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Ein nicht ganz alltägliches Modell...

von Beat Zumstein
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...oder, wie manche zu sagen pflegen, eines der schönsten Flugzeuge, die es je gab. Ich suchte also eine neue Herausforderung und um diesen Schritt zu erklären, muss ich kurz ein paar Jahre in die Vergangenheit zurückblicken.


Vom Jet-Virus befallen

Eigentlich begann alles mit einem Zitat von Reto Senn. «Wollt ihr nicht mal Jet fliegen?», geäussert von Reto im Frühling/Sommer 2010 bei uns auf dem Flugplatz Alpnach in der Schweiz. Reto ist ein sehr bekanntes Gesicht in der weltweiten Jet-Szene. Nun Reto war es, der mich mit dem Jet-Virus infizierte, und dafür bin ich Reto heute noch dankbar, denn ohne ihn würde es diesen Bericht nicht geben. In der Folge baute ich mehrere Jahre fast nur noch Jet-Modelle, total zehn Stück an der Zahl, und war ein fleissiger Besucher der Jet-Power-Messe. Als im Jahr 2013 die Jet-WM in Meiringen stattfand, war das für mich ein absolutes Highlight. Meiringen liegt nur ca. 35 km von meinem Zuhause entfernt, und so konnte ich damals jeden Tag vor Ort sein, um die wunderschönen und aufwendigen Modelle zu bewundern. Als dann zwei Jahre später die Jet-WM 2015 in Leutkirch, Deutschland, stattfand, war es ein weiteres Mal um mich geschehen. Das Modell von Thomas Gleissner, eine Starfighter F-104 von Airworld, hatte mich derart fasziniert, dass in mir der Gedanke wuchs: «Muss ich auch haben.»

Das Modell von Airworld im Massstab 1:4 hat einen derartigen Detailierungsgrad, wie ich es nur noch sehr selten auf gleichem oder höherem Niveau gesehen habe. Da war es, wie gesagt, um mich geschehen und ich konnte einfach nicht widerstehen. In der Folge bestellte ich also meinen Bausatz bei meinem Händler meiner Wahl, Franz Walti von Jet-Tech. Franz Walti ist ebenfalls kein unbeschriebenes Blatt in der Jet-Szene, führte er zu dieser Zeit noch sein sehr bekanntes Modellfluggeschäft Jet-Tech in Rothrist. Also hiess es nun etwas warten, bis der erlösende Telefonanruf irgendwann gegen Ende 2015 kam, und ich nachher stolzer Besitzer einer F-104 Starfighter war. Die F-104 besitzt trotz oder vielleicht gerade wegen ihrer Outlines, die zu 100% dem Original entsprechen, fantastische Flug- und Landeeigenschaften. Die Profile vom Flügel und vom Höhenleitwerk sind ebenfalls 1:1 vom Original übernommen worden und sind daher extrem dünn und genauso scharfkantig wie beim Original. Der Flügel misst an seiner dicksten Stelle nur gerade 27 mm! Am Randbogen sind es gar nur noch 12 mm! Das entspricht einer prozentualen Dicke von nur 3,375%. Das muss man sich mal vor Augen halten. Einen Nasenradius, wie es Modellflieger üblicherweise gewohnt sind, gibt es nicht, der Radius an der Nasenleiste beträgt gerade mal 1–2 mm, scharfkantig, um Luftwiderstand zu sparen. Wer die F-104 etwas kennt, weiss um die Faszination, die von diesem einmaligen Flugzeug ausgeht.

In der Folge baute ich also meine F-104, verteilt über etwas mehr als zwei Jahre, mit einer Jetcat-P-220-Turbine und dem üblichen Zubehör für die damalige Zeit. Schlussendlich war sie dann Anfang 2018 fertig gestellt und sollte endlich mal in die Luft. Da wir eben in Alpnach, meiner Homebase, seit August 2012 leider keine Jets mehr fliegen durften, war ich mehrere Jahre Mitglied im Modellflugverein Müllheim. Da meine F-104 vollgetankt aber etwas über 25 kg wog, hätte ich für einen Flug in Deutschland die Maschine abnehmen lassen müssen, was mir doch etwas zu aufwendig erschien. In der Schweiz liegt das Limit ohne Abnahme bei 30 kg und so wollte ich den Erstflug irgendwo in der Schweiz machen.


«Nach dem Flug ist vor dem Flug.»


Erstflug mit JetCat-Turbine

Nun, so kam es, wie es kommen musste, und ich hatte mich wieder einmal mit Reto Senn in Verbindung gesetzt. Reto half mir erneut und ich durfte anlässlich der Jet-Schweizermeisterschaft 2019 im Vorfeld auf der Airbase in St. Stefan im schönen Simmental nahe bei Lenk den Erstflug durchführen. Dieser verlief sehr erfolgreich und ich war von den bis dato noch nie erlebten Flugeigenschaften extrem fasziniert, einfach unbeschreiblich, wie satt die Maschine in der Luft liegt. Man muss es einfach selbst erlebt haben. Ich kann dieses Modell jedem zu 100% und absolut ohne Einschränkungen ans Herz legen.

So, nun zurück zu meiner F-104. Nach dem erfolgreichen Erstflug im August 2019 kam eine Zeit, in der ich die F-104 aus oben genannten Gründen nicht mehr fliegen konnte. Verrückt, bis zum heutigen Tag bin ich die F-104 genau nur einmal geflogen. Die ganze restliche Zeit habe ich die F-104 in unserem Wohnzimmer ausgestellt und halt einfach so bewundert. Dadurch ergaben sich ab und an interessante Gespräche mit Freunden, die uns besuchten und die F-104 ebenfalls bewunderten. Aber irgendwann reifte in mir der Gedanke, dass es so nicht weitergehen konnte. Wegen der Pandemie und vieler unschöner Nebenwirkungen war an einen Flug in Müllheim zur damaligen Zeit nicht mehr zu denken. Es musste also etwas geschehen. Zwischenzeitlich versuchten wir, die Verantwortlichen auf der Airbase in Alpnach von der Möglichkeit, mit EDF-Jets fliegen zu dürfen, zu überzeugen. Aktuell stehen wir kurz vor einer Vertragsergänzung. Dem Fliegen mit E-Impeller-Jets sollte nach einer einjährigen positiven Testphase künftig also nichts mehr im Wege stehen. Hoffen wir das Beste.


Reifliche Überlegungen

Mit diesen positiven Entwicklungen und mit einer gehörigen Portion Mut reifte in mir der Gedanke, die F-104 Starfighter mit einem adäquaten E-Impeller wieder in die Luft zu kriegen. Wie geht man ein solches Projekt an? Ich wusste es nicht. Ich wusste nur, wenn es eine Möglichkeit geben würde, dass es ein sehr schwieriges Unterfangen werden würde. Ein fertiges Modellflugzeug so umzubauen, dass ein E-Impeller anstelle einer Kerosin-Turbine die nötige Power bringt, ist sicherlich nicht ganz leicht, zumal so was meines Wissens noch nie jemand zuvor bei diesem Bausatz gemacht hatte.

Der Antrieb sollte also ein 195-mm-Impeller Schübel DS-215-DIA HST werden. Also kam eine Phase, in der ich viel nachdachte und nach möglichen Lösungen für einen Impeller-Antrieb suchte. Wer die F-104 von Airworld kennt, weiss, dass es im Inneren des Rumpfs logischerweise sehr viele Spanten und Kanten hat. Etwas, das Impeller gar nicht gerne haben. Auf der JetPower-Messe 2015 flog Manfred Greve einen CARF Albatros L-39 mit einem Schübel-Impeller derart gekonnt und eindrucksvoll vor, dass ich wusste, wenn ein Impeller, dann sollte es einer von der Firma Schübel sein. So nahm ich im Jahr 2021 mit der Firma Schübel Kontakt auf. Dort bekam ich sehr wertvolle Unterstützung und Hilfe von Christian Wileschek. Christian hat mir sehr geholfen, man hielt mein Projekt bei Schübel grundsätzlich für machbar, wenn auch mit gewissen Vorgaben und Rahmenbedingungen. Der Antrieb sollte also ein 195-mm-Impeller Schübel DS-215-DIA HST werden. Dieser Impeller kann einen maximalen Schub von um die 250 N an einem 14S-Lipo-Pack erzeugen. Ge-


Technische Daten
Bausatz und Fahrwerk:Airworld
Massstab:1:4
Spannweite:160/180 cm mit Wingtanks
Länge:417 cm/457 cm mit Pitotrohr
Gewicht:29,8 kg
Antrieb:1x Schübel Impeller DS-215-DIA HST
Regler:1x MGM 400 A 40063
Akkus:3x Swaytronic 14S 7200 mAh 50/100C
Beleuchtung:2x Uni-light 8 Kanal

nug, um die F-104 adäquat zu befeuern? Ich denke ja, denn das Leistungsgewicht liegt insgesamt bei meiner Maschine aktuell jetzt sogar etwas höher als bei der Turbinenvariante, obwohl das Gesamtgewicht ebenfalls leicht höher ist. Von Christian wusste ich, dass ein 14S-Akkupack um die 20000 mAh benötigt, damit eine Flugzeit von ungefähr 7 bis 9 Min. erreicht werden kann. Denn der Impeller zieht in der Spitze unglaubliche 350 A und erzeugt dabei eine elektrische Leistung von über 15 kW. Ups, das ist mal eine Ansage, dachte ich mir. Als gelernter Elektriker wusste ich, dass derartig hohe Ströme in Hausinstallationen je nach Leitungslänge einen Kabelquerschnitt von 185 mm2 erfordern. Beeindruckende und beachtliche Ströme jedenfalls. Als Regler empfahl man mir bei Schübel, einen 400-A-Regler von MGM einzubauen.


Der grosse Umbau von Turbine auf Impeller

Ich musste oder wollte, besser gesagt, das gesamte bisher eingebaute Equipment aus der F-104 ausbauen. Kein leichtes Unterfangen, an einem fertigen Modell derartige Arbeiten durchzuführen. Es wurden alle Kabel, Akkus, die Turbine, das Schubrohr und sämtliche Pneumatikschläuche ausgebaut. Am Schluss stand sie da,


innen total leer, aber aussen fertig lackiert. Das Gewicht wog leer nun um die 14 kg. Ich hatte also einen Spielraum von maximal 16 kg bis zur Schweizer Limite von 30 kg. Reicht das, fragte ich mich? Wenn man mal kurz zusammenrechnet, schlägt der Impeller mit Regler mit rund 4 kg zu Buche. Die von mir präferenzierten Akkus von Swaytronic 3 Pack parallel à 14S mit je 7200 mAh wiegen auch nochmals rund 6 kg, also zusammen schon mal ca. 10 kg nur die Antriebseinheit. Dann kommen noch die Kabel zwischen Akku und Regler sowie der Impeller dazu. Und zu guter Letzt natürlich wieder die gesamte Empfangsanlage samt Kabel und Akkus. Es zeichnete sich ab, dass es sicher knapp unter 30 kg möglich sein würde, aber der Spielraum würde nicht gross sein. Also habe ich mit dem Bau irgendwann Anfang 2022 be-

gonnen ohne 100% Gewissheit, ob ich je erfolgreich zum Ziel kommen würde. Es wurden zuerst einige Spanten im Bereich des Lufteinlasses einfach weggedremelt. Die Luft muss beim Impeller möglichst strömungsgünstig und ohne Wirbelkanten zugeführt werden.

Spanten sollte man aber nicht einfach gedankenlos entfernen, denn schliesslich dienen diese der notwendigen Stabilität. Also musste mittels Kohlebänder wieder die nötige Stabilität hergestellt werden. Sehr viel Arbeit, die mit äusserster Vorsicht gemacht werden musste, schliesslich wollte ich an der Zelle keine Schäden produzieren.

Nachdem diese Arbeiten abgeschlossen waren, musste ich mir Gedanken machen, wo ich was einbauen sollte. Wohin kommt der Impeller, wohin kommt der Regler, wo platziere ich die Akkus? Alles immer unter dem Gesichtspunkt, den erfochtenen und für gut befundenen Schwerpunkt nicht aus den Augen zu verlieren und alles möglichst strömungsgünstig einzubauen. Dabei immer im Fokus behalten, dass die Kabelleitungen vom Akku zum Regler möglichst kurz zu halten sind. Die Kabel vom Regler zum Impeller dürfen hingegen in einem gewissen Mass länger sein. Dort, wo früher der Kerosin-Tank war, herrscht jetzt gähnende Leere, weil dort der Luftführungskanal bis zum Hauptspannt eingebaut werden musste. In dieser Zone konnten also keine Akkus platziert werden. Diese mussten demnach weiter nach vorne verschoben werden. Der berühmte CG ist dabei stets im Zentrum des gesamten Projekts. Denn Blei will man bei einem solchen Projekt um jeden Preis vermeiden. Zwischendurch wurden laufend Schwerpunktmessungen und grobe Berechnungen zur Kontrolle gemacht. Irgendwann stand fest, wo alle Komponenten, insbesondere Impeller, Akku und Regler, eingebaut werden sollten. Der Einbau des Impellers ist als sogenannter Open-Duct ausgeführt. Die überschüssige Luft kann so am Impeller vorbei abströmen und verhindert so ein Überfüttern des Impellers mit zu viel Luft vor dem Einlauf.

Eine weitere grosse Hürde stellte die Rumpftrennung dar.


Da der Impeller aus schwerpunkttechnischen Gründen um ca. 25 cm weiter vorne als die Turbine einzubauen war, musste das neue Schubrohr an diesen Umstand angepasst werden. Ich verbrachte längere Zeit damit, hierfür eine gute Lösung zu finden. Zunächst dachte ich an eine Variante mit einem ebenfalls getrennten Schubrohr, ich fand aber keine zufriedenstellende Lösung. Irgendwann kam ich zur Einsicht, dass das Schubrohr an einem Stück zu fertigen sei. Nun, das neue Schubrohr musste natürlich auch in Handarbeit selbst hergestellt werden, denn auf dem Markt gibt es logischerweise nichts zu kaufen. Das Schubrohr wurde mittels Styroporformen in Negativbauweise laminiert und musste innen natürlich ganz glatt sein. Zuerst wurde ein Stück mit rund 25 cm Länge im selben Durchmesser wie der Impeller gebaut und danach ein weiteres Stück mit rund 78 cm Länge, das sich von 195 mm auf rund 140 mm verjüngt. Diese Verjüngung ist zwar eher am oberen Limit für den Impeller, hat aber zwei wichtige Vorteile. Erstens wird die Strahlgeschwindigkeit des Schubstrahls dadurch leicht erhöht, was der Endgeschwindigkeit zuträglich ist, und zweitens kann so der bestehende Jet-Cat-Nachbrennerring weiterhin verwendet werden. Dieses Feature wollte ich aus optischen Gründen unbedingt beibehalten. Nachteil des verjüngten Schubrohrs ist, dass der Stromverbrauch dadurch ganz leicht, aber im vertretbaren Rahmen ansteigt. Das Schubrohr bringt ein Gewicht von rund 530 g auf die Waage und könnte im Bedarfsfall wohl noch um ca. 200 g leichter gebaut werden. Da ich hinten schlussendlich eher noch Gewicht brauchte, spielte das in meinen Fall aber keine entscheidende Rolle. Die ersten Tests mit laufendem Impeller


am Boden zeigten einen enormen Schub, der mir grosse Hoffnung für den bevorstehenden zweiten Erstflug macht. Ja, du hast richtig gelesen, geflogen ist meine E-Impeller-Maschine bis jetzt noch nicht. Das wird demnächst im Frühling, wenn es wieder wärmer ist, nachgeholt. Ich bin optimistisch, dass dieser erfolgreich über die Bühne gehen wird. Ich werde nach erfolgtem Erstflug nochmals kurz berichten.

Der gesamte Umbau hat von der ersten Idee bis zur finalen Umsetzung rund drei Jahre Zeit in Anspruch genommen, wobei rund 500 Stunden an Arbeit angefallen sind. Ein Teil davon nur in Gedanken, also konzeptioneller Art, um die Machbarkeit zu klären.


Dank

An dieser Stelle möchte ich mich bei der Firma Schübeler bei Christian Wileschek im Speziellen, aber auch bei der Firma Swaytronic bei Matthias Altorfer für die super Unterstützung bei diesem einzigartigen Projekt ganz herzlich bedanken. Ohne diese Unterstützung wäre es wohl nicht möglich gewesen, so ein spezielles Projekt zu bewältigen.



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