Multicopter-Antrieb auslegen — Hover-Throttle und Schub-Gewicht

Du hast Frame, Akku und eine Idee von Motor/Prop — aber unsicher, ob der Antrieb wirklich schwebt, Reserven für Wind und Manöver hat und nicht dauernd an der Grenze läuft. Genau das löst eine strukturierte Auslegung: erst Ziel und Gewicht, dann grösstmöglicher Prop, dann Motor-Kv und Zellen — und alles in xcopterCalc prüfen.

Was «gut ausgelegt» konkret bedeutet

Beim Multicopter mit Starrpropellern zählt nicht «möglichst viel Schub auf dem Papier», sondern wie viel Regleröffnung (Throttle) du im Schweben brauchst und wie hoch das Schub-Gewicht-Verhältnis (Thrust-Weight) ausfällt.

In eCalc xcopterCalc-Hilfe gelten grob diese Orientierungswerte für die lineare Regleröffnung im Schweben:

Dazu das Schub-Gewicht:

• ≥ 1,8 — typisch agil, Schweben oft um ≤ 60 % Gas
• 1,2–1,8 — eingeschränkte Wendigkeit
• unter 1,2 — Schweben kaum sinnvoll möglich

Das sind keine Ersatzrechnungen, sondern Zielkorridore. Ob dein Setup sie trifft, zeigt erst die Berechnung mit AUW, Zellen, ESC, Motor und Prop.

Mechanismus in Klartext

Jeder Rotor muss im Schweben genug vertikalen Schub erzeugen, dass die Summe dem All-Up-Weight (AUW) entspricht. Dafür dreht der Prop mit einer bestimmten Drehzahl; der ESC steuert die effektive Motorspannung über PWM. «60 % linear» bedeutet näherungsweise: der Regler ist 60 % der Zeit durchgeschaltet — nicht dasselbe wie eine µs-Anzeige im Flight-Log.

Mehr Scheibenfläche (grösserer Prop) bei gleichem Gewicht steigert die Effizienz und senkt typischerweise den Schwebe-Strom und die nötige Regleröffnung. Deshalb gilt in eCalc die Reihenfolge: erst Frame-Grösse, dann grösstmöglicher Prop, danach Kv-Bereich (Prop-KV-Wizard) und Motorwahl. Details: Propeller zur Frame-Grösse und Kv vs. Propellerdurchmesser.

Faustregeln — immer nachrechnen

1. AUW realistisch schätzen (Frame, Antrieb, Akku, Kamera/Gimbal).
2. Grössten Prop mit ausreichend Tip-Clearance wählen.
3. Hover-Ziel je Mission (Tabelle oben) setzen.
4. Spezifischen Schub im Schweben ansehen: ≥ 6 g/W gilt in eCalc als guter Bereich; unter 4 g/W ist unbrauchbar ineffizient.
5. Peak-Strom und geschätzte Motortemperatur prüfen — siehe Setup zu knapp und Motor überhitzt.
6. Flugzeit über genutzte Kapazität planen — Flugzeit & LiPo.

Beispiel: 5”-FPV-Quad (Explorer, nicht Race)

Annahmen:

• Flat Quad, Frame ~230 mm (Motor-zu-Motor)
• AUW ca. 650 g inkl. GoPro-Klasse / DJI O3-ähnlich
• Akku 4S 1600 mAh, max. Entladung in der Rechnung 80 % (Rest ≥ 10 % nach Flug)
• Props 6×3 (Pitch/Durchmesser unter 2/3)
• Motoren in der ~1800–2000 Kv-Klasse auf 4S (genauen Typ aus der eCalc-Datenbank wählen)
• Flugplatz ~500 m ü. M., ~20 °C
• xcopterCalc Beispiel-Rechnung

Was du in xcopterCalc prüfen willst:

• Hover-Throttle (linear) eher unter 50 % für Explorer-Feeling
• Schub-Gewicht mit klar über 1,8
• Spezifischer Schub 4.97g//W nicht im roten Bereich
• Peak-Werte und Temperatur nicht dauerhaft im kritischen Band

Zahlen ändern sich mit exaktem Motor/Prop — deshalb die Schritte unten 1:1 nachbauen.

So reproduzierst du es in xcopterCalc

1. Öffne xcopterCalc.
2. Gewicht: AUW 650 g (oder «ohne Antrieb» + Komponenten, wenn du Bauteile wählst).
3. Rotoren: 4, Anordnung flach, Frame 230 mm.
4. Umgebung: Höhe und Temperatur deines Platzes.
5. Akku: 4S, 1600 mAh (Typ aus Liste oder Custom pro Zelle), max. Entladung z. B. 80 %.
6. ESC passend wählen (mit Reserve, siehe Hilfe: Kühlung/Teillast).
7. Prop 6” und Pitch eintragen — grösstmöglicher sinnvoller Prop für den Frame.
8. Prop-KV-Wizard nutzen, Kv-Band lesen, Motor aus der Datenbank wählen.
9. [berechnen] — Hover-Throttle, Schub-Gewicht, Temperatur, Ströme lesen.
10. Iterieren: Prop, Kv oder Zellen anpassen, bis die Zielkorridore passen.

Hinweis: Mitglieder können Setups über den Share-Button als parametrisierten Link speichern. Für öffentliche Artikel verwenden wir bewusst keine erfundenen Query-Parameter — bitte Werte manuell setzen.

FAQ

Reicht ein hohes Schub-Gewicht allein?
Nein. Extreme Race-Setups können hohes T/W haben und trotzdem ineffizient schweben oder heiss werden. Immer Hover-Throttle, spezifischen Schub und Temperatur mitlesen.

Linear oder log Throttle?
eCalc zeigt beide. Die Empfehlungen in der Hilfe beziehen sich auf die lineare Regleröffnung. Nicht mit Log-PWM oder Stick-Feeling verwechseln.

Warum «erst Prop, dann Motor»?
Die Frame-Grösse begrenzt den Durchmesser. Effizienz folgt stark der Rotorfläche. Kv und Zellen müssen zum gewählten Prop passen — nicht umgekehrt aus dem Bauch.