Aero Soarer, Wohnzimmerflieger

Mit diesem nur 3,5 g schweren ferngesteuertem Flugzeug kann man endlich auch in einem normalen Wohnzimmer (3 x 3 m) fliegen. Es ist natürlich ein großer Unterschied zu einem voll ausgebauten Parkflyer, aber man ist schließlich Wetter unabhängig, und braucht auch keine Halle.

Leider wird er zur Zeit nur in Japan vertrieben (Yodobashi, Akihabara, Tokyo, 15 EUR). Es gibt in Deutschland von TOMY bis jetzt nur eine Pressemitteilung (www.tomy.de/presseinformationen.html) vom 02.02.2006, die den Flieger für August 2006 ankündigt.

Die Fernsteuerung geht per Infrarot mit 2 LEDs im Sender (oben im Gehäuse). Der Sender braucht 3 Stück AA Batterien zur Stromversorgung und zum Aufladen des Kondensators (Energiespeicher) im Flugzeug. Das Aufladen dauert circa 40 Sekunden. Damit kann er dann so 30 Sekunden fliegen. Man kann im selben Raum 2 Flugzeuge gleichzeitig steuern (Kanal A und B), wobei der voreingestellte Kanal auf der Verpackung gezeigt wird. Da die unterbrechungsfreie Fernsteuerung nur mit Reflektionen funktioniert, ist er nur sinnvoll im Raum zu betreiben.

Das Gas (Schieber, linke Seite) kann in 4 Stufen ab 0 eingestellt werden. In der Maximalstufe dreht der Propeller mit circa 5800 Upm. Damit ist gerade ein leichtes steigen möglich. Der Geradeausflug mit Motorkraft muss mit der Heckflosse (oben) eingestellt werden. Da anscheinend die von der Heizung und dem Menschen ausgehende Luftströmungen den Flieger bereits ablenken, ist das keine leichte Aufgabe. Das Seitenruder (Taster, rechte Seite) wird mit einem Aktuator nur links und rechts mit Vollausschlag gesteuert. Um den Stromverbrauch gering zu halten, sollte nur im Tippbetrieb gesteuert werden.

 

Technik (von rcgroups.com)

Gewichte:

Empfänger: 0,3 g

Aktuator:    0,2 g

Motor/Getriebe/Propeller: 1,0 g

Kondensator (Energiespeicher): 1,1 g

Flugzeugzelle: 1,0 g (aus EPP)

Gesamtgewicht: 3,6 g

Antrieb:

Zahnrad, groß:  53 Zähne

Motorritzel: 8 Zähne

Untersetzung: 6,625:1

Motor: 4 mm Durchmesser, 8 mm Länge, 18 Ohm

Motorleistung: 3,8 V, 110 mA bei Vollgas (0,42 W)

Propeller: 6,4 cm (2,5") Durchmesser, 5800 Upm max., circa 2 g Schub

Aktuator:

Leistung: 3,8 V, 110 mA, 10 Ohm

Maße:

Spannweite: 200 mm

Länge: 165 mm

Flächeninhalt: 1,0 dm2

Flächengewicht: 3,6 g/dm2

Tuning:

Um die Flugdauer zu verlängern, kann man einen LiPo Akku einbauen. Zum Beispiel einen Fullriver 50 mAh (1,7 g, 3,73 EUR, wird auch im PiccoZ von Silverlit verwendet) oder 20 mAh (0,8 g, 8,73 EUR) bei www.indoorflyer.co.uk. Er muss aber nach dem fliegen von der Schaltung getrennt werden, also Ladestecker und Schalter verwenden.

Seitenruder Aktuator verbessern

Im Originalzustand ist der Seitenruder Aktuator zu schwach ausgelegt. Bei stehendem Motor bis Halbgas bleibt das angesteuerte Seitenruder noch in seiner Position Links/Rechts stehen. Aber bei Vollgas drückt der Motorschub das Seitenruder deutlich zur Mitte zurück.

Also was tun, damit auch bei Vollgas das Seitenruder voll ausschlägt?

 

Die Analyse des Aktuatorsystems zeigte, dass die Ansteuer-Elektronik nicht mehr als 100 mA treiben kann. Das wurde mit einer Messreihe mit unterschiedlichen Widerständen herausgefunden:

Widerstand Spannung  Strom     Leistung  Kommentar

 8 Ohm       0,8 V        100 mA    80 mW   Spule, original

20 Ohm      1,6 V          80 mA  128 mW   Widerstand

30 Ohm      2,0 V          67 mA  133 mW   Widerstand

 

Original Spulenwerte ermitteln:

176 cm Drahtlänge, 110 Windungen, 4,5 Ohm/m, 0,07 mm Drahtdurchmesser.

 

Magnet: Durchmesser 2 mm, Höhe 1,5 mm

 

Neue Spulenwerte für den Aktuator (Bild rechts oben):

500 cm Drahtlänge, 270 Windungen, 3,5 Ohm/m, 0,08 mm Drahtdurchmesser, Gewicht 0,2 g.

Messwerte: 17,4 Ohm, 1,4 V, 80 mA, 112 mW

Bei der Aktion sind die Ruderanschlüsse zerbröselt. Mit leichten Schaumplatten aus einer Fastfood Verpackung war das schnell wieder zu reparieren. Als Klebstoff sollte man UHU-por nehmen. Normaler Sekundenkleber löst den Schaumstoff auf. Um die Spule in Form zu halten, wurden auf beiden Seiten dünne Pappscheiben an den Spulenkörper geklebt. Damit wurde auch erreicht, dass sich der Draht nicht in die Nut der Magnetführung drückt und dann bei der Montage des Magnets abreissen kann (ist mir schon passiert). Zum messen und kontaktieren wurde eine kleine Platine aufgeklebt. Das kleine Bild in der Ecke links oben zeigt die Magnetachsen, die in der Führungsnut im Spulenkörper einrasten.

Das Seitenruder selbst wurde von 3 cm2 auf 6 cm2 vergrößert.

 

Flugerprobung: Jetzt bleibt das Seitenruder auch bei Vollgas voll ausgeschlagen. Sogar bei geringerem Stromverbrauch, was der Flugdauer zugute kommt. Also kann man auch sagen, dass der Magnet stark genug ist.

 

Einbau LiPo Akku 50 mAh

Da der eingebaute Kondensator als Energiespeicher die Flugdauer doch sehr beschränkt und dabei der Schub beständig nachlässt, wurde stattdessen ein LiPo Akku eingebaut. Das Bild rechts zeigt die Steckverbindung, die aus einem IC-Sockel mit gedrehten und vergoldeten Pins hergestellt wurde. Der dritte Pin dient der Verpolungssicherheit. Die Steckverbindung wird gebraucht um den LiPo Akku vor Tiefentladung zu schützen und zum aufladen.

Der Akku selbst ist am Platz des ausgebauten Kondensators untergebracht.

Das Flächengewicht hat sich jetzt leider von 3,6 g/dm2 auf 5 g/dm2 verschlechtert.

 

Flugerprobung:

Mit einem 50 mAh LiPo Akku fliegt der Aero Soarer jetzt deutlich länger, aber auch schneller.

 

Flügel vom WindRider, Depronrumpf

Da der 50 mAh LiPo Akku das Flächengewicht doch deutlich verschlechtert hat, wollte ich die Tragfläche vergrößern. Zufällig hatte ich noch einen kleinen Nurflügel von Windrider (www.lindinger.at, suche nach "windrider Gleiter", 1,20 EUR), siehe Bild rechts.

Daten:

Spannweite:      43 cm

Fläche:             2,9 dm2, 2,4 g

Gesamtgewicht: 7,7 g

Flächengewicht: 2,7 g/dm2

Der neue Flügel konnte zwar an dem original Rumpf angeklebt werden (Propellerbereich vorher ausschneiden), aber durch das viele hantieren hat sich der Rumpf bei der Flugerprobung dann langsam aufgelöst.

Deshalb wurde der Rumpf in 3 mm Depron(R) kopiert (Bild rechts), mit einer Streckung in der Länge von 14 auf 18 cm. Die Rumpfunterseite und die Tragflächenauflage bekamen eine T-Verstärkung mit 10 mm Breite. Die Tragflächenauflage hat einen Winkel von 3 grad zur Rumpfunterseite.

Flugerprobung:

Die Gleiteigenschaften sind deutlich besser als bei dem Original. Aber das Kurvenfliegen ist nicht besser geworden. Mit dem R/C Model Calculator (http://roomflight.com/Design_Technical/FlightCalculator.html) wurde nach den vorgegeben Daten eine Mindestgeschwindigkeit von 2,1 m/s errechnet. Interessant ist die Berechnung der minimalen Raumgröße (4 Sekunden Flugzeit). Das ergibt dann eine minimale Raumgröße von 8,4 m. Da unser Wohnzimmer nur eine Länge von 5 m hat, ist jetzt ganz klar, dass es zum Kreisfliegen nicht reicht!

Da sehe ich ich doch dem kommenden PalmZ von Silverlit mit der Angabe einer minimalen Raumgröße von 2,8 m sehr skeptisch entgegen.

 

2007-03-22 Update: Verbesserter Aktuator, LiPo Akku

2007-03-26 Update: Flügel vom WindRider Gleiter, Depronrumpf

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