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Segelschlepp

Das Schleppflugzeug

2- oder 3-Bein Fahrwerk  Die Schleppklinke Das Modell und der Antrieb

 


Arrow, Schlepper mit einem 10ccm 2-Takt Motor

 

 

Eine der wichtigsten Voraussetzungen für ein Motorflugmodell, dass zum Schleppen eingesetzt wird ist: Leistung, Leistung, und nochmals Leistung. Je mehr man davon hat um so besser. Trotzdem muss man noch einige andere Aspekte berücksichtigen damit man ein robustes, leistungsfähiges Schleppmodell sein eigenen nennen kann...

 

 

2- oder 3-Bein Fahrwerk 

 

    

 

Das Fahrwerk gewinnt an einem Schleppmodell einen noch wichtigeren Stellenwert als bei einem "normalen" Motorflugzeug. Im normalen Flugbetrieb kommt es in vielen Fällen weniger auf problemlose Landungen, oder ein robustes Fahrwerk an. Ein Kunstflugmodell zum Beispiel will geflogen werden, da mag es in vielen Fällen keine Rolle spielen, dass das Fahrwerk relativ fragil ist und gerade noch stabil genug ist, um eine saubere Landung zu überstehen (z.B. bei F3A- Kunstflugmaschinen  wie sie vor allem bis 2006 geflogen wurden). Wenn an einem Trainiermodell das Drahtfahrwerk nach einer harten Landung wieder "in Form" gebogen werden muss, ist das auch nicht so schlimm.

Ein Schleppmodell hingegen zeichnet sich durch ein robustes Fahrwerk aus. Nur damit ist gewährleistet, dass bei den vielen Landungen, bei denen immer mal eine etwa "unglücklich" ausfallen kann, der weitere Schleppbetrieb trotzdem weiter gehen kann. Die Anforderungen können auf ein paar Punkte reduziert werden:

  • Das Modell muss beim Starten spurtreu sein und darf keine Tendenzen bezüglich unerwartendem Ausbrechen zeigen
  • Robustheit, auch eine härtere Landung muss klaglos hingenommen werden können
  • Das Modell darf sich bei der Landung nicht ständig überschlagen

Was heisst das nun aber genau?

 

Viele Modellflieger geben aus obigen Gründen dem klassischen 2-Bein Fahrwerk mit Heckrad den Vorzug. So eine Piper wie links eine zu sehen ist, stellt geradezu den Klassiker bei den Schleppmodellen dar. Das robuste Hauptfahrwerk kann unsaubere Landungen gut wegstecken.

Nachteilig ist aber, dass manche Modelle beim Starten ein aktives Gegensteuern erfordern, um seitliches Ausbrechen zu verhindern (mit einem angehängten Segler kann das schnell einmal kritisch werden). Auch ist immer wieder zu beobachten das Schlepper bei denen das Hauptfahrwerk zu nahe am Schwerpunkt montiert ist, nach dem Aufsetzten dazu neigen einen "Kopfstand zu machen". Schäden entstehen dabei kaum, aber es ist sehr lästig, wenn der Schlepppilot immer wieder die Piste blockiert bis er das Modell weggezogen hat und den Motor wieder gestartet ist...
Natürlich heisst das nicht, dass Schlepper mit 2-Bein Fahrwerk nicht geeignet sind, im Gegenteil. Wenn sie einen guten Geradeauslauf beim Starten aufweisen, und nur kleine Korrekturen in dieser Phase erfordern, und bei der Landung nicht ständig einen "Kopfstand" machen möchten, sind sie ideal. Nicht umsonst haben Modell von "Piper", oder "Bellanca" bei den Schlepper einen beachtlichen Anteil.

 

3-Bein- Fahrwerke haben einen schlechteren Ruf bei Schleppmodellen. Das liegt daran, dass Landungen bei denen zu steil aufgesetzt wird, die Gefahr besteht das relativ empfindliche Bugfahrwerk "auszuhebeln". Diese Einstellung ist weit verbreitet, obwohl ein solches Fahrwerk bei Start und Landung viel spurtreuer ist und kaum die Gefahr eines "Kopfstandes" besteht.
Bei kleineren Schlepper bis etwa 1.5m Spannweite findet man beide Varianten gleich häufig, wenn nicht sogar das 3-Bein Fahrwerk häuffiger, da vielfach Trainiermodelle dazu "verdonnert werden", den Schlepper zu spielen...
Die Erfahrung zeigt, dass bei grösseren Maschinen die Landeeigenschaften ein wesentlicher Faktor ist, ob eine Modell mit einem 3-Bein Fahrwerk auf Dauer robust genug ist für den Schleppbetrieb ist. Vorausgesetzt ein Modell kann mit geringer, Geschwindigkeit problemlos gelandet werden, also kein unerwartetes Abschmieren zu befürchten ist, dann ist auch ein 3-Bein-Fahrwerk kein Problem.
Modelle die mit höherer Geschwindigkeit gelandet werden müssen, weil sie wegen eines grossen Motors etwas zu schwer sind, eignen sich nicht für ein "3-Bein", die Gefahr dass das Bugrad bei einer unsauberen, schnellen Landung immer wieder einmal beschädigt wird, stört den Schleppbetrieb so sehr, dass solche Modell kaum über längere Zeit eingesetzt werden. Aber auch mit einem 2-Bein- Fahrwerk stösst man bald einmal an die Grenzen. Denn eine tiefe Landegeschwindigkeit ist kaum zu überbieten bei einem Schleppmodell...

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Die Schleppklinke 

Eigentlich könnte man an jedes Modell, das einen genügend starken Motor hat einfach eine Schnur anbinden und den Segler mit einem kleinen Klettverschluss am anderen Ende "einhängen". Wenn man genügend hoch ist macht der Segler einfach ein paar abrupte Manöver und reisst sich dank dem Klettverschluss vom Seil los. Das funktioniert bei kleinen/leichten Seglern (max. etwa 0.5kg...) wirklich gut.

Sobald aber die Segler grösser werden muss zumindest im Segler eine Klinke eingebaut werden, am Schlepper ist eine Klinke nur Luxus meinen viele... Mann muss sich bei dieser Haltung aber bewusst sein, dass man als Schlepppilot auf gedeih und verderben dem Segler ausgeliefert ist. Wenn die Seglerklinke versagt..., verliert man vielfach auch das eigene Schleppmodell! Darum ist eine zuverlässige Klinke in einem Schlepper etwas vom wichtigsten, neben ein paar anderen Gegebenheiten.

      

Die Position der Schleppklinke

Bei den Schleppflugzeugen der Manntragenden Zunft ist es einfach, das Seil wird immer am Rumpfende des Schleppflugzeuges eingeklinkt, oder dort von einer Seilwinde abgespult (siehe Bild oben, blauer Kreis). Das ist aber nur möglich, weil der Segelflugpilot seine Position hier dem Schlepper genügend genau einhalten kann (wenn nicht kommt es schnell einmal zu Unfällen...). Ein Segelflugzeug kann ohne Probleme das Heck des voraus fliegenden Schlepper anheben, oder nach unten drücken. Wenn dann nicht schnellstens der Segler seine Position korrigiert, oder der Schlepppilot das Seil kappt, ist ein Unfall des ganzen Schleppgespanns nicht mehr weit...

Da mit ferngesteuerten Modellen die Position des Segelflugzeuges zum Schlepper, niemals so genau eingehalten werden kann, muss die Klinke beim Schlepper anders angeordnet werden.
Ideal wäre es wenn das Seil direkt im so genannten Massenschwerpunkt des Schleppmodells eingehängt werden könnte. Dann wäre die Zugrichtung des Seils auf den Schlepper egal (Bilder rechts unten).

Für die Position der Schleppklinke ist es nicht unwesentlich ob man ein Hochdecker- oder ein Tiefdeckermodell fliegt. 

Da beim Modellschlepp der Segler IMMER höher fliegt als das Motormodell, verläuft die Schleppleine in einem bestimmten Winkel nach hinten oben zum Segler... (Bild unten)

Diesen Massenschwerpunkt kann man sich als Kugelgelenk vorstellen, an dem das Modell im Flug so zu sagen "aufgehängt" ist.
Je nach dem wo an einem Schlepper das Schleppseil eingeklinkt wird, kann sich eine grössere, oder kleinere Kraft entwickeln, welche die Nase des Schleppers nach oben ziehen, oder nach unten drücken will.

Im rechten Bild oben, verläuft der Zug des Seils genau durch den Massenschwerpunkt; hier wirken neben der Zugkraft keine weiteren Einflüsse auf den Schlepper. Ganz im Gegensatz zum linken Bild; hier verursacht der zum Massenschwerpunkt versetzte Seilzug ein Moment mit dem die Nase des Schleppers nach oben gezogen wird, das Modell will dadurch also immer etwas nach oben Wegsteigen.

Je nach dem wo die Klinke montiert ist, oder wie der Winkel des Schleppseils zum Rumpf gerade ausfällt, wirken neben der Zugkraft weitere Kräfte auf das Modell:
  • Im oberen Bild resultiert auf das Motorflugmodell eine Kraft, welche die Nase des Schleppers nach oben ziehen will.
  • Im mittleren Bild ist die Schleppkupplung gleich hinter dem Flügel eingebaut. Bei gleichem Zugwinkel wie im oberen Bild wirken hier keine zusätzliche Momente, da die Leine in der Verlängerung, genau durch den Massenschwerpunkt verläuft.
  • Im unteren Bild ist die Schleppkupplung noch immer hinter dem Flügel. Der Zugwinkel hat sich aber vergrössert, entweder dadurch dass der Segler höher gestiegen ist, oder weil der Schlepper zum Steigen einen grösseren Anstellwinkel benötigt. Hier entsteht jetzt ein Moment das die Nase des Schleppers nach unten drücken will, der Schlepper will also nach "unten wegtauchen".

In diesen Beispielen haben wir jetzt nur Hochdecker betrachtet. Wie sieht das jetzt aber bei einem Tiefdeckermodell aus? Am Beispiel meines CalMod one möchte ich das zeigen:

Hier habe ich die Schleppkupplung so anzuordnen versucht, dass der Seilzug in den meisten Fällen in etwa durch den Massenschwerpunkt verläuft. Aber je nach Seilwinkel wird ein Moment entstehen, dass die Nase nach oben oder unten ziehen wird (Bild oben rechts).
Bei Tiefdeckermodellen ist die Lage der Klinke in der Regel nur eingeschränkt zu variieren, da hier noch eine Kabinenhaube "im Weg sein" kann. Je nach Rumpfhöhe und Flügelposition kann das zu sehr ungünstigen Hebelverhältnissen am Modell führen (für den Schleppbetrieb).

Bei einem Tiefdecker- Schleppmodell gibt es aber eine Möglichkeit das zu verbessern, indem man wie links zu sehen ist mit der Schleppleine nicht direkt an der Klinke einhängt. Die Leine wird für den Schlepper am Ende in zwei Stränge getrennt, die zuerst durch beidseitig des Rumpfes montierte Ösen hindurchgeführt werden, bevor man sie bei der Klinke einhängt. Diese Ösen sollten möglichst nahe am vermuteten Massenschwerpunkt liegen, so entstehen nur minimale störende Momente für das Schleppermodell.

Wie man sieht treten in jedem Fall Kräfte auf, die den Steigwinkel des Motorflugzeuges verändern möchten. Die Frage ist jetzt was ist der beste Kompromiss? Soll eher dazu tendiert werden, dass der Schlepper leicht zum "aufbäumen neigt", oder doch besser dazu neigt die Nase runter zu nehmen?
Solange dieses Momente nicht zu gross werden, können sie sehr leicht ausgesteuert werden. Beim Starten des Schleppzuges spielen sie kaum eine Rolle, da zu diesem Zeitpunkt die Piloten die Lage von Segler und Schlepper am besten beurteilen können. Erst mit grösserer Höhe und Distanz gewinnen diese Faktoren immer mehr an Einfluss.
Ich persönlich tendiere dazu, die Kupplung so anzulegen das die Nase des Schleppers eher etwas nach unten gedrückt wird. Da in den meisten Fällen starke Motoren montiert sind, neigt ein Schlepper bei Vollgas meistens dazu immer mehr "in den Himmel zu steigen". Wenn der Segler eines Schleppzuges am Schlepper die Nase etwas nach unten drücken will, ist die Gefahr das man in grosser Höhe zu langsam fliegt kleiner. Auch neigt man als Schlepppilot dazu in der Kurve zu viel zu ziehen und so Fahrt zu verlieren. Auch hier wirkt ein "negatives" Moment unterstützend.
Das muss aber von jedem Piloten selbst ausprobiert werden. Solange diese Momente nicht zu gross werden kann man mit beiden Möglichkeiten gut zu Rande kommen.

 

Die Klinke


Klinke des CalMod one		 Um das Seil einhängen zu können wird eine Klinke benötigt, sofern man das Seil nicht am Modell selbst festbinden will. So eine Klinke kann auf vielfältige weise Art und Weise gebaut werden. Im Wesentliche beruhen sie meistens darauf, dass ein Stift von einem Servo beim Ein- und Ausklinken bewegt wird und so die Klinke öffnet oder schliesst.

Ob der Grundkörper jetzt, wie hier rechts zu sehen ist, unter Verwendung einer gekauften Kunststoffklinke realisiert wird, oder mit Hartholzstück, Kunststoff, oder in einem Metallteil, das ist unerheblich.

  • Wichtig ist, dass die Klinke gut verankert ist im Rumpf der Schleppmaschine!

  • Wichtiger ist, dass man ein starkes Servo für die Klinkenbetätigung einsetzt!

  • Wichtig ist, dass man am Servo die Anlenkung am innersten Loch des Ruderarmes einhängt, um die maximale Kraft für das Ausklinken zur Verfügung zu haben. Auch sollten man den Servoweg nicht elektronisch begrenzen

  • Wichtig ist, dass das Klinkenservo gut abgestützt ist, damit es sich beim Ausklinken unter grosser Last nicht losreissen kann

  • Empfehlenswert ist, wenn die Klinke (Servo) so stark ist, dass sie auch noch zuverlässig öffnet, wenn mit dem Abfluggewicht des Schleppers am Seil gezogen wird!

 

Vor allem die Berücksichtigung des letzten Punktes kann einem so manchen Verlust eines Schleppermodells vermeiden. Ich habe es schon mehr als einmal erleben müssen, dass der Schlepper auch nicht mehr ausklinken konnte, nach dem der Segler unkontrollierbar wurde (als etwas gebrochen ist z.B.) und dann beide Modell in ein Feld stürzten. In einem Fall funktionierten beide Klinken anschliessend wieder ohne Probleme (auch nach der "katastrophalen Bruchlandung")... nur sobald man beim Segler oder Schlepper etwas fester am Seil zog und dann zu klinken versuchte, ging gar nichts mehr... 

Rechts ist die Einbausituation am Beispiel meines CalMod one gezeigt. Hier ist es ein 5kg/cm Servo das die Klinke betätigt. Das Servobrettchen ist nach oben mit einem Streifen aus 4mm Flugzeugsperrholz abgestützt.
Ein anderes Beispiel ist hier zu sehen. Das war die Schleppklinke meiner Gla Star. Diese Klinke war ein einfaches Drehteil, dass ich zwischen der Flügelsteckung und dem Frontfensterrahmen eingekeilt hatte. Ein Servo mit 6.5kg/cm (damals eines der stärksten in der Standardgrösse), sorget für eine sichere Funktionsweise.

Natürlich gibt es noch viele weitere Varianten, wie man eine Klinke realisieren kann. Wenn man sich die oben aufgeführten Punkte "vor Augen führt" sollte man eigentlich keine grösseren Probleme haben...

Egal was für einen Klinkentyp man wählt oder selbst baut. Es ist von Vorteil, wenn man damit auch dickere Seile mit einem Durchmesser von bis zu Ø 3-4mm einhängen kann, das erspart einem manchen Ärger, als wenn man noch ein Stück Nylon benötigt um eine Schlaufe einzubinden, die am eigenen Schlepper eingehängt werden muss…

Klinke des Arrow

  

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Das Modell und der Antrieb

Was für Motorflugmodelle sind jetzt geeignet um ein Segelflugzeug schleppen zu können? Sicher muss es genügend Leistungsreserven aufweisen. Ob es einen Verbrenner- oder Elektromotor besitzt ist unwesentlich. Wichtig ist, dass ein genügend grosser Leistungsüberschuss vorhanden ist. Als Anhaltspunkt schlage ich die ich die folgenden Regeln vor:

  • Wenn ein Motorflugzeug in einem konstanten Steigwinkel von ca. 45° Wegsteigen kann, dürfte ein halb so schwerer Segler gut zu schleppen sein.
  • Wenn ein Motorflugzeug nahezu senkrecht steigen kann, kann ein Segler der etwa gleich schwer ist noch gut geschleppt werden
  • Wenn ein Motorflugzeug endlos, senkrecht steigen kann, darf ein Segler deutlich schwerer sein als das Motorflugzeug selbst, wie viel muss man aber ausprobieren...

Die oben Regeln stimmen aber nur dann, wenn die Geschwindigkeiten von Schleppflugzeug und Segler in etwa ähnlich sind. Ein extremes Beispiel ist zum Beispiel ein "antiker Segler" wie eine Röhnlerche, die mit einem überpowerten, relativ schweren Zweckmodell gezogen werden soll. Entweder ist der Schlepper fast zu langsam zum fliegen, oder aber der Segler wird beinahe zerrissen bei zu hoher Geschwindigkeit.

Eine weitere ungünstige Konstellation ist ein Motorflugmodell das zuviel der Motorleistung selbst benötigt um überhaupt zu fliegen. Meine ehemalige Mighti Mouse ist dafür ein gutes Beispiel. Eigentlich konnte dieses 2.4m spannende Modell mit seinen 7.5 kg beinahe senkrecht steigen. Also müsste es eigentlich auch einen Segler von bis zu 7kg ziehen können...

In Realität aber war schon bei einem 4kg Segler das Limit erreicht. Der Grund war der, dass dieses Modelle wegen seines vollsymmetrischem Profils eine so hohe Fluggeschwindigkeit benötigte, das nur noch Verhältnis mässig wenig Leistung für den Segelschlepp selbst übrig blieb, trotz dem montierten ZG38 (Benzinmotor mit 38ccm).
Alleine war es ein schön zu fliegendes Modell mit erstaunlich neutralen Kunstflugeigenschaften. Als Schlepper aber denkbar ungeeignet, nicht zuletzt auch wegen der hohen Landegeschwindigkeit, trotz Landeklappen. Ohne Klappen wäre eine Landung gar nicht möglich gewesen, bzw. nur bei voller Ausnutzung der Platzlänge zum Rollen und vii......iel Gefühl, damit sie beim Abfangen nicht abschmierte...

Bei grösseren Modellen sind Landeklappen ein gutes Hilfsmittel. Neben den langsameren Landungen ist es auch möglich mit leicht gesetzten Klappen die Fluggeschwindigkeit zu drosseln, um filigrane, oder kleine leichte Segler nicht zu rasant auf Höhe zu befördern. Auch können voll gesetzte Landeklappen nach dem Ausklinken einen steileren, kontrollierten Abstieg ermöglichen um möglichst schnell wieder bereit zu sein für den nächsten Segelschlepp.

Die Grösse des Modell ist auch ein entscheidender Faktor. Natürlich kann man in ein relativ kleines, leichtes Motorflugmodell einen starken Motor einbauen, um so noch immer gute Flug- und Landeeigenschaften zu haben. Wenn nun aber entsprechend schwere und grosse Modelle geschleppt werden, solle man ein sehr gutes Auge haben, denn der grosse Segler ist gegen Ende des Schlepp's viel besser zu sehen als ein vergleichsweise kleines Schleppmodell. 
Darum ist bei einer gewissen Motorgrösse auch eine minimale Modellgrösse von Vorteil, ansonsten muss man immer wieder mal dem Seglerpiloten sagen: "Bitte klink doch aus, ich sehe meine Maschine kaum noch, so hoch wie wir sind", Antwort; "Was jetzt schon? Wir sind doch noch gar nicht so hoch...?"
Ein etwas grösseres Modell wird sich dann auch wieder bei der Landung auszahlen, weil es mit gleichem Motor sicher angenehmer/langsamer angeflogen werden kann.

Am Modell selbst sind auch noch einige Dinge die man sich überlegen sollte:

  • Ein grosser Kraftstofftank ermöglicht eine grössere Anzahl von Schlepp's
  • Bei grösseren Verbrennungsmotoren (so ab 20ccm), sollte man sich überlegen, ob man anstelle eines Methanol- Glühzünder- Motors nicht einen Benzinmotor einzusetzen sollte, da hier die Kosten für den Kraftstoff auf die Dauer deutlich geringer ausfallen...
  • Der Motor solle zuverlässig laufen
  • Die Möglichkeit das Tankniveau auch bei laufendem Motor kontrollieren zu können, ist von Vorteil. Oder aber man tastet sich vorsichtig an die mögliche Anzahl von Schlepp's heran, um immer noch eine Reserve zu haben, wenn man nach dem letzten Schlepp nicht gleich landen kann, weil gerade ein Segler im Endanflug ist...
  • Bei einem Elektro- Schlepper immer genügend Reserven einzuplanen um nicht unerwartet von einem Spannungseinbruch, wegen fast leeren Akkus, überrascht zu werden (kommt meistens im ungünstigsten Moment...)
  • Am Leitwerk sollte es keine grossen Vorsprünge, sperrige Ruderanlenkungen, oder Kanten haben, an denen sich die Schleppleine verfangen kann...

Den letzten Punkt musste ich zum Beispiel bei meiner ehemaligen Gla Star nachträglich Rechnung tragen da ich feststellt, dass sich die Leine, beim Abwerfen vor der Landung zum Beispiel, im Gestänge des Seitenruder. Servos verfangen konnte.

Am Seitenruder verhinderte ein Bügel, dass sich die Leine verfangen konnte in der offenen Anlenkung. Da das Seitenruder mit einer Ausgleichsfläche ausgerüstet war, habe ich diesen Schutzdorn eingeklebt. So hätte sich das Seil im Falle des Falles nur noch im ungünstigsten Fall an der Ruderfläche "einhacken können"...
Da ich den Tank bei der Gla Star nicht einsehen konnte, habe ich kurzerhand aussen am Rumpf ein gebogenes Glasrohr montiert. 
Das funktionierte wirklich gut. Auch waren die Motorvibrationen nie ein Problem. Das Rohr war ja nirgends fest montiert sondern elastisch in Kabeltüllen gelagert. Innen waren direkt die elastischen Kraftstoffschläuche aufgeschoben.
So hatte ich trotz des relativ kleinen Tankes jederzeit die Kontrolle über mein Tankniveau, ein Blick genügte...

 

 

 

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Letzte Aktualisierung: 01. November 2008        

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