Take-Off

Seit 2006 arbeite ich mehr oder weniger aktiv am Projekt Bell 206B III – Jet-Ranger
im Massstab 1:3.

3.4 m Rotorduchmesser; 32-45 kg Abfluggewicht. Triebwerk, Steuerung und ein Teil des Getriebes sind Serienteile; alles andere wie Rotorkopf, Blätter, Rumpf, etc. entstanden über die letzten Jahre. Das meiste in meiner Werkstatt; bzw. an meinem PC. Bei einigen Teilen wurde ich unterstützt von Kollegen, Spezialisten oder zum Beispiel beim 5-Achsfräsen durch die Lehrwerkstatt des Liftbauers Schindler.

Über 200 Formen; unzählige CAD-Dateien und inzwischen viele Testläufe liegen hinter mir. „Er fliege im August“ antworte ich seit einigen Jahren auf die Frage, ob überhaupt und wann das Ding nun endlich abhebe. August 2015 war es soweit; das erste kontrollierte Abheben; 2016 das erste, wirklich kontrollierte Fliegen. Bis Ende 2016 (siehe Testflüge) mit Elektromotor; danach ist der Einbau der Turbine geplant. Und nun August 2017 – der Jet-Ranger ist vom BAZL abgenommen und darf nun auch an Anlässen teilnehmen.

Unter „Mechaniktest“ sind die Schritte bis zum ersten Abheben beschrieben. Ab dem ersten Abheben spreche ich schon von „Flugtests„. Hier habe ich die weiteren Schritte wie z.B. neuer Rotorkopf, BAZL-Abnahme, neues FBL, etc. bis heute beschrieben.

Alleine kann man ein solches Projekt nicht umsetzen. Viele Helfer unterstützen mich bei der Konstruktion, beim Bau und bei der zweijährigen Testflugzeit.

Herzlichen Dank all den Helfer

2 Juni 2022 

Nun gilt es, die richtige Abstimmung zwischen Hauptantrieb (Turbine) und Backup (Elektro) zu finden. Der Backup-Motor läuft im Leerlauf mit, damit er, wenn er benötigt wird, auch sofort da ist. Er soll jedoch im Wartemodus nicht zu viel Strom fressen, damit noch Leistung für die Notlandung bereit steht. Unsere Berechnung: Mit 10 A im Leerlauf sollte nach 15 Minuten Flugzeit noch eine Minute für die Notlandung bereit stehen.

7. Mai bis 26. Mai 2022

Dass der Jet-Ranger trotz dem Gewicht von 42 kg mit Autorotation gelandet werden kann, hat er bereits bewiesen. Nur kann man sich zum Einen das Gelände unten nicht gross aussuchen und zum Andern gibt es viele Situationen, bei denen die Autorotation gar nicht funktioniert. So war es im Sommer 2021, als erneut die Turbine beim Landanflug in einer Höhe von 10 Meter abstellte. Dabei ist wieder viel in die Brüche gegangen und die Motivation für den Wiederaufbau war danach bescheiden.

Inzwischen habe ich von Projekten von Airbus gehört, die für einen EC130 einen Not-Elektroantrieb entwickeln. https://www.aerokurier.de/motorflug/antriebs-tests-bei-airbus-helicopters-elektrisches-back-up-fuer-hubschrauber/ Aber auch auf der Facebookseite von Klaus Weise, XXL-Modellhelikopter finden sich Beiträge, bei denen ein mögliches Hybrid-System erklärt wird. https://www.facebook.com/xxlheli Klaus macht auch tolle Beiträge in Youtube, die verschiedene Antriebssysteme erklären. https://www.youtube.com/channel/UCzY8QepML20oEjd6SHiFF3A

Im Herbst 2021 war klar. So etwas konstruiere ich für meinen Jet-Ranger. Ohne Backupantrieb soll der Heli nicht mehr in die Luft. Verschiedene Recherchen, Zeichnungen,  Berechnungen und Gespräche mit Klaus Weise, Kontronik, Matthias Decking usw. führten zu konkreten Plänen, wie das umgesetzt werden soll.

Im Mai 2022 war es soweit. Der Heli wieder aufgebaut. Der Backup-Motor mit Getriebe und Freilauf eingebaut. Zuerst musste der Jet-Ranger nach dem Wiederaufbau wieder verlässlich in die Luft, dann kamen die Tests mit dem Elektro-Backup. Und am 26. Mai war es dann soweit: das ultimative Abschalten der Turbine im Flug.

Mehr später in einem neuen Beitrag!

19. und 27. Juni 2021

Totalwartung während der letzten 6 Monate. Alles zerlegt, alle auffälligen Lager ersetzt, alles kontrolliert, so zum Beispiel der Rundlauf der Wellen gemessen, Rissprüfungen auf den Blattlagerwellen, usw. . Das ganze Programm.

Nun steht er wieder da, mit neuem Heckausleger, einem neuen Rotorblatt, reparierter Turbine, etc. . Neu läuft auch das Haupt-Winkelgetriebe im Ölbad! Durch das neue Heck in Voll-CFK-Wabenbauweise ist der Heli einiges leichter geworden. Nach einigen Nachjustierungen fliegt er wieder vibrationsfrei, wie vor dem Ausfall. Auch ein zweites, inneres Gitter soll nun die Turbine vor jeglichen Fremdkörpern schützen.

20. Juni 2020

Alles wieder montiert, Abdeckungen, Scale-Teile, etc. Wir bereiten uns auf Rundflüge vor. Und schon beschert uns die Turbine schon die nächste Panne. Diesmal löste sich die Anlasserabdeckung und wird sogleich von der Turbine angesogen und zerstückelt. Folge: Erneuter Turbinenabsteller und „unschöne Landung“. Ein Hauptrotorblatt schlägt ein und ist  beschädigt. Als Folge davon ist auch der Heckausleger gebrochen.

Zwar ist die Turbine durch Fremdkörper von Aussen perfekt geschützt. Sogar die grossen Ansaugöffnungen vorne sind mit Gittern ausgestattet. Dass sich die Turbine jedoch durch eigene Teile zerstören kann, hatten wir nicht auf dem Radar.

Nach einer „Erholungspause“ von einigen Monaten habe ich den Zwischenfall zum Anlass genommen, gleich den ganzen Heli einer Generalüberholung und Kontrolle zu unterziehen. Das sollte bis Frühjahr 2021 dauern.

13. Juni 2020

Turbine zurück, Upgrade auf ECU12 gemacht, neue Heckrotorblätter montiert und gewuchtet und Ende der CORONA-Pause. Wir beginnen wieder vorsichtige mit den Testflügen.

30. November 2019 

Nach einer tollen Saison das abrupte Ende. In geringer Höhe, ohne Chance auf eine Autorotation stellt die Turbine ab. Trotz lautem Knall und Rauchwolke übersteht der Jet-Ranger den „Absturz“ wieder einmal erstaunlich gut. Weggeknickte Kufen und eine verbogene Welle an einem Heckrotorblatt scheinen die einzigen grösseren Schäden, ausser diejenigen in der Turbine, zu sein. Glück oder Baukunst?! Auf jeden Fall kein Totalschaden.

17. August 2019 

Matthias Decking lädt wieder zum traditionellen DeHeli-Meeting ein. Viele Modellbauer der lokalen Heli-Szene treffen sich zum gemeinsamen Fliegen, Grillieren und Fachsimpeln. Das Wetter zeigte sich nach den schlechten Prognosen versöhnlich und bescherte uns einen tollen, trockenen Tag.

Besucht hat uns als Überraschung der grosse Bruder des Jet-Ranger’s – HB-XXY vom Flugplatz Buttwil, „gleich um die Ecke.“

3. August 2019 

Zurück aus den Ferien, nur laden und fliegen. Heute testen wir nur, ob alles noch in Ordnung ist. Mit Ausnahme der „Tanksäulen-Pumpe“ ist alle OK. Die Pumpe hat auch schon mehrere 100 Liter Kerosin gepumpt und muss ersetzt werden.

26. Juni 2019 

Verfolgung durch Drohne und Test bei 34 Grad war angesagt. Ersteres fällt infolge Unsicherheiten bezüglich Einflüsse auf die Telemetrie; bzw. auf die Steuerung ins Wasser. „Sicherheit geht vor.“ Die Testst mit Bildübertragung nur auf 5.4 Ghz waren dann infolge der grossen Verzögerung unbrauchbar. Der Hitzetest hingegen war erfolgreich. Das Modell hatte auch bei den hohen Temperaturen keine erkennbaren Probleme gezeigt.

Der Jet Ranger ist nun 3 Jahre mit BAZL-Bewilligung unterwegs; das erste Jahr mit Elektroantrieb. Die Erneuerung der Bewilligung für die nächsten zwei Jahre haben wir soeben erhalten.

Unten das Bell 206-Team: Matthias, Rainer und Michi. Wenigstens für das konnten wir die Drohne verwenden; wenn auch auch das Bild in etwas speziellen Farben daher kommt. (Michi drückt mit der rechten Hand auf den Auslöser.)

22. Juni 2019 

Etwas wolkenverhangen, leichter Nieselregen. Ansonsten fliegbar.

Die Pedale sind leider noch nicht festgeklebt, daher wackeln diese ab und zu im Tackt der Helivibrationen. Diese sind jedoch auf ein Mass gesunken, dass uns dieses Thema nicht mehr gross beschäftigt.

8. Juni 2019 

Immer wieder versuchen wir, den Vibrationen am Heck „Herr“ zu werden. Ich habe inzwischen einige Versteifungsteile eingebaut und die ganze Heckfinne mit einer weiteren Schraube noch „satter“ an das Heck angeflanscht. Im ersten Moment war der Erfolg bescheiden, bis Matthias die Idee hatte, wieder an der Rotordrehzahl zu schrauben. Und siehe da, ca. 5% mehr Drehzahl und die Vibrationen waren weg.

Als zweite Kamera fliegt nun eine DJI Osomo Action mit. So erhalten wir nebst tollen Innenaufnahmen eventuell auch weitere Infos über das Flugverhalten. Einige Scale-Teile fliegen neu auch mit. So hat z.B. der nicht vorhandene Pilot nun wenigstens einen Feuerlöscher. Die Pedale kommen nächste Woche rein; die Sicherheitsgurten habe ich vor Jahren produziert und finde sie im Moment nicht😉! Erst nach der Installation der Sicherheitsgurte kann ich vor einen 3D-Scanner stehen, mich dann in 1/3-scale ausdrucken und auf den Pilotensitz setzen. Ohne Gurte wäre mir das zu gefährlich 😉.

20. April 2019 

Ausser Auftanken von Kersosin und Akkus war für heute die Vorbereitungsliste bescheiden. Dafür probieren wir heute Aufnahmen mit der Onboard-Kamera. Da kommen überraschende Aufnahmen zu Stande. Man sieht, dass alles verstaubt ist, dass die meisten Scale-Einbauten zu Hause in der Werkstatt liegen und dass das Fenster im Schnellflug rausspringt! Aber trotzdem, es sieht und tönt schon ein bisschen echt!

30. März 2019 

Noch etwas experimentieren mit Gewichten am Heck, um das Vibrationsniveau weiter zu senken; ansonsten galt heute die Aufmerksamkeit der Mechanik und der Turbine, ob diese wieder im Dauerbetrieb zuverlässig funktionieren. Heute absolvierten wir wieder 30 Minuten Flug, ohne irgendwelche Auffälligkeiten festzustellen. Der freie Rotorkopf fliegt hervorragend, auch in der zweiten Saison. Der Jet-Ranger nähert sich auch funktionell dem Original an.

Am Nachmittag waren wir auf dem Flugplatz Müswangen zu Gast beim Erstflug der Pilatus SB-2 von Markus Frey . Je näher man zum Modell kommt, je mehr glaubt man nicht, was man da sieht. Details bis zum Abwinken, ein Motorensound, der einem noch auf dem „Nach Hause Weg“ verfolgt. Und nicht zu vergessen das Zeitlupenfliegen, mit ausgefahrenen Vorflügeln, ohne jegliche Abreisstendenz, machen das Projekt noch beeindruckender. Hochachtung!

https://www.facebook.com/markus.frey.75

16. Februar 2019: Saisonstart 2019 

Mit etwas Misstrauen starten wir die Turbine nach dem abrupten Absteller vom 18. September 2018. Daher ist zuerst Schweben – Schweben und nochmals Schweben angesagt. 30 Minuten Total. Die Turbine läuft problemlos. Die Vibrationen haben sich leider auch ins 2019 gerettet. Wir versuchen die Schwingungen mit Gewicht an der Finne zu durchbrechen. Mit Erfolg. Das Gewicht soll nun bis zum nächsten Termin im Rumpf verschwinden. Gewicht im Heck ist für mich ganz etwas neues. Normalerweise kennen wir Modellflieger nur Gewicht in der Nase! Und da sind doch schon über 5kg Blei platziert.

Und hier noch eine andere Sicht der Dinge!

30. September 2018: Es liegt leider noch keine Analyse der Turbine vor. 

Dadurch wird die Teilnahme am Flugtag in Hausen am Albis von Tag zu Tag unwahrscheinlicher.

18. September 2018: Unfreiwillige Autorotation

Das Negative heute: Die Turbine stellt infolge Überhitzung urplötzlich ab.
Das Positive: Der Jet-Ranger schafft mit seinen 42kg trotz einiger Bedenken eine Autorotation. … vorausgesetzt, es steht der richtige Pilot am Sender.

15. September 2018: Vibrationsanalyse Rotorkopf

Birgt der Scale-Rotorkopf mit unserer Dämpfung Gefahren bezüglich Ermüdungsbrüchen? Wir wollen heute Daten messen, um das Ausmass zu quantifizieren. Heutiger Passagier: Mein Notebook!

11. September 2018: Erster Einsatz nach Getriebeschaden

Am 28. August mussten wir einen Getriebeschaden einstecken. Der „Absturz“ hat der Jet-Ranger erstaunlich gut überstanden. 6 Stunden GFK Arbeit und ca. 10 Stunden für Getriebemodifikationen waren angesagt. Heute steht der Heli wieder auf dem Flugfeld.

Schön, dass er auch wieder einwandfrei fliegt! Wir reduzieren die Kopfdrehzahl auf 650 U/Min. und erreichen noch einen ruhigeren Lauf bezüglich Vibrationen.

16. August 2018: Jet-Ranger vs DJI Mavic Air

Zwischen den Tests mal etwas Abwechslung.

11. August 2018: Weitere Testflüge mit dem Scale-Rotorkopf.

Inzwischen fliegt der Scale-Rotorkopf so gut, dass er bald den starren Kopf konkurrenziert!

Ganze ungewohnte Einblicke! Was macht eigentlich die Taumelscheibe. Macht sie das, was sie soll? Kommen die Ausschläge an die Grenzen?

… und zu Beginn kriegen wir Besuch ;-)!

7. August 2018: Erster Rundflug mit dem Scale-Rotorkopf – überraschende Fortschritte.

Rückschläge gehören zum Business. Überraschende Fortschritte ebenso. Heute war das Zweite angesagt. „Freude herrscht!“ Dank der beharrlichen Versuchen und Optimierungen haben wir ein grosses Ziel erreicht. Nun steht noch die Feinabstimmung und Versuche in Extremsituationen und Analyse der Reserven an. Vielen Dank an meinen Berater und Testpilot Matthias Decking!

4. August 2018: Immer noch der Scale-Rotorkopf – viele kleine Anpassungen und Wiederinbetriebnahme des Stabi.

Mit der mittleren Dämpfung verträgt sich das Stabi, mit der ganz losen Dämpfung gar nicht. Also probieren wir pragmatisch verschiedene Kombinationen. Die letzte scheint vielversprechend zu sein.

31. Juli 2018: „Ganz frei – wie das Original“ ist der Rotorkopf.       … und der Heli fühlt sich auch frei, zu gehorchen oder nicht.

Mit „Nick“ ist fast nichts. Interessanterweise funktioniert „Roll“ recht gut.

Weitere Versuche mit mittlerer Dämpfung zeigen deutliche Verbesserungen. Trotzdem folgt der Heli auf „Nick“ nur hab so gut wie auf „Roll“

Juli 2018: „Wieso einfach, wenn’s kompliziert auch geht!“

Den Original-Scale-Rotorkopf haben wir vor zwei Jahren bei Seite gelegt. Es standen zu viele Fragezeichen im Raum, da brauchten wir nicht noch einen Rotorkopf bei dem man immer wieder hört: „Das kriegst Du nie zum fliegen“.  Nach dem der Jet-Ranger inzwischen mit dem starren Kopf problemlos fliegt und auch die ersten Publikumsauftritte hinter sich hat, befassen wir uns eben wieder mit dem „Das kriegst Du nie zum fliegen“.

Und bei jedem Versuch erlangen wir neue Kenntnisse, wieso das Ganze so schwierig zu beherrschen ist.  Und dank den vielen Erkenntnissen kriegen wir ihn vielleicht doch einmal zum fliegen!?

Saisonstart 2018: Dieses Jahr hat’s etwas gedauert. Im Mai war für den Jet-Ranger wieder Saisonstart. Über den Winter wurden noch zwei Getriebewellen ausgetauscht. Ansonsten fliegt der Heli wieder, wie gewohnt. Leider sind auch die Anlasserprobleme zurück. „Manchmal will er, dann wieder nicht.“ Aber es ist schön, das Modell wieder in der Luft zu sehen.

7. und 8. Oktober 2017: Erster öffenticher Auftritt an einem nationalen Flugtag in Hausen am Albis.

Besuch des Originals: Bei unseren Tests am 12.9.2017 hat uns ein Original-Jet-Ranger besucht! Am HB-XXY habe ich vor Jahren über viele Stunden für mein Modell Mass genommen. 

 

Am 17. Juni 2017 ist auch bei mir das Turbinenzeitalter angebrochen.

Der zweite Testtag war angesetzt, um den neu aufgetauchten Vibrationen Einhalt zu bieten. Der Anpressdruck im Blatthalter war wieder der Schlüssel zum Erfolg. Ein Getriebeschaden auf ca. 2m Höhe, mit entsprechend harte Landung, überstand der Jet-Ranger unversehrt.

Heute – 8. Juli 2017 – wollen wir testen, ob wir die Vibrationen tatsächlich wieder im Griff haben und die Zuverlässigkeit mit „endlosem“ Schweben prüfen.

Beide Ziele wurden erreicht. Vibrationen im Griff; auch mit vollem Tank (9lt. Kerosin) spricht der Heli gut auf Pitch an.

Zum Schluss wagten wir uns auf einen kurzen Rundflug. Der Jet-Ranger fliegt mit Turbine nicht anders als mit Elektroantrieb.  🙂

Nächste Woche stehen Lastwechsel-Tests im Rundflugbetrieb an. Was macht die Turbine bei längerem Abstieg, bzw. was danach, beim Abfangen?

Samstag – 15.7.2017: Die letzten Tests mit Turbine stehen an. Mit 8-9lt. Kerosin werden die Flüge länger und länger. Daher ist das Video auf 8 Minuten zusammengestutzt.

Pilot – wie (fast) immer: Matthias Decking

Erster öffentlicher Auftritt nach der BAZL-Abnahme

Die GFK-Abdeckung über der Turbine ist nicht so ganz hitzebeständig. Nun ist die neue Version aus Blech einbaubereit.

Nach der erfolgreichen BAZL-Zulassung werde ich nun endlich die Scale-Teile wieder aus der Schublade nehmen und Himmel, Sitze oder Feuerlöscher einbauen.

Und hier ist noch die PDF-Doku, die ab Sommer 2015 durch die Web-Page abgelöst wurde.

Mail: info (at) take-off.ch