Gee Bee 1000

Die Verfügbarkeit sehr preiswerter R/C Bausätze und/oder Fertigmodelle aus dem widerstandsfähigen EPP Material ermöglicht den raschen und unkomplizierten Bau einfacher Fesselflugmodelle mit elektrischem Antrieb.
Am Beispiel des Gee Bee 1000 von Hobby King soll hier gezeigt werden, wie mit sehr kleinem Aufwand ein einwandfrei fliegendes Fesselflugmodell in weniger als zwei Wochen gebaut werden kann. Dabei ist es zwar notwendig, die Konstruktion des RC 3-D Modells den Anforderungen des Kunstfluges mit Fesselflugmodellen etwas anzupassen, die Herstellung und der Einbau der benötigten Sonderteile dürfte jedoch für den Flugmodell-bauer kein wirkliches Problem darstellen. Die hier vorgeschlagenen Komponenten des Antriebes sind handelsüblich, wobei Motor, Regler und Timer so ausgelegt sind, dass sie auch für ein etwas größeres Modell ausreichend dimensioniert sind.

Einsatz

Die gemäss den folgenden Hinweisen umgebaute Gee Bee 1000 kann sowohl für den Betrieb als Einsteigermodell als auch für Kunstflug Basistraining eingesetzt werden.

Einsteiger

Mit dem unproblematischen und sehr leisen Antrieb kann die Gee Bee 1000 ab gut gemähten Rasenplätzen, zum Beispiel auf einem Fußballplatz, geflogen werden. Bei reduzierter Drehzahl, z.B. ca. 8'000 U/min, und einer Flugzeit von 1 Minute ist das Flugzeug nach kurzer Eingewöhnung gut zu fliegen.

Dabei gilt es jedoch zu beachten:

  • Nur bei Windstille

  • Nur mit Bewilligung des Platzwartes

  • Zuschauer sicher außerhalb des Flugkreises halten

  • Für die ersten Flüge soll ein Fesselflug-erfahrener Pilot beigezogen werden. Siehe www.fesselflug.ch

  • Bei reduzierter Drehzahl nicht höher als 3 - 4m fliegen.

Kleinere "Probleme" führen bei EPP Flugzeugen in der Regel nicht sofort zu Totalschaden...

Kunstflugtraining

Die im Folgenden aufgeführten Einstellwerte erlauben, bei einer Geschwindigkeit von 4.8 sec pro Runde, das sauber kontrollierte Fliegen aller F2B Kunstflugmanöver. Die Gee Bee 1000 fliegt dabei, mit ganz wenig Leinenzug, genau und exakt reproduzierbar. Die maximale Flugzeit von 4 Min ist für das wiederholte Üben einzelner Manöver ausreichend. Dies gilt auch für Flüge an Einsteiger Wettbewerben für Fesselflug. Das nahende Ende der Flugzeit wird durch einen kurzen Drehzahl-Einbruch angezeigt.
Bei mehr als sehr leichtem Wind ist gut kontrollierter Flug nicht in jedem Fall möglich und für den Einsatz an F2B Wettbewerben würde eine längere Flugzeit von. mind. 5 Minuten benötigt. Dafür müsste eine Batterie mit größer Kapazität (3'000 mAh) eingebaut werden.

Die Zelle

GEE BEE EPP

GEE BEE EPP

Profile 3D Aerobatic Airplane 1000mm

Unter der Bezeichnung: "GEE BEE EPP Profile 3D Aerobatic Airplane 1000mm (Kit)" ist bei Hobby King ein sehr weit vorgearbeiteter, fertig lackierter und für den Umbau geeigneter Bausatz erhältlich. Die Spannweite beträgt 1000 mm, bei einer Länge von 910 mm.
Die Produkte Nummer ist: 094000003 und der Preis liegt bei 26 USD- Weiter zum Link
Ähnliche Modelle sind durchaus auch von anderen Lieferanten und/oder bei lokalen Fachhändlern zu finden. Wichtig bei der Auswahl ist, dass die Abmessungen in etwa denjenigen der Gee Bee 1000 entsprechen.

Der Motor

ePower 2814/1400

ePower 2814/1400

Wie immer beim Umbau von R/C Flugzeugen für Fesselflug, so muss auch bei diesem Projekt ein etwas stärkerer Motor eingebaut werden. Mein Gee Bee 1000 fliegt deswegen mit einem ePower 2214/1400 von eflight. Damit dieser Motor eingebaut werden kann, müssen die im Bausatz enthaltenen Teile für die Motor-montage mittels Heckflansch geringfügig vergrössert und die Rumpfnase dementsprechend angepasst werden.
Dieser Motor ist zwar etwas überdimensioniert, kann aber deswegen auch gut für grössere Fesselflug-Kunstflugmodelle, bis ca. 1.25 m und 1'000 Gramm Gewicht eingesetzt werden. Das Gleiche, eher noch ver-mehrt, gilt auch für den Regler.

Der Regler

Der "Phoenix Edge" Regler ist das vollständig kompatible Nachfolgeprodukt der Castle Phoenix ICE lite Reihe. Er ist bei eflight erhältlich. Mit einer zulässigen Dauerbelastung von 50 Ampere ist dieser Regler für den Betrieb mit bis zu 8 Lipos (29.6V) ausgelegt. Damit ist es möglich auch die Antriebe wesentlich größerer Modelle (bis 1.5 m und 2 Kg) anzusteuern. Als einer der ganz wenigen Regler auf dem Markt ist der "Edge" mit einer wählbaren Betriebsart "Fesselflug" (Control Line) ausgerüstet. Dies erlaubt den Betrieb mit konstant geregelter Drehzahl (Governor oder Heli Mode) bei gleichzeitig aktiver, programmierbarer Bremsfunktion. Für größere Wettbewerbsmodelle F2B ist die eine Grundvoraussetzung bei der Auswahl des Reglers.

Programmierung

USB Schnittstellenkabel

USB Schnittstellenkabel

Um die vielfältigen Möglichkeiten der Programmierung und darüber hinaus auch das Auslesen des im "Edge" eingebauten Datenspeichers zu nutzen, wird der Regler über ein USB Schnittstellenkabel mit einem PC verbunden. Die Software dazu kann kostenlos heruntergeladen werden.

Der Timer

FM-9 Timer

FM-9 Timer

Um den Regler anzusteuern benötigen Fesselflieger ein besonderes Bauteil, welches passende Signale erzeugt und diese über das 3-adrige Servokabel an den Regler schickt. Dafür ist der "Timer" genannte Baustein vorgesehen. Er wird vom Regler mit Strom versorgt. Der von mir eingesetzte, direkt programmierbare Timer FM-9 von Wilbert Hubin in den USA besteht aus einem elektronischem Baustein und einer extern zu montierenden Start/Stop Drucktaste. Er wiegt ca. 10 Gramm. Die 5 Volt Stromversorgung des Timers geschieht über das 3-polige Servokabel des Reglers. Dazu muss dessen BEC Funktion (Battery Elimination Circuit) auf 5.0 V eingestellt werden.
Der "FM-9 Timer with extd. leads, w/o retractable gear" ist für 10 $ bei Will Hubin zu bekommen.

FM-9 Programmiergerät

FM-9 Programmiergerät

FM-9 Programmiergerät

Zur Programmierung des FM-9 Timers auf dem Flugplatz benötigt man das FM-9 Programmiergerät.

VORSICHT

Um den ausgeschalteten FM-9 Programmer in Betrieb zu nehmen, wird der Servostecker vom Timer abgezogen (VORSICHT; Verbindung Batterie-Regler zuerst trennen) und die 6-adrige Verbindung zum Programmer angesteckt. Die rote Markierung ist rechts.

Jetzt wird die Start/Stop Taste gedrückt gehalten und gleichzeitig der Programmer eingeschaltet. Danach die Start/Stop Taste wieder loslassen. Die Meldung " FM-9 Progr: Press OK to continue" erscheint und zeigt an, dass der Computer des Programmers gestartet wurde. Bestätigen mit der Taste OK und weiteren Anweisungen folgen. Nicht vergessen; Nach der Programmierung den Hauptschalter am Programmierer ausschalten. Mit dem FM-9 Programmer können diese Funktionen in den Speicher des FM-9 Timers gewählt werden:

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Funktion

Bereich

Flight Time

Motor Laufzeit ab Ende Hochlauf bis Stopp.

1"00" 9"59"

Delay

Startverzögerung bis Hochlauf

2" 99"

ESC Mode Phoenix New High

Für Phoenix / Edge Governor High Betrieb *

7"300 11"990 U/min

ESC Mode Throttle mode

Feste Leistungseinstellung

15% - 100%

ESC Mode compen throttle

Leistungseinstellung **

59% - 91%

ESC Mode Phoenix High RPM

Für Phoenix / Edge Governor High Betrieb ***

8"040 12"880 U/min

ESC Mode Phoenix SET RPM

Für Betrieb mit 3 programmierten Drehzahlen

No. 1 No. 3

ESC Mode Schulze F2B low

Für Schulze F2B Regler, niedriger Bereich

7"340 -12"040 U/min

ESC Mode Jeti Spin

Für Regler Jeti Spin

8"490 -10"470 U/min

ESC Mode Hacker High X30

Für Regler Hacker X30, hoher Bereich

8"070 -13"050 U/min

* Für Phoenix Betriebsysteme (Firmware) größer als 3.20
** Mit autom. Ausgleich des Spannungsabfalls der Batterie (einstellbar)
*** Für Phoenix Betriebssysteme (Firmware) bis 3.20

Für die hier beschriebene Anwendung ist die Betriebsart: Phoenix New High die richtige.

Der FM-9 Programmer ist bei Will Hubin zu bekommen. Er kostet ca.85 $.

Der Propeller

Um die Einflüsse von Dreh- und Kreiselmomenten der Luftschraube zum Vorteil auszunutzen, fliegen viele elektrisch angetriebene Fesselflug-Kunstflugmodelle mit linksdrehenden, sogenannten "pusher" Propellern. Für die Gee Bee 1000 hat sich diese APC Luftschraube bewährt: APC thin electric pusher 10 x 5.8 EP (F2B)

Die Batterie

Aus Gewichtsgründen ist die Batterie meines Gee Bee 1000 nicht überdimensioniert. Sie ist im Gegenteil so ausgelegt, dass die Kapazität gerade ausreicht um mit einer Laufzeit von maximal 4 Minuten zu fliegen und dabei in kurzer Folge sehr leistungsbeanspruchende Kunstflugmanöver zu fliegen: 2200mAh 3S 30C

Die Teile für die Steuerung

Hebel, Achsen, usw. für die Steuerung von Fesselflugmodellen sind im spezialisierten Internethandel zu bekommen. Eine gute und zuverlässige Quelle für alles was mit Fesselflug zusammenhängt, ist die Firma Brodak in den USA.

Die Gee Bee 1000 Teile habe ich selbst hergestellt

Zu beachten dabei ist, dass:

  • Die sich drehende Achse des Steuerdreiecks durch eine Messingbuchse im Flügel hindurch geführt ist und auf der Unterseite über einen zentralen Hebel und zwei Umlenkungen die Flaps antreibt.

  • Bei einem Ausschlag von 60 des Steuerdreieckes das Höhenruder ca. 30 ausschlägt und die Flaps, parallel und gegenläufig zum Höhenruder, um ca. 20 ausschlagen.

Scharniere

Zur Verklebung der Nylonscharniere auf dem EPP Material hat sich bei mir der allein der Klebstoff "Pattex Repair Extreme" als geeignet herausgestellt. Er ist im gut sortierten Baumarkt zu bekommen.

Das Fahrwerk

Die Originalposition des Fahrwerkes ist nur für den Betrieb auf einem Hartbelagplatz geeignet. Für den Betrieb auf Gras ist es notwendig, das Fahrwerk um 8 cm nach vorne zu versetzen.

Einbau Batterie und Regler

Hier gilt es zu beachten, dass die Positionen der Batterie und des Reglers so gewählt werden, dass die Lage des Schwerpunktes (60mm von der Flügelnase nach hinten) ohne zusätzliches Trimmgesicht erreicht wird.

Aussengewicht

Um das Gewicht der Leinen auszugleichen, wird am äußeren Randbogen ein Gewicht von ca. 25 Gramm angebracht.

Kabelführung am inneren Randbogen

Diese wird verstellbar ausgeführt. Für die ersten Flüge wird sie so eingestellt, dass die Mitte der beiden Führungen ca. 25 mm hinter dem Schwerpunkt, bzw. 85 mm von der Flügelnase, liegt.

Leinen und Anschlusskabel

Fesselflugmodelle werden an Stahlkabeln geflogen. Für den Gee Bee 1000 wird ein Paar rostfreie Stahlseile mit einem Durchmesser von 0.3 mm, bei einer Länge von 15 m, benötigt. Derartige Leinenpaare können gebrauchsbereit bezogen werden bei: Roger Ladds.
Bestell-Bezeichnung: "one ea. set of braided lines 0.3 mm x 15 m"
Die vom Segment zur Leinenführung auf dem inneren Randbogen bestehen aus Stahlseilen von ca. 0.5 mm Dicke. Solche gibt es im Fachhandel und/oder bei Fachgeschäften für Fischereibedarf.

Timer Einstellungen

Mit dem FM-9 Programmer habe ich den Hubin FM-9 Timer so eingestellt
Flight Time: 4 min 0 sec
Delay Time: 30 sec
ESC Mode: Phoenix new High
Phoenix new High 9"624 RPM

VORSICHT: Wird, bei angesteckter Batterie, der vom Regler kommende 3-polige Servostecker vom Timer abgezogen, so beginnt der Motor hochzulaufen!

Regler-Programmierung

Der Castle Phoenix "Edge" Regler im Gee Bee 1000 ist so programmiert:

Flugdaten

Gewicht: 835 Gramm
Schwerpunkt; 60 mm ab Flügelnase
Lage Leinenführung: 25 mm hinter S.P.
Ausschlag HR: +/- 30
Ausschlag Flaps: +/- 20
Propeller: APC 10 x 5.8 EP (Thin Electric Pusher)
Motor: e-Power 2214/1400
Laufzeit: 4 Min.
Drehzahl eingestellt: 9'695 U/min
Geschwindigkeit: 4.9 sec Runde an 0.3 mm x 15 m
Regler: Castle Creations Edge Lite
Timer: Hubin FM-9
Batterie: 2'200 mAh 3S 30C

Für erste Flüge ist es sinnvoll, die Laufzeit auf 1 Minute zu begrenzen und Drehzahl so anzupassen, dass im Horizontalflug auf einer Höhe von ca. 2 m eine Rundenzeit von ca. 4.7 5.0 sec erreicht wird. Mit einer voll ge-ladenen Batterie können 4 solche Flüge zu je 1 Min. durchgeführt werden. Bei Erreichen der programmierten Kapazitätsgrenze der Batterie (3.0 V pro Zelle, unter Last) geht die Drehzahl langsam zurück und das Flugzeug kann sicher gelandet werden.

Weiterführende Literatur

Peter Germann
18. Oktober 2013

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