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Gas und Pitchkurve

03.08.2009. Die folgende Kundenanfrage bezieht sich auf das Thema "Pitchkurve" und "Gaskurve", und erläutert alle in diesem Zusammenhang auftretenden Begriffe.

Die Frage

>Hallo Jürgen,
>ich habe in letzter Zeit viele Diskussionen bezüglich Gas- und
>Pitchkurven gelesen.
>Der eine meint, daß z.B. eine Pitchgerade Vorteile hätte, der andere
>wiederum schwört auf eine V-förmige Pitch-"Kurve".
>Bitte schreibe doch mal Deine Einschätzung zur Einstellung und zu den
>Vorteilen und Nachteilen der verschiedenen Möglichkeiten beim Einstellen
>von Gas- und Pitch - Kurven/Geraden besonders bei den 450er Hubis."
>
>--
>
>Gruß
>
>Thomas://

Die Antwort zum Thema "Gaskurve" / "Pitchkurve"

Hallo Thomas,

ich denke, es ist hilfreich für alle, wenn ich hier zunächst mal ein paar grundsätzliche Dinge erläutere. Also, wenn man einen Modellhubschrauber (und auch einen echten, großen, manntragenden Hubschrauber) steigen lässt, dann spricht man vom "Pitch geben". Manchmal sagt man auch "Pitch drücken", oder "Pitch ziehen". Beim großen Hubschrauber wird grundsätzlich mit der linken Hand am Pitchhebel "gezogen", und der Hubschrauber steigt. Beim Modellhubschrauber kann Pitch auf dem linken Knüppel sein (meist ist das so) aber auch auf dem rechten Steuerknüppel sein. In beiden Varianten kann man dann noch einstellen, ob "Voll-Pitch" (= steigen) vorne, oder hinten ist. Falls vorne, drückt man den Pitchknüppel von sich weg, und der Heli steigt. Falls hinten, zieht man den Pitchknüppel zu sich hin (hinten) und der Heli steigt.

Noch mehr von "Pitch & Co"

Recht einfache Modellhubschrauber, wie z.B. alle Koax Modelle, aber auch einige einfache sog. Mono-Modellhubschrauber (ein Hauptrotor und ein kleiner Heckrotor zum Drehmomentausgleich und Hecksteuerung) werden zwar vom grundsätzlichen Prinzip her auch mit der Pitchfunktion in Ihrer Höhe gesteuert, hier heist aber lediglich die Funktion so. Wirklich "Pitch" gesteuert wird bei diesen einfachen Modellen ja gar nicht, einfach weil der Rotorkopf so einfach aufgebaut ist, dass der Pitch (der Anstellwinkel, und damit die Stärke des Auftriebs) gar nicht verstellt werden kann. Die Rotorblätter sind auf einen festen Pitchwert montiert, z.B. kann das 5 Grad sein. Da aber bei (Modell)Hubschraubern das Steigen und Sinken normalerweise mittels "Pitchverstellung" realisiert wird, dies bei diesen einfachen Modellen aber nicht möglich ist, wird mittels veränderter Rotordrehzahl der Auftrieb und damit die Höhe verändert. Solche Modellhubschrauber verhalten sich auf die Pitchsteuerfunktion daher auch deutlich anders, und man kann mit solchen Modellen natürlich kein Kunstflug fliegen. Mit Mühe und Not klappen mit etwas Können zwar schon ein paar Figuren, jedoch sehen die üblicherweise nicht wirklich gut aus. Rückenflug z.B. ist vollkommen unmöglich. Selbstverständlich sind auch diese einfachen Modellhubschrauber hervorragend geeignet, um das Heli fliegen zu erlernen.

Pitchkurve und Gaskurve

Bei technisch etwas aufwändigeren Modellhubschraubern, wie z.B. den sehr bekannten und beliebten Logo Modellhubschraubern, aber freilich auch bei vielen vielen anderen Typen, bedeutet "Pitch geben" jedoch deutlich mehr. Am Sendersteuerknüppel wird aus der Bewegung des Pitchknüppels einige Signale gemischt. Aus der Bewegung wird zunächst grundsätzlich eine sog. "Gaskurve" und eine "Pitchkurve" abgeleitet. Die Pitchkurve wiederrum wird erneut als Steuersignal auf 3 einzelne (Taumelscheiben)Servos geleitet. Letztendlich beschreibt die Pitchkurve und auch die Gaskurve, die meist aus 5 einzelnen einstellbaren Punkten besteht, nichts anderes als die Linearität des Pitchsteuerknüppels. Wenn die Pitchkurve also linear ist, (also eine Gerade, meist von unten links (falls grafisch dargestellt) nach oben rechts) dann wird auch das Pitchservo, bzw. die drei Taumelscheibenservos, die ja auch die drei Pitchservos sind, ebenfalls linear, also gleichmässig über den ganzen Weg des Pitchsteuerknüppels angesteuert. Im Einzelfall kann es sinnvoll sein, diese Pitchkurve nicht als lineare Gerade einzustellen, zumindest aber ist es meist sinnvoll, die beiden Endpunkte zu begrenzen. Genau das Gleiche gilt auch für die Gaskurve. Beim Pitchgeben wird ja mehr Kraft vom Motor benötigt, weil der Hubschrauber ja (schneller) steigen soll. Die Gaskurve wird nun so eingestellt, das gerade eben um den Faktor mehr "Gas" gegeben wird, wie nötig ist, um die Drehzahl aufgrund der höheren "Anstrengung" konstant zu halten.


Und beim Kunstflug?

Wenn der Motor, und damit auch der Regler auch beim Kunstflug über die Gaskurve angesteuert werden soll - aus welchen Gründen auch immer - dann spricht man von einer sog. "V-Kurve", oder auch "V-Gaskurve". Eine "V-Pitchkurve" gibt es übrigens nicht, zumindest habe ich niemals eine gesehen :-). Zurück zur "V-Gaskurve"; Bei Pitch-Knüppelmittelstellung wird ca. 0 Grad Pitch an den Blättern sein. Hier wird wird die Gaskurve also so eingestellt sein, dass der Motor wenig Strom bekommt, also wenig "Gas" bekommt, einfach weil bei 0 Grad Pitch sich der Rotorkopf am leichtesten antreiben lässt, also am leichtesten läuft. Dieser Punkt der Gaskurve ist das Spitze Ende des "V", also quasi der untere Punkt der Kurve (falls im Sender grafisch dargestellt). Wenn der Pitch nun verringert wird, so werden die Rotorblätter wieder angestellt, und zwar im neg. Bereich. Der Rotorkopf benötigt nun also wieder mehr Energie. Der Motor muss mehr "Gas" bekommen. Das ist der Punkt, der auf der linken Linie des "V" liegt. Gleiches gilt für den pos. Pitchbereich, hier handelt es sich lediglich um einen Punkt, der auf der rechten Linie des "V" liegt.


Gibts noch eine andere Lösung?

Ja. Etwas modernere Modellhubschrauber, bzw. deren Motoren werden im Kunstflugbereich üblicherweise heute nicht mehr über die Gaskurve gesteuert. Hier wird entweder die Gaskurve überhaupt nicht benutzt. In so einem Fall wird man für die Ansteuerung des Motor-Reglers einen anderen, freien Sender und Empfängerkanal (Empfängerausgangskanal, also Servoanschluss) verwenden. In Sender wird nun über einen separaten Geber (ein Schalter oder ein Drehregler, Schieberegler...) eine bestimmte Gasmenge eingestellt, und diese wird konstant übertragen, verändert sich also nicht, wenn man den Pitchsteuerknüppel bewegt. In so einem Fall ist ein sog. echter "Drehzahlregler" als Motorelektronik nötig. Diese Regler "regeln" nun selber die Motordrehzahl und damit die Rotordrehzahl, und halten diese auch selber konstant. Dabei werden sowohl Lastschwankungen (Pitchänderungen) als auch abfallende Akkuspannungen ausgeglichen. Im optimalen Falle ändert sich so über den ganzen Flug nicht die Rotordrehzahl. Alternativ kann man auch den Kanal verwenden, welcher die Gaskurve überträgt. In diesem Fall wird die Gaskurve aber als eine waagerechte eingestellt, deren Höhe die Drehzahl entspricht. Auch nun wird über einen separaten Geber (Schalter...) die Gaskurve auf diese Position gebracht, um den Motor zu starten. Das plötzliche ansteigen der Gasfunktion aufgrund des Gebers muss vom Regler natürlich selbstständig in einem weichen Anlauf umgesetzt werden.

Beste Grüße
Jürgen

PS: schaut euch meinen Einstellservice und meine Flugschulung an.

Ergänzende Links

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hier ist noch eine Kundenfrage zum Thema Pitch einstellen.