Up, up and away oder der Hochstartautomat

Betreffend Punkt 1 musste zuerst einmal die je nach Modellgrösse erforderliche Zugkraft und Aufwickelgeschwindigkeit ermittelt werden. Gummiseilstarts hatten gezeigt, dass für Modelle von 2,5 bis 3 m Spannweite eine Zugkraft von etwa 5 kp benötigt wird. (Resp. dass dieselben einer solchen ohne Flügelbruch widerstehen.) Die maximal mögliche Aufwickelgeschwindigkeit hängt nun bei vorgegebener Zugkraft von der Leistung des Antriebsmotors ab und soll ein mehrfaches der effektiv auftretenden Aufwickelgeschwindigkeit betragen. Es geschieht nämlich des öfteren, dass während der ersten Startphase das Seil an Grashalmen hängenbleibt und dann

Infolge der unter Punkt 3 gewünschten Handlichkeit entschied man sich für einen Verbrennungsmotor als Antrieb. Es wurde ein zufällig vorhandener JAP 2-Taktmotor mit 38 cm³ Inhalt und einer Leistung von gut 1 PS bei 4500 U/min verwendet.

Der Aufbau der Hochstarteinrichtung gliederte sich nun in die folgenden Konstruktionselemente:

1. Seil
2. Seiltrommel
3. Seiltrommelantrieb
4. Seiltrommelbremse
5. Motorsteuerung

durch das aufsteigende Modell plötzlich freigezerrt wird. Nun würde die Seilspannung abrupt nachlassen, wenn dem nicht durch eine ausreichende Reserve an Aufwickelgeschwindigkeit begegnet wird. Dann bleibt die Spannung nahezu konstant, was den Startvorgang ausserordentlich unkritisch macht.

Steht nun beispielsweise eine Antriebsleistung von 1 PS=75 mkp/s zur Verfügung, so ergibt sich unter Zugrundelegung einer verlangten Zugkraft von 5 kp eine mögliche Aufwickelgeschwindigkeit von

75 mkp/s : 5 kp = 15 m/s = 54 km/h.

Der in Punkt 2 verlangte Einmannbetrieb setzt erstens voraus, dass die Zugkraft unabhängig von der Windgeschwindigkeit zuverlässig auf den gewünschten Wert begrenzt bleibt, und zweitens, dass das Anlaufen der Winde auf irgend eine Weise fernausgelöst werden kann. Das Modell wird vorteilhaft am Windenstandort abgegeben, daher muss das Seil von der Winde zu einer im Boden verankerten Umlenkrolle und zurück zur Winde geführt werden. Dieserart hat man die Winde unter dauernder Kontrolle und kann den Startvorgang notfalls unterbrechen...

Schliesslich muss die Seiltrommel bei schlaffem Seil wirkungsvoll gebremst werden, um lose Schlaufen und daraus resultierende Verwicklungen zu vermeiden.

Als Seil wurde 0,9 mm Perlon monofil verwendet. Dessen Reissfestigkeit wird weniger beim eigentlichen Hochstart als vielmehr beim Rückholen nach dem Start beansprucht. Gegenüber dem geflochtenen Seil zeichnet es sich durch eine höhere Elastizität aus, welche Kraft der hohen Anfangsbeschleunigung eine Abgabe des Modells aus dem Stand wie beim Gummiseilstart erlaubt, jedoch eine Bremseinrichtung für die Seiltrommel nötig macht.

Die Seiltrommel wurde so dimensioniert, dass auf ihr 700 m des beschriebenen Perlonseils in einer nicht zu dicken Lage aufgespult werden konnten. Dieses liess sich mit einem Kerndurchmesser von 10 cm und einer ebensolchen Breite bewerkstelligen, wobei sich eine gesteuerte Fadenführung erübrigte. Aus der Dimension der Trommel und einer maximal möglichen Aufspulgeschwindigkeit wurde deren Drehzahl kalkuliert:

16,5 m/s : (2 × 0,05 m) = 3150 U/min

Für die Anpassung an die Motordrehzahl von 4500 U/min brauchte es somit eine Untersetzung von 1,5 : 1.

Als Antrieb für die Seiltrommel wurde ein Flachriemenantrieb, als Rutschkupplung wirkend, gewählt, welcher die Zugkraft auf einfachste Weise je nach eingestellter Riemenspannung auf den gewünschten Maximalwert begrenzt. Die Kraftübertragung auf den Riemenantrieb erfolgt über eine Fliehkraftkupplung, welche direkt auf der Kurbelwelle sitzt, unter etwa 1500 U/min auskuppelt und somit bei stehendem Motor das Abspulen des Seils ermöglicht.

Die Seiltrommelbremse wurde als Bandbremse konzipiert. Ein Bremsband läuft um das rotierende Gehäuse der Fliehkraftkupplung und erhält im gebremsten Zustand seine Spannung durch den Zug eines federbelasteten Hebels, welcher seinerseits an seinem beweglichen Ende mit einer Umlenkrolle für das Seil versehen ist. Das Hochstartseil führt nun von der Seiltrommel weg zu besagter Umlenkrolle, um diese herum und in entgegengesetzter Richtung zu einer ein paar hundert Meter entfernt verankerten zweiten Umlenkrolle und wieder zur Seilwinde zurück. Spannt man jetzt das Seil an, so übt dieses eine Kraft auf die Umlenkrolle des Bremshebels aus, dergestalt dass dieser entgegen seiner Rückholfeder ausgelenkt wird. Dadurch entspannt sich das Bremsband, die Trommel wird freigegeben. Erschlafft das Seil wieder, so wird die Trommel wieder gebremst.

Die Funktion dieser Bremse ist wichtiger, als man anfänglich annehmen möchte. Beim Aufspulen des Seils unter Last verklemt sich diese leicht zwischen den einzelnen Windungen, was dazu führt, dass es beim Wiederausziehen nach dem Start hin und wieder einer erhöhten Spannung bedarf, um das Seil freizubekommen. Infolge seiner Elastizität wird es dabei ganz ordentlich gestreckt, und kommt es dann plötzlich frei, so versetzt die in ihm gespeicherte Energie die Seiltrommel in rasante Drehung, wobei ohne Bremseinrichtung allerhand Seil in die Gegend gespuckt wird und sich Schlingen um alle vorspringenden Teile legen.

Eine weitere Funktion des Bremshebels besteht in der Regulierung der Motorleistung. Bei schlaffem Seil und daher angezogener Bremse befindet sich der Vergaser in Leerlaufstellung; wird das Seil angespannt und dadurch der Hebel unter Lösen der Bremse ausgelenkt, so gibt er gleichzeitig über einen Bowdenzug Gas, der Motor beschleunigt, und die eingreifende Fliehkraftkupplung beginnt die Seiltrommel zu drehen. Dadurch wird die Seilspannung weiter-

hört und der Bremshebel in seinen Anschlag gezogen, wobei er die Drosselklappe ganz öffnet. Bei festgehaltenem Seil werden nun bis zur Erreichung der maximalen Spannung einige Meter aufgewickelt, worauf die Trommel wieder zum Stillstand kommt; der Riemenantrieb wirkt, man erinnere sich, als Rutschkupplung. In dieser Phase kann das Modell vor der Abgabe in aller Ruhe nochmals kontrolliert werden, z. B. ob der Empfänger auch tatsächlich eingeschaltet ist. Sollte, was auch vorkommt, das Seil plötzlich reissen, so wird durch das schlagartige Erschlaffen der Seilspannung der Motor in den Leerlauf versetzt und die Trommel blockiert. Damit ist die Gefahr des Überdrehens des Motors gebannt, und der Pilot kann sich voll auf das Modell konzentrieren. Die Beendigung des Startvorgangs geschieht durch Abstellen des Motors mittels Kurzschliessen der Zündung, indem man beispielsweise den benetzten Zeigefinger kräftig auf den Zündkerzenanschluss presst. Bei gestopptem Motor wird die Seiltrommel freigegeben und hat bei starkem Wind die Möglichkeit, sich retour zu drehen, was ein sicheres Ausklinken garantiert.

Seit drei Jahren ist die beschriebene Seilwinde nun eingesetzt worden, und über tausend Starts mit Modellen vom Amigo bis zum Super-Alpha haben ihre Tauglichkeit erkennen lassen. Der Start verläuft unkritischer als mit jeder anderen Methode, und es lassen sich ziemlich unabhängig vom Gelände grosse Ausklinkhöhen erreichen. Ein PB-51 DV gleitet bei 300 m Seil in ruhiger Luft 4 min. 50 s. Der Einsatz an Wettbewerben hat regelmässig zu sehr guten Resultaten geführt, obschon gegenüber dem Handaufzug mit Umlenkkontrolle die doppelte Menge Seil aufgespult wird und sich daher die Ausklinkhöhe leicht reduziert. Der Betrieb ist äusserst wirtschaftlich: Ein Hochstart dauert 15 s, was bei Gruppenbetrieb pro Nachmittag einen Treibstoffverbrauch von 0,2 l 2-Taktbenzinguemisch ergibt. Das Aufstellen der Anlage erfordert etwa eine Viertelstunde, ebenso das Zusammenräumen. Was nun noch fehlt, ist eine Rückholvorrichtung für das Seil, doch ist sie im Entwurf wenigstens schon vorhanden.

Im ganzen gesehen stellt diese Hochstarteinrichtung eine Alternative zum Motors segeln dar, indem sie im unabhängigen Einmannbetrieb Ausklinkhöhen von 200 m erzielen lässt, ohne dass Lärm, överschmierte Modelle sowie die Verschlechterung der Flugeigenschaften durch den Motoraufsatz in Kauf genommen werden müssen.

Henrich Steiner