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Modelljet, was muss beachtet werden bezüglich Sicherheit

von Alfred Doppelhofer
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Es ist faszinierend und spannend, ein Modellflugzeug zu bauen und zu fliegen, das mit einem funktionierenden Jettriebwerk ausgerüstet ist. Geht man mit genügend Seriosität und Genauigkeit an das Projekt und den Betrieb heran, wird man grosse Freude daran haben und viele erfolgreiche Flüge geniessen können.

In der Zwischenzeit bieten zahlreiche erfahrene Hersteller gut funktionierende Triebwerke an. Sei es ein Strahltriebwerk, das den nötigen Schub erzeugt, oder ein Zweiwellen-Turbo-prop-Triebwerk, das mittels Abgasstrahl über ein Getriebe einen Propeller antreibt. Es handelt sich um eine richtige Turbine, die Know-how, Disziplin, regelmässigen Service und regelmässige Wartung erfordert. Diese Geräte funktionieren gut, solange man sie entsprechend einbaut und später im Betrieb behandelt.

Dazu gibt es verschiedene sicherheitsrelevante Massnahmen, die unbedingt zu beachten sind. Das fängt bereits bei der Installation der verschiedenen Komponenten an. Beim Betrieb eines Strahltriebwerks entstehen sehr hohe Drehzahlen, hohe Temperaturen, Vibrationen und nicht zu unterschätzende Kräfte. Bei entsprechenden Wetter- und Pistenvorhältnissen können in diesen meistens aus Kunststoff gefertigten Modellen auch enorme elektrostatische Ladungen entstehen.



Ausserdem empfiehlt es sich, die einzelnen Komponenten des Jetmodells korrekt zu programmieren. Wie zum Beispiel das «Failsafe»-Verhalten.

Nicht zu vernachlässigen sind auch wichtiges Material und Hilfsmittel um das Modell herum. Zu erwähnen sind z.B. Feuerlöscher, Gehörschutz, Checklisten usw.


Drehzahl:

Die Drehzahlen bewegen sich im Schnitt zwischen 30000 RPM (Leerlauf) und 130000 RPM (Vollgas). Man stelle sich vor,


Temperatur:

Die Temperatur am Turbinengehäuse erreicht bis zu 600 °C, am Abgasstrahl bis zu 800 °C. Entsprechende bauliche Massnahmen sind notwendig, um Schäden im Modell zu vermeiden und die heissen Gase sicher und zuverlässig abzuführen. Dazu verwendet man ein entsprechendes Schubrohr, das bei korrekter Installation die Abgase mittels Venturi-


was für eine enorme Kraft (Corioliskraft) auf die Lager bei engen Manövern einwirkt.



Effekt abkühlt und aus dem Rumpf ableitet. Und übrigens, die Austrittsgeschwindigkeit des heissen Abgasstrahls befindet sich beim Austritt aus dem Triebwerk weit im Überschallbereich...


Vibrationen:

Die Vibrationen, die im Betrieb eines Jettriebwerks entstehen, unterscheiden sich deutlich von jenen eines Kolbenmotors. Sie sind hochfrequent, kaum spürbar, aber nicht zu unterschätzen. Sie sind durchaus imstande, ungenügend angezogene und/oder ungesicherte Schrauben unbemerkt zu lösen. Regelmässige Checks auf dem Bock lohnen sich auf jeden Fall.


Elektrostatik:

Am Boden können nur schon beim Rollen im Schritttempo elektrostatische Ladungen entstehen, die dazu führen, dass der Throttle-Kanal der ECU (Engine Control Unit) den Betrieb einstellt oder sogar ganz den Geist aufgibt. Entsprechende baulich Massnahmen wie die isolierte Installation der ECU oder geeignetes Material für die Räder können dieses Problem weitgehend lösen.


Failsafe:

Mit einem Jetmodell ist man oft sehr weiträumig, schnell, mit viel Masse und brennbaren Materialien unterwegs. Des-

halb ist eine Failsafe-Programmierung ein «must». Damit das Modell sich bei einem eventuellen Empfangsverlust nicht unkontrolliert und mit Vollgas weiter bewegt, empfiehlt sich die Einstellung so, dass die Ruder bleiben, wo sie sind, und die Leistung deutlich gedrosselt wird.


Sicherheit im Betrieb:

Checklisten: Ein banales Hilfsmittel, ist aber sehr effektiv und hilfreich.

Beispiel 1. Vor der Abfahrt zum Platz, ob auch wirklich alles eingeladen ist.

J-4094
Material Checkliste
Rumpf
2x Flügel
2x Höhenleitwerkinkl. Holm
2x Flunt
Feldkiste:Batteriegeladen
Werkzeug
Ladekabel
Flugbuch
Metallkiste:Pitotrohr
Triebwerk Akkugeladen
2x Hauptholm
Stativ
Sendergeladen
Kerosin – Tankstation
Feuerlöscher
Ständerbockinkl. Aufsatz
Sonnenschirme
Regenschutz
Klappstühle

Beispiel 2. Vor dem Start

J-4094
Before Take Off Checklist
Preflight CheckPerformed
FueeltankFull
AirpressureChecked
Receiver AkkuChecked
Engine AkkuChecked
Transmitter:J-4094
Akku
Antenna
Checked
Checked
in Position
FlapsTake Off

Feuerlöscher:

Vor jedem Triebwerkstart, auch nur zu Testzwecken, gehört ein funktionstüchtiger CO2-Feuerlöscher mit mindestens 2 kg Füllmasse in die Nähe.

Es gibt verschiedene Gründe, diesen einsetzen zu müssen. Beispiel: Keine Zündung oder ein Fehlverhalten des Anlassers während des Startvorgangs und schon hat die Kraftstoffpumpe Fuel gefördert. Beim nächsten Versuch kann

sich im Schubrohr oder unter dem Triebwerk Kraftstoff entzünden. Auch eine zu grosse Einspritzmenge kann zum gleichen Resultat führen. Sollte noch eine Raumanlage installiert sein, ist darauf zu achten, dass sich vor dem Triebwerkstart kein restliches Rauchöl im Schubrohr befindet. Die Gefahr, dass sich dieses beim Startvorgang entzündet, ist durchaus gegeben.


Treibstoff:

Es können verschiedene Treibstoffe verwendet werden. Es wird Kerosin/Petroleum etc. eingesetzt, dem ca. 5% Öl beigemischt werden. Zur Verhinderung von statischen Aufladungen des Kraftstoffsystems wird empfohlen, ein Antistatik-Additiv dem Kraftstoff beizumischen (ist bei einigen Herstellern, die Triebwerköl anbieten, bereits beigemischt).


Mindestabstand:

Personen oder Tiere müssen folgende Mindestsicherheitsabstände zu einem Turbinenmodell einhalten:

  • Vor der Turbine: 1,0 m
  • An der Seite der Turbine: 12,0 m
  • Hinter der Turbine: 10,0 m
  • (Angaben JetCat) →

Zur Vermeidung von Gehörschäden empfiehlt es sich, beim Betrieb von Turbinen einen Gehörschutz zu tragen.


Failsafe:

Vor dem Maidenflight ist das Failsafe-Verhalten zu prüfen. Flugzeug auf den Bock, Triebwerkstart, normale Leistung oder sogar Vollgas => Sender ausschalten. Das Triebwerk sollte auf die gewünschte reduzierte Leistung regeln.


Reichweitentest:

Mit einem Jetmodell erreicht man im Flug sehr schnell beachtliche Distanzen. Umso wichtiger ist ein korrekt ausgeführter Reichweitentest. Auch der korrekten Installation der Empfänger und deren Antennen ist beim Bau Beachtung zu schenken.

Der Reichweitentest muss aus vernünftiger Distanz und vor allem mit verschiedenen Positionen des Modells durchgeführt werden. Und wer es ganz gut machen will, das Ganze nochmals mit laufendem Triebwerk (Empfehlung von JetCat).


Vor dem Flug:

Ein Jetmodell fliegt sich anders als ein Segler oder ein Propellerflugzeug. Die Leistung des Triebwerks muss für einen sicheren Betrieb (Start/Luft-raum/Landung) genügend sein. Bei den heutigen Triebwerken ist die Gasannahme beachtlich schnell, aber immer noch leicht verzögert.

Mit dem Jet ist man eher schnell und weiträumig unterwegs und man sollte nie den Sichtkontakt mit dem Modell verlieren.

Deshalb empfiehlt es sich, ein Jetmodell immer mit einem Helfer zu betreiben, der, während des Flugs den Luftraum und die Umgebung überwacht, dem Piloten andere Luftfahrzeuge und/oder Personen und Tiere in der Umgebung meldet und kontrolliert, dass die Piste für die bevorstehende Landung frei ist. Und sollte es mit dem Modell oder fliegerisch zu Problemen kommen, kann der Helfer wertvolle und nützliche Infos und Tipps liefern.

Ein persönliches Briefing (oder auch mit dem Helfer) ist sehr empfehlenswert. Wann breche ich allenfalls den Start ab? Wo habe ich bei einem evtl. Triebwerksausfall die Möglichkeit für eine Aussenlandung?


Der Flug:

Ich muss mich vergewissern, dass ich mich stets im vorgeschriebenen und definierten Luftraum befinde. Es ist generell schwierig, die Distanz zum Modellflugzeug abzuschätzen. Und bei einem weiträumig geflogenen Jetmodell umso mehr.

Auch ist die Lärmentwicklung je nach Jet beachtlich. Lärmempfindliche Zonen sind zu meiden. Es gilt auch zu beachten, dass es Personen gibt, die nicht lärmempfindlich sind, dafür aber eher Angst haben,



wenn so ein Jetmodell in ihre Nähe kommt.

Vollgas ist eigentlich selten nötig. Mit reduzierter Leistung kann man sehr effektiv die Umwelt schonen. Und auch das Triebwerk ist dankbar, wenn es nicht zu brüsk bedient wird. Der thermische und mechanische Stress erhöht sich enorm bei voller Leistung und bei groben Leistungsveränderungen. Auch empfiehlt es sich, die maximale Drehzahl leicht zu reduzieren, was kaum spürbar ist und sich positiv auf die Lebensdauer des Triebwerks auswirkt.

All diese Massnahmen tragen dazu bei, die Möglichkeit eines Ausfalls des Triebwerks in der Luft zu verringern und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Ein Flugmodell mit Turbinen-antrieb erreicht durch die höhere Abstrahlgeschwindigkeit bei gleichem Standschub wesentlich höhere Fluggeschwindigkeiten als z.B. ein Modell mit Impellerantrieb. Die erreichbaren Fluggeschwindigkeiten (> 300 km/h) liegen meist über dem für ein Standardflugmodell zulässigen Geschwindigkeitsbereich. Es besteht deshalb die Gefahr von Ruderflattern oder mechanischer Überbeanspruchung der Zelle und der Servos.

Ein ausser Kontrolle geratenes Modell kann erhebliche Personen- und Sachschäden hervorrufen.

Eine Landevolte zu fliegen, ergibt eine geregelte Vorbereitung für die bevorstehende Landung. Das gilt für alle Luftfahrzeuge. Vor allem aber für

den Jet. Die korrekte Gasstellung im Anflug ist matchentscheidend für eine regelmässig sichere Landung. Dabei ist zu beachten, dass je nach Triebwerk die Gasannahme unterschiedlich träge ist. Und generell gilt (auch in der manntagenden Fliegerei), je mehr Masse man bewegt, desto weiter oben sollte alles stimmen.


Go-around (Durchstart):

Der Befreiungsschlag nach oben. Ist ein sehr effektives Mittel, einen verpatzten Anflug abzubrechen, um Schlimmeres zu verhindern. Ist auch in der manntagenden Fliegerei immer wieder ein Thema. Der Go-around ist ein normales Manöver, das aber selten angewendet wird. Und stecken noch kommerzielle Interessen dahinter (Zeitbedarf, Verspätung, Anschlusspassagiere, zusätzlicher Spritverbrauch ...) ist die Hemmschwelle deutlich höher, einen Go-around durchzuführen.

Es gibt auch in der Modellfliegerei viele Situationen, wo der Durchstart einiges verhindern kann. Man muss sich nur rechtzeitig dafür entscheiden. Auf den Modelljet bezogen, gilt zu beachten, dass je nach Triebwerk die verlangte Leistung leicht verzögert zur Verfügung steht.

*Alfred Doppelhofer,
im April 2023*

**Reportage en français**
<https://www.modellflug.ch/FR/home>
**Rapporto in italiano** <https://www.modellflug.ch/IT/home>




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