Motorlaufzeit (Flugzeit)
mittlerer Motorstom
Akkukapazität berechnen
Akkubelastung berechnen (C-Rate)
Flächenbelastung
Mindestgeschwindigkeit eines Modell’s
Fluggeschwindigkeit
Umfangsgeschwindigkeit eines Propellers
bohren, drehen, fräsen
Schnittgeschwindigkeit (bohren, drehen)
Motorlaufzeit (mindestens)
Wie lange kann ich mit meinem neuen Modell mindestens fliegen, diese Frage stellt sich jeder Pilot vor dem Jungfernflug, damit er seinen Timer entsprechend setzen kann. Messe dazu den Strom bei Vollgas.
Das ist auch schon deshalb wichtig, damit du weißt, ob der Motor und der Regler richtig dimensioniert sind oder ob du evtl. einen kleineren Propeller montieren musst, um den Strom zu senken.
Die 80% der Akkuskapazität sind schon in der Formel enthalten, damit du den Akku nicht zu tief entlädst.
Nach dem Jungfernflug kannst du den mittleren Motorstrom berechnet (nächste Formel), und ihn in diese Formel einsetzen, dann hast du deine reale Flugzeit.
Hast du einen telemetriefähigen Sender, kannst du eine Spannungsüberwachung einbauen und dir einen Alarm (3,5V/Zelle * Anzahl der Zellen) setzen, so bist du immer auf der sicheren Seite und kannst, unabhängig von deinem Flugstiel die max. mögliche Flugzeit herausholen. Viele Piloten nutzen die entnommenen Kapazität als Alarmschwelle, davon rate ich dir aber ab, da in der kalten Jahreszeit der Akku nicht seine volle Kapazität zur Verfügung stellen kann und damit die Flugzeit sich verkürzt.
mittlerer Motorstom
Nach dem Flug kannst du deinen mittleren Motorstrom berechnen. Notiere dir dazu deine Motorlaufzeit und die verbrauchte Kapazität.
Bsp: Akku mit 2.200mAh (sind 2,2Ah) in einem Modell, das bei Vollgas 44A zieht
2,2Ah * 60min * 0,8 / 44A = 2,4 Min = 2:24Min (0,4min*60=24s)
Umrechnung Minuten (dezimal) –> Sekunden: 0,4min * 60s = 24s
Umrechnung Sekunden –> Minuten (dezimal): 24s / 60s = 0,4min
Akkukapazität (über Ladekapazität) berechnen
Akkus altern mit der Zeit. Stellst du dir die Frage, wieviel Kapazität dein Akku tatsächlich noch hat, kannst du es wie folgt annähernd berechnen.
Bsp: Akku hat noch 25% und es werden
1500mAh nachgeladen bis der Akku voll ist,
das entspricht 75% (100% – 25% = 75%),
dann gilt: 1500mAh / 0,75 = 2000mAh
hat der Akku dann an tatsächlicher Kapazität
Akkubelastung (C-Rate) berechnen
Ist dein Akku nach dem Flug sehr warm, stellen sich 2 Fragen:
Liegt es an der fehlenden Kühlung oder überlastest du deinen Akku oder trifft vielleicht sogar beides zu.
Die Akkus werden mit einer C-Rate ausgewiesen, aber mit welcher C-Rate belastest du eigentlich deinen Akku. In die untere Formel kannst du 2 C-Raten berechnen, die bei Vollgas und die mit dem mittleren Motorstom von deinem Flug. Dann hast du einen guten Anhaltspunkt um zu entscheiden, ob du lieber einen Akku mit höherer C-Rate einsetzt oder die Kühlung in deinem Modell verbesserst.
Flächenbelastung
Die Flächenbelastung ist bei vielen Modellen schon angegeben. Falls nicht, kannst du sie auch selbst berechnen. Der Tragflächeninhalt ist meistens angegeben und dein Abfluggewicht kannst du ja selbst auswiegen. Hast du keine Angabe zu deinem Flächeninhalt, kannst du ihn auch annähernd selbst bestimmen, indem du deine Fläche in Rechtecke und rechtwinklige Dreiecke aufteilst. Die Fläche der Rechtecke wird mit Seite * Höhe berechnet, beim rechtwinkligem Dreieck mit Seite * Höhe / 2.
Mindestgeschwindigkeit eines Modell’s
Du hast ein neues Modell gebaut. Der erste Start ist immer ein besonderer Moment, da man die Flugeigenschaften des Modells ja noch nicht kennt. Bei Motormodellen mit einem Fahrwerk ist es meist kein Problem, man beschleunigt so lange, bis das Modell von allein abhebt. Bei Seglern stellt sich die Frage, ob ein Handstart überhaupt möglich ist. In Videos erfährst du solche Informationen sehr oft, aber vielleicht interessiert es dich ja, wie schnell dein Modell mindestens fliegen muss, damit du keinen Strömungsabriß erleidest.
Hier ist die Formel dazu:
v(min)= 1,3 * Wurzel aus [Flächenbelastung] in (g/qdm) /0,6 in (m/s)
es gilt: 1 m/s = 3,6 km/h
Fluggeschwindigkeit (in km/h)
Jetz kenne ich zwar die Mindestgeschwindigkeit meines Modells, aber erreiche ich denn diese mit meinen eingebauten Komponenten auch? Auch das können wir berechnen, indem wir die theoretische Fluggeschwindigkeit unseres Modell berechnen. Messe dazu die tatsächliche Propellergeschwindigkeit. Die KV-Zahl der Motoren ist die Drehzahl ohne Last pro Volt. Du kannst die KV-Zahlen nutzen, solltest sie aber mit 0,8 multiplizieren, um eine reale Drehzahl zu erhalten. Die Akkuspannung schwankt ja zwischen 4,2V/Zelle bis 3,5V/Zelle. Für eine mittlere Geschwindigkeit kannst du 3,9V ansetzen.
Propellersteigung (Zoll) * 2,54 * Drehzahl * 60 / 100.000 = Fluggeschwindigkeit in km/
Bsp. Prop 11*7, Motor mit 1050kv und 3S Lipo
Drehzahl: 3S * 3,9V/Zelle = 11,7V * 1050kv = 12.285 U/min * 0,8 = 9.828 U/min
7 * 2,54 * 9.828 / 60 / 100 * 3,6 = 104 km/h
Rechnet man noch den Schlupf ein sind es nur noch: 104 km/h *0,8 = 84 km/h
Bei vollem Akku sind es 112 (89) km/h, bei halb leerem Akku 105-99 (84-79) km/h und bei 10,5V, also leerem Akku nur noch 94 (75) km/h. Die Werte in Klammern sind mit Schlupf gerechnet.
Umfangsgeschwindigkeit Vu (eines Propellers)
Das Verletzungsrisiko an einem drehenden Propeller soll man nicht unterschätzen. Hier die Formel dazu, wie schnell sich die Blattspitzen deines Propellers bewegen:
Vu = Pi * d * n d= Durchmesser, n=Drehzahl # Pi = 3,14
Bsp.: Propeller 10*8 an 9.828 rpm –> Vu = 3,14 * 10*2,54 * 9.828 (cm/min) / 100 / 60 (m/s) * 3,6 (km/h) = 130 m/s * 3,6 = 470 km/h
bohren, drehen, fräsen
Schnittgeschwindigkeit (V=12m/min werden empfohlen)
welche Drehzahl n bei welchem Durchmesser d
für V=12m/min gilt:
Beispiele:
d = 1mm ~ n = 4000rpm
d= 2mm ~ n= 2000rpm
d= 4mm ~ n= 1000rpm
d= 6mm ~ n= 650rpm
d= 8mm ~ n= 500 rpm
d= 10mm ~ n= 400rpm