Modell Aviator — Oktober 2017

Räder drehbar gelagert. Doch diese Eigenschaft
hat einen entscheidenden Nachteil: Ein Rad kann
keinerlei Drehmomente aufnehmen. Das bedeutet,
dass die Gefahr besteht, dass im Falle eines Hinder-
nisses, das Modell um die Drehachse des Rads nach
vorne oder auch nach hinten kippen kann. Kippt
es nach vorne, sind Propeller, Motorwelle und Mo-
toraufhängung besonderem Stress ausgesetzt. Kippt
es jedoch nach hinten und sind keine besonderen
Maßnahmen zum Schutz des Seitenruders vorgese-
hen, so setzt das Modell auf eben diesem auf. Nicht
selten führt dies vor allem bei den aus Schwer-
punkts-Gründen üblicherweise filigran gebauten
Seitenruderkonstruktionen zu Beschädigungen des
Ruderblatts; vergleiche Abbildung 2.

Kräfte und Momente
Wirkt eine Kraft über einen Hebelarm, so entsteht
ein Drehmoment. Eine der unangenehmsten Kräfte
dabei ist die Trägheitskraft. Sie ist fundamental und
lässt sich nicht vermeiden. Trägheitskräfte rühren
aus dem Zusammenspiel von Masse und Beschleu-
nigung. Zwar kann man natürlich durch sorgfältige
Konstruktion die Masse eines Modells gering hal-
ten, doch die Beschleunigung hängt auch von der

Änderung der Geschwindigkeit ab. Das bedeutet,

blockiert ein Rad nach dem Aufsetzen oder beim

Start an einem Hindernis oder in einem Schlagloch,

ändert sich die Geschwindigkeit nahezu schlagartig

auf null. Die Folge ist eine sehr hohe Beschleuni-

gung und dadurch trotz gegebenenfalls geringer

Masse eine immer noch sehr hohe Trägheitskraft.

Trägheitskräfte greifen wie auch die Gewichts-

kraft im Schwerpunkt des Modells an. Da dieser

immer mehr oder weniger über der Drehachse des

Fahrwerksrads liegt, entsteht ein Drehmoment um

diese Drehachse. Dabei ist der Abstand zwischen

Schwerpunkt und Drehachse der Hebel, der aus der

Kraft ein Drehmoment macht; Abbildung 3.

Nun gilt es zwei grundsätzliche Typen von Fahrwer-

ken zu unterscheiden. Bei Einrad- oder Zweibein-

Fahrwerken liegt die Drehachse des oder der Räder

vor dem Schwerpunkt, beim Dreibein-Fahrwerk

hingegen befindet sich die Drehachse der hinte-

ren beiden Räder hinter dem Schwerpunkt, die

Drehachse des Bugrads natürlich weit vor diesem.

Betrachten wir zunächst das Einrad- und Zweibein-

Fahrwerk. Blockiert im Extremfall ein Hindernis

das Weiterrollen, so wirkt die aus dem plötzlichen

Bremsen (negative Beschleunigung) hervorgerufe-

ne Trägheitskraft nach vorne. Bei lediglich erhöhter

Bodenreibung durch eine unebene Landefläche

sind die Verhältnisse ähnlich, wenn auch nicht ganz

so extrem. Dieses Drehmoment bewirkt nun ein An-

heben des Hecks. Doch es gibt ein Gegenmoment,

das durch die Gewichtskraft hervorgerufen wird.

Auch diese greift im Schwerpunkt an, wirkt aber

nicht nach vorne, sondern nach unten. Dadurch

wird ein entgegen gerichtetes Drehmoment erzeugt;

siehe Abbildung 4.

Ob das Modell nun auf die Nase kippt und sich viel-

leicht sogar überschlägt oder eben nicht, entschei-

det, welches der beiden Drehmomente das stärkere

ist. Tiefliegende Fahrwerke, wie sie bei Seglern

üblich sind haben dabei den Vorteil der geringeren

Hebellänge und damit den des geringeren Drehmo-

ments durch die Trägheitskraft, wobei das Gegen-

moment durch die Gewichtskraft bei gleichem ho-

rizontalen Abstand zum Schwerpunkt im Vergleich

zu einem Fahrwerk mit längeren Fahrwerksbeinen

gleich bleibt; siehe Abbildung 5.

Energieabbau

Es gibt dabei ein weiteres Problem. Eine bewegte

Masse besitzt kinetische Energie. Diese gilt es beim

Landen los zu werden. Üblicherweise geschieht

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Abbildung 2:

Kippt ein Modell

nach vorne, leiden

Propeller und

Motor – kippt es

nach hinten, wird

das Seitenruder

beschädigt

Abbildung 3: Wirkt eine

Kraft über einen Hebel

(rote Linie: effektiver

Hebelarm) , entsteht

ein Drehmoment

Abbildung 4: Trägheitskraft und Gewichtskraft

erzeugen über ihre jeweiligen effektiven

Hebelarme entgegengesetzte Drehmomente