RC-Allgemein
Eine kleine Einführung in die Welt des Modellbaus
Unter dem Begriff Modellbau versteht man, die Herstellung eines konkreten Modells in einer dreidimensionalen Form.
Dieses sollte möglichst naturgetreu geschehen.
Sehr oft wählt man den umgekehrten Weg, nämlich vom Modell zum Original.
Es gibt Standmodelle und Funktionsmodelle. Bei einem Standmodell wird auf die naturgetreue Darstellung des Originals wertgelegt. Die Decksaufbauten lassen sich häufig nicht öffnen. Es gibt oft keine Möglichkeit eine Fernsteuerung in das Modell einzubauen. Viele Schiffsmodelle sind nicht einmal schwimmfähig.
Man kann sie in eine Vitrine stellen, wo sie vor Staub und Beschädigungen geschützt sind.
Um an das Bootsinnere zu gelangen, lassen sich die Decksaufbauten vielfach leicht öffnen.
Segel- und Motorboote die für den Wettkampf vorgesehen sind, haben häufig keine Aufbauten, da es bei ihnen auf Schnelligkeit und nicht auf Schönheit ankommt.
Daher sollten sie möglichst leicht gebaut sein.
Der Rumpf hat einen spritzwasserdichten Deckverschluss.
Die Deckverschlüsse der Motor-Rennboote werden mit einem transparenten Klebeband wasserdicht verschlossen.
Das sieht zwar nicht besonders schön aus, hat sich in der Praxis jedoch bewährt.
Alle diese Boote werden häufig mit einer auffälligen Lackierung versehen.
So sind diese Boote auch in der Ferne noch gut zu erkennen und zu lenken.
Was bedeutet RC?
Eine RC-Funkfernsteuerung besteht aus einem Sender, einem Empfänger und den Rudermaschinen, auch Servos genannt.
Oft werden die Bausätze als sogenannte „Schnell-Bausätze“ angeboten.
Man wird jedoch sehr schnell feststellen, dass sich diese Bausätze nicht an einem Wochenende zusammenbauen lassen.
Ein Bausatz enthält viele Teile, die für den Bau des Modells benötigt werden.
Mit Hilfe einer Bauanleitung, einer Stückliste und eines Bauplans, wird das Modell Stück für Stück zusammengebaut.
Hierbei spielen die Trocknungszeiten der verwendeten Klebstoffe eine sehr große Rolle.
Es gibt für bestimmte Bereiche im Modellbau hochwertige Werkstoffe, die äußerst leicht und trotzdem extrem stabil sind.
Einige Bausätze sind sehr übersichtlich sortiert und im Kasten ist noch eine Menge Luft.
„Das kann doch nicht alles sein?“
Hier wird dem erfahrenen Modellbauer sehr schnell klar, dass dieser Bausatz noch viel zusätzliches Material benötigt.
Da ist der Beschlagsatz, die Farben und natürlich eine Fernsteuerung.
Der Beschlagsatz enthält wichtige Zubehörteile und auch die filigrane Details zum Modell.
Soll das Modell nachts beleuchtet werden, so muß es noch um einen Beleuchtungssatz ergänzt werden. Dann kommt schließlich noch die Lackierung. Ein Thema für sich, das Seiten füllen kann.
Das Modell soll ja, wenn es dann endlich fertig ist, so aussehen wie auf dem Bild im Katalog.
Der Grund ist, dass es diese Modelle häufig nicht als Bausatz erhältlich sind.
Ab und zu gelingt es einigen sogar, Einblick in die Original-Pläne der großen Vorbilder zu bekommen.
Diese Gruppe von Modellbauern planen ihre Modelle komplett selbst.
Sie fertigen sich die Formen für die Rümpfe selber an und die zum Bau benötigten Rohmaterialien werden in speziellen Läden, oder im Versandhandel gekauft.
Noch fehlende Informationen holt man sich mit der Kamera vom Original.
Regelmässig trifft man sich zum Fachsimpeln auf speziellen Modellbau-Messen, z.B. in Nürnberg.
Manchmal beschränkt sich die Eigenherstellung auch auf die Ergänzung wichtiger Details am Modell.
Eine Idee zu haben, diese dann in die Realität umzusetzen,
das kann schon eine Herausforderung für den Modellbauer bedeuten.
Die Erfahrungen der anderen Modellbauer, kann man sich zu Nutze machen.
Es gibt auch RC-Modellbauer, die das “ Original “ im Modell naturgetreu bis ins kleinste Detail, nachbauen.
Bei diesem Modell kann man, wenn man ganz genau hinschaut, noch den Daumenabdruck des Kapitäns am Ruder erkennen.
Dieses Modell findet dann früher oder später in einer Vitrine seinen Platz.
Die Bauzeit für solch ein Modell beträgt oft mehrere Jahre.
Der Weg im RC-Modellbau führt schon lange in die: „Wo kann man das kaufen?“ Richtung.
Pech hat man, wenn das erworbene Modell dann keine EierlegendeWollmilchSau ist, wie es in der Werbung versprochen wurde.
Wir befinden uns in einer sehr schnellebigen Zeit, in der für die zeitraubende Bastelei häufig kein Platz mehr ist.
Das ist eine immer wiederkehrende Frage der Zuschauer.
„Die Frage kann man nicht so einfach beantworten!“, heisst es dann in vielen Fällen.
„Solch ein Modell, in dieser Art und Ausstattung gibt es nicht fertig zu kaufen, das muss man sich selbst zusammenbauen!“
Klar ist, dass man die vielen Stunden, die man für den Bau eines Modells aufgewendet hat, nicht ersetzt bekommt.
Aber es gibt Modellbauer, die einige ihrer Modelle schon aus Platzmangel verkaufen.
Von denen kann man dann das eine, oder andere Modell, recht günstig erwerben.
Die einzelnen Gruppen im RC-Modellbau
dem Schiff-Modellbau
dem Flug-Modellbau
Auch gibt es den vom Wetter unabhängigen Modellbau, der in der Wohnung oder in der Halle betrieben wird.
Sie nehmen an Wettbewerbe, die im Bundesgebiet oder auch im Ausland stattfinden, teil.
Für die Besten winken hier schöne Preise und Urkunden.
Ein Überlebenskampf hat begonnen bei dem es viele Verlierer geben wird.
Fernsteuern, aber wie?
Historisches aus den Anfängen des RC-Modellbau
Um 1950 wurden, da es kaum fertige Funkfernsteuerungsanlagen gab, diese von vielen Modellbauern selber gebaut.
Der 27 / 35 / 40 MHz Sender arbeitet im Kurzwellenbereich und seine Raumwelle reicht um den gesamten Erdball, seine Bodenwelle hingegen nur wenige Kilometer. Was am Boden noch gut funktioniert, kann in der Luft schon ganz anders aussehen. Die Sicherheit geht hier vor. Wenn sich nun das Modell nur wenige zig Meter steuern lässt, so liegt es meistens an der Empfindlichkeit des Empfängers, der hier verwendet wird. Hinzu kommt noch eine falsch angepasste Antenne (Antennenlänge) und starke HF-Felder aus dem Antriebsteil des eigenen Modells. Ist dann auch noch die Sendeantenne nicht voll ausgezogen worden, so wird nur noch ein Bruchteil der möglichen Sendeleistung abgestrahlt. Der Endstufentransistor des Senders, muss nun die nicht abgestrahlte HF-Leistung zusätzlich in Wärme umwandeln. Die Sende und Empfangsantennen müssen, jede für sich, in Resonanz für die benutzte Frequenz sein, um eine optimale Verbindung herzustellen. Nur so haben andere Störfelder eine geringe Chance, die Verbindung negativ zu beeinflussen.
Daher sollte, die vom Hersteller empfohlene Antennenlänge möglichst eingehalten werden. Man kann Antennen auch elektrisch verkürzen, in dem der überschüssige Draht zu einer Spule aufwickelt wird.
Die beiden zugelassenen Frequenzen zur Steuerung von Modelle waren zu Beginn die Bereiche: 27.12 MHz und 70 cm, die Dezimeterwelle auf 465 MHz (Heute laufen noch Anlagen auf 433…MHz, diese enden nach Ablauf der befristeten Einzelgenehmigungen, werden also nicht mehr verlängert!).
L. Hildebrand hat z.B. 1953 und 1954 u. a. zwei Bücher mit Bauanleitungen für Funkfernsteuerungsanlagen geschrieben.
Angeregt durch die vielen Beispiele in diesen Büchern, entstanden so die ersten Funkfernsteuerungen im Eigenbau. Alle Geräte waren Röhrenbestückt. Die Empfänger waren sog. Pendelempfänger ( Pendler ) oder auch Rauschempfänger, mit einer sehr grossen Bandbreite. Bei Trägertastung (A1) verschwindet das Rauschen und der Anodenstrom steigt an. Dieses Ansteigen des Anodenstromes benutzt man, um ein empfindliches Relais anziehen zu lassen. Wegen der grossen Eingangsbandbreite und der geringen Selektivität, kann nur ein Modell zur Zeit betrieben werden. Der Vorteil der Pendler ist, dass sie sehr empfindlich sind, jedoch ihre Pendelfrequenz über die Empfangsantenne wieder abgestrahlt wird, die dann andere Funkdienste stören kann ( hier dürfen festgelegte Grenzwerte nicht überschritten werden ).
Die Anzahl der fernsteuernden Modellbauer hielt sich zu der Zeit ohnehin noch in Grenzen.
Heute ist der Betrieb von Pendelempfängern nicht mehr zulässig.
Die Modelle mussten schon eine gewisse Grösse haben, um eine solche Funkfernsteuerungsanlage aufnehmen zu können.
Sie wurden in dieser Zeit noch mit Röhren betrieben. So brauchte man Anfangs für die Sender- und die Empfänger-Elektronik, sehr viel Strom. Da waren die Spannungswandler, die zur Erzeugung der hohen Anodenspannungen dienten, sowie die Röhren mit ihren Heizungen und die Relaissteuerungen, mit Strom zu versorgen. Als weitere Stromverbraucher kamen dann noch der Antrieb und die Rudermaschine mit hinzu.
Diese Energie bezog man aus offenen Säureakkus, deren Kapazitäten für die damaligen Verhältnisse recht hoch waren, aber durch ihr enormes Gewicht, alle Geräte gross und schwer ausfielen ließen.
6 Volt Motorrad-Akkus waren zu der Zeit eine erschwingliche Energiequelle für den Modellbau.
Die Säureakkus waren nicht kippsicher und so gab es manchen unschönen braunen Fleck, der im laufe der Zeit zu einem Loch wurde. Einer Lebensdauer von zwei bis vier Jahren, stand die verhältnismäßig günstigen Anschaffung gegenüber.
Die Tastung des Senders war A1, die unmodulierte Trägertastung.
Der Empfänger hatte nur einen einzigen Schaltkanal.
So lange wie der Sendeträger stand, zog im Empfänger ein Relais an. Man wertete dem stark ansteigenden Anodenstrom, oder zwischen dem Rauschen und dem nicht Rauschen durch den HF-Träger, aus.
Der Trick bestand nun darin, hinter dem Empfänger, eine Auswerteschaltung zu bauen, die eine Folge von Impulsen auswerten, speichern und umsetzen konnte.
Hier bot sich der Nummernschalter ( Wählscheibe eines alten Telefonapparates ) im Sender an.
Ein kleines WR-Relais ( Wähler-Relais ), das vom Empfangsrelais gesteuert wurde, sorgte für die Umsetzung der Impulse in Funktionen, die den Antriebsmotor und die Rudermaschine des Modells in Betrieb setzten.
Neben dem Nummernschalter am Sender, befand sich eine kleine Umsetztabelle, auf der den einzelnen Nummern eine entsprechende Funktion zugeordnet war.
Hier ein Beispiel der Steuerung eines Schiffsmodells mittels eines Nummernschalters:
1 Ruder stop
2 Ruder backbord
3 Ruder steuerbord
4 Maschine halbe Kraft vorwärts
5 Maschine volle Kraft vorwärts
6 Maschine stop
7 Maschine halbe Kraft rückwärts
8 Maschine volle Kraft rückwärts
9 Licht an
0 Licht aus
Ein anderes Verfahren der Steuerung über einen Kanal, war das Betätigen einer Taste in unterschiedlicher Tastfolge und Länge.
Hier ein Beispiel der Steuerung mittels einer Taste:
1x kurz tasten Ruder stop
2x kurz tasten Ruder backbord
3x kurz tasten Ruder steuerbord
1x lang tasten Maschine vorwärts
1x lang tasten Maschine stop
1x lang tasten Maschine rückwärts
So, oder in ähnlicher Form, gab es noch viele andere Möglichkeiten der Steuerung.
Anlegemanöver waren mit dieser Art der Steuerung jedoch ein wenig problematisch.
Für langsame Modelle, mit viel Platz auf dem Wasser, war sie aber schon brauchbar.
Für Flugmodelle, die sich verhältnismässig schnell in der Luft bewegen, wählte man eine andere Art der Steuerung.
Ein Gummimotor (Gummiband) steuerte, mittels eines kleinen Sägezahnrades, das Seitenruder.
Am Sägezahnrad erfolgte dann, über eine Sperrklinke und mit Hilfe eines Elektromagneten, die Freigabe der Drehbewegung.
Der Ausgang dieser Rudermaschine bestand aus einer kleinen Kurbel, die in einen ovalen Drahtbügel, dem Mitnehmer des Seitenruders, hindurch ragte.
An dieser Kurbel konnte man den Gummimotor vor dem Start aufziehen.
Es gab zu der Zeit schon Vorschläge zu einer mechanischen Proportional-Steuerung.
Damit konnte dann allerdings nur das Ruder proportional gesteuert werden.
Für die Steuerung des Antriebsmotors musste man sich dann noch etwas Weiteres einfallen lassen, das stufenweise Schalten der Akku-Blöcke. – Halbe Leistung – volle Leistung -
Der Transistor hielt in den 60ziger Jahren Einzug in die Empfangstechnik des Modellbaus.
Oft waren es wieder die Elektroniker, die sich ihre Anlage selbst bauten.
Häufig gab es nur einzelne Module, aber noch keine kompletten Fernsteuerungsanlagen.
Aber der Markt hatte sich in der Zwischenzeit recht gut auf die Wünsche der Modellbauer eingestellt und so gab es die verschiedensten Fernsteuerungsanlagen auch schon fertig zu kaufen.
Bald kamen die ersten Tonkanal Fernsteuerungen, auch Tip-Anlagen genannt, auf den Markt. Klein und leicht, die Anlagen der Fa. Grundig, sie sahen aus wie Kofferradios.
Ihre Modulationsart war AM und für die einzelnen Kanäle wurden unterschiedliche Tonfrequenzen benutzt.
Die Tonfrequenzen wurden im Empfänger mit selektiven Relais-Schaltstufen ausgewertet und den Rudermaschinen zugeführt.
Dieses waren Mehrkanal Fernsteuerungsanlagen, mit denen man jetzt auch schnelle Modelle steuern konnte. Als Empfänger wurden anfangs noch die Pendelempfänger verwendet.
In diesen Anlagen wurden erstmals Kreuzknüppelschalter eingesetzt.
Auch wurde der Simultanbetrieb zweier Kanäle möglich.
Nun kamen auch die ersten Superhetempfänger auf, welche sog. Kanalbetrieb (im zugelassenem HF Kanalraster) möglich machten.
Endlich konnten mehrere Modelle gleichzeitig auf dem See fahren, ohne sich gegenseitig zu stören.
Nun folgten, ebenfalls zum Ende der 60ziger Jahre, die Digital-Proportional-Fernsteueranlagen.
Dies wurde durch den Einsatz der Digitaltechnik möglich. Erst noch mittels Transistoren, dann mit IC's.
Der Kreuzknüppel erhielt an Stelle von 4 Schaltern, 2 Potentiometer.
Damit war die proportionale Steuerung geboren, die man heute noch verwendet.
Mitte der 60ziger Jahre wurden weitere Kanäle im 27 MHz Bereich von der DBP freigegeben, was dazu führte das der Superhet-Empfänger mit seiner bessern Selektivität eingeführt wurde. Nun war es endlich möglich geworden, dass mehrere Modelle gleichzeitig betrieben werden konnten. Danach folgten die FM Schmal-Band-Anlagen im 10 KHz Raster. Dieses bedeutete eine bessere Störsicherheit gegenüber den AM Anlagen und damit auch mehr zur Verfügung stehende Kanäle.
All diese Anlagen musste man per Antrag bei der damaligen Deutschen Bundes Post (DBP) anmelden und selbstgebaute Anlagen abnehmen lassen.
Es erfolgte eine technische Abnahme, bei der die Einhaltung der vorgeschriebenen Gleichstrom-Eingangsleistung des Senders, sowie seine Oberwellenabstrahlung gemessen wurde.
Die ersten Empfänger waren sogenannte Pendel-Empfänger.
Diese hatten die Eigenschaft, selbst als Sender zu fungieren, und strahlten über die Empfangsantenne HF ab.
Die Empfänger wurden ebenfalls, auf Einhaltung der Störstrahlungsgrenze hin, untersucht.
War die Anlage ohne Beanstandungen, so bekam man eine Einzelfrequenzzuteilung, in Form einer Urkunde, ausgestellt.
Sie war damals auf 5 Jahre befristet und musste nach deren Ablauf verlängert werden.
Gegen Gebühr und pro Fernsteueranlage.
Dieses galt für den Sender, als auch für den dazugehörigen Empfänger.
Die Anmeldepflicht für den Eigenbau einer Funkfernsteuerung besteht übrigens auch heute noch. Eine Einzelfrequenzzuteilung gilt dann für 10 Jahre.
Es gibt heute Zulassungen für die Frequenzbereiche: 27MHz, 35MHz, 40 MHz, 430MHz und 2.4GHz.
Heute lohnt es sich nicht mehr, eine Fernsteueranlage selber zu bauen,
da der Materialpreis den der fertigen Anlage bei weitem übersteigt.
Daher wird von den Modellbauern kaum noch eine Einzelfrequenzzuteilung beantragt, höchstens eine noch bestehende Zuteilung verlängert.
Für gekaufte RC-Anlagen besteht heute keine Gebührenpflicht mehr. Eine Konformitätserklärung über die Einhaltung der vom Gesetzgeber geforderten Grenzwerte sollte jeder Anlage beiliegen. Der Eigenbau wurde damals, nach der Abnahme durch einen Messbeamten, mit einer Einzelgenehmigung befristet auf 10 Jahre, gegen Gebühr erlaubt.
Auch die 35 MHz-Anlagen sind mittlerweile in Deutschland nicht mehr Gebührenpflichtig!
Eine allgemeine Zulassung müssen alle Anlagen haben!
Jede neue Anlage, die heute verkauft wird, muss eine Prüfnummer und eine CE Kennzeichnung besitzen.
Die 35 MHz Frequenz ist aus sicherheitstechnischen Gründen n u r den Modellfliegern vorbehalten.
Der Eigenbau ist hier nicht zulässig.
Der Wandel innerhalb der behördlichen Stelle vollzog sich im hoheitlichen Aufgabenbereich der ehemaligen DBP, zum BAPT und weiter zur RegTP, bis zur heutigen BundesNetzAgentur (BNetzA).
Zu ihren vielfältigen Aufgaben gehört unter anderem auch die Verwaltung und Überwachung der Frequenzen für Modellfernsteuerungen.
Hinzu kommt noch die Überwachung der Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen durch die Betreiber.
Im Wandel der Zeit
Mitte der 60ziger Jahre führte man die Schmal-Band-Technologie bei den Empfängern ein und mit ihr das 10 KHz schmale Kanalraster. Seitdem können nun noch mehr Anlagen gleichzeitig auf einer Frequenz, aber unterschiedlichen Kanälen arbeiten.
Die Frequenzmodulation (FM) ist die am häufigsten verwendete Modulationsart.
Sie ist unempfindlicher gegen Störungen als die Amplitudenmodulation (AM).
Die AM Fernsteueranlagen gibt es n u r in Puls Position Modulation PPM.
Das heisst, so wie man am Sender den Steuerknüppel bewegt, so führt auch das steuernde Element (Servo) hinter dem Empfänger, seine Bewegung aus.
Wenig, viel oder auch langsam oder schnell.
Also sollte man für jeden Zweck das richtige Servo aussuchen.
Außer im Empfänger befindet sich auch in einem Servo eine Menge hoch integrierte Elektronik.
In den Fernsteuer-Sendern von Computeranlagen hat man mehrere Modellspeicher zur individuellen Programmierung zur Verfügung.
In der Regel sind es drei Speicherplätze, für drei Modelle.
Dadurch wurde es möglich die Parameter der einzelnen Steuerknüppel zu verändern und in einem der drei Speicher abzulegen.
So hat man die Möglichkeit, verschiedene Modelle, mit nur einem Sender zu steuern, ohne die Drehrichtung, den Weg und die Linearität der einzelnen Servos, jedes Mal neu einstellen zu müssen.
Sie arbeitet im 2,4 GHz Bereich und führt eine automatischen Kanalsuche durch.
79 Kanäle werden vom dem Sender auf ihre Belegung hin abgetastet.
Findet der Sender einen freien Kanal, so sendet er dort einen, dem Empfänger bekannten Adresscode. Der Empfänger sucht nach dem Einschalten alle Kanäle nach seinem Adresscode ab. Hat der Empfänger den Sender mit seinem zugehörigen Adresscode gefunden, so rastet er dort ein. Das Prinzip ist hier das Schlüssel- und Schlossprinzip.
Passt die Impulscodierung zu dem zuvor Synchronisierten (Binding) Empfänger, so führt dieser den entsprechenden Steuerbefehl aus, der in seine Auswertemaske passt, alle anderen Impulse ignoriert er. Jedes Impulstelegramm hat seinen eigenen Empfänger-Header vorweg gehängt.
Angezeigt werden diese einzelnen Vorgänge mittels einer LED am Empfänger.
Ein Quarzwechsel, wie er bei den anderen Anlagen üblich ist, entfällt.
Die Antennen der 2,4 GHz Anlagen sind nur wenige Zentimeter lang.
Eingesetzt werden diese Anlagen für alle Modellarten, also für Rennboote und für Flugmodelle. Selbst in den Spielzeugsektor ist man hiermit schon vorgedrungen.
Man beachte den Frequenznutzungsplan für den 2,4 GHz Bereich und die für DL zulässige Sendeleistung!
Das sollte jeder RC-Modellbauer wissen
Es darf eine Modellfunkfernsteuerung n u r für die Modellarten eingesetzt werden, für die sie zugelassen ist. Die 35 MHz Frequenz gehört den Flugmodellfliegern exklusiv !
Was braucht man noch an Zubehör?
Da ist als Erstes, das jeweils richtige Ladegerät für den richtigen Akku-Typ.
ein Ladegerät für den Empfänger-Akku
ein Ladegerät für den Fahr-Akku evtl. ein Schnell-Ladegerät
ein zweiter Satz Quarze
Unterschiedliche Akku-Typen benötigen unterschiedliche Ladeverfahren. Aber es muss eben alles zueinander passen, sonst steht man mit leeren Akkus am See.
Dieser Quarzwechsel sollte sich am Modell schnell und einfach durchführen lassen.
“ Ich fahre schon immer auf Kanal 86 ” gilt nicht, schließlich passen ja nicht alle Namen auf die wenigen zur Verfügung stehenden Kanäle.
Wer zuerst mit einem Kanal in der Luft ist, der hat gewonnen; so ist es nun Mal.
Klare Spielregeln müssen sein. Mit einer 2,4 GHz Anlage kann man heutzutage diesem ewigem Gezeter aus dem Weg gehen...