BAUPRAXIS

Slite V2 von Höllein

Geht’s auch elektrisch?

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Slite V1 von Sepp Gergetz, Slite V2 von Höllein, welche Versionen gibt es noch? Bei mir jedenfalls gibt es den Slite E – und zwar in zweifacher Ausführung. Der Entschluss, den Slite V2 (siehe Testbericht in der FMT 09/2019) zu elektrifizieren, kam spätestens, als ich beim Training für unseren Vereins-RES-Wettbewerb wieder mal mit Seitenwind auf der Piste zu kämpfen hatte – und mein Hund, der als Seilholer fungieren sollte, mit diesen Umständen nicht zurechtkam.

Ein paar Sekunden Ablenkung, um meinen Hund zum Fallschirm zu dirigieren, genügten und der schöne Slite V2 verschwand aus meinem Blickfeld. Ich sah ihn erst wieder, als er senkrecht in der benachbarten Wiese steckte. Der Frust war groß, aber überraschenderweise gab es nur Schäden an der Rumpfspitze und am Flächenmittelteil; damit war jedoch der Vereins-RES-Wettbewerb für mich mit dem Slite gelaufen. Es war jedoch der Anlass, dem Slite V2 einen Elektroantrieb zu spendieren. Während der Reparatur reifte in mir dann der Entschluss, ein komplett neues Modell mit E-Antrieb zu bauen. Immer neue Ideen führten letztlich zum Bau von zwei E-Modellen, um den optimalen Antrieb für mich zu finden.

Einbau eines E-Antriebs

Grundlage der Modifikationen ist der Slite-V2-Bausatz von Höllein. Dieses Modell hat ein hervorragendes Leistungspotenzial. Ich plante also, mit möglichst wenigen Änderungen einen leistungsfähigen E-Antrieb einzubauen. Das ist durch den extrem schmalen Rumpf nicht ganz unproblematisch. Die lichte Weite der Rumpföffnung beträgt gerade mal 19 mm – und da muss der Motor durchpassen. Es sei denn, man schiebt den Motor von vorne durch die abgesägte Rumpfspitze, dann kann ein Motor mit 21 mm Durchmesser darin Platz finden. Allerdings bekommt man dann den Motor nur noch durch Abtrennen des Motorspants ausgebaut, was mir nicht behagte, zumal ich mich mit der Auswahl des Antriebs nicht von vornherein festlegen wollte.

Auswahl der Motoren

Durch die Erfahrungen bei der Teilnahme bei einem E-RES-Wettbewerb sowie mit der Elektrifizierung des AndREaS (siehe FMT 02/2018) habe ich folgende Motoren für die Erprobung im Slite ausgewählt:

• Torcster Blue A2225/19-1250, Außendurchmesser 22,2 mm, Gewicht 33 g 
• Schnurzz 20G, Außendurchmesser 22,4 mm, Gewicht 23 g 
• Hacker A10-7L + 4,4:1-Getriebe, Außendurchmesser 21 mm, Gewicht 40 g 
• Schnurzz 16GS, Außendurchmesser 22,4 mm, Gewicht 16 g

Die Motoren Torcster, Schnurzz 20G, und Hacker A10 sind mit 3s-Akkus zu betreiben. Mit dem Schnurzz 16GS wollte ich einen 2s-Akku einsetzen, was jedoch nicht die erhoffte Leistung erbrachte: Nach wenigen Tests mit einem 3s-LiPo überhitzte der Motor stark und wurde beschädigt – so dass ich ihn für diesen Test nicht weiter betrachtet habe.

Für den Einsatz der vorgesehenen Motoren habe ich zwei unterschiedliche Rumpfvarianten gebaut und getestet: Einerseits einen verbreiterten Rumpf, um Motoren mit einem Durchmesser von rund 22 mm einbauen zu können. Dann einen Rumpf in Originalbreite (wie bei der Segler-V2-Ausführung) für den bewährten Hacker-Getriebemotor. Zusätzlich habe ich bei beiden Varianten bauliche Änderungen an den Tragflächen erprobt, die ich im Folgenden auch kurz vorstellen möchte. Es handelt sich um den Umbau von einem mittig liegenden Spoiler zu zwei außen liegenden Bremsklappen; und um die Modifikation der Flächensteckung.

Der erste E-Rumpf entsteht

Die vollständige Beschreibung zum Bau des Slite sowie die Vorstellung des Bausatzes möchte ich an dieser Stelle nicht wiederholen – das haben wir bereits in der FMT 04/2019 getan. Es werden also nur die Änderungen gegenüber dem originalen Slite V2 von Höllein beschrieben. Nur einen Satz zur Qualität der nachgeorderten Bausätze: Es gibt nichts zu meckern, alle Teile sind wieder von bester Qualität und sauber gelasert.

Für die erste Variante habe ich also den Rumpf um 6 mm verbreitert – und das nur im Bereich des Hauptspants. Der grundsätzliche Rumpfbau entspricht weitgehend der Bauanleitung. Die beiden hinteren Spanten mit den Aussparungen für das Heckrohr bleiben unverändert. Die Rumpfseitenteile werden vorne um 26 mm gekürzt. Der Kopfspant ist um 4 mm breiter als der des Originals und statt aus Balsaholz aus 1,5 mm starkem Sperrholz. Direkt auf diesen Kopfspant klebte ich noch einen kreisrunden 1-mm-Abschlussspant mit 30 mm Durchmesser. Dieser trägt bereits das Montagelochbild des Motors und dient dabei gleichzeitig als Bohrschablone für den Kopfspant. Für den Übergang vom runden Motorspant zum rechteckigen Rumpfteil sind in den Ecken hinter dem Kopfspant etwa 40 mm lange Dreikantleisten in Längsrichtung des Rumpfes notwendig. Sinnvollerweise klebt man diese vor dem Aufbringen des Bodens und Deckels an die Seitenwände.

Zur Stabilisierung des Rumpfs im Bereich des Deckels habe ich in die vorhandene hintere Aussparung für das Original-Servobrett in den Seitenteilen eine etwa 10 mm breite Abstützung eingeklebt. Für Rumpfboden und Deckel konnten die im Bausatz befindlichen Teile nicht verwendet werden – sie sind zu kurz. Der Aufbau des Deckels entspricht bis auf die Breite wieder vollständig dem Original. Für einen leichten Akkuwechsel habe ich den Deckel um 50 mm nach hinten verlegt. Aus einem 2-mm-Balsabrett sind die rechteckigen Teile für den Rumpfboden und die Oberseite leicht herzustellen. Nach Einbau des Heckrohres mit den im Bausatz befindlichen Montagehilfen ist der Rohbau abgeschlossen und kann verschliffen werden.

Einbau der Elektronik

Für die Komponenten (Motor, Antriebsakku, Regler, Empfänger und Logger) ist der Raum im Bereich der Rumpfklappe ausgefüllt. Deshalb und aus Gründen einer sinnvollen Gewichtsverteilung müssen die Servos für Höhen- und Seitenruder im Raum unter der Tragfläche eingebaut werden. Ich ordnete die Servos liegend auf einem Servobrett auf dem Rumpfboden an. Zum Einsatz kommen S1108-Servos von Pichler (vergleichbar mit robbe FS31, Ripmax SD 100, Hepf H47), weil diese nur eine Bauhöhe von 17 mm haben und so zwischen die Sperrholzverstärkungen der Seitenwände passen. Für den verstellbaren Hochstarthaken ist dann natürlich kein Platz mehr.

In diese erste Rumpfvariante lassen sich sämtliche vorgesehene Motoren ohne Probleme einbauen. Die Optik des Modells hat durch den etwas breiteren Rumpf meines Erachtens nicht verloren und für größere Antriebsakkus ist etwas mehr Platz vorhanden, wenn man auf längere Motorlaufzeiten Wert legt. Mit dem LemonRC-Akku (3s und 350 mAh) mit einem Gewicht von 35 g erreicht man ohne Trimmgewicht die vorgesehene Schwerpunktlage beim Einsatz des leichten Schnurzz-Motors. Mit dem etwas schwereren Torcster-Motor und dem Tattu-Akku (3s und 450 mAh) kommt zusätzlich etwas Trimmgewicht am Leitwerk hinzu, sodass man letztlich mit gut 20 g Mehrgewicht rechnen muss.

Die zweite Variante...

... habe ich ausschließlich für den Einsatz des Hacker-Motors A10 mit Getriebe gebaut. Der Rumpfaufbau entspricht bis auf die Nase vollständig dem Original. Die Seitenwände werden vorne soweit gekürzt, dass die Rumpfhöhe inklusive oberer und unterer Beplankung am Kopfspant ein Maß von 30 mm hat. Damit ergibt sich nach dem Verschleifen ein perfekter Übergang zum 30-mm-Cool-Nose-Spinner von aero-naut. Es ist also ein neuer Kopfspant aus 1,5-mm-Sperrholz mit den entsprechenden Abmessungen anzufertigen.

Auch bei diesem Rumpf habe ich im Bereich des Motors in den Ecken zwischen Seitenwand und oberer und unterer Beplankung Dreikantleisten eingeklebt. Diese sind erforderlich, damit beim Schleifen des Übergangs vom runden Kopfspant zum rechteckigen Teil des Rumpfs noch ausreichend Wandstärke bleibt. Beim Einkleben des Kopfspants ist auf eine exakte Ausrichtung zu achten. Schon eine kleine Ungenauigkeit kann zum Streifen des Rotors an der Seitenwand führen. Um das Problem des Ein- und Ausbaus des Motors zu lösen, habe ich auf eine fest eingebaute Seitenwandverbindung, welche beim Original durch das eingeklebte Servobrett besteht, verzichtet. Ich habe dafür eine lösbare Abstützung aus einem 6-mm-Buchenrundstab vorgesehen. In diesen Buchenrundstab sind stirnseitig M2,5-Gewinde eingeschnitten. In die Seitenwände habe ich etwa in der Mitte des Deckelbereichs eine kreisrunde 2-mm-Sperrholzverstärkung mit 10 mm Durchmesser eingeklebt, in deren Zentrum sich außen Senkungen für M2,5er Schrauben befinden. Ist der auf die Rumpfinnenbreite abgestimmte Rundstab eingebaut und verschraubt, gibt er dem Rumpf die notwendige Stabilität. Entfernt man diese Verbindung, so ist die Seitenwand so elastisch, dass man den Motor mit dem Rotordurchmesser von 21 mm mit leichtem Druck über die Engstelle (19 mm) des Sperrholzrahmens in den Rumpf bekommt.

Die zweite Engstelle ist die vordere senkrechte Sperrholzverstärkung an den Seitenwänden. Diese habe ich vor dem Zusammenbau im Mittenbereich auf etwa 0,5 mm abgeschliffen. Auch hier lässt sich der Hacker-Motor mit leichtem Druck darüber hinweg bugsieren. Die weiteren abschließenden Arbeiten am Rumpf sind die gleichen wie bei der ersten Variante. Auch bei diesem Rumpf habe ich als Abschluss einen kreisrunden 1-mm-Spant mit 30 mm Durchmesser aufgeklebt. Auch er trägt schon das Montagelochbild des Motors. Kleine Füllstücke an den Seitenwänden sorgen für einen formschönen Übergang vom runden Kopfspant zur Seitenwand.

Und auch beim zweiten Rumpf mussten die Servos unter der Tragfläche Platz nehmen. Ich ordnete sie hier jedoch stehend an. Bei dieser Anordnung sind die Stahldrähte in den Bowdenzügen besser zugänglich. Sie sind in der Höhe so angeordnet, dass der Stahldraht des vorderen Servos über den Servohebel des hinteren Servos hinweggeführt werden kann. Die Justiermöglichkeit für das Seitenruder ist vorne beim Servo, die für das Höhenruder hinten am Ruderhorn. Damit bleibt das Höhenleitwerk nach dem Lösen der Stellschraube demontierbar. Auch hier kamen die H47-Servos von Hepf zum Einsatz.

Modifikation der Tragfläche

Bereits beim Test des Slite-V2-Seglers bemerkte ich, dass die in der Tragflächenmitte angeordnete Bremsklappe in ausgefahrenem Zustand sich störend auf die Strömungsverhältnisse am Leitwerk auswirkt. Die Wirksamkeit von Höhen- und Seitenruder ändert sich schlagartig, sobald man die Bremsklappe betätigt. Nach Abschätzung des zu erwartenden Mehrgewichts von etwa 20 g beschloss ich, die in der Mitte angeordnete Bremsklappe auszubauen und durch Klappen rechts und links außerhalb des Anströmbereichs des Leitwerks zu ersetzen. Dieser Umbau war ein voller Erfolg. Das Modell verhielt sich beim Ein- und Ausfahren der Bremsklappen danach völlig neutral und Ziellandungen klappten deutlich besser.

Entschließt man sich beim Neubau eines Slites V2 von vorneherein, die zentrale Bremsklappe durch zwei außen liegende zu ersetzen, so kann man sich einiges an Arbeit ersparen. Schon vor dem Herauslösen der gelaserten Rippen aus den Brettchen habe ich also die notwendigen Änderungen angezeichnet und bei den Rippen im Mittenbereich die Aussparungen für den Klappenkasten an der Oberseite der Rippen mit UHU Holzfest ausgefüllt und damit fest verbunden. Ich markierte die neue Außenkontur und trennte die Rippen mit etwas Aufmaß mit einem scharfen Skalpell heraus. Die endgültige Kontur erreichte ich durch Überschleifen mit einem langen Schleifklotz am fertigen Flächenstück. Der Aufbau der Klappen kann vollständig aus den halbierten Originalteilen hergestellt werden. Ich habe allerdings die Klappentiefe um etwa 8 mm vergrößert bei sonst unverändertem Aufbau. In die Rippen im Außenbereich, in welche die neuen Bremsklappen eingebaut werden sollen, habe ich die entsprechenden Aussparungen eingezeichnet und schon vor dem Einbau herausgeschnitten. Die Servos habe ich in der Klappenmitte zwischen zwei Rippen angeordnet. Die Betätigung der Klappen erfolgt einfach über einen verlängerten Servohebel. Wie beim Original wird die geschlossene Klappe durch eingeklebte Rundmagnete gegen unerwünschtes Öffnen gesichert.

Umbau der Steckung

Die zweite Modifikation der Slite-V2-Tragfläche betrifft die Steckung zwischen dem Flächenmittelteil und den Außenflächen. Beim Bau meiner ersten Slite-Tragfläche erschien mir die Verwendung von Rundstahl und Messingrohr in dem sonst sehr leicht aufgebauten Segler etwas schwergewichtig. Viel wichtiger finde ich mittlerweile die Option, genügend Ballast im Modell unterbringen zu können. Bei unserem letzten Vereins-RES-Wettbewerb war ich nämlich trotz rekordverdächtiger Starthöhe durch fortwährendes Andrücken viel zu schnell wieder am Boden. Der Grund war, dass ich einfach nicht genügend Ballast in meinem AndREaS unterbringen konnte. Das sollte mir bei meinem jetzt im Bau befindlichen E-Slite nicht wieder passieren. Aber wohin mit dem Ballast, wenn der Platz im Rumpf (im Schwerpunktbereich) mit Servos ausgefüllt ist? Es bietet sich wie beim Ur-Slite der Rohrholm des Flächenmittelteils an. Also stellte ich mir die Aufgabe, die Flächensteckung so zu ändern, dass der Rohrholm des Flächenmittelteils an den Außenseiten nicht durch Füllstücke verschlossen ist; und wenn möglich das Ganze noch leichter wird als bei der V2-Version. Das Ganze wollte ich erreichen unter Verwendung von möglichst vielen Originalteilen aus dem Höllein-Bausatz.

ich so abgeändert, dass es bei meinem E-Slite als Steckung dient und über den Karbonstab und das äußere Füllstück mit dem Außenflügel fest verklebt ist. Unverändert ist dabei die abgewinkelte Anordnung für die notwendige V-Form. Damit die Steckung auf Dauer gut lösbar und doch spielfrei ist, habe ich die Steckung mit drei Schichten dünnem Glasgewebe umwickelt. Zum Aushärten der GFK-Schicht habe ich die Steckung in ein mit Trennwachs innen bestrichenes Reststück des Rohrholms mit reichlich Harz geschoben. Nach dem Aushärten lässt sich die Steckung mit etwas Kraft aus dem Rohrholm klopfen, nach dem Überschleifen hat sie eine perfekte Passung mit dem Flächenmittelteil. Mit diesen Modifikationen habe ich beide selbst gesteckte Ziele erreicht: Die Steckung ist gut 15 g leichter als die des originalen Slite V2 und der Rohrholm des Flächenmittelteils ist auf beiden Seiten offen, um möglichen Ballast aufnehmen zu können. Mit 10-mm-Rundstäben aus verschiedenen Materialien lassen sich so über 300 g Ballast unterbringen. Damit sollte man auch für strammen Wind gerüstet sein.

Finish und Ausrüstung der E-Modelle

Um die vorgenommenen Modifikationen der E-Varianten zu vergleichen und auch dem originalen Slite V2 gegenüberstellen zu können, habe ich bei allen Modellen die Tragflächen mit transparenter Oralight-Folie und die Rümpfe mit Oracover bespannt. Empfänger, Servos und Regler sind bei allen E-RES-Varianten baugleich. Der Schwerpunkt liegt immer bei 72 mm hinter der Nasenleiste. Das Modell-Gesamtgewicht variiert nur durch unterschiedliche Motoren, Akkus, Propeller und die erforderlichen Trimmgewichte.

Steigleistung der E-RES-Modelle

Im E–RES-Wettbewerbsreglement ist eine maximale Motorlaufzeit von 30 s und eine Steighöhe von 90 m (+/-) mit Motor festgelegt. Sowohl Laufzeit als auch Steighöhe werden durch einen geeigneten Limiter überwacht und begrenzt. Diese Eckwerte werden von allen drei getesteten Varianten übertroffen. Unterschiede bestehen jedoch in der Steigzeit, die man benötigt, um auf die vorgegebene maximale Höhe mit Motor zu kommen. Mit einem schnell steigenden Modell kann man sich auch weiter entfernt auf die Suche nach Thermik machen, um dann vor Ablauf der 30 Sekunden noch schnell die maximale Höhe mit Motor zu erreichen. Dabei ist natürlich eine hohe Steigrate hilfreich. Ich habe dazu die Steigrate der Modelle mit den verschiedenen Motorvarianten bei Laufzeiten von zweimal 15 Sekunden mit Hilfe eines Altis-Micro-Loggers ermittelt. Um ein Gefühl für den Einfluss von Zusatzballast auf die Steigrate zu bekommen, habe ich die Werte auch mit 95 g Zusatzballast gemessen.

Mein Plädoyer für E-RES

Die Umrüstung des Slite V2 von Höllein auf eine E-Version ist mit beiden vorgestellten Varianten gut gelungen. Es sind dazu nur wenige Teile anzufertigen, die nicht im Bausatz von Höllein enthalten sind. Die grundsätzlichen Flugeigenschaften der getesteten Varianten unterscheiden sich durch die geringfügigen Gewichtsunterschiede nicht spürbar. Vermutlich wird ein rund 40 g leichteres Modell bei schwachen Bedingungen oder beim reinen Abgleiten kleine Vorteile haben, aber schon wenn man bei leichtem Gegenwind zum Landepunkt zurückkehren will, kommt man mit einem etwas schwereren Modell besser voran. Wie schon beim Test der Seglervariante bemerkt, glänzen auch die E-Modelle durch einen hervorragenden Gleitwinkel.

Entscheidet man sich für die Variante mit der Original-Rumpfbreite, so kommt nur der Hacker-Motor als Antrieb in Frage. Man hat damit auch den leistungsfähigsten Antrieb im Modell. Das Mehrgewicht gegenüber den anderen Varianten beträgt weniger als 40 g. Für einen Antriebsakku mit mehr als etwa 500 mAh reicht der zur Verfügung stehende Platz jedoch nicht. Für Wettbewerbspiloten ist dies jedoch kein Nachteil. Eine Akkuladung von 450 mAh genügt für bis zu fünf Steigflüge auf 100 m plus reichlich Segelflugzeit aus. Freier mit der Wahl des Antriebs und des Akkus ist man mit der Variante mit verbreitertem Rumpf. Dieser bietet Raum für Motoren bis 24 mm Durchmesser und für Antriebsakkus mit über 1.000 mAh. Das ist besonders für Piloten ohne Wettbewerbsambitionen, die sich lange Motorlaufzeiten wünschen, von Bedeutung. Fliegerisch unterscheiden sich die E-RES-Slites praktisch nicht vom reinen Segler. Der größte Vorteil der E-RES-Modelle ist der Start auf räumlich begrenzten Geländen. Das gilt sowohl für den Spaßflieger (zum Beispiel am Hang), aber auch besonders für den E-RES-Wettbewerb. Für einen E-RES-Wettbewerb muss nur der Platz für mindestens vier Startund Landefelder vorhanden sein. Ein normal großer Modellflugplatz mit 30×100 m reicht hierzu schon aus.

Bei der Teilnahme am 1. E-RES Wettbewerb in Weilmünster im Juli 2019 konnte ich meine ersten Erfahrungen mit der E-Variante des RES-Wettbewerbs sammeln. Und die waren, trotz mäßigen Erfolgs meinerseits, überaus positiv. Die grundsätzlichen Merkmale des RES-Reglements – mit einem leistungsfähigen Modell mit überschaubarem Aufwand aus einer definierten Ausgangshöhe Flüge parallel gegen Mitbewerber zeitgenau zu absolvieren und am Punkt zu landen – bleiben erhalten. Statt Gummiseilstart mit bestmöglichem Zeitpunkt tragen andere taktische Entscheidungen, etwa die Thermiksuche an weiter entfernten Stellen oder im Rückraum, zum Erfolg bei. Auch die Möglichkeit des Wiederstartens bietet reizvolle taktische Strategien, um sich von Mitbewerbern abzusetzen. Mit dem E-Start hat der RES-Wettbewerb für mich nichts von seinem Reiz verloren. Es bleibt zu hoffen, dass mit weiterer Verbreitung von leistungsfähigen E-RES-Modelle auch mehr Wettbewerbe ausgerichtet werden. Ich bin jedenfalls dabei mit meinem Slite E!