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© Rudolf Fiala,  13. 6. 2005, Original 2003 wegen Editierbarkeit jetzt auf die eigenen Homepage übernommen.

Mehrere Servos einstellbar auf nur einem Senderkanal
Graupners "Magic-Box", Futabas "Multiservoadapter MSA 10"

4 Parallel-Servos aus 1 Empfänger-Impuls. Graupners Magic-Box,
Detailbericht im "Modell" 2/2003



Die mechanische Koppelung mehrerer Servos für ein Ruder, insbesondere für das Seitenruder, ist bei Gestängekopplungen - bei Seilzuglösungen nach dem Flaschenzugprinzip ist das überhaupt kein Problemthema - ein noch immer nicht befriedigend gelöstes Problem.

Der Gründe sind unvermeidliche elektr. Bauteiletoleranzen mit sich daraus ergebenden Servowegdifferenzen, kleinste kinematische Einstelldifferenzen der Koppelungen, thermische und spannungsabhängige Wanderungen, und ggf. Anlaufzeitverschiebungen.

All das führt zu extremen Servobelastungen, besonders der Getriebe und der Abtriebslagerung, und besonders hohem Stromverbrauch.

Digitalservos lösen diese Problem nicht, da sie genauer stellen und eine wesentlich kleinere Hysterese haben. Somit zwangsläufig auf Verspannungen durch noch häufigere Nachstellversuche bis zum Getriebeschaden reagieren. Mit extremem Stromverbrauch.

Die 4-Servo-Box leitet aus einem Empfängerimpuls 4 Servoimpulse ab.

Damit ist es auch möglich, Steuerfunktionen die aus baulichen Gründen mit 2 Servos angesteuert werden müssen, zB Höhenruder, Landeklappen etc., mit nur EINEM Sender-/Servokanal anzusteuern UND den mechanisch besten Weg und Parallellauf samt ggf. Drehrichtungsumkehr einzustellen. Das Problem  des unterschiedlichen Servoanlaufs bei vom Sender zeitverschoben gesendeten Servosignalen ist dadurch eliminiert.

Die Verwendung von 10-Kanal (S)PCM für 12 Servofunktionen ist damit möglich. Bei Graupner sind die Kanäle 9 und 10 etwas langsamer als die Vollsteuer-/"Vorzugs"-Kanäle 1-8. Für Fahrwerk, Smoker und Ähnliches wird eine maximale Verzögerung von 1/4 sec kaum den sicheren Flugbetrieb beeinträchtigen. Der Durchschnittswert ist ohnedies viel kürzer, hängt mit dem Senderzyklus zusammen.

Alles oben Erwähnte beruht auf folgender Tatsache:
Alle 4 möglichen Servoausgänge sind getrennt wie auf einem Sender nach MITTE, RICHTUNG und unterschiedlichem WEG programmierbar.
Mit max 1/20 der üblichen Anlaufverschiebung zweier Servos. Siehe unten im Text.

Der generelle Nutzeffekt der Boxen::
1) Im Neutralbereich nur EIN Servo als ein bei der Rudermittellage wenigleistendes Hauptservo durch eine entsprechende Koppelungskinematik mit den anderen z.B. 3 Servos (Schlitze, elastische Kopplung, etc.) zu verwenden und die anderen Servos durch entsprechende Wahl der Box-Servoeinstellungen, in Verbindung mit diesen "lockeren" Koppelungen, mit zunehmendem Ausschlag mithelfen zu lassen, sodaß bei Vollausschlag alle Servos möglichst gleich belastet sind.

2) Die Servos somit lose gekoppelt nicht mehr so materialzerstörend gegeneinander arbeiten wie bei der derzeit noch üblichen notwendigen engen Koppelungen. Trotz der elastischen Servomontage, die zwar eine geringe elastische, aber zu wenige Entkopplung bietet.
(nochmaliger Hinweis: die Vermeidung des Gegeneinanderarbeitens geht jetzt freilich auch schon durch kombinierte Seilzüge - "Klappläufer" oder Wippe -, sogar mit verschiedenen Servos. Allerdings mit einem Wegverlust, der bei Ausfall eines Servos im Endbereich so groß sein kann, dass eine landungsfreundliche S-Ruderneutralstellung gerade noch erreichbar ist. Knüppel-Vollausschlag oder -akrobatik bei Zwischenstellungsausfall für ein neutrales SR notwendig.)

3) Damit ist auch die Kopplung zweier Servos an beiden Seiten im Heck, die im Zug-Druck-Betrieb arbeiten, verspannungsfrei realisierbar. Wieder mit einem enggekoppelten Hauptservo für den Neutralbereich und dem lose und/oder elastisch gekoppelten Hilfsservo gleicher Type - oder sogar stärker -, das seine Arbeit erst ab einem eingestellten Ruderausschlag durch eine entsprechende Auslegung der Koppelung (Schlitz im Ruderhebel, Gummi-elastische Lösungen mit Anschlag etc.) beiträgt.

Dieser Bericht ist als vorläufige, möglichst schnelle Basisinformation aufzufassen, der nach Vorliegen weiterer urgierter Informationen und/oder Gerätetest ergänzt wird.

Von Graupner wurde mir noch folgendes wichtige Detail mitgeteilt:

Die einzelnen Ausgänge haben eine Impulsverschiebung von nur 0,07 Millisekunden. Zwischen dem Anlauf des ersten und des spätesten Servos sind somit SCHLECHTESTENFALLS 0,21 msec dazwischen, was im Vergleich zur üblichen Zeitverschiebung bei geteilten Höhenrudern zwischen den Servoausgängen 3 und 6 von durchschnittlich 4,5 msec nur ca. 1/20tel darstellt, oder von der Firmware-Lösung 3 und 8 (7,5msec) einen noch kleineren Prozentsatz.

Interessant ist die Sache besonders für die schon angesprochene Kopplung von mehreren Seitenruder-Servos. Als Beispiel würde bei 2 Servo-Seitenruder-Senderkopplung K4 und K7 (K5 Querruder, K6 2.Höhenruderklappe) statt der o.a. 4,5msec nur 0,07msec Servo-Anlaufverschiebung, entsprechen 1,5% auftreten. Dass dadurch gekoppelte Servos samt Getriebe wesentlich bessere Überlebenschancen als bisher haben, braucht sicher keines Beweises.


Rudolf Fiala

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