Fallbeispiel: Minijets Stinger mit DS-51-AXI HDS und HET 700-68-1125kV

Um eine Enttäuschung durch unerwartetes Flugverhalten oder zu wenig Leistung des geplanten Modells zu vermeiden, möchten wir hier einige fundierte Auswahlkriterien vorstellen, die es ermöglichen, die gewünschten Eigenschaften des Modells in die Praxis umzusetzen.

Für die angegebenen Formeln reicht ein einfacher Taschenrechner, die benötigten Daten des geplanten Modells sind einfach aus den Herstellerangaben oder mit einer Waage zu bestimmen.

Ein wichtiger Punkt bei der Zusammenstellung einer Antrieb-Modell-Kombination ist das Leistung-Gewichts-Verhältnis. Dieses berücksichtigt im Gegensatz zum oft verwendeten Schub-Gewichts-Verhältnis auch die Strahlgeschwindigkeit, bei der der verwendete Antrieb seine Schubkraft erzeugt (alle Berechnungen müssen mit Akkuanfangsspannung gerechnet werden, da die Tabellenwerte sich auch auf die Anfangsspannung beziehen).

Leistungs-Gewichts Verhältnis:

\(P_{spezges} = {P_{abges} \over m_{ges}}\)

\(P_{abges}\)  entspricht dabei der Abgabeleistung des Antriebs, \(m_{ges}\)  der Gesamtmasse des Modells. Die Gesamtmasse des Modells lässt sich natürlich einfach mit einer Waage bestimmen oder nach Auswahl eines Antriebs errechnen. \(P_{ab}\)  wird einfach aus dem Schub und der Strahlgeschwindigkeit errechnet. Schub und Strahlgeschwindigkeit können Sie unseren Messdiagrammen entnehmen.

Um \(P_{abges}\) zu erhalten, muss natürlich auch noch der Wirkungsgrad der Kanäle unseres Modells berücksichtigt werden.

 

\(P_{ab}\) aus Strahlgeschwindigkeit und Schub:

\(P_{ab} = {S \cdot c \over 2}\)

z.B.: S=55 N, c=94 m/s: (51HDS mit HET 700-68-1125kV)

 \(P_{ab} = {55N \cdot 94m/s \over 2} =2585W\)

Der nun noch zu berücksichtigende Wirkungsgrad der Kanäle \(\eta _{kanal}\) kann im Extremfall, also z. B. bei Hochgeschwindigkeitsmodellen im Stand, Werte um 65 % annehmen.

Bei diesen schnellen Modellen und bei günstiger Auslegung des Impellers steigt dieser Wert jedoch im Flug aufgrund günstigerer Einströmverhältnisse und effektiverer Schaufelumströmung deutlich an.

Der Kanalwirkungsgrad nimmt also je nach Modell und Flugzustand unterschiedliche Werte an, angegeben werden hier ungefähre Wirkungsgrade, die im Flug auftreten:

  • kurze Airlinergondel, großer Einlauflippenradius, (z.B. Modelle wie Airbus A-300, Boeing 737 usw.):

          \({\eta _{kanal} \approx 0,95}\)

  • lange gerade Gondel (z.B. ME-262):

          \({\eta _{kanal} \approx 0,9}\)

  • sehr lange, aber geradlinige Kanäle (z.B. MiG-15, MiG-17 usw. aber auch SU-27 o.ä.):

          \({\eta _{kanal} \approx 0,85}\)

  • gekrümmte Kanäle mit kleinen Querschnitten, kleiner Einlauflippenradius (Vampire, F-16, Pampa usw.):

          \({\eta _{kanal} < 0,85}\)

 

Diese Werte verstehen sich als ungefähre Angaben und dienen lediglich zur Berücksichtigung der Strömungsverhältnisse in den verschiedenen Modellen.

Um \(\eta _{kanal}\) zu berücksichtigen, muss \(P_{ab}\) nur mit dem passenden Wert für \(\eta _{kanal}\) multipliziert werden:

z.B.: \(\eta _{kanal} = 0,85\)

\(P_{abges}=\eta _{kanal} \cdot P_{ab} = 0,85 \cdot 2585W =2197W\)

Der so gefundene Wert \(P_{abges}\)  wird nun in die erste Gleichung eingesetzt und durch die Modellmasse (Minijets Stinger 3,7kg) geteilt.

Wir erhalten so eine Kenngröße für unser Modell und können durch Vergleich mit der folgenden Tabelle recht sicher die Flugleistungen abschätzen.

\(P_{spezges} = {2197W \over 3,7kg} =594W/kg\)

 

Modelltyp: \(P_{spezges}\)

  • Hochgeschwindigkeitsmodell: 500-800 W/kg (+)
  • Sportlicher Jet, Trainer: 300-500 W/kg
  • mittelschneller Jet (Me-262, A-10 etc.): 200-300 W/kg
  • Airliner, Transporter: 150-200 W/kg

 

Die in der Tabelle gegebenen Werte beziehen sich auf die Akkuspitzenspannung; sie liegen auf der leistungsfähigeren Seite und sind mit unseren Antrieben gut realisierbar.

So kann z.B. ein Airliner auch noch mit deutlich weniger Leistung sicher gestartet und geflogen werden.

 

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