte Landung locker weggesteckt.

Die Türen sind vollständig zu öffnen. Das hilft beim Zugang zu den eingebauten Komponenten und später beim Akkuwechsel. Bei der Verglasung habe ich Wert daraufgelegt, alles aus Plattenmaterial erstellen zu können. Also keine mehrfach gebogenen oder gar tiefgezogenen Teile, sondern nur plane Abwicklungen. Trotzdem ist etwas halbwegs Elegantes draus geworden. Die Motorhaube ist ein Zukaufteil und war eigentlich für einen Warbird vorgesehen. Sie passt mit 250 Millimeter perfekt. Da spare ich mir als Holzwurm gerne das Harzgepansche. Gleiches gilt für das Fahrwerk. Nur dass hier zwei Anläufe erforderlich waren, weil das erste Fahrwerk zwar schön gebogen, aber leider viel zu weich war.

In Sachen Antrieb hatte ich ursprünglich vor, den "Moose" mit einem großvolumigen Verbrenner so um die 80 ccm auszustatten. Aber ich wollte es unkompliziert haben. Nicht, dass Verbrenner kompliziert wären - Motoren lieben mich und ich Motoren. Aber - Akku anstecken und der Motor läuft ohne Geschüttel, Abgasen und Geschmiere - das hat schon was. Also nachgedacht und nachgerechnet: Der Rohbau stand bereits und so konnte ich verschiedene Antriebe vom Gewicht und der benötigten Leistung her durchrechnen. Dabei stand aber nicht nur die Leistung pro Kilogramm im Vordergrund, sondern auch die Laufzeit. Ich wollte ja ausführlich schleppen und nicht bereits nach zwei oder drei Schlepps eine Zwangspause für den Akkuwechsel einlegen. Zuerst habe ich die Anzahl der Zellen festgelegt: Leistung über mehr Spannung, anstatt viel Strom zu erzeugen, tut dem Gewicht und der Laufzeit gut. 12s-LiPo waren also gesetzt, weil die noch einfach zu laden sind und die Auswahl an Antrieben und Reglern groß ist. Höhere Spannung, also 14s, wäre besser, aber hier wird es schon eng mit der käuflichen Technik. Und wegen der erwähnten Laufzeit und der zu erwartenden Stromaufnahme sollten es zehn Amperestunden Kapazität sein. Eine alte Faustregel aus Bürstenmotorzeiten besagt, dass man mit circa 300 Watt pro Kilogramm Abflugmasse gut unterwegs ist. Ich peilte aber 450 Watt pro Kilogramm an. Bei elf Kilogramm Abflugmasse sollten also so um die fünf Kilowatt am Propeller ankommen. 12s-LiPo liefern bei der geforderten Belastung so um die 45 bis 49 Volt, die Stromaufnahme dürfte also bei ungefähr 110 Ampere liegen Das aber bitte bei moderater Drehzahl, denn der "Moose" ist kein Rennflugzeug. Das Modell soll das beste Steigen bei der Geschwindigkeit haben, bei der die zu schleppenden Segler ihr bestes Sinken haben. Beim Stichwort "niedrige Drehzahl" assoziiere ich sofort ein Getriebe. In der Tat wäre hier ein Getriebe angebracht. Doch ohne die alte Glaubensfrage vom Zaun zu brechen, habe ich mich für einen Direktantrieb entschieden. Aus zweierlei Gründen: Unkompliziertheit und Preis. Vom Gewicht her sind ein gut abgestimmter Getriebe- und Direktantrieb pari, eventuell mit Vorteilen für den untersetzten Antrieb. Für mein Dafürhalten ist ein Getriebeantrieb aber etwas aufwändiger. Das Getriebe in solch einer Leistungsklasse im Dauereinsatz braucht halt etwas Augenmerk, beziehungsweise Wartung. Anders ausgedrückt: Was nicht drin ist, kann nicht kaputtgehen. Letztlich war es aber dann auch der geringere Preis, der mich zur Wahl eines Direktantriebs bewog.

Der "Moose" wurde ja schon von vorneherein recht hochbeinig entworfen, um großen Propellern mit gutem Wirkungsgrad die benötigte Bodenfreiheit zu bringen. Daher sollte sich der Propeller auch im Bereich um die 26 bis 28 Zoll bewegen. Bei 12 Zoll Steigung und passender Drehzahl sollte die Strahl- und damit Fluggeschwindigkeit zu der von Seglern passen.

Die Auswahl an Motoren dafür ist groß. Nach etwas Recherche habe ich mich dann für einen Hacker- "Q80-7L V2" an einem Xoar-Beechwood-Propeller 27 x 12 Zoll entschieden. Angesteuert wird der Motor von einem "YGE 165 HVT"-Regler und als Energieriegel dienen SLS-Quantum, beziehungsweise SLS-APL-Magnum mit 25C. Seinen festen Halt findet der Motor an M6-Gewindestangen in Aluminiumhülsen. Für die Torsionsfestigkeit sorgen diagonale M3-Stangen an Kugelköpfen. Die Stromversorgung der RC-Anlage realisierte ich über ein BEC: Ein "Chargery Super HV S-BEC 15A, 3-14 LiPo Eingang" erspart den Empfängerakku. Es liefert aus dem 12s-Akku bei 7,4 Volt genug Strom für die insgesamt acht HV-Servos.

Für einen Buschflieger wie den "Moose" wollte ich auch dicke, fette Räder haben. Doch ich fand zunächst nichts Passendes. Bei 250 Millimeter war Schluss. Kurz bevor ich dann aus purer Verzweiflung kleinere Räder montieren wollte, bin ich über die Räder von Premium Modellbau Technik gestolpert. Die waren es! Kein Schnäppchen, aber genau die dicken Dinger, die zu dem "Moose" passen. 440 Gramm pro Rad sind ok, die Dämpfung ist grandios. Man hört die Räder regelrecht "atmen", wenn ich den "Moose" ins Fahrwerk plumpsen lasse.

Mittlerweile hatte Franz seinen "Moose" früher fertig, und ich durfte sein Modell auch einfliegen. Somit wusste ich, was mich erwartet: langsames, unkompliziertes Fliegen. Kein Wunder bei knapp 145 Quadratdezimeter Gesamtfläche und einer Flächenbelastung von gerade mal 77 Gramm/Quadratdezimeter. Dann war auch mein Modell dran. Transport und Aufbau verliefen einfach und schnell. Kurzer Standlauf, mit der Telemetrie den Antrieb prüfen: 48 Volt und 110 Ampere ergaben satte 5,3 Kilowatt! Langsam Gas geben und das Modell hob gemächlich ab. Doch was war da los? Wibbelig auf dem Höhenruder, ein Unterschneiden beim leichtesten Andrücken, totaler Reinfall. Mein "Moose" war einfach hoffnungslos schwanzlastig. Da hat der hohe Rumpf beim Auswiegen getäuscht. Ob der Schwerpunkt zehn Zentimeter weiter vorne oder nicht liegt, sieht man nämlich beim Auspendeln nicht. Da hätte ich halt die alte und bewährte Methode mit den drei Waagen und einem Zollstock anwenden müssen. Faulheit rächt sich eben! Der Akku musste nun von ganz hinten im Passagierraum nach ganz vorne wandern. Dazu konnte ich einfach die Akkurutsche drehen, ohne sonstigen Umbau.

Seitdem fliegt mein "Moose" so, wie es geplant war. Startstrecke im Solobetrieb ohne Segler so um die drei Meter, Landestrecke eben- falls. Beim Start gilt es aufzupassen, denn der hohe Rumpf, der relative kurze Leitwerkshebelarm und die hohen Antriebsleistungen mit dem großen Propeller wollen unter Kontrolle gehalten werden. Reißt man einfach das Gas auf, bricht der "Moose" aus und dreht sich fast auf den Rücken. Also bitte beim Gas geben gedanklich "21, 22, 23" zählen und das Seitenruder ordentlich nutzen, dann klappt es auch mit Kurz- starts. Der relativ kurze Leitwerkshebelarm zeigt sich in Form sehr direkter Reaktionen auf Höhen- und besonders Seitenruder. Die Querruder erzeugen wegen des hohen Rumpfes und der geringen Streckung ein deutliches, aber gut beherrschbares negatives Rollwendemoment. Saubere Kurven wollen also mit Quer- und Seitenruder geflogen werden, ganz so wie es sich gehört und ich es mag.

Zum Thema Landung gibt es wenig zu erzählen: Normale Anflüge mit Klappen und Schleppgas sind so langweilig, wie Bambi beim Kartof- felschälen zuzusehen. Viel interessanter sind die Buschlandungen auf kleinstem Raum. Hier habe ich zwei Favoriten: Spektakulär ist ein steiler Anflug mit allen Klappen auf Maximalausschlag und etwas Schleppgas. Dabei kann man senkrecht absteigen, ohne dass der "Moose" nennenswert Fahrt aufbaut. In Ameisenkniehöhe horizontal ausrichten und mit etwas Gas zum gewünschten Aufsetzpunkt ziehen. Gas raus, Höhenruder langsam an den Bauch, aufsetzen. Die famosen PMT-Räder verhindern das Springen wirkungsvoll. Ganz anders ist es, senkrecht und ohne Motorleistung anzufliegen. Die Kunst ist es, mit einmal abfangen - ohne Gas! - eine Dreipunktlandung an der gewünschten Stelle hinzubekommen. Klappt nicht immer, aber mit Übung immer öfter. Das spart Strom, besonders im Schleppbetrieb.

Apropos Schleppen: Mit gemessenen fünf bis sechs Kilowatt, je nach Akkuzustand, hat mein "Moose" vor nichts Angst. Nur die ganz großen Modelle, die mit über 20 Kilogramm, wollen mit Aufmerksamkeit geschleppt werden. Bei diesen schweren ist das eher Luftarbeit als Hochreißen. Sehr schnelle Segler brauchen eventuell auch eine andere Luftschraube mit mehr Steigung, da habe ich aber noch keine Erfahrung. Die Masse bis circa 15 Kilogramm wird jedoch ohne mit der Wimper zu zucken hochgezogen. Das Ganze gibt es dann mit einer Akkuladung fünf bis acht Mal, je nach Schlepphöhe und Segler.

Alles in allem bin ich mit meinem elektrischen "Moose" sehr zufrieden. Eine Eigenkonstruktion ist halt etwas Einzigartiges. Nachbauwillige können sich gerne bei mir melden, in begrenztem Umfang kann ich mit Plänen und eventuell auch Frästeilen dienen.

Heiko Preisler


Fakten

Elektromotormodell "Moose"
Ein Power-Schlepper im Eigenbau

Spannweite 2.814 mm
Länge 1.900 mm
Gewicht 11,2 kg
Fläche 126 qdm
Flächenbelastung 89 g/qdm


Ganz in Holz und in eher einfacher Bauweise wurde das Modell konstruiert


Die Leitwerke sind bretteben und wurden mit vielen Diagonalen als Aussteifung aufgebaut


Die Scheiben wurden mit schier unzähligen Schrauben befestigt


Die Beplankung der Tragflächenunterseite wurde direkt beim Aufbau der Rippen verklebt


Für die obere Beplankung wurde das Bügelverfahren mit getrocknetem Leimauftrag praktiziert


Schon der Rohbau machte die Dimensionen des Modells deutlich


Der Hacker- "Q80-7L V2" passt perfekt zum Modell und den gestellten Anforderungen


Für die Leitwerksverspannung wurden feste Ankerpunkte auf der Rumpfunterseite montiert


Die Anlenkungen sind kurz und direkt. Sie wurden ausschließlich mit Teilen von Gabriel Stahlformenbau realisiert


Die große Seitentür ermöglicht einen bequemen Zugang zum Akkuwechsel


Die doppelten Verspannungen schützen das Leitwerk auch vor dem Schleppseil


Mit den mächtigen Rädern von PMT kommt der "Cool Moose" auch auf unebenem Gelände zurecht


Mit dem Powerschlepper hat der Verein ein echtes Arbeitstier bekommen



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