Mustang P51D

Da die P51D Mustang schon immer eines meiner Lieblingsflugzeuge war, war es naheliegend sich mal eine zuzulegen, wenn schon nicht als Original, dann wenigstens als Flugmodell. Die Entscheidung fiel auf die Big-Scale-Mustang von FMS. Dieses Modell hat bereits eine schöne, detaillierte Optik, so dass in Richtung Scale-Eindruck nicht mehr viel zu tun war und das Preis -Leistungsverhältnis ist auch OK. Gleichzeitig sind die EPP-Modelle sehr leicht und robust.

Das Thema „Scale“ lässt sich ja ganz leicht bis in extreme Regionen ausdehnen. Was da Sinn macht und was nicht mehr, muss jeder für sich entscheiden. Für Modellbauer, die weniger Zeit und Geld haben, muss es ja nicht immer die wettbewerbsfähige High-End Variante sein. Ich beschreibe hier nun meinen Umbau einer FMS-Mustang um etwas mehr Vorbildtreue zu erreichen. Die meisten der Umbauten haben aber nicht nur optischen Nutzen. Sie erfüllen durchaus auch technische und funktionelle Zwecke.

 

Der Maßstab:

Dieses Modell war für mein Vorhaben schon mal eine geeignete Basis für weitere Optimierungen. Um aber noch Verbesserungen einzubringen, musste erst einmal der richtige Maßstab gefunden werden. Über den Vergleich mehrerer Abmessungen konnte schließlich ein Maßstab von knapp 1:8 ermittelt werden. Die Flächentiefe des Modells ist dabei allerdings etwas zu groß. Der Flächeninhalt entspricht eher dem Maßstab 1:7, was optisch kaum auffällt, aber für das Fluggewicht relevant ist. Á propos Gewicht…

 

Das Gewicht:

Viele Modellbauer rechnen anscheinend das anzustrebende Gewicht ihres Flugmodells mit dem Maßstab hoch 3 (M3) um. Zumindest erscheint einem das so, wenn man sieht, wie vorbildgetreue Airliner wie Kampfjets durch die Luft schießen. Leider wird dabei anscheinend oft vergessen, dass ja die Luft unsere Flugmodelle tragen soll und der Auftrieb durch die Fluggeschwindigkeit bestimmt wird. Da aber auch die Fluggeschwindigkeit scale sein sollte, muss ein weiteres Mal der Maßstab in die Berechnung mit einfließen. Das Gewicht meiner Mustang für eine vorbildgetreue Fluggeschwindigkeit muss also mit M4  berechnet werden. Damit lag das anzustrebende Zielgewicht des Modells etwa bei 2.3kg.

Das entspricht dann dem Gewicht des vollbeladenen Vorbildes von 5,5t.

Ausgegangen bin ich dabei allerdings von dem Maßstab 1:7 mit dem die Flächen ausgelegt wurden.

 

Nachtrag 22.11.18:

weitere Infos hier.

 

Das Fahrwerk:

Das Original hat relativ große Räder, deren Durchmesser ziemlich genau dem des ebenso beeindruckenden Spinners entspricht. Maßstabsgerecht wäre ein Durchmesser von 94mm. Die um etwa 3cm kleineren Räder aus dem Lieferumfang der FMS-Mustang entsprechen also überhaupt nicht dem Vorbild und tun sich auf Rasenplätzen auch ziemlich schwer. Ein Aus-oder Anrollen, ohne dass das Flugzeug die Nase in den Boden steckt, ist so ziemlich schwierig. Hier kann leicht durch größere Räder Abhilfe geschaffen werden. Ich habe Schaumräder mit 89mm Durchmesser gefunden, die dem Original sogar optisch einigermaßen entsprechen. Sie sind mit 2cm genauso dick wie die von FMS mitgelieferten und lassen sich vom Einziehfahrwerk problemlos in der Fläche versenken.

Voraussetzung ist allerdings, dass auch der Fahrwerksschacht an die neue Radgröße angepasst wird.  In dem EPP-Modell lassen sich die Schächte mit einem scharfen Messer sehr schnell vergrößern. Die Tiefe muss dabei kaum angepasst werden. Damit die neuen Räder am Fahrwerksbein Platz haben, müssen die Plastikabdeckungen, an welchen auch die Fahrwerksklappen angeschraubt sind, entfernt werden. Zurück bleibt ein stabiler 4mm- Stahldraht.  

Die Schachtabdeckungen mussten nun ebenfalls neu erstellt werden und wurden gleich so am Flügel befestigt, wie dies auch am Original umgesetzt wurde. D.h. sie wurden nicht einfach am Fahrwerksbein festgeschraubt, sondern sind mit einem Scharnier am Flügel angebunden und werden von einem kleinen Draht-Mitnehmerbügel vom Fahrwerksbein bewegt. So kann auch eine geringe Vorspannung auf die Klappen aufgebracht werden, so dass diese im geschlossenen Zustand immer gut am Flügel anliegen.

Auf die inneren Klappen, die die Räder schließlich komplett verdecken (und wie sie in der Version V8 von FMS bereits serienmäßig enthalten sind), habe ich bewusst erst einmal verzichtet.

Das im Modell zu weit hinten platzierte Einziehfahrwerk und auch den zu steilen Winkel des Federbeins habe ich durch Unterlegen von kleinen Beilagscheiben unter die hinteren Befestigungsstellen des Fahrwerks korrigiert. Die Räder werden jetzt beim Ausfahren genau an der Stelle platziert, an der sie beim Original auch sind.

 

Auch das zu klein geratene Spornrad ist einem größeren 4cm- Rad gewichen und wird nach einer ordentlichen Schachtvergrößerung problemlos im Rumpf aufgenommen. Den Drahtbügel zur Aufnahme des Rades habe ich dafür neu zurechtgebogen.

Weil die hinteren Fahrwerkschachtklappen nicht sehr leichtgängig sind bzw. gerne verkanten und das kleine Einziehfahrwerksgetriebe die Klappen manchmal nicht mehr schließen kann, wurden diese erst einmal einfach weggelassen. Hier besteht noch Baupotenzial für kommende Winter.

 

Der Kühlluftaustritt:

Was hilft der beste Kühllufteinlass vorne am Motor, wenn die Luft hinten nicht mehr heraus darf?! Also wurde die Klappe für den Kühlluftaustritt am hinteren Ende des Bauchkühlers  funktionsfähig nachgebildet. Damit die Luft da aber auch hinkommt, musste noch eine Wand im Rumpf großzügig aufgebrochen werden. Jetzt darf die Luft mit Druck vorne rein und hinten ganz entspannt wieder raus. Die Klappe ist zwar für den Einbau eines Servos vorbereitet, bleibt aber vorerst immer offen.

 

Die Landeklappen:

Die eingebauten Landklappen wirken zwar, sie würden aber besser wirken, wenn sie etwas größer wären und weiter ausgefahren werden könnten. Mancher mag sagen, die braucht man doch eh nicht…  und das stimmt sogar. Die Mustang lässt sich auch gut landen, wenn die Klappen nicht gesetzt werden.

Es schaut aber einfach gut aus wenn sie größer gemacht wurden und mit mehr Ausschlag zum Landen gesetzt werden können. Ich habe dafür die vorhandenen Klappen abgetrennt und entlang einer bereits angedeuteten Trennfuge  ein Stück von der Fläche herausgeschnitten um den Ausschnitt zu vergrößern. Aus diesem Stück habe ich dann das Teil gebastelt, das ich an die Klappen selbst wieder angesetzt habe. Da ja jetzt das EPP-Scharnier nicht mehr funktionieren konnte, habe ich die Klappen über einfache Ruderscharniere angeschlagen.

Bei richtiger Einstellung des Schwerpunktes, in Verbindung mit den großen Rädern und deren korrigierter Position, geht die Mustang nach dem Aufsetzen, trotz voll gesetzter Klappen, nicht auf die Nase.

 

Landescheinwerfer:

Um den Scale-Eindruck beim Landen noch zu steigern, habe ich einen selbst gebauten  Landescheinwerfer eingebaut. Dieser besteht einfach aus einer 3W LED, auf die ein Reflektor geklebt wurde. Er ist wie beim Original im Fahrwerksschacht untergebracht und wird beim Einfahren des Fahrwerkes mit eingeklappt. Zur Kühlung habe ich die gesamte Mechanik aus Alu-Profilen gebaut. Ein kleiner Luftkanal versorgt die LED-Elektronik mit etwas kühlender Luft.

Er ist über einen einfachen 2-Kanal-Schalter und einem LED-Treiber an einem freien Empfängerkanal angeschlossen. Die Fernsteueranlage habe ich so programmiert, dass der Scheinwerfer nur bei voll gesetzten Klappen und ausgefahrenem Fahrwerk eingeschaltet wird.

Darüber erhält man auch gleich die Rückmeldung, dass Beides auf „Landen“ eingestellt ist. Die Sichtbarkeit ist extrem gut. Den Lichtpunkt sieht man auch dann  noch, wenn der Landeanflug sehr weit ausgedehnt wird. 

 

Der Propeller:

Für mich ist das Beeindruckende an einer P51 Mustang u.a.  auch der riesige Propeller mit seinen 3,4m Durchmesser. Leider werden die Modell-Warbirds in diesem Punkt nie originalgetreu ausgestattet. Das Modell hat im Lieferzustand einen 14“ x 6“ Vierblatt-Propeller. Damit ist der serienmäßige Motor an einem 4s-Lipo bereits etwas überfordert. Große, vorbildgetreue Loopings schafft das Modell so nicht. Im Internet gibt es viele Ratschläge dazu, mehr aus dem Antrieb herauszuholen. Auch die Zeitschrift „Foamie“  hat über das Modell bereits berichtet und Empfehlungen für die Leistungsverbesserung gegeben. Die meisten empfehlen auf einen 2-Blatt-Propeller umzusteigen. Damit würde meiner Meinung nach aber gerade das Merkmal einer Mustang zunichte gemacht werden.

 

Mein Ansatz, hier mehr Leistung herauszuholen, war also ein ganz anderer: Mein Ziel war es einen 17“ x 10“ Vierblattpropeller zu verwenden. Dieser passt von der Größe her perfekt zu dem Modell. Die Effizienz des Antriebes war mir dabei weniger wichtig als die Optik eines großen Propellers, sowohl im Flug als auch im Stand. Der Weg dahin war jedoch nicht ganz leicht. Es bedurfte eines selbst gebauten Motorprüfstandes, mehreren Motoren in Kombination mit verschiedenen Propellern und einigen Fehlversuchen bei der Flugerprobung der Mustang.

Hier die Beschreibung der Lösung, die am Ende umgesetzt wurde. Leider aber ohne ein echtes Happy-End. 

 

Natürlich gibt es sehr schöne Scale-CFK-Propeller. Leider sind die auch schön teuer. Eine Alternative musste her.

Die FMS-Giant Mustang, mit 1700mm Spannweite,  hat einen schön gestalteten 17x10“ Vierblatt-Propeller, der perfekt an meine „kleine“ passen würde. Da jedoch auch dort der Spinner als Blatthalter eingesetzt wird, musste eine neue Blatthalterung erstellt werden, die in den vorhandenen Spinner passt.

Sie besteht nun aus zwei Alublechen die über ein Distanzstück miteinander verbunden sind. Die Propellerblätter sind zwischen die beiden Alubleche eingelegt und verschraubt.

Der Spinner wurde entsprechend ausgeschnitten und der Propeller war zum Einsatz bereit.

Das Gewicht der selbst erstellten Luftschraube liegt mit 190g noch etwas unter dem Gewicht einer fertigen 17“ Vierblatt-CFK-Luftschraube.

Optisch ist der Prop der Eyecatcher des Modells schlechthin. Die Bodenfreiheit ist natürlich deutlich geringer als bei der Serienausführung. Die größeren Räder stellen wiederum einen Teil dieser verlorenen Bodenfreiheit her. Es gibt bei Start und Landung keine Probleme. Allerdings sollte der Platz schon gut gemäht sein, sonst wird der Rest vom Propeller erledigt.

 

Der Motor:

Die gerade beschriebene Luftschraube fordert natürlich auch eine entsprechende Leistung vom Antrieb. Nach mehreren (Fehl-) Versuchen mit Brushless-Motoren der 300g bis 400g Klasse, habe ich mich entschlossen selbst einen Getriebemotor zu konstruieren.

Es ist ein Riemenantrieb entstanden, der von einem relativ kleinen Brushlessmotor mit 1100kv angetrieben wird. Dieser Motor kann kurzzeitig 1kW elektrische Leistung aufnehmen. Das sollte für einige kurze Steig- und Überflüge mit Vollgas reichen.

Die Übersetzung des Getriebes mit dem 9mm breiten Riemen mit HDT-Profil ist 3:1. Damit liegen an der Welle 360U/V im Leerlauf an. Das ist etwas mehr als bei dem Motor, der diesen Propeller in der Giant-Mustang antreibt, aber das war so beabsichtigt.

Das große Riemenrad ist über einen Freilauf mit der gehärteten 6mm-Welle verbunden. Die Luftschraube kann sich also frei drehen und bremst im Sturz- und Landeanflug nicht.

Der gesamte Getriebemotor wiegt 300g. Das erscheint erst einmal relativ viel, sind aber ganze 100g weniger als ein vergleichbarer Brushlessmotor. Ein weiterer Vorteil des neuen Antriebs ist, dass der Motor jetzt nur knapp oberhalb des Lufteinlasses platziert ist. Die Kühlluft muss direkt am Motor vorbei strömen und kann ihre Arbeit etwas effektiver erledigen.

Eine Messung auf dem selbst erstellten Motorenprüfstand zeigte eine Leistungsaufnahme von 1000W an 5s und erzeugt einen Standschub von über 4kg. Diese Leistung sollte für ein Flugzeug mit gut 2kg ausreichend sein.

 

Der Akku:

Energielieferant für den obigen Antrieb ist ein 5s-Zippy compact mit 3700mAh und 25C. Dieser Akku ist leichter als „normale“ LiPos bzw. hat mehr Kapazität bei gleichem Gewicht.

Der passt zwar nicht mehr in den Akkuschacht, das ist aber auch nicht mehr nötig. Durch den schwereren Motor und Propeller muss der Akku so weit nach hinten, dass der Akkuschacht nicht mehr benutzt wird. Der Akku liegt jetzt genau unterhalb der Kabinenhaube. Von der musste ich allerdings den unteren Teil entfernen. Die Servos für Seite und Höhe, die hier mal platziert waren, habe ich ganz nach hinten unter das Höhenruder verlegt.

 

 

Der Flug:

Der Erstflug (mit dem neuen Antrieb) fand an einem sonnigen, windstillen Morgen statt. Dass der Modellflugplatz vom Tau patschnass war, störte mich (und auch die Mustang) nicht.

Etwas nervös war ich trotzdem. Die Versuche vorher hatten mehrere Propellerblätter gekostet und ich habe gelernt, dass man das Fahrwerk sehr leicht wieder gerade biegen kann.

Also Gas vorsichtig rein, das typische Ausbrechen mit viel Seitenrudereinsatz korrigiert und die Mustang hebt ab. Das Flugbild ist einfach klasse! Der riesige Propeller schaut echt toll aus. Große Loopings sind ohne Probleme möglich und schnelle tiefe Überflüge schauen sehr vorbildgetreu aus.

Die Mustang wird nicht zu schnell, hat aber richtig Power um große Loopings durchzuziehen. Trotz Mehrgewicht von Motor, Propeller und Akku  kann sie - und hier zahlen sich die optimierten Landeklappen dann doch noch aus - immer noch extrem langsam geflogen werden.

Zwar zeigt der geringe Geräuschpegel, dass der Propeller gut ausgewuchtet ist, vorbildgetreu ist das allerdings nicht. Immerhin erzeugt das Modell im Sturzflug ein schönes, pfeifendes Geräusch, das sich mit zunehmender Geschwindigkeit verstärkt und die Tonhöhe fast wie Original erhöht.

 

Nach 5min dann zum ersten Landeanflug. Dank des Freilaufes gelingt die Landung überraschend problemlos: Anfliegen, in einem Meter Höhe Gas langsam ganz raus, leicht abfangen und ausschweben. Sie setzt von alleine auf dem Hauptfahrwerk auf, rollt aus… durchatmen.

Der Schwerpunkt musste für die nächsten Flüge noch etwas nach hinten korrigiert werden. Er liegt bei mir jetzt aus Pilotensicht ca. 2cm (XXX) hinter dem Instrumentenbrett.

Hier hat das Modell eine Geometrie, unter die die Kabinenhaube eingefädelt und gehalten wird. An dieser Stelle kann das Modell sehr schön zur Schwerpunktbestimmung mit zwei Fingern hochgehoben werden (allerdings dann natürlich ohne Kabinenhaube).

Die Flugzeit konnte ich später auf 10min verlängern. Dabei sind bereits einige Vollgaspassagen enthalten. Den Akku interessiert die Leistung des Motors dabei recht wenig, er wird lediglich handwarm.

 

Aber irgendwas stimmt trotzdem nicht... Irgendwas stört mich gewaltig... 

 

 

Das Problem:

Sie mag keine Rechtskurven mehr! Das ist mir am Anfang bei den ersten Flügen mit leichten Kurven noch gar nicht so aufgefallen. Wenn man aber enger und schneller fliegen will muss man sehr vorsichtig sein. Der für die Modellgröße riesige Propeller erzeugt ein so großes Drehmoment, dass das Modell in Rechtskurven stark nach unten abtaucht. Das ist auch sehr schwer mit dem Höhenruder auszugleichen. So ist ein entspanntes Fliegen nicht möglich. Das ging am Ende so weit, dass ich den Scale-Ausbau dieses Modell aufgeben musste.

 

Fazit:

Optisch ist sie ein Leckerbissen geworden. Mit dem großen Propeller sieht sie einfach toll aus! Aber was hilft ein Modell, das zwar schön aussieht, sich aber kaum richtig fliegen lässt?

  

Am Ende habe ich dieses schöne Modell wieder mit dem Original-Antrieb ausgerüstet und verkauft. Es erschien mir unmöglich das Modell mit dem oben beschriebenen Ausbau zum Fliegen zu bekommen. Vielleicht habe ich zu schnell aufgegeben. Manchmal denke ich mir, ich hätte doch weiter nach einer Lösung suchen sollen. Aber die Heli-Fliegerei ist einfach doch meine größere Leidenschaft. 

Es hat aber Spaß gemacht das Modell so umzubauen und ich hab jede Menge dazugelernt.

Der selbst erstellte Getriebemotor mit Freilauf und Riemanantrieb

Die größeren Räder, deren Fahrwerksschächte, die neuen Fahrwerksklappen und der einklappbare Landescheinwerfer


Die vergrößerten Landeklappen

Der riesige 17" Propeller