Antrieb und Steuerung von Quadrocopter

Quadrocopter sind im Vergleich zu normalen Flugmodellen technische Wunderwerke. Gerade deshalb sollten sie von Leuten gesteuert werden, die die Kunst des Modellflugzeugfliegens verstehen. In den nachfolgenden Abschnitten befassen wir uns mit dem Antrieb und der Steuerung von Drohnen und Quadrocopter.

Antrieb und Technik

Bevor es mit der Steuerung losgeht, ist es nie verkehrt, einen Blick auf die Technik zu werfen. Bei Quadrocoptern werden die Propeller häufig direkt an ein Getriebe oder darüber durch bürstenlose Gleichstrommotoren angetrieben. Diese sind als Innen- oder Außenläufer ausgelegt. Des Weiteren sind sie von Auslegern am äußeren Ende gesichert. Als Stromquelle dienen Lithium-Polymer-Akkumulatoren (Abkürzung: LiPo), die sich vor allem durch ihre lange Lebensdauer auszeichnen.

Verschiedene Varianten und Formen von Quadrocoptern

Quadrocopter treten in der X- oder H-Form auf. In beiden Fällen haben wir es mit vier Propellern zu tun. Es gibt auch die Variante in der +-Form. Diese ist am meisten verbreitet. Das geht insbesondere darauf zurück, dass die +-Form uns eine einfache Ansteuerung erlaubt. Für Änderungen in der Längs- und Querachse benötigen wir jeweils nur ein Motorenpaar.

Bei Quadrocoptern in der X- oder H-Form haben wir es dagegen mit Motoren zu tun, die 45° zur Flugrichtung versetzt sind. Diese vier Motoren müssen wir gleichzeitig ansteuern. Dafür haben sie zwei Vorteile, die für deren Anschaffung sprechen: Zum einen erzielen sie dadurch, dass alle vier Motoren eingesetzt werden müssen, um eine Änderung in der Längs- und Querachse auszuführen, eine viel höhere Drehbeschleunigung, zum anderen können wir uns sicher sein, dass im Falle von Foto- bzw. Filmaufnahmen die Kamera nicht durch einen Propeller verdeckt wird. Doch ganz gleich für welche Form wir uns entscheiden, die Bedienung der Funkfernsteuerung ist bei allen identisch.

Das Auf und ab

Die Propeller des Quadrocopters sind fest am Motor montiert. Änderungen des Auftriebs erzeugen wir durch Erhöhung oder Verringerung der Motordrehzahl. Erhöhen bzw. verringern wir die Drehzahl aller Motoren, steigt bzw. sinkt unser Quadcopter. Im Idealfall hebt der Quadrocopter im mittleren Drehzahlbereich und somit auch im mittleren Propellerschubbereich ab. Auf diese Weise bleiben uns noch ausreichend Leistungsreserven, sollten wir uns unverhofft in schwierigen Flugsituationen wiederfinden.

Drehungen um die Hoch-, Längs- und Querachse

Ein Quadrocopter verfügt über vier Propeller. Zwei drehen sich im, die beiden anderen gegen den Uhrzeigersinn. Die Drehung des Quadrocopters um die Hochachse erzeugen wir, indem wir die links- und rechtsdrehenden Propeller mit unterschiedlicher Drehzahl ansteuern. Es erfolgt eine Neutralisierung des Drehmoments, und der Quadrocopter dreht sich um die Hochachse. Für Drehungen um die Längs- bzw. Querachse sind unterschiedliche Ansteuerungen der auf der jeweiligen Achse liegenden Motoren notwendig.

Wo ist vorne bzw. hinten?

Damit wir wissen, wo vorne und hinten ist, unterscheidet sich die Farbgebung von mindestens einem Propeller deutlich von den anderen. Bei Quadrocoptern in der X- und H-Form sind es zwei. Dann wäre noch zu beachten, dass ein Umdenken bei der Steuerung erforderlich ist, sollte der Quadrocopter auf den Piloten, also auf uns, zufliegen. In einem solchen Fall müssen wir aus Pilotensicht nach links steuern, damit der Quadrocopter in Flugrichtung nach rechts fliegt.

Ansonsten lautet die Devise: Übung macht den Meister. Je nach Konstruktion werden wir sogar in der Lage sein, mit dem Quadrocopter kleine Kunststücke wie Loopings, Rollen und enge Turns auszuführen. Auf jeden Fall soll das Ganze jede Menge Spaß machen.

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