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2. Planung & Vorbereitung

März 10, 2023
Metall Miniatur Flugmodell einer F-18, aufgeschraubt auf eine edle Holzplatte für Wappen


Die F/A-18E kann, wie zuvor in meinem Baubericht über die F-18 "Blue Angels" beschrieben, in allen Konfigurationen geflogen werden. In der Minimalkonfiguration kannst Du bereits über die Taileronsteuerung mit nur 2 Servos einfachen Kunstflug absolvieren. 

Wenn Du neu im Hobby bist und einen kostengünstigen und aufwandsarmen Einstig suchst, ist dieses Setup auch meine Empfehlung.


Obwohl dieses Modell später noch zu einem Technikwunder weiterentwickelt werden soll, habe ich es bewußt zunächst als einfaches Depronjet ausgelegt, welches mit dem Minimalsetup von 4 Ruderflächen (und Servos) an den Start rollen wird. Je 2 Servos für die oben erwähnten Tailerons und 2 leichte Servos für die unterstützenden Querruder und/oder als Flaperons/Spoilerons. Dazu reicht für den Anfang ein einfacher 6-Kanalempfänger. Sofern Du Spektrum Protokolle benutzt, kann ich Dir nur zu diesen kleinen AR620 Empfängern* raten, da sie zuverlässig sind und mich noch nie im Stich gelassen haben.


2.1. Die Komponenten

Die Komponenten als Tabelle
Komponenten für die F-18
Meine Komponenten für fuer die F-18 in der Nahaufnahme.

2.2. Exkurs: Die Motorisierung

Man muss nehmen, was man hat. Sieh es mir also nach, dass ich noch kein Profi in der Motorisierung dieser großen Modelle bin, da mein bisheriger Schwerpunkt die Erforschung der Geheimnisse von kleinen Motoren jenseits der 2000KV Marke und leichter 3 zelliger Lipos galt und gilt.
Einige Erkenntnisse lassen sich aber natürlich übertragen.

Brushless Motor für Depronjets mit 1350 bzw. 1400 KV an 4S Lipos

Um das große Modell auch in Fahrt zu bringen, verwende ich einen vorhandenen 1350KV Motor mit einem 8x4 APCE Propeller, der von einem 2200mAh 4S Lipo angetrieben wird.

Der auf dem Papier zugegebenermaßen relativ träge Motor hat mich dazu veranlasst, das Programm DriveCalc zu bemühen, da ich befürchtete, dass die Leistung nicht ausreichen würde. Immerhin sind die vorgeschlagenen Komponenten erprobt und haben sich bereits in Flugzeugen wie der SU-30 XLL und der Mig-29 bewährt. Dennoch bin ich mir sicher, dass es wesentlich leistungsfähigere Antriebskombinationen gibt.

Für die von mir verwendeten Komponenten steht Dir ein Tutorial im Premiumbereich zur Verfügung, in dem ich Dir erkläre, WIE Motor, Luftschraube und Regler aufeinander abgestimmt sind, welche exakten Leistungsparameter die Grundlage bilden und welche Schlüsse sich in Bezug auf größere Lipos und Luftschrauben ziehen lassen. Außerdem dient das Tutorial dazu, Dir das Programm DriveCalc zu erklärten, so dass Du es auch für andere Zwecke außerhalb der Depronjets einsetzten kannst. Böse Überraschungen sind damit im Flug nahezu ausgeschlossen.



Für alle (noch) nicht Premiummitglieder, hier die Kurzform, bzw. die Ergebnisse:

DriveCalc Berechnung und Tabelle

Ausgehend von meinen Komponenten stehen folgende Daten zur Verfügung.

Ich habe sie einmal interpretiert und übersichtlich dargestellt.

(Wer nachrechnen möchte: Ich berechne den Lipo mit durchschnittlich 14,8V und der Wirkungsgrad des Motors soll laut Hersteller 77% betragen).

Allerdings musst Du beachten, dass beim Start andere Spannungen anliegen und die angegebenen Werte überschritten werden. Fliegst Du im Normalbetrieb bereits im Grenzbereich, kann es "interessant" werden. Umgekehrt sinkt die Spannung während des Fluges und liegt am Ende irgendwo zwischen 3,3 und 3,0 Volt pro Zelle. Hier kann sich eine zu knapp kalkulierte Antriebskombination rächen, indem im letzten Landeanflug nicht mehr genügend Saft zum Durchstarten zur Verfügung steht.

Mein Tipp: Gehe mit dem Parameter "Konstante Spannung" flexibel um und spiele die Werte mit Spannungen von 4,2 Volt (volle Zelle zu Beginn) bis zur Abschaltspannung des Reglers (3,0-3,2 Volt) durch.

1. Ampere: 29,5A

  • Bedeutung:

Damit werden Motor und Regler belastet. Ich verlasse mich da zunächst(!) auf die Werte des Programms, ohne selber nachzumessen. Dieses Thema wird jedoch noch eine zentrale Rolle in meinen Projekten für 2023 spielen.

  • Folgerung:

Währen der Motor in den Grenzbereich kommt, ist der Regler mit 45A ausreichend dimensioniert. Am Anfang des Fluges sollten also mit Bezug zum Motor ausgedehnte Vollgaspassagen vermieden werden. Die Flugzeit wird vermutlich nahe bei 5 Minuten liegen.

2. Leistung: 293W

  • Bedeutung:

Modellbau-Daumenregeln besagen, dass man folgende Leistungsstufen benötigt:

     100W/kg für gemütliches fliegen

     200W/kg zügiges Steigen/ leichter Kunstflug

     300W/kg ab hier geht es senkrecht ( richtige Luftschraube vorausgesetzt)

     400W/kg und mehr, 3D Modelle, Hotliner, ... usw.

  • Folgerung:

Für meine LipoSpannung (angenommen für die Berechnung mit 14,8 Volt) und den Wirkungsgrad des Motors steht leider kein 1:1 Schub/Gewichtverhältnis zur Verfügung, welches für senkrechte Steigflüge ausreichen würde, es sei denn, ich würde das Abfluggewicht knapp unter 1000 Gramm halten.

3. Drehzahl: 14780rpm

  • Bedeutung:

Während klassische 2200kv Motoren an der Marke von 20.000 Umdrehungen kratzen, bringt es dieses Setup auf nur knapp 15.000 Umdrehungen pro Minute.

  • Folgerung:

Durch die langamere Drehgeschwindigkeit klingt der Antrieb etwas anders, als man es erwarten würde. Also nicht so schrill und kreischend mit der Erinnerung an einen Zahnarztbohrer. Wenn Du nun noch ein paar Details aus dem Premiumabschnitt "Soundmanagement" beachtest, erhälst Du einen gesellschaftsfähigen Antrieb - Flüsterleise allerdings würde ich ihn dennoch nicht bezeichnen.

4. VPitch: 90km/h

  • Bedeutung:

Für mich ein Indikator, wie schnell das Modell fliegen kann.

  • Folgerung:

Auch wenn Parameter wie Luftwiderstandswerte der Flugzelle fehlen, liegt auf der Hand, dass eine 8x4 Latte kein Geschwindigkeitswunder hervorbringt. Eine Steigung bei oder unter der Hälfte des Durchmessers ist eben generell etwa langsamer.

5. Standschub: 1440 Gramm

  • Bedeutung:

Ein Parameter, der mir in Kombination mit dem späteren Abfluggewicht ungefähr angibt, wie gut das Modell beschleunigt und wie kräftig ich es beim Handstart werfen muss. Sofern das Abfluggewicht nicht über diesem Wert liegt, sehe ich keine Probleme mit einem Strömungsabriss beim Handstart. Ergänzend kommen bei diesem Projekt noch die Hilfsauftriebsflächen (LEX) hinzu, die aerodynamisch gestaltet werden. Zu diesem Punkt kannst Du Dein Wissen noch einmal im Bereich Wissen: "Tragflächenprofile" und "Aerodynamik für Depronjets" vertiefen.

  • Folgerung:

Da ich keinen größeren Motor mit mehr Leistung besitze, muss ich das Modell leicht bauen. Dennoch sehe ich hier kein Problem, nicht zuletzt aufgrund der Aerodynamik und der niedrigeren (Trag-)Flächenbelastung.

   Ergebnis:

Alles in Allem scheint das Antriebskonzept geeignet.

Die Kombination ist zum Glück bereits erprobt, denn ähnliche Komponenten wurden bereits in der wesentlich schweren F-14 "Sundowners" und der SU-30 XXL verbaut. Aber selbst mit größerer Luftschrauben ergeben sich zumindest laut der Software noch tolerierbare Werte, wenn auch deutlich im Grenzbereich.
Wenn Du aber bessere Ideen hast, lass es mich wissen. Gerade im Drohnenbereich erwarte ich deutlich leichtere, aber dennoch leistungsstärkere Antriebskombinationen.


2.3. Baumaterial

9mm Depron, vermutlich aus Frankreich.

Meinen Geheimwaffe ist diesmal Depron in der Stärke 9mm*, welches ich extra für dieses Projekt gekauft habe. Auch wenn für den Bau weiterhin 6mm Depron genutzt wird, will ich einzelne Elemente, wie Seitenruder und die seitlichen Turbinenschächte etwas verstärken. Du kannst diese Bauschritte alternativ auch mit 6mm Depron* ausführen oder diese 2-lagig auflaminieren (12mm). Aufgrund der Größe wird viel Verschnitt anfallen, immerhin gibt es diesmal keine „kleinen“ Bauteile, rechnest Du diesmal mit 6 Platten Depron. Das ist viel, aber: Aus den Resten allein, lässt sich bereits ein weiteres kleineres Depronjet bauen, und weggeschmissen wird bei waschechten Modellbauern eh nichts.

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