Pitchwinkel Einstellung am FBL Helikopter

RC-Helikopter Kollektiv Pitch und Zyklisch Pitch einstellen auf heli-planet.com
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Regeln für die Pitch Einstellung

  1. Es muss die Reihenfolge der Schritte für die Pitch- Einstellung befolgt werden

  2. Die Einstellungen müssen möglichst genau vorgenommen werden

  3. Die Symmetrie der Anlenkungen des Rotorkopfes muss sichergestellt sein


Welche Senderfunktionen werden bei Benutzung eines FBL Systems benötigt


Das FBL benötigt zum Arbeiten mindestens die vier Funktions- Kanäle, auf denen die Knüppelsignale übertragen werden. Das sind Pitch , Nick , Roll und Heck (PITCH, ELEV, AILE, RUDD).
Belegung Kanäle bei Verwendung eines FLL Systems



Schritt für Schritt Pitcheinstellung am FBL System

1) Neues Modell im Sender anlegen

Im Gegensatz zum Paddelheli brauchen wir bei den gängigen FBL - Stabisystemen keine Taumelscheibenmischung! Diese Mischung erledigt das FBL selbst. Jede Funktion wird einzeln auf einem Kanal übertragen. Es wird entweder gar keine Taumelscheibentype ausgewählt, oder NORMAL bzw. H1.

2) Signalübertragung auf Normal bzw. H1 einstellen

Warum darf kein Taumelscheibenmischer aktiviert werden?

FBL Systeme übernehmen die "TS- Mischung" selbst. Nur für Paddelhelikopter und ganz wenige FBL Systeme müssen die Signale für die Taumelscheibenservos bereits im Sender "gemischt" werden. Dabei werden die Knüppelsignale so aufbereitet, dass jedes Taumelscheibenservo über einen zugeordneten Kanal angesteuert wird.

Beispiel Kollektivpitch MIT Taumelscheibenmischung im Sender

Das Pitch- Knüppelsignal wird so im Sender aufbereitet / "gemischt", dass auf den Kanälen Roll, Nick und Pitch die Signale für das rechte, das linke Taumelscheibenservo und das Nickservo übertragen werden.

Bei Bewegung des Pitchknüppels ändern sich die Signale für 3 Kanäle gleichzeitig (bei 3- Punkt TS-Anlenkung).

Beispiel Kollektivpitch OHNE Taumelscheibenmischung im Sender

Das Pitch- Knüppelsignal wird nicht im Sender aufbereitet / "gemischt", sondern erst im FBL System! Das Signal des Pitchknüppels wird nur auf dem Kanal PITCH übertragen.

Bei Bewegung des Pitchknüppels ändert sich das Signal für nur einen einzigen Kanal.

3) Symmetrische Pitchkurve im Sender einstellen

Dieser Schritt ist sehr wichtig! Die Pitcheinstellung erfolgt immer mit einer Symmetrischen Pitchkurve.

So sieht eine symmetrische Pitchkurve im Sender aus

Symmetrische Pitchkurve am Spektrum Sender
Symmetrische Pitchkurve am Futaba Sender

Für die nächsten Schritte muss das FBL und der Empfänger bereits angeschlossen sein. Die FBL Systeme haben unterschiedliche Software und Benutzeroberflächen, die folgenden Einstellungen sind jedoch bei allen Systemen erforderlich.

4) Kanal- Wirkrichtung am Sender einstellen

Die Wirkrichtung der Kanäle Pitch, Nick, Roll und Heck wird im Sender unter dem Punkt "Servoumpolung" bzw. "Servo Umkehr" eingestellt. "Pitch positiv" muss im FBL auch als "Pitch positiv" angezeigt werden - und umgekehrt. "Heckknüppel nach Links" muss auch als "Heck nach Links" im FBL ankommen - und umgekehrt. Eventuell muss der entsprechende Kanal im Sender umgekehrt werden.

5) Kanalmitte am Sender einstellen

Erst nachdem die Wirkrichtung der Kanäle im Sender richtig eingestellt wurde, wird ebenfalls im Sender unter dem Punkt "Servomitte" bzw. "Servo Subtrim", die Mittenposition der Kanäle korrigiert, falls diese nicht schon stimmt. Das FBL muss ein korrektes Mittensignal vom Sender bekommen.

6) Endpunkte am Sender einstellen

Nachdem die Wirkrichtung der Kanäle, sowie die Kanalmitte stimmt, werden die Endpunkte der Kanäle im Sender unter dem Punkt "Endpunkt" bzw. "Servo Weg" eingestellt. Die Endstellungen der Knüppel müssen vom FBL auch als 100% Endstellung in beide Richtungen erkannt werden.

Damit sind die Sendereinstellungen, die das FBL System betreffen abgeschlossen. Diese Einstellungen dürfen im Nachinein nicht mehr geändert werden. Alle weiteren Einstellungen werden im FBL gemacht.

Am Sender darf ab nun auch nichts mehr getrimmt werden.

Sollte sich bei der folgenden Einstellung im FBL System ein oder mehrere Servos in die falsche Richtung bewegen, dann muss dies im FBL System korrigiert werden und nicht im Sender!


7) Servoinformationen im FBL System eintragen


Die Eingabe ist bei den FBL Systemen unterschiedlich.

Folgende Daten werden meistens abgefragt:

 

Pitchmessung zyklisch
Das nebenstehende Bild zeigt einen typischen Zweiblattrotorkopf mit 90° voreilender Anlenkung der Blätter.
Voreilung Rotoranlenkung 90 grad

Schritt 3 a) Beispiel 8° Zyklisch Pitch für Roll (Aileron) einstellen

1. Zur Einstellung des zyklischen Blattanstellwinkels für Roll (Aileron) richtest Du den Rotorkopf so aus, dass das zu messende Blatt genau in Längsrichtung des Heli steht! Es ist egal ob am nach vorn zeigenden Blatt oder am nach hinten zeigenden Blatt gemessen wird. Die Winkel haben jedoch unterschiedliche Vorzeichen. Das Bild verdeutlicht die Zusammenhänge.

zyklysch Pitch einstellen Roll

2. Stelle an der Pitchlehre einen Winkel von +8° ein.

3. Stelle alle Steuerhebel zunächst auf Mitte, also neutral. Dann bewegst Du den Roll- Hebel bis an den Endanschlag nach links. Halte den Hebel in dieser Stellung und messe den anstehenden Blattwinkel. Ist der Blattanstellwinkel für Roll (Aileron) zu klein, dann vergrößerst Du dementsprechend den Wert für Roll (Aileron) in der Swash AFR Einstellung des Senders schrittweise in Richtung (+/-) 100%. Das Vorzeichen ist egal, es verändert die Wirkrichtung der jeweiligen Funktion.

Ist der Blattanstellwinkel für Roll (Aileron) zu groß, reduzierst Du den "Roll (Aileron)"- Wert im Swash AFR Menü weiter in Richtung 0%, bis der Winkel bei unseren gewünschten 8° steht. Zur Kontrolle bewegst Du dann den Roll- Steuerhebel ganz nach rechts. Dabei muss ebenfalls ein Winkel von etwa 8° am Blatt anliegen, allerdings diesmal mit negativem Vorzeichen, also -8°.




Schritt 3 b) Beispiel 8° Zyklisch Pitch für Nick einstellen

1. Zur Einstellung des zyklischen Blattanstellwinkels für Nick (Elevator) richtest Du den Rotorkopf so aus, dass das zu messende Blatt genau in Querrichtung des Heli steht! Das Bild verdeutlicht die Zusammanhänge an einem rechtsdrehenden Rotorkopf. Bei rechtsdrehendem Hauptrotor soll das Blatt 90° nach links zeigen, wenn wir den zyklischen Pitchwinkel für Nick (Elevator) messen. Man kann auch am rechten Blatt messen, aber dort ist der Winkel dann negativ!

zyklisch Pitch einstellen NICK

2. Stelle an der Pitchlehre einen Winkel von +8° ein.

3. Stelle alle Steuerhebel zunächst auf Mitte, also neutral. Dann bewegst Du den Nick- Hebel bis an den Endanschlag nach hinten , hältst den Hebel in dieser Stellung und peilst dann mit der Oberkante der Pitchlehre wieder die Paddel- bzw. die Hilfsstange an. Du kannst natürlich auch das nach rechts zeigende Blatt messen, nur sind dann positiver und negativer Winkel vertauscht. Ist der Blattanstellwinkel für Nick zu klein, dann erhöhst Du dementsprechend den Wert für Nick in der Swash AFR Einstellung des Senders schrittweise in Richtung 100%. Ist der Blattanstellwinkel für Nick zu groß, reduzierst Du den "Nick"- Wert im Swash AFR Menü weiter in Richtung 0%, bis der Winkel bei unseren gewünschten 8° steht. Zur Kontrolle bewegst Du dann den Nick- Steuerhebel ganz nach vorn. Dabei muss etwa der gleiche Blattwinkel anliegen, allerdings diesmal mit umgekehrtem Vorzeichen.

Das war's auch schon. Diese Einstellung funktioniert bei kleinen und großen Helikoptern.

Viel Spaß beim Fliegen. Ich hoffe, ich konnte Dir etwas helfen.


Pitchwinkel einstellen am Mehrblatt- Rotorkopf

Wie wir schon gelernt haben, ist der Rotorkopf Winkelvorlauf von entscheidender Bedeutung für die Taumelscheibensteuerung eines Helikopters. Die Ansteuerung der Blatthalter muss 90° versetzt erfolgen, um die zyklische Ansteuerung der Blätter im richtigen Moment erfolgen zu lassen.

Bei Mehrblatt- Rotorköpfen herrschen am Kopf eingeschränkte Platzverhältnisse. Eine 90° voreilende Einstellung der Gestänge von der Taumelscheibe zur Blattanlenkung ist zwar generell möglich, aber die Gestänge verlaufen dann nicht mehr parallel zur Rotorwelle, sondern etwas schräg nach oben. Das ist nicht weiter dramatisch und man muss lediglich darauf achten, dass die Gelenkkugel an der Taumelscheibe exakt 90° vor dem Blatthalter steht. Dieser Winkel wird mittels des Taumelscheibenmitnehmers justiert.

Umso mehr Blätter der Rotorkopf tragen muss, umso enger werden die Platzverhältnisse. In der Praxis reichen die Platzverhältnisse daher nicht immer aus, um diese Art der Einstellung zu realisieren. Außerdem haben schräg zu den Blatthaltern verlaufende Anlenkgestänge auch Nachteile.

Eine elegantere Methode bietet sich mit der heute verfügbaren virtuellen Taumelscheibenverdrehung. Dabei werden die Gestänge exakt parallel zur Rotorwelle ausgerichtet - ganz ungeachtet des Vorlaufwinkels. Da der Vorlaufwinkel zur Steuerung des Helis jedoch wichtig ist, wird dieser dann auf elektronischem Wege korrigiert. Einige FBL Systeme und Sender bieten diese Möglichkeit.

Eine rein mechanische Justierung des Winkelvorlaufs ist aus Platzgründen nicht immer möglich

Mehrblattkopf Voreilung
In der Praxis sieht das so aus (Draufsicht auf den Rotorkopf): Das Rotorblatt zeigt genau in Flugrichtung, die Gelenkkugel an der Taumelscheibe (blau) steht exakt 90° in Drehrichtung davor (voreilend). Es spielt dabei keine Rolle wie schräg die Anlenkstange steht. Entscheidend ist die Position der Kugel an der Taumelscheibe bezogen auf die Position des Rotorblattes. Stimmt dieser Winkel nicht, dann wird der Heli nicht folgerichtig auf die Steuerbefehle reagieren und unter Umständen nicht steuerbar sein.
Mehrblattkopf Voreilung

Zum Verständnis der Grundregeln des rein mechanisch eingestellten Vorlaufwinkels ist hier am Beispiel eines 4 Blatt Rotorkopfes noch einmal die genaue Position der Anlenkkugel an der Taumelscheibe (Innenring) im Verhältnis zum angelenkten Rotorblatt dargestellt. Das Rotorblatt zeigt nach vorn und die Kugel zeigt 90° versetzt nach rechts (bei vorlaufender Anlenkung und rechtsdrehendem Kopf)! Das ist an jedem Rotorkopf gleich, egal ob 2-Blatt, 3-Blatt oder 4-Blattkopf. Die gleichen Regeln gelten umgekehrt auch für linksdrehende Rotorköpfe.

Rein mechanisch ist es jedoch bei 3- und 4 Blattköpfen gar nicht mehr möglich, das Gestänge parallel zur Rotorwelle zu stellen.Bei enormer Schrägstellung des Gestänges wirken Kräfte, die ein Abspringen der Gelenkpfanne forcieren können. Daher sollte besser mit virtuellem Vorlaufwinkel (virtuelle Taumelscheibenverdrehung) gearbeitet werden.

Einstellung des Winkelvorlaufs mittels virtueller Taumelscheibenverdrehung

Wenn man mit virtueller TS- Verdrehung arbeitet, dann können die Anlenkgestänge zu den Blatthaltern wieder parallel zur Rotorwelle verlaufen. Der Gesamt- Vorlaufwinkel setzt sich dann aus dem mechanischen Anteil plus der elektronischen Vorlaufwinkel- Korrektur zusammen. Im Beispiel im Bild beträgt der mechanische Winkel zwischen Rotorblatt und Anlenkkugel an den Blatthaltern genau 55°. Die Anlenkkugel am Innenring der TS steht genau unter der Kugel am Blatthalter - das Anlenkgestänge verläuft also parallel zur Rotorwelle. Die Taumelscheibe eilt dem Blatt 55° voraus. Um die notwendigen 90° Vorlaufwinkel zu erreichen, müssen dazu nun +35° virtuelle TS- Verdrehung eingestellt werden. 55° + 35° = 90°.

Beim Arbeiten mit virtueller TS- Verdrehung ist zu beachten, dass die Kippbewegung der Taumelscheibe als Reaktion auf zyklische Steuerbefehle nicht mehr in der gewohnten Richtung erfolgt, sondern vielmehr genau um den Betrag der eingestellten virtuellen TS- Verdrehung versetzt. Im Klartext: Bei eingestellten +35° virtueller TS- Verdrehung kippt die Taumelscheibe bei Nick nicht mehr genau in Flugrichtung, sondern um +35° nach rechts versetzt. So stimmen dann die zyklischen Blattwinkel trotz mechanisch "unkorrekter" Einstellung wieder genau!

Da die virtuelle TS- Verdrehung sowohl positive als auch negative Werte haben kann, ist darauf zu achten, dass die TS in der richtigen Richtung virtuell verdreht wird.
Mehrblatt Voreilung mit virtueller Taumelschebenverdrehung

Kontrolle Winkelvorlauf (Vorlaufwinkel 90°)

Es gibt eine einfache Methode, den Winkelvorlauf zu kontrollieren.

Ein Rotorblatt wird dabei genau über dem Heck positioniert (Längsachse des Heli). Wenn nun ausschließlich NICK gesteuert wird, darf das Blatt seinen Anstellwinkel nicht verändern. Verändert sich der Anstellwinkel des Blattes, dann stimmt der Geasmt- Vorlaufwinkel nicht.


Pitchkurve für NUR Normalflug, Schwebflug, Anfänger anpassen

Standard 3D Pitchkurve (symmetrisch)

Pitchkurve symmetrisch
Wir haben hier (siehe Bild links) gemäß unserer Anleitung zunächst einen symmetrischen Pitchbereich eingestellt. Diese symmetrische Einstellung ist für das 3D Fliegen (Rückenflug) erforderlich. Der Heli schwebt dabei in Normalfluglage bei Stellung des Pitch Steuerknüppels etwas oberhalb der Mittelstellung. Das ist nicht weiter schlimm, denn es ist nur eine Gewöhnungssache, obwohl viele Einsteiger meinen, damit ein Problem zu bekommen, wenn der Heli nicht genau bei Pitchknüppel in Mittenposition schwebt. Für Einsteiger, welche die Absicht haben, später auch Rückenflug zu lernen, bietet es sich an, die Pitcheinstellung genauso zu belassen und zur Verfeinerung der Steuerung eventuell mit einer zusätzlichen Expo - Funktion oder gegebenenfalls mit einer Dual - Rate- Einstellung zu arbeiten. Für Einsteiger, die später auf keinen Fall 3D- Flug praktizieren wollen und auch für Scale-Piloten bietet es sich an, die Pitchkurve etwas zu verändern, um den Schwebepunkt des Helikopters genau bei Pitchknüppel in Mittelstellung zu haben.

WICHTIG: Mechanisch wird ab hier nichts mehr verstellt!

NUR Normalflug Pitchkurve (Schwebflug, auch Anfänger, kein 3D)

Pitchkurve symmetrisch


Wir nehmen nun, falls gewünscht, eine kleine Veränderung an unserer Pitchkurve vor. Diese soll lediglich bewirken, dass der Heli bei Pitchknüppel in Mittelstellung (siehe Bild) schwebt und der Knüppelweg im Wesentlichen im positiven Pitchbereich wirkt. Die mechanische Einstellung der TS, der Servos usw. am Heli wird ab hier nicht mehr geändert! Die vorzunehmende Veränderung an der Kurve ist einfach und besteht im Wesentlichen darin, den maximalen negativen Kollektivpitchwinkel durch Anhebung der entsprechenden Set- Punkte wie im Bild zu verringern. Dabei soll immer noch eine Gerade vorliegen! Diese Veränderung bewirkt lediglich, dass unser kollektiver Pitchbereich, im Beispiel hier, nur noch etwa von minus 2° bis plus 10° Pitch reicht. Wenn der Pitch Steuerknüppel in der Mitte steht, dann liegen etwa 4° bis 5° Kollektivpitch an. Der Heli schwebt bei diesem Pitchwinkel bereits. 4° bis 5° Kollektivpitch in der Mittelstellung des Steuerknüppels ist ein Richtwert, der je nach Modell geringfügig nach oben oder unten abweichen kann.


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