Wie beim Kunstflug, gibt es auch im Modellflug viele unterschiedliche Flugmanöver. Jedes Manöver stellt für den Piloten eine besondere Herausforderung dar. In diesem Artikel sollen die grundlegenden Flugmanöver bei Fliegen von Modellhubschraubern aufgeführt und erklärt werden. Zudem soll der Artikel darüber hinaus einen Überblick über entsprechende Wettkampfarten und weitere Besonderheiten geben, die im direkten Zusammenhang mit Flugmanövern mit dem Hubschraubermodell stehen.
Alle nachfolgenden Angaben beziehen sich auf einen pitchgesteuerten Modellhubschrauber mit einem Hauptrotor plus Heckrotor. Bei Koaxial-, Tandem- oder Flettnermodellen gelten sie analog der jeweils vorhandenen technischen Ausstattungen, wobei nicht alle Flugmanöver von allen Modellen geflogen werden können. Ein drehzahlgesteuerter Heli ohne verstellbare Pitchanstellung der Rotorblätter kann z.B. nicht im Rückenflug geflogen werden. Selbst bei pitchgesteuerten Modellen bedarf es ggf. einer bestimmten Rotorblattstellung und Flugphasenprogrammierung - sowie ggf. einer bestimmten Gaskurve, um bestimmte Manöver fliegen zu können.
Das Schweben gehört zu den ersten Flugmanövern, die man als Modellhubschrauberpilot erlernt.
Beim Schweben wird versucht, den ferngesteuerten Heli möglichst ohne große Geschwindigkeit in der Luft zu halten. Im Idealfall sollte das Flugmodell in der Luft auf der Stelle gehalten werden können. Da es aber aufgrund des Drehmomentes des Rotors und des dagegen arbeitenden Heckrotors sowie äußerer Umstände (Wind, Downwash, unkonstante Rotordrehzahl, usw.) Störfaktoren gibt, die dieses Auf-der-Stelle-halten teilweise verhindern können, muss der RC-Pilot stets Ausgleichsbewegungen an seiner Fernsteuerung vornehmen, um diese Störfaktoren zu annullieren. Teilweise helfen mittlerweile elektronische Bauteile, die optional in das Modell eingebracht werden können, um diese unfreiwilligen Driftbewegungen in der Luft auszugleichen, was insbesondere Einsteigerpiloten den Zugang zum Hobby erleichtert.
Unter Schweben fallen aber noch weitere Flugmanöver, die jedoch stets mit einer möglichst langsamen Fluggeschwindigkeit über Grund verbunden sind:
Unter Seitenschweben versteht man das Schweben des Modellhelis in der Form, dass eine Seite des Flugmodells stets in Richtung des steuernden RC-Piloten weist. Dabei kann das Flugmodell selber in alle Richtungen fliegen (also z.B. vorwärts, rückwärts, seitwärts) - es muss nur stets die Seite des Flugmodells zum Steuernden zeigen.
Bei diesem Flugmanöver fliegt das Modell mit dem Heckauslieger/Heckrotor voran.
Unter Nasenschweben versteht man das Schweben des Modells mit der Spitze in Richtung RC-Pilot. Dieser sieht sich mit der Situation konfrontiert, dass bis auf Steigen/Sinken und Heckrotoransteuerung sämtliche Steuerbefehle seitenverkehrt anzuwenden sind. Dabei kann das Modell auch in alle vier horizontalen Richtungen bewegt werden (vorwärts, rückwärts und seitwärts).
Beim Rückenflug, auch Inverted genannt, wird das Modell aus der Normallage heraus über die Querachse oder Längsachse um 180° gedreht, so dass dieses auf dem Kopf steht (Rotorkopf zum Boden zeigend). Der Flug wird in dieser Lage dann fortgesetzt. Hierfür ist eine negative Rotorblattanstellung erforderlich, die fortwährend gehalten werden muss, damit sich das Modell im Rückenflug in der Luft halten kann.
Der Looping (von englisch: loop = Schleife, Schlinge) gehört zu den bekanntesten Flugmanövern. Dabei handelt es sich um einen vertikalen Kreis aufwärts, der im Scheitelpunkt in die Rückenlage führt und das Modell schließlich wieder in die Ausgangsposition zurückführt. Beim Looping wird zwischen
- Innenlooping
und
- Außenlooping
unterschieden.
Der Innenlooping ist ein vertikaler Kreis, der aus dem aufrechten Geradeausflug durch Ziehen des Nicks eingeleitet wird. In jeder Position zeigen die Rotorblätter in das Innere des Kreises.
Wird der Innenlooping nur zur Hälfte geflogen, so dass im Zenit stehende Modell in den Geradeausflug übergeführt wird, wird das Manöver halber Innenlooping oder halber Überschlag genannt.
Wird ein halber Überschlag durch das Rollen um 180° im Zenit beendet, so dass das Manöver im horizontalen aufrechten Geradeausflug endet, wird diese Figur Immelmann genannt.
Der Außenlooping ist ein vertikaler Kreis, der aus dem aufrechten Geradeausflug durch Drücken des Nicks eingeleitet wird. In jeder Position zeigen die Rotorblätter nach außen aus dem Kreis heraus.
Der halbe Außenlooping ist fast das Gleiche wie ein voller Außenlooping, nur wird er genau nach der Hälfte beendet. Dieses Manöver endet mit Rückenflug und wird meistens durch Rollen um 180° beendet.
Eine andere Figur entsteht, wenn ein halber Außenlooping mit dem Manöver Immelmann kombiniert wird. Dabei findet das Rollen um 180° vor den Einflug in den halben Looping statt, so dass das Manöver im horizontalen aufrechten Geradeausflug endet.
Das Flugmanöver Kreis kann in unterschiedlichen Varianten geflogen werden:
Als Seitenkreis wird das Manöver bezeichnet bei dem der Hubschrauber eine Kreisbahn fliegt. Beim Ausführen wird noch Unterschieden, ob sich das Modell
- vor dem Piloten
- um den Piloten
bewegt. Beim Fliegen der Figur zeigt die vordere Seite des Modells, die so genannte Nase, in Flugrichtung. Der Kreis kann auch in Rückenlage geflogen werden.
Bei diesem Manöver fliegt der Hubschrauber um den Modellpiloten, wobei dessen Nase (die vordere Seite des Modells) stets zum Piloten zeigt. Beim Ausführen des Nasenkreises wird noch Unterschieden, ob das Manöver vor dem Piloten oder um den Piloten herum ausgeführt wird.
Dieses Manöver ist dem Nasenkreis sehr ähnlich. Der Unterschied liegt darin, dass beim Ausführen des Manövers nicht die Nase des Modells, sondern dessen Schwanz (Heck) stets zum Piloten zeigt.
Bei der Promenade schwebt der Helikopter auf der Stelle, während der Pilot geht um das Modell herumgeht.
Bei einer Pirouette wird das Modell in der Regel um 360° um die Hochachse gedreht. Hierfür wird am Sender die Steuerrichtung "Heck" angewählt und dann in eine Richtung zum Ausschlag gebracht.
Die Stationäre Pirouette wird auf der Stelle, also im Schwebeflug vollzogen und das Modell um die Hochachse um 360° gedreht.
Bei einer Kreispirouette wird das Modell zusätzlich noch in eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung versetzt, so dass am Ende dieser Flugbewegung wieder ein geschlossener Kreis steht und das Modell den Ausgangspunkt der Flugbewegung erreicht hat. Während dieses Kreisfluges werden dann an bestimmten Stellen Pirouetten in die Steuermanöver eingeflochten.
Bei einer geflogenen Acht werden zwei horizontale Kreisflüge miteinander kombiniert. Die Kreise liegen dabei direkt aneinander und werden an der Schnittstelle beider Kreise gekreuzt, so dass die Flugbahn letztlich der Ziffer Acht gleicht. Die Flugfigur ist beendet, wenn die Ausgangsposition wieder erreicht wurde.
Als weitere Flugfigurenvariante können Achten neben der Normalfluglage auch in Rückenfluglage - aber immer noch in horizontaler Flugrichtung - absolviert werden.
Bei der Kubanischen Acht verlässt das Modell die horizontale Flugrichtung und vollzieht dabei eine Kombination zweier vertikal geflogener Loopings, die an der Schnittstelle der beiden aneinander liegenden Loopingkreise ineinander übergehen.
Bei einem Turn, auch Pushover genannt, wird das Modell von einer horizontalen Flugbahn aus geradlinig in eine vertikale Flugbahn gelenkt. Dieses Flugmanöver wird in der Regel durch sanfte Betätigung der Nickfunktion erreicht, bis das Modell komplett vertikal ausgerichtet ist. Irgendwann wird ein Zenit erreicht, wo schwerkraftbedingt so viel Geschwindigkeit abgebaut wird, dass das Modell in einen Stall verfällt und der Hauptrotor nicht mehr genügend Vortrieb bewirken kann, um der Schwerkraft entgegen zu wirken. An diesem Punkt wird durch die Steuerrichtung "Heck" das komplette Modell in der Luft um 180° gedreht, so dass die Spitze des Modells in die entgegengesetzte Richtung zeigt. Der Flug wird dann der Schwerkraft folgend in Richtung Boden fortgesetzt und dann langsam per Steuerrichtung "Nick" in einen horizontalen Flug übergeleitet.
Es gibt mehrere Varianten dieses Flugmanövers:
Bei einer Rolle vollzieht das Modell im Vorwärts- oder Rückwärtsflug eine 360°-Drehung um die eigene Längsachse. Bei diesem Flugmanöver kommt es auf eine gute Ausgangsposition an, um es auch entsprechend vollenden zu können. Ein häufiger Fehler ist es, mit schrägem Heck in das Manöver einzufliegen - dies kann dazu führen, dass die Rolle nicht sauber geflogen werden kann und das Manöver ggf. sogar abgebrochen werden muss.
Bei einer halben Rolle vollzieht das Modell im Vorwärts-, Rückwärtsflug oder aus dem Schwebezustand heraus eine 180°-Drehung um die eigene Längsachse und fliegt/schwebt dann in dieser Position weiter. Beginnt man dieses Manöver also im aufrechten Flug vorwärts, endet die Flugfigur mit dem Rückenflug. Werden zwei halbe Rollen nacheinander geflogen ergibt sich eine abgesetzte vollständige Rolle. Auch der Start des Helimodells lässt sich mit einer halben Rolle vollziehen, so dass das Modell vom Boden aus seitlich direkt in die Rückenlage geflogen wird. Hierbei gilt es zu beachten, nicht zu viel Pitch zu geben, da das Modell sonst sehr schnell unerwünschten Bodenkontakt bekommen könnte.
Der Eingang dieser Variante erfolgt analog zu der zuvor angeführten Beschreibung der Standard-Rolle. Während der Cobra-Rolle vollzieht das Flugmodell dann aber eine leicht ansteigende Kurve in Richtung Himmel ("Bergflug"), um kurz danach wieder in entgegengesetzter Richtung abzufallen ("Talflug"), so dass das Modell am Ende des Manövers wieder die Ausgangsflughöhe vor der Einleitung der Flugfigur erreicht hat. Parallel zu diesem "Berg- und Talflug" vollzieht das Modell dabei Halbrollen - im Steigflug eine Halbrolle und im Sinkflug wiederum eine Halbrolle. Im Zenit des Steigflugs kommt das Modell also im Rückenflug an - die Start- und Endposition sind jeweils in der Normallage. Der Bergflug und der darauf gefolgte Talflug des Modells, soll eine aufgerichtete Kobra symbolisieren.
Das Flugmanöver Snake kann in mehreren Varianten geflogen werden:
Bei einer Snake wird das Modell rückwärts geflogen, also mit dem Heck in Flugrichtung. Anschließend wird mit dem Modell eine Schlangenlinie geflogen, die sich aus vier angrenzenden Kreisvierteln nacheinander zusammensetzt. Das Modell vollzieht dabei eine 360° Drehung um die Längsachse und kommt dabei von der Normallage in die Rückenlage und anschließend wieder in die Normalfluglage. Im Unterschied zur Rolle, die wie an der Schnur gezogen geradlinig geflogen wird, ist das Flugbild der Snake in der Draufsicht von einem leicht geschwungenen S-Kurvenflug geprägt.
Als Steigerung des Snake-Manövers kann eine Snake so geflogen werden, dass das Modell analog zur Flugfigur Acht durch zwei aneinander liegende Kreise bewegt wird, so dass am Berührungspunkt des Kreises die Flugbahn vom einen zum anderen Kreis gekreuzt wird und das Flugbild in der Draufsicht eine Acht ergibt. Die Flugfigur ist beendet, wenn der Ausgangspunkt wieder erreicht wurde.
Das Flugmanöver Rainbow kann in mehreren Varianten geflogen werden:
Beim Rainbow wird eine aus zwei Segmenten bestehende Flugfigur geflogen, die einem Regenbogen gleicht. Der Heli wird dabei fortwährend in einer unstabilen Fluglage gehalten, da die Rotorblattspitzen unmittelbar nach der Einleitung des Manövers durchgehend in Richtung Boden zeigen und somit wenig Auftrieb erzeugen. Das Modell startet dabei aus dem Schweben oder Seitenschweben in Normalfluglage heraus und vollzieht dann einen großzügigen Bogen in der Luft, der jedoch nie 180° erreicht - der Heckrotor zeigt dabei ebenfalls in Richtung Boden. Kurz bevor der Heli beinahe in die Rückenfluglage gestellt wurde, wird das Manöver wieder in die andere Richtung ausgeführt, so dass das Modell sich wieder in der Ausgangslage und -position befindet. Die Steuerrichtung Pitch wird in der gesamten Flugfigur dabei gleichmäßig betätigt. Der Rainbow ähnelt einem lang geflogenen Tic-Toc, es wird jedoch früher als beim Tic-Toc wieder gegengesteuert.
Die amerikanische Variante des Rainbows enthält im Prinzip das gleiche Flugbild wie der normale Rainbow - an der Flugbahn und der Ausrichtung des Modells im Flug ändert sich nichts. Der Unterschied besteht darin, dass die Steuerrichtung Pitch nicht gleichmäßig während der gesamten Flugfigur, sondern in einem oder mehreren Steuerausschlägen der Pitchfunktion geflogen wird. Da diese Steuerausschläge meist mit Pitch-max ausgeführt werden, sieht die Flugfigur ungleich spektakulärer als der normale Rainbow aus.
Die Flugfigur Tic-Toc kann in mehreren Varianten geflogen werden:
Bei dieser Figur "tickt" der Helikopter, vergleichbar mit einem Metronom, mit Nase und Heck stetig auf und ab. Die Neigung beträgt dabei in der Regel zwischen ±30° und ±45°. Wichtig beim Ausführen der Figur ist, dass die Ticks harmonisch, sowohl in der Zeit, als auch in ihrem Ausführungswinkel sind. Beide Endpositionen müssen mindestens je 3 Mal erreicht werden. Der Heckrotor bleibt während des Tic-Tocs annähernd an der gleichen Position.
Beim Pirouetten Tic-Toc wird der Tic-Toc dahingehend erweitert, als dass das Modell in den Lagenwechseln noch zusätzlich um die eigene Hochachse gedreht wird. Die Flugfigur gilt als abgeschlossen, wenn der Fluglagenwechsel mindestens je dreimal erreicht wurde.
Die Flugfigur Flip kann sowohl vorwärts als auch seitlich ausgeführt werden:
Beim Flip vollzieht der Heli auf der Stelle eine 180°-Drehung um die Querachse. Diese Figur wird mit der Steuerrichtung Nick und Pitch eingeleitet. Die Flugfigur endet mit dem Rückenflug, wenn sie in Normallage eingeleitet wurde.
Beim Seitenflip vollzieht der Heli auf der Stelle eine 180°-Drehung um die Längsachse. Diese Figur wird mit der Steuerrichtung Roll und Pitch eingeleitet. Die Flugfigur endet mit dem Rückenflug, wenn sie in Normallage eingeleitet wurde.
Bei einer geflogenen Sanduhr entspricht das Flugbild dem einer aufrecht stehenden Sanduhr - also zwei aufeinander stehenden Dreiecken, die an jeweils einer Spitze aufeinander stehen. Das Modell beginnt an der Ausgangsposition 1 und fliegt rückwärts eine gerade Strecke auf eine Flagge 2 zu - während dieser Strecke ist eine halbe Pirouette in das Manöver einzubauen, so dass die Flagge 2 im Vorwärtsflug erreicht wird. Hier beginnt das Modell dann einen Steigflug rückwärts in Richtung einer Flagge 1, der etwa 4 m oberhalb der Ausgangsposition 1 und über der Flagge 1 endet. Ab hier vollzieht das Modell wieder einen horizontalen Flug in Richtung Flagge 2, der von einer 360° Pirouette begleitet wird, um auf Höhe der Flagge 2 etwa 4 m über der Ausgangsflughöhe zum Stehen zu kommen. Schließlich wird einen Sinkflug rückwärts in Richtung Flagge 1 eingeleitet. Anschließend wird im Vorwärtsflug in Richtung Ausgangsposition 1 noch eine halbe Pirouette (180°) vollzogen, um auf Höhe der Ausgangsposition zu landen.
Funnel kommt aus dem englischen Sprachraum und bedeutet Trichter, womit das Flugbild gut beschrieben ist, denn das Modell beschreibt in der Luft eine trichterförmige oder tornadoförmige Rotationsbewegung. Auch von diesem Flugmanöver gibt es verschiedene Varianten.
Der Standard-Funnel sieht einen Start in Rückenfluglage vor. Das Modell wandert dann in eine Stellung, in der die Modell-Spitze leicht schräg in Richtung Himmel und das Heck leicht schräg in Richtung Boden geneigt ist (>45°), während der Rotor ebenfalls nach außen zeigt. Das Modell beschreibt zeitgleich eine konzentrische Kreisflugbahn in ca. 5m bis 10m Abstand um einen gedachten Fixpunkt. Das Manöver gilt als abgeschlossen, wenn mindestens 3 Kreisflugbahnen geflogen wurden.
Beim Pirouetten-Funnel werden in den Standard-Funnel noch mindestens drei Pirouetten eingebaut, d.h. das Modell vollzieht pro geflogenem Kreis jeweils drei 360°-Zirkulationen um die Hochachse.
Bei diesem Flugmanöver wird der zu fliegende Kreis des Funnels in zwei gleich große Segmente unterteilt. Mit dem Erreichen eines solchen Kreissegments muss in das Flugmanöver dann eine halbe Rolle eingebaut werden, d.h. der Heli wird an diesen Stellen jeweils um 180° um die Längsachse gedreht. Somit muss das Modell pro Kreis zwei Mal um 180° gedreht werden. Die Flugfigur gilt als abgeschlossen, wenn insgesamt drei Kreise geflogen wurden.
In dieser Figur werden 4 Pirouettenloopings vollzogen, die jeweils etwa 45° vom vorangegangenen Pirouettenlooping versetzt geflogen werden müssen, so dass das Flugbild aus jedem Betrachtungswinkel heraus dem einer Kugel (bzw. einem Globus) entspricht. Der 45°-Versatz muss dabei bereits im Tiefpunkt des Loopings vollendet sein. In jeden Looping müssen zusätzlich mindestens 2 Pirouetten eingebaut werden.
Autorotation ist ursprünglich kein Kunstflugmanöver, sondern eine Vorgehensweise, um beim Ausfall des Hauptantriebs das Modell sicher landen zu können. Darüber hinaus kann bei einem Verlust der Erkennbarkeit der Fluglage des Modells auch ein Autorotationsmanöver eingeleitet werden: Auch wenn dieses nicht 100% gelingt und das Modell abstürzt, kann so zumindest das Schadensbild recht niedrig gehalten werden, da die kraftschlüssige Verbindung des Antriebs unterbrochen wird.
Die Autorotation wird dann zum Kunstflugmanöver, wenn z. B. in großer Höhe im Rückenflug der Hauptmotor gezielt abgeschaltet bzw. in Leerlauf geschaltet, der Modellhubschrauber wenige Meter über dem Boden abgefangen und mit einer Rolle gedreht und sicher gelandet wird.
Bei der Autorotation wird die potentielle Energie aus der Flughöhe genutzt, um Geschwindigkeit (kinetische Energie) aufzubauen, mit dessen Hilfe die Rotorblätter weiter in einem Rotationszustand verbleiben. Dies ist notwendig, da zum sicheren Steuern des Hubschraubers eine Mindestdrehzahl des Rotors erforderlich ist. Zum Durchführen dieses Manövers ist viel Erfahrung erforderlich, da sowohl eine zu hohe, als auch zu geringe Geschwindigkeit zum Absturz des Modells führen kann. Zum kontrollierten Aufbauen von Fallgeschwindigkeit werden zu Beginn des Manövers die Hauptrotorblätter negativ angestellt (negativer Pitch). Das Abfangen erfolgt kurz über dem Boden durch ziehen des Pitch (positiver Pitch), mit leicht gezogenem Nick. Der Abfangvorgang wird auch als Flare bezeichnet. Diese hierbei frei werdende Energie wird beim Abfangen des Helikopters nahezu vollständig aufgebraucht und steht daher dem Piloten nur einmal pro Autorotationsmanöver zur Verfügung. Missglückt das Abfangen des Helikopters, so kann nur durch sofortiges reaktivieren des Hauptmotors und ziehen des Pitch ein Absturz vermieden werden. Für eine weitere Autorotation ist ebenfalls das Zuschalten des Motors erforderlich, um wieder an Flughöhe gewinnen zu können.
Entscheidend für das Manöver ist somit das richtige Timing. Zudem darf die Drehzahl des Rotors, beim Ausführen der Autorotation, weder zu hoch, noch zu niedrig sein, da dies die Fallgeschwindigkeit des Modells negativ beeinflussen kann, was sich wiederum negativ auf die Durchführbarkeit des Autorotationsmanövers auswirken kann. Auch ein zu flacher Flugwinkel hat sich als kontraproduktiv erwiesen - das Modell fliegt dann in einem kritischen Bereich, in dem ein Autorotationsmanöver kaum mehr möglich ist.
Die Landung schließt den Flugvorgang ab. Das Modell muss dabei mit möglichst geringer Geschwindigkeit im Vorwärts- oder Rückwärtsflug unter Zurücknahme der Steuerfunktion Pitch in Richtung Boden gebracht werden. Zu hohe Geschwindigkeit bei diesem Manöver kann dazu führen, dass das Modell durch den Bodenkontakt die überschüssige Geschwindigkeit nicht abbauen kann und in Flugrichtung umkippt. Seitliche Flugmanöver sind ebenfalls zu vermeiden, da das Modell beim Bodenkontakt verkanten und umkippen könnte, was einen fast sicheren Schaden nach sich ziehen würde. Im Idealfall wird das Modell gegen den Wind unter stetiger Verringerung der Flughöhe in Richtung Boden gebracht. Kurz vor dem Aufsetzen sollte die Taumelscheibe mit der Nickfunktion noch etwas nach hinten gelegt werden - hierbei sollte aber aufgepasst werden, dass das Heck-Leitwerk nicht zu stark in Richtung Boden geneigt ist, da ansonsten bei einer Bodenberührung der gesamte Heli ggf. durch den unbeabsichtigten Kontakt erschüttert wird. Unmittelbar vor dem Aufsetzen kann dann das Pitch noch mehr verringert werden, so dass die Kufen des Helis gemächlich auf den Boden gleiten - die Landung ist geglückt.