TECHNIK

CO-PILOT

Test: GyroBot 800/900 Wing/WingJet von LF-Technik 

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Kreisel sind in einem Hubschrauber nicht mehr weg zu denken und hier auch voll akzeptiert. Der Einsatz eines Kreisels in einem Flächenmodell erzeugt dagegen noch oft ein Naserümpfen nach dem Motto „der kann’s nicht anders“. Mittlerweile wird die Akzeptanz der Kreisel in Flächenmodellen immer größer und wie überall reicht hier das Angebot vom einfachen Einachskreisel bis hin zu professionellen und programmierbaren 3-Achs-Typen. Die Systeme von LF-Technik waren mit die ersten auf dem Markt und sind im oberen Level angesiedelt. Wir schauen uns an, was sie leisten können und wie sich der praktische Einsatz darstellt.

Die Auswahl

Der GyroBot 800 Wing und 900 Wing bzw. WingJet sind dreiachsige Fluglage-Regelungssysteme, im allgemeinen Sprachgebrauch auch kurz als „Kreisel“ bezeichnet. Deswegen wollen wir sie im Folgenden der Einfachheit halber auch so bezeichnen. Die Typen 800 und 900 Wing verfügen prinzipiell über die gleichen Funktionen und Programmiermöglichkeiten, der 900 hat aber eine Stabilisierungsstufe mehr und verfügt zudem über die Airspeedfunktion, mit deren Hilfe die Fluggeschwindigkeit Einfluss auf die Regelcharakteristik nimmt. Die Wing-Typen sind für alle Flugmodelle mit und ohne Antrieb (Elektro und Verbrenner) geeignet, nicht aber für Modelle mit Turbinenantrieb. Für diese wird der 900 WingJet angeboten, der speziell gegen die Schwingungsfrequenzen von Turbinen abgeschirmt ist.

In der Folge werden Eigenschaften und Handhabung anhand des GyroBot 800 Wing beschrieben, die weiteren Features des GyroBot 900 Wing bzw. WingJet im Anschluss daran zusätzlich erläutert.

Nicht auf die Schnelle

Die GyroBots sind keine Geräte welche „mal eben schnell“ in ein Modell ein-/umgebaut und in diesem betrieben werden. Die Möglichkeiten einer äußerst präzisen Regelung mit der Vielzahl an Einstellmöglichkeiten erfordern ein gründliches Kennenlernen des Geräts und genügend Zeit, um die notwendigen Einstellungen vorzunehmen. Das beiliegende Handbuch auf einer CD erklärt ausführlich die Funktion und Programmierabfolge und sollte vor Gebrauch gründlich gelesen werden. Im Lieferumfang mit enthalten sind die Patchkabel zum Anschluss an den Empfänger und Klebepads mit extrem hoher Klebekraft zur Montage des Kreisels im Modell.

Der Einbau

Der Einbau des Kreisels muss zwingend so erfolgen, dass die Steckerleiste entweder in oder entgegen der Flugrichtung zeigt. Zudem ist die Platzierung in unmittelbarer Nähe zum Empfänger empfehlenswert, da die Patchkabel nur etwa 10 cm lang sind. Die Befestigung erfolgt auf einem möglichst vibrationsfreien Montagebrett, im Erprobungsmodell habe ich dazu ein beidseitig mit CFK beschichtetes Brett aus Wabe eingeklebt. Ergänzend zur Bedienungsanleitung sei angemerkt, dass ein Einbau des Kreisels „kopfüber“, also mit dem Label nach unten (Modell in Normallage) möglich ist. Das kommt zum Tragen, wenn bei einem Tiefdecker der Zugang zum Rumpfinneren nur über die Tragflächenauflage möglich ist. Hier erfolgt in der Regel der Einbau der Fernsteuerkomponenten in Rumpf-Rückenlage.

Notwendiges Zubehör

Der Kreisel wird mittels einer Programmierbox oder eines USB-Interface-Kabels zum Anschluss an einen Laptop/PC programmiert. Beide – ProgBox oder Interface Kabel – werden an einem gesonderten Steckplatz am Kreisel angeschlossen. Zweckmäßigerweise sollte dieser Steckplatz mit einem Servokabel verlängert und an eine gut erreichbare Stelle im Rumpf geführt werden.

Zum Programmieren des Kreisels erfolgt die Auswahl der Menüpunkte über einen Taster an der ProgBox bzw. die Leertaste am PC, das Verstellen der Werte wird mittels des Seitenruder-Steuerknüppels am Sender vorgenommen. Die ProgBox ist sehr handlich und verfügt über ein ausreichend großes, gut ablesbares Display. Nachteilig ist lediglich der doch verhältnismäßig hohe Preis.

Wesentlich günstiger ist dagegen das Inter-face-Kabel. Die zugehörige Software befindet sich auf einer CD. Bei der Arbeit mit dem Laptop gilt zu beachten, dass zuerst der Kreisel über das Interfacekabel mit dem Laptop verbunden wird, bevor das Programm gestartet wird. Was in der Werkstatt komfortabel beginnt, wird bei der notwendigen Feinabstimmung am Flugplatz etwas schwieriger, denn im Freien ist das Erkennen der Programmiermaske erschwert. Versuche, beim Hantieren mit dem Laptop das Sonnenlicht mit einem Regenschirm abzuschirmen, lösten anfangs bei meinen Kollegen eher leichte Irritationen aus.

Einstellsache

Die Menüstruktur des Programms ist logisch und übersichtlich aufgebaut. Im ersten Pfad erfolgt die Auswahl des Modelltyps, also ob es sich um ein Standard- oder Deltamodell handelt. Hier kann auch ein Vibrationsfilter aktiviert werden, um bei Modellen mit Benzinmotoren deren erzeugte Vibrationen auszublenden. Die Einstellmenüs für das Seiten-, Höhen- und Querruder sind jeweils unterteilt in ein Basismenü und ein Tuningmenü. Die Menüpunkte werden der Reihe nach abgearbeitet, ein Zurückgehen auf den vorhergehenden Menüpunkt ist nicht möglich. Um diesen wieder zu erreichen, muss die Menüschleife durchfahren und wieder von vorn begonnen werden. Zur Verfügung stehen drei Flugphasen, die jede für sich getrennt unterschiedlich über das Basis- und Tuningmenü eingestellt werden können. Die Flugphasen werden über einen am Sender frei bestimmbaren 3-Stufen-Schalter geschaltet. Zwingend vorgeschrieben ist dabei das Programmieren einer Flugphase, in welcher die Kreiselwirkung vollständig abgeschaltet wird. Der Programmiervorgang wird durch die Möglichkeit des Kopierens einer Flugphase in die andere vereinfacht. So kann z.B. zunächst in der Flugphase „Kreisel aus“ alle Rudereinstellungen getätigt und dann in die beiden anderen Flugphasen kopiert werden. Dort brauchen dann nur noch ausgewählte Werte/Menüpunkte den eigenen Bedürfnissen entsprechend geändert werden.

Etwas anders

Der Einsatz des GyroBot erfordert ein gewisses Umdenken, da alle Ruder-Einstellungen über den Kreisel vorgenommen werden. Vom Empfänger kommend, werden neben dem Sei-tenruder- jeweils nur ein Querruder- und ein Höhenruderkanal am Kreisel angeschlossen. Der Anschluss für das zweite Querruder- bzw. zweite Höhenruderservo erfolgt dann am Kreisel. Es ist daher durchaus möglich, im Sender bei der Auswahl des Modelltyps – auch wenn im Modell zwei Querruder und zwei Höhenruderservos verbaut sind – den Modelltyp „ein Querruder und ein Höhenruder“ zu bestimmen. Die somit frei werdenden Steckplätze am Empfänger für das zweite Quer- bzw. Höhenruderservo könnten dann für eine andere Funktion genutzt werden. Am Empfänger muss dann noch je ein Steckplatz für die Empfindlichkeitseinstellung vom Sender aus (RC-Gain) sowie eine Flugphasenumschaltung vorgesehen werden und mit dem Steckplatz am Kreisel verbunden werden. Die Belegung der Steckplätze am Kreisel ist zwingend fest vorgegeben und nicht veränderbar.

Alles auf Null

Vor dem Programmieren des Kreisels sind im Sender alle Servowege auf 100% und die Trimmungen auf Null zu setzen sowie alle Mischer abzuschalten. Letzteres betrifft nur diejenigen Servos, welche über den Kreisel stabilisiert werden. Für alle anderen Servos/ Funktionen, welche direkt am Empfänger ohne Kreiselunterstützung betrieben werden, müssen die notwendigen Mischer freilich gesetzt bleiben, z.B. die Mischfunktion Landeklappen/ Tiefenruder (gilt nur für Flugphase „Kreisel aus“) oder Seitenruder/Lenkservo für Bugrad oder auch den Doorsequenzer für Einziehfahrwerk /Fahrwerksklappen usw.

Das Basismenü

Im Basismenü werden für jedes Ruder die Neutralstellung, die Größe der Ausschläge (getrennt für beide Richtungen), die Wirkrichtung des Ruders und die Wirkrichtung des Gyros eingestellt. Die Vorgehensweise entspricht dabei jener, die man von der bisherigen Einstellung über den Sender gewohnt ist. Das Nachrüsten eines bereits eingeflogenen Modells mit dem GyroBot kommt einer Neueinstellung eines Modells gleich. Die bereits erflogenen Ruderausschläge sollten dann vorher gemessen werden, um diese einfach bei der Kreiselprogrammierung übernehmen zu können.

Das Tunigmenü

Hier wird der Grundwert für die Empfindlichkeit, getrennt für jede Achse, eingestellt und das RC-Gain, also die Einstellmöglichkeit der Empfindlichkeit im Flug aktiviert/deaktiviert. Zudem kann hier die Tot-Zone korrigiert werden, also jenen Bereich um die Knüppelmitte, in welchem der Kreisel auf Bewegungen nicht reagiert. Der Bereich sollte möglichst klein eingestellt werden. Der voreingestellte Wert von 30 hat bei mir gut gepasst. Der Regelbereich für die Empfindlichkeit reicht von 0 bis 2.000, hier muss man sich selbst seine Grundeinstellung suchen. Das RC-Gain hat einen Verstellbereich von +/- 250 um den eingestellten Grundwert. Hat man einen Grundwert von z.B. 1.000 eingestellt, steht somit ein Regelbereich über den Sender im Flug von 750 bis 1.250 zur Verfügung. Unter Umständen kann dieser Regelbereich aber nicht ausreichen. Bei meinem Versuchsmodell hatte ich den genannten Bereich eingestellt. Ein Herunterregeln auf den unteren Wert von 750 reichte aber nicht aus, um ein Aufschwingen der Ruder zu verhindern. In so einem Fall heißt es Kreisel ausschalten, landen und den Grundwert niedriger einstellen. In meinem Modell hat sich schließlich z.B. auf dem Querruder ein Wert von 450 ergeben. Es ist also eher sinnvoll, mit einem niedrigen Wert zu beginnen und diesen von Flug zu Flug langsam zu erhöhen.

Von Soft bis Hard

Der Gyrobot 800 verfügt über drei Regelungsstufen mit denen das Regelverhalten bestimmt werden kann. Im SoftLook wird nur ein Wind- oder Drehmoment bedingtes Wackeln ausgeglichen, das Flugverhalten verändert sich kaum wahrnehmbar. In MediumLook und HardLook wird das Modell in seiner Lage gehalten, solange nicht gesteuert wird. Die Auswahl beider Regelungsstufen ist abhängig von der Ruderwirksamkeit am Modell. Zudem können im Kreisel drei Flugphasen individuell programmiert werden, die vom Sender aus umschaltbar sind. Flugphase 1 sollte so eingestellt werden, dass die Kreiselfunktion ausgeschaltet wird. In Flugphase 2 könnte für alle Ruder SoftLook für ein sehr natürliches Flugverhalten programmiert werden, während in Flugphase 3 dann Medium- oder HardLook, beispielsweise für das 3D-Fliegen, gewählt wird. Mit HardLook kann ein geeignetes Modell z.B. in der Torquerolle ohne Zutun des Piloten gehalten werden, es muss lediglich das Gas geregelt werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Flugphasen des Kreisels mit den Flugphaseneinstellungen des Senders zu koppeln. So könnten in den Flugphasen unterschiedlich große Ruderausschläge, veränderte Expo-Anteile usw. Berücksichtigung finden. Damit kann mit einer Vielzahl individuell programmierbarer Parameter, je nach Flugaufgabe und persönlichen Erwartungen, ein optimales Setup eingestellt werden. Um dies einzustellen, sollte man sich einige Flüge – auch bei unterschiedlichen Bedingungen – Zeit nehmen.

Teilverbot

Das Trimmen am Sender ist nur bei ausgeschaltetem Kreisel bzw. in der Regelungsstufe Soft-Look zulässig. Ein Trimmen in Medium- oder HardLook würde der Kreisel als Steuereingabe interpretieren und das Modell in eine dauerhafte Drehbewegung um die entsprechende Achse versetzen. In der Regel ist es aber so, dass sich ein Trimmen auf alle Flugphasen auswirkt. Dies bedeutet, dass ein zulässiges Trimmen z.B. in Flugphase 1 (Kreisel aus) beim Umschalten nach Flugphase 3 (Medium-/ HardLook) auch auswirken würde. Hier kann Abhilfe geschaffen werden, indem man die Trimmung im Sender auf Flugphasenabhängig umstellt. So kann in Flugphase 1 und 2 unabhängig voneinander getrimmt werden, ohne dass sich dies auf Flugphase 3 auswirkt.

In der Praxis

Sein Können sollte der GyroBot 800 Wing in einem Sombrero, einem schon etwas älteren F3A-Modell, unter Beweis stellen. Der Einbau des Kreisels und alle Einstellungen erfolgten wie beschrieben. Das Modell kann mit Fug und Recht als eingeflogen und abgestimmt gelten – all seine Macken wurden durch diverse Mischer früher übertüncht, mit dem Kreisel wurden jetzt natürlich alle auf Null gesetzt. Theoretisch sind für die Einstellungen der Kreiselempfindlichkeit sechs Flüge notwendig (in Flugphase 2 (Softlook) und Flugphase 3 (Medium-/Hardlook) je einer pro Achse). Durch zu hoch gewählte Grundeinstellungen habe ich jedoch deutlich mehr Flüge benötigt, bis ich die gewünschten Werte zur Empfindlichkeit gefunden hatte. Sind diese dann gefunden, ist das Ergebnis perfekt.

Im Modus Softlook sind keine Änderungen im Steuerverhalten zu bemerken, so als ob ein Kreisel überhaupt nicht vorhanden wäre. Windeinflüsse wie Böen, Luftwirbel in Bodennähe werden ignoriert, das Modell fliegt einfach stabil weiter. Es scheint, als ob mit dem Umlegen des Schalters zur Kreiselaktivierung automatisch der Wind ausgeschaltet würde. Mit Softlook werden Landungen sehr vereinfacht, bei Seitenwind bleibt das Heck gerade und das Aufschaukeln um die Längsachse wird unterdrückt. Das selbst aussteuern zu können, bleibt wahrscheinlich nur den Experten vorbehalten. In Flugphase 3 (Medium-/Hardlook) verändert sich das Steuergefühl – man merkt, dass der Kreisel das Modell in seiner Fluglage halten möchte. Legt man das Modell jetzt in Messerfluglage, braucht man eigentlich nichts mehr zu tun. Das Modell fliegt so von Horizont zu Horizont und man darf vor lauter Begeisterung nicht versäumen, die Kiste wieder rechtzeitig in Normalfluglage zu drehen und zurück zu fliegen. In Medium-/Hardlook ist aber auch Vorsicht geboten, da das Modell versucht, auf jeden Fall die Fluglage zu halten, auch wenn die Fluggeschwindigkeit dafür nicht mehr ausreicht. Je nach Modellcharakteristik ist ein Strömungsabriss vorprogrammiert, mit all seinen Folgen. Deshalb halte ich diese Flugphase, bzw. eine harte Stabilisierung des Höhenruders für das Landen als wenig geeignet. Das ist jedoch kein Problem des Kreisels, sondern eine Frage der Einstellung. Man muss schon wissen, was man erreichen möchte und was man tut.

Die Geschwindigkeitsspanne des F3A-Testmodells ist wie bei den meisten Motormodellen eher gering und liegt erfahrungsgemäß zwischen 30 und 120 km/h. Die Stabilisierung des GyroBot 800 ist auch bei niedrigen Geschwindigkeiten wirkungsvoll und ein Aufschwingen bei höheren Geschwindigkeiten wird ja durch die Einstellung der Empfindlichkeit verhindert. Ist der Geschwindigkeitsbereich des Modells größer, empfiehlt sich die Verwendung des GyroBot 900.

Der GyroBot 900

Der 900er besitzt laut Hersteller gegenüber dem 800er eine noch schnellere Regelung und eine vierte Stabilisierungsstufe, den ExtremeLock. Noch interessanter ist jedoch die Airspeed-Funktion des GyroBot 900. Die Messung der tatsächlichen Fluggeschwindigkeit („True Airspeed“), bei der Windrichtung und -stärke berücksichtigt werden, ist dafür die Grundlage. Für diese Messung muss zusätzlich zum Kreisel ein Extension-Board und ein Staudruckrohr im Modell eingebaut werden. Das Extension-Board ist quasi der Druckaufnehmer und wird in der Nähe des Kreisels mit Klebepads montiert. Das kleine Staudruckrohr (Lieferumfang) mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 35 mm wird möglichst weit außen in der Nasenleiste der Tragfläche eingebaut. Als Verbindung zum Extension Board ist ein 3-mm-Schlauch zu verlegen und ein Trennelement vom Rumpf zur Tragfläche, z.B. Festo-Steckverbinder, vorzusehen. Mit diesem Zusatz werden die Fluggeschwindigkeit und die Windeinflüsse bei der Regelung der Stabilisierung berücksichtigt – insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten wird somit die maximal mögliche Stabilisierung erreicht, ohne dass ein Aufschwingen bei höheren Geschwindigkeiten befürchtet werden muss. Der Airspeed-Sensor kann für jede Achse getrennt ein-/ausgeschaltet werden, weitere Einstellmöglichkeiten sind nicht vorgesehen und nötig.

Mit Highspeed

Der GyroBot 900 WingJet wurde im Turbinenjet Avanti und im EDF-Modell Zephyr erprobt, wobei bei letzterem aufgrund des Elektroantriebs die Jet-Version nicht notwendig wäre. Im Zephyr ging es lediglich darum, die geschwindigkeitsabhängige Regelung zu testen. Der einzige Unterschied des Kreisels beim Betrieb zwischen Turbine und EDF ist die Tatsache, dass man mit der Turbine vor dem ersten Start den kompletten Drehzahlbereiche durchlaufen sollte und dabei die Balkenanzeige der Gyrosensoren beobachtet. Durch diese Maßnahme sollen Vibrationen festgestellt werden, die sich auf die Funktion des Kreisels auswirken können. Bei der Avanti wurde im gesamten Drehzahlbereich kein Ausschlag dargestellt. Die gemachten Erfahrungen mit dem 800er Kreisel wurden mit dem 900er bestätigt. Durch die Airspeed-Funktion ist die Kreiselwirkung bei jeder Geschwindigkeit gleich, egal ob im langsamen Landeanflug oder beim Überflug mit Top-Speed, bei Windstille oder starkem Cross-Wind, das Verhalten der Modelle war über das gesamte Geschwindigkeitsspektrum gleich.

Perfekt, aber ...

Ich vergleiche die Technik des GyroBot gerne mit den technischen Helferlein in einem modernen Kraftfahrzeug. Hier müssen die Assistenzsysteme auch auf die persönlichen Belange des Fahrers eingestellt werden, um diese dann auch optimal nutzen zu können. Das fängt beim Sound-System an und hört bei der Memory-Funktion des Fahrersitzes auf. Bei den Fluglageregelungssystemen von LF-Technik ist es ähnlich, nur mit einem entsprechenden Einstellaufwand erreicht man ein maximales Ergebnis. Die GyroBots stellen also alles andere als eine Plug & Play-Lösung dar. Die Kreisel sind von hoher Qualität und dank Update-Möglichkeit auch zukunftssicher. Dem ambitionierten Piloten bieten sie ein großes Potenzial zur Verbesserung der Flugeigenschaften vieler Modelle.