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Der "Kreisel": Wie funktioniert das?

Als kurze Begriffsbestimmung: ein "Autopilot" kann einen (vorher eingestellten) Kurs und Höhe automatisch halten. Ein "Kreisel" dient als Fluglagenstabilisierung in zwei verschiedenen Arten: einmal bringt er das Modell sofort in die horizontale Fluglage (HAL), zum anderen stabilisiert er die momentane Fluglage gegen Windeinflüsse (z.B. Fuzzy) beim Geradeaus- oder Landeanflug ohne zusätzliche Korrektur des Piloten.

Generell muß gesagt werden, daß Kreisel ("Autopilot") eine segensreiche Erfindung sind. Sie steigern die Sicherheit und vermeiden so manchen Absturz.

Im Normalbetrieb oder bei Flugtagen ist die Verwendung von Kreisel überaus Begrüßenswert. Ich hätte ihn dem Piloten gewünscht, der auf einem Flugtag beinahe meine Frau, mich und mein Modell nach dem Aufschlag getroffen hätte. Der Klumpen mit der Düse in der Mitte, der nach dem Aufschlag des Jets zwei Meter vor mir übrig blieb, flog einen einen Meter bei mir, über mein Modell, einen halben Meter am Kopf meiner Frau vorbei mitten ins Publikum und traf einen Zuschauer in den Rücken. Zum Glück (?) hatte der nur Prellungen davongetragen. Wenn man die Geschwindigkeit eines Jets im Stechflug mit mindestens 120 km/h annimmt, so kann man sich die Wucht des Aufschlages von ca. 10kg vorstellen.

Entschiedener Gegner von Kreiseln bin ich, wenn es um Wettbewerbe geht. In der deutschen Meisterschaft (European Star-Cup) Klasse Semi-Scale werden zum Großteil von Spitzenpiloten (namentlich bekannt, da ich lange in F4C Wettbewerbe geflogen bin) Kreisel verwendet. Was soll nun der Punkterichter beurteilen: die Eleganz der Handbewegung, mit der der Kreisel am Sender aktiviert wird oder einen trotz Querwind mit den Wurstfingern präzise gesteuerten Geradeausflug? Bei Jetmodellen hat der Kreisel noch am ehesten seine Berechtigung. Aber das soll nicht mein Problem sein. Wenn alle Piloten einen Kreisel verwenden, hebt sich der Vorteil wieder auf. Was dann allerdings beim oder am Flug bewertet werden soll, ist für mich ein Rätsel. Bei Kreisel auf allen Achsen braucht der Pilot nur mehr die Figur zu steuern. Korrekturen wegen des lästigen Windes gehören der Vergangenheit an.

Verwendung: ein optischer Autopilot ist prädestiniert für Anfänger, Schleppflug, Segelflug. Der elektronische Kreisel findet seine vorwiegende Verwendung in Kunstflugmaschinen und bei jeder Art von Modellflug, bei denen es um präzise Figuren und den Ausgleich von Windeinflüssen geht. Sie müssen auch nicht bei Slow-Flyern auf einen Kreisel verzichten. Jede Firma hat einen Micro- oder Mini-Kreisel im Angebot.

Wer sich für eine nähere Erklärung der Technik eines Piezo-Kreisels interessiert, sollte sich den Auszug aus dem Artikel von Dieter Perkhuhn (erschienen im MFI) betreffend Kreisel hier durchlesen.

Hier einige Erzeugnisse, die für Flächenpiloten interessant sind:

OPTISCHER AUTOPILOT  < HAL 2100 >

Meines Wissens der einzige Autopilot, der auf optischer Basis arbeitet und für den Modellbereich erhältlich ist. Der Lebensretter für Ihr Flugmodell. Der HAL reagiert auf Hell/Dunkel in der Umgebung und nicht, wie manchmal angenommen, auf den Horizont. Daher wird er auch vor dunklem Hintergrund (hohe Bäume oder große Gebäude im Hintergrund beim Landeanflug) wirkungslos und manchmal sogar Modellschädigend, da er keinen Helligkeitsunterschied messen kann. Er versucht dann, aus dem dunklen (für ihn der Boden) herauszusteuern. Bei solch ungünstigen Situationen ist es ratsam, den HAL beim Landeanflug per Sender abzuschalten. Fliegt man hingegen z.B. vor einem Wald, so gibt es hier einen Kontrast zwischen Wald und Umgebungshelligkeit. Beim normalen Landeanflug kann er denn Helligkeitsunterschied zwischen Boden und Umgebung erkennen und steuert danach. Man kann auch auf Modellrettung hoffen, wenn man eine Begegnung der dritten Art (Stööööhrung) hat. Man schaltet einfach den Sender ab, worauf der HAL das Modell sofort in die Horizontale zurück steuert.

Der HAL steuert mittels des Optosensors über Höhen- und Querruder das Modell aus jeder Fluglage wieder in den Horizontalflug zurück. Sobald der Modellpilot selbst steuert, wird die Wirkung des HAL 2100 ausgeblendet. Lässt der Pilot den Steuerknüppel los, übernimmt der Autopilot die Steuerung (Stabilisierung) über die Längs- und Querachse. Über einen freien Kanal am Sender kann während des Fluges die Übersteuerung eingestellt werden oder die Aktivierung/Deaktivierung erfolgen. Unter normalen Bedingungen übernimmt der Autopilot auch den Start- bzw. Landevorgang, es ist lediglich eine Ausrichtung der Flugrichtung erforderlich. Auch hier der Tipp: beachten Sie auf das genaueste die Einbauhinweise der Hersteller. Speziell beim HAL muß auf störende Teile wie Fahrwerk, Auspuff, etc.  geachtet werden.

Technische Daten: Rücksteuerung der Längs- und Querachse · Übersteuerung ist von Sender aus mittels Zusatzkanal (von 0 - 100 %) regelbar · Umpolmöglichkeit der Längs- und Querachse · Einbau des Optosensors an der Rumpfober- oder Unterseite · Betriebsspannung 4 - 6 V · Stromaufnahme ca. 12 mA · Abmessungen der Elektronik 60 x 37 x 20 mm, Ø der Kamera 35 mm · Gewicht der Kamera 60 g · Steckersystem Graupner/Futaba kompatibel. 

Besonders geeignet für Anfänger, die unsicher sind oder sich an gehobeneren Modellen versuchen wollen. Einen Erfahrungsbericht über den HAL 2100 lesen Sie hier.

Erhältlich bei ELV-Elektronik (66.50 €) und Conrad-Elektronik (92,95  €)

< ELEKTRONISCHE AUTOPILOTEN >

AUSZUG AUS DEN FIRMENANGABEN:
Ikarus Modellflugsport hat speziell für den Einsatz in Flächenmodellen Kreiselsysteme entwickelt, um dort die Längs-, Quer- und oder Hochachse zu stabilisieren. Der Pilot steuert nur noch die für den Flug (Flugrichtung, Flugfigur, usw.) erforderlichen Ruderausschläge aber nicht mehr die durch Wettereinflüsse (Böen, Auf- und Abwind) zusätzlich erforderlichen Ruderbefehle. Der Anfänger muß nicht mehr auf das ideale Flugwetter (Windstille) warten, sondern findet fast immer Gelegenheit trotz böigem Wetter seine Übungsflüge zu absolvieren. Der Gyro verfügt erstmalig über eine automatische Ausblendung; bei Steuerknüppelmittelstellung ist die Festhaltekraft am größten und nimmt mit zunehmendem Ausschlag immer weiter ab. Ein weiterer Steuerkanal kann wahlweise genutzt werden um den Kreisel vom Sender ein oder auszuschalten bzw. jede beliebige Intensität des Gyros einzustellen.

Hinweis: Mit dem Trio-Gyro kann man Quer-, Seiten- UND Höhenruder ansteuern und stabilisieren.

AUSZUG AUS DEN FIRMENANGABEN:
2 EIN- und Ausgänge, z.B. für Querruder, keine Mischfunktion geht verloren, bei Butterfly/Flaperon keine Ausblendung, daher auch beim Landen voll stabilisiert. 2 Umpolschalter für problemlosen Einbau (Plug&Fly), kein Servozittern, arbeitet auch an PCM-Empfängern. Erhöhte Empfindlichkeit, zusätzlicher Ausgang für direkten Anschluss eines weiteren Kreisels zur gleichzeitigen Regelung der Empfindlichkeit. Automatische Ausblendung (D.G.M.) für optimales „Knüppelgefühl“. „Feel the difference“. Der Flächenkreisel der deutschen Jet-Piloten bei der WM im Zeltweg –Mannschaftsweltmeister.