Neulich habe ich euch – auch mit Video – erklärt, wie wir den ach so wichtigen Schwerpunkt unseres Flugmodells erst einmal grob bestimmen. Der Schwerpunkt kann in einem recht weiten Bereich liegen, ohne dass es gefährlich wird für unser Flugmodell, einzig zu weit hinten darf er nicht sein. Die besten Flugeigenschaften und Leistung hat unser schönes Flugmodell aber nur, wenn er an genau der richtigen Stelle liegt!

Ein Kunstflugmodell soll ganz neutral und gerade fliegen, es soll in der Position verharren, in der es sich gerade befindet, ohne dass es ein Eigenleben entwickelt. Und ein solches störendes Eigenleben hat es leider, wenn der Schwerpunkt zu weit vorne oder zu weit hinten sich befindet.

Ein Segelflugzeug dagegen soll möglichst lange und weit fliegen. Ist der Schwerpunkt zu weit vorne, dann verschenken wir Leistung und Flugzeit. Ist er zu weit hinten, kann unser Modell gar unsteuerbar werden.

Den richtigen Schwerpunkt durch Flugversuche finden
Hier geht es wirklich um wenige Millimeter, den rechten Punkt können wir nur durch Flugversuche ermitteln. Das braucht redlich Zeit, aber es lohnt sich, weil wir mit einem ausgezeichneten Modell belohnt werden.

Genug der Vorrede, wie geht das nun? Das ist für Kunstflugmaschinen und Segler etwas unterschiedlich, fangen wir mit einem Kunstflugmodell an.

Schwerpunkt beim Kunstflugmodell
Nehmen wir also an, unser Kunstflugmodell hat schon die ersten Flüge hinter sich, mit dem grob eingestellten Schwerpunkt. Es fliegt schon ganz fein, der Schwerpunkt ist also im “grünen Bereich”. Mit der Höhenrudertrimmung haben wir eine horizontale Flugbahn bei Vollgas justiert. Wenn wir mit allem, was der Motor hergibt, fliegen, dann steigt unser Modell weder, noch sinkt es, es hält einfach die Höhe und fliegt schnurstracks geradeaus.

Nun fliegen wir recht hoch, gerade so, dass wir unser liebes Modell noch fein erkennen können. Wir drosseln den Motor auf Leerlauf und stürzen mit unserem Modell senkrecht nach unten! Wirklich senkrecht, nicht feige sein! Nun lassen wir die Hände vom Knüppel und beobachten unsere Maschine: fängt sie sich von selbst ab und will in den Normalflug zurückkehren? Dann ist der Schwerpunkt noch etwas zu weit vorne. Taucht es dagegen allmählich weiter in Richtung Rückenflug weg, ja dann ist der Schwerpunkt etwas zu weit hinten.

Würde das schöne Modell aber ohne unser Zutun senkrecht in den Erdboden einschlagen, dann haben wir Glück und der Schwerpunkt liegt an genau der richtigen Stelle. Da wir kaum dieses Glück haben werden, beenden wir sanft den Sturzflug, landen und verlagern den Schwerpunkt ganz leicht. Zum Beispiel, indem wir den Empfängerakku etwas anders platzieren oder wenige Gramm Blei am Leitwerk oder der Flugzeugnase befestigen

Danach geht es auf zum nächsten Testflug in schwindelnde Höhen und das Spiel beginnt von vorne. Solange, bis wir ein wirklich senkrecht fallendes Modell haben! Oft müssen wir das wiederholen, um weitere Einflüsse wie Wind oder Schräglage des Modells ausschließen zu können.

Um ehrlich zu sein: Diese Schwerpunktbestimmung beim Kunstflugmodell werden wir öfters wiederholen müssen, wenn wir ein wirklich um alle Achsen neutral fliegendes Modell haben wollen. Denn es gibt außer dem Schwerpunkt noch andere Einstellungen (Einstellwinkeldifferenz, V-Form, Motorsturz, Motorzug), die für exaktes Flugverhalten sorgen. Doch dummerweise beeinflussen sich diese immer ganz leicht gegenseitig, so dass das Spiel etwas länger dauert. Wenn ich zum Beispiel den Motorsturz geändert habe, dann muss ich manchmal auch ein wenig den Schwerpunkt ändern. Aber über das exakte Eintrimmen einer feinen Kunstflugmaschine erzähle ich euch später…

Schwerpunkt beim RC Segelflugzeug
Nun aber zu unserem ruhigen Gesellen, dem Segelflugzeug. Wir haben es auch schon mit dem grob eingestellten Schwerpunkt das eine oder andere Male durch die Lüfte bewegt, alles funktioniert soweit ganz gut. Die Höhenrudertrimmung ist so von uns justiert, dass das Modell einen nicht zu schnellen und nicht zu langsamen Gleitflug hinlegt. Wenn dem so ist, dann gehen wir auf eine ordentliche Flughöhe, gleich ob mit Motor oder per Hochstart. Wir lassen unser Segelflugmodell ein paar Sekunden geradeaus fliegen, dann zwingen wir es in einen Stechflug ca. 45° abwärts und lassen schnell alle Steuerknüppel los.

Was macht unser Modell nun? Fängt es sich ganz langsam und sanft ab, um nach einigen Sekunden wieder geradeaus im Gleitflug zu fliegen? Dann liegt der Schwerpunkt perfekt an der richtigen Stelle, besser geht es nicht! Glückwunsch!

Wenn das Flugzeug sich dagegen sofort aufbäumt und blitzschnell wieder dem Himmel entgegen strebt, um dann das “Pumpen” (eine Auf-und-Ab-Bewegung, eine wellenförmige Flugbahn) anzufangen, dann ist der Schwerpunkt zu weit VORNE! Wird das Modell dagegen immer schneller und neigt sich immer steiler dem Erdboden entgegen, dann ist der Schwerpunkt zu weit HINTEN. Also landen wir geschwind und verlagern den Schwerpunkt um wenige Millimeter nur.

Euch mag vielleicht erscheinen, dass diese Erklärung dem widerspricht, was ich euch neulich über den Schwerpunkt erzählt habe. Da hieß es doch, wenn das Modell sich aufbäumt ist der Schwerpunkt zu weit hinten und umgekehrt. Aber liebe Kollegen, das ist schon richtig so, denn zuletzt sprach ich von der “statischen” Stabilität, was wir heute betrachten ist dagegen die “dynamische” Stabilität. Ohne die statische Stabilität würde das Flugzeug gar nicht fliegen, die dynamische welche sorgt nur für gute Leistung und gute Flugeigenschaften. Denn ein leicht kopflastiges Segelflugzeug fliegt zwar ganz ordentlich, aber es wird weniger Flugzeit erringen als ein perfekt getrimmtes Modell und weniger gut auf die Ruder wirken.

Die Faustregel für den Schwerpunkt
Als Faustregel mag euch folgendes dienen: Eine Schwerpuntklage nach vorne macht unser Flugzeug eigenstabiler und sicherer, kostet aber Leistung. Eine hintere Schwerpuntklage dagegen macht unser Flugmodell leistungsfähiger und agiler, verringert aber die Eigenstabilität, also das Vermögen, von selbst ohne Eingreifen des Piloten eine stabile Fluglage einzunehmen. Es gilt schlicht, den goldenen Mittelweg zu finden.

Ganz ausgefuchste Piloten legen den Schwerpunkt sogar manchmal ganz an die hintere Grenze des gerade noch Fliegbaren, um das Maximum an Leistung aus dem Modell heraus zu kitzeln. Das bedarf aber guter Nerven, denn ein solcherart getrimmtes Modell will immerzu gesteuert werden, es hat wenig eigene Stabilität inne. Das machen wir also – zunächst – nicht!

Mein Tipp: Probiert es aus und ihr werdet sehen, wie viel mehr an Flugzeit in eurem Segelflugzeug steckt und wie viel exakter ihr euer Kunstflugmodell plötzlich steuern könnt!

hier findet ihr ein weiteres Video von mir zum Thema Schwerpunkt bei einem RC Segelflugzeug. Ich hoffe meine kleine Erläuterung ist gerade für die Modellbau-Anfänger unter euch hilfreich.

Ergänzend zu meinem Video hier für euch noch ein paar Informationen.
Ein gar wichtiges Teil unserer RC-Flugmodelle ist wie gesagt der Schwerpunkt. Das ist ein Teil, das es zwar nicht zu kaufen gibt, ganz wie die Ausgleichsgewichte einer Wasserwaage, das aber an Ort und Stelle zu sein hat, damit unser gutes Stück auch fein fliegt!

Dieser Schwerpunkt muss nämlich immer vor einem anderen wichtigen Punkt, dem Neutralpunkt liegen. Am Schwerpunkt wirken alle Massekräfte, also das Gewicht des Flugzeuges, am Neutralpunkt alle aerodynamischen Kräfte, also Auftrieb, Widerstand und Momente. Nur wenn der Scherpunkt etwas vor dem Neutralpunkt liegt, dann fliegt ein Flugzeug stabil. Liegt der Schwerpunkt zu weit hinten, dann wird sich das Flugzeug immer aufbäumen und abkippen und nie geradeaus fliegen, es ist zum Absturz verurteilt. Das nennen wir Hecklastigkeit oder Schwanzlastigkeit. Liegt er jedoch zu weit vorne, dann geht es ungespitzt in den Erdboden. Dann sprechen wir von Kopflastigkeit. Wie immer im Leben gilt es also tunlichst, die goldene Mitte zu finden.

Es gibt niemals die eine perfekte Lage des Schwerpunktes, sondern vielmehr einen gewissen Bereich in dem er liegen darf. Wenn das nicht so wäre, dann dürfte ja die Stewardess nicht den Getränkewagen im Airbus verschieben und bei unseren Motormodellen dürfe der Tank nicht leer werden! Doch gibt es eine Lage, bei der die Leistung zum Beispiel eines Segelflugzeuges am besten ist oder die Kunstflugeigenschaften einer Motormaschine sehr neutral sind. Doch hier bewegen wir uns im Bereich von wenigen Millimetern und diese Feintrimmung braucht redlich Zeit und Erfahrung.

Der Neutralpunkt eines Flugzeuges ist übrigens nur abhängig von der Form des Flugzeuges, da können wir nichts ändern, wenn wir zum Beispiel ein ARF-Modell unser eigen nennen. Den Schwerpunkt dagegen, den können wir verschieben, indem wir etwa den schweren Flugakku etwas nach vorne oder hinten verschieben oder etwas Ballast wie Blei in der Nase oder am Heck des Modells anbringen. Noch immer liest man leider Erklärungen in der Modellfliegerwelt, dass der Neutralpunkt – und damit auch der Schwerpunkt – auch abhängig von anderen Größen, wie etwa dem Tragflächenprofil oder der Einstellwinkeldifferenz sei. Das ist für uns Modellflieger schlicht falsch!

Wenn wir wissen, wo der Schwerpunkt zu liegen hat, dann markieren wir diese Stelle am Flugmodell: dicht am Rumpf, direkt unter der Tragfläche. Die Markierung kann ein Strich mit einem Filzstift sein, ein kleines Stückchen Tesafilm oder ein Stecknadel, die gut zu ertasten ist. Bei manchen Modellen, speziell denen aus Schaum, sind dort auch schon Markierungen vorhanden. Genau an diesen Punkten halten wir nun unser Schätzchen mit spitzen Fingern hoch und lassen es um unsere Fingerspitzen pendeln.

Bleibt das Flugzeug auf unseren Fingerspitzen horizontal liegen oder pendelt ganz sanft nach vorne, dann ist alles richtig.

Fällt es aber mit dem Heck oder dem Bug sofort nach unten, dann passt der Schwerpunkt noch nicht. Also müssen wir ihn etwas verschieben. Wenn möglich mit dem Akku, den wir vor- oder zurückbewegen. Nur wenn das nicht reicht nehmen wir etwas Ballast dazu, denn Ballast ist schwer und unser Flugmodell sollte immer so leicht als irgend möglich bleiben!

Sackt der Bug also ab, dann schieben wir den Akku nach hinten, fällt das Heck nach unten, schieben wir ihn nach vorne. So lange, bis das Flugmodell fein gerade und horizontal auf unseren Fingerspitzen balanciert (wie im Video). Im Zweifel lieber etwas die Nase nach unten hängen lassen, also Kopflastigkeit einstellen. Dann fliegt das Modell vielleicht mit weniger Gleitleistung aber dafür stabiler! Hecklastigkeit dagegen kann zum Absturz führen!

Und wem das Balancieren auf den Fingerspitzen nicht zusagt, der kann sich ja auch im Zubehörhandel eine Schwerpuntkwaage kaufen. Das sind quasi Wippen, auf denen wir das Modell platzieren und es frei schwingen kann. Wie immer ihr es auch macht – mit den Fingern oder mit einer Waage – achtet immer darauf, dass der Schwerpunkt da ist wo er hingehört! Und das müssen wir auch machen, wenn wir nach einer harten Landung nochmals starten möchten, weil durch abrupte Stopps sich manchmal die Akkus verschieben können.