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SkyMule Update – oder: Einmal huckepack, bitte!

Eingereicht

Mit der SkyMule hat der Hersteller Durafly bekanntlich ein vielfältig einsetzbares Fluggerät auf die Fahrwerkbeine gestellt. Der Slogan »Arbeitspferd der Lüfte« hat seine volle Berechtigung, dem Erfindergeist sind kaum Grenzen gesetzt. Der Entschluss war schnell gefasst, die Maschine nicht nur mit einer Schleppkupplung, sondern auch mit einem Huckepack-Aufsatz auszurüsten. Diese Methode der Segler-Beförderung stammt aus den Zeiten des Big Lift, womit vom einfacheren Segler ohne Querruder bis hin zur mittelgroßen Superorchidee alles hochgebracht werden konnte. Obendrauf gab’s dann auch noch einen funktionsfähigen Abwurfschacht.

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Die Vor- und Nachteile der Huckepack-Schlepperei sind mir aus früheren Zeiten wohl bekannt; die nicht ungefährlichen Nachteile sollten bei der Konstruktion des Aufsatzes natürlich möglichst minimiert werden.

Von den ersten Überlegungen zur fertigen Schleppkupplung
Zunächst galt es, geeignete Fixierungen für das Huckepack-Gestell zu finden. Vorne boten sich die beiden Alurohre an, die der Steckverbindung zwischen Flächenmittelstück und den äußeren Flächenteilen dienen. Hinten wäre es eigentlich die Tragflächenverschraubung gewesen, aber die fiel aus zwei Gründen aus: Beim Auf- und Abrüsten wollte ich mir eine langatmige Schrauberei ersparen; und der Abstand zu den vorderen Fixpunkten ist eher gering und versprach deshalb keine verwindungssteife Auslegung.

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So ist die Schleppkupplung im Rumpf eingebaut. Die Fahrwerkmechanik öffnet und schließt die Kupplung.

Weiter hinten am Rumpf war aber materialmäßig weit und breit nur EPO zu finden. Für die vorgesehene Zentralschraube musste also eine Verstärkung angebracht werden. Glücklicherweise bot mein Fundus noch ein paar konkave/konvexe 50er Kunststoffscheiben auf, die sich schön an leicht gebogene Oberflächen anschmiegen und nur je 4 g wiegen. Ein Stück innen im Rumpf, eines oben drauf, fertig war die Krafteinleitung.

Wohin aber mit der Schleppkuppung, die gleichzeitig auch als Verriegelung für die Huckepack-Mechanik dienen sollte? Noch ein Stück weiter hinten die gleiche Prozedur mit Kunststoffscheiben und Co.? Nein, wie würde das denn aussehen! Kurzerhand wurde die Zentralschraube wieder entfernt und zusätzlich als Kupplung ausgerüstet: Eine 2-mm-Bohrung dient dem Auslösestift als Führung, ein Feingewinde oben nimmt das Kupplungsmaul auf. Dessen Öffnung muss für Huckepack-Betrieb nach vorne schauen, für einen Schlepp­flug nach hinten. Kein Problem, es ist ja auf dem Gewinde drehbar. Davonfliegen kann es auch nicht, weil das superfeine Gewinde beidseitig an den Flanken aufgerauht wurde, was es selbstsichernd macht.

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Die Einbauposition der Kupplung mit der im Text erwähnten runden Verstärkung; die Kupplung dient gleichzeitig als Befestigung der hinteren Strebe. …

Der riesige Raum hinter der Seitentüre der SkyMule bietet sich förmlich als Behälter für Bonbons, Fallschirme etc. an. Was hier noch fehlt, ist eine entsprechende Klappe, die daraus einen Abwurfschacht macht. Solch eine Klappe hatte ich als nächsten Ausrüstungsschritt bereits geplant (siehe letzter Abschnitt des Berichts), betätigt durch ein gemeinsames Servo für Klappe und Kupplung.

Aus früheren Tagen weiß ich aber: Man kann die Klappen-Ansteuerung mechanisch noch so raffiniert auslegen, das dazugehörige Servo wird immer vor sich hin brummen. Wie schön wäre für so einen Anwendungsfall doch ein elektrisches Einziehfahrwerk, das sich nicht nur in beiden Endstellungen brav abschaltet und keinen Strom mehr frisst, sondern auch noch gehörig Power hat. Aber so einen Brocken wollte ich dann doch nicht in die SkyMule einbauen, schade drum. Immerhin sprach ja nichts dagegen, mal nachzusehen, bei welcher Größe so etwas denn losginge. Die Überraschung folgte auf den Fuß: Im Vertrieb von HobbyKing fand sich unter der Bestellnummer HK-5094 eine elektrische Fahrwerksmechanik mit gerade mal 18,8 g Gewicht, und das für unter sechs Euro. Da gab es kein Zögern, so ein Teil musste her.

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… der hinteren Strebe. Bei abgeschraubtem Kupplungsmaul erkennt man das Feingewinde oben für das Maul und das normale Gewinde unten für die Strebenmutter.

Der elektrische Anschluss erfolgt direkt am Empfänger. Ihre 90°-Bewegung schafft die Mimik in knapp einer halben Sekunde. Über die erreichbare Kraft und die Stromaufnahme schweigen sich die technischen Daten aus, hier habe ich mal bei 5 V nachgemessen: 2,3 kpcm (0,226 Nm) zog das Gerätchen noch klaglos durch und gönnte sich hierbei ca. 0,95 A. Beim Stall (also Stehenbleiben durch Überlast) lagen 1,1 A an, die Elektronik schaltete nach etwa 3 Sekunden ab. Zwei zum Vergleich herangezogene Nano/ Mini-Servos verschiedener Hersteller verbrauchten bei 1,7 kpcm jeweils um die 0,55 A, wobei sie hinsichtlich der Drehgeschwindigkeit ganz schön in die Knie gingen und der Stall an 0,65 A heranreichte. Nach Beendigung des Hubs und weiterhin angehängtem Gewicht »verbrummten« sie runde 0,4 A zum Erhalt der Stellung – das Einziehfahrwerk dank Abschaltung nur noch winzige 0,003 A für die Elektronik.

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Eine über das Steckungsrohr geschobene Schrumpfschlauchtülle verhindert, dass die Befestigung der seitlichen Streben das Rohr durch Scheuern beschädigt.

Der Einbau: Um von der viertelkreisförmigen Bewegung der Mechanik in die geforderte lineare der Kupplung zu kommen, wurde mit zwei Gabelköpfen eine Art Doppelkniegelenk realisiert. Auf ein Sperrholzbrettchen geschraubt, schob ich die Mechanik in den Rumpf und schnibbelte so lange am EPO herum, bis die Position genau meinen Vorstellungen entsprach. Ein wenig Epoxy dazwischen, fertig.

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Durch Verschieben des vorderen Anschlags (hier ausgezogen) lässt sich die Auflagefläche an die Flächentiefe des huckepack genommenen Seglers anpassen.

Das Huckepack-Gestell
So, die Schleppkupplung war einsatzbereit und alle drei Krafteinleitungspunkte vom Huckepack-Aufbau zum Rumpf festgelegt. Doch wie sollte dieser Aufbau aussehen? Eine Konstruktion aus Plattenmaterial wollte ich nicht, da sich eine solche erfahrungsgemäß auf das Flugverhalten der Schleppmaschine aerodynamisch negativ auswirkt. Da helfen noch so viele Erleichterungsbohrungen nicht darüber hinweg.

Dazu kam der vom Tragflächenmittelstück vorgegebene, enorme Abstand von 48 cm zwischen linker und rechter Aufhängung: Eben dieser Abstand könnte doch für die Stabilität des Aufbaus genutzt werden?! Ich schielte ein wenig auf die großen Vorbilder wie Boeing 747 mit dem Space Shuttle oben drauf. Klar, eine Rohr-Konstruktion war angesagt! Natürlich machte ich mir auch Gedanken über das zusätzliche Gewicht. 100 g extra sollten aber schon drin sein (am Ende brachte das gesamte Ladegeschirr 120 Gramm auf die Waage).

Der Einfachheit halber verbaute ich Messingrohr, und zwar mit den Durchmessern 4 x 2,6, 4 x 3,1, 5 x 4,1 und 6 x 5,1 mm.

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Hier ist die zusätzliche vordere Abstrebung per Kabel gut zu sehen.

6 mm: rechte und linke Querstrebe hin zur Tragfläche sowie die beiden Auflagen für den Segler;

5 mm mit eingeschobenem 4 mm zur Verstärkung: innerhalb o. g. Auflagen verschiebbare Aufnahmen für die Gummi-Auslösemechanik und deren vertikale Verbindungsstücke;

5 mm: Verstärkung Längsstrebe unten;

4 x 2,6 mm: Querstrebe der Auslösemechanik;

4 x 3,1 mm: Längsstrebe nach hinten sowie alle übrigen Verstrebungen.

Man muss sich im Klaren sein, dass der Segler beim Huckepack mitträgt. Das darf er auch, nur eben nicht zu viel. Ist kein harmonisches Gleichgewicht gegeben, kommt es schnell zu kritischen Flugsituationen. Zur Vorbeugung wurden eingeplant: rechte und linke Querstrebe wandern nach oben hin ca. 2 cm vor den Flugzeug-Schwerpunkt, um eine gewisse Staffelung zwischen Schlepper- und Segler-Schwerpunkt zu erhalten. Die Auflagefläche des Seglers weist eine leicht negative Anstellung von ca. 1,5° auf.

Einen ausführlichen Bericht lesen Sie in der Ausgabe 1/2016 des MFI Magazins.