Pitch, Roll, Yaw & Co

Es gibt es ein paar Vokabeln, um ein besseres Verständnis für die Bewegungen in der Luft besser zu erklären. Wer aus dem CAD,CNC oder 3D-Druckbereich kommt wird sich sofort heimisch fühlen, denn es ist grundlegend eine Bewegung in einem Koordinatensystem auf der XYZ-Achse. Ich vergleiche mal, wie sich das in der Stabilität zwischen Drohne und Tragflächenflieger äußert.

Pitch / Nicken / Y

Das Nicken ist die Bewegung über die Querachse. Die Stickbewegung ähnelt dem bekannten ziehen des Steuerknüppels zum Körper für einen Steigflug und entgegen dem Körper für einen Sinkflug. So ist es auch im ACRO-Modus auf dem Transmitter bei Mode2 mit dem rechten Stick, wenn man ihn nach oben oder unten zieht:

Bewegung um die Querachse

Primär wird mit dieser Bewegung die Kontrolle der Flughöhe realisiert. Sollte aber ein Luftfahrzeug beispielsweise in einer halben Rolle sein, wird durch das Nicken eine schärfere Richtungsänderung realisiert als durch das Gieren. Bei einem Multirotorcopter ist das allerdings zu vernachlässigen, da die Bewegungsänderung nicht durch Quer- oder Höhenruder, sondern über Steuerung der Motordrehzahlen eingeleitet wird.

Lift & Fall / Steigen & Sinken / Y

Hubschrauber, Drohnen, Copter oder Väter zweier Kinder sind in der Lage auch stationär an Höhe zu gewinnen, da sie nicht auf den Auftrieb starrer Flügel in Anstellwinkeln angewiesen sind.

Bei dem Drohnenbeispiel lässt sich diese Bewegung im Level- und 3D-Modus realisieren.

Roll / Rollen / X

Bei Flugzeugen ist das Seitenruder immer am Ende der Flügelspitze, um dort durch einen höchstmöglichen Widerstand in eine Rollbewegung einzusetzen (Längsachse). Der Steuerknüppel wird in dem Fall, wie im Mode 2 der rechte Stick, durch ein Ziehen nach rechts oder links betätigt.

Die Tragflächenflieger realisieren so auch einfach einen Sinkflug mit Richtungsänderung, da der Fliehkraft nichts entgegenwirkt. Im Luftverkehr ist es üblich ein Kurvenflug mit bis zu 30° Rollen einzuleiten und die Fliehkraft mit Hilfe des Seitenruders (Gieren) zu kompensieren.

Yaw / Gieren / Z

In jedem Weltraumsimulator meiner Meinung wichtiger als jede Rollachse zur Navigation. Mit Gravitation sieht das schon anders aus. Gegiert wird mit zusätzlichen Pedalen oder eines Verdrehen des Steuerknüppels. Im Mode2 wird über den linken Stick horizontal gesteuert.

Ich liebe es ja Ideen in vielsagende Bilder zu verwandeln, aber diese GIF’s zu bauen ist Terror. Einzelbild für Einzelbild sind handgestaltet und kosteten locker 140% iPad Akku.

Throttle / Schub

Leider finden wir bei einem Copter keine Schubdüse. Die Propeller zeigen nach oben, statt nach vorn und Tragflächen sind nicht vorhanden. Vorteil? Jede komplexe Bewegung in allen Achsen ist realisierbar. So ist die normale Schubgewinnung über das Nicken oder Rollen durch einen minimalen Anstellwinkel möglich. Nachteil? Der Copter fällt wie ein Stein auf den Boden und ist schwer kontrollierbar bei Ausfall von Rotoren.

Beim FPV wird die Kamera zur Übertragung auf die Videobrille in einen Anstellwinkel montiert. Auf dem Video sollten größtenteils nur Wolken zu sehen sein. Wenn der Copter abgehoben ist und das Videobild mittels nicken auf den Horizont gesteuert wird, entsteht automatisch eine Beschleunigung. Ich geh später nochmal auf die Wirkung zwischen dem Anstellwinkel der Kamera und die Verbindung zur Leistung der Motoren ein, wenn es die Praxis hergibt.

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