TEST

Großer E-Schlepper

Die "Bellanca Super Decathlon" von Pilot-RC


Mit ihren 3,1 Metern Spannweite ist die "Ballanca Decathlon" ein beeindruckendes Elektro-Großmodell

Thermikwetter vom Allerfeinsten, zahlreiche Piloten auf dem Flugplatz - aber kein Schlepper zu sehen. Wie auch immer wieder mal bei uns. Die ganze Flotte quasi zum Zuschauen verdammt, weil kein Schlepper am Platz ist. Ein zusätzliches Arbeitsgerät musste also her. Nicht zuletzt, weil parallel das eine oder andere Seglerprojekt bereits auf der Werkbank lag, mit dem die bestehenden Schleppmodelle sicher ihre Probleme hätten. Schnell waren die Rahmenparameter abgesteckt: Da wir auf unserem Vereinsgelände keine Verbrenner-Zulassung haben, musste das Schleppmodell also ein Elektromodell werden. Zudem sollte es in der Lage sein unsere neuen Projekte in die Luft zu bekommen, also Segler mit um die 20 Kilogramm Fluggewicht. Und dazu noch - mein persönliches Faible - eine Schleppseilwinde.

Die Grundsatzentscheidung, ob Fertigmodell oder Holzbausatz, war im Hinblick auf die neben Familie und Job verbleibende Zeit auch nicht schwierig. Je weniger Bauaufwand, desto besser. Viele Hersteller bieten mittlerweile sehr schöne ARTF-Modelle auch in dieser Größenordnung an. Meist stammen sie aus fernöstlicher Produktion. Gepaart mit meiner Liebe zur "Bellanca Super Decathlon" war in relativ kurzer Zeit das Modell der Wahl gefunden: die "Bellanca Super Decathlon" des Herstellers Pilot-RC. Das Modell wird in verschiedenen Größen und Designs angeboten, ist komplett aus Holz aufgebaut und wird bespannt inklusive aller Kleinteile zu einem sehr vernünftigen Preis geliefert. Ich habe mich letztlich für das Modell mit 3,1 Metern Spannweite entschieden. Die Zeichen standen gut, dass auch der Innenraum meines Autos für das Modell gerade noch ausreichen sollte.

Natürlich fiel die Entscheidung nicht, ohne dass ich mir vorher Gedanken über das Antriebskonzept gemacht hatte. Dabei wurde schnell klar, dass die Auswahl an Antrieben in der benötigten Leistungsklasse von rund sechs bis sieben Kilowatt nicht mehr allzu groß war. Dennoch gibt es Motoren, von "der billigen Chinaklingel" bis hin zu hochpreisigen Produkten von einheimischen Lieferanten. Viele Gespräche mit Vereinskollegen, Lieferanten und Herstellern be- stärkten mich darin, keine allzu großen Experimente zu wagen. Mir waren Zuverlässigkeit und Haltbarkeit wichtig. Und dafür muss man unter Umständen auch etwas tiefer in die Tasche greifen. Ein durchaus bewährter Anrieb für meinen Zweck wurde also der Hacker-"A150-10" mit 12s-LiPo und einer 30x12-Zoll-Luftschraube. Als Regler kam ein "MasterSpin 220 Pro Opto" zum Einsatz. Dieser sollte für alle Fälle ausreichende Reserven bieten. Laut eCalc waren mit diesem Setup eine Eingangsleistung von rund 6,5 Kilowatt und ein Strom von etwa 135 Ampere zu erwarten. Mit diesem Antrieb sollte die "Bellanca" den Anforderungen gewachsen sein.

Ich will an dieser Stelle nicht zu tief in den Bau des Modells einsteigen, denn erstens ist bei einem ARTF-Modell nicht mehr allzu viel zu tun und zweitens sollte jeder, der sich ein solches Projekt vornimmt in der Lage sein, das Modell fertigzustellen. Deshalb nur ein paar wenige Worte: Als ich das Modell erstmals in der Hand hielt war ich von der Qualität begeistert: Die Holzteile sauber gelasert, einwandfrei verklebt und tip-top mit Oracover bebügelt. So bekam ich eine extrem leichte und dennoch stabile Zelle in die Hand. Die enthaltenen Kleinteile waren ausnahmslos von sehr guter Qualität und wurden komplett verwendet. Letztlich mussten nur sehr wenige Arbeiten vorgenommen werden. Diese beziehen sich zum einen auf den Um-bau zum Elektroantrieb. Darüber hinaus habe ich nur den beiliegenden Servohebel für die Seitenruderanlenkung, die Ruderhörner für die Wölbklappen und die Befestigung für die Verspannung des Leitwerks modifiziert. Letzteres, um die Rüstzeiten am Flugplatz zu verkürzen. Denn es stellte sich heraus, dass der Innenraum meines Autos dem montierten Leitwerk nicht ausreichend Platz bietet.

Während des Ausrüstens des Modells machte ich mich auch an die Fertigung einer Schleppseilwinde. Wie in der manntragenden Fliegerei auch, wollte ich in der Lage sein, das Schleppseil nach dem Schlepp einzuziehen um mir das Abwerfen und eine extra Platzrunde oder das Landen mit Seil zu ersparen. Im Internet gibt es schon den einen oder anderen Beitrag zu Schlepp- winden und auch einige wenige Systeme, die in der Regel von Kleinherstellern angeboten werden. Nur überzeugt hat mich keines der Produkte. Also selbst bauen - sollte ja nicht so schwierig sein - dachte ich zumindest.

Die Winde sollte in der Lage sein, 20 bis 25 Meter Seil aufzuwickeln, mit einem 2-mm-Seil mit circa 100 DAN Belastbarkeit aus dem Baumarkt. Als Antrieb sollte ein "Speed 400"-Bürstenmotor mit 2s-LiFe zum Einsatz kommen. Von den Motoren und passenden Reglern finden sich nämlich, zumindest in meiner Werkstatt, ausreichende Stückzahlen und Varianten. Am Anfang standen dann mehrere Tests an, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie Seiltrommel, Wickelgeschwindigkeit und Abschaltung realisiert werden müssen. Ich hatte mich dafür entschieden, die Seilwinde im Modell dort zu platzieren, wo beim Verbrennungsantrieb die Schalldämpfer platziert werden, also direkt oberhalb des Fahrwerks. Hier konnte die Winde sehr kraftschlüssig befestigt werden und es war nichts im Wege. Also habe ich zuerst eine Seiltrommel aus Kohlerohr und Hartfaserplatten erstellt. In der ersten Variante wollte ich die Trommel quer im Modell platzieren was einen relativ beschränkten Durchmesser und eine sehr breite Trommel zur Folge hatte. Die Tests zeigten jedoch, dass hiermit bei jedem Wickelvorgang der Seilsalat vorprogrammiert war. Egal wie schnell oder lang- sam ich das Seil aufwickelte es ging immer gründlich schief. Tests mit einer schmalen Trommel mit größerem Durchmesser waren deutlich erfolgversprechender. Mit dieser Kombination funktionierte das Aufwickeln auch bei größeren Drehzahlen der Trommel noch einwandfrei, ohne Seilsalat zu produzieren. Um gerade noch im Rumpf Platz zu finden, wurde die Trommel mit 12 Zentimetern Durchmesser dimensioniert. Der Kern hat einen Durchmesser von fünf Zentimetern und wird mit Aluröhrchen realisiert. Somit nimmt die Wickelgeschwindigkeit im Laufe des Aufwickelns nicht allzu sehr zu. Denn der Kern wird durch das aufgewickelte Seil ja immer dicker. Genauso experimentell wurde der Antrieb der Winde gefunden. Erste Versuche mit einem Zahnriemenantrieb habe ich schnell wieder eingestellt, da zum einen die Untersetzung der verfügbaren Zahnräder zu gering und die verfügbaren Zahnriemen zu kurz waren. Der Antrieb erfolgt nun über einen O-Ring und zwei selbst gedrehten Antriebsrädchen auf Motor und Windenachse. Mit einer Untersetzung von circa 7:1 hat der Motor ausreichend Kraft auf die Trommel. Über ein Servo kann das Seil notentriegelt werden. Hierzu wird das Seilende in der Achse der Trommel mit einem Bolzen gehalten. Dieser Bolzen wird im Fall der Fälle durch das Servo herausgezogen und das Seil ist frei.

Die ganze Winde habe ich dann in CAD gezeichnet und bei meinem Vereinskollegen Alex auf der CNC-Fräse mit 2,2-mm-GFK-Platten gefräst. Nach dem Zusammenbau erfolgten erste Testläufe mit 25 Metern Seil. Die Erwartungen wurden mehr als übertroffen: Mit circa 35 Prozent "Gas" wickelt die Winde das Seil in acht Sekunden auf.

Um den Antrieb der Winde nach dem kompletten Einzug des Seils abzuschalten gibt es mehrere Möglichkeiten, mit denen ich auch während der Testphase schon viel rumexperimentiert habe. Versuche, über den ansteigenden Strom beim Blockieren der Winde abzuschal- ten, wurden schnell wieder eingestellt. Zum einen steigt der Strom beim Blockieren weniger stark an, als erwartet. Ein Blockierstrom von etwa 2,5 Ampere ist nicht wirklich dramatisch. Darüber hinaus hat die Winde oftmals zu früh abgeschaltet, wenn das Seil nicht hundertprozentig leichtgängig eingewickelt werden konnte und beispielsweise am Leitwerk entlangestreift ist. Die Abschaltung erfolgt bei meiner Winde nun über zwei Wege: Zum einen wird die Winde über einen Taster am Sender ausgelöst, der den Antrieb der Winde für zehn Sekunden aktiviert. Sollte die Winde in dieser Zeit blockieren, so halten Motor, Regler und Akku den Blockierstrom von 2,5 A für die restlichen Sekunden problemlos aus. Die eigentliche Abschaltung erfolgt über einen Microschalter, der am Auslass des Seils an der Rumpfoberseite angebracht ist. Das Seil ist hierzu auf den letzten zehn Zentimetern mit Schrumpfschlauch aufgedickt. Ich bin halt ein Fan von einfachen und pragmatischen Lösungen. Von der Winde bis zum Auslass wird das Seil in einem Kunststoffrohr geführt, um ein Verheddern während des Ein- und Auswickelns oder bei der Notentriegelung zu verhindern. Schließlich läuft es mitten durch die RC-Einbauten.

Zurück zum Modell und seinem Antrieb: Der Hacker-"A150" ist mit seinen über zwei Kilogramm wirklich ein beeindruckendes Stück Technik. Zusammen mit dem Regler, dem Safety Power Switch von Emcotec, dem "UniSens-E" von SM-Modellbau und der Luftschraube bringt der Antrieb rund 2,8 Kilogramm auf die Waage. Ein stattliches Gewicht und natürlich deutlich mehr, als bei einem vergleichbaren Antrieb mit Verbrennungsmotor. Von Anfang an war mir klar, dass bei der geplanten Leistung der Kühlung von Motor und Regler besonderes Augenmerk geschenkt werden musste. Ziel war es, beides von vorneherein optimal zu kühlen und den Motor nicht nur von außen mit Luft anzublasen, sondern möglichst viel Luft innen durch den Stator fließen zu lassen. Hierzu baute ich eine Luftführung um den Motor. Aus zwei Lagen 163-g/qm-Glasgewebe wurde ein Rohr laminiert, das etwa einen Zentimeter mehr Durchmesser hat als der Motor. Das Rohr habe ich so in der Motorhaube befestigt, dass es den Motor gleichmäßig umgibt. Die Luftzuführung erfolgt durch die beiden Kühlöffnungen links und rechts vom Spinner. Um die dort eintretende Luft in das Rohr zu leiten, habe ich kurzerhand zwei Luftführungen laminiert. Als Form dienten mir aufgeschnittene Duschgel-Flaschen. Die Kühlung des Reglers erfolgt durch die Luftöffnung unterhalb des Spinners. Ein bereits mitgeliefertes Tiefziehteil sorgt für die Luftführung. Eigentlich war dieses gedacht, um kopfüber hängende Verbrennungsmotoren anzuströmen.

Nachdem alle Einbauten bis auf die Akkus erledigt waren, habe ich die "Bellanca" erstmals komplett zusammengebaut. So konnte ich ermitteln, wo die Akkus platziert werden müssen, um den Schwerpunkt zumindest annähernd korrekt einzustellen. In der Annahme, sowieso noch deutlich Blei zu benötigen, plante ich ursprünglich, die beiden Empfängerakkus und den Akku für die Schleppseilwinde - je 2s-LiFe mit 2,2 Amperstunden - unterhalb des Motors zu montieren. Doch damit war das Modell bereits hoff- nungslos kopflastig. Und es fehlten noch kleinere Anbauten wie Radverkleidungen und Tragflächenverstrebung, die noch vor dem Schwer- punkt liegen und diesen damit weiter nach vorne verschieben würden. Also mussten die drei LiFe-Akkus möglichst weit hinten in den Rumpf. Etwa auf halber Strecke zwischen Endleiste der Tragfläche und Nasenleiste des Höhenruders platziert, brachten sie das Modell in die Waage mit leichter Tendenz zur Schwanzlastigkeit. Das war aber auch gut so. Die dafür nötige Befestigung war schnell gebaut und ich konnte mich an die letzte Tüftelei machen - den Antriebsakku.

Jetzt war klar, dass der Akku an der Stelle montiert werde musste, die eigentlich für die Tanks vorgesehen war, also quasi direkt oberhalb der Schleppseilwinde. Der dort befindliche Schacht ist ausreichend dimensioniert und führt genügend Kühlluft. Auf Grund der Schwerpunktproblematik war auch schnell klar, dass der Akku dort möglichst weit hinten platziert werden musste, um den Schwerpunkt nicht unnötig nach vorne zu verlagern. Zudem würde ein leichter Akku hier zusätzlich helfen. Die Wahl fiel auf einen Akkupack mit 12s2p 4.500 mAh 25/50C. Der Antrieb würde diese Akkus mit maximal 15C belasten. Geladen werden sie dann als 2x 6s2p an meinem Robbe-"Power Peak Twin".

Das erste Mal auf der Waage staunte ich nicht schlecht: stattliche 17 Kilogramm. Eigentlich hatte ich auf 14 bis 15 Kilogramm gehofft. Doch nicht zuletzt die Schleppseilwinde und viele andere Kleinigkeiten summieren sich halt irgendwann. So aufgestellt ging es dann zum Erstflug. Der eine oder andere Schaulustige hatte sich eingefunden, um die ersten Runden meines neuen Schleppmodells zu verfolgen. Vorher sollte jedoch der erste Testlauf des Antriebs stattfinden. Vereinskollege Alex hatte sichtlich Mühe, das Modell mit laufendem Motor festzuhalten. Der Antrieb schien die Erwartungen erfüllen zu können. Eigentlich wollte ich noch ein paar Rollversuche machen, doch dann packte mich die Neugierde und ich schob den Gasknüppel nach vorne. Der Motor schnurrte beeindruckend los und nach wenigen Metern stieg die "Bellanca" steil nach oben. Ich habe mich sofort mit dem Modell angefreundet. Es folgte völlig unkompliziert jedem Ruderbefehl, es machte einfach Spaß. Doch bei der zweiten Landung passierte es: Das Modell sprang leicht und beim erneuten Aufsetzen federte das Fahrwerk ziemlich tief ein. Ein unschönes Knacken ließ schon vermuten, dass irgendwas nicht ist wie es sein sollte: es hatte die Luftschraube erwischt. Die Paarung aus wenig Bodenfreiheit, dem höheren Fluggewicht und damit verbunden dem tieferen Einfedern des Fahrwerks forderten ihren Tribut. Somit war der Erstflugtag früher vorbei als gewünscht. Als Lösung bin ich auf eine 28x12 Zoll große Dreiblatt-Luftschraube von Xoar (Hacker) umgestiegen und habe zusätzlich das Fahrwerk abgespannt. Ein Drahtseil und eine kräftige Feder sorgen nun dafür, dass es deutlich fester ist und weniger federt. Die zusätzliche Bodenfreiheit sollte künftig zusätzlich die Luftschrau-be schonen.

So ausgerüstet hat die "Bellanca" jetzt schon viele Dutzend Schleppflüge auf dem Buckel. Die Dreiblattluftschraube macht gegenüber der Zweiblattvariante keinen Unterschied in punkto Leistung. Das Antriebsgeräusch ist nochmals deutlich angenehmer. Die Schleppseilwinde leistet zuverlässig ihren Dienst, Seilsalat gab es bisher noch nicht. Der Antrieb flößt mir persönlich sehr viel Respekt ein. Schiebt man den Gasknüppel nach vorne, so entfesselt sich eine wirklich atemberaubende Kraft. Bisher hat die "Bellanca" jegliches ihr zugemutetes "Schleppgut" bis knapp 20 Kilogramm mit Bravour in die Luft befördert. Bezüglich der Temperatur von Motor, Regler und Akku hatte ich auch bei höheren Außentemperaturen keine Probleme. Alle Komponenten werden ausreichend gekühlt. Hier hat sich die Arbeit ebenfalls gelohnt. Mittlerweile habe ich einen zweiten Akkupack angeschafft, sodass ich fast ununterbrochen schleppen kann. Pro Akkuladung sind je nach zu schleppendem Modell und Schlepphöhe zwischen drei und sechs Schlepps drin. Ich denke, das kann sich sehen lassen.

Henning Czerny
Fotos: Henning Czerny, Philipp Gardemin, Thomas Schorb


Nach wenigen Metern ist die "Bellanca" in ihrem Element


Flugbild, -leistungen und -eigenschaften sind einwandfrei


Auf zum ersten Schleppflug, hier noch mit der ersten Zweiblattluftschraube


Die Einzelteile der Schleppwinde sind bereit zum Zusammenbau


Die fertige Winde. Oben das Servo für die Notentriegelung


Von unten ist der Riemenantrieb sichtbar. Der Aluwinkel dient zur Verschraubung mit dem Fahrwerk


In der Mitte sind das Loch in der Achse und der Bolzen zu erkennen, mit dem das Schleppseil verriegelt wird


Die Schleppseilwinde an ihrem Platz im Rumpf. Das Seil ist auch schon aufgewickelt


Die im Text erwähnten Luftführungen sorgen für eine optimale Kühlung des Motors


Der Rumpf ist innen sehr geräumig. Gut zu erkennen ist hier das Kunststoffrohr, in dem das Schleppseil geführt wird


Der Auslass des Schleppseils hinter der Tragfläche. In diesem ist der Mikroschalter untergebracht, der durch die Aufdickung am Seilende die Winde abschaltet


Der "Perlan"-Großsegler des Logo-Teams war das bisher anspruchsvollste "Anhängsel" der "Bellanca"


Mit den großen Landeklappen gelingen zielgenaue Anflüge und langsame Landungen problemlos



Hier geht es zur Artikel-Übersicht

Diesen Beitrag und noch viel mehr finden Sie in AUFWIND Ausgabe 1/2015

Das komplette Inhaltsverzeichnis 1/2015
Zur Heftbestellung bitte hier entlang.

©AUFWIND 2015