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Henseleit TDF / Three Dee Fun

Einmal einen Helikopter von Henseleit Helicopters zu bauen / fliegen, war schon immer ein Traum von uns. Mit dem Henseleit TDF / Three Dee Fun wurde dieser im Herbst 2017 nun endlich wahr.

Technische Daten:

  • Name: TDF (Three-Dee-Fun)
  • Herstellung und Vertrieb: Henseleit Helicopters
  • Hauptrotordurchmesser: bis 1620 mm
  • Hauptrotorblätter: 680 bis 720 mm
  • Empfohlene Hauptrotorblätter: 700 mm / 175g bis 210g
  • Heckrotorblätter: 100 bis 110 mm
  • Leergewicht der Mechanik: ca. 1750 g
  • Abfluggewicht: je nach verwendeten Komponenten 3,6 bis 4,8 kg
  • Länge Haubenspitze bis Leitwerksende: 1390 mm
  • Gesamthöhe: 380 mm

 

Unser Setup:

  • Motor: Kontronik Pyro 650-65
  • Regler / ESC: Kontronik Jive Pro 120+ HV
  • Empfänger: Futaba R6308SBT
  • FBL-System: BeastX Microbeast
  • Taumelscheibenservos: MKS HV9767
  • Heckservo: MKS HV9780
  • Akku: OptiPower ULTRA 7S, 5000 mAh, 50 C
  • Backup: R2 BUFFER 3x25F V4
  • Hauptrotorblätter: DH 691 mm FBL
  • Heckrotorblätter: Edge Premium CF 105mm SE
  • Abfluggewicht: 3,76 kg

 

Highlights:

  • Linear Drive System (LDS): Lineare Anlenkung der Taumelscheibenservos mittels Zahnrad / Zahnstange
  • Dämpfung des Hauptrotorkopfs ohne Demontage verstellbar
  • Sehr leichte, stabile und wartungsarme Mechanik (Einsatz von 6S bis 12S Lipos möglich)
  • Sehr leichte Hauptrotorwelle aus hochfestem Aluminium

 

Unser Arbeitsplatz

Henseleit TDF Baubericht

 

Erfahrungsbericht zum Aufbau des Henseleit TDF

Da die Bedienungsanleitung zum Henseleit TDF sehr ausführlich ist, gehen wir hier nur auf Dinge ein, die besonders wichtig sind bzw. uns beim Bau aufgefallen sind. Die Bedienungsanleitung kann jeweils in der aktuellen Version unter henseleit-helicopter.de (ganz unten) heruntergeladen werden. Unserer Meinung nach macht es Sinn, sich die Anleitung erst einmal komplett durchzulesen bevor man mit dem Bauen beginnt. So bekommt man einen guten Überblick und kann schon einmal das benötigte Werkzeug bereitlegen bzw. noch fehlendes besorgen. Eine Seegerringzange (Sprengringzange) oder ein 5,5 mm Steckschlüssel (Außensechskant) gehört möglicherweise nicht für jeden zur Standardausstattung.

 

Aufbau des Hauptrotorkopfs

 

  • Die Spannschraube wird bereis mit montierten Druckmuttern ausgeliefert.
  • Bei der Montage der Sprengringe sind 2 Dinge zu beachten (zusätzlich zur Tatsache, dass sie korrekt einschnappen müssen): 
    1. Die "runde Seiten" (die Sprengringe werden durch Ausstanzen aus Blech hergestellt) müssen nach innen zu den O-Ringen zeigen.
    2. Die Öffnung der Sprengringe müssen jeweils in die Drechrichtung des Zentralstücks (der TDF ist ein Rechtsdreher) zeigen.
  • Die M3 Zapfenmaden müssen sehr vorsichtig (nicht verkanten!) montiert werden und dürfen nicht bis auf den Grund der gefrästen Nut der Druckmuttern eingedreht werden bzw. dann wieder 1 Umdrehung herausgedreht werden. Hintergrund: Die Zapfenmaden müssen zum Grund hin etwas Spiel haben, damit die Blattlagerwelle mit der ganzen Dämpfungseinheit im Flug eine kleine Schlagbewegung ausführen kann, ohne gegen die Zapfenmaden zu drücken.
  • Bei der Bestückung der Blattgriffe unbedingt auf die Hinweise der Bedienungsanleitung achten. Sehr hilfreich ist der Hinweis, dass man für die Montage der Axiallager einen dünnen Stift durch die Blattgriffe stecken kann, damit sich die einzelnen Elemente nicht aus Versehen um 180° drehen. Zum "Fetten" haben wir für die O-Ringe das mitgelieferte DryFluid Extreme Gear Lube und für die Axiallager das Axiallagerfett von RCWare verwendet.
  • Zur Montage der äußeren Radiallager haben wir die Blattgriffe zuvor mit einem (normalen) Fön gut erwärmt. So lassen sich die Lager mit wenig Druck (nicht verkanten!) hineineindrücken. Die inneren Radiallager sind bereits ab Werk montiert.
  • Bevor man die Schrauben der Blattlagerwelle kräftig festzieht wird noch auf eventuelles Spiel geprüft und dieses bei Bedarf mit beigelegten dünnen Unterlegscheiben beseitigt, was bei uns jedoch nicht nötig war. Bei der Montage unbedingt auf eine korrekte Ausrichtung der Blattgriffarme achten, die Blätter werden vorlaufend angelenkt. Wir waren hier zunächst unaufmerksam und mussten die Blattgriffe nachträglich je um 180° drehen, da wir ansonsten eine nachlaufende Anlenkung gehabt hätten. Hierfür war das Herausschrauben eines Kugelbolzens erforderlich.
  • Zum Festziehen der Kugelbolzen für die Befestigung der Blattanlenkungsgestänge keinen Gabelschlüssel, sondern einen 5,5 mm Steckschlüssel verwenden, um den Außensechskant der Kugelbolzen nicht zu beschädigen.
  • Der komplett montierte Hauptrotorkopf wiegt übrigens 214 g (wie oben in Bild 6 zu sehen, also ohne Schrauben für die Befestigung der Rotorblätter und ohne den Blattanlenkungsgestängen).

 

Aufbau der Rotorwelleneinheit

 

  • Der Grundkörper der Taumelscheibe wird bereits montiert ausgeliefert. Es müssen nur noch die insgesamt 5 Kugelbolzen angeschraubt werden. Es wird empfohlen, diese auch wieder mit einem 5,5 mm Steckschlüssel zu montieren, um den Außensechskant nicht zu beschädigen. Leider ist unser 5,5 mm Elektronik-Steckschlüssel nicht tief genug, sodass wir die 3 Kugelbolzen für die Anlenkgestänge zu den Taumelscheibenservos zunächst nicht montieren konnten - einen Gabelschlüssel wollten wir sicherheitshalber nicht nehmen. Ein Baumarktbesuch am nächsten Tag löste das Problem - das passende Werkzeug ist nun vorhanden...
  • Das Hauptzahnrad wird ab Werk bereits vormontiert ausgeliefert, d.h. das Erwärmen des Delrin-Zahnrads auf ca. 60 - 70°C im Backofen für das Einpressen der Carbonspeichen entfällt. Es müssen nur noch die 8 M2,5 Kreuzschlitzschrauben mit Muttern montiert werden.

 

Servovorbereitung

 

  • Der Henseleit TDF kann sowohl mit Standardservos als auch mit Midiservos aufgebaut werden. Wir haben uns für kompakte und im Vergleich zu Standardservos leichtere Midiservos von MKS entschieden. Die Befestigungsbauteile sind so ausgelegt, dass sie für beide Servogrößen passen. Wichtig bei der Verwendung von Midiservos ist, dass diese spielfrei sind - und es auch bleiben.
  • Sicherlich kann man sich in Zeiten der modernen Elektrohelis fragen, ob es nötig bzw. sinnvoll ist, die Servos mit Dämpfungsgummis zu befestigen, wir sind dem Ratschlag der Anleitung gefolgt und haben sie verbaut.
  • Die Nickservoklötzchen sind von ihrer Länge her minimal länger. Durch eine dritte Bohrung als Markierung zwischen den eigentlichen Servobefestigungslöchern, lassen sie sich leicht unterscheiden - clever gemacht.
  • Um den nötigen großflächigen Druck auf die Dämpfungsgummis der Servos ausüben zu können, werden Servobefestigungsplättchen aus Aluminium verwendet.

 

Chassis

 

  • Bei der Montage des Chassis ist darauf zu achten, je nach Servotyp die richtigen Langlöcher zur Befestigung zu verwenden. Bei den von uns verwendeten Midiservos von MKS muss man die unteren verwenden, da die Abtriebswelle extrem weit außen an der Gehäusekante sitzt.
  • Generell ist das Chassis des Henseleit TDF sehr einfach aufgebaut. Wir haben es trotzdem geschafft, das Heckservo zunächst falsch herum zu montieren... Was aber sofort aufgefallen ist.
  • Damit das Chassis nicht verspannt aufgebaut wird, haben wir die Schrauben zunächst nur lose angezogen und das Chassis auf einer Glasplatte ausgerichtet. Dann die Schrauben schrittweise, abwechselnd angezogen.
  • Bei den Gewindestangen zum Spannen der Heckrohrbefestigungsflansche werden die Muttern auf einer Seite mit Loctite gesichert. Auf der gesicherten Seite (bei uns linke Chassiseite) haben wir die Gewindestangen mit einem schwarzen Stift markiert, um einem möglichen Vergesslichkeitsanfall vorzubeugen;-). 

 

Taumelscheibenanlenkung

 

  • Die Kugelbolzen auf den Zahnstangen sind schon ab Werk montiert und gesichert.
  • Vor der Montage der Zahnstangen sind diese mit Dryfluid Extreme Gear Lube zu "schmieren".
  • Die Vorgehensweise für eine korrekte Montage der Zahnstangen ist sehr gut beschrieben. Die Federstahlachsen werden mit etwas Vorspannung montiert, welche über eine Madenschraube eingestellt werden kann.
  • Wichtig ist, dass die Zahnstangen ohne Spiel an den Zahnrädern anliegen und die Zahnstangen in allen Positionen nicht am Chassis festklemmen.
  • Uns ist aufgefallen, dass die Rollzahnstangenführungsachsenhalter jeweils an derselben Position eine kleine Macke haben (siehe Bild). Wir vermuten, dass dies mit dem Herstellvorgang zusammenhängt.

 

Chassisunterbau

 

  • Der Unterbau des Chassis ist schnell montiert und geht leicht von der Hand.
  • Die Anleitung gibt wertvolle Hinweise, welche Schrauben mit Loctite gesichert werden müssen und welche nicht.

 

Einbau der Rotorwelleneinheit

 

  • Beim Einbau der Hauptrotorwelle darauf achten, dass die Befestigungsbohrungen auf beiden Seiten der Rotorwelle einen unterschiedlichen Abstand zur Stirnfläche haben. Die Seite mit dem kleineren Abstand muss nach unten hinzeigen.
  • Die Rotorwelle muss mit wenig Kraftaufwand eingeschoben werden können. Sie darf nicht "hineingeschlagen" werden, da sie eher "frisst" als eine gehärtete Stahlwelle.
  • Die Befestigung der Rotorwelle erfolgt mit einer M4x24 Schaftschraube, die mit einer M4 Stoppmutter kräftig festgespannt wird. Die Mutter muss so positioniert werden, dass eine der Schlüsselflächen an der Stirnfläche des Flansches anliegt.
  • Um das axiale Spiel auszugleichen, liegen dem Bausatz verschiedene Unterlegscheiben bei. Wir haben dieses mit der Kombination der 0,3 und 0,2 Unterlegscheiben beseitigt, indem man sie zwischen die Buchse und das obere Rotorwellenlager schiebt.

 

Ritzelwelleneinheit und Motor

 

  • Die Ritzelwelleneinheit wird generell fertig vormontiert und gefettet geliefert. Für den Fall, dass z.B. nach einem Absturz einmal der Klemmkörperfreilauf kaputt gehen sollte, sind in der Anleitung Zeichnungen und Tipps zum Austausch defekter Teile dargestellt.
  • Motormontage: Beim Einführen der Motorwelle in den Freilauf muss der Motor unter Umständen ein wenig (von oben her gesehen) im Uhrzeigersinn gedreht werden, damit die konische Spitze die Klemmkörper auseinander drückt. Bei der Verwendung von Pyro Motoren aus dem Hause Kontronik wird zuvor der 3,7 mm hohe Messingring auf die Rotorwelle geschoben. Bei Motoren anderer Marken, müssen je nach Ausführung Passscheiben verwendet werden. Um Beschädigungen zu vermeiden, darf unter keinen Umständen Gewalt angewendet werden. Um Verspannungen zu vermeiden sind die 3 M4-Schrauben nach und nach im Wechsel anzuziehen.
  • Die Motorwelle muss aufgrund der Konstruktion der Ritzelwellenheit bestimmte Anforderungen erfüllen, welche in der Bedienungsanleitung alle aufgelistet werden.
  • Bei der Montage der Reglerhalteplatte ist darauf zu achten, dass die beiden Schrauben, die die Verriegelung mit der CFK-Platte verbinden nicht überdreht werden.
  • Um bei Bedarf das Spiel zwischen Ritzel und dem Hauptzahnrad einstellen zu können, sind die Bohrungen der Motorhalterung größer gebohrt, sodass man die Einheit vor- und zurückschieben kann. Normalerweise liegt eine korrekte Einstellung vor, wenn man die Halterung bis zum Anschlag an die Befestigungsklötze der X-Versteifung schiebt. Hier sollte das Ritzel an keiner Stelle des Hauptzahnrades klemmen.

 

Heckrotorgetriebe

 

  • Die Seitenleitwerksplatten werden mit bereits montierten Bundlagern ausgeliefert.
  • Beim Einschieben der Heckrotorwelle von rechts in die Heckgetriebeeinheit ist darauf zu achten, dass man diese mit der Seite einschiebt, bei der der Abstand von der Abflachung für die Madenschraube zur Stirnfläche größer ist.
  • Zur Befestigung des Kantenschutzes an den Heckfinnen darf kein Loctite verwendet werden, da man die Mutter zum Lösen nicht gut festhalten kann.
  • Im oberen Bereich können die beiden Heckfinnen mit einem schwarzen Garn und etwas Sekundekleber befestigt werden. Wir haben uns für die Variante mit 2 Kabelbindern entschieden, da kein Garn zur Hand war.
  • Die Montage der Blattgriffe für den Heckrotor erfolgen analog zu denen des Hauptrotors und verlief total unproblematisch. Die Blattgriffe lassen sich nach der Montage axial noch um einige zehntel Millimeter auf der Nabe hin- und herbewegen. Das ist so gewollt und verhindert ein Verspannen der Lager. Dies hat im Flugbetrieb keinen Nachteil, da sich die Blattgriffe durch die hohen Zentrifugalkräfte bis an den Anschlag nach außen ziehen.
  • Die komplette Nabe wird so auf der Heckrotorwelle montiert, dass die Abflachung zum Getriebgehäuse hinzeigt. Damit die Nabe nicht auf der Welle festklebt, darf man kein Loctite in das Gewinde geben, sondern nur auf die Madenschraube.
  • Achtung: Im Gegensatz zu fast allen anderen Modellhubschraubern dreht der Heckrotor bei Henseleit Helikoptern anders herum, also im Uhrzeigersinn (von rechts betrachtet). Dadurch wird effektiv eine Verschmutzung des Heckrotors durch Grasreste verhindert, wenn man mal in hohem Gras startet.

 

Heckausleger

 

  • Bewegungsrichtung des Heckriemens: Nach dem Durchfädeln des Riemens durch das Heckrohr (mittels eines langen Drahts oder einer Schnur) wird dieser um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht (von vorne auf das Heckrohr geschaut).
  • Bevor man das Heckrohr festspannt (zunächst wird nur die untere Spannschraube des hinteren Spannflansche etwas angezogen), wird das Heck so ausgerichtet, dass die Heckrotorwelle genau senkrecht zur Hauptrotorwelle steht. Anschließend dreht man den TDF vorsichtig auf den Rücken und markiert auf Höhe des Schlitzes des vorderen Aluspannflansches das Heckrohr mit einem hellen Stift (schwarzer Edding geht aber auch).
  • Anschließend wird der Riemen gespannt und das Heckrohr festgeklemmt. Hierbei ist das Heckrohr so weit nach hinten zu ziehen, bis die Vorderkante des oberen Riemenspannerflansches ungefähr parallel zur Vorderkannte der unteren Lagerplatte im Chassis steht. Am besten holt man sich für diesen Bauschritt 2 weitere Hände. Der eine hält, der andere schraubt... 
  • Schubstange für die Heckanlenkung: Bevor man die Gewinde in den Carbonstab klebt, sollte man zuvor 1x die Kugelgelenke auf- und wieder abdrehen, da dies beim ersten Mal sehr schwer geht. Die Gewindestangen werden hierbei mit einer Zange festgehalten.
  • In der Anleitung wird darauf hingewiesen, dass die Schubstange bei einigen Servos am hinteren Heckrohrspannflansch streifen kann. Dann muss das Servo noch etwas unterlegt werden. Bei dem von uns verbauten MKS HV9780 streift nichts.
  • Das mittlerweile benötigte Kennzeichnungsschild mit Namen und Adresse kann man übrigens perfekt unten auf den schwarzen, hinteren Heckrohrspannflansch kleben.

 

Bekleben der Haube

  • Ein Video mit Tipps zum Bekleben der Haube gibt es auf der Henseleit Helicopters Website (ganz unten).
  • Da wir noch nie eine Haube beklebt hatten, hatten wir insbesondere vor dem Anbringen des 3-teiligen Fensters gehörigen Respekt. Schlussendlich hat dies aber dank der Tipps aus der Anleitung sehr gut funktioniert. Die Klebeteile können nach Benetzen (dieser und auch der Haube) mit Spüli-Wasser sehr gut positioniert werden. Angedrückt haben wir die Aufbleber mit einer in ein Microfasertuch eingepackten EC-Karte.
  • Die Spitze des mittleren Fensters muss ziemlich nach vorne gezogen werden, so dass diese etwas übersteht. Die überstehende Spitze wird dann mit einem scharfen Messer abgeschnitten. Tipp: Dies erst nach ein paar Tagen machen. Bei uns hat sich die Folie nach einigen Tagen wieder etwas zusammengezogen.
  • Die weißen Markierungen haben wir übrigens nicht mit Bremsenreiniger (hier war uns das Risiko zu groß, die Aufkleber zu Beschädigen), sondern mit einem Holzzahnstocher entfernt. Das klappt wunderbar und hinterlässt erstaunlicherweise keine Kratzer.
  • Gerade mit den knalligen Neonfarben sieht das Design irgendwie ziemlich nach 80er Jahre aus;-).

 

Einbau der RC Komponenten / Kabelverlegung

 

  • Die beiden BEC-Kabel haben wir links am Chassis, verpackt in selbstschließenden Gewebeschlauch, verlegt. Damit die Länge ausreicht, mussten die Wicklungen an den Ferritkernen etwas reduziert werden. Ein ca. 10 cm längers BEC-Kabel würde besser passen, was aber jedoch einen größeren Spannungsverlust bedeutet...
  • Die Kabel des Reglers hin zum Motor haben wir nicht gekürzt, sondern, in Schrumpfschlauch verpackt, auf der rechten Seite des Chassis mit Kabelbindern fixiert. Hier könnte man also noch ein paar Gramm sparen...
  • Die Kabel des Reglers hin zum Akku haben wir ein paar Zentimeter gekürzt.
  • Den 7S Akku haben wir "hochkant" (Kabel auf die Seite) auf der Akkuplatte montiert, damit er gut unter die Haube passt. Er muss ziemlich nach vorne rutschen, damit der Schwerpunkt passt. Das klappt aber wunderbar.
  • Die Kabel der Servos, des FBL-Systems und der Pufferkondensatoren haben wir ebenfalls mit selbstschließendem Gewebeschlauch und Schrumpfschlauch versehen und am Chassis befestigt.
  • Die Antennenkabel unseres Empfängers wurden zum Schutz in einen Spritschlauch gesteckt.
  • Die 3 Pufferkondensatoren wurden rechts zwischen Heckrohr und Chassis mit Tesa Powerbond befestigt. Sie passen wie "angegossen" dazwischen.

 

Der Aufbau hat sehr viel Spaß gemacht, was nicht zuletzt an der perfekten Passgenauigkeit der Bauteile sowie der erstklassigen Bedienungsanleitung liegt.

Erfahrungen zum Einstellen der Mechanik sowie zum Flugverhalten folgen zu einem späteren Zeitpunkt. Hier schon mal ein paar Bilder vom Jungfernflug.

 

Fotos vom Jungfernflug

 

  • Obwohl das Setup noch nicht optimiert wurde, fliegt sich der Henseleit TDF großartig.
  • Und der Sound ist der Hammer (der Zahnriemen, die Zahnriemenräder und die Umlenkrolle wurden mit DryFluid Gear Lube behandelt)!
  • Blöderweise hatten wir beim Erstflug die Sicherungssplinte für die Haube vergessen... Zum Glück hatten wir eine kleine Werkzeugtasche mit dünnen Kabelbindern, Seitenschneider und einer kleinen Zange dabei. So konnte die Haube trotzdem fest und sicher befestigt werden (siehe Bild 9 oben).

 

Transporttasche von Aerolutions

Henseleit TDF Transport-Tasche von Aerolutions

Für den Transport unseres Henseleit TDF haben wir uns eine Tasche von Aerolutions zugelegt - gerade im Treppenhaus bleibt man schnell einmal mit dem Heck am Putz hängen, was einfach nicht sein muss. Die Tasche passt wie angegossen und ist von den verarbeiteten Materialen und auch von der Verarbeitung her einfach top! Es ist schon die zweite Tasche von Aerolutions, die wir im Einsatz haben. Denn auch unser HD 750 wird in einer Tasche von Aerolutions transportiert.

Die Tasche kann (in verschiedenen, selbst konfigurierbaren Designs) direkt bei Aerolutions bezogen werden: https://www.aerolutions.de/deutsch/helitasche-henseleit-tdfun/

Hier stellen wir Euch die Tasche mit vielen Bildern vor.

 

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Die Entwicklung ferngesteuerter Helikopter und Quadrocopter

Gerade in den letzten Jahren hat sich auf dem Gebiet "ferngesteuerter Helikopter / Hubschrauber" sehr viel getan, wodurch ein moderner ferngesteuerter Helikopter dank elektronischer Helferlein immer leichter zu steuern ist, und daher auch für immer mehr RC Modellbau Fans interessant werden. Zwar hat der ferngesteuerte Helikopter dadurch in den letzten Jahren etwas von seinem Schrecken verloren, jedoch ist das Fliegen eines RC Helikopter immer noch sehr anspruchsvoll und verlangt höchste Konzentration! Einen großen Beitrag für die rasante Entwicklung im RC Helikopter Modellbau leisten zum einen sehr leichte und leistungsfähige Lipo Akkus und zum anderen moderne Flybarless Stabilisierungssysteme. Im Vergleich zu RC Autos, RC Schiffen und RC Flugzeugen hat der RC Helikopter in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung zugenommen. Insbesondere, weil es mittlerweile sehr günstige und robuste Einsteiger Helikopter Modelle gibt, mit welchen man für wenig Geld innerhalb der eigenen 4 Wände herumdüsen kann. Gerade die elektronischen Flybarless Systeme sind verantwortlich dafür, dass zum einen immer extremere 3D Manöver mit RC Helis geflogen werden können, zum anderen sind sie in modernen RC Scale Hubschrauber mit Mehrblattrotorkopf nicht mehr wegzudenken. Für den Einsteiger stellen die Flybarless Systeme heutzutage eine tolle Möglichkeit dar, schon in einem sehr frühen Stadium Collective Pitch (6 Kanal) Helikopter fliegen zu können, da diese eigentlich für Kunstflug und 3D Flug konstruierten Hubschrauber Modelle anfangs sehr zahm und eigenstabil eingestellt werden können.
Während noch vor wenigen Jahren vor allem Koaxial Helikopter das typische Einsteigermodell darstellten, hat sich das Bild in letzter Zeit deutlich gewandt. Heutzutage machen die meisten vor allem mit kleinen Indoor Quadrocoptern die erste Bekanntschaft mit dem "Virus" RC Helikopter. Moderne elektronische Stabilisierungssysteme und eine im Vergleich zum Helikopter viel einfachere (und damit weniger empfindliche sowie günstigere) Mechanik machen die RC Quadrocopter zu perfekten Einstiegsmodellen, deren Flugeigenschaften sich sehr gut an das eigene Können anpassen lassen.

 

Das Prinzip der Koaxial Micro Helikopter

Ein Hubschrauber mit Koaxialrotor verwendet zwei gegenläufig drehende Hauptrotoren, die übereinander in einer Drehachse angeordnet sind. Ein großer Vorteil dieser Bauweise gegenüber der gängigen Heckrotorkonfiguration besteht darin, dass kein gesonderter Drehmomentausgleich notwendig ist, weil sich die Momente der beiden Rotoren aufheben. Das System ermöglicht so einen besonders ruhigen Schwebeflug, da kein Drift - ein seitlicher Schub des Heckrotors, der mittels Roll auszugleichen wäre - auftritt. Dieser ist vor allem bei Modellhubschraubern interessant, die für das Fliegen auf begrenztem Raum oder in Innenräumen gedacht sind. Im Gegensatz zu den "richtigen" Koaxial Hubschraubern, setzt man bei den Modellhubschraubern auf eine einfachere Variante: Die Steuerung der Gierachse erfolgt durch das Verhältnis der zwei elektronisch geregelten Elektromotoren, auf die obere Taumelscheibe kann daher verzichtet werden; die Bauweise ist damit kosten- und gewichtssparend. Hierbei handelt es sich dann um einen 4-Kanal Helikopter, der folgende Manöver durchführen kann: Steigen / Sinken, Gieren, Nicken und Rollen. Der untere Rotor, mit welchem der Heli mittels einer Taumelscheibe gesteuert wird, wird über eine Hohlwelle angetrieben.
Beim 3-Kanal Helikopter (Steigen / Sinken, Gieren und Nicken) handelt es sich um eine noch weiter vereinfachte Variante: Hier wird komplett auf eine Taumelscheibe verzichtet. Das Vorwärts- bzw. Rückwärtsfliegen (Nicken) wird hier durch einen kleinen horizontalen Rotor am Heck erreicht. Neuere Koax Helikopter sind mit einem Gyroskop ausgestattet, welche das Heck in Position hält.

 

Das Prinzip der drehzahlgesteuerten RC Helikopter mit Heckrotor

Bei drehzahlgesteuerten RC Helikoptern mit Heckrotor erfolgt das Steigen / Sinken durch Drehzahländerung des Hauptrotors, das Nicken und Rollen mittels Taumelscheibenservos. Die Rotorblätter haben stets denselben Anstellwinkel, weshalb diese Art von Helikoptern auch Fixed Pitch Helikopter genannt werden. Wie beim pitchgesteuerten Helikopter erfolgt auch beim Fixed Pitch Helikopter der Drehmomentausgleich über einen Heckrotor, der auch die Steuerung der Funktion "Gier" übernimmt. Zur Steuerung werden 4 Kanäle benötigt. Bei drehzahlgesteuerten RC Helikoptern handelt es sich zumeist um relativ günstige Modelle (unter 100 €) für fortgeschrittene Einsteiger und Fortgeschrittene, die sowohl indoor als auch outdoor eingesetzt werden können.

 

Das Prinzip der pitchgesteuerten RC Helikopter mit Heckrotor

Als Pitch bezeichnet man den Anstellwinkel eines Rotorblatts gegenüber der anströmenden Luft. Die Steuerung des Auftriebs erfolgt dann durch Veränderung des kollektiven Anstellwinkels, die Drehzahl bleibt dabei im Idealfall konstant. Die Ansteuerung erfolgt typischerweise mit drei Servos an der Taumelscheibe, häufig in 120-Grad-Anordnung, bei der die Kräfte sich gleichmäßig auf die Servos verteilen, deren Bewegungen dann (meistens im Sender) gemischt werden müssen. Beim Heckrotor kommen Konstruktionen mit gesondertem Heckmotor, mit Antriebswelle und Umlenkgetriebe oder auch mit Zahnriemen zum Einsatz. Bei auf diese Weise mechanisch gekoppeltem Heckrotor wird die Gierachse über Anstellwinkel-Änderung des Heckrotors gesteuert, was ein weiteres Servo bedingt. Das Nachregeln der Gierachse erfolgt über elektronische Beschleunigungssensoren (sog. Gyros), die die Gierachse so regeln, dass sich die Orientierung des Rumpfes nicht ändert bzw. sie gleichbehält.
Hierbei handelt es sich um 6-Kanal Helikopter, bei welchem folgende Funktionen gesteuert werden: Pitch, Nick, Roll, Gier, Motordrehzahl und Gyroempfindlichkeit. Optional können weitere Kanäle hinzukommen, wie z.B. für das Einziehen / Ausfahren des Fahrwerks bei einem Scale Helikopter oder für das Ein-/Ausschalten von Scheinwerfern.

 

Das Prinzip der RC Quadrocopter / Drohnen

Ein Quadrocopter oder Quadrokopter (lat. quadrum ‚Viereck‘ und gr. πτερόν pteron ‚Flügel‘), ist ein Luftfahrzeug, das vier in einer Ebene angeordnete, nach unten wirkende Rotoren oder Propeller / Rotoren benutzt, um Auftrieb und durch Neigung der Rotorebene auch Vortrieb zu erzeugen. Quadrocopter bzw. Multicopter (keine Einhränkung der Propellerzahl auf 4) werden im allgemeinen Sprachgebrauch auch Drohnen genannt. Dieser Begriff, der aus dem Militärbereich stammt, ist allerdings eigentlich nicht der richtige, weshalb wir zumeist von Quadrocoptern bzw. Multicoptern sprechen. Der Quadrocopter gehört zu den Helikoptern und kann wie diese oder auch wie VTOL-Flugzeuge senkrecht starten und landen.
Quadrocopter benötigen zur Steuerung im Gegensatz zu Helikoptern keinerlei mechanische Komponenten wie z.B. Taumelscheiben, Verstellpropeller oder Ruder. Die Propeller sind fest am Motor montiert oder über ein Getriebe mit diesem verbunden. Änderungen des Auftriebs erfolgen ausschließlich durch Erhöhung oder Verringerung der Motordrehzahl. Wird die Drehzahl aller Motoren gleichzeitig erhöht bzw. verringert, steigt bzw. sinkt der Quadrocopter.
Bei Quadrocoptern drehen sich jeweils zwei Propeller im bzw. gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch heben sich die von den Propellern auf das Chassis übertragenen Drehmomente auf, solange die Summe der Kräfte der links- bzw. rechtsdrehenden Propeller gleich ist und die Kräfte sich somit neutralisieren.
Das Drehen eines Quadrocopters um die Hochachse (Gierachse) erfolgt dadurch, dass die links- und rechtsdrehenden Propeller mit unterschiedlicher Drehzahl angesteuert werden. Die Neutralisierung des Drehmoments wird aufgehoben, sodass sich der Quadrocopter um die Gierachse dreht.
Drehungen um die Längs- (rollen) bzw. Querachse (nicken) erfolgen durch die unterschiedliche Ansteuerung der auf der jeweils anderen Achse liegenden Motoren. Dabei ist die Drehzahl der links- bzw. rechtsdrehenden Motoren umgekehrt proportional zu verändern, damit die Summe der von ihnen erzeugten Drehmomente gleich bleibt. Andernfalls würde der Quadrocopter gieren.

 

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Quelle: Eigene Erfahrungen & Wikipedia.org

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