Die Gaskurve beim RC – Heli

Der Einsteiger in die Welt der RC-Helikopter stößt unweigerlich irgendwann auf den Begriff der Gaskurve. Wir klären warum diese Kurve meist gar keine Kurve ist, und was es mit Ihr und ihrem Begleiter dem Governor auf sich hat.

Einfache Spielzeughubschrauber haben einen Rotor mit fest eingestellten Blattwinkel (Fixed Pitch). Bei einem solchen Hubschrauber wird das Steigen und Sinken durch eine Änderung der Drehzahl des Hauptrotors erreicht. Gibt man mehr Gas, dreht sich der Rotor schneller, der Auftrieb nimmt zu und der Heli steigt. Nimmt man Gas weg, sinkt die Drehzahl und damit der Auftrieb, der Hubschrauber sinkt. Wer schon einmal mit einem etwas größeren, drehzahlgesteuerten Modellhubschrauber geflogen ist weiß, das Prinzip hat seine Grenzen. Durch die Masse des Rotors werden die Drehzahländerungen mit einer gewissen Trägheit durchgeführt und die macht das Steuern zum Eiertanz. Bei großen Modellhubschraubern wird daher wie beim manntragenden Vorbild der Anstellwinkel der Rotorblätter verändert um den Auftrieb zu erhöhen oder zu vermindern. Dies geht blitzschnell und sorgt dafür, dass ein feinfühligeres Steuern möglich ist. Soviel vorab zu den Grundlagen.

Wechselnde Pitch, wechselnde Antriebsleistung.

Hubschrauber fliegen also mit einer konstanten Drehzahl am Hauptrotor. Ändert sich aber die Pitch, so wird im Fachjargon der Anstellwinkel der Rotorblätter bezeichnet, so ändert sich auch die benötigte Antriebsleistung um die Drehzahl konstant zu halten. Das führt dazu dass, würde man die Antriebsleistung gleich lassen, sich die Drehzahl mit steigender Pitch verringern würde, was wiederum zum Aufrechterhalten des Auftriebs, mehr Pitch erfordern würde. – > Eine fatale Kettenreaktion.

Der Heli Pilot hat aber mit Steuern der Funktionen Nick, Roll, Gier und Pitch bereits „Alle Finger voll zu tun“. Er braucht deshalb einen Helfer der das „Gas“ bedient.

Die Gaskurve ist in Wirklichkeit ein V

Eine typische Gaskurve für einen Elektro Heli sieht so aus.

Diesen hat er in Gestalt der Gaskurve, die streng genommen ein im Sender programmierter Mischer von der Funktion Pitch auf den Servokanal Gas ist. Wäre ein solcher Mischer linear, dann würde bei Vollpitch zwar 100% Gas gegeben. 50% Gas bei Null Pitch wären aber wohl eher nur zufällig richtig und spätestens 0% Gas bei voll-negativ Pitch würden den Kunstflugpiloten im Rückenflug nicht glücklich machen.

Eine typische Gaskurve sieht deshalb ungefähr so aus wie auf unserer Abbildung.

Mit einer „Kurve“ im üblichen Sinne hat die Sache also kaum etwas zu tun eher schon etwas mit einem plattgedrückten V.

Der Governor legt die Gaskurve flach

Bei Verwendung eines Governors mutiert die V Form der Kurve zur Gerade

Gerade beim Verbrennungsmotor ist das Drehmoment, selbst bei konstanter Drehzahl leider nur selten linear zur Vergaseröffnung und auch der Widerstand am Rotorblatt ändert sich nicht linear zum Anstellwinkel der Rotorblätter, all die Effekte die durch die Fluglage bedingt sind, kommen noch dazu. Eine Gaskurve löst das Problem also nur teilweise. Besser wäre es die Soll-Drehzahl mit der Ist-Drehzahl zu vergleichen und dann je nach Bedarf mehr oder weniger Gas zu geben. Genau das tut ein Governor. Beim Verbrenner Heli besteht er aus einer kleinen Elektronik die zwischen Gas Servo und Gaskanal am Empfänger gesteckt wird, beim Elektro Hubschrauber ist der Governor meist in den Regler eingebaut. Aktiviert wird er hier mit der Reglereinstellung: Governor Mode. Hier geschieht die Drehzahlmessung induktiv durch die Motorkabel. Die Firma Mikado Model Helicopters hat in Ihrem V-Stabi einen ganz feinen Governor eingebaut, der nicht nur auf bereits erfolgte Drehzahländerungen reagiert, sondern diese sogar vorhersagt, indem Sie die Knüppeleingaben des Piloten auswertet.

Die Gaskurve jedoch mutiert bei der Verwendung eines Governors zu einer Geraden, weil nur noch die Zieldrehzahl (Regleröffnung) in Prozent über den Gesammten Bereich vorgegeben werden muss. Das V wird also zum __

Da alle weiteren sich hier aufdrängenden Wortspiele hier doch eher unangebracht wären verabschiede ich mich an dieser Stelle ………