DREHFLÜGLER
erhalten ihren Auftrieb durch mindesten einen um sich drehenden Rotor [Multikopter, Hubschrauber].
Bei einem Multikopter [meist Quadrokopter mit 4 Motoren, Hexakopter mit 6 Motoren, Oktokopter mit 8 Motoren] drehen sich die Rotoren, folgt man der Anordnung im Uhrzeigersinn, entgegengesetzt [bei einem Quadrokopter besteht die Anordnung u. a. in X bzw. H/ Konfiguration oder in + / Konfiguration] und erzeugen somit einen Drehmomentenausgleich, welcher der Drehung um die eigene Hochachse entgegenwirkt und somit einen Heckrotor überflüssig macht.
Durch eine Änderung der jeweiligen Drehzahl wird der Multikopter dann gesteuert. Ausgehend von einem Quadrokopter mit H-Konfiguration [wobei die „Hände und Füße“ des H die jeweiligen Rotormotoren bezeichnen A, B = Hände / vorn und C, D = Füße / hinten], passiert die Steuerfunktion wie folgt:
- Das Steigen und Senken des Multikopters geschieht über die Höhenregelung [PITCH], wobei sich die Drehzahl aller Motoren A B C D entweder proportional erhöht [Kopter steigt] bzw. verringert [Kopter sinkt].
- Beim Vorwärts- und Rückwärtsflug [NICK – (wie das Nicken des Kopfes nach vorn)] kippt der Kopter, wenn sich die Drehzahl der Motoren vorn [A und B bei H-Konfiguration] gegenüber den hinteren [C und D] verringert [Drehzahlerhöhung -> Steigen -> in diesem Falle schiebt das Heck dann den Kopter nach vorn]. Beim Rückwärtsflug dagegen wird die Drehzahl der Motoren vorn [A und B] gegenüber den Motoren hinten [C und D] erhöht.
- Beim Seitwärtsflug [ROLL – (wie das zur Seite rollen)] geschieht genau dasselbe, nur das eben für das Links-Kippen/Fliegen des Kopters die Drehzahl der Motoren B und C [rechte Seite steigt und schiebt nach links], für das Rechts-Kippen/Fliegen die Motoren A und D [linke Seite steigt und schiebt] erhöht wird.
- Bei der Drehung um die Hochachse [GIER oder YAW] wird, ausgehend ob man rechts oder links gieren möchte, die Drehzahl der gleichläufigen Motoren erhöht. Heisst: Möchte ich rechts gieren [der Kopter dreht und schaut dann sich um seine Hochachse drehend nach rechts], dann erhöhe ich die Drehzahl der Motoren B und D [bei H-Konfiguration]. Nach links gieren, Drehzahl der Motoren A und C erhöhen.
Vorteile des Drehflüglers:
- Start und Landung bei geringem Platzbedarf
- Flug auf engem Raum und „Stehen bleiben“ während des Fluges [bei Wind ist eine GPS-Stabilisierung nötig]
- präziese Navigation [bis hin zu individuelle GPS-Punkten] -> Feinkorekktur -> Aktion [z. B. Luftaufnahme]
- kann sehr hohe Geschwindigkeiten [je nach Ausstattung] erreichen
Zu beachten:
- Flugdauer hängt allein von der Akkukapazität ab [keine aerodynamischen Komponenten]
- hoher Energiebedarf [entsprechend des Flugverhaltens, der Wetterbedingungen, der Nutzlast, der Luftdichte, u. ä.]
- einige Flugmanöver können zu Unregelmäßigkeiten im Flugverhalten [„Schlingern“] führen – [z. B. bei einem schnellen Sinkflug – der Mulitkopter bewegt sich hierbei durch die eigenen erzeugten Luftverwirbelungen (Gegenmaßnahme wäre ein kurzer Stopp und / oder sanfter Steigflug) oder sehr hohe Fluggeschwindigkeiten, wo ebenfalls die Ausregelung zur Stabilisierung des Kopters in Anspruch nimmt und weitere Steuerfunktion für den Moment nicht mehr ansprechen (können)]
STARRFLÜGLER
erzeugen ihren Auftrieb im Gegensatz zum Drehflügler durch Tragflächen.
Der jeweilige Antrieb dient dabei lediglich zur Regulierung der notwendigen Geschwindigkeit zu Regulierung der Luftströmung an den Tragflächen [Ausnahme sind hier Hybride w. z. B. der Verbundhubschrauber]. Deshalb startet der Starrflügler auch gegen den Wind [dies erhöht bei Starts aus dem Stand die Strömungsgeschwindigkeit des Windes an den Tragflächen].
Vorteile des Starrflüglers:
- lange Einsatzstrecken / Befliegungen von sehr großen Arealen
- Energieeffizienz durch aerodynamische Tragflächen [Auftrieb]
Zu beachten:
- aufgrund der relativ hohen Fluggeschwindigkeit = geringere Genauigkeit [bzgl. Verschluss – und Positionierungszeiten]
- Strömungsabriss bei zu geringen Fluggeschwindigkeiten [„Absacken“]
- Start, Landung und Steuerung – mehr Übung und Erfahrung im Vergleich zu Multikoptern notwendig
- höherer Platzbedarf für Starts und Landungen
- bei Erhöhung der Flächenbelastung [durch Nutzlast] steigt auch die nötige Grundgeschwindigkeit [ein Strömungsabriss tritt früher auf]:
mit Zuladung steigt die Flächenbelastung [mit der Tragflächengröße verringert sie sich] und mit Zunahme der Flächenbelastung nimmt auch die Mindestgeschwindigkeit sowie auch der Kurvenradius [eine Erhöhung der Mindestgeschwindigkeit beim Fliegen des Kurvenradius führt jedoch zu einem Strömungsabriss] zu, wo hingegen [bei Zunahme der Flächenbelastung] die Windanfälligkeit sowie die Steigleistung abnimmt [nimmt die Steigleistung ab, erhöht sich der Platzbedarf bzw. die Strecke für den Steigflug]