Der Schnellbaukasten von 1982

Testberichte von neuen Modellen zeigen es deutlich: Die Bau-sätze (meist ARF) werden zunehmend perfekter, der Bauaufwand ist minimal, alle Teile passen exakt, Schwerpunktlage und EWD stimmen auf Anhieb – und das neue Modell fliegt fast von allein. Das wird dann Flugspass genannt. Echt langweilig – da gibts ja beim anschliessenden gemütlichen Bier gar nichts Spektakuläres mehr zu erzählen! Ganz anders war dies bei meinem P-40E Warhawk, der 29 Jahre nach Baubeginn endlich – mit nagel-neuem Saito FA-72 ausgerüstet – für den zweiten Erstflug bereitstand.

Sie haben richtig gelesen – für den zweiten Erstflug. Der erste Erstflug – damals war noch ein 10-cm³-Zweitakter mit hässlichem, aussen liegendem Resonanzrohr montiert – fand vor etwa 15 Jahren statt. Er dauerte nur wenige Sekunden und lässt sich mit drei Worten beschreiben: Start – Motorausfall – Bruchlandung. Dann war wieder der Modellflug-Eiszeit.

Nach der vergeblichen Mühe, das Modell vor 2 Jahren an unserer Klub-Börse loszuwerden, entschied ich mich für einen erneuten Flugversuch, wobei aber diesmal ein Viertakt-Motor zum Einsatz kommen sollte. Diese Idee motivierte mich,

und so stand die alte Maschine eines Tages flugbereit, mit dem neuen, eingelaufenen 12-cm³-Saito-Motor unter der Motorhaube, auf dem Tischtennistisch.

Einige Tage später stehe ich mit etwas weichen Knien am Pistenrand. Aber diesmal gelingt der Start perfekt: Ich gebe langsam Gas, mit zunehmender Fahrt hebt sich das Leitwerk vom Boden, und noch vor dem Pistenende bringe ich die Maschine mit viiiiiel Höhenruder-ausschlag in die Luft. Das Modell ist extrem kopflastig, und ich traue mich nicht, den Steuerknüppel zum Trimmen auch nur einen Augenblick los-

zulassen! Trotzdem gelingt mir kurz darauf eine Bilderbuchlandung.

Unser F3A-Altmeister Rolf Schenk hatte den Flug miterlebt und riet mir, vorsichtig – 10-g-weise – am Heck Bleiplättchen hinzukleben und dann jeweils Flug für Flug das Steuer-verhalten neu zu beurteilen. Das leuchtet mir ein, und so bringe ich für den nächsten Flug vier mit doppelseitigem Teppichklebband vorbereitete Walzbleiplatten von 20 g mit auf den Flugplatz. Der Flugver-

such mit 20 g Blei am Heck zeigt immer noch eine extreme Kopflastigkeit, also klebe ich gleich mal zusätzliche 40 g Blei (warum auch so ängstlich?) ans Rumpfende und starte erneut. Doch diesmal ist der Start schwieriger zu beschreiben. Kurz nach dem etwas zu frühen Abheben kippt das Modell nach links ab, und nur durch beherzten Steuerknüppel-einsatz kann ich die Kollision mit dem links am Pistenende stehenden Baum verhindern. Die folgenden Flugsekunden erinnern mich an ein Rodeo im Wilden Westen, und immer noch ist ein massiver Höhenrudereinsatz nötig, um das Modell auf Höhe zu halten. Also Gas weg, Bremsklappen ausfahren und sofort landen! Landen? Trotz ruhiger Windverhältnisse kommt der Warbird im Landeanflug wacklig daher und knallt letztendlich schräg auf das Fahrwerk. Puh – geschafft! Kaum bin ich beim Modell angekommen, kommt ein Junge dahergerannt und sieht mich mit fragendem Blick an: «Warum landisch du so wüescht!?» (Diese Frage werde ich wohl so schnell nicht vergessen.) →

Blitzerkenntnis des heutigen Tages:

Gelingt die Landung nicht mehr ganz, so ist wohl zu viel Blei am Schwanz!

Schwerpunktangaben auf Bauplänen sind Glücksache. Das erste Glück ist, wenn überhaupt eine Angabe vorhanden ist, und das zweite Glück, wenn man die Angaben versteht.

Der Schwerpunkt meines unbetankten Modells (ohne Blei am Heck) stimmt jedenfalls exakt mit der Angabe «BALANCE HERE» auf dem Plan überein. Da der C.G. RANGE nur nach vorne geht, interpretiere ich als Schwerpunktwan-

derung durch die Tankfüllung. Das Nachrechnen zeigt, dass die Füllung meines 350-cm³-Tanks exakt die auf dem Plan gemessenen 14 mm ausmacht. Nun interessiert mich natürlich die Schwerpunktwanderung durch mein Schwanzblei-Experiment:

$$\Delta s = s_B \cdot m_B / (m_B + m_F) = 680 \text{ mm} \cdot 60 \text{ g} / (60 \text{ g} + 3300 \text{ g}) = 12 \text{ mm}$$

$\Delta s$ Schwerpunktwanderung in mm

$s_B$ Abstand der Bleiplatten vom Schwerpunkt in mm

$m_B$ Bleimasse in g

$m_F$ Masse des Flugmodells in g
Das ist ja weniger als die Schwerpunktwanderung durch die Tankfüllung! Jedenfalls liegt der Schwerpunkt bei vollgetanktem Modell und 60 g Blei am Schwanz immer noch im C.G. RANGE. Nach diesen Überlegungen zweifle ich daran, dass die Instabilität im

Flug auf einen zu weit hinten, d.h. zu nahe am Gesamtneutralpunkt liegenden Schwerpunkt zurückzuführen ist. Lag das Problem vielleicht bei einem Strömungsabriss am Höhenleitwerk, oder fehlte es doch nur am Piloten?

Beim Ausmessen der Einstellwinkeldifferenz (EWD) am Modell stelle ich mit Erstaunen fest, dass diese 0° beträgt. Noch grössere Augen mache ich, als ich die Anstellwinkel der Tragfläche und des Höhenleitwerks aus dem Plan herausmesse: Beides 0°, und das bei symmetrischen Profilen. Aha, hier liegt also der Hase im Pfeffer. So beginnt nun eine Flugversuchsreihe mit stufenweiser Erhöhung des Anstellwinkels der Tragfläche, natürlich wieder ohne Blei am Schwanz.

Nach dem Unterlegen von 5,5 mm(!) Holzplättchen fliegt die Kiste endlich mit immer noch leichter Höhenruder-Trimmung horizontal. Die EWD beträgt nun 1,3°, und eigenartigerweise gerät die Landung auch wieder so, dass kein Bub daherrennt und eine peinliche Frage stellt. Zwar fliegt das Modell jetzt ordentlich, aber der mit viel Liebe gebaute Flächenübergang ist natürlich im Eimer, und eine Erklärung für das instabile Flugverhalten mit dem Blei am Heck habe ich immer noch nicht.

Helmut Stettmaier, Mitglied der Flugmodellsportgruppe Alling/Oberbayern, hat im Internet eine interessante Abhandlung über EWD und Schwerpunktlagen veröffentlicht.¹ Etwas versteckt findet man dort auch ein Berechnungsprogramm zu diesem Thema (Sstab&EWD.xls).

• Die Berechnung bestätigt, dass bei 80 mm Schwerpunktlage (ab Nasenleiste) und 1,3° EWD das Modell mit einer Geschwindigkeit von 25 m/s (90 km/h) schön geradeaus fliegt. Das ist schon mal beruhigend.
• Die Eingabe der Extremsituation «Tank leer» und «60 g Blei am Schwanz» liefert im Langsamflug bei 15,6 m/s (56 km/h) aber ein erstaunliches Ergebnis: Der Auftriebsbeiwert am HLW ( $c_{AH}$ ) ist positiv!

schlag. Das ist wie ein gewölbtes Segelflugprofil im Rückenflug. Die Strömung am Profil reisst ab, das Flugmodell wird instabil und fast unsteuerbar. Bild 6b zeigt die gleiche Situation, wenn bei der Tragfläche mit 5,5-mm-Holzplättchen unterlegt ist. Der Höhenruderaus- schlag bei Start und Landung ist nur minimal, und der An- stellwinkel des Höhenleitwerks zur anströmenden Luft beträgt lediglich $\alpha_H - \alpha_W = 2,7^\circ$ . Hier ha- ben wir eine Situation, wo die Strömung am Profil NACA 0009 noch anliegt und die Lan- dung gelingt.

Erkenntnis (diesmal etwas fundierter):
Gebe Höhensteuer ich gar viel und das Modell wird instabil, ist es mir jetzt ganz gewiss: am HLW ist Strömungsabriss!

Bisher lebte ich immer mit der Vorstellung, dass bei Einsatz von Höhensteuer das Leitwerk nach unten gedrückt wird. Ein positiver Auftriebsbeiwert $c_{AH}$ bedeutet aber Auftrieb! Mit einem Höhenrudereinsatz er- zeuge ich hier also nicht Ab- trieb, sondern ich reduziere den Auftrieb! In den beiden folgenden Bil- dern habe ich die gerechneten Werte massstäblich aufge- zeichnet. Sie zeigen die Situa- tionen am Höhenleitwerk mei- nes Warbirds vor und nach der Anstellwinkel-Korrektur.

• $\alpha_H$ Anstellwinkel des Leit- werks zur Flugrichtung
• $\alpha_W$ Anströmrichtung der Luft (nach unten abgelenkt durch Tragfläche)

Hier «fliegt» das HLW mit ei- nem positiven Anstellwinkel von $\alpha_H - \alpha_W = 4^\circ$ , und das mit sehr grossem Höhenruderaus-

Nach einigen Flügen echtem, hart erarbeitetem Flugspass war das Modell leider eines Tages in etwas grösserer Ent- fernung nicht mehr steuerbar. Meiner P40-E Kittyhawk ging es gleich wie den meisten Flug- zeugen diese Typs im Zweiten Weltkrieg, einzig mit dem Un- terschied einer anderen Ab- sturzursache. (Es war nicht der 4,8 V-NiMH-Akku!)
So findet diese Geschichte ein nicht geplantes Ende. Aber ein mysteriöser Schatten liegt noch über der Absturzstelle: Die Pilotenpuppe war trotz lan- ger Suchaktion unauffindbar! Beobachter der Absturzszene wollen gesehen haben, dass sich der Pilot mit dem Fall- schirm retten konnte ...

*Ruedi Schmid, MG Thun*