Die Actronic 80-32 (Testregler) kann derzeit nicht verwendet werden, da der Regler
seit November 2005 bei der Firma Koehler zur Ueberpruefung (wegen unkontrollierter Abschaltung im
Teillastbetrieb) ist und ich seither trotz wiederholter Anfragen nichts mehr von der Firma gehoert habe,
obwohl mir ein Regler aus der Serienproduktion zugesichert wurde.
Die Wartezeit von mehr als 6 Monaten (Stand 29.06.2006) ist in diesem Fall nicht akzeptabel, sodass ich
mich entschlossen habe, einen alternativen Regler zu suchen. Im November 2006 habe ich mit der Firma Koehler
auf der Messe in FN gesprochen und habe daraufhin einen Serienregler Actronic 80-32 bekommen. Diesen werde
ich erneut in der kommenden Saison 2007 ausgiebig testen......
Wie kam es zu diesem Projekt? Meine Kollegen vom OF-Heliteam fliegen fast alle
eine CH53/MH53 mit OF 6 Blattkopf mit 2 Meter Rotordurchmesser und einem 4 Blatt
Heckrotor mit einem Durchmesser von 44,3 cm. Ich wollte natürlich auch so
einen "Ding" fliegen, aber unter der Voraussetzung, dass dieser Heli, wie alle meine
Flugzeuge, elektrisch angetrieben wird. Viele meiner Kollegen waren skeptisch,
ob dieser Hubschrauber elektrisch in die Luft zu bekommen sein wird, zumal alle
bisherigen Antriebe nicht unter einem 45ccm Benzinmotor oder mindestens mit einem
20ccm Methanol Motor ausgestattet waren. Bei diesem Projekt musste ich
zunächst erst mal eine Marktanalyse machen, ob es denn überhaupt
geeignete E-Motoren und Regler für diese Leistungsklasse gibt. Ich landete
bei der Firma
Köhler Elektromotoren GbR und wurde als Tester
für die neue entwickelte Actronic 80-32 für Grossmodelle ausgewählt.
Als Motor kam der Actro 32-4 zum Einsatz. Die verwendete Comeback Mechanik hat den
Vorteil, dass es sich um ein einstufiges Getriebe handelt, womit der maximale
Wirkungsgrad eines Getriebes realisierbar ist.
Beim Helitreffen in Stabio 2004 im schönen Tessin (CH) war es dann soweit:
Ich hatte die rohbaufertige CH53 entsprechend mit den beschriebenen Komponenten
ausgestattet.
Auf eine Kühlung des Testreglers und des Motors wollte ich absichtlich beim
ersten Test verzichten, obwohl ein Lüfter schon auf der Actronic 80-32 befestigt
war. Die Umgebungstemperatur lag bei etwa 28 °C. Das Gewicht des Helis betrug
aufgrund des rohbaufertigen Zustands nur ca. 9100g. Das Gewicht im Endzustand wird
wohl bei mindestens 10500g liegen. Die Actronic 80-32 (Testversion mit grossem
Alukühlkörper, Lüfter und Kabel) wog ca. 200g. Als ich den
Schieberegler für die Motordrehzahl nach vorne schieben wollte, versuchte die
Actronic den Motor in Gang zu bringen. Der Anlauf war jedoch aufgrund des sehr
hohen Massenträgheitsmoments des 6 Blatt Rotorkopfes nicht möglich. Erst
als einer meiner Kollegen den Rotor händisch in Schwung versetzte klappte es
zufällig mit dem Anlauf des Motors. Ich konnte auf Anhieb mit dem Heli in einer
Höhe schweben, die außerhalb des Bodeneffekts lag. Es war auch ausreichend
Reserve vorhanden, damit man wegsteigen konnte. Nach ca. 4 Minuten setzte ich wieder
zur Landung an. Der Motor war recht heiss, der Kühlkörper der Actronic 80-32
war nur warm geworden, d.h. der Regler ist für mein Projekt perfekt geeignet.
Der Akku war schon in einem Zustand, den man als nicht mehr "vertretbar"
bezeichnen könnte. Es war unmöglich, den Akku mit den Händen anzufassen.
Leider hatte ich zu diesem Zeitpunkt kein Strommessgerät zwichen Akku und Regler
angeschlossen gehabt. Es müssen jedoch im Schwebeflug Dauerströme von über 35A oder 40A
geflossen sein. Eines war klar: Die Sanyo NiMH 3300HV Zellen, sind für mein
Projekt untauglich.
Der Hochlauf des Motors war ohne Probleme möglich.
Der Lauf mit nur 2 Blättern war jedoch sehr unruhig und ich beschloss, erst gar
nicht mit dem Heli abzuheben. Ich war ja eigentlich nur interessiert, die Ursache
für den gescheiterten Hochlauf mit 6 Blättern herauszufinden.
Eine Rücksprache mit der Firma Köhler ergab, dass es durchaus
möglich ist, den Regler so zu programmieren, dass der Hochlauf auch mit
dem hohen Massenträgheitsmoment der 6 Rotorblätter funktioniert.
Das müßte aber iterativ ausprobiert werden, denn die Firma
Köhler hat verständlicherweise nicht jedes Massenträgheitsmoment
als Testsobjekt zur Verfügung. Eine Messung beim Anlauf des Motors hat
ergeben, dass der Strom, den ich mit einem Zangenampermeter zwischen dem Akku und dem
Regler gemessen habe, Werte zwischen 25 und 41 Ampere hatte. Das ist die Phase beim
Anlauf des Motors, in der die Synchronisierung des Drehfeldes im Motor noch nicht
stattgefunden hat. Diese Werte erschienen mir recht hoch, zumal der Anlauf des
Motors auf diese Art nie so programmiert werden kann, dass der Rotorhochlauf
vorbildgetreu ist. Ich habe mich deshalb dazu entschlossen, eine Kupplung
einzubauen, wie sie bei einem Verbrennungsmotor verwendet wird.
Demnächst werde ich darüber berichten, wie der Hochlauf damit funktioniert. Zudem werde ich noch einen
anderen Motor (Actro 40-4) verwenden, da das Übersetzungsverhältnis in der Comeback Mechanik besser auf
diesen Motor angepasst werden kann.
8.9.2005
Endlich ist es soweit, dass ich den Bericht fortsetzen kann. Ich wollte unbedingt meine CH53 fuer das
Tandemmeeting in Stabio 2005 fuer einen Erstflug fertig haben, aber es fehlten noch die letzten Aufkleber
und der Klarlack und natuerlich noch einige Scale-Details.
Hier einige Fotos vor der Lackierung und vor dem Aufbringen der ca. 30000 !!! Nieten.
Von der Seite....
Und von hinten....
Die fehlenden Aufkleber konnte ich in Stabio noch aufkleben, sodass
ich mich dann doch entschloss, wie geplant einen 2. Erstflug mit modifiziertem Motor und eingebauter Kupplung zu
machen. Uwe Welter von der Firma Aero-Tec hatte fuer den Actro Motor eine Benziner Kupplung angepasst, womit sich
die Comeback Mechanik jetzt eigentlich nur noch durch den antreibenden Motor von der Comeback-Benzinermechanik
unterscheidet. Als Antriebsakku verwendete ich nun Lipo Zellen (Kokam 3200 10s2p). Dieser Akku ist in der Lage
den benoetigten Dauerstrom von ca. 40 A und auch einen maximalen Strom von bis zu 100 A zu liefern.
Am Mittwoch vor dem Meeting in Stabio war es dann also soweit. Ich startete den Turbinen-Sound, den ich von einer
originalen CH53 in Laupheim aufnehmen durfte. An dieser Stelle moechte ich Hauptmann Maly von der Bundeswehr danken.
Nach ca. 45 Sekunden schob ich dann den Schieberegler fuer
den Elektromotor am Sender nach vorn und der Motor startete problemlos. Bei ca. 4000 U/min griff die
Kupplung sanft ein und der 6 Blatt OF Rotor begann sich langsam wie beim Original zu drehen. Das waere ohne
Kupplung nur sehr schwer machbar gewesen, da der sensorlose Motor/Regler dazu nicht in der Lage ist,
einen ruckfreies Anlaufen zu realisieren. Nachdem die Rotordrehzahl auf ca. 1100 U/min angestiegen war, hob
meine CH53 ab. Es war wie ein Traum, der in Erfuellung ging, als ich meine CH53 mit Elektroantrieb und einem
Gewicht von ca. 10500 g vor mir schweben sah. Auch die Rundfluege funktionierten auf Anhieb sehr gut. Eine
Ruecksprache mit Raimund Zimmermann von der Rotor Fachzeitschrift hat ergeben, dass es in ganz Europa
und vermutl. weltweit noch keinen bekannten Modell-Heli mit 6 Blatt Rotor mit 2 m Rotordurchmesser
und einem 4 Blatt Heckrotor gibt, der elektrisch mit Original-Sound angetrieben wird und auch noch gut fliegt.
Diese Info war natuerlich eine Art Belohnung fuer meine Arbeit. Das Projekt hat sich meiner Meinung nach gelohnt.
CH53 im Schwebeflug:
Nach 5 Minuten Flugzeit beschloss ich zu landen und alle elektrischen Einheiten wie Motor,Regler und Akku auf
Uebertemperatur zu pruefen. Der Motor hatte eine Wicklungstemperatur von gerade mal 60 Grad Celsius.
Die Reglertemperatur lag bei 30 Grad Celsius und die Akkus hatten 42 Grad. Somit lagen die Temperaturen
im gruenen Bereich.
CH53 auf dem Boden:
Inzwischen hat meine CH53 noch einen Klarlack und noch ein paar Decals mehr bekommen (28.09.2005).
Hier noch einige Fotos dazu:
