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F2G von Daniel Janan

 

Vollgas für alle Watt! F2G, eine Kategorie mit Zukunft…

Daniel-Janan-et-son-Prototype-de-vitesse-électrique-(211-kmh)

Die Geschichte schreitet rasch voran und das gilt ganz besonders für elektrische Antriebe; Autos, Schiffe, Fahrräder, Ultraleicht-Flugzeuge, Motorsegler und Flugmodelle. Die Liste ist schon heute sehr lang und alles, was nicht allein von Muskelkraft angetrieben wird, wird auch bald dazu gehören. Bei ferngelenkten Flugmodellen, vor allem von kleiner bis mittlerer Grösse,  ist es heute so, dass Verbrennungsmotore schon bald ins Museum wandern werden. Damit gibt es eigentlich keinen Grund, weswegen sich nicht auch die Fesselflieger mit elektrischen Antrieben befassen sollten. Dabei ist es bereits heute so, dass mit jeder neuen Flugsaison neue, von Verbrenner auf elektrischen Antrieb umgestellte F2B Kunstflugmodelle an Wettbewerben teilnehmen.

racer-F2G-Triptyque

Nachdem die Dachorganisation FAI in pro-aktiver Art bereits im Januar 2012 ein provisorisches Reglement für elektrisch angetriebene Fesselflug-Geschwindigkeitsmodelle publizierte, die Kategorie F2G, fühlten sich die « Speedfreaks » angesprochen. Wobei die grosse Herausforderung darin bestand, dass buchstäblich fast alles sozusagen neu zu erfinden  war: Forschung und Entwicklung, Konzeptionierung, Ausführung und Erprobung von Prototypen waren zu bewältigen, was gibt es spannenderes?

Hier nun einige, wenn auch sicher nach zwei Jahren noch provisorische, Resultate unserer bisherigen Arbeiten. Mit dieser Veröffentlichung möchten wir Kameraden ermutigen, sich in der experimentellen Kategorie F2G zu versuchen.

Coupure-moteur

Es war uns von Anfang an klar, dass die Aufgabe bei einem vorgeschriebenen Gesamtgewicht von 600 Gramm einen leistungsfähigen Antriebsstrang auszuwählen keineswegs einfach ist. Die reglementarisch engen Grenzen liessen uns nur einen sehr begrenzten Spielraum.

Das Modell: Leichtbau ist Grundvoraussetzung und bedingt ständige, exakte Gewichtskontrolle der Komponenten. Um auch die aerodynamische Güte zu gewährleisten, wurden Glas- bzw. Kohlefaser Bauteile eingesetzt. Der grundsätzliche Aufbau unserer Modelle entspricht demjenigen eines F2A Flugzeuges, wobei die Tragfläche auf 6.1 qdm vergrössert wurde um die reglementarische Flächenbelastung von 100 Gr./qdm nicht zu überschreiten. Die aus Aluminium bestehende Tragfläche ist vollständig assymmetrisch, à la Wiesniewski, und mit grosser Streckung ausgelegt. Als Startwagen dient eine Konstruktion mit drei Rädern. Die Bilder und der Plan zeigen die 2012 geflogenen Modelle. Für 2013 werden die Modelle im Wesentlichen gleich aussehen, allerdings streben wir geringere Gewichte in der Grössenordnung von 550 oder 560 Gramm an. Dies jedoch nur dann, wenn wir die bisherige Starrheit der Konstruktion beibehalten können.

Der Motor: Wir verwenden Innenläufer der Baureihe 28 mm Durchmesser mit einer spezifischen Drehzahl von 2'000 bis 2'500 Umdrehungen pro Volt. Anders als bei F2A ist hier so, dass uns die Industrie eine ganze Reihe geeigneter Motore anbietet. Es ist unabdingbar, die Gewichte der Motore, zusammen mit dem passenden Regler, genau zu vergleichen. Programmierbare Regler, von Vorteil mit eingebauten Datenspeichern, sind sinnvoll.

Zur Steuerung des Flugbetriebes, bzw, zum Ein- und/oder Ausschalten des Motors wurde der ursprünglich eingesetzte « Timer » in der Zwischenzeit durch eine 2.4 Ghz Fernsteuerung ersetzt. Der Einsatz einer 2.4 Ghz R/C Steuerung für das Ein- und Ausschalten des Antriebes wurde mit Wirkung ab Datum 1. Juni 2013 von der FAI als zulässig definiert. (Der Übersetzer) Als Stromquelle setzen wir Lipo Akkus mit 6 Zellen (22.2V) mit geringem Innenwiderstand und einer Belastbarkeit von mehr als 35 C ein. Wir erreichen damit im Flug Drehzahlen von 30-35'000 U/min.

Luftschrauben: Zur Zeit erscheint uns die Dimension 5 x 5 inch (APC, CAM Speed Prop o.ä.) als gut passend. Für 2013 planen wir den Einsatz von CFK Einblatt-Propellern.

Ein Problem bei F2G besteht darin, dass die Luftschraube, nicht wie bei F2A, nach dem Ausschalten des Motors weiter dreht. Oder dass sie, mit Hilfe der elektronischen Bremse des Reglers, vor dem Aufsetzen in einer zufälligen Position stehen bleibt. Um den Propeller bei der Landung zu schützen schreibt deswegen das Reglement ein Rad mit einem Durchmesser von 25 mm vor. (Siehe Auszug Reglement). Unglücklicherweise erhöht dieses Rad aber auch den Luftwiderstand beträchtlich und leider ist es so, dass die Gewichtsbegrenzung den Einbau eines automatisch ausfahrenden Rades kaum erlauben würde. Wir haben uns in diesem Zusammenhang an die FAI mit der  Bitte gewandt, den Einbau des Rades freiwillig zu machen und erwarten gerne die entsprechende Stellungnahme der zuständigen Kommission.

Abschliessend können wir abschätzen, dass die heute verfügbare Technologie (vor allem der Batterien) die Erreichung von Geschwindigkeiten in der Grössenordnung von 225 Km/h, bei einer Leinenlänge von 17.69 m, ermöglichen sollte. Auf unserer 25 Km östlich von Genf gelegenen Piste von Prangins, sie ermöglicht uns lediglich eine Leinenlänge von 15.92 m, erreichten wir im Jahr 2012 eine Geschwindigkeit von 211 Km/h.

Guy-et-Daniel-à-Prangins-en-sept-2012-2

Noch eine wichtige Klarstellung : Man möge sich hüten, direkte Vergleiche mit F2A zu ziehen und dabei möglicherweise Komplexe zu erzeugen. Die bei F2G verfügbaren Leistungen sind, vor allem infolge der Gewichtsbegrenzung auf 600 Gramm, zwar vernünftig, aber eng begrenzt. Den ungefähr 800 Watt des elektrischen Antriebes (ca. 1.1 PS) stehen bei F2A 1'600 Watt oder 2.2 PS gegenüber, was die errichbaren Geschwindigkeiten klar bestimmt. Zum heutigen Zeitpunkt ist das Leistungsgewicht von F2G Modellen deutlich unterlegen.

Daniel JANAN
FRA - 30173
Modèle Air Club du Mâconnais (France)
Daniel.janan@orange.fr

Auszug Reglement F2G (provisorisch)
Maximale Spannung : 42 Volt
Maximalgewicht: 600 Gramm
Maximale Flächenbelastung: 100 Gr/qdm
Rad für Landung: Durchmesser min.25 mm
Flugradius: 17.69 m
Leinen: 2 x 0.4 mm Volldraht

(Übersetzung 18.6.13, PG)

 

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