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Montag, 02.03.2020 Die Steuerknüppel der Modell-Piloten

Mit dem Fernsteuersender haben wir unser Modell in der Hand, wenn wir denn damit umgehen können. Dazu haben Fernsteuersender meist zwei sogenannte Kreuzknüppel und oftmals ergänzend einige Schieberegler und Schalter.

 

Die beiden Kreuzknüppel sind die wesentlichen Steuerelemente. Sie sind stufenlos nach links und rechts und nach oben und unten zu bewegen. Die für die Gassteuerung vorgesehene Knüppelachse hat im Gegensatz zu den drei anderen keine Rückstellfeder zum automatischen Zentrieren eingebaut, sondern bietet eine Ratsche bzw. Reibung, damit der Knüppel dort stehen bleibt, wo wir ihn hinbewegt haben.

Eine Ratsche wird von Motor- und Segelfliegern bevorzugt, eine Hemmung (erschwerte Bedienung des Steuerknüppels, der sich von allein wieder zentriert) durchweg von Helipiloten, weil eine Hemmung kein Raster vorgibt, sondern wirklich stufenlos funktioniert. Daneben finden wir oft noch Schieber und Schalter für weitere Servokanäle und andere Funktionen.

 

 Für den Modellflug geeignete Sender steuern mindestens vier Servokanäle, eher aber sieben bis neun. Spitzenanlagen haben sogar 12 bis 18 Servokanäle. Damit sind dann zusätzlich zu den vier Grundbewegungen mit den beiden Knüppeln noch Klappen zur Auftriebsveränderung oder auch Rauch- und Beleuchtungseffekte fernzusteuern. Jeder Servokanal kann prinzipiell eine Funktion unabhängig steuern. Es gibt aber auch computergestützte Sender mit diversen Mischfunktionen, mit denen man komplexere Steuerbewegungen vereinfacht ausführen und die Ruderreaktion am Modell auf vielfältige Art mit Schaltfunktionen bestimmten Flugsituationen anpassen kann.

Aber damit müssen wir uns beim Einstieg noch nicht beschäftigen. Ein Display ist an unserem ersten Sender noch nicht nötig – dennoch bieten einige Einstiegs-Sender diesen Luxus schon serienmäßig.

Mit den beiden Kreuzknüppeln des Senders bedienen wir die drei wichtigsten Funktionen Querruder, Höhen- und Seitenruder über drei Achsen. Es gibt aber auch Flugmodelle, bei denen keine Querruder eingebaut sind – für die Richtungssteuerung wird bei solchen Modellen nur das Seitenruder verwendet. Und es ist auch möglich, die Richtung nur mit den Querrudern zu steuern.

Grundsätzlich kann man nämlich die Flugrichtung eines Flächenmodells mit beiden Rudern bestimmen, ein koordiniertes Steuern beider Ruderfunktionen wäre die Krönung.

Viele preiswerte Einsteigermodelle werden nur über die Funktionen Seite, Höhe und Gas gesteuert, was die Bedienung vereinfacht und Kosten spart – zumindest rein mathematisch betrachtet. Zu den drei Hauptfunktionen kommt dann noch die Motorsteuerung als vierte Funktion.

Fliegen wir einen Elektrosegler, kann dessen Motor statt mit dem Kreuzknüppel auch bequem über einen Schalter ein- und ausgeschaltet werden. Nimmt man dafür einen sogenannten Dreistufenschalter (mit Mittelstellung), kann man auf Wunsch sogar mit Halbgas fliegen. Die Schaltfolge ist dann Stop – Halbgas – Vollgas. Bei vielen Sendern kann man dann die Halbgasposition so trimmen, dass man genug Vortrieb bekommt, um die Flughöhe zu halten.

 

 

Wie funktioniert ein Sender?

Die Elektronik des Senders schickt die Knüppelstellungen, die meist von Potentiometern (elektrisches Widerstandsbauelement) abgenommen werden, an den Prozessor weiter, der daraus Impulsbilder formt und diese heutzutage meist digital an das Hochfrequenz(HF)-Teil, den eigentlichen Sender, weiterleitet. Das HF-Teil bildet eine Signalkette, die im derzeit üblichen 2,4-GHz-Band in der Luft zum Modell übertragen wird.

Der Empfänger im Modell erkennt mit Hilfe seiner Antennen das an ihn adressierte Signal und wandelt es wieder in analoge Bewegungen der Servos um, die dann die Ruder bewegen.

Fernsteuerungen für Flugmodelle im 2,4-GHz-Band arbeiten mit sogenannten Frequenzsprungverfahren, bei denen das Nutzsignal nicht nur verschlüsselt, sondern auch noch auf wechselnden Frequenzen dem Empfänger mehrfach zugeführt wird. Das erhöht gegenüber einer festen Frequenzzuweisung wesentlich die Übertragungssicherheit, ein nicht zu vernachlässigender Sicherheitsaspekt.

Auf Grund der je nach Hersteller anders aufgebauten Übertragung sind die heutigen Fernsteuerungen nicht kompatibel zueinander, was bedeutet, dass Sender und Empfänger vom selben Hersteller kommen müssen.

Auf dem Bild sind drei verschiedene moderne 2,4-GHz-Empfänger zu sehen. Finden wir am Empfänger zwei Antennen, so sind diese im 90°-Winkel zueinander im Modell zu verlegen, um bestmögliche Empfangsverhältnisse zu erreichen. Generell dürfen die Antennen beim Verlegen nicht geknickt oder gequetscht werden.

 

Sender-Mode

Die Verwendung der vier Knüppelachsen ist generell in vier verschiedenen Belegungsmodi denkbar:

Flächenmodelle (Flugmodelle)

  • Mode 1 nutzt den linken Knüppel für das Seiten- und Höhenruder, den rechten Knüppel für das Querruder und Gas.
  • Mode 2 nutzt den linken Knüppel für Seite und Gas, den rechten für Quer und Höhe.
  • Mode 3 nutzt den linken Knüppel für Quer und Höhe, den rechten für Seite und Gas.
  • Mode 4 nutzt den linken Knüppel für Quer und Gas, den rechten für Seite und Höhe.

 

 

Helikopter

  • Mode 1 nutzt den linken Knüppel für die Hecksteuerung (Gier) und Nick, den rechten Knüppel für Roll und die Motorsteuerung (Pitch).
  • Mode 2 nutzt den linken Knüppel für die Hecksteuerung (Gier) und die Motorsteuerung (Pitch), den rechten für Roll und Nick.
  • Mode 3 nutzt den linken Knüppel für Roll und Nick, den rechten für die Hecksteuerung (Gier) und die Motorsteuerung (Pitch).
  • Mode 4 nutzt den linken Knüppel für Roll und die Motorsteuerung (Pitch), den rechten für die Hecksteuerung (Gier) und Nick.

 

Der uralte Streit, welcher Mode nun der richtige ist, wird nie generell beigelegt werden können, das muss jeder für sich selbst entscheiden. Als Einsteiger richtet man sich am besten nach dem Fluglehrer, der einem die ersten Schritte beibringt. Einen einmal gewählten und antrainierten Mode sollte man nicht mehr ändern, das bringt nur Verwirrung und zusätzlichen Umsatz beim Modellbauhändler. Alle vier Funktionen können mit sogenannten Trimmungen (setzt den Regler elektronisch auf null Wert) auf die gewünschte Mittelposition „getrimmt“ werden.

 

Hand oder Pult?

Es gibt zwei Grundbauformen für Sender: den Pult- und den Handsender. Auch hier ist jeder Pilot in der Entscheidung frei, was er lieber mag. Generell kann man sagen, dass Heliflieger eher einen Hand- und Seglerpiloten eher einen Pultsender nutzen. Reine Motorflächenflieger (Motorflugzeugmodelle) sind da nicht so wählerisch. Das Thema Pult- kontra Handsender ist eine reine Frage der Bequemlichkeit und Gewöhnung. Pultsender hängt man sich mit einem Gurt um den Hals und nimmt die verhältnismäßig langen Steuerknüppel zwischen Finger und Daumen,

Handsender werden mit den Daumen auf den recht kurzen Knüppeln bedient. Mit den „restlichen“ Fingern wird der Sender umfasst – weitere Schalter bzw. Schieber sind so angeordnet, dass sie mit Zeige- und Mittelfinger erreichbar sind. Übrigens gibt es für die meisten Handsender auch Pulte.

 

Welches Übertragungsverfahren?

Zur Steuerung von Flugmodellen werden Sender angeboten, die im Infrarot-Bereich oder in den Frequenzbereichen 27, 35 und 40 MHz sowie im 2,4-GHz-Bereich arbeiten. Von Infrarot- (IR) und 27-MHz-Sendern ist abzuraten, denn diese sind sehr störanfällig. IR-Anlagen sind zudem bei direktem Sonnenlicht nur bedingt einsetzbar und haben dann eine geringe Reichweite. Auf den Modellflugplätzen und bei Ebay werden derzeit 35- und 40-MHz-Anlagen sehr preisgünstig angeboten –ein Kauf ist aber nicht empfehlenswert, denn diese Anlagen gehören zu einer aussterbenden Spezies. Neben der bei weitem nicht so hohen Übertragungssicherheit (Kanaldoppelbelegung, heraushängende Drahtantennen am Modell, lange Teleskopantenne am Sender) sind diese Anlagen auch deutlich störanfälliger für elektrische Störimpulse, wie wir sie meist unbewusst in unseren Elektroflugmodellen selbst erzeugen. Die 2,4-GHz-Übertragungtechnik ist zukunftsorientiert, sehr sicher und in der Anwendung allen anderen Systemen überlegen.

Ohne darauf achten zu müssen, sind gegenseitige Störungen beim gleichzeitigen Betrieb mehrerer Sender ausgeschlossen. Moderne 2,4-GHz-Anlagen erkennt man an den nur ca. 14 cm kurzen Stummelantennen.

 

Dual Rate

An vielen Sendern finden wir eine mit Dual Rate bezeichnete Funktion, die entweder über einen Schalter bedient wird und vom Hersteller schon eingestellt ist oder an Computersendern über die Programmiertasten in einem auf dem Display dargestellten Menü eingestellt werden kann. Mit dieser Funktion ist es möglich, die Größe der Ruderausschläge – je nach Funktionsumfang des Senders für alle Ruder gemeinsam oder für jedes Ruder einzeln – umzuschalten.

Mit den kleineren Ruderausschlägen reagiert das Modell deutlich ruhiger auf Steuervorgaben, was gerade für die ersten Flüge zu empfehlen ist. Mit größeren Ausschlägen wird das Modell agiler und die Steuerbefehle werden direkter umgesetzt.

 

Servo-Reverse

Mit dieser Funktion kann die Laufrichtung der Servos umgeschaltet werden, damit die Ruder sich in die richtige Richtung bewegen.

Bei einigen Sendern finden wir für diese Funktion pro Kanal/Servo (CH = Channel = Kanal) je einen Schalter auf dem Sender, bei Computersendern mit Display gibt es dafür einen Menüpunkt.

 

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