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FBL oder Paddel

FB = Flybar, deutsch: Flugstange, Paddelstange;
FBL = Flybarless, deutsch: Flugstangenlos, ohne Paddelstange;

Flybarless- Systeme scheinen die traditionellen Paddelköpfe mehr und mehr zu verdrängen. Manche Flieger schwören jedoch nach wie vor auf das direktere Ansprechen der Paddelköpfe auf die Steuerbefehle. Doch was ist nun besser, FBL oder Paddelkopf?

Man kann einige FBL Systeme mit entsprechenden Einstellungen auch zur zusätzlichen Stabilisierung an Paddelköpfen betreiben.

Was ist ein Flybarless System

Damit ein Helikopter in der Luft nicht macht was er will, muss er stabilisiert werden. Dazu kann man sich verschiedener Mechanismen bedienen.

Während bei Rotorköpfen mit Paddelstange die horizontale Stabilisierung des Helikopters durch die Paddel und die Stange plus optionale Gewichte an den Stangen erfolgt, übernimmt bei einem Paddellosen Rotorkopf eine aufwendige Elektronik die Stabilisierung des Helikopters. Man tauscht sozusagen die mechanische Paddelstange gegen eine elektronische Paddelstange aus. Dadurch verringert sich die Anzahl der nötigen Bauteile am Rotorkopf ganz erheblich, denn es entfällt nicht nur die Paddelstange mit den Paddeln und Gewichten, sondern auch eine ganze Reihe an Gestängen und Umlenkungen. Im Titelbild ganz oben ist ein Heli mit Paddelkopf und ein zweiter Heli mit FBL System zu sehen.

Bei Paddelköpfen stellt man das Steuerverhalten des Helikopters rein mechanisch ein. Wie das genau funktioniert kannst Du unter  « Rotorkopf »  nachlesen. Bei einem FBL System erfolgen alle diese Einstellungen auf elektronischem Wege.

Flybarless Systeme werden auch als Rigid Systeme bezeichnet.

Die Technik ist nicht ganz neu und bedient sich der Grundlagen, wie man sie schon von den Heckkreiseln (Gyro) her kennt. Doch während bei einem Heckkreisel/Gyro lediglich Bewegungen des Helikopters um die Hochachse erfaßt und ausgewertet werden, wertet ein FBL System zusätzlich Bewegungen des Helikopters um die Quer- und Längsachse aus. So wie das von den Heckkreiseln schon bekannt ist, funktioniert das bei FBL für alle drei Bewegungsachsen des Helikopters.

Wie funktioniert ein Flybarless System

Da bei einem FBL System nur noch die Rotorblätter als aerodynamisch relevante Komponenten am Rotorkopf verbaut sind, muss die gesamte Stabilisierung auch über die Rotorblätter erfolgen - denn Paddel und Stange sind ja keine mehr da.

In einem FBL System werden alle Bewegungen des Helikopters auf den Achsen (Hoch-, Quer- und Längsachse) durch Sensoren ausgewertet. Bei manchen Systemen kommen außerdem Beschleunigungssensoren zum Einsatz. Die FBL- Elektronik verarbeitet die Signale der Sensoren und vergleicht sie fortwährend mit den vom Sender eingehenden Steuerbefehlen.
Bewegt sich der Modellhelikopter, ohne dass ein Steuerbefehl vom Sender kam, weiß die Elektronik, dass diese Bewegung ungewollt ist und steuert dieser ungewollten Bewegung entgegen. Das hat aber auch zur Folge, dass Flybarless Systeme etwas "synthetisch" in der Umsetzung der Steuereingaben erscheinen. Zumindest hat man diesen Eindruck, wenn man frisch von Paddel auf FBL umgestiegen ist.

Vor- und Nachteile von Flybarless

Neue Möglichkeiten dank FBL

Künstlicher Horizont

Es gibt FBL Systeme, die einen "künstlichen Horizont" ermitteln. Das bedeutet, dass die Elektronik immer genau weiß wo oben und unten ist. Auf Knopfdruck kann der Pilot den Heli so schnell wieder in eine waagerechte Position bringen. Diese Funktion ist auch als Rettungsfunktion bekannt. Trotz Rettungsfunktion sollte immer ausreichend Raum zwischen Helikopter und Erdboden vorhanden sein.

Anfängerunterstützung

In manchen FBL Systemen mit "künstlichem Horizont", kann man ein Signal gezielt auf der Nick- und Rollachse beimischen, welches den Helikopter bei Loslassen der Steuerknüppel automatisch wieder in die Horizontale dreht. Lässt man den Steuerknüppel los, dann dreht der Heli zurück in die normale Schwebfluglage. Diese Funktion wird als Unterstützung eingesetzt, um Anfängern das Schweben bzw. Fliegen Lernen zu erleichtern. Im späteren Verlauf des Trainings mit dieser Horizontfunktion, muss die Signalstärke der Beimischung allerding schrittweise reduziert werden, um sich an das normale Flugverhalten eines Helikopters zu gewöhnen. Eine solche Funktion bietet z. Bsp. das HC3-SX von Robbe. Auch das Skookum SK720 bietet eine solche Funktion. Außerdem ist am Skookum SK720 der Anschluss eines GPS Moduls möglich. Damit kann der Helikopter sogar automatisch auf Position gehalten werden.

Begriffserklärung Rigid-, Horizont-, Positionsmodus

Rigid, Rigid- Modus

Als Rigid- Funktion wird die elektronische Stabilisierung anstatt der Paddelstangenstabilisierung eines Helikopters bezeichnet. Die Rigid- Funktion übernimmt also lediglich die Aufgabe der Paddelstange, sonst nichts. Jedes FBL System hat diese Funktion!

Horizont, Horizontal- Modus

Wie schon oben beschrieben, kann eine Horizont- Funktion den Helikopter bei Loslassen der Steuerknüppel automatisch wieder in die Horizontale, also die Schwebfluglage, drehen. Diese Funktion wird als Unterstützung eingesetzt, um Anfängern das Schweben bzw. Fliegen Lernen zu erleichtern. Wie schnell und wie stark diese Funktion arbeitet, kann eingestellt werden. Im späteren Verlauf des Trainings mit dieser Horizontfunktion, kann die Stärke der Horizontbeimischung reduziert werden, um sich an das normale Flugverhalten eines Helikopters zu gewöhnen. Nicht jedes FBL System hat eine Horizont- Funktion! Eine Horizont- Funktion ist als zusätzliche Funktion zur eigentlichen Rigid- Stabilisierung des Helikopters zu sehen.

Position, Positions- Modus

Als Positions- Modus ist eine Funktion zu verstehen, die den Heli auf einer relativen Position zum Boden hält. Lässt man die Steuerknüppel los, dann sorgt der Positions- Modus dafür, dass der Heli sich nicht mehr nach rechts, links, vorn oder hinten von der Stelle bewegt. Die Höhe muss jedoch meist manuell gehalten werden. Es gibt jedoch auch Systeme, die sogar die Höhe kontrollieren können. Die FBL Systeme mit Positionsmodus funktionieren entweder mittels GPS oder einer Kamera, die den Boden abtastet, oder einer Kombination aus beidem. Nicht jedes FBL System hat eine Positionshalte- Funktion! Der Positions- Modus ist als zusätzliche Funktion zur eigentlichen Rigid- Stabilisierung und der Horizontfunktion des Helikopters zu sehen.

Wann lohnt sich der Kauf eines FBL Systems

FBL Systeme haben ihre Vor- und Nachteile. Wer diese für sich abwägt, der wird wahrscheinlich eine Antwort auf diese Frage finden. Wer bereits einen hochwertigen Paddelkopf besitzt, der sollte diesen auch behalten.

Für Anfänger bietet ein FBL mit einer Rettungsfunktion zwar scheinbar einen Vorteil, jedoch darf bezweifelt werden, ob ein Anfänger überhaupt mit der Einstellung des FBL klar kommt und im Falle eines Falles den Taster für die Rettungsfunktion findet bevor der Heli den Maulwurf aus dem Hügel schießt.

Wer als Anfänger jedoch die Hilfe eines erfahrenen mit FBL vertrauten Piloten genießt, der kann schon ein Sicherheitsplus aus einem FBL System ziehen. Die preiswerteren FBL Systeme bieten Rettungs- und Horizontfunktionen jedoch meistens nicht. Da muss tiefer in die Tasche gegriffen werden.

Ein wirklich guter Paddelkopf mit vielen Einstellmöglichkeiten kostet auch nicht gerade wenig. Zudem benötigt man bei einem Paddelkopf auch noch einen Heckkreisel, der ist in einem FBL System bereits enthalten. Preislich gesehen steht es da unentschieden.

Einen preislichen Vorteil kann allerdings derjenige erzielen, der bei der Anschaffung eines FBL Systems zunächst etwas tiefer in die Tasche greift und eines der Top- Klasse mit Rettungsfunktion erwirbt. Dies macht sich vor allem bei fortgeschrittenen Piloten bemerkbar, die doch mal das eine oder andere etwas riskantere Flugmanöver zum ersten Mal in der Realität versuchen. Kann auch nur ein mittlerer Absturz vermieden werden, hat man finanziell schon einen Vorteil eingespielt.

Wer sich bessere Flugeigenschaften von FBL verspricht, dem muss ich folgendes sagen. Ob die Flugeigenschaften wirklich besser sind, liegt an der Einstellung des FBL. Ein hochwertiger Paddelkopf kann jedoch ebenfalls genau auf die Ansprüche des Piloten abgestimmt werden.

Was gibt es bei der Umrüstung von Paddel auf Flybarless zu beachten

Wer von Paddel auf FBL umstellen möchte, der sollte dabei beachten, dass eventuell stärkere Servos benötigt werden, die eine größere Stellkraft aufbringen. Das ist notwendig, da die Servos bei FBL direkt (über die Taumelscheibe) die Rotorblätter ansteuern, ohne die verstärkende Paddelebene dazwischen. Bei FBL ist auch die Belastung des Servogetriebes größer.

Während etwas "langsamere" Servos an der TS bei Paddelköpfen durchaus gut funktionieren, machen sich diese am FBL Kopf eventuell negativ bemerkbar.

Wer dann eigens zur FBL Umrüstung noch neue Servos benötigt, der hat jeden Kostenvorteil von FBL bereits verspielt. Da gilt nur eines: Fliegen mit dem Paddelkopf, solange es geht!

Rotorblätter für FBL

Die bisherigen Paddelsysteme benötigen am Blatt einen gewissen, gar nicht so geringen Vorlauf. Dabei schwingt das Blatt senkrecht an der Bohrung aufgehängt in Richtung Blattnase nach vorne. Dieser Vorlauf unterstützt die Steuerbewegung und ist bei Paddelsystemen dringend erforderlich. Ohne diesen Vorlauf werden die Paddelsysteme relativ träge in der Steuerung. Dadurch auftretende Torsionskräfte an der Blattaufhängung werden durch die Paddelmechanik aufgefangen, die Steuerservos werden nicht belastet. Der gewünschte Vorlauf kam der Konstruktion und Produktion des Blattes entgegen.
Anders bei den Flybarless- Systemen (FBL). Durch den Wegfall der Mechanik werden die durch den Vorlauf auftretenden Kräfte direkt an die Servos weitergegeben, diese stehen dann unter Dauerbelastung. Diese Belastung kann bei längeren Flugzeiten und anhaltend harten Manövern die Überlastung der Servos und damit Ausfall nach sich ziehen, eine Beschädigung des Modells bis hin zum Totalverlust kann die Folge sein. Dem kann man durch konstruktive Vermeidung des Vorlaufs bei der Produktion des Blattes wirkungsvoll begegnen. Das Blatt sollte dabei wenig bis keinen Vorlauf aufweisen.
Jetzt muss man jedoch sehr genau hinschauen! Nicht das Blatt an der Wand aufgehängt soll keinen Vorlauf haben, sondern das Blatt im Flug. Ein kleiner, jedoch nicht unerheblicher Unterschied. Das Blatt schwingt im Flug durch den aerodynamischen Blattwiderstand ganz leicht nach hinten, dies gilt es durch einen genau bestimmten Vorlauf zu kompensieren. Deshalb sprechen wir auch nicht von einem Blatt ohne Vorlauf (das war seither der übliche Sprachgebrauch) sondern von einem für Flybarless-Systeme optimierten Blatt. Dieses hat einen winzigen doch deutlich sichtbaren Vorlauf. Damit sollte das Blatt dann im Flug bestmöglich neutral stehen, die Servos werden dabei nicht überlastet.
Es hat sich gezeigt, dass dies unter der Vorgabe des gleichen Gewichts gar nicht so einfach ist. Erst der Einsatz von speziellen Materialien hat dies möglich gemacht.

Diese Info stammt vom Blattschmied, einem namhaften Hersteller von Rotorblättern für Modellhubschrauber. Die Vertretung wurde durch Helitec übernommen.

https://www.heli-planet.de/index.php?section=fbl