Propeller

Der Propeller ist ein Schlüsselbauteil jeder Drohne und beeinflusst Leistung, Steuerbarkeit, Effizienz und Flugcharakter maßgeblich. Rahmen und Motoren werden meist passend zum Prop gewählt — insbesondere nach Durchmesser, Steigung und Blattzahl. Diese drei Kernparameter lassen sich in der Regel direkt aus der Bezeichnung ablesen.

Die Bezeichnungen variieren je Hersteller — Gemfan nutzt z. B. 5046 oder 51477; die ersten zwei Ziffern sind der Durchmesser in Zoll (5″), die restlichen die Steigung (4,6″ bzw. 4,77″). HQProp verwendet 5×4.3×3, also Durchmesser × Steigung × Blattzahl. Das Präfix T steht für die Befestigung mit zwei M2-Schrauben (T-Mount). Da das Thema komplex ist, erklärt dieses Tutorial die wichtigsten Prinzipien vereinfacht.

Ein Propeller funktioniert ähnlich wie eine Flugzeugtragfläche. Beim Flugzeug entsteht Auftrieb durch die Strömung um den Flügel bei Vorwärtsbewegung; beim Propeller erzeugt die Rotation die Strömung. Ein größerer Durchmesser entspricht einer längeren „Tragfläche“ mit mehr Auftrieb. Höhere Steigung bedeutet größeren Anstellwinkel (stärker geneigte Blätter) und damit mehr Schub. Höhere Drehzahl erhöht die Umströmung der Blätter und somit den Gesamtschub. Da die Umfangsgeschwindigkeit zu den Blattspitzen hin steigt, ändert sich das Blattprofil vom Nabenbereich bis zur Spitze.

Prop-Größe (Durchmesser)

Die Größe gibt den Durchmesser an. Ab 2″ wird in Zoll angegeben, bei den kleinsten Tinywhoops in Millimetern (z. B. 31 mm = 1,2″, 40 mm = 1,6″, 45 mm = 1,8″). Größere Props bieten allgemein mehr auftriebswirksame Fläche. Für den gleichen Schub benötigen sie weniger Drehzahl als kleinere. Allerdings haben sie ein höheres Trägheitsmoment, reagieren langsamer und verlangen stärkere Motoren.

Faustregel: Große, langsam drehende Props sind effizienter, kleine, hochdrehende Props liefern bessere Dynamik und Beschleunigung. Daher nutzen Racing- und Freestyle-Quads eher kleinere Props (z. B. 5″) mit hoher Drehzahl, während Long-Range-Builds größere Props (z. B. 7″) für effizienten, stabilen Flug bevorzugen.

Propellersteigung (Pitch)

Die Steigung beschreibt, wie viele Zoll sich der Prop theoretisch pro Umdrehung vorwärts bewegen würde, würde er sich durch ein festes Medium schrauben. Ein 5046 hat also 5″ Durchmesser und 4,6″ Steigung. Ein höherer Pitch bedeutet steilere Blätter und einen größeren Anstellwinkel. Das erzeugt (bis zu einem gewissen Punkt) mehr Auftrieb/Schub, kostet aber Effizienz und verschlechtert die Low-Throttle-Dynamik (z. B. im Schwebeflug).

Im Vorwärtsflug wirkt zusätzlich zur Rotationsströmung die Anströmung durch die Fluggeschwindigkeit; der effektive Anströmwinkel ändert sich. Großluftfahrt nutzt daher Verstellpropeller. Bei FPV-Drohnen ist die Steigung fix, daher wählt man sie nach dem typischen Flugstil. Hohe Steigung für schnelle Flüge und Racing (höhere Endgeschwindigkeit), niedrige Steigung für bessere Kontrolle bei niedriger Geschwindigkeit — ideal für Freestyle und Cinematic.

Blattzahl

Die Blattzahl bestimmt die Gesamt-Fläche (Anzahl „Tragflächen“) und damit das Potenzial an Schub. Mehr Blätter ermöglichen mehr statischen Schub, erhöhen jedoch Widerstand und Motorlast.

Zweiblatt-Props sind am effizientesten, verbrauchen wenig, besitzen geringes Trägheitsmoment und erlauben sehr hohe Drehzahlen. Sie liefern weniger statischen Schub und neigen eher zu Vibrationen. Ideal für Long-Range, leichte Toothpicks und Speed-Builds, wo Effizienz und schnelle Reaktion wichtig sind.

Dreiblatt-Props sind die Allround-Wahl mit gutem Kompromiss aus Schub, Effizienz und Stabilität — deshalb im FPV-Bereich am weitesten verbreitet und Standard bei Freestyle- wie Racing-Quads.

Vierblätter und mehr liefern hohen statischen Schub schon bei niedriger Drehzahl — gut für langsame, stabile Flüge. Sie sind jedoch weniger effizient und haben eine niedrigere Höchstgeschwindigkeit. Häufig bei schweren Cinewhoops, wo maximaler Schub gefragt ist.

Prop-Materialien

Das Material prägt die Eigenschaften stark. Am häufigsten Polypropylen (PP) — zäh, flexibel, stoßdämpfend und brucharm; daher das Standardmaterial für FPV-Props. Für größere/schwerere Drohnen, bei denen PP zu weich wäre, nutzt man Kohlefaser-verstärktes Nylon (Carbon-Nylon): steifer und besser für hohe Lasten geeignet, typisch ab 7″ und bei Cine-Liftern. Voll-Carbon-Props kommen bei professionellen/industriellen Drohnen zum Einsatz — leicht, steif, effizient und präzise, jedoch spröde und bei Kontakt potenziell gefährlich, daher im Hobby-FPV selten.

Weitere Eigenschaften

Beachten Sie auch Prop-Gewicht und Blattbreite. Leichtere Props reagieren schneller, sind aber anfälliger für Verformung/Schäden. Breitere Blätter erhöhen die Fläche und den Schub auf Kosten höherer Motorlast (ähnliche Abwägung wie bei der Blattzahl).

Nicht zuletzt muss die Prop-Befestigung zu Ihrem Motor passen. Die Montagearten wurden im Motor-Kapitel erläutert.

Die Prop-Wahl ist stets ein Kompromiss aus Geschwindigkeit, Schub, Effizienz und Steuerbarkeit. Experimentieren lohnt — selbst gleich große Props verschiedener Marken fühlen sich spürbar unterschiedlich an.