DELTAS

 

 

 * DELTA- und DELTABOX -  Drachen mit zweidimensionaler oder dreidimensionaler Zug-/Schub-Vektorsteuerung *

September 2007 - bei ALDI: Herbstzeit - Drachenzeit. Die schoensten Lenkdrachen fuer EUR 3,99. Wer kann da schon widerstehen? 
Doch an einer Schnur wollte ich sie nicht steigen lassen, viel zu umstaendlich.

Ich dachte da schon eher an einen RC-gesteuerten 3D-Drachen. 3D-Drachen, weil fuer dieses aus verstaerktem Rip-Stop-Nylon Leichtgewebe bestehende 1,60m große Flugobjekt  mit geringstem (Um-)Bauaufwand  die bereits in anderen Experimentalfliegern erprobte Zugvektorsteuerung als 3D-Schubvektorsteuerung zum Einsatz kommen sollte. 

 

 

Mit ca. 160cm Spannweite und 83cm Laenge wiegt der Trapezdrachen nur 190g. Die Ueberlegung: Mit einem 800er 3S LiPo Akku, einem Power-Schnurzz und einem YGE12 sowie 2 verblockten Eflite-8g-Servos muesste ein Fluggewicht von unter 400g moeglich sein - und das bei einem Flaecheninhalt von ca. 0,9 Quadratmeter.

Zunaechst wurden mit dem Original Aldi-Trapezdrachen Gleitflugversuche unternommen, um den Schwerpunkt zu bestimmen. Danach wurde ueberlegt, wie die Verspannungsstabilitaet erhoeht werden kann und mit welcher -simplen- 3D-Gondel-Konstruktion die Motorisierung des Drachens bewerkstelligt werden sollte. Das Ergebnis sieht folgendermaßen aus:

 
Der modifizierte Trapezdrache in der Flaechenmitte verfuegt ueber ein ca. 80cm langes 6mm Glasfaserrohr als Laengstraeger (Kiel). Mit diesem wurden im Bereich des rechteckigen Deltabox-Fluegelausschnitts 2 Kunststoff-T-Muffen (aus dem Helibereich) im Abstand von 25cm verklebt.

In diese Muffen wird die ebenfalls aus GFK-Rohr gebaute Dreiecksgondel eingesteckt. Die Querverspannung des Drachens (GFK-Rohr) wurde der strafferen Spannung wegen gegen ein 95cm langes CFK-Rohr mit 5mm Durchmesser ausgetauscht, ebenso die beiden Nasenholme, die jetzt aus 1m langen 4mm CFK-Rohren bestehen (vorher: 80cm 5mm-GFK-Rohr).
Der CFK-Rohr-Querspannbuegel verfuegt jetzt mittig ebenfalls ueber eine T-Muffe, mit der Oeffnung nach unten eingeklebt. So kann die Gondel an 3 Punkten unter Spannung eingehangen werden, und der Drachen ist in weniger als 1 Minute abflugbereit aufgebaut:

Der Erstflug des Drachens mit 3D-Schubvektorsteuerung fand am 25. September 2007 statt und gestaltete sich voellig unproblematisch. Mit einem 800er 3S-LiPo an an einer Klett-Filzbandleiste ließ sich der Schwerpunkt passend einstellen, so dass auf Anhieb ueber 10Min. Flugzeit absolviert wurden. Da die Antriebs-/Steuereinheit mit ihren 2 im Winkel von 90 Grad verblockten Miniservos als Schubvektormudul in diesem ruderlosen Flugobjekt verbaut wurde, war die Steuerung des Fliegers anfaenglich gewoehnungsbeduerftig: Kurven mussten stets mit etwas mehr Gas geflogen werden. Kurvenradien von unter 5m waren moeglich, jedoch kein Kunstflug :-)). 

Der Power-Schnurzz mit einem Standschub von ueber 450g hat hierbei leichtes Spiel mit dem Trapezdrachen, dessen Abfluggewicht aktuell 365g betraegt.
Alles in allem: ein ungewoehnliches, fast geraeuschloses Flugobjekt, das zu fliegen großen Spaß bereitet. Einmal am Himmel, gegen den Wind gehalten, ist fuer Zuschauer auf den ersten Blick kein Unterschied zum Aldi-Original zu entdecken. 
Nur die Schnur fehlt...
Video vom Erstflug des ALDI-Trapezdrachens mit 3D-Schubvektorsteuerung   


Aufgrund der positiven Erfahrungen mit dem blauen 3D-Trapezdrachen wurde die ALDI-Drachenflotte erweitert:
Neben dem blauen Drachen wurden 2 weitere, baugleiche Drachen gekauft und modifiziert: die beiden 5mm Nasenleisten- 5mm-GFK-Rohre wurden gegen steifere, leichtere und 1m lange 4mm-CFK-Rohre getauscht, ebenso der dem Original beigefuegte 90cm lange 5mm-GFK-Rohr-Spannbuegel, der durch einen 1m langen 5mm CFK-Rohr-Spannbuegel ersetzt wurde. Die Erfahrung zeigte, dass das Originalrohr zwar ausreichende Stabilitaet aufweist, jedoch ein 5mm CFK-Rohr deutlich mehr Biegespannung ermoeglicht, wodurch das 3D-Steckmodul einen strammeren Sitz erhaelt. Als Steckmuffen auf dem Laengstraegerrohr wurden nicht mehr 5mm T-Muffen aus Helibereich aus Hartkunststoff verwendet. Vielmehr kamen Muffen aus dem Profi-Lenkdrachenbereich (Drachenshop) mit laengeren Steckungsfuehrungen aus Hartgummi zum Einsatz. 

Nach einigen 'harten' Landungen im Freigelaende und nach Wand- und Bodenkontakten in der Halle kann gesagt werden:
Dieses falt- und zusammensteckbare RC-Flugzeug ist im Flugbetrieb unzerstoerbar. Aufgrund seiner Groesse und der damit verbundenen Traegheit bewegt sich die Fluggeschwindigkeit in allen erdenklichen Fluglagen stets auf gefahrlosem, niedrigem Niveau. Bei Wand- oder Bodenkontakten gibt die gesamte Konstruktion federnd nach, das 3D-Modul 'springt' allenfalls aus einer der 3 Steckmuffen, nichts -garnichts- geht mehr kaputt :-))
Der Drachen laesst sich leicht aus der Hand starten, wobei die halbe Motorleistung zum bequemen Fliegen voellig ausreicht. Fuer abrupte Wendemanoever wurden die Servowege auf 125% gestellt. 360Grad-Turns, gerissene Rollen, ja sogar Rueckenflug sind moeglich. Die 3D Vektorsteuerung ermoeglicht Richtungswechsel auf engstem Raum, engste Kurven koennen problemlos geflogen werden. 

Bereits beim ersten (blau-weissen) Trapezdrachen entstand der Wunsch, das 3D-Modul wahlweise als Schubvektorsteuerung oder als Zugvektorsteuerung einzusetzen, wozu nur die Verwendung anderer Steckmuffen erforderlich war. 

Der halbminuetige Umbau besteht lediglich darin, dass man die 3D-Einheit um 180Grad versetzt einsteckt, 2 Phasen des BL-Motors umsteckt  und den Propeller umdreht. Der jetzt hinten liegende Akku wird soweit wie moeglich auf der Klettfilzplatte nach vorne versetzt. Am Sender muss dann nur noch ein neuer Modellspeicher eingerichtet werden, da die spiegelverkehrten Rudermaschinenoperationen aus dem Schubvektormodus nicht beibehalten werden koennen. Die Propellerkraft wirkt ja im Zugmodus v o r  dem Schwerpunkt ( im Schubmodus h i n t e r  dem Schwerpunkt) des Flugzeuges. Deshalb erfolgt die Rudermaschineneinstellung im Zugmodus genau wie bei einem klassischen Flaechenflieger, im Schubmodus umgekehrt. 

Schwerpunktverschiebungen ergeben sich zwangslaeufig bei Verwendung verschieden schwerer 3S- und 2S-Lipos, von 350mA bis 1200mA. Diese lassen sich am 3D-Steckmodul einfach ausgeglichen, indem der Akku  weiter nach vorne bzw. weiter nach hinten platziert wird. Am leichtesten laesst sich der 3D-Drache etwas schwanzlastig (z. B. mit einem 3S-650mA-Lipo) im Zugvektormodus bewegen, da in diesem Zustand schnellste Ruderreaktionen erzielt werden und man sich auch in kleinen Hallen mit dem doch relativ grossen Flieger noch gut zurechtfindet.

ALDI-Trapezdrachenflotte im Aufbau ...

 ... und fertig aufgebaut: Drache blau mit 'Schub' - Vektorsteuerung, Drache grün und Drache rot mit Zugvektorsteuerung 

Drachenparade auf dem Flugfeld

gruener Drache, hier mit 'Schub' - Vektorsteuerung

blauer Drache mit 'Schub' - Vektorsteuerung blauer Drache mit 'Zug' - Vektorsteuerung

3 verschiedene Hartgummi-Steckverbindungsmuffen (Innendurchmesser 5mm) wurden verbaut: Die erste Muffe ist als hintere, die zweite als vordere auf dem unteren Tragrohr des Drachens aufgesteckt und mit Sekundenkleber fixiert. Die dritte Muffe bildet die Spitze der beiden Steckungsrohre, an denen die 3D-Einheit montiert ist.
oben:   
roter Drache mit 'Zug' - Vektorsteuerung

rechts:   
verbessertes 3D-Steckmodul, durch 
180Grad verdrehtes Stecken geeignet fuer Fluege 
im Zugvektor- oder Schubvektormodus.


Nach ca. 10 Std. Flugerprobung mit 3 verschiedenen Motoraufsaetzen in unterschiedlicher Servo-Ausstattung kann festgestellt werden:

Miniservos der 8g-Klasse haben eine Standzeit von min. 1 und max. 4 Stunden. Sie sind (in verblockter Anordnung) die fuer die im 3D-Steuerungsbereich wirkenden Hebel- und Kreiselkraefte nicht ausgelegt, das mittlere Zahnrad des zarten Plastikgetriebes zeigt Zahnausfall, stets an dergleichen Stelle. Abhilfe schafft hier nur der Einsatz von ebenfalls kleinen, jedoch etwas schwereren Servos mit Metallgetriebe. So z. B. das HITEC HS65 MG oder SAVOX 0257 mit jeweils ca. 12g Gewicht und einer Stellkraft von 1,6 -2kg. Im Vergleich zu den fuer Testzwecke verwendeten 8,5g 'Billigservos' verfuegt diese Metallgetriebeservos ueber eine ausreichende Standzeit und genuegend Stellkraft und haben sich bei mir im haertesten Dauereinsatz selbst mit ausgesteuerten Servowegen von 125% bestens bewaehrt. 
So unproblematisch der Trapezdrache in Bodennaehe zu fliegen ist, so problematisch wird die Situation, wenn dieses ultraleichte Flugobjekt mit einer Flaechenbelastung von unter 4g/qdm in staerkeren Wind oder in Thermik geraet:

Augenblicklich wird aus dem Flieger ein Windspiel, welches sehr schnell (viel schneller als ein leichter Segler...) an Hoehe gewinnt und mit dem Wind abtreibt. In diesem Falle hilft der 125%ige Servoweg: Mit einer durch Vollausschlag (Seiten- und Tiefenruder) eingeleiteten Steilspirale gelangt man langsam auf Sicherheitshoehe zurueck. Wenn nicht - dann isser weg :-)) !

Als erstes 'Fold-Up Delta' mit 3-D-Zugvektorsteuerung bzw. 3-D-Schubvektorsteuerung, ohne Steuerruder und ohne Rumpf, stellt der modifizierte 'ALDI-Drache' eine absolute Novitaet dar. 

 

Flugplatz-Video II vom gruenen 3D-Trapezdrachen mit  Zugvektorsteuerung
(statische Kameraeinstellung)

Neulich im Obi - 'Weihnachtsmarkt':  LED-Lichterkette, 80 grellweiße LED's mit 4,5V Netzteil,  für 14 Euro 99 - da konnte man nicht dran vorbeigehen. Das Ganze fuer  den Innen- und Außenbereich regendicht verarbeitet  - und nach 'Bereinigung' der 4m langen Zuleitung nur noch ca. 100g schwer. Die ideale Nachtbeleuchtung fuer den gruenen Trapezdrachen.

Mit einem Mini-Schiebeschalter, einem Microservo und einem 1S-1200er Lipo wurde fuer die Moeglichkeit gesorgt, das Licht manuell am Boden und ferngesteuert im Fluge ein- und ausschalten zu koennen.

Jede LED hat nur ca. 0,04W Leistungsaufnahme -  da fliesst maximal 700mA Strom. Das bedeutet, dass man mit einem 1400er 1S-Lipo gefahrlos viel länger in der Winterzeit 'nachtfliegen' kann,  als die Fuesse warm bleiben. Positiv ist, dass mit zunehmender Betriebsdauer und sinkender Spannung die Leistungsaufnahme der LEDs nachlaesst und 'Leuchtzeiten' von ca. 2 Stunden moeglich sind.

Von der 8m langen LED-Christbaumleuchtgirlande wurden 3 Segmente mit einer Gesamtlaenge von ca. 6m passend abgelaengt und mit roten Schiebesteckern versehen. Schliesslich sollte der Drache jederzeit demontierbar sein und -auch mit Beleuchtung- in seiner schmalen Transporttasche Platz finden. Mit blauen, gelben, roten und gruenen wasserfesten Eddingstiften liessen sich die durchsichtigen LED-Koepfe einfaerben, ohne dass die Leuchtkraft wesentlich beeintraechtigt wurde.

Die Leuchtgirlande wurde mit kurzen Strappingtapestreifen am Nasen- und Endbereich des Drachens befestigt.  Durch den Gewichtszuwachs war der Drache mit Zusatzakku jetzt ca. 500g schwer  und - gegenüber 365g ohne Beleuchtung - etwas schneller geworden. 

Die Flugeigenschaften, insbesondere seine Mobilitaet, haben darunter jedoch nicht wesentlich gelitten. Es ist beeindruckend zuzuschauen, wie der Leuchtdrache in 30m Hoehe lautlos durch den Nachthimmel schwebt und seine Bahnen zieht. Amuesant und irritierend zugleich, wenn in voelliger Dunkelheit zwischendurch die Beleuchtung ausgeschaltet und die Flugrichtung geaendert wird, um dann nach einigen Sekunden unbeleuchteten Fluges an unerwarteter Stelle am Himmel wieder aufzutauchen.
 
Als eindrucksvolle Erscheinung am dunklen Nachthimmel stellt der 'Leuchtdrache' für den unkundigen Betrachter aus der Ferne ein echtes Raetsel dar. 

Stellt man den gruenen  'Leuchtdrachen'  im Wohnzimmer aufrecht hin -  den Weihnachtsbaum koennte er locker ersetzen....

Faszinierende Illuminationen zeichnet der Trapezdrache bei laengerer Belichtung in den Nachthimmel...

VIDEO1 vom Nachtflug 
des Trapezdrachens 
 

 

 

 

Mittlerweile sind 18 weitere Effekt-LEDs dazugekommen, ausgebaut aus batteriebetriebenenen Glasfaser-Tischleuchten und LED-Lenser Werbegeschenken. In einer kalten und mondklaren Nacht entstand so ein zweites Nachtflugvideo...

VIDEO2 vom Nachtflug 
des Trapezdrachens 
...fly-me-to-the-moon
 

NEON-SCHNUR als Beleuchtungsvariante

Eine interessante Alternative zur LED-Nachtflugbeleuchtung stellen NEON - Schnüre dar, die in unterschiedlichen Staerken (0,5 - 5mm) und Laengen (0,5 - 250m) unter der Bezeichnung EL-WIRE angeboten werden. Ein vollstaendiges Beleuchtungs-Equipment besteht aus einem Inverter und der Neon-Leuchtschnur. WEB-Shops fuer das Auto-Innenraum-Tuning  bieten Inverter fuer den Anschluss an den 12V - Zigarettenanzuender an. Bei den Neonschnueren reicht die Farbauswahl von weiss ueber rot, tuerkis, blau, orange, gelb bis gruen.

Ich habe an einem blau-grauen 3D-Drachen neben 3 oberhalb des Motors angebrachten LED-Punktleucht-Farbwechseldioden je 1,5m weisse und 1,5m grüne und 2,2mm dicke Leuchtschnur verbaut. Die Inverterplatinen wurden aus den (schweren) Plastikgehaeusen entfernt und zu einer Einheit zusammengefuegt. Unter Zuhilfenahme von Stapping-Tape wurden die Leuchtschnuere an der Fluegelvorderkante befestigt. Ueber ein Micro-Servo mit Micro-Schalter werden die Schnuere angesteuert, als Stromquelle dient ein 3S-200mA-LiPo. Bei eingeschalteter Beleuchtung liegt die Stromaufnahme bei 70mA.

Der optische Eindruck im Fluge weicht stark von dem des gruenen LED-Drachens mit seinen 73 Leuchtdioden ab:

Klar strukturiert zeigt der Drache seine Neon- Konturen am Nachthimmel, unterstuetzt von den 3 LED-Punktstrahlern, die von oben ca. 30cm grosse Leuchtkreise in weiß-blau-rot-grün auf das Drachentuch im Farbwechsel projizieren. Dies laesst den Drachen, im Fluge von unten betrachtet, einem Chamaeleon aehnlich erscheinen: Uebergangslos changieren große Flaechen des Drachentuches in verschiedenen Farben, eingerahmt von den Konturen der Neonschnur. Werden die LED-Punktstrahler abgeschaltet, bleibt nur der Umriss des Drachens, illuminiert durch die Neonschnur (alle Bilder zeigen die Sicht von unten):

 

Auf dem linken Bild ersichtlich: 2 der 3 LED-Farbwechsel-Punktstrahler, die von oben auf das Drachentuch scheinen. Hier die 2 Inverterplatinen mit danebenliegendem mechanischen Microschalter, mit Klettband am 3D - Modultraeger befestigt.
Trapezdrachen mit doppelter 3D-Vektorsteuerung (Zug- und Schubvektorsteuerung)

Ein besonderes Kennzeichen aller bisherigen vektorgesteuerten Drachen war die beachtliche Manoevrierfähigkeit, insbesondere bei sehr langsamem Geradeausflug waren flache 180-Grad-Wenden mit kleinsten Radien moeglich. Hierbei wirkte sich der ca. 30cm lange Hebelarm von  der Propellerebene bis zum Schwer- und Drehpunkt des Flugzeuges in Verbindung mit starker Beschleunigung der abstrahlenden Luftsaeule aus.

Aus den Erfahrungen mit 4 verschiedenen Trapezdrachen mit 3D Zug- Und Schubvektorsteuerung entstand die Idee einer doppelten 3D - Vektorsteuerung: Einer steckbaren Motorgondel für den Trapezdrachen, bestehend aus einem Zugvektor- und einem Schubvektormodul. Mit 2 in dieser Weise verfuegbaren Hebelarmen muesste die Agilitaet dieses ruderlosen Flugzeuges noch weiter steigerbar sein...

Entstanden ist eine ca. 270g schwere Motorgondel, bestehend aus 2 BL - Power-Schnurzz-Antrieben, 4 HITEC HS65 Metallgetriebe- Servos, 2 SIMPROP 10A - Reglern sowie einem REX 5 MPD Empfaenger. Alle Anschluesse wurden mit 4 V-Kabeln realisiert, wobei am BEC-Stecker des 2. Reglers die Plusleitung neutralisiert wurde, da die Stromversorgung des Empfaengers bereits ueber den ersten Regler erfolgte.

Das Fluggewicht des Trapezdrachens betraegt mit doppelter 3D-Vektorsteuerung und einem 3S-1400mA-LiPo  ca. 500g. 
Ein Video von der Flugerprobung zeigt - wie vermutet - eine noch staerkere Agilitaet in allen Fluglagen. Flache 360 Grad-Wenden auf der Stelle sind moeglich, ebenso vertikale und horizontale Spins.

Video von den Funktionen der doppelten 3D-Vektorsteuerung

Video vom Trapezdrachen mit doppelter 3D-Vektorsteuerung

 


Nach den positiven Erfahrungen, die mit den preiswerten ALDI - Deltaboxen gesammelt werden konnten, bot sich eine MAXI - DELTABOX von KNOOP-Kites mit 300cm Spannweite zur Vektorisierung an. 
Fuer diesen Flieger sollte erstmals eine groeßere 3D - Zugvektorsteuerung mit bis zu 1000g Standschub zum Einsatz kommen.

DELTABOX von KNOOP-Kites, ausgepackt und flugfertig aufgespannt - als Einleiner - Fesseldrache  
...und hier die fertige  300cm - MAXI - DELTABOX mit ca. 2,25 qm Flaecheninhalt, CFK-Rohr Bestabung und Vektorsteuerung.
Sie zeigt ein sehr harmonisches Flugbild, mit einem unvergleichbar sanften und ungewohnt langsamen Schwebeflug:
 


Die neu gebaute, groessere 3D - Zugvektorsteuerung ist fuer Motore bis 300W geeignet. Die hier verbauten grossen HITEC-525-Metallgetriebeservos leisten ohne Schwierigkeit die erforderlichen Stellkraefte und liefern bei 125% Servoweg eine Vektorauslenkung von ca. 70 Grad. 

Als Motor wurde ein SIMPROP Motor der 300W - Klasse mit 1300 U/Volt verbaut. Mit einem 8x4" APC - Prop nimmt er unter Vollast bei Betrieb an einem 3S-1400 mA-Lipo ca. 16A Strom auf und stellt für diese MAXI.DELTABOX mit 225qdm Flaecheninhalt bei einem Abfluggewicht von 1050g genuegend Schub zur Verfuegung.

Im Vergleich zu den bisher vektorisierten Drachen ueberzeugt die MAXI-DELTABOX durch ihr sanftes Erscheinungsbild und das ausgewogene, sehr stabile und ruhige Flugverhalten, wobei das Flugbild erhaben, geradezu majestaetisch wirkt.

Neben der Groesse traegt hierzu auch die  sehr geringe Flaechenbelastung von nur ca. 5g pro qdm bei.

Auch in der Halle macht die grosse Deltabox eine gute Figur, allerdings koennte sie hierfuer etwas mehr Leistung vertragen, um die kleineren Kurvenradien ohne Hoehenverlust zu durchfliegen. Eine etwas groessere Luftschraube wird hierfuer wahrscheinlich genuegen.


                
     VIDEO MAXI-DELTABOX in der Indoor-Halle

Da bisher noch keine Flugerfahrungen mit der grossen Deltabox bei Wind vorlagen, bot es sich an, bei erstbester Gelegenheit auch unter diesen Flugverhaeltnissen einige Fluege durchzufuehren. 

Das Ergebnis ist ueberwaeltigend. Die Deltabox - so mein Eindruck - giert geradezu nach etwas Wind, um zu zeigen, was in ihr steckt. Waren die ersten Erfahrungen in der Halle und bei Windstille durch aeusserst gutmuetiges und zeitlupenhaftes Fliegen gekennzeichnet, so gewinnt die Deltabox bei etwas Wind rasch an Hoehe, bleibt wahlweise am Himmel oder in 1m ueber dem Boden auf der Stelle stehen, und wenn man will, gelingt sogar ein kontinuierliches Rueckwaertsschweben:
MAXI-DELTABOX bei Wind im Freigelaende - schwebt auf der Stelle MAXI-DELTABOX 
Flug-Video mit der
ONBOARD-Kamera (FlycamOne)
 

Vektorgesteuerte Drachen sind fuer gestandene Modellflieger ebenso schwer einzuordnen wie fuer die Anhaenger der gefesselten Ein- und Zweileiner: Nicht Fisch, nicht Fleisch, zwischen den Welten, sozusagen. Den einen fehlt das Flugzeugtypische, wie z. B. eine Pilotenkabine und -natuerlich- die Steuerruder. 
Fuer die anderen ist es kein richtiger Drache mehr, fehlt doch die obligatorische Fesselleine. 

Pfingsten 2008 ergab sich auf dem Drachenfest in Leverkusen die Gelegenheit, zusammen mit wunderschoenen Einleiner - Designerdrachen, Zweileiner-Trickdrachen und einer ganzen Reihe stabloser Grossdrachen bei sehr windigem Sonnenwetter einige Runden mit der vektorisierten MAXI-DELTABOX zu drehen, worueber auch die Lokalpresse berichtete (Kölner Stadtanzeiger - Leverkusen):

Die Flugvorfuehrung wurde von Zuschauern und Fachleuten mit einigem Erstaunen quittiert:

'... so kann man natuerlich auch Drachen fliegen lassen..'

...stimmt!

Bildquelle: Britta Berg 

(Mit besonderem Dank an die Fotografin!)


Durch konsequente Weiterentwicklung lassen sich die Flugeigenschaften der 3D-Drachen erheblich verbessern. Eine modifizierte Steuerung, geaenderte Aufspannung des Drachentuches sowie die Verwendung von anderen Gummisteckverbindern verleihen dem gruenen ALDI-Drachen (Deltabox) die Faehigkeit zum Senkrechtstart. Das sieht dann so aus:

Eine weitere Entwicklung folgt dem Gedanken, auf was man verzichten kann,  um eine einfache Deltabox sicher steuern und in der Luft halten zu koennen. 
Ein Versuch, nur mit einer 2D-Zugvektorsteuerung (1 Servo für rechts-links, hoch/tief-Steuerung  durch Drehzahlregulierung) zeigte prompten Erfolg: Mit Billigkomponenten (ausser Metallgetriebeservo) ausgestattet, versieht eine vektorisierte  2D-Deltabox klaglos ihren Dienst und laesst sich genauso unproblematisch steuern wie ihre Brueder mit der 3D-Zugvektorsteuerung. 

   

 

 

 

 

 

 

'Billig-DELTABOX' (Basis: ALDI-Deltabox) mit 2D-Zugvektorsteuerung 

Die 2D - 'Billigbox' fliegt bei Windstille und bei schwachem Wind einwandfrei, die Einachs-Vektorsteuerung ermoeglicht jedoch nicht, das Deltatypische 'Wegtauchen' im Kurvenflug durch 'Hoehenruder' auszugleichen. 

Um diesen Wegtaucheffekt zu neutralisieren, wurde eine Servomodifikation ersonnen, die mit einer dynamischen 'schiefen Propellerachsebene' arbeitet: 
Der Servo-Hebelarm wurde nach vorne mit einem 30-Grad-Keil 'erhoeht', so dass die Propellerachse in Geradeausstellung auf 0 Grad liegt, jedoch in Rechts- oder Linkskurven bei Vollausschlag bis zu ca. 20 Grad Winkelverschiebung gegeben sind, wodurch der Motor  bei Kurvenflug nach 'oben' zieht und den Hoehenverlust ausgleicht. Die Hoehensteuerung im Geradeausflug erfolgt durch die Drehzahlregelung - mehr Drehzahl, mehr Hoehe.

Eingebaut wurde das Ganze in eine  ansprechend gestaltete Deltabox 55 von PREMIER.  Bis auf das Metallgetriebeservo (HS65MG)  kamen nur preiswerte, aber zuverlaessige RC-komponenten zum Einsatz. 

So entstand ein 290g leichtes Anfaenger-Flugobjekt, dessen problemloses und aeusserst gutmuetiges  Flugverhalten bei Windstille und sogar leichtem Wind ueberzeugt.

Bei einem Fluggewicht von 290g ergeben sich mit einem 860er 3S-25C-Lemon-Lipo und einer 6060er Luftschraube von GWS Flugzeiten von nahezu 30 Minuten. Um bei schnellem, thermikbedingtem Hoehengewinn Hoehenmeter zu 'vernichten', wird einfach so lange mit Vollausschlag und Vollgas eine Steilspirale geflogen, bis die (niedrigere) Wunschhoehe erreicht ist.

  'Billig-DELTABOX' (Basis: BOX-DELTA 55 von PREMIER) mit verbesserter 2D-Zugvektorsteuerung 

Der groessere Bruder der Deltabox 55 ist ist das 'BOX-DELTA 75',
ebenfalls von PREMIER. Mit einer Spannweite von 220 cm und einer auswechselbaren 3D-Zugvektorsteuerung kommt es auf ein Abfluggewicht von 580g. Bei einer Schubleistung von ca. 800g ermoeglicht der Leistungsueberschuss des BL-Motors allerlei Stunts in der Luft, wobei die Box sich ausgesprochen gutmuetig zeigt: In jeder Fluglage zeigt sie sich selbstneutralisierend, wenn nicht mehr gesteuert wird.  Aufgrund ihrer ausgewogenen Langsamflugeigenschaften ist sie im Winter fuer's Hallenfliegen besonders geeignet.
   
   
   
   
   
BOX-DELTA 75 Night Rainbow mit Stuntflugeinlagen  

BOX-DELTA 75 CITRUS Erstflug  

Das 'BOX-DELTA 75'  gibt es mittlerweile in verschiedenen Designs (Night Rainbow, Orange Rush, Red Flair und CITRUS),
wobei die 75"
CITRUS Op-Art Delta Box (linkes Bild) durch ihr ausgefallenes OP-Art Design anspricht.
Die Flugeigenschaften sind bei allen 75" - Deltaboxen gleich
.


Eine groessere Designvariante
der 75" Citrus Op Art Deltabox stellt die 144" (12', 370cm) CITRUS OP ART DELTABOX von Premier dar, die es auch als BLUE OP ART Deltabox gibt. Um aus dieser maechtigen Einleiner-Deltabox ein RC-Vectorkite werden zu lassen, waren einige Modifikationen erforderlich:

Zunaechst wurde die fuer den RC-Flug zu schwere Originalrohr-Bestabung (10mm GFK) durch 7,2mm Skyshark P3 Rohre ersetzt. Fuer den mittig geteilten Querspannstab wurde pultudiertes 8mm CFK-Rohr verwendet. Die GEN. II Gimbal-Vectoreinheit erhielt einen 80g schweren 300W/1300KV BL-Motor, der am inneren Gimbal-Element unter Nutzung des vorhandenen Motortraegers befestigt wurde. Der Motor arbeitet mit einer 10x3,8" Luftschraube. Wegen der hoeheren Stromaufnahme des Motors wurde dieser mit einem 30A Regler ausgestattet. Das Abfluggewicht der Deltabox betrug 1060g.

Beim Erstflug wurde deutlich, dass dieses grosse Boxdelta bei leichtem Wind 'auf der Stelle' mit sehr wenig Motorleistung geflogen werden kann. Um ein stabileres Flugverhalten zu erzielen, muessen die Standoffs des Vektorsteuerungsrahmens (A-frame)  weiter nach vorne verschoben werden, so dass der Schwerpunkt ca. 8 - 10cm weiter nach vorne verlagert wird.
Hierdurch werden die im Erstflugvideo erkennbaren Nicktendenzen unterbunden. Beim Erstflug musste wegen des noch nicht stimmigen Schwerpunktes ein 120g schwerer 2. LiPo als 'Trimmgewicht' herhalten, damit im Wind ueberhaupt ein Testflug durchgefuehrt werden konne. Die Verlagerung des A-Frames mit der Vektoreinheit um ca. 15cm nach vorne wird ebenfalls neben der Schwerpunktverlagerung auch den Vorteile einer gesteigerten Wendigkeit zur Folge haben, weil der Propeller des Antriebs dann mit einem laengeren Hebelarm auf den Schwerpunkt wirken kann.
   
   
   
   
Video vom Erstflug der 12' CITRUS
OP ART DELTABOX
Video vom Zweitflug der 12' CITRUS
OP ART DELTABOX



Bei der 12' Blue Opart Deltabox wurden vor dem Erstflug ebenfalls alle GFK-Rohre gegen leichtere 8mm und 7,2mm CFK-Rohre ausgetauscht. Der flugfertige Drache mit Akku und Vektorsteuerung war nach dem Umbau 1050g. leicht. Durch die 'Oeffnung' und den Ersatz der oberen beiden Verbindungstuecher der Dreiecksboxen durch vier 70cm lange Drachenschnuere ergab sich eine Spannweiten- vergroesserung auf 380cm, 20cm mehr als bei der 12' Citrus Op-Art Deltabox. Im Flugverhalten aenderte sich dadurch nicht sehr viel, die leicht vergroesserte Spannweite erhoehte nochmals die ohnehin bereits bemerkenswerte Tragfaehigkeit des grossen Deltas und seine Langsamflugeigenschaften. Mit einem 2200 3S LiPo sind Flugzeiten von mehr als 20Min. moeglich.

 
   
  Video vom Erstflug der 12'
OP ART BLUE DELTABOX
 
   
   
   
   
 
Mit einer Spannweite von nahezu 3m boten sich die Deltaboxen von NTK an, in CFK-Rohr-Leichtbauweise ebenfalls mit einem Vektorsteuerungs-Wechselmodul ausgestattet zu werden. Die Abmessungen und Proportionen entsprechen in etwa denen der großen KNOOP-Deltabox. Um die Flugeigenschaften zu verbessern, wurden die oberen Deltasegel herausgetrennt und durch je 2 Spannschnüre ersetzt, wobei diese zu einer breiteren Verspannung (ca. 50%) genutzt wurden. Hierdurch wuchs die Spannweite der Kites auf nahezu 3m - bei einem Abfluggewicht von unter 800g.
Entstanden ist ein Leichtwind Vector Kite, dessen Gutmuetigkeit und Langsamkeit nur noch durch seine Manövrierfähigkeit zu übertreffen ist. Ein Größenvergleich verdeutlicht die Ausmasse im Vergleich zur kleinen 55er Deltabox:
 
Deltabox XXL als Vector - Kite
 

Die besondere Mannövrierfähigkeit der langsam fliegenden großen Deltabox zeigt ein Video, welches auf einem kleinen Parkplatz mit Baeumen, Straeuchern und Zaeunen als Hindernissen gedreht wurde. Der 'Parcour' wurde mehrfach durchflogen - ohne Absturz :-))


Modell- und insbesondere Drachenflieger wissen:
Groesse hat ihren besonderen Reiz.
Je groesser ein Vector Kite, um mehr naehert sich sein Flugverhalten dem eines Luftschiffes.
Ein solches 'Luftschiff' stellt das HAWAIIAN Delta von NTK mit seinen 370 cm Spannweite (12 ft.) und 3,6qm Segelflaeche dar. Erste  Zweifel, ob eine Vectoreinheit mit einem nur 25g leichten BL-Motor (800g Schub) imstande sein wuerde, ein so grosses und immerhin  1200g schweres Fluggeraet in die Luft zu bekommen, wurden beim Erstflug am 2. November 2010 schnell zerstreut: Das Delta flog auf Anhieb voellig unproblematisch und konnte mit nur halber Motorleistung (ca. 400g Schub) bequem geflogen werden, da es trotz seiner Abmessungen aufgrund seiner geringen Stirnflaeche nur sehr wenig Luftwiderstand entwickelt.

Der Erstflug fand unter widerigen Windverhaeltnissen statt (1-2 bft). Eigentlich war das HAWAIIAN Delta nur fuer absolute Windstille bzw. fuer Hallenflug gedacht. Umso erstaunlicher war zu sehen, welch gute Manoevrierfaehigkeit das grosse Fluggeraet bei Wind aufweist. Da es der Vektorantrieb mit den Dimensionen des Deltas im Halbgasbetrieb bestens zurechtkommt, stellt sich die Frage: Wieviel Spannweite/Flaecheninhalt geht noch?...es soll da noch so ein 19 Fuss Delta (5,80m Spannweite) geben... :-))

Erstflug des HAWAIIAN-Deltas 
am 2. November 2010

HAWAIAN-Delta: Flug mit Hindernissen...

Aufgrund der ausgezeichneten Manoevrierfaehigkeit
lag es nahe, das HAWAIIAN Delta mit in die Halle zu nehmen, um seine INDOOR-Flugtauglichkeit ausgiebig zu testen. Wie das Video zeigt, ist selbst in einer mittleren Turnhalle bequemes fliegen moeglich. Aufgrund der absoluten Windstille zeigt das XXL-Delta ein souveraenes und elegantes Flugbild in jeder Fluglage. Es mach besonderen Spass, ein so grosses Vector Kite in einer Sporthalle bei schlechtem Wetter zu fliegen :-)) Mit einem 2250mA 3S-LiPo konnte das Delta insgesamt ca. 20 Minuten geflogen werden.


Der Groessenvergleich mit dem immerhin 270cm Spannweite messenden RADIAN2 - Rainbow Delta (links) von G-KITES zeigt, wie gross das HAWAIIAN Delta von NTK wirklich ist.

    
HAWAIIAN-Delta INDOOR
   

 

 
 

G-KITES hat bei seinen RADIAN2 - Deltas
vier ansprechende Farbdesigns im Programm, wobei das RAINBOW - Delta in besonderem Maße gefaellt. Mit dergleichen Vektoreinheit, mit der bereits das NTK-Hawaaian-Delta geflogen wurde, ueberzeugt es durch sein elegantes Flugbild und seine ausgewogenen Flugeigenschaften. 

Wegen seines geringeren Fluggewichtes (ca. 650g) und der geringeren Spannweite (270cm) ist seine Wendigkeit geradezu bestechend, so dass auch eine Eignung fuer kleinere Gymnastikhallen gegeben ist. 

Der 'RADIAN-RAINBOW' ist wegen seiner leuchtenden, strahlenfoermig angeordneten Regenbogen-Farbstreifen fuer eine Nachtbeleuchtung praedestiniert und wird demnaechst mit 8 ultraleichten LED-Baendern (= 40 LEDs) ausgeruestet, um als bunt leuchtendes Vector Kite bei Windstille erste Nachtfluege zu absolvieren.

 

G-KITES RADIAN-Rainbow Delta
INDOOR

 
 

Als Projektionsflaeche fuer ein kuenstlerisches Design sind Deltas in besonderem Masse geeignet. Meist in Form eines  rechtwinkligen Dreiecks eroeffnen sie alle Moeglichkeiten einer ansprechenden, konstruktivistisch-graphischen Gestaltung.
Unter der Vielzahl der am Markt angebotenen Einleiner-Deltas dominieren die Groessen zwischen 7 und 11 Fuss, Spannweiten zwischen 210 und 330cm.
Hierbei zeigt sich, dass ein strahlenfoermig angeordnetes Gestaltungsmuster (wie z. B. beim RADIAN-RAINBOW) die Einarbeitung von 'Segellatten' in Form von CFK-Rundstaeben beguenstigt, was zur erwuenschten Minimierung der Flatterneigung des Segels bei Wind fuehrt.
Deltas mit vom 'Strahlendesign' abweichenden Gestaltungsmustern gefallen durch Ihr z. T. dreidimensional wirkendes  Erscheinungsbild.
Ein Beispiel hierfuer ist das ' OPTIC CHECKERS ', ein  11 Fuss Delta von Premier Kites. Mit seinem Op-Art Design kontrastiert es wunderschoen zum Himmel, wobei es durch seine ausgepraegten Langsamflugeigenschaften zu ueberzeugen weiss.



  Outdoor-Erstflug des 11' Deltas
'OPTIC CHECKERS'
von Premier Kites

Auch in kleinen Sporthallen macht das Fliegen mit diesem Delta grossen Spass. Dank seiner Wendigkeit und  bemerkenswerten Langsamkeit kommt es sogar mit nur der Haelfte des verfuegbaren Hallenflugraumes aus:
 
Indoor-Erstflug des 11' Deltas
'OPTIC CHECKERS'
von Premier Kites

Ein besonders anspreches Design zeigt auch der VERTIGO
von NTK, ein vielfarbiges 9 Fuß Delta mit ebenfalls asymmetrischer Farbfeldaufteilung. Die Conversion dieses Deltas erfolgte nach bereits bekanntem Muster: Carbonstaebe ins Drachentuch einziehen, passende Standoffs fuer den Spreizbügel und den Dreiecksrahmen der Vektorsteuerung montieren und den Spreizbuegel anpassen. Beim Erstflug in der Halle zeigte die aus der Dreicksform asymmetrisch herauslaufende  'flatterige' Hinterkante, dass noch Handlungsbedarf besteht: Durch Verlaengerung der CFK- Fluegelrohre und durch entsprechend straffes  Abspannen des Drachentuches des hinteren Fluegelbereiches kann dort eine 'Beruhigung' erzielt werden, ohne die einmalige Grafik des VERTIGO zu unterbrechen.


 

Indoor-Erstflug des Vertigo am 12.12.2010

Nachdem unterschiedliche Deltaboxen und Deltas von unterschiedlichen Herstellern mit Spannweiten zwischen 5 Fuß und  12 Fuss
zu Vectorkites modifiziert wurden, zeigte sich, dass die optimale Spannweite fuer die zum Einsatz gekommene auswechselbare Vektorsteuerung bei 10-11 Fuß liegt. 

Ueberschaubarer Umbauaufwand, lange Flugzeiten, gute Gleit- und Langsamflugeigenschaften, ueberzeugendes Flugbild sowie platzsparende Unterbringung sprechen fuer diese Art von Vector Kites. Ausserdem bieten die grossen Deltas eine optimale Gestaltungsflaeche fuer kuenstlerisches, graphisches Design.


Die extreme Gutmuetigkeit im Flugverhalten sowie eine verblueffende Wendigkeit der grossen Deltas in der Halle liess die Frage aufkommen: Was ist maximal moeglich - oder: Wie wuerde sich ein Delta mit extremer Spannweite in der Halle verhalten? Und: Waere solch ein XXXL - Format ueberhaupt noch als RC-Kite beherrschbar?

Nach einigen Ueberlegungen und Videoanalysen stand fest: Ca. 750cm Spannweite und ein Fluggewicht von ca. 4,0kg muessten theoretisch machbar sein. Bei einem sich daraus ergebenden Flaecheninhalt von ca. 14qm wuerde dann die Flaechenbelastung bei sagenhaften 2,9g (!) liegen ....

Auf der Suche nach dem groessten derzeit im Handel erhaeltlichen Delta-Kite stiess ich auf das 19 Fuss (ca. 580cm) spannende 'TECNACOLOR' - Delta von Premier Kites. Es ist mit kurzen Epoxy-GFK-Rohren mit 14mm Durchmesser ausgestattet und wird mit etlichen ALU-Rohrsteckmuffen zusammengebaut.  Diese stabile Auslegung fuehrt zu einem Abfluggewicht von ca. 5kg, wobei das Delta als Einleiner-Drache immerhin fuer Windstaerken von 2 - 5 bft. geeignet ist.
Um ein moeglist geringes Fluggewicht und eine fuer komfortables Fliegen notwendige Mindeststabilitaet zu erreichen, wurde der komplette Rohrsatz gegen 12-, 10- und 7,6mm CFK und Skyshark Rohre ausgetauscht.

Nachdem die erforderlichen Modifikationen (Rohre und Muffen zuschneiden u. verkleben, Naehte oeffnen, Standoffs montieren, Steuerung mit schubstaerkerem Motor modifizieren) durchgefuehrt waren, ergab sich beim ersten Probewiegen ein Startgewicht von nur noch 2.700 g, wodurch die Flaechenbelastung bei 8,5qm Flaecheninhalt nur noch  3,2g/qdm betrug. Durch die ewas längeren aussenliegenden Tragrohre ergab sich nunmehr eine Spannweite von ca. 600cm, bei unveraendertem Flaecheninhalt (8,5qm).

Am 12.12.2010 war es dann soweit: Der Jungfernflug in einer Schulsporthalle konnte stattfinden - und begeisterte alle, die dabei waren. Das majaestetische Flugbild dieses Slowfly-Riesen und seine kaum noch zu unterbietende Langsamkeit hinterliessen Eindruecke ganz besonderer Art.

  Erstflug des XXXL - Deltas am 12.12.2010
  Erstflugvideo mit verschiedenen Einstellungen bei VIMEO

 


Am 27.12.2010 fand der Erstflug des 600cm grossen 'TECNACOLR' - Deltas im Freien statt. 

Bei grauem Himmel, 30cm Schnee und entsprechender Kaelte konnte das XXL - Delta zeigen, wie langsam es draussen zu fliegen imstande ist. 

Bei ca. 1m/Sec. Wind liess sich das Ungetuem problemlos gegen den Wind zu starten und im Wind halten. Teilweise war es moeglich, das Delta in der Luft laengere Zeit auf der Stelle schweben zu lassen - mit nur ca. 40% 'Gas'.

Einmal auf Hoehe gebracht, stieg das Delta im lauen Hangaufwind langsam - auch ganz ohne Motor. Es richtete sich hierbei ohne jede Steuerung selbsttaetig gegen den Wind aus - wobei die aeusserst geringe Flaechenbelastung von 3,2g/qdm dieses Flugverhalten beguenstigt. 

Das Flugbild ist einmalig - gemessen an seiner Groesse zieht das Delta im Schneckentempo an der Hintergrundsilhouette vorbei - sekundenlange Stopps ueber der Kamera eingeschlossen. Die Vektoreinheit mit ca. 1200g Schub ermoeglicht bei Volllast einen stetigen Steigflug.
Versuche mit der 'kleineren' Motorisierung mit nur 800g Schub zeigten, dass auch damit bequemes Fliegen moeglich war. Enge Kurvenfluege mit nur ca. 8-10m Durchmesser bewiesen die bemerkenswerte Wendigkeit des 600cm - Riesen.

Outdoor-Erstflugvideo mit verschiedenen Einstellungen