VECTOR-UNITS
Zug-/ Schubvektorsteuerungen fuer ruderlose Flugobjekte
Schubvektorsteuerungen sind in erster Linie bekannt aus dem JET-Bereich (MIG, SUCHOI) und beschreiben die gezielte Lenkung des Abgasstrahls einer Turbine. Im Senkrechtstarterbereich gibt es als Antriebsvariante den Schwenkpropeller, der z. B. bei 2-motorigen Senkrechtstartern mit Propellerantrieb den Propellerschwenk von der Senkrechten (Startposition) in die Waagerechte (Geradeausflugposition) ermoeglicht. Hierbei handelt es sich um eine 2-dimensionale Schubvektorsteuerung, da nur eine Steuerachse Beruecksichtigung findet. 

Im Modellbaubereich wurden in der Vergangenheit mehrere Vektorsteuerungen als 2D und 3D Propellersteuerungen entwickelt, bei denen die Steuerachsen durch indirekte Anlenkung von Rudermaschinengestaengen bewegt werden. 

Eine einfachere Variante stellt die '3D-Zugvektor-Steuerung' dar, bei der die erforderlichen Steuerachsen direkt durch 'verblockte' Rudermaschinen angetrieben werden:

Die am Rumpf vorne rechts befestigte Rudermaschine (1) ist liegend mit dem vorderen Polyamidtraeger verklebt (Sekundenkleber mittelviskos). Durch ihre Ruderscheibe ist sie mit der zweiten Rudermaschine verbunden (2), ebenfalls verklebt. Die Steuerachsen der ersten und die der zweiten Rudermaschine sind also um 90 Grad versetzt. Dadurch wird es moeglich, mit der hoch/tief - Funktion der ersten Rudermaschine die zweite Rudermaschine mit dem auf deren Ruderhorn festgeklebten Motorträger wie ein Hoehenruder zu steuern. Die Seitenruderfunktion ergibt sich einfach dadurch, dass die zweite Rudermaschine die rechts-links-Schwenks des Motors mit Propeller übernimmt. Beide Rudermaschinen-Steuerfunktionen wurden auf einen Steuerknueppel gelegt. Wenn man 'rührt', beschreibt der Motor einen Schwenkkreis. In sofern kann man von einer dreidimensionalen Schubvektorsteuerung sprechen. Der Begriff 'Zugvektorsteuerung' gibt dem Kind lediglich einen neuen Namen, da hier erstmals versucht wurde, einen in der Flugzeugfront 'ziehend' angebrachten Antrieb direkt über 2 Steuerachsen dreidimensional anzusteuern. Ausserdem macht sich der Begriff ganz gut bei GOOGLE (ausprobieren).
Sieht alles ganz einfach aus, ist schnell gebaut, und kostet nicht mehr als eine 2-Achs- Rudersteuerung. Die Rudermaschinen sind 2 HYPE IQ-80, der Motor ein WES-TECHNIK Gold-Line 7,5g. Geflogen wird mit einem 2x350mA Kokam (7,5V) Lipo-Akku und einem GWS-4Kanal Empfaenger.

Als Erprobungszelle für den 3-D-Schwenkpropeller wurde ein Leichtflugzeug aus Depron aufgebaut, dessen Rumpf eine Gitterkonstruktion aus kleinen Polyamid-Kreuzen und 1,5mm Carbonstaeben bildet. Die Polyamidkreuzchen gibt es im Baumarkt als Verbindungselemente von Konstruktionen aus Aluoehrchen bzw. in der Fliesenabteilung als Abstandshalter für die Fliesenverlegung. Die Fahrwerkskonstruktion besteht aus 1,3mm Carbonstaeben, von hinten nach vorne 'vorgespannt' mit 0,8mm Carbonstaeben. Die Raeder laufen auf einer 1,3mm Carbonachse.

Die Tragflaeche wurde mit 'Ohren' versehen, um fuer den Fall eines Motorstillstandes Gleitflugstabilitaet zu garantieren. Die zweite  'Huckepack'-Flaeche ist nur durch 2 profilierte Abstandshalter aus 6mm Depron mit der Hauptflaeche verbunden, wobei ein hoeherer Anstellwinkel gewaehlt wurde als bei der Haupttragflaeche (3,5 Grad zu 2,5 Grad). Sie dient zwei Zwecken:

1. Das Flugzeug sollte über ausgepraegte Langsamflugeigenschaften verfuegen.
2. Die zweite Flaeche sollte die Onboard-Videokamera aufnehmen (hier:FlyCamOne)

Ohne Kamera hat das Flugzeug bei einer Spannweite von 90cm ein Abfluggewicht von 115g, mit Kamera 145g. Das Flugverhalten ist im Vergleich zu seiner frueheren Ausfuehrung mit Seiten- und Hoehenruder genauso unproblematisch. 

Am 28. November 2006 erfolgte der Erstflug dieses ruderlosen, nur mit 3D - Zugvektorsteuerung ausgestatteten Flugzeuges. Es ist das  erste existierende, ruderlose, uneingeschraenkt flugfaehige Modellflugzeug mit 3D-Zugvektorsteuerung.

Das Flugeug fliegt gutmuetig und ausgewogen mit laufendem Motor.
Stellt man den Motor im Flug ab, fliegt das Flugzeug im Geradeausflug gleitend weiter.
Natuerlich laesst es sich nur wirkungsvoll steuern, wenn der Motor laeuft. Hierbei faellt auf, dass das Steuerverhalten im Vergleich zur Steuerung mit Rudern deutlich direkter ist, bei voller Motorleistung sind 'gerissene' Rollen (trotz Ohren!) sowie Loopings moeglich. 
Das Flugzeug hat mit der 3D-Zugvektorsteuerung seither bereits mehr als 60 Fluege absolviert, wobei selbst 'haertere' Landungen der Steuerung nichts anhaben konnten. Lediglich einmal musste - nach einem Absturz vom Wohnzimmertisch- eine Rudermaschine ausgewechsel werden. Seitdem schuetzt eine Anschlagbegrenzung des Carbonrohr-Motortraegers die erste Rudermaschine vor Beschaedigung, da der Anschlag den Rudermaschinenweg begrenzt und die Aufprallenergie nicht ungebremst auf das Rudermaschinengetriebe wirken kann.

2 Videos zeigen Onboard- und Aussenaufnahmen des Fluges mit Zugvektorsteuerung:

  Video mit Onboard- und Aussenkamera-Perspektive  
Mit einfacheren Mitteln laesst sich ein 3-D-Zug-/Schubvektorsystem erstellen, wenn man die Steuerachsen direkt durch entsprechend 'verblockte' Servos antreibt. Der Nachteil der 'verblockten' Servos besteht darin, dass die Praezessionskrraefte des Propellers den Servo-Getrieberaedern bei heftigen Steuerbewegungen arg zusetzen. Preiserte Servos der 8g Klasse mit einfachem Plastikgetriebe halten in der Regel 3 - 5 Flugstunden. Hochwertige (und teure) Metallgetriebeservos der 12g Klasse halten im reinen Flugbetrieb erheblich laenger. Gegen haerteren Bodenkontakt zeigen sich allerdings auch verblockte  Metallgetriebe-servos nicht resistent. Daher war die Suche nach haltbereren Loesungen programmiert, um den Experimentalflugmodellbau mit 3D-Zugvektorsteuerungen weniger kostentreibend fortsetzen zu koennen.

Eine besondere 'Bluete' unter den vielfaeltigen 'verblockten' Steuerungen folgte der Idee, wie sich ein Flugobjekt mit 2 hintereinanderliegenden Vektorsteuerungen in Servoblockbauweise (eine vor dem Schwerpunkt, eine dahinter) verhaelt. Uf einem Versuchstraeger (ALDI-Deltaboxdrache)
wurde eine entsprechende Anordnung aufgebaut:
Ein Video von der Flugerprobung zeigt - wie vermutet - die besonders ausgepraegte  Agilitaet des Flugobjektes in allen Fluglagen. Flache 360 Grad-Wenden auf der Stelle sind moeglich, ebenso vertikale und horizontale Spins.

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.
   

Verschiedene Entwicklungsvarianten der 3D - Zugvektorsteuerung (oder 3D - Schubvektorsteuerung) sind denkbar:
Aus einem gleichseitigen, 1mm starken Alublech-Dreieck  laesst sich durch austreiben der abgeflachten Ecken ein steuerbarer Motortraeger erstellen, der an jeder Ecke im Abstandswinkel von 120 Grad zur nächsten Ecke einen Kugelkopf aufnimmt. Die 3 Kugelkoepfe werden in die zugefalteten Ecken eingeklebt. Für eine praezisere Ausfuehrung können die zugefalteten Blechecken an den Faltschlitzen mit Alulot verloetet werden, so dass ein 3mm Gewinde geschnitten werden kann, welches eine Feinjustierung der Kugelkoepfe ermöglichen wuerde. Die Montage des Motortraegers erfolgt, indem der Kugelkopf -1- in eine fest an der Flugzelle angebrachte Kugelpfanne eingeklipst wird.  die beiden anderen Kugelkoepfe werden an die Schubstangen der Rudermaschinen angelenkt  -2- Die Schubstangen verlaufen zwischen Aludreieck und Rudermaschinen durch jeweilige Fuehrungsrohre, um die Steuerung in Position zu halten und gegen Verdrehen zu sichern.
Hierdurch lassen sich mit Hilfe eines Deltamischers Hoch-/Tief - Ruderfunktionen (beide Rudermaschinen schieben bzw. ziehen) und Rechts-/Links-Ruderfunktionen  darstellen (eine zieht, eine schiebt bzw. umgekehrt). Die hier gezeigte Konfiguration wiegt einschließlich Motor (Modifizierter, sehr kleiner CDR- Motor) nur 23 g.
Die Praezision der uebertragenen Steuerbewegungen laesst zu wuenschen uebrig, da in der Ausfuehrung der gewuenschten Steuerbewegungen eine Art 'Winkelversatz' feststellbar ist: Soll z. B. bei einer Anordnung als Schubeinheit nur nach links gesteuer werden,  so zeigt die Propellerachse leicht versetzt nach links-oben (usw).
Verbaut war diese 3D-Schubvektorsteuerung in einem DEPORON-Nurfluegeldoppeldecker, dessen Flaechen in der Vorderansicht eine Doppel-W-Anordnung aufwiesen.
In einer ca. 1-stuendigen Flugerprobung zeigte sich die Problematik mangelnder Steuerungspraezision wie beschrieben. Mit einer aufwendigeren Modellspeicherprogrammierung haetten sich die Stoermomente sicher 'wegmischen' lassen, insgesamt war das Ergebnis jedoch unbefriedigend.  Dies lag jedoch zum groesseren Teil an der vorher nicht konventionell erprobten Flugzelle:
Nachdem die Steuerung ausgebaut und durch einen schlichten, nicht steuerbaren  Druckantrieb ersetzt war, zeigten sich nach wie vor einige flugdynamische Schwaechen, die dem Zellenaufbau angelastet werden muessen.
2. 3D-Schubvektorsteuerung mit Hilfe einer Kardanischen Aufhaengung

Wenn  aus Gewichts- oder/und  Platzgruenden der direkte Antrieb der Steuerachsen mit Rudermaschinen nicht moeglich ist, und wenn hoechstmoegliche Spielfreiheit bei der Uebertragung von Steuerkraeften gewuenscht ist, empfiehlt sich die kardanische Aufhaengung als Funktionsprinzip fuer die Steuerung des Motortraegers einer 3D-Schubvektorsteuerung. Auch hier wird das Steuerungssystem auf 2 Funktionseinheiten verteilt: Modul 1 beinhaltet  die Steuerachsenmechanik einschließlich Motoraufhängung und Motor, Modul 2 die Ansteuerung der Aufhaengung mittels Rudermaschinen. Das ganze sieht dann so aus (gebaut von meinem Clubkollegen Jochen W. unter Verwendung von Alu-Distanzringen aus alten Festplatten):
Der aus einem modifizierten CDR-Laufwerk entstandene schnelldrehende 6N-9P Mini-Brushlessmotor  -0-  ist  über sein Stator-Lagerrohr rechtwinklig mit der ersten Steuerachse verbunden, welche die rechts-links-Steuerfunktion übernimmt, und wird über den Kugelkopf -3- durch eine Rudermaschine angesteuert.

Die drehbare rechts-links-Steuerachse ist vertikal in einem aeußeren Aluminiumring gelagert. Der aeußere Ring wiederum wird horizontal am Flugzellenrumpf gelagert (vorne, hinten, oder in der Mitte) und wird über den 2. Kugelkopf   -2- angesteuert (hoch/tief).

Die abgebildete Konstruktion wiegt 31g und ist vorgesehen zum Einbau in eine schnellfliegende Deltakonstruktion mit einer Doppeltrapezflaeche bei einer Spannweite unter 60cm.


Zwischenzeitlich gab es einen einen Hersteller
, der einen Teilesatz fuer eine kardanische 3D Zugvektor- bzw. Schubvektorsteuerung herstellte:

Es handelte sich hierbei um einen GIMBAL -  CNC-Fraesteilesatz, wahlweise aus GFK (15g mit Anlenkungen) oder CFK (12g mit Anlenkungen). Die Vektorsteuerung bestand aus  2 vormontierten kardanischen Elementen, zusammen mit den  abgestimmten Anlenkungsteilen sowie -wahlweise- einer Servohalterung für 2 Servos. Sie eignete sich fuer BL-Aussenlaeufer bis 1500g Schub (z. B. Funjet, Acromaster ). 

Die Steuerung liess sich in viele serienmäßige Motorhalterungen  einschrauben und war fuer die Aufnahme von BL-Außenlaeufermotoren  mit 16, 19 oder 25mm Befestigungskreisdurchmesser geeignet. Leider sind die qualitativ hervorragend gefertigten (natuerlich auch etwas teureren) Fraesteilsaetze mittlerweile am Markt nicht mehr verfuegbar.



Fuer den Bau einer leichten kardanischen Vektorsteuerungsmechanik bietet sich neben Aluminiumblech, GFK- und CFK-Plattenmaterial auch dickwandiges Aluminiumrohr mit passendem Durchmesser an, von dem sich passende Ringe auf einer Drehmaschine abschneiden lassen (rechtes Bild).
Wer keine Drehmaschine hat, kann mit Hilfe von 4,2mm AlMg45 - Schweissdraht und verschiedenen Stecknuessen aus dem Werkzeugkasten kardanische Ringe biegen. Die Stossstellen sind hier mit Alu-Speziallot verloetet worden (linkes Bild), welches sich aber nicht als dauerhaft erwiesen hat. Stattdessen kann man sich den gebogenen Ring an den Stossstellen je 6mm überlappen lassen, den Ueberlappungsbereich  schaeften und mit einer 2mm Stahlschraube verbinden. Das innere kardanische Element sollte aus 5mm Alu-Plattenmaterial gefertigt werden, damit ein viereckiger Alu-Druckgussmotortraeger fuer BL-Motore mit 10mm Lagerschaftdurchmesser aufgeschraubt werden kann.
Als Gelenkverbindungen kommen verschraubbare Kugelkoepfe und Nylon-Kugelpfannen aus dem Modellhelibereich zum Einsatz, die Verschraubungen bestehen aus 2mm Inbus-Stahlschrauben.


Die auch als 'Gimbal' bezeichnete kardanische Aufhaengung aus Aluminium wurde fuer Zwecke der Vektorisierung von Einleiner-Drachen in einen Rahmen aus 6mm CFK-Rohr und 10mm CFK Flachmaterial eingebaut und ueber Kugelkoepfe, Kugelpfannen und Schubstangen mit Metallgetriebeservos verbunden. In verschiedenen Drachenmodellen (Boxkites, Deltas) dient der in A-Form gehaltene Rahmen auch als tragendes Teil fuer den Drachen selbst, um ihn aufgespannt in Form zu halten.

Unterchiedliche Drachenkonzepte und Raumverhaeltnisse
bewirkten eine Abkehr vom Konzept eines A-Rahmens mit fest verbauter Vektoreinheit.
Vielmehr machte es Sinn, fuer die wachsende Zahl verschiedener Drachen mit eigenen Einbaurahmen eine Vektorsteuerungseinheit zu entwickeln, die einfach nur noch in den Einbaurahmen des jeweiligen Drachens eingesteckt und durch einen kleinen O-Gummiring gesichert wird.
Bild 1 zeigt den ersten A-Rahmen mit fest verbauter Vektorsteuerung und daneben den neuen, schmaleren A-Rahmen mit Aufnahmen fuer die einsteckbare Vektorsteuerung.
 Bild 2 zeigt den etwas schmaleren A-Rahmen mit der eingesteckten auswechselbare Vektorsteuerung. Bild 3 zeigt eine auswechselbare Vektorsteuerung der 2. Generation, allerdings mit einem etwas staerkeren Motor mit ca. 1000g Schub. Mit dieser Einheit wurden die 11" und 12" - Deltas in der Luft bewegt.
Die schmalen A-Rahmen wurden vorzugsweise auch in groesseren Deltaboxen und Deltas verwendet, da dort - je nach Spannweite - auswechselbare Vektorsteuerungseinheiten mit Motoren unterschiedlicher Schubstaerke zum Einsatz kommen. Bile 4 zeigt im Vergleich eine Vektorsteuerung mit ca. 1500g Schub (600cm DELTA-Vectorkite) und eine mit ca. 800g Schub (Pyramid Box, V-Wing Box, 200cm-Deltabox, 300cm Deltabox).
Bild 5 zeigt eine Vektorsteuerung mit 1000 g Schub und einer Druckluft-Schlauchkupplung aus Messing. Sie sollte den O-Ring ersetzen, mit dem die einsteckbaren Vektorsteuerungen bisher nach dem Einbau gesichert wurden. Aus Gruenden des hoeheren Baugewichtes (+25g)  und des hoeheren Bauaufwandes wurde der O-Ring Befestigung der Vorzug gegeben.

Dem Gimbal - Konzept einer kardanischen  Motoraufhaengung folgen eine Reihe kleinerer und kleinster Vektorsteuerungen mit BL-Motoren unterschiedlichster Schubstaerke, angepasst an die Groesse und das Gewicht des Drachens, der mit ihnen geflogen wrden sollte. Bild 6 zeigt eine auswechselbare vektorsteurung mit kleiner Gimbal, 12g leichten MG-Servos und 650g Schub, Bild 7 eine mit 6g leichten Metallgetriebeservos und 300g Schub.

 Die kleinste bisher gebaute Vektorsteuerung (Bild 8) verfuegt ueber eine Gimbal aus CFK-Elementen. Sie ist mit einem 2g leichten BL-Motor bestueckt und liefert ca. 15g Schub. Der Empfaenger wiegt ebenfalls nur 2 g, die beiden Linearservos je 1g. Der Motor bewegt 2 kleine 2"-Props, die fest miteinander verbunden sind. zusammen mit dem aus 2mm CFK-Rohr gebauten Halterahmen wiegt die Vektorsteuerung 11,5g.

Bild 10 zeigt einen der seltenen gegenlaeufigen BL-Motore mit einer links- und einer rechtsdrehenden 8" Luftachraube. Da solch ein Motor kein Drehmoment an die Flugzelle, die er fortbewegt, weitergibt, erschien es reizvoll, einen etwas leistungsstaerkeren Bi-Rotor (mit 9" Luftschrauben) in in eine austauschbare Vektorsteuerung zu integrieren(Bild 9). Die nachfolgenden Bilder zeigen die austauschbare Vektorsteuerung, eingebaut in einem 300cm grossen MANTA.
Das Laufgeraeusch des Motors ist tiefer und sonorer als das eines leistungsgleichen einfachen BL-Motors. Die Verwendung von 2 koaxial agierenden BL-Motoren mit 2 Luftschrauben, die im Abstand von 35mm gegenlaeufig Schubleistung erzeugen, ist dennoch nicht so leistungsstark, wie man vermuten koennte: Beide Moteren einzeln wuerden ca. 650g Schub liefern, zusammen als Koaxialantrieb bringen sie jedoch nur ca. 800g Schub. Durch die dicht beieinander liegenden Propeller kommt es offensichtlich zu Verwirbelungen, welche die Schubleistung erheblich mindern.
Von allen Entwicklungen im Bereich der Vectorkites und RC-Drachen stiess die Bi-Motor Koaxial-Vektorsteuerung auf groesstes Interesse. Ein Youtube-Video im Youtube-Kanal 'Vectorkites', Titel:  'RC - Vectorkite 34 - 1' zeigt den Flug eines 3m Manta mit der Bi-Motor Steuerung und wurde bis Ende 2014 bereits über 420.000 mal angeschaut.

Originalgroesse
 


Originalgroesse

Alle GIMBAL-basierten Vektorsteuerungen haben den Vorteil, dass sie durch ihren einfachen und uebersichtlichen Aufbau leicht zu handhaben (Ein-/Ausbau in 10 Sek.) und zu warten sind. Der Austausch von Teilen der Gimbal oder eines Servos ist in der Regel in wenigen Minuten erledigt.

Als Bauteile, die die Funktion einer GIMBAL uebernehmen koennen, bieten sich im Modellbau 2 Alternativen an:
 
Der fixe Teil einer Modellheli - Taumelscheibe (Swashplate, Bild 11) uebt aehnliche Steuerfunktionen wie eine GIMBAL aus, und im RC-Car Bereich kommen hochfeste kleine Stahl-Kreuzgelenke (Bild 12) bei diversen Antriebswellen zum Einsatz, die - nach entsprechender Modifikation - ebenfalls kardanische Funktion uebernehmen koennen.
   

Der Groessenvergleich zwischen Swashplate- und Gimbal-Vektoreinheit (untenstehendes Bild) zeigt, das die Swashplate noch kleiner als eine ca. 4cm Gimbal baut: Da das mittige Tonnenkugellager der Swashplate in alle Richtungen drehbar ist, werden insgesamt 4 Schubstangen an den Kugelkoepfen befestigt. Die beiden auf 12 Uhr und 3 Uhr liegenden werden mit den Servoarmen verbunden, die auf 6Uhr und 9 Uhr liegenden werden durch 2mit dem zentralen Tragrohr fest verbundene Roehrchen blind gefuehrt und dienen nur der Stabilisierung gegen Verdrehung der Swashplate durch das Motordrehmoment bzw. durch die Servoarmbewegungen der Steuerschubstangen.

Die als Wechselmodul gebaute obige Vektorsteuereinheit basiert auf dem Kunststoff-Oberteil einer Mini-Helicopter Taumelscheibe, welches bereits mit 4 im Abstand von 90 Grad angeordneten Kugelkoepfen versehen war. 

Die Befesigung dieses Taumelscheibenelementes erfolgte durch Einbringung und Verklebung eines 4mm CFK-Zentralrohrs in das Tonnenkugellager des Elementes. Um dieses 'zentrale Traegerrohr' werden dann alle weiteren Funktionselmente gruppiert: 

2 Miniatur-Metallgetriebeservos (je 6g.) werden im Winkel von 90 Grad zueinander positioniert und steuern mit Hilfe von 2 Schubstangen die Kugelkoepfe 1 und 2 ( 9 Uhr und 12 Uhr-Position) der  tonnenkugelgelagerten Taumelscheibe. 
2 weitere, auf Position 3 Uhr und 6 Uhr angebrachte Fuehrungsstangen sichern die Taumelscheibe gegen Verdrehen durch die  Steuerbewegungen und Drehzahlaenderungen.
Den Vortrieb besorgt ein WES-Technik Gold Line 7,5g BL-Motor mit einem YGE4 BL - Controller.

Die komplette Vektorsteuerungseinheit mit BL-Motor, Prop, 2 Servos, Gestaenge, 4A - ESC, Empfaenger wiegt nur 41g, zusammen mit dem Vektorsteuerungsrahmen und einem 3S-200mA LiPo wiegt die komplette Schubeinheit mit A-foermigem Einbaurahmen 71g. 

Um den Bauaufwand und das Gewicht einer kleinen bis mittelgrossen Vektorsteuerung (bis 1000g Schub, 12g MG-Servos, 45g BL-Motor) weiter zu minimieren, kamen zunehmend Kreuzgelenke von RC-Car Antriebsachsen (Bild 12) zum Einsatz. Konstruktionsbedingt verdrehen sie sich nicht und haben eine Auslenkung von ca. 30-35 Grad in alle Steuerrichtungen. Obwohl sie aus aus Stahl gefertigt sind, sind sie in gekuerzter Form vergleichsweise leicht. Ein gekuerztes Kreuzgelenk wird mit dem verbliebenen Achsstummel in ein zentrales 6mm CFK-Rohrstueck eingeklebt. Auf das 10mm dicke Gelenkgehaeuse werden 2 miteinander verschraubte 4-beinige BL-Aludruckguss-Motortraeger, von denen einer auf 10mm aufgebohrt wurde, aufgezogen, mit Madenschrauben verschraubt und zusaetzlich verklebt.

Die Servohalterungen bestehen aus gebogenen und mit dem Zentralrohr verklebten 6mm breiten 1mm Alustreifen, in die passende Halterungsbohrungen fuer die Servobefestigungsschrauben eingebracht werden.

   
   
   

Die hier gezeigte 'Pendelstabilisierte Vektorsteuerung'
ist mit nur
ca. 10cm Laenge besonders kompakt gebaut und sorgt fuer ausreichenden Vortrieb in einem MICROROTATOR, wobei ein leistungsstarker, 7,5g leichter WES-Technik Gold-Line- 12N16P BL- Aussenlaeufer mit einem 4A YGE Drehzahlsteller und zwei 6g leichten MG - Microservos zum Einsatz kommen.

Erstmalig wurde als kardanische Aufhaengung des schwenkbaren Motors ein superleichtes (nur 0,8g) Kunststoff-Kreuzgelenk aus dem Spielzeugbereich verwendet. Es weist zwar einen etwas geringeren Schwenkbereich auf, hilft dafuer aber, den Bauaufwand, die Bauab-messungen und das Baugewicht zu minimieren.

Die vollstaendige Vektoreinheit wiegt ohne Akku nur 35g und liefert eine Schubleistung von ca. 160g mit einem 3S-360mAh LiPo.

Bei den groesseren Pendel-Vektorsteuerungen verstaerkt sich die Pendelneigung unter Windeinfluss, worunter die Steuergenauigkeit leidet. Die Ursache hierfuer liegt darin, dass die Mittelachse der Rotationsdrachen mit der (auswechselbaren) Vektorsteuerung nach deren Montage fest verbunden ist, wodurch die umlaufend rotierenden Massen -reibungsbedingt-  stoerende Drehmomente an die Achse weitergeben und die Pendelbewegung verstaerken.

Die kleine Vektorsteuerung mit ihrer Pendellaenge von nur noch 12cm wurde daher konstruktiv anders ausgelegt: Sie laeuft in 2 Kugellagern, wird einfach vorne auf die Mittelachse aufgesteckt und mit zwei  4mm Stoppern befestigt. Die Motorzugachse des BL-Motors befindet sich nun unterhalb der Mittelachse, wodurch das pendelwirksame Motordrehmoment einen deutlich reduzierten  Einfluss auf die Steuerbarkeit nimmt.

   



Nach ersten Flugerfahrungen in der Halle mit einem BLADE - MSR Minihubschrauber,
kam die Idee auf, bis auf den Heckrotor die komplette Technik dieses fuer seine Groesse leistungsstarken Minihelis probehalber als Vektorsteuerung auf einen MICRO-Canard zu setzen. Anfaengliche Bedenken, dass die Steuerwirkung zu gering sein koennte, zerstreuten sich nach den ersten Probefluegen in einer kleinen Gymnastikhalle recht bald.


Die gute Steuerbarkeit des MICRO-Canard gibt Anlass zu der Vermutung, das mit um 90 Grad gekippten Triebkoepfen groesserer Helis auch groessere Delta-Vectorkites (400cm Spannweite) geflogen werden koennten ...