Multiplex Twin Star
Ein funkferngesteuertes Einsteiger-Modellflugzeug aus Schaumstoffformteilen im Platzüberflug

Ein Flugmodell ist meist eine verkleinerte Nachbildung eines Flugzeuges , wobei es weder eine scharfe Abgrenzung zum Spielzeug, noch zu professionellen, wissenschaftlichen und militärischen Anwendungen, wie z. B. ferngelenkten Drohnen gibt. So werden Flugmodelle auch zur Simulation und zum Testen realer Flugzeuge verwendet. Historisch gesehen sind Flugmodelle älter als bemannte Flugzeuge ( Geschichte der Luftfahrt , Unbemannte Luftfahrt , Flugpionier ).

Einführung

TAM 5 von Maynard Hill, 2003
Ein Langstreckenrekordmodell in klassischer Balsa- und Folienbauweise.

Der Bau solcher Modelle wird im Rahmen des Modellbaus verbreitet als Hobby betrieben. Flugmodelle gibt es sowohl fertig als auch als Bausatz zu kaufen. Manche Flugmodelle besitzen zahlreiche Funktionen ihrer Vorbilder, von denen sie ein detailgetreuer Nachbau sein können.

Das Bauen von Flugmodellen als Hobby wurde bereits vor dem 1.Weltkrieg populär. Bereits 1913 erschien ein Buch von P.L.Biegenwald "Flugmodellbau". Als Antrieb wurde in erster Linie der Gummimotor beschrieben. Im Bildband des Deutschen Historischen Museums "das XX. Jahrhundert - Fotografien zur deutschen Geschichte" findet sich auf Seite 91 ein Foto aus Berlin, datiert 1919, auf dem etwa zehn startbereite Wasser(!)-Flugmodelle offensichtlich mit Gummimotor abgebildet sind. Baumaterialien waren anfänglich vor allem Sperrholz , dünne Kiefernleisten und Papier zwecks Tragflächenbespannung (" Spannpapier "), später verbreitet Balsaholz , und heute vor allem Kunststoffe wie Faserverbund- und Schaumstoff-Formteile sowie " Bügelfolie " zur Bespannung.

Extra 300 ARF
Von Max' Fliegerseite

Antriebe waren anfangs vor allem der Gummimotor , aber auch Preßluft- und Kohlesäurenmotoren, dann Verbrennungsmotoren ( Selbstzündermotor , Glühkerzenmotor , Ottomotor , Kreiskolbenmotor ) und inzwischen schon zu einem hohen Prozentsatz Elektromotoren . Weiterhin haben Modelle mit Turbinenantrieb ihr Nischendasein verlassen und bieten vor allem mit ihrem vorbildgetreuen Klang eine eigene Faszination. Für spezielle Zwecke kommt auch der Rückstoßantrieb in Form von Schwarzpulvertreibsätzen, Wasser-, Dampf- oder Druckluftraketen zum Einsatz. Eine spezielle Form des Antriebs ist der elektrostatische Antrieb nach dem Biefeld-Brown-Effekt beim Lifter .

Flugmodelle gibt es u. a. in den nachfolgend aufgezählten typischen Bauvarianten. In vielen Sparten werden Wettkämpfe um Bestleistungen ausgetragen, wobei die einzelnen Kategorien meist noch in weitere Unterklassen geteilt sind.

Flugfähige Flugmodelle

Freifliegende Flugmodelle

Indoor Flyer der F1D-Klasse
DAeC 2002

• Frei fliegende Modelle sind durch die Internationale Interessenvertretung, der Fédération Aéronautique Internationale (FAI) in folgende Klassen eingeteilt:

F1A - Segelflugmodelle (A-2 Klasse),

F1B - Flugmodelle mit Gummimotor ("Wakefield"),

F1C - Motorflugmodelle,

F1D - Saalflugmodelle,

F1E - Segelflugmodelle mit Selbststeuerung,

F1G - Flugmodelle mit Gummimotor ("Coupe d´hiver"),

F1H - Segelflugmodelle (A-1 Klasse),

F1J - Motorflugmodelle (1/2A Klasse),

F1K - Flugmodelle mit CO2-Motoren,

F1L - Saalflug, EZB-Modelle,

F1M - Saalflugmodelle (Beginner),

F1N - Saalfluggleiter für Handstart.

• Segler; meist etwa reichlich zwei Meter Spannweite . Gestartet wird mit Hochstartleine oder Gummikatapult. Gewöhnlich mit einem Zeitschalter ausgerüstet, der das Höhenleitwerk des Modells nach einigen Minuten nach oben klappt und das Modell dann fahrstuhlartig nach unten sinken lässt. Ohne diese Einrichtung würden die Modelle bei entsprechender Wetterlage allzu häufig mit der Thermik davonfliegen.
• Magnetgesteuerte Hangsegler; vor dem Handstart wird das kompassartig wirkende Seitenruder so eingestellt, dass das Modell fest in die Himmelsrichtung gegen den Hangaufwind fliegt.
• Motorsegler
• Gummimotormodell
• Hallenflug (oder auch "Saalflug"); extrem leichte Modelle (erreichbar sind Massen unter 1 Gramm, aber für Wettkampfklassen sind 1,2 Gramm Mindestmasse vorgeschrieben) Antrieb mit Gummimotor, die Modelle "schleichen" durch die Luft. Je nach Hallenhöhe sind Flugzeiten bei 30 min erreichbar. Wegen der erforderlichen Hallenhöhe und Luftruhe werden Wettkämpfe häufig auch im Salzbergwerk ausgetragen.
• Papierflugzeuge; "normale" Faltmodelle aus einem Bogen Papier. Das klingt simpel - trotzdem werden auch hier Weltrekorde geführt, z. B. 1998 eine Flugzeit von 27,6 s ( Ken Blackburn )
• Raketen; mit Raketenmotor betriebenes Flugmodell. Meist in der "klassischen" Raketen -Variante, vereinzelt jedoch auch umgebaute Segelflugmodelle.
• Ballons
  • Luftballon
  • Partyballone
  • Solarballone
  • Ballonhelikopter

Fesselflieger

Bei Fesselfliegern hält der "Pilot" das motorisierte Modell mit ausgestrecktem Arm an etwa 15-25 m langen Steuerleinen (straff gespannte Stahldrähte), die das Höhenruder bedienen und führt das Modell per Zentrifugalkraft im Kreis, wobei er sich synchron mitdreht. Die Fesselflugmodelle werden unterteilt in mehrere Klassen: F2A-FAI Speed oder Geschwindigkeitsmodelle; F2B - Kunstflugmodelle; F2C - Mannschaftsrennen, F2D - Combat oder zu Deutsch Fuchsjagdmodelle. [1]

• Kunstflug
• Fuchsjagd ; an zwei Flugmodellen sind meterlange Krepppapierstreifen angebracht. Die zwei Gegner stehen gemeinsam in der Kreismitte und versuchen, dem anderen mit dem Propeller möglichst viel von der Schleppe wegzuschneiden. Ziemlich spektakulär.
• Rennmodell; nur das Tempo zählt. Die Modelle sind nicht mal symmetrisch, sondern haben nur eine Tragfläche an der Kreisinnenseite, Höhenruder nur außen ("...sehen aus, als hätten sie den Absturz schon hinter sich").
• Vorbildgetreue Nachbauten

Funkferngesteuerte Flugmodelle

Ein funkferngesteuertes Modellflugzeug (auch RC-Flugzeug, engl. radio controlled) ist ein Modellflugzeug, das mit Hilfe eines Senders (Transmitter, TX) per Funksignal ferngesteuert wird. Der Sender schickt auf den zugewiesenen Bändern (27 MHz, 35 MHz, 40 MHz, 41 MHz, 72 MHz oder 75 MHz, abhängig vom Land) ein Funksignal zum Empfänger im Flugmodell, das die Stellung der Steuerknüppel oder Schalter am Sender überträgt. Der Empfänger steuert dann die elektronischen/mechanischen Rudermaschinen ( Servos ) an, die z.B. die Ruderflächen ansteuern.

Die Sendern werden unterschieden nach der Anzahl der Kanäle, des Frequenzbands, und der Programmierbarkeit des Senders. Ein Fünfkanalgerät kann z.B. zu folgenden Funktionen benutzt werden: Motordrossel, 2x Querruder (linker & rechter Flügel), Höhenruder und Seitenruder. Neben dem Frequenzband (27, 35, 40, 72 MHz) wird beim Sendeverfahren zwischen FM ( Frequenzmodulation ) mit PPM oder PCM ( Pulse Code Modulation ) unterschieden, wobei letzteres zusätzlich Funktionen wie Ausfallsicherung bietet.

Innerhalb der Frequenzbänder gibt es eine Reihe von Unterkanälen, welche durch Zahlen gekennzeichnet sind. Bei Wettbewerben oder Gruppenflug sind die Kanäle so zu organisieren, dass keine Störungen auftreten. Es werden auch bereits Anlagen angeboten, die die Umgebung scannen und einen freien Kanal selbstätig auswählen.

Bei einem Computersystem besteht die Möglichkeit, die Ansteuerung (Stellwege), das Timingverhalten (Stellzeiten), die Trimmung von Servos und andere Parameter digital abzuspeichern und dabei mehrere Modellspeicher zu führen. Daneben gibt es in diesen Anlagen verschiedene Programme für Mischfunktionen von Kanälen: Werden z.B. bei Nurflüglern zwei Servos für je eine Ruderklappe verwendet, werden diese bei Querruder -Betätigung gegensinnig, als Höhenruder dagegen gleichsinnig angesteuert, auch überlagernd; auch asymetrische Ausschläge sind programmierbar, z.B. für das 'Diff' beim Hangflug. Vielfältige Mischeranwendungen gibt es auch bei Modellhubschraubern, so bei der Ansteuerung der Taumelscheibe und des Heckrotors .

Entwicklung

Die ersten Funkfernsteuerungen für Flugmodelle gab es in der zweiten Hälfte der 30er Jahre, damals noch meist in Eigenbau mit Röhrensender und -Empfänger hergestellt. Ab Anfang der 1950er Jahre waren in Deutschland die ersten serienmäßigen Röhrenfernsteuerungen erhältlich. Diese sog. Tipp-Anlagen waren mit nur einer Funktion ausgestattet, das heißt, es konnte nur ein Befehl zur Zeit gegeben werden, in der Regel die Seitenruderfunktion, z.B. 1x Tippen bedeutet Links-, 2x Tippen Rechtsruder. Ab zweite Hälfte der 1950er gab es Mehrkanalanlagen, bei denen Funktionen gleichzeitig für mehrere Ruder gegeben werden konnten. Ab etwa 1960 wurden die vor allem wegen ihrer Batterien schweren Röhrenanlagen durch leichtere Transistoranlagen abgelöst. Bis zu den seit ca. 1965 erhältlichen Proportionalanlagen, bei denen jedes Ruder genau dem Ausschlag der Knüppelbewegung am Sender folgt, liefen die Ruder bei "Signal" immer zum voreinzustellenden Vollauschlag. Die Proportionalanlagen sind seit den 60ern immer weiter bis zur Computeranlage verfeinert worden, aber an der prinzipiellen Funktion hat sich seit dieser Zeit nichts geändert.

Bauarten

• Segler
• Motorsegler; z. T. mehrere Meter Spannweite, oft mit Elektromotor
• Kunstflug
• 3D-flugfähige Modelle, die sich durch große Ruder und große Ruderausschläge auszeichnen, um möglichst wendig zu sein. Außerdem besitzen 3D-flugfähige Modelle eine Motorisierung, die das Flugzeug senkrecht nach oben treiben kann, d.h. der Schub ist größer als das Eigengewicht.
• Vorbildgetreue Nachbauten (Flugzeugmodelle), angestrebt ist der maßstäblich genaue Nachbau. Aus aerodynamischen Gründen würden maßstäblich präzise verkleinerte Tragflächenprofile aber die Flugfähigkeit beeinträchtigen. Daher wird ein Profil verwendet, das im entsprechenden Re-Zahlbereich die Flugfähigkeit sichert, ohne die Optik zu weit zu verfälschen.
• Modellhubschrauber, Unterscheidung zwischen Trainermodellen zum sportlichen Einsatz (3D, Kunstflug) und Scalemodellen als detaillierte Nachbauten der Originalhubschrauber.
• Slowflyer und Park Flyer , leichte und langsam fliegende Modelle, auch als Trainer.

Shockflyer EXTRemA 330S
von Ikarus (0,8 m Spannweite)

• Shock Flyer , ebenfalls leicht, aber sehr wendig, mit leistungsstarken Motoren, daher 3D-tauglich.
• Indoor, extrem leichte und wendige Modelle, die beim Hallenfliegen in Innenräumen oder Sporthallen eingesetzt werden.
• Raketenflugzeuge (oder auch Raketengleiter), umgebaute Flugzeugmodelle mit Fernsteuerung.

Programmgesteuerte Modelle

Die Miniaturisierung von Navigations-, Funk- und Computer-Komponenten erlaubt auch für den Modellflug Autopilot- und Programm-Steuerungen. Ein bekanntes Beispiel ist das Trans-Atlantik-Modell 5 aus dem Jahr 2003, das über 99 Prozent seines Transatlantikfluges programmgesteuert absolviert hat.

Rechtliches

Flugmodelle, die den Luftraum nutzen, gelten in Deutschland rechtlich als Luftfahrzeuge und bilden eine eigene Luftfahrzeugklasse .

Der Betrieb von Flugmodellen wird durch §16 Absatz (4)-(6) der Luftverkehrsordnung (LuftVO) [2] geregelt. Für alle Modelle gilt eine separate Versicherung, z.B. DMFV, DAeC, DMO (Versicherungsschutz wurde seit dem 1. Juli 2005 aus der Haftpflichtversicherung herausgenommen). Modelle über 5kg oder mit Verbrennungsmotoren dürfen nur auf zugelassenen Geländen betrieben werden. Geeignete Modellflugplätze werden oft von Vereinen betrieben (Modellbauverein).

Über 25 kg Gewicht muss das Flugmodell einzeln zugelassen werden. Es gelten ähnliche Zulassungsvorschriften wie bei manntragenden Flugzeugen. Betrieb derartiger Flugmodelle setzt den Besitz eines Modellpilotenscheins voraus und ist nur auf dafür zugelassenen Flugplätzen möglich.

Standmodelle

Standmodelle sind nicht flugfähig.

Es gibt eine ganze Industrie, die in großer Vielfalt Bausätze/kästen mit verschiedensten Vorfertigungsgraden für alle möglichen Kategorien anbietet. Daneben gibt es auch zahlreiche Fertigmodelle.

Für Freiflieger, Fesselmodelle und funkferngesteuerte Modelle haben sich keine einheitlichen Maßstäbe herausgebildet. Ihre Größen können von einigen Zentimetern bis zu mehreren Metern betragen. Bei Standmodellen dagegen bildeten sich Maßstäbe von 1:32, 1:48, 1:72 und für mehrmotorige Modelle 1:144 als gebräuchlich heraus.

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