Schlank und dynamisch

Eli F3-R.E.S.-Kit
von Julius Valastiak / Zeller Modellbau

© 2021 - Frank Schwartz, Flugfotos Monika Schwartz
alle Rechte vorbehalten, Erstveröffentlichung in FMT 07.2021

"Das Modell Eli ist eine aktuelle Konstruktion von Julius Valastiak aus der Slowakei und hat 2020 alle 3 dort statt gefundenen RES Wettbewerbe gewonnen!" liest man in der Beschreibung. Nach dem Magic 2 haben wir uns die Eli angeschaut: Ein ganz anderes Konzept mit interessanten Details und überzeugendem Flugverhalten für eine breite Zielgruppe.

Die zweiteilige Tragfläche mit dreifacher V-Form und einer ausgeprägten elliptischen Geometrie hat eine verhältnismäßig hohe Streckung. Die Tragflächenhälften werden über einen 5-mm-Stahldraht seitlich auf den Rumpf gesteckt. Die Rohrholm-Bauweise verspricht einen zügigen Bau des Modells. Es handelt sich dabei um sehr leichte, gewickelte CFK-Rohre. Im zweiten und längsten Tragflächen-Abschnitt sind die Rohre konisch, was dem Gewicht und der Wendigkeit um die Längsachse zu Gute kommt. Nasen und Endleiste sind aus Balsaholz. Über die Wurzelrippe kann man in GFK-Rohre bis zu 112 g Ballast einstecken.
Das Rumpfboot ist relativ geräumig. Das ist der Tatsache geschuldet, dass man die Eli aus dem Baukasten heraus wahlweise als reinen Segler wie auch mit E-Antrieb aufbauen kann. Der Rumpf ist nach vorne relativ kurz. Mit Antrieb dürfte so der Schwerpunkt passen, in der Segler-Version muss Trimmgewicht in die Rumpfspitze. Den Hochstarthaken kann man stufenlos verschieben. Der wiederum gewickelte, konische CFK-Leitwerksträger verjüngt sich von 17 mm auf 8 mm und ist mit seinen 14 g sehr leicht. Höhen- und Seitenleitwerk sind aus leichtem 5-mm-Balsaholz aufgebaut und damit recht stabil. Das Höhenleitwerk ist für den Transport abnehmbar. Es liegt direkt hinter der Dämpfungsfläche des Seitenleitwerks. Deshalb muss das Seitenruder zum Ein-, bzw. Ausdrehen der Befestigungsschrauben auf Vollausschlag gebracht werden.
Als Bowdenzüge liegen 0,8-mm-Stahldrähte mit den üblichen weißen 2-mm-Außenhüllen bei. Da der Karton deutlich kürzer als ein Meter ist, liegen diese Züge in einem 180°-Bogen im Karton. Diese Biegung konnte ich nicht restlos entfernen. Ich habe Anlenkungsdrähte und Außenhüllen sowieso ersetzt. Siehe Kasten.
Ursprünglich hatte der Produzent diverse Bauteile, wie zum Beispiel Leitwerksauflage, Klotz für den verschiebbaren Hochstarthaken und Servorahmen im 3D-Drucker gefertigt. Das ist gemäß Wettbewerbsreglement in manchen Ländern erlaubt, aber nicht zum Beispiel in Deutschland oder Österreich. Deshalb liegen nun alle diese Bauteile in Balsa- oder Sperrholz bei - sogar die Ruderhörner. (Diese habe ich, weil erlaubt, durch solche aus GFK aus der Restekiste ersetzt.) Unsicher war ich mir, ob die GFK-Rohre für die Ballastaufnahme in Deutschland regelkonform sind. Eine Anfrage beim F3RES-Referenten des DAeC beruhigte mich aber in diesem Punkt: es sei erlaubt.

Alternative Bowdenzüge
Jedes Gramm am Heck muss mit dem mehrfachen vorne ausgeglichen werden. Ergo gilt es, hinten jedes Gramm einzusparen. Seil/Feder-Anlenkungen mag ich an den weichen Leitwerkskonstruktionen der R.E.S.-Flieger nicht. Ein 0,8-mm-Stahldraht, wie er der Eli beiliegt, ist meines Erachtens unnötig dick. 0,6 mm oder 0,5 mm reichen vollkommen aus. Dünnere Drähte werden dann wieder grenzwertig in ihrer Steifigkeit. Die weißen 2-mm-Außenhüllen haben aber auch ein sattes Gewicht. Diese ersetze ich schon seit langem durch superleichte PTFE-Schläuche (umgangssprachlich: Teflon), wie sie in F3J/F5J-Seglern oder auch in manchen F3B-Maschinen eingesetzt werden. Hier mal ein paar Gewichte, bezogen auf die Längen für die Anlenkung von Höhen- und Seitenruder bei der Eli (zusammen 1,85 m):
Bowdenzug-Hülle "weiß" 6,68 g
PTFE-Schlauch 0,71 mm 1,73 g
Stahldraht 0,8 mm 7,18 g
Stahldraht 0,5 mm 2,86 g
Das sind gesparte 9,27 g, zuzüglich Ausgleich vorne im Rumpf.
Tipps zum Einbau
Üblicherweise wird ein Stahldraht in der nächst größeren Dicke in den PTFE-Schlauch geschoben und der Schlauch durch Streichen in Längsrichtung gestreckt, damit er sich gut an den Stahl anpasst. Nach dem Einkleben in den Rumpf wird der Stahldraht dann wieder ersetzt. Bei 0,6- und 0,5-mm-Stahldraht im 0,71-mm-Schlauch nehme ich gleich den endgültigen Draht und strecke (fast) nicht mehr. Der Schlauch inklusive des Stahldrahts kommt in den Rumpf. Mit etlichen Magneten wird der Schlauch innen an die Rumpfseitenwand gezogen (nicht über Kreuz). Danach verschließe ich den Austritt hinten mit dickflüssigem Sekundenkleber. Ganz dünnflüssigen Sekundenkleber tröpfle ich von vorne in den nahezu senkrecht gehalten Rumpf, so dass er am Schlauch entlang läuft - möglichst bis hinten, aber nicht weiter. Die Dosierung ist etwas heikel. Ich nehme nach Gefühl fünf bis acht Tropfen Seku.
Nicht jede der am Markt erhältlichen Teflonschläuche lassen sich mit Sekundenkleber haltbar verkleben. Gute Erfahrungen habe ich mit denen des auf Segelflug spezialisierten englischen Händlers Hyperflight gemacht. Er führt die PTFE-Schläuche in unterschiedlichen Durchmessern. Die dünnsten mit 0,71 mm Innendurchmesser sind für den Einsatz im R.E.S. ausreichend. Noch klappt der Bezug aus Großbritannien (Stichwort Brexit).
Link https://bit.ly/2OQ2g03

Superleicht
Die Tragfläche ist im flugfertigen Zustand mit ihren 178 g trotz und inklusive Stahl-Verbinder mit 25 g Gewicht fantastisch leicht. Dazu tragen wesentlich auch die Holme mit einem Gesamtgewicht von nur 34 g bei. In Verbindung mit der elliptischen Tragflächenform und der Zuspitzung, bzw. Streckung der Tragfläche, ist dies schon mal eine sehr gute Voraussetzung für eine hervorragende Wendigkeit um die Längsachse. Übrigens: die beiden kurzen Außenflächen (Ohren) mit ihrem Sperrholzholm wogen unbespannt 2,0 g und 1,7 g!
Die Störklappen sind aufgrund der zweiteiligen Ausführung der Tragfläche automatisch getrennt. Ich denke, zweiteilige Störklappen sind im R.E.S. mittlerweile "state of the art". Allerdings hätte man sie bei der Eli durchaus noch ein oder gar zwei Rippenfelder weiter nach außen positionieren können. Das würde das Höhenleitwerk noch ein wenig mehr von den Verwirbelungen der ausgefahrenen Klappen entlasten. Jedoch konnte ich beim Landen diesbezüglich nichts Negatives feststellen.
Aufgrund des kurzen Rumpfbootes war dann doch einiges an Ballast in der Rumpfspitze notwendig. Das ist schade, da es den Gewichtsvorteil in den Tragflächen wieder ausgleicht. Hier kritisiere ich aber auf "hohem Niveau". Denn entscheidend könnte dies nur im Wettbewerbseinsatz und dort auch nur in den windstillen, thermiklosen Zeiten des Tages sein, wo es ausschließlich auf das Erreichen bester Ausgangshöhen und geringstes Sinken ankommt.

Flugs gebaut
Der Bauplan ist sehr ausführlich gezeichnet und mit diversen Schnittzeichnungen versehen. Leider ist der Plan fünf Mal quer gefaltet bevor er in der selben Richtung gerollt wurde. Es ist mühsam, ihn wieder glatt zu bekommen. Die immerhin vorhandene Anleitung in englischer Sprache ist knapp gehalten. Sie zeigt aber jeden Bau-Schritt mit Zeichnungen und kurzem Text in der Reihenfolge der Vorgehensweise und lässt dahingehend keine Fragen aufkommen. Nur das Wie ist nicht erklärt, weshalb der Bau der Eli etwas Erfahrung im Holzbau voraussetzt.
Alle Hölzer sind von sehr guter Qualität, das Balsaholz ist sehr leicht. Die Laserschnitte sind exakt, teilweise mit etwas Abbrand, welcher vor dem Zusammenkleben entfernt werden sollte. Die Bauteile lassen sich einfach austrennen. Die Verbindungsstege sind gut gesetzt. Bei gerundeten Teilen, wie zum Beispiel bei der Nasenleiste des Höhenleitwerks. erkennt man, dass darauf geachtet wurde, die Faserrichtung statisch optimal zu platzieren.
Die Tragfläche wird auf dem Bauplan aufgebaut. Endleiste und Rippenenden müssen unterlegt werden. Dazu liegen zwei mit farbiger Folie markierte und in der Länge konisch(!) zugeschliffene, dünne Leistchen bei. Das ist spitzenmäßig vorgearbeitet. Abweichend von der vorgegebenen Reihenfolge habe ich erst die Rippen auf die Holme aufgefädelt und grob positioniert. Erst danach wurde diese Einheit auf den Plan gelegt und ausgerichtet. Passend gelaserte "Rechen" helfen, die Abstände einzuhalten und die Rippen senkrecht auszurichten.
Das Rumpfboot wird "freihändig", also nicht auf dem Bauplan liegend aufgebaut. Die Konstruktion der Sperrholzteile ist so gestaltet, dass nichts falsch zusammengesteckt werden kann und automatisch ein gerader Rumpf entsteht. Außen wird die Gitterkonstruktion dann mit 2-mm-Balsaholz beplankt. Die Rumpfspitze erschien mir etwas weit unten zu liegen. Aufgrund schlechter Erfahrungen habe ich sie von unten etwas hoch geschliffen, um Stecklandungen möglichst zu vermeiden. Bespannt habe ich komplett mit Oralight.
Dank der gut durchdachten, unverschnörkelten Konstruktion und der gut passend gelaserten Bauteile ging der Bau zügig voran und hatte mir wieder mal richtig Spaß gemacht.

Der Schwerpunkt
Mit anfangs rund 60 g Trimmgewicht in der Rumpfspitze und einem Schwerpunkt am vorderen Ende der Spanne der empfohlenen Schwerpunktlage von 75 - 78 mm ging es zum Erststart. Schnell zeigte sich, dass die angegebene Schwerpunktlage sehr konservativ ist. So legte ich den Schwerpunkt in relativ großen Schritten zurück, bis mir erst der Abfangbogen (kaum erkennbar) und vor allem die Performance beim Kreisen gefiel. Wieder zu Hause konnte ich auf der Schwerpunktwaage ablesen: 91 mm! Das Ballastrohr liegt bei 70 mm. Ballast würde also den Schwerpunkt deutlich nach vorne verlagern. Eine solch große Abweichung war nun doch Grund genug für eine Rückfrage beim Konstrukteur. Julius Valastiak schrieb dazu:
"CG 75 - 78 mm ist für normale Piloten gedacht. Das Ballastrohr ist für dieses CG gemacht. Beim Einsatz von Ballast bewegt sich der CG sanft nach vorne, was bei Wind gut ist. [....] In unserem Land fliegen nur die besten Piloten von F3J und F5J mit [weiter] zurückliegendem CG mit der Eli. Die meisten Piloten verwenden die empfohlenen Einstellungen." (Auszug, übersetzt aus dem Englischen)So habe ich zwei Schwerpunktlagen mit 78 mm und 90 mm nochmals verglichen: Bei 78 mm ist ein Trimmballast von 48 g notwendig und bei 90 mm 28 g. Daraus resultieren Fluggewichte von 415 g und 395 g.
Beim 78er Schwerpunkt fliegt die Eli gut. Die hohe Streckung ergibt nicht nur ein super Flugbild ab, sondern auch eine klasse Performance. Sie lässt sich recht dynamisch fliegen und wunderbar kreisen. Beim Ausleiten aus dem Kreis oder nach beschleunigtem Flug zieht sie jedoch deutlich nach oben. Auch der Abfangbogen ist recht ausgeprägt. Mit dem 90er Schwerpunkt ist dieses Verhalten weg. Ein Abfangbogen ist fast nicht zu erkennen. Die Dynamik hat noch etwas zugenommen, das Kreisverhalten ist noch harmonischer und sie lässt sich noch ein wenig langsamer fliegen. Ich gehöre sicher nicht zu den Piloten, die in der Regel mit großer Schwerpunktrücklage fliegen. Aber ein Schwerpunkt im Bereich von 85 bis 90 mm ist bei der Eli sicher nicht verkehrt. Dabei ist sie sehr angenehm zu fliegen, liegt gut am Knüppel und zeigt keine Unarten oder Unruhe. Der Hochstarthaken muss beim Schwerpunkt 78 mm fast ganz zurück, beim 90er reicht der vorgegebene Weg nicht aus und es muss beim Hochstart leicht gezogen werden. Beim Ballastieren bringe ich am Heck wenige Gramm Trimmgewicht an, damit der Schwerpunkt sich höchstens ein, zwei Millimeter nach vorne verlegt. Mehr wäre auch bei Wind nicht zielführend. Vielleicht regle ich das auch mal über eine kleine, gut zugängliche Ballastkammer direkt vor den Servos. Zum Ballastieren habe ich mir drei Sets aus Messingstangen und Alurohren mit 10 mm Durchmesser gefertigt, so habe ich Zuladungsmöglichkeiten mit 45 g oder 80 g oder 112 g.

Ansonsten verläuft der Hochstart ganz easy. Abhängig von der Lage des Hochstarthakens geht sie kerzengerade nach oben oder kann mit dem Seitenruder gut kontrolliert werden, wenn man diesen weiter nach hinten geschoben hat. Die erreichbaren Ausklinkhöhen sind bei Gegenwind sehr gut. Bei Null-Wind erkennt man, dass das Steigen am Seil nicht ganz das Mögliche ausreizt. Die für die Performance so gute höhere Streckung reduziert andererseits den Tragflächeninhalt (die Spannweitenbegrenzung von 2 m im R.E.S.-Reglement limitiert ja eine Richtung). Apropos: Der von mir gemessene Tragflächeninhalt beträgt projiziert 30,6 dm², der des Höhenleitwerks 4,0 dm². Auf der Website von Zeller ist der Gesamtflächeninhalt von 34,7 dm² angegeben. Deshalb habe ich eine demgegenüber höhere Flächenbelastung ermittelt. Die Ruderausschläge fliege ich mit +/- 9 mm auf Höhe und mit +/- 30 mm bei Seite. Seite darf gerne auch noch etwas mehr sein.
Dann galt es noch die Angabe in den technischen Daten auf der Zeller-Website "Fluggewicht (g) ab 410 (empfohlen 450 - 500)" zu überprüfen. Wieso wird auch noch ein deutlich höheres Gewicht empfohlen? Nun, die Eli legt mit höherem Gewicht nochmals deutlich an Dynamik zu. Dabei wird das Sinken - gefühlt - nicht signifikant schlechter. Für die Möglichkeit, Ballast hinzuzufügen, sollte man also auf jeden Fall sorgen. Nicht immer fliegt man am frühen Morgen ohne Thermik oder bei Null-Wind. Dabei ging mir der Gedanke durch den Kopf, ob sie nicht auch für den Hang geeignet wäre? Ihre Gene sprechen dafür.

Alternative Elektro
Die Eli lässt sich aus dem Baukasten heraus alternativ in einer Elektro-Version aufbauen. Einsparungen im Segler, resultierend aus Empfängerakku, Zepsus, Ballast und Rumpfspitze könnten gesamt rund 70 g betragen. Ein Antrieb zum Beispiel mit dem Torcster-Direktantrieb Blue A2225/19-1350 und einem 450er Antriebsakku kommt auf knapp 100 g. Der oft verwendete Hacker A10-7L Getriebe erhöht das Gewicht des Antriebs um weitere 10 g. Nicht alle Antriebskomponenten kommen ganz nach vorne, zudem können die Servos und der Empfänger gegenüber der Segler-Version weiter hinten platziert werden. Das sollte passen und ergibt sicher einen tollen Freizeit-E-Segler. Und: Mit dieser Gewichtbilanz wäre die E-Eli eine der ganz leichten im Elektro-R.E.S.-Wettbewerb.

Für wen?
Unter den R.E.S.-Baukasten-Seglern gehört die Eli auf jeden Fall zu denen, die sich einfach bauen lassen. Die knappe Anleitung setzt allerdings ein wenig Erfahrung im Bauen mit Holz voraus. Fliegerisch überzeugt sie auf ganzer Linie. Der dynamische Flugstil lässt manchmal vergessen, dass es sich um eine Holz-/Rippen-Konstruktion handelt. Der Freizeitpilot hat einen preiswerten Segler mit relativ großem Einsatzspektrum: Vom leichten Thermiksegler bis zum Hangflug - bei nicht allzu viel Wind. Und wenn es denn sein soll, auch mit E-Antrieb. Im Wettbewerb wird sie dank sehr guter Performance ebenfalls gut bestehen, solange man etwas Gegenwind beim Hochstart hat. Auf jeden Fall erscheint mir die Eli ein Top-Kandidat im E-R.E.S., da hier ihr kleiner Schwachpunkt, Hochstart am Seil bei Null-Wind, entfällt.

Eli F3-RES-Kit
Verwendungszweck: Thermikfliegen und R.E.S.-Wettbewerb
Modelltyp: Segelflugmodell
Hersteller/Vertrieb: Julius Valastiak / Zeller Modellbau
Bezug und Info: www.zeller-modellbau.com
UVP: 185,50 €
Lieferumfang: gelaserter Holzbausatz mit CFK-Rohrholmen und Leitwerksträger, sämtliche Kleinteile
Erforderl. Zubehör: Klebstoff, Bespannfolie, Servos, Empfängerakku, Schalter, Empfänger
Bau- u. Betriebsanleitung: Bauplan und Ablaufbeschreibung für den Bau
Aufbau
Rumpf: Holz-Gitterkonstruktion mit CFK-Rohr als Leitwerksträger
Tragfläche: zweiteilige Tragfläche in Rippenbauweise mit CFK-Rohrholm
Leitwerk: Brettleitwerk aus Balsaholz
Technische Daten
Spannweite: 1.973 mm
Länge: 1.195 mm
Spannweite HLW: 450 mm
Flächentiefe an der Wurzel: 190 mm
Flächentiefe außen: elliptisch und spitz zulaufend
Tragflächeninhalt: 30,6 dm²
Flächenbelastung: 12,9 g/dm²
Tragflächenprofil (Herstellerangabe): AG 24 modifiziert
Höhenleitwerksinhalt: 4,0 dm²
Profil des HLW: Brett
Gewicht (Herstellerangabe): ab 410 g (empfohlen 450 - 500 g)
Fluggewicht Testmodell: 395 g
RC-Funktionen und Komponenten
Höhe: Hermtec H60
Seitenruder: Hermtec H60
Störklappen: 2x Hermtec H47
verwendete Mischer: Störklappen --> Höhenruder
Empfänger: Duplex R5 light
Empf.-Akku: GP 400 mAh 4,8V
Schalter: Zepsus nano ohne Spannungsregler

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