Kleine Einführung in die Fernsteuertechnik und Ladetechnik

Inhaltsverzeichnis

1.   Stromversorgung
2.   Laden von Empfänger- und Senderakku
3.   Stromleitungen und Schalter
4.   Handsender
5.   Empfänger
6.   Frequenzen und Quarze
7.   Antennen
8.   Servos

1. Stromversorgung im Handsender und im Modell

Fangen wir zunächst einmal mit so einfachen Sachen wie dem Strom an. Damit wir nicht ständig in irgendeinem Laden Batterien kaufen müssen, benutzen wir Modellflieger natürlich Akkus . Die Akkus geben dem Handsender und euerem Modell den lebenswichtigen Strom, ohne den nun mal nichts geht. Wir verwenden seit vielen Jahren erfolgreich die Nickel-Cadmium-Akkus oder seit neuestem die Nickel-Hydrid-Akkus . Beide Akkusorten geben nicht wie eine normale Einwegbatterie 1,5 Volt ab, sondern nur 1,2 Volt.
Die Elektronik im Flugmodell benötigt zum Funktionieren immer eine Spannung von 4,8 Volt. Wir erhalten diese Spannung von 4,8 Volt durch Verwendung von 4 Einzelakkuzellen. Sie werden zu einem so genannten Akkupack verbunden.

Die Abbildung zeigt eine typische Empfänger Akkuzelle

Typische Empfänger- Akkupacks

Die Stromversorgung im Handsender erfolgt mit Akkupacks von 8 Zellen. Auf den Akkuzellen steht immer eine Zahl, die sogenannte Kapazität . Je höher die Zahl ist, desto mehr Energie kann die Zelle speichern. Leider ist mit höherer Kapazität auch ein höheres Gewicht verbunden.
Alle Akkus im Modellflug müssen eine besondere Pflege erhalten !!! Sie sind die Überlebensgarantie der Modelle und können beim Ausfall schwere Abstürze oder Unfälle verursachen !!!

Einbauhinweis von Akkus im Modell:

da die Akkus relativ schwer sind, müssen die Akkus gut im Modell verstaut werden. Wir umwickeln die Akkupacks immer mit Schaumstoff und verstauen keine empfindlichen Sachen im Bereich vor dem Akkupack. Bei einem Absturz rast der Akkupack mit Gewalt in Richtung Rumpfspitze und zerschlägt alles, was sich auf seinem Weg befindet.

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2. Laden von Empfänger- und Senderakku

Wie lade ich meine Akkus richtig ? Ladung der Akkus mit einem Ladegerät ohne automatische Abschaltautomatik: Ein handelsübliches Modell-Ladegerät hat mehrere Ausgänge. Diese Ausgänge sind z.B. mit 140 mA ( = 140 Milliampere ) beschriftet. Man rechnet nach der Faustformel: Kapazität geteilt durch 10 = Ladestrom . Beispiel: auf den Akkuzellen steht die Kapazität von 700 mAh Der Ladestrom ist also 70 mA Wir suchen uns den nächsten Wert auf dem Ladegerät, z.B. 60 mA. Diese Art der Ladung heißt Normalladung . Wir laden ca. 14 Stunden lang, wenn die Akkus ganz leer waren - ansonsten genügt eine entsprechende Zeit darunter.Mit der Normalladung werden die Akkus nicht beschädigt oder überladen, selbst wenn wir sie mal am Ladegerät vergessen !!!

Ladung der Akkus bei Ladegeräten mit automatischer Abschaltautomatik: Ladegeräte mit Abschaltautomatik erkennen es, wenn der Akku voll geladen ist. Deshalb brauchen wir hier nicht auf die Ladezeit zu achten. Auch werden beim Laden halb voller Akkus, was nach dem Fliegen ja meist der Fall ist, die Akkus nicht überladen. Bei vielen der Automatikladegeräte kann man die Akkus vor dem Laden noch komplett Entladen lassen. Alles kann dieses Ladegerät jedoch nicht automatisch. So müssen wir ein paar Grundeinstellungen vor dem Anschluss der Akkus am Ladegerät vornehmen: Einstellen der Akkuspannung: Hier müssen wir die Anzahl der zu ladenen Zellen angeben Im Normalfall hat der Empfängerakku 4 Zellen, das entspricht einer Spannung von 4,8 Volt und der Senderakku 8 Zellen einer Spannung von 9,6 Volt.

Einstellen der Akkukapazität: Hier geben wir an wie viel Kapazität (Ah: Amperestunden) unser Akku hat. Diese Angabe findet ihr auf dem Akku und wird meist in mAh angegeben. Wenn ihr also einen 1800 mAh Akku habt sind das in Ah genau 1,8 Ah. Ihr findet aber leider nicht immer genau die richtige Einstellung auf unserem Ladegerät. In diesem Fall müsst ihr die nächst größere Kapazität, also 2,0 Ah, wählen. Neben diesen Schaltern findet ihr zusätzlich eine Angabe der Ladezeit in Stunden (h), dies gilt aber nur für den Fall, wenn ihr einen ganz leeren Akku an dem Ladegerät anschließt. Laden und Entladen: Hier könnt ihr angeben ob ihr nur Laden (­) oder vor dem Laden Entladen (­)möchtet. Eure Akkus halten am längsten, wenn ihr sie alle 5 mal Fliegen vor dem Laden entladet. Es wird nämlich so eine Verringerung der Akkukapazität (Memory- Effekt) verhindert.   Ladekontrollleuchten: Hier bekommt ihr angezeigt was das Ladegerät gerade macht. · Grüne Lampe leuchtet: Ladegerät bereit aber kein Akku angeschlossen · Rote Lampe Leuchtet: Akku wird geladen · Gelbe Lampe Leuchtet: Akku ist fertig geladen · Gelbe Lampe blinkt: Akku wird entladen

Wichtiger Hinweis: Die meisten Sender haben eine Diode an der Ladebuchse, die verhindern soll, dass der Akku über die Ladebuche Kurzgeschlossen werden kann. Leider verhindert diese Diode aber auch, dass das Ladergerät den Akku nicht auf seinen Ladezustand hin (also wie voll der Akku schon ist) durch-messen kann. Die Diode muss also beim Laden mit einem Automatikladegerät gebrückt werden. Dieses geschieht bei Graupner mit einem Jumper. Ist dieser Jumper aufgesteckt ist die Diode gebrückt. Ganz Wichtig ist aber jetzt, dass die beiden Pole der Ladebuchse niemals zusammen kommen, sonst qualmt es und der Sender ist hin. Aber keine Panik, wenn ihr erst das Ladekabel in das Ladegerät einsteckt und anschließend erst in den Sender kann dies nicht passieren.

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3. Stromleitungen und Schalter

Damit der kostbare Strom auch an den Verbrauchern ankommt, müssen wir für eine zuverlässige Leitung sorgen. Dazu gehört auch ein sicherer Schalter, welchen es im Handel kombiniert mit einer Ladebuchse gibt. Diese Schalter sind schmutzgeschützt und versagen auch nicht bei starken Vibrationen, z.B. durch den Antrieb. Die Leitungen müssen so im Modell verlegt werden, dass möglichst kurze Kabellängen verwendet werden können. Unnötig lange Kabel verursachen Verluste und können die Störanfälligkeit des Empfängers erhöhen. Weiterhin müssen wir beim Verlegen der Kabel sehr darauf achten, das sich Kabel nicht durchscheuern können und sich nirgends verheddern können. Es gibt nämlich im Modell sich drehende offene Teile (z. B. an den Servos).

So sieht ein Kombi- Schalter / Ladekabel aus. Hier ist deutlich das dritte Kabel zum Laden erkennbar.

Ein Servoverlängerungskabel. Es hat drei Adern: rot = plus Pol schwarz = minus Pol weiß bzw. gelb = Impuls

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4. Handsender

Zur Zeit gibt es derartig viele verschiedene Fernsteuersender am Markt, dass ein Anfänger leicht den Überblick verlieren kann. Bereits Einsteigeranlagen um 150 - 200 Euro besitzen viele Möglichkeiten, die eine Programmierung erfordern. Welche nun wirklich für einen geeignet ist, können euch unsere Jugendleiter sagen.
Einige moderne Handsender können auf die Möglichkeit des Lehrer-Schüler Betriebs aufgerüstet werden. Deshalb sollte man ein Modell wählen, welches kompatibel mit eventuellen Lehrersendern im Verein ist. Die meisten unserer Jugendleiter der Pampersflieger benutzten Graupner Fernsteuerungen. Außerdem können einem die Modellflieger-Kollegen dann mit der Programmierung weiterhelfen.
Wie viel Speicher oder welche Möglichkeiten der einzelne Sender hat, ist am Anfang ehr Nebensache. Für ein Anfänger-Flugmodell nutzt man sowieso die wenigsten Möglichkeiten.

Was macht denn nun so ein Handsender?
Am Sender befinden sich immer 2 Knüppel und diverse Kippschalter, Knöpfe und Schieber. Das sind die sogenannten Geber, welche die Befehle der menschlichen Hand an den Prozessor im Sender weiterleiten. Die ganzen umgewandelten Befehle werden in eine Signalkette gewandelt und ..... Bevor es jetzt zu technisch wird, sei nur soviel gesagt: Die Steuersignale werden über die Antenne des Senders in alle Richtungen abgestrahlt und hoffentlich von deinem Modell fehlerfrei empfangen. Wie die Technik der Übertragung funktioniert, lest in Kapitel 6 nach.

Welcher Pflege bedarf ein Handsender?
Es gilt wie schon oben gesagt eine genaue Kontrolle der eingebauten Akkus. Zwar haben die meisten Sender einen Akkuwächter, die mit einem Signal warnen, wenn die Spannung zu niedrig wird. Dies sagt aber nichts über das Allgemeinbefinden des Akkus aus. Deshalb wendet euch in Sachen Akkupflege immer an eure Jugendleiter.
Von Zeit zu Zeit muss man noch die Schraube, mit der Elektronik elektrisch verbunden wird und den Antennenfuß kontrollieren, der die Antenne stützt. Diese Verbindungselemente oxidieren manchmal und es wird nicht mehr mit voller Abstrahlungsleistung gesendet.
Eine angeknickte oder beschädigte Antenne muss immer ausgetauscht werden. Flicken geht nicht!

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5. Empfänger

Der Empfänger ist das empfindlichste Teil in einem Flugmodell. Er muss deshalb gut gegen Erschütterung und Stöße geschützt werden. Wir umwickeln die Empfänger immer mit ganz weichem Schaumstoff und verstauen ihn dann so im Modell, dass er sich nicht lösen kann. Eine weitere Möglichkeit der Befestigung ist ein doppelseitiges Klebeband aus ausreichend schwingungsdämpfendem Schaumstoff. In den Empfänger wird ein Quarz gesteckt, welcher immer die gleiche Kanalnummer wie der Quarz im Sender haben muss. Dieser Quarz kann schon durch herabfallen auf den Fußboden beschädigt werden, und darf nicht weiter verwendet werden. Aus dem Empfänger kommt dann noch die Antenne, über die ihr in Kapitel 7 mehr erfahrt. Der Empfänger im Modell hat die Aufgabe, genau die Befehle, welche von deinen Händen kommen, wieder zurückzuverwandeln. Das ist keine leichte Aufgabe. Es sind nämlich nicht nur deine Signale unterwegs, sondern auch noch die von deinen Vereinskameraden. Außerdem haben wir noch diverse Radiostationen, Richtfunk, Mobilfunk usw. Diesen ganzen Salat muss der Empfänger auseinander halten und wie Aschenputtel nur die Guten ins Töpfchen aussortieren. Dies muss außerdem auch noch so schnell gehen, dass wir keine Verzögerung bemerken.
Ein Empfänger hat eine Steckerleiste, welche die Servostecker und den Stromversorgungsstecker aufnimmt. Je nach Modell und Hersteller haben die Empfänger von 2 - 12 Steckmöglichkeiten für die Servos. Dies bezeichnet man auch als die Kanalanzahl des Empfängers. Für ein normales Anfängermodell reicht ein Empfänger mit 5 Kanälen ( = 5 Kanalempfänger ) aus.

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6. Frequenzen und Quarze

Wir Modellflieger fliegen am liebsten in Gesellschaft. Das bedeutet, dass die Sender und Empfänger merken müssen, wer zu wem gehört. Die Signale gehen bei regen Flugbetrieb kunterbunt durcheinander. Trotzdem darf es nicht vorkommen, dass ich möglicherweise plötzlich ein anderes Modell am Himmel steuere oder sich die Sender gegenseitig stören. Im praktischen Flugbetrieb kommt es vor, dass über 10 Modelle gleichzeitig gesteuert werden.
Für uns Modellflieger sind mehrere Frequenzbereiche von der Post reserviert. Dadurch können uns irgendwelche Funker oder große Funksender nichts anhaben. Diese Frequenzbereiche werden durch Modell-Steuerquarze in viele kleine Teile aufgeteilt. Damit mein Empfänger meinen Sender in dem Signalgewirr herausfinden kann, bekommen beide die gleiche Quarznummer, welche wir Kanalnummer nennen. Es gibt dabei spezielle Senderquarze und spezielle Empfängerquarze. Diese dürfen niemals vertauscht werden, auch wenn sie die gleiche Kanalnummer tragen.
Auf einem Modellflugplatz muss man sehr genau darauf achten, dass niemals zwei Sender mit der gleichen Kanalnummer eingeschaltet werden. Die Folgen sind katastrophal, weil die betroffenen Modelle sich nicht mehr steuern lassen und natürlich abstürzen. Wir nennen dies Frequenzkontrolle. Es gibt die Frequenzkontrolle auf jedem Modellflugplatz und muss von jedem Piloten erlernt und genauestens eingehalten werden.
Den Frequenzbereich, der von der Post in Deutschland nur für die Modellflieger reserviert ist, nennen wir das 35 Megahertz-Band - kurz 35 MHz. Nur hier kann man sicher sein, das wir ungestört unsere Modelle anfunken können.
Die Kanalnummer gehen im 35 MHz-Band von 61 -80 und von 182 - 191. Damit haben wir insgesamt 30 freie Kanäle, welche gleichzeitig benutzt werden können.

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7. Antennen

Uns Modellflieger interessieren genau zwei Antennen. Die Senderantenne und die Empfängerantenne. Die Senderantenne schrauben wir vor dem Fliegen auf den Sender und ziehen den Antennenstab voll aus. Man kann sie von Zeit zu Zeit leicht ölen, damit sie immer gut rein und raus geht. Die Antenne des Senders hat eine feste Länge und ist drehbar oder nicht drehbar am Sender angebracht.

Wohin soll ich mit der Antenne zielen?
Obwohl die Signale des Senders über die Antenne in alle Richtungen abgestrahlt werden, ist die Stärke der Signale in Richtung der Antenne am schwächsten. Mit anderen Worten: man sollte niemals mit der Antenne auf sein fliegendes Modell zielen. Hat man also einen Sender mit drehbarem Antennenfuß, sollte man die Antenne nach links oder rechts kippen. Ist dies nicht möglich und ihr merkt, dass ihr Störungen habt dreht euch ein wenig, so dass die Antenne seitlich zum Modell liegt. Der Empfänger bekommt dann ein stärkeres Signal und so konnte schon manches Modell gerettet werden.

Die zweite Antenne ist die vom Empfänger. Sie ist ein weicher isolierter Draht von ca. 1 Meter Länge. Die Antenne wird im Modell so eingebaut, dass sie auf kürzestem Weg das Modell verlassen kann. Man spannt sie ähnlich einer Wäscheleine außen am Modell leicht mit einem Gummiband, oder klebt sie mit Tesaband außen aufs Modell. Die Empfängerantenne hält nicht viel aus und kann leicht kaputt gehen. Gefährlich sind Bruchstellen im Draht, die man durch die Plastikisolierung noch gar nicht bemerkt. Es tritt dann ein sogenanntes Reichweitenproblem ein. Während das Modell noch nahe am Piloten fliegt, funktioniert alles einwandfrei. Wird der Abstand größer, kann das Modell plötzlich nicht mehr gesteuert werden und stürzt ab.
Feststellen könnt ihr solche Fehler indem ihr einen Reichweitentest vornehmt.
Dazu lasst ihr die Senderantenne eingeschoben und ihr entfernt euch langsam von dem Modell. Alle 10 Meter solltet ihr dann mal die Ruder bewegen, um zu sehen ob der Empfänger noch etwas von euren Steuersignalen empfängt. Habt ihr Aussetzer bevor ihr ca. 80 Meter erreicht, ist etwas faul und ihr solltet auf keinen Fall so fliegen. Ach so, bei Elektro- oder Motormodellen solltet ihr beim Reichweitentest den Motor laufen lassen, denn dieser kann auch Störungen verursachen. Anzumerken ist noch, dass bei diesem Test natürlich nicht alle Fehler bemerkt werden können, deshalb ist es besser bei Störungen mal einen Jugendleiter anzusprechen.

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8. Servos

Servos werden in die Modelle eingebaut und setzen die Signale vom Empfänger in Bewegungen um. Ein Servo besteht aus mehreren Komponenten:
- Miniaturelektromotor
- Getriebe
- Steuerelektronik
- Positionsgeber
- Servoabtriebshebel
Der Motor wird von der Elektronik angesteuert und lässt ihn vorwärts oder rückwärts drehen. Die Drehung wird mit einem Miniaturzahnrad auf das Getriebe übertragen. Durch das Getriebe wird die Kraft des Motors verstärkt. Die Getriebe gibt es mit Metallzahnrädern oder preiswerter mit Kunststoffzahnrädern. Am Ende des letzten Getriebezahnrades wird der Servoabtriebshebel aufgesteckt und verschraubt. Der Abtriebshebel wird mit Drähten oder Bowdenzügen mit den Ruderflossen des Flugzeugs verbunden.

Welche Servos kaufe ich für meine Anfängermodelle?
Man besorgt sich Standardservos (von Robbe oder Graupner). Diese Sorte ist erschwinglich und hat für praktisch alle Einstiegsmodelle genügend Kraftreserven. Diese Servos können ca. 3 KG bei einer Servoabtriebshebellänge von 1 cm bewegen und haben ein Kunststoff-Getriebe. Der Preis liegt bei 10 - 15 Euro.

Servos mit Graupner Stecker

Welcher Servostecker darf es denn sein?
Es gibt zur Zeit leider immer noch verschiedene Steckersysteme. Die Hersteller sind jedoch gerade dabei, sich auf das sogenannte UNI-Stecksystem zu einigen. Beim Kauf der Servos sollte man auf jeden Fall den Empfänger dabei haben. Ansonsten kann man die teuren Adapterkabel erwerben. Bei Servos von Robbe oder Graupner gibt es jedoch hier keine Probleme. Lediglich ist bei der Verwendung von Robbe Servos auf Graupner Empfängern eine zusätzliche "Nase" am Stecher vorsichtig mit dem Messer zu entfernen.

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