SJM-400 V2 Reglereinstellung und Kopfdrehzahl

[Helix]

Hallo,

nachdem beim SJM-400 V2 immer wieder Fragen nach der Reglereinstellung und der erreichbaren bzw. zweckmäßigen Kopfdrehzahl gestellt werden, habe ich mal ein paar Messungen durchgeführt und bin da auf diverse Dinge gestossen. Testobjekt war mein SJM-400 V2 in folgender Ausstattung:

Rotorblätter: SJM-Original in silber
Motor: SJM-Brushless (goldfarben eloxiert siehe Bild) bzw. 450F
Regler: SJM-ESC25 (mit Governor-Mode, hellblauer Schrumpfschlauch) bzw. Jazz 40-6-18
Ritzel: 10 bzw. 12 Zähne

Was wollte ich messen?
Die Kopfdrehzahl in Abhängigkeit von Stellgrad und Ritzel

Wie war der Aufbau?
Für die Messungen habe ich den Heli auf einen Rasenteppich gestellt und mit Gewichten am Landegestell so beschwert, dass er nicht abheben konnte. Alle SJM-Helis vertragen derartige Fixierungen anstandslos ohne sich durch Vibrationen selbst zu zerstören.

Welche Meßmittel/Sender habe ich eingesetzt?
- Voltmeter zur Kontrolle der Lipo-Spannung
- Drehzahlmesser Conrad DT1 Opto
- Sender Graupner MC-22

Wie bin ich vorgegangen?
Der jeweilige Stellgrad wurde am Sender im Rahmen einer Gasgerade programmiert und der Pitchküppel immer auf den gleichen Pitchwert 0 Grad gestellt. Der Lipo wurde vor jeder Messung soweit entladen, dass eine Spannung von 10,5 bis 11V während der Messung unter Last verfügbar war. Die Regler wurden beide im Governor-Mode betrieben.

Bei Graupner-Fernsteuerungen reicht der Einstellbereich von -100% bis +100%. Bei Futaba und anderen Herstellern von 0% bis 100%. Demgemäß müssen die Werte umgerechnet werden. Die Umrechentabelle ist wie folgt:

Graupner - Robbe/Futaba

+100% - 100%
+90% - 95%
+80% - 90%
+70% - 85%
+60% - 80%
+50% - 75%
+40% - 70%
+30% - 65%
+20% - 60%
+10% - 55%
0% - 50%
-10% - 45%
-20% - 40%
-30% - 35%
-40% - 30%
-50% - 25%
-60% - 20%
-70% - 15%
-80% - 10%
-90% - 5%
-100% - 0%


Was habe ich festgestellt?
Man beachte die beigefügten Diagramme. Der Jazz beweist seine Qualität durch einen linearen Zusammenhang zwischen Stellgrad und erreichbarer Kopfdrehzahl. Der SJM-ESC25 hat einen nichtlinearen Verlauf mit einem zusätzlichen Drehzahlabfall bei kleinen Stellgraden und bringt keine Drehzahlsteigerung mehr ab einem Stellgrad von 50%. Dieser Effekt zeigt sich unabhängig von der Zähnezahl des Ritzels.

Die kleinste erreichbare Kopfdrehzahl bei Verwendung des SJM-ESC25 mit SJM-Brushless und 10er Ritzel ist 1490 U/min, bei 12er Ritzel 1580 U/min. Die größte erreichbare Kopfdrehzahl, die bereits bei einem Stellgrad von 50% erreicht wird, beträgt bei dem 10er Ritzel 2180 U/min und bei dem 12er Ritzel 2430 U/min.

Bei Verwendung des Jazz 40-6-18 in Kombination mit dem SJM-Brushless ist die kleinste realisierbare Kopfdrehzahl bei 10er Ritzel 1300 U/min und bei 12er Ritzel 1550 U/min. Die größte erreichbare Kopfdrehzahl bei 10er Ritzel ist 2200 und bei 12er Ritzel 2450 U/min.

Wird als Motor ein 450F in Kombination mit dem Jazz 40-6-18 eingesetzt, wird die kleinste Kopfdrehzahl bei 12er Ritzel bei 1750 und die größte Kopfdrehzahl bei 2700 U/min erreicht.

Mich verwundert hat, dass der 450F, der herstellerseitig mit 3450U/V angegeben ist, höhere Drehzahlen erreicht, als der SJM-Brushless, der 3800 U/V haben soll.

Ebenfalls erstaunt hat mich die geringe Reduzierung der Kopfdrehzahl bei Erhöhung der Pitchwerte zumindest beim Jazz 40-6-18. Bei einem Pitchwert von 7 Grad (Heli am Boden fixiert) ergab sich lediglich eine Reduzierung von 60 U/min. Auch das spricht für die Regelgüte des Jazz. Beim SJM-ESC25 war der Drehzahlabfall deutlich größer.

Ich habe ferner einige Flugversuche mit niedrigen Kopfdrehzahlen durchgeführt. Das Abfluggewicht des Helis betrug 680g. Mit einer Kopfdrehzahl von 1300 U/min war der Heli nicht zum Abheben zu bewegen. Bei 1400 U/min war rumrutschen auf dem Boden möglich. Abheben, aber nicht sicher fliegen ging ab ca. 1600 U/min. Sicher schweben mit einigermaßen stabilem Heck war mit 1900 U/min möglich.

Eine gute minimale Schwebflugdrehzahl, die ich verwende ist 2300U/min, für Rundflug sind aus meiner Sicht Drehzahlen ab 2600 U/min ideal.

Die Messungen und Ergebnisse sind sicher nicht repäsentativ für die Flugphase. Die im freien Flug vorhandenen Kopfdrehzahlen werden möglicherweise abweichend sein (kein Einfluß des downwash wie bei fixiertem Heli), die generelle Tendenz und der Verlauf dürften aber ähnlich sein.

Nicht unbedeutend ist sicherlich die fehlende Beeinflussbarkeit der Kopfdrehzahl durch den SJM-ESC25 Steller. Da bereits bei 50% Stellgrad die maximale Kopfdrehzahl erreicht wird, sind keine weiteren Steigerungen mehr möglich. Nur da bietet der Jazz 40-6-18 das volle Leistungsspektrum. Mit dem SJM-ESC25 kann man fliegen - unbestritten, aber die Einstellung der Kopfdrehzahl ist nur bedingt möglich und es muss daher mehr auf die entsprechende Ritzelwahl geachtet werden. Der Jazz 40-6-18 bietet auch aufgrund der Teillastfestigkeit ein deutlich größeren Einstellbereich der Kopfdrehzahl ohne dabei das Ritzel wechseln zu müssen.

Ich hoffe, die Untersuchungen sind auch für andere Piloten hilfreich. Ich habe jedenfalls wieder viel dazugelernt.

Gruß Dieter