Kreisel
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Ein Kreisel (Gyroskop, kurz Gyro) wird im Modellbau verwendet, um ein Modell um eine Achse zu stabilisieren. Bei Modellhubschraubern ist diese Achse üblicherweise die Gier-(Heck-)Achse. Man könnte auch von einem Autopilot für die Heck-Steuerung sprechen.
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Typen von Kreisel
Mechanischer Kreisel
Dieser Kreiseltyp ist der älteste, er wird im Modellbau kaum noch verwendet. Ursachen dafür sind das hohe Gewicht der rotierenden Masse und die mechanische Anfälligkeit für Störungen. Das einzige aktuelle Modell mit mechanischem Gyro ist das Silverlit X-Ufo. Und auch dort wird statt eines Kardanisch gelagerten Kreisels (siehe Abbildung) nur ein Pendelkreisel eingesetzt.
Piezokreisel
Der Piezokreisel ist eine preiswerte Möglichkeit, eine Achse in einem Modell zu stabilisieren. Der zum Einsatz kommende Sensor beruht auf dem piezoelektrischen Effekt: Einige Kristalle (z.B. Bariumtitanat) geben bei mechanischer Belastung eine Spannung ab, die bei entsprechender Gestaltung des Kristalls gemessen werden kann. Anhand der Spannungsänderungen kann eine Bewegung des Modells festgestellt werden, die dann mit der entsprechenden Elektronik ausgeregelt werden kann.
Ein Nachteil dieses Kreiseltyps ist die Temperaturempfindlichkeit: Ändert sich die Umgebungstemperatur, so ändert sich auch die Empfindlichkeit, mit der der Kreisel Bewegungen feststellt. Um diese Temperaturdrift auszugleichen, muss die Kreiselempfindlichkeit manuell angepasst werden.
SMM-Kreisel
Beim SMM-Kreisel (auch Piezo-Integral genannt) kommt ein Mikromechaniksensor auf Siliziumbasis (Silicon Micro Machine) zum Einsatz.
Einer der Vorteile von SMM-Kreiseln ist die weitestgehende Temperaturunabhängigkeit und die exaktere Steuermöglichkeit des Hecks.
Nachteilig ist allerdings der im Vergleich zum Piezokreisel noch hohe Preis.
Sehr verbreitet und fast schon als Referenz zu sehen ist der Futaba GY401. Das Gegenstück zu diesem Kreisel ist der LTG-2100T von Logictech. Manche behaupten, dass er noch eine Spur genauer arbeitet. Er kostet auch ca. 30€ weniger. Der LTG ist allerdings nicht für Verbrennerhubschrauber vorgesehen.
Wer nicht auf die Technologie des SMM-Kreisels in einem Verbrennerheli verzichten will, greift am besten zum LTG-6100 oder zum GY611. Diese beiden genannten sind problemlos im Verbrenner einsetzbar.
Kreiselmodi
Piezokreisel und SMM-Kreisel können in zwei unterschiedlichen Modi betrieben werden:
Normal-Modus
Im Normal-Modus wird das Servo so gesteuert, dass "ungewollte" Drehbewegungen (z.B. Drehmomentausgleich bei Pitchänderung) wieder ausgeglichen werden. Man kann dies auch als Dämpfung durch den Kreisel bezeichnen.
Heading-Hold-Modus
Im Heading-Hold-Modus (auch Heading-Lock- oder AVCS-Modus [Angular Velocity Control System] genannt) wird nicht die Drehrichtung sondern die Drehgeschwindigkeit des Helis um die Hochachse (Gier) gesteuert. Der Heading-Hold-Modus bewirkt, dass die Winkelausrichtung des Helis (um seine Hochachse) aufrechterhalten wird und nur durch das gewollte Steuern und nicht durch z.B. Wind verändert wird.
Befestigung
Kreisel reagieren empfindlich auf Vibrationen, die im Modell auftreten können und müssen deshalb mittels Schaumstoffunterlage schwingungsarm befestigt werden. Auf keinen Fall darf ein Kreisel mit Kabelbindern direkt auf dem Chassis befestigt werden.
Nach Möglichkeit den Kreisel außerhalb der Rotorebene befestigen, da er sonst bei einem Absturtz stark beschädigt werden kann.
Einstellung
Heck absolut leichtgängig und spielfrei, die Schubstange läuft gerade (nicht im leichten Bogen), die Heckschiebhülse steht beim Schweben mit ca. 5 Grad Anstellwinkel der Hero-Blätter etwa in der Mitte, der Abstand Mitte Kugel zur Drehachse Servo Heck etwa 5-12mm (je nach Servotyp). Bei nicht leichtgängiger Heckschiebehülse kann mit WD40 oder Waffenöl nachgeholfen werden.
Die Blatthalter haben nicht etwa einen Lagerschaden? Hauptrotorblätter abmachen, Steuerstange zum Heck am Servo aushängen, Heli auf Drehzahl bringen, mit der Hand Steuerstange bewegen und schauen, ob es schwer geht.
Die Kugelpfannen an der Heckbrücke sind beweglich, aber ohne viel Spiel festgemacht? Nach "Festschrauben" wieder 1/4 bis 1/2 Umdrehung lösen, die Kugelpfannen müssen der Kreisbahn der Kugeln folgen können.
Einstellungen zum Align-Kreisel
1. Gyro in Head Hold, oder auch Head Lock genannt, stellen - Empfindlichkeit 100%
2. Trimmung/Servo-Mitte Gier so einstellen, dass der Servo (nach dem in die Mitte rühren) nicht mehr wegkriecht (so ganz bekommt man es nicht weg, aber die Heckbrücke sollte länger als eine Minute brauchen, um auf Anschlag zu gehen).
3. Trimmung/Servo-Mitte ab jetzt nicht mehr verstellen
4. Gyro in Normalmodus, Empfindlichkeit auf 50%
5. Heli einschweben, Steuergestänge (nicht Trimmung!) so einstellen, dass Heli beim schweben nicht mehr wegdreht
6. Gyro in HH-Modus, Empfindlichkeit 50%
7. Empfindlichkeit so hart wie es geht zudrehen, in kleinen Schritten vortasten (max 5% auf einmal), Heli soll im schnellen Vorwärtsflug nicht pendeln, beim Alarmstart aber auch nicht wegdrehen.
Fertig!
Beim ersten Einschaltem am Tag (nach Temperaturwechseln, z.B. aus heissem Auto auf den Platz) Funke an, Akku anstöpseln, Mitte trimmen (an der Funke), 5min stehen lassen, kurz abstöpseln, anstöpseln, Trimmen, fliegen.
Einstellung zum ACT Pico SMM
ein Tipp zum ACT: andersherum Einstellen als in der Anleitung:
1. Sender trimmen/Nullstellung, bis die Heckhülse nicht mehr wandert
2. im Normalmodus mechanisch einstellen, bis er stabil schwebt, hierbei nicht die Trimmung am Sender, sondern Gestängelängen/Servoposition anpassen
3. nun der Trick: Dynamik VOLL Aufdrehen, Empfindlichkeit erhöhen, bis das Pendeln anfängt, Dynamik bischen weiter zudrehen, Empfindlichkeit weiter erhöhen usw.
Einstellungstips für diverse Kreisel
Einstellung Telebee / G400 / Robbe 3D .... nach DocTom
Einstellung LTG2100 (von Snowboarder)
Einstellung LTG6100 (von Schelli)