Auffällig ist, dass es sich um Nurflügel handelt, obwohl diese in der manntragenden Zunft eher selten sind. Das liegt an der Flexibilität von EPP, welches bei Rümpfen mit Leitwerk oft zu ungenauer EWD (Einstell-Winkel-Differenz = Anstellung des Höhenruders zum Flügel) führt. Darum vermeide ich Höhenleitwerke am EPP-Rumpf.

Die Flugleistungen der Nurflügel sind in den letzten Jahren sehr gestiegen, woran die EPP-Modelle nicht ganz unbeteiligt waren. Es gibt daher keinen zwingenden Grund mehr, auf die ausgezeichneten Flugeigenschaften und das einfache handling von Nurflügeln zu verzichten - auch nicht bei Scale-Modellen.

Nicht jedes Segelflugzeug eignet sich als Vorbild für ein großes EPP-Scale.- Modell ... nicht einmal, wenn es sich um einen Nurflügel handelt. Die Bauweise setzt hier Grenzen, wenn der Aufwand nicht zu stark ansteigen soll. So sind Torsionsbelastungen, wie sie bei gepfeilten Nurflügeln mit hoher Streckung vorkommen (wie zB bei der SB13), in der EPP-Bauweise schwieriger zu beherrschan als mit Schalenflügeln.  Oder extreme Zuspitzungen (vor allem in Verbindung mit Vorpfeilung wie zB bei der Marske Pioneer III), denn da ist die Bauhöhe des Profils am Randbogen zu klein für "ordentliche" Rohrholme ... Stichwort Biege-/Torsionskopplung.  Zudem werden die Re-Zahlen am Außenflügel dann schnell zu gering für gute Flugleistungen. Und so weiter ...

Was ist bei der Auslegung von Scale - Modellen zu beachten?

Vorbildgetreue Modelle sind die Königsklasse im Flugmodellbau: Ein manntragendes Flugzeug wird maßstäblich exakt zum RC-Modell verkleinert. Das hört sich einfach an, ist es aber nicht - eher im Gegenteil. 

• Die Optik des Modells kann man fast immer verbildgetreu herstellen, zumindest was die Form und Geometrie  betrifft. Allerdings setzen Aerodynamik, Fluggewicht, Praxistauglichkeit usw. hier gewisse Grenzen.
• Die Bauweise kann nur in seltenen Fällen ganz genau verkleinert werden, denn die Statik folgt physikalischen Gesetzen ... und diese lassen sich nicht einfach skalieren. Man kann nicht alles um den gleichen Faktor verringern, denn der Maßstab ändert sich in 1. Potenz (also linear), die Flächen in 2. Potenz, Volumen und Gewicht in dritter Potenz, manche Belastungen sogar in 5. Potenz.. Das führt zu unterschiedlichen Materialien und Dimensionierungen von Holmen, Wandstärken, Abständen, ...
• Die Aerodynamik muss sich zwangsläufig ändern, das lässt sich gar nicht verhindern. Es kommt auf das Vorbild und die Größenänderung an, welche Anpassungen am Modell notwendig sind.  Diesen Punkt erläutere ich im Folgenden näher, denn er ist sehr wichtig.

Für Wettbewerbs-Scale-Modelle gelten viele weitere Faktoren wie Dokumentation des Vorbilds, Bauaufwand, exakte Farbtreue, Details des Innenausbaus usw.,  doch diese spielen bei dieser Thematik keine tragende Rolle.

Die Aerodynamik des Scale-Modells

Das manntragende Vorbild ist in seiner Bauweise und Aerodynamik auf seinen typischen Einsatzbereich ausgelegt. Wir Modellflieger versuchen mit unseren Scale-Modellen, dieses im verkleinerten Maßstab zu kopieren. Wenn also das Vorbild eine bestimmte Geschwindigkeit fliegt, sollte das Modell maßstabsgerecht verlangsamt fliegen, sonst sieht es zu schnell aus. Dies führt zwangsläufig zu anderen aerodynamischen Gegebenheiten am Flugmodell.

"Schuld" daran ist die Luftströmung, die um das Profil fließt und so den Auftrieb erzeugt. Ihre Fliessgeschwindigkeit wird mit der Re-Zahl  beschrieben:

Durch die gleichzeitige Verkleinerung und Verlangsamung des Modells sinken die Fluggeschwindigkeit und die Profiltiefe im gleichen Verhältnis >>> die Re-Zahlen des Modellflügels verringern sich im Quadrat der Verkleinerung ... zB bei Maßstab 1:3 sinken sie um das 3² = 9-fache, bei Maßstab 1:10 sogar um das 10² = 100-fache!  

Jedes Profil hat einen Re-Zahl - Bereich, in dem es gut arbeitet. Darum kann es nicht richtig funktionieren, wenn man sein Flugmodell mit dem Original-Profil nachbaut, zumindest bei einem Maßstab von unter 1:3.  Eine Diskssion in RC-Network zu genau diesem Thema zeigt dieses deutlich.

Es geht also darum, ein Profil (oder einen Profilstrak) zu finden, das die Eigenschaften des Originals  besitzt, aber im Re-Zahl-Bereich des Modells arbeitet. Dazu schaut man sich am besten die Polaren der in Frage kommenden Profile an, siehe Grafik rechts. Darauf sieht man das Verhältnis Auftrieb zu Widerstand bei verschiedenen Anstellwinkeln. Jede Kurve steht für eine bestimmte Re-Zahl, die den Bereich des Modells abdecken sollten.

Im Beispiel sieht man, dass das Profil für die kleinen Re-Zahlen (rot, lila) schlechter wird >> es wäre für einen schmalen Außenflügel nicht ideal geeignet, sondern eher für tiefere Innenteile. Aus der  Form der Kurven läßt sich schließen, dass es sich um ein dynamisches Thermik- oder Allround-Profil handelt ... es ist das Wurzelprofil unserer AV36c, der Randbogen ist anders profiliert.

Für die Problematik der kleinen Re-Zahlen am Modell gibt es verschiedene Lösungen:

• Viel schneller fliegen, um die Re-Zahlen zu erhöhen: Bei einem Jet-Modell ginge das, aber bei Segelflugzeugen stimmt das Flugbild dann nicht mehr. 
• Das Modell nur sehr wenig verkleinern: Das führt zu großen, aufwändigen Flugmodellen und hohen Kosten. 
• Besonders geeignete Vorbilder aussuchen. Da landet man dann schnell bei den Segelflug-Klassikern ...
• Das Modell sehr leicht bauen, um weniger Auftrieb zu benötigen. Das ist mit EPP-Modellen besonders gut machbar.
• Die Aerodynamik anpassen: Da die Form gegeben ist, sind die Profile und Auftriebsverteilungen besonders wichtig. Peter Wick hat speziell für unsere EPP-Scales ein paar ausgezeichnete Profile entwickelt.

Die Modelle und konkrete Daten erklären das Konzept der EPP-Scales

Betrachten wir nun die EPP-Fauvel AV36c im Maßstab 1:4:
Ihre vorbildgerechte Fluggeschwindigkeit liegt bei 1/4 des Originals, also bei 5m/s bis 13m/s - und genau in diesem Bereich (8-13m/s) wird die EPP-Fauvel geflogen  >>> das Flugbild wirkt echt und originalgetreu.

Dieses Video des Prototypen zeigt, wie langsam sowas im Flug aussieht  (leider noch ohne angelenkte Seitenruder, darum giert das Modell zu sehr im Kurvenflugt).

Die Mini-Fauvel AV36 im Maßstab 1:6.hätte eine maßstäblich umgerechnete  Fluggeschwindigkeit von ca. 3,5m/s bis 9m/s. 
Real fliegt das Modell mit ca. 8 - 14m/s >>> es ist im Vergleich zum Vorbild flott - das passt noch gut beim Hangflug, doch zB beim kreisen in der Thermik ist ihre Minimal-Geschwindigkeit optisch etwas hoch.

Würden wir das gleiche Modell noch kleiner bauen z.B. im Maßstab 1:10 (die Spannweite wäre dann 1,2m), sollte es auch 10-mal langsamer fliegen als das Vorbild = 2 bis 5m/s. Bei dieser Geschwindigkeit liegen die Re-Zahlen bei unter 15.000 bis max. 80.000 -  da funktioniert kein Profil mehr richtig  >>> das Modell müsste mit mehr als 3-facher Scale-Geschwindigkeit fliegen, was extrem unpassend aussehen würde.

Erkenntnis 1: Je stärker ein Modell verkleinert wird, desto mehr Zugeständnisse muss man an das Flugbild machen >>> der Maßstab 1:6 scheint die unterste, aerodynamisch vertretbare Größe für Scale - Segelflugmodelle zu sein.

EPP-Modelle können nicht beliebig groß werden
Ich wollte eine AV36 in 1:3 mit 4,00m Spannweite aus EPP  bauen. Das Modell hätte ca. 6,5kg gewogen, in den Flügel müssten extrem viele Verstärkungen (zB 19m CfK-Rohr, meist als doppelter Doppel-Holm, rot eingezeichnet) >>> durch die Hebelverhältnisse, Gewicht und Holmanordnung wäre der Flügel fast genauso anfällig wie beim Holz-/GfK- Modell - somit macht eine EPP-Bauweise in dieser Größenordnung keinen Sinn mehr, auch preislich nicht.

Obwohl die AV36c mit 3,25m Spannweite kaum kleiner ist, benötigt sie weniger als 5m CfK-Rohrholme im Flügel. Mein Exemplar hat schon einige Crashs mit Felsen im Landefeld, Bäumen und einem steilen Gegenhang ohne bleibende Schäden überstanden. Es ist vermutlich nicht unkaputtbar (einen Highspeed-Einschlag oder ungebremstes Ablassen aus großer Höhe würde sie vermutlich auch nicht schadlos wegstecken), aber es ist merklich robuster als konventionell gebaute Flugmodelle.

Diese Robustheit wird nicht durch Steifigkeit erreicht (wie zB bei einem CfK-Modell), sondern durch eine definierte Nachgiebigkeit und Elastizität - nur so kann ein Modell wiederholt Belastungen und Schläge absorbieren, ohne zu ermüden. Dass eine gewisse Flügeldurchbiegung auch für das originale Flugbild notwendig ist, ist ebenfalls unbestritten. Darum ist die richtige Wahl der Bauweise und Materialien so extrem wichtig bei großen Modellen.

Natürlich gäbe es Segelflugzeuge, die auch aus EPP im Maßstab 1:3 oder 1:2 nachgebaut werden können -  wie zB die "Minibat" (ab 1979) mit 7,62m Spannweite oder die gleich große EPB1 mit ihren 1,5m Flügeltiefe. Aber solche Flugzeuge sind Exoten, deren Flugleistungen nicht befriedigen können, während eine Fauvel AV36 mit Gleitzahl 30 durchaus mit der Ka6, Lo100 und ähnlichen, mithalten kann.

Unser neuestes Projekt hat die Messlatte noch ewas nach oben verschoben ... die Marske XM1d mit sagenhaften 3,85m Spannweite im Maßstab 1:3,37. Dieses ist nur möglich, weil hier alle Faktoren für ein großes EPP-Modell ideal zusammenkommen und unsere Bauweise durch die Form und Aerodynamik optimal unterstützt wird.

Erkenntnis 2: Der Maßstab 1:3,3 scheint eine mechanisch sinnvolle Obergrenze für leistungsorientierte Segelflugmodelle aus EPP zu sein ... zumindest mit den heutigen Materialien und Bautechniken.

Eine geringe Flächenbelastung ist der wichtigste Faktor, um die Fluggeschwindigkeit eines Flugmodells zu senken. Hier bietet die leichte EPP-Bauweise einen großen Vorteil: Das Gewicht der EPP-Fauvel AV36c ist voll ausgebaut unter 2,7kg bei 92dm² Flügelfläche. Damit liegt sie auf dem Niveau der leichtesten Holzbauten und ca. 30% - 60% unter dem Gewicht der Modelle mit beplankten Flügeln.

Bei einem Elektroantrieb wird der Unterschied noch größer, da beim EPP-Modell der Antrieb kleiner und leichter ausfallen kann >>> dreifache Gewichtsersparnis (leichteres Modell + leichterer Antrieb + weniger Schwerpunktausgleich notwendig bei Druckantrieb).

Um trotz der geringen Flächenbelastung etwas Dynamik und Durchdringungsvermögen zu erzielen, wurden die meisten Profile von Peter Wick speziell für unsere EPP-Scale-Modelle entworfen und haben sich in der Praxis am Hang und in der Thermik bestens bewährt.

Erkenntnis 3: Die EPP-Bauweise kann ihren Gewichtsvorteil bei Scale-Modellen voll ausspielen - sie wiegen weniger, sind aber wesentlich robuster.

Um vorbildgetreu fliegende Modelle zu erhalten, müssen beim verkleinern (zumindest bei kleiner als Maßstab 1:3) einige Parameter angepasst werden. 

Die Abmessungen unserer Scale-Modelle bleiben sehr genau am Vorbild, doch die Bauweise muss zwangsweise abweichend sein, denn es gibt keine manntragenden Flugzeuge aus EPP ... zumindest noch nicht ;-))  Auch die Proflierungen werden für beste Flugleistungen angepasst. Die treffende Bezeichnung dieser Modelle ist damit wohl  EPP-Scale.

Erkenntnis 4: EPP-Modelle können nie 100%  "scale" sein, da zumindest die Bauweise abweichend sein muss. Doch die Form stimmt, darum nennen wir sie "EPP-Scale". 

Noch weiter verbreitet ist im Flugmodellbau ist Klasse der "Semi-Scale-Modelle": Deren Maße, Profile und Matrialien weichen deutlich vom Original ab, das Vorbild muss aber noch gut zu erkennen sein. Das bietet sich vor allem für kleinere Modell-Flugzeuge an, die Gründe sind ja oben schon erläutert. Mehr dazu  ist HIER zu finden.

Das Fazit

EPP-Scale-Modelle sind besonders geeignet für Piloten, die ...

• auf vorbildähnliche und außergewöhnliche Flugmodelle "stehen"
• beim Modellflug echte Entspannung vom Alltag suchen und nicht nur den "Nervenkitzel"
• fast überall fliegen (und landen) möchten ...  täglich, unterwegs zur Hangerkundung oder im Urlaub - auch an widrigen oder überlaufenen Hängen oder bei schwierigen Wetterlagen.
• für Aufsteiger, die dem "Zagi" entwachsen sind und für Experten, die es einfach mal stressfreier angehen wollen.

• das Flugbild und die Flugeigenschaften sind bei richtiger Auslegung und Bau sehr originalgetreu
• einfaches "handling" am Boden und in der Luft, Unempfindlichkeit beim Transport.
• schneller Bauerfolg, nur selten besteht Reparaturbedarf durch robuste Konstruktion
• der finanzielle Einsatz ist meist weit unter dem vergleichbarer Modelle, was zur Entspannung beim Hobby ebenfalls beiträgt ;-)

und ihre Schwächen:

• für manche Modellflieger ist der aufwändige Bau seines Modells bereits die Erfüllung ... solchen Modellbauern geht es damit viel zu schnell
• EPP-Modelle lassen ihrem Erbauer viele Freiheiten bei der Gestaltung und beim Ausbau, man kann und muss sie an eigene Bedürfnisse anpassen.
• ihr Pilot braucht ein gewisses Selbstbewusstsein einigen altmodischen Fliegerkameraden gegenüber - für manche geht EPP und Scale (noch) nicht zusammen.