Funfly

Spirit 3D ARF van Robbe | uitgebreide beschrijving

Kit
De onderdelen in de doos zijn allemaal zeer ver voorgefabriceerd. In de doos zitten alle romp-, staart-, en vleugel delen.


Het hele model in een klein doosje	Mooi model	De hoofdonderdelen van de Spirit

Verder een koolstof onderstel met wielen en wielkappen en kleine onderdelen. Voor de montage van een buitenloper is een motorsteun bijgevoegd en een geel gekleurde motorkap met de nodige koellucht inlaten. De uitlaten ontbreken echter waardoor doorstroming door de romp en daarmee de koeling van motor, accu en regelaar wordt belemmerd. De balsahouten delen zijn door het aanbrengen van uitsparingen zo licht als mogelijk en de verbindingen zijn op ambachtelijke wijze uitgevoerd waardoor een lichte en toch stevige constructie is ontstaan. Het geheel is overspannen met een uiterst lichte en toch sterke folie. Alles is uitermate licht en luchtig, maar toch geen gebakken lucht, want de afwerking is om van te watertanden. De grote rolroeren zijn met de folie aan de vleugels bevestigd. Verder is in de kit een EHBO setje opgenomen om bij beschadigingen reparaties te kunnen uitvoeren met het originele materiaal


De motorsteun	Het fijne constructiewerk	De EHBO set

Aandrijving
Over de keuze van de motor wordt in het montagevoorschrift niets aangegeven, maar voorop staat dat het een buitenloper met Lipo’s moest worden om een totaal vlieggewicht van 500 gram niet te overschrijven, maar welke motor te kiezen uit het enorme aanbod van tegenwoordig? Uiteindelijk werd gekozen voor een Roxxi BL 2827/34 van Robbe met een APC-Slowfly propeller. Roxxy BL-motoren zijn lichte, krachtige en langzaam draaiende veertienpolige borstelloze buitenlopers met een groot koppel waardoor ze geschikt zijn om zonder vertraging grote en efficiënte APC propellers van 9x6 tot 11x4,7 aan te drijven. Als regelaar wordt de bekende Roxxy BL-control 818 toegepast. De motor wordt met de bijgeleverde beugel op de doosvormige motorsteun gemonteerd. Het geheel wordt van energie voorzien door twee of drie in serie geschakelde Lipo’s. Het toerental ligt dan bij twee Lipo’s op 4700 omw/min tot maximaal 5700 omw/min bij de kleine propeller en drie in serie geschakelde Lipo’s. Robbe schrijft een driecellige accu voor met een capaciteit van 830 mAh. Het stroomverbruik bedraagt zal dan bijna 11C bedragen en dat is te veel voor de meeste cellen. Inmiddels worden door de modelbouwleveranciers cellen geleverd die 10 - 20 C aankunnen. Indien de accu’s met deze capaciteit worden belast dient men er echter wel rekening mee te houden dat de bruikbare capaciteit tussen de 70 – 95% van de ontwerp capaciteit ligt. Verder dient men er rekening mee te houden dat bij iedere gebruikscyclus de capaciteit terugloop met ongeveer 0.5%, d.w.z. dat de capaciteit na vijftig keer laden en ontladen, ofwel ca. 10 vlieguren, nog ca. 80% bedraagt van de oorspronkelijke capaciteit. Dus wel even uitkijken bij de aanschaf van accu’s. Uit voorgaande ervaringen is gebleken dat een accucapaciteit van minimaal 1000 mAh doch, bij voorkeur 1500 mAh, voor dit model de betere keuze zal zijn. De laatste zijn er echter zonder aanpassing van de romp niet in onder te brengen. Met een stroomsterkte die dan tussen 6 en 9,5 A ligt is het een waarde die mooi binnen het bereik van de regelaar en accu ligt. Dan komt nog een argument voor de keuze van een 2S1P of 3S1P Lipo accu. Voor wat betreft de aandrijfkracht is zeker een 3S1P op zijn plaats, maar pas op! De BEC schakeling legt beperkingen op aan het aantal servo’s. Bij twee serie geschakelde Lipo’s kunnen, 4 servo’s worden toegepast en bij drie in serie maar twee. Waarom dit zo is kan in het kort worden verklaard door het feit dat de BEC spanning 5 Volt bedraagt en dat bij de hogere spanning van de drie in serie geschakelde Lipo’s meer energie moet worden weggewerkt dan bij twee in serie. (Voor een volledige uitleg kan worden verwezen naar het boek “Ratgeber Electroflug” van Dipl.-Ing. L Retzenbach; ISBN 3-7883-4629-9, een aanrader). Het is dus wel even zaak om te bekijken en vooraf te testen of het stroomverbruik van de servo’s niet de limiet van de BEC te boven zal gaan.

De montage van de buitenloper op de neus van de Spirit.

Besturing
De Spirit heeft vier mini servo’s nodig en de motor besturing vindt uiteraard plaats via de regelaar. In de vleugel worden twee ingebouwd voor de rolroeren en twee in de staart voor de aandrijving van hoogte- en richtingsroer. Voor de rolroeren heb ik kleine Carson’s CM 502001 gebruikt die tegen een hele schappelijke prijs worden aangeboden. Deze zijn iets te groot voor de uitsparingen, maar met een beetje schuurwerk passen de prima. De rolroeren zouden met de meegeleverde stangetjes met dubbele z-einde direct verbonden moeten worden. Deze stangetjes zijn echter te kort en bovendien zou een dubbele z-verbinding geen mogelijkheden meer bieden om de roeren af te stellen. Dus een kant er af geknipt en er een traditionele kwiklink aan gesoldeerd. Nog altijd een prima oplossing waarmee de roeren perfect afgesteld kunnen worden. Om wringen in de servo armpjes te voorkomen moeten de stangetjes enigszins met het vleugelprofiel worden meegebogen.

Bij deze grote roeren is het van belang dat er een minimale speling in de verbindingen, zowel in de lengte als dwars hierop, aanwezig is. Ik heb daarom de z-verbindingen vervangen door haakse met een klem.

Montage
Het woord “bouwen” is bij ARF modellen niet meer op zijn plaats. Het is dus het monteren van de grote onderdelen als: onderstel, motorkap, aandrijving en besturing. Alle onderdelen komen in perfecte staat uit de doos en de passingen zijn zuiver. Daar de rolroeren al in de bespanning zijn opgenomen is de vleugel, op het monteren van de servo’s na compleet. De beide vleugeldelen worden met een koolstof buis gekoppeld, in de uitsparingen van de romp gestoken en met twee boutjes vastgezet. Hierbij is het aan te raden om de uiteinden van de buis af te ronden om beschadigingen in de romp te vermijden. Het stabilo, met aangevormde hoogteroeren, wordt met secondenlijm in de staart geplakt. Even goed aandrukken en hij staat meteen haaks op de romp. Nastellen is niet nodig. Het richtingsroer bestaat uit een vast en een gestabiliseerd draaibaar deel dat met twee vlies scharniertjes in het vaste deel van het kielvlak en één in de romp wordt bevestigd. De twee bovenste scharniertjes worden eerst met een druppeltje secondenlijm in het vaste deel bevestigd, waarna het geheel op dezelfde wijze op de romp wordt gemonteerd. Wees hierbij wel spaarzaam met de secondenlijm en beweeg het richtingsroer tijdens en direct na het drogen heen en weer.

Voor het bevestigen van de motor is een steun meegeleverd waarop deze met behulp van de aluminium montagebeugel kan worden gemonteerd. Deze heeft vier bevestigingspunten waarvan alleen de bovenste drie worden gebruikt. Om het zwaartepunt op de goede plek te krijgen dient, zoals later bleek de motor zo ver mogelijk naar voren te worden geplaatst en dit is zo ver dat de propellermeenemer nog juist door de zo ver mogelijk naar voren te plaatsen motorkap steekt. De afstand tussen de voorkant van de motor en het motorschot bedraagt ongeveer 62 mm. Hierdoor hoeft aan de motorkap verder niets anders te worden aangepast dan de opening voor de motor die tot op minimaal 30 mm moet worden vergroot. Om de juiste afstand in te kunnen stellen worden achter de motorbeugel afstandsbusjes aangebracht van 8 mm. Ik heb dit opgedeeld in vaste busjes van 5 mm en rubbers waarmee servo’s worden bevestigd. (foto). Deze montagewijze heeft nog de volgende voordelen:

hoewel dit bij een elektronaandrijving van minimaal belang is worden er nog wat trillingen mee gedempt;
bij een neuslanding kan de motor nog wat mee veren waardoor hieraan minder snel schade ontstaat en
misschien het belangrijkste: domping, zijstelling en centrering van de motor in de motorkap is heel eenvoudig geworden en kan zelfs met een gemonteerde motorkap nog worden bijgesteld (foto).

Het onderstel bestaat uit twee koolstofvezel pootjes die met vier boutjes in de romp worden vastgeschroefd. Op de wielen kunnen wielkappen worden gemonteerd.
De cockpitkap wordt met vier drukknopjes op de romp bevestigd. Om het model toch wat compleet te maken heeft keilzoon één van zijn Paymobiel poppetje opgeofferd om als piloot in de Spirit verder te vliegen. Zoals reeds opgemerkt is de motorkap wel voorzien van koelluchtinlaten maar zitten er verder in de romp geen koelluchtuitlaten.
Een gedegen koeling is voor het behoud van de aandrijvingscomponenten en de vliegprestaties echter van groot belang. Zonder deze voorzieningen zou de koeling niets voorstellen en daarom is bij de laatste hout uitsparing achteraan de romp de bespanning weggesneden. De lucht kan nu door de hele romp stromen en de warmte afvoeren. Verder vond ik de cockpit wel erg leeg en is er een "funpilot " van een Playmobiel poppetje in geplaatst.


Het onderstel van de Spirit is vrij laag en als het gras wat hoog is komt de romp er nauwelijks bovenuit.	Om de cockpit wat meet "smoel" te geven is er een funpilot in geplaatst. In dit geval een mini poppetje van Playmobiel.

Besturing
Om het geheel zo licht mogelijk te houden wordt als ontvanger de Pico 4/5 van Multiplex gebruikt. Daar ik op Systeem 2 vlieg moeten dan de beide rolroeren op kanaal 2 worden aangesloten. Hiervoor is het noodzakelijk om de rolroerservo’s met een V-kabel aan te sluiten. De antenne wordt door de romp gevoerd en door de koellucht afvoeropening naar buiten geleid waarbij onder het stabilo met een paar stukjes buitenmantel vrij wordt gehouden van het richtingsroer.
De servo’s voor het hoogte- en richtingsroer zijn in het achterste gedeelte van de romp geplaatst en worden met korte stangetjes met kwiklinks met de roeren verbonden. Het is daardoor noodzakelijk om de servokabels te verlengen. Hiervoor kunnen verlengkabels worden gebruikt of kunnen verlengstukken aangesoldeerd worden. Omdat de verbindingen in de romp niet gecontroleerd kunnen wordt heb ik voor de moeizame weg van het solderen en isoleren van de uiterst dunne draadjes gekozen. De verbindingen worden dan eerst “droog” buiten het model getest en pas daarna door de romp gevoerd.
Ter hoogte van de neus is achter de motorkap aan de onderzijde van de romp een klepje aangebracht om de regelaar en de accu een plaatsje te geven. De accu wordt staande in de romp geplaatst en met klittenband dat op een plankje is gelijmd die op zijn beurt weer aan de tweede spant is gelijmd bevestigd. Als klittenband heb ik de bevestigingsbandjes “Montera” van IKEA gebruikt die al keerzijdig tegen elkaar zijn bevestigd. Zeer handig, goedkoop en aan te raden. De regelaar wordt direct achter het motorschot geplaatst.

Afstelling
Het gewicht, inclusief de extra’s kwam uiteindelijk uit op 480 gram en dat is nog 20 gram lager dan het opgegeven gewicht. Het zwaartepunt ligt op 80 mm achter de vleugelneus. Om dit hier te krijgen is het echt noodzakelijk om alle aandrijvings- en besturingscomponenten zo ver mogelijk voorin te plaatsen. Lithium-Polymeer-Accus hebben te hoogste energiedichtheid (capaciteit/gewicht) van alle tot nu toe in de modelbouw toegepaste accu’s. Daarom moet bij gebruik van deze accu’s bij vele modellen het zwaartepunt, door verschuiving van de aandrijf- en besturingscomponenten worden aangepast, d.w.z. dat ze zo ver als mogelijk naar voren moeten worden verplaatst. Als dit niet in voldoende mate mogelijk is zal, meestal in de neus, lood moeten worden aangebracht.

Het vliegen
Het is de standaard aanbeveling van elke fabrikant: “Maak de eerste vlucht bij een vrijwel windstille dag. De vroege avond is hiervoor vaak het meest geschikt”. Het is eind mei als de Spirit vliegklaar is en de zomertijd is ingegaan, dus is er in de vroege avond gelegenheid om de eerste vluchten te maken. De Spirit wordt in deze eerste uitvoering aangedreven met een 2S1P LiPo van 1000 mAh. Dit is aan de krappe kant Regelaar en motor zijn ook geschikt voor een 3S1P LiPo en dat zal de Spirit zeker een pittiger vlieggedrag bezorgen. Het is echter even zoeken naar een passend formaat, want de ruimte is niet overweldigend.


Neus omhoog, loslaten en de Spiritm is "airborn".	"Gehobener handstart" Bron: zie foto's	Neus en onderstel zijn niet bepaald de sterkste onderdelen van de Spirit. Kies het vliegterrein dus zorgvldig uit.

Voorafgaand aan de “maidenflight” eerst maar wat op en neer taxiën op het asfalt om te kijken of de wieltjes het houden. Dat ziet er op de asfaltweg met kleine steentjes toch wat bedenkelijk uit. Vervolgens de rijkwijdtetest uitvoeren. De ontvangst is goed maar die 'wegligging' leidt toch weer tot twijfel, wordt het een hand- of grondstart vanaf het gras of het asfalt? Ach, wat kan er misgaan? Het wordt een grondstart vanaf het asfalt, want voor een beetje gras zijn de wieltjes al te klein en die kapjes haken in het gras. Op driekwart gas is de Spirit na enkele meters “airborn”. Een paar klikjes aileron naar links plus ééntje down en de Spirit gaat er met halfgas als lekker tussenuit. Het aangegeven zwaartepunt ligt zo te zien goed op z’n plaats. De snelheid is aan de lage kant en daardoor is de reactie op de stuurvlakken aarzelend. De aangegeven roeruitslagen en 50% expo zijn kennelijk wat voorzichtig voor dit modelletje, maar niet verkeerd om de eerste reacties te testen.

Als alle roeren zo maximaal uitslaan vliegt het beestje prima. 3D-achtige figuren zijn wat sloom, maar van strak tot wat nerveuzer in combinatie met een relatief voorspelbaar vlieggedrag redelijk goed te vliegen. De ideale combinatie voor de piloot met een weinig rolroerervaring, maar ook cracks kunnen zich er best mee uitleven. De Roxxy geeft voldoende trekkracht, maar overpowerd is de Spirit zeker niet. Het achtjes draaien kan op half gas, voor torquen is vrijwel alle power nodig. Naar de hedendaagse mogelijkheden is de vermogens/gewichtratio van de Spirit met deze Roxxy dan ook al weer aan de krappe kant. Tóch kan er met deze aandrijving ontspannen, neutraal en strak gevlogen worden waarbij aangetekend moet worden dat de Spirit een kalmweer model is, waardoor bijna elk zuchtje wind zich rechtstreeks in het verfijnde vlieggedrag doet gelden. Boven windkracht 3 wordt het al moeilijk! Verder valt de prachtige ruis op, die de in verhouding enorme 11 x 4,7 prop op kruissnelheid door z'n super lage toeren produceert. In sommige bochten of windvlagen doet het geluid zelfs aan helirotorbladen denken. Goed, maar dan moet er ook weel geland worden. Met de twijfels over de stevigheid van de pootjes in het achterhoofd werd de landing met een minimale snelheid ingezet. Dit mocht echter niet baten en bij het eerste contact met de oneffen grasmat deed een lichte kraak al vermoeden dat het niet goed zat. De bevestiging van de pootjes in de romp was afgebroken en het geheel lag er onderuit. Conclusie is duidelijk: niet geschikt voor oneffen terrein en wat hardere landingen.

Eigenlijk past alles heel goed bij elkaar en is er gewoon een heel evenwichtig model ontstaan. En is dat niet het beste compliment voor een ontwerp.

Met deze Spirit 3D krijg je alles in handen waar we vijf jaar geleden slechts nog van konden dromen. Zo snel kan het dus gaan! Dus, wat zullen we dan over vijf jaar beleven? Vacuüm getrokken zelfdragende bespanning, in de scharnieren geïntegreerde servo's, of elektromagnetische aircrashbags misschien? Terug naar de werkelijkheid! Na wat minder gelukkige grepen zoals de MadMax en aanverwanten,heeft Robbe met deze Spirit 3D volkomen terecht een plaats in de slowfluy kunstvlucht verdiend, want de Spirit is een genot om te vliegen. De zwakke wielen vormen wat mij betreft zo'n beetje het enige échte verbeterpunt. Wèl beveel ik aan om de identieke onder- en bovenkant door een kleurtje te onderscheiden want met dit kleurenschema valt onder en boven niet erg duidelijk te onderscheiden.

Inmiddels zijn er op You-tube diverse filmpjes beschikbaar om het vlieggedrag van de Spirit te bekijken. Terug ...