unmögliches wird wahr?

[Daniel Jetschin]

schaut euch des teil an,wer hat eine erklärung dafür?
http://www.nadc.cz/
ich habe nur eine,und zwar:das ist blödschnack und geht nich..

[UlrichB]

Hi,

Erklärung wofür? Für den fehlenden HeRo?

Mal einen Blick in das Patent zu werfen wäre sicherlich Interessant, aber wenn man da ein wenig rumklickt findet man auch mal das Wörtchen NOTAR ... und das kennt man dann ja wieder.
Aber so wirklich klar, wie die das anstellen, wird es in der Tat nicht... aber was soll da Blödschnack sein??

[Markus Fiehn]

Hi!

Ich denke schon, dass das geht. So, wie ich das sehe benutzen die die Höhenflosse als Luftaustritt für den Notar. Und warum solltre das nicht funktionieren?

[freshking16]

Ich glaube der hat hinten am Heck ein Gebläse das als Ersatz zum HeRo dient!

Gruß

Bastian K. 8)

[Daniel Jetschin]

wo ist da ein austritt? das würde es natürlich erklären.muss mal genauer kuggn...also ich habe keinerlei technische hinweise dort gesehen.nur die art des antriebes,und das KEINE helfenden sachen wie NOTAR;FENESTRON gebraucht werden.

[bbroehl]

hi,
kann es sein das ein ähnlich aerodynamisches prinzip verwendet wird,
wie bei den hubschraubern mit 2 rotoren ?

[UlrichB]

Hi,

kann es sein das ein ähnlich aerodynamisches prinzip verwendet wird,

Nein! Weil dem kein aerodynamisches Prinzip zugrundeliegt, sondern durch die sich gegenläufig drehenden Rotoren das jeweilige Antriebs-Drehmoment ausgeglichen und damit aufgehoben wird.

nur die art des antriebes,und das KEINE helfenden sachen wie NOTAR;FENESTRON gebraucht werden

doch ... in der Gallery steht mal das Wort NOTAR, aber sie vermeiden irgendwie ganz geschickt das Heck zu zeigen ...
und in ihrem Projektüberblick schreiben sie was dazu ...

http://www.nadc.cz/bongo/about.php

aber gibt es da nicht schon ein Patent von MD drauf ... ?

Gruß Uli

[bbroehl]

hmm ok..
bei dem video erkennt man deutlich, das der heli nicht nur an den kufen sondern
auch am heck befestigt ist...

[UlrichB]

bei dem video erkennt man deutlich, das der heli nicht nur an den kufen sondern
das ist aber nichts unübliches und dient nur dazu, daß der Heli nicht macht, was er will ... man kann da auch sehr gut sehen, daß die Seile am Heck ihn nur daran hindern, nach vorne wegzufliegen und nicht die Drehung um die Hochachse verhindern...

Gruß uli

[bbroehl]

tja eine andere idee wie das verhindert wird ?

[UlrichB]

hi,

wie weiter oben schon steht ... per NOTAR, einem Gebläse im Heckausleger, damit fällt der Heckrotor weg, aber das steht auch bei denen auf der homepage, wenn man ein wenig rumstöbert, habe den link weiter oben schon mal eingefügt.

Aber wirklich viel steht da auch nicht ...

Gruß Uli

[Martin Achter]

Servus Leute!

Ich vermute mal ganz stark, daß die Ingenieure ein Kreiselsteuerungssystem für den Momentausgleich eingebaut haben. Dieses System wurde bis jetzt nur in Satelliten verwendet, um sie um ihre eigenen Achsen zu drehen, ohne anfällige Manövrierraketen zünden zu müssen. Das Prinzip ist simpel: Im Sateliten sind drei Elektromotoren eingebaut (für jede Raumachse einen), die eine Masse antreiben (vermutlich ein schweres Gewicht). Beschleunigt der Motor, so wird der Satelit (3. Newton'sches Gesetz) in die Gegenrichtung gedreht. Bremst der Motor das Gewicht wieder ab, dreht sich der Satelit in die andere Richtung. Zu beachten ist dabei, daß nicht die Drehgeschwindigkeit des Kreisels ausschlaggebend ist, sondern seine positive, bzw. negative Beschleunigung. Damit muß die Masse des Kreisels gar nicht einmal so hoch sein, wenn die Beschleunigungskraft entsprechend groß ist.

Die Beschleunigungskraft gleicht also das Drehmoment (ein Moment ist ja auch nur eine Kraft, die auf eine Welle wirkt) vom Hauptrotor aus. Ein weiterer Vorteil bei diesem System dürfte auch sein, daß der Drehmomentausgleich wesentlich schneller erfolgen dürfte, als bei einem mechanischem System, da ja nur der Strom für den E-Motor gesteuert werden muß!

[UlrichB]

Hi Martin,

hört sich ja ganz spannend an ... aber wozu brauche ich dann noch einen Heckausleger?
Der hat ja seine einzige Berechtigung darin, mit einem relativ großen Hebelarm und dann nur noch wenig notweniger Kraft das Rotormoment auszugleichen...

Dann würde der Heli doch sinnvollerweise eher wie das Fliewatüt aussehen ... aber jetzt habe ich endlich begriffen, wie das Teil funktioniert! Habe mich das schon jahrelang gefragt.... :rolleyes:

Und das Kreiselsteuersystem kann man wunderbar auf einem drehstuhl ausprobieren... und ich denke mal, die Lagesteuerung in Rechts- oder Linksrichtung erfolgt einfach nur durch anlaufen des E-Motors in die entgegengesetze Richtung der gewünschten Drehrichtung des Satelliten... und nicht über eine angetriebene Schwungmasse, bzw, die Schwungmasse ist der Satellit selber, da da ja Gewicht alles ist... aber ich kann mich da auch gut täuschen, man lernt ja nie aus :)

nehme das zurück ... habe gerade was im internet gefunden ... aber das ist was neues, von studenten entwickelt und nicht der standard....


Gruß Uli

[Daniel Jetschin]

also da steht nur das das ding"cocomo"heisst,aber sonst habe ich nix gefunden.

[Roland Fiedler]

also das mit einem Kreiselsystem hab ich auch erst vermutet.
Aber ich denke mit einem Kreisel kann man nur einen Impuls und kein permanentes Drehmoment erzeugen, oder ?

Bei dem Heli haben die, glaube ich, eine Kombination aus Notar und seitlich abgelenktem Rotorstrahl genutzt. Das linke "Höhenleitwerk" ist sicherlich nicht nur zufällig so ähnlich wie eine Turbinenschaufel geformt.

Was meint Ihr?

[UlrichB]

hi roland,

also, wenn man mit einem Kreisel kein permanentes Drehmoment erzeugen könnte, dann bräuchten wir doch auch kein Heckrotor, oder?
solange der Kreisel angetrieben wird, gibt es auch das gegenläufige Drehmoment...

mit der Kombination könntest du recht haben....

Gruß Uli

[pchubi]

Hallo,
ich bin vor einiger Zeit auch schon mal über diese Site gestolpert und mir das Bongo-Video (http://www.nadc.cz/bongo/video.php) angeschaut. Wenn ich mir das Geräusch anhöre, meine ich das typische NOTAR-Rauschen zu hören. (Könnte natürlich auch von der starken Audio-Kompression kommen) Für mich gibt's auch keine andere Erklärung.

[Daniel Jetschin]

und nochwas:NOTAR heisst ja nur NO Tail Rotor .damit muss nicht nur das MD system gemeint sein,bedeutet nur das ein anderes system als normaler heckrotor benutzt wird.wieso bilden die denn dann das heck nicht mit ab?

[Martin Achter]

@ Uli:

hört sich ja ganz spannend an ... aber wozu brauche ich dann noch einen Heckausleger?


Um die Flugstabilität beim Vorwärtsflug zu gewährleisten.

Und ich vermute mal, daß die Heckflügel deshalb so komisch geformt sind, damit der Rollbewegung bei hohen Geschwindigkeiten (Fahrtwind + nach vorne eilendes Rotorblatt + nach hinten einlendes Rotorblatt = einseitiger Auftrieb => Rollbewegung ;) ) entgegen gewirkt wird. Die Kiste hat ja immerhin eine höchst beachtliche Höchstgeschwindigkeit von 280 km/h!!!

[pchubi]

Und ich dachte immer, die einseitige Anströmung bewirkt das uns Modell-Heli-Piloten allseits bekannte Aufbäumen...

Siehe diese Diskussion (http://www.rc-heli.net/forum/index.php?act=ST&f=40&t=18570).

[Michel Decker]

Martin hat recht

Notar heißt nur no tail rotor. Ich hab den text mal übersetzt und da steht nur wortwörtlich das der Heckrotor ein gesetzlich gesichertes patentiertes System für vollständige Entschädigung der Kraftwirkung ist und das nennen die COCOMO. Da steht nix von einem Gebläse wie z.b. bei MD

[Daniel Jetschin]

es wird wohl immer ein rätsel bleiben....
evtl. mit ionenstrahlantrieb oder antigravitation? :tongue: :D

[Martin Achter]

@ Stefan:

Da hast Du schon recht mit dem Aufbäumen! Je schneller der Heli fliegt desto extremer wird dieser Effekt. Gerade Tragschrauber nutzen diesen Effekt. D.h. das Fluggerät wird durch einen Propeller angetrieben und durch einen nicht angetriebenen Rotor in der Luft gehalten. Der Fahrtwind dreht sozusagen den Rotor. Wenn man da genau hinsieht, erkennt man, daß die Rotorwelle leicht nach hinten gekippt ist. Der Rotor wird also hinterhergezogen. (Tragschrauber könne deshalb auch nicht schweben!).

Allerdings gibt es da noch einen zweiten Effekt bei viel Fahrtwind:

Es gibt immer mindestens ein Rotorblatt, welches in Fahrtrichtung bewegt, also mehr Auftrieb erzeugt, und ein Rotorblatt, daß weniger Auftrieb erzeugt, da es sich gegen die Fahrtrichting (also mit dem Wind) bewegt. Ein Rechtsdreher z.B. rollt also eher nach rechts... Der Effekt wird umso stärker, je mehr Blätter der Rotorkopf hat!

[pchubi]

Hallo Martin,

wenn Du bei Deinem Rechtsdreher ziehst (Nase hoch) wird zyklisch auf der linken Rotorhälfte mehr Blatt-Anstellwinkel eingesteuert, links also mehr Auftrieb erzeugt. Die Rotorscheibe, welche einen starren Rotationskörper, also einen Kreisel (mit einigen Besonderheiten) darstellt, weicht um 90° in Drehrichtung versetzt aus, der Hubi nimmt die Nase hoch.

Wieso sollte es einen Unterschied machen, ob der vermehrte Auftrieb durch zyklisch Pitch oder durch größere Anströmgeschwindigkeit verursacht wird?

[Atomic Chicken]

Hallo zusammen,

also ich meine auf dem Video erkennen zu können, daß ein Abgasrohr auf der sichtbaren Seite des Hubis im Bereich des Antriebs austritt und nach vorne zeigt. Das wäre dann ein prinzip, daß ich schon in Papa Schlüters Buch gesehen habe, nur war es dort ein Propeller.

Gruß

Lamoral

[Hermann Schellenhuber]

Allerdings gibt es da noch einen zweiten Effekt bei viel Fahrtwind:

Es gibt immer mindestens ein Rotorblatt, welches in Fahrtrichtung bewegt, also mehr Auftrieb erzeugt, und ein Rotorblatt, daß weniger Auftrieb erzeugt, da es sich gegen die Fahrtrichting (also mit dem Wind) bewegt. Ein Rechtsdreher z.B. rollt also eher nach rechts... Der Effekt wird umso stärker, je mehr Blätter der Rotorkopf hat!
Hallo Martin,

mit deiner Theorie liegst du sicher daneben. Ob der Heli nun in eine Richtung besser rollt als in die andere, liegt an der Position des Heckrotors. Die bessere Anströmung des vorlaufenden Blattes bewirkt ein Aufbäumen des Helis, da es wie ein Nickinput wirkt (das ist der "Schmäh" mit den 90°).

Zum Heli denke ich, daß der Abgasstrahl der Turbine zum Drehmomentausgleich benutzt wird. Nur den Austritt kann man leider nicht erkennen.

Schöne Grüße,
Hermann

[Atomic Chicken]

Wie ich schon sagte, Hermann,

den kann man erkennen! Der Kommt im Bereich der Turbinen seitlich raus!

Grüße

Lamoral

[pchubi]

Dann kanns das auch nicht sein, denn an der Stelle fehlt ihm der notwendige Hebelarm.

[pikay]

Zum wunderbaren Heli ...
Der Drehmomentausgleich nur per Abgasstrahl reicht -noch dazu so nahe an der Rotorwelle- sicher nicht aus ... da muß schon noch "hinten" was zusätzliches passieren. Schaut euch die Enden der Flossen mal ganz genau an ... da sind Austrittsöffnungen zu erkennen (bei einigen Fotos retuschiert...)

Nachtrag: Genau, pchubi, mein ich auch ...

@Martin, Herrmann
Leute, Leute bringt bitte nicht Kreiselkräfte und Auftrieb durcheinander ...
Das ein Heli beim Vorwärtsflug zum Rollen neigt, liegt ausschließlich am stärkerem AUFTRIEB der am vorlaufenden Blatt (bzw. Blättern) wirkt (ohne Gegensteuern od. -trimmen). Der Auftrieb wirkt unmittelbar! Das bevorzugte Rollen zu einer bestimmten Seite hängt damit übrigens direkt zusammen ... warum wohl? Der Heckrotor ists jedenfalls nicht ...

Die Aufbäumtendenz hängt ebenfalls mit -erhöhtem- Auftrieb an der Vorderseite der Rotorfläche zusammen.

Auch haben mehr Blätter keinen Einfluß auf stärkere Rolltendenz, eher das Gegenteil, da mit mehr Blättern (meist) auch weniger Anstellwinkel benötigt wird und damit die Auftriebsdifferenz(en) auch weniger werden.

Zumindest mal so ganz grob erklärt. Detailiertes würde den Rahmen hier sprengen ...

Servus.
Peter

[Hermann Schellenhuber]

Hallo Peter,

das hier habe ich mal auf der Page des Heliclub-Hamburg gefunden:

Originaltext:

Drehrichtung der Rolle

Jeder der schon mal eine Rolle geflogen hat wird feststellen das es zu einer Seite leichter und besser geht. Warum eigentlich und zu welcher Seite? Die vielfach vernommenen Antwort auf die Frage ist die Drehrichtung des Rotors bestimmt die Rolle. Diese Antwort ist aber nicht vollständig richtig. Korrekterweise ist die Drehrichtung unterstützend bei der Rolle. Als Theorie für die Behauptung wird die Wirkung des vorlaufenden Blattes genannt.
Beispiel:
Ein rechtsdrehendes System fliegt geradeaus. Jetzt hat logischerweise das nach vorne drehende Blatt die größte Wirkung unterstützt durch den entgegenkommenden Fahrtwind. In diesem Fall also das von oben gesehene Blatt in der 9 Uhr Stellung. Das gegenüber liegende Blatt (15 Uhr) hat weniger Auftrieb. Der so erzeugte Drall soll die Rolle unterstützen. Doch halt, es wurde etwas vergessen. Die Kreiselpräzession wurde in diesem Beispiel vergessen. Wirkung und Ursache sind bei einem Rotorsystem wie wir es benutzen nicht an dem selben Ort. Es läuft um annähern 90° versetzt ab. Das ist der Grund weshalb diese Theorie nicht haltbar ist. Der Grund weshalb ein Modellheli in eine Richtung besser rollt ist der Heckrotor. Er entscheidet über die vorzugsweise Rollrichtung.
Beispiel:
Rechtsdrehendes System, Heckrotor rechts. Dieses System dreht rechte Rollen wie an der Schnur während die linke leichter die Neigung zu einem Korkenzieher besitzt. Die Erklärung ist relativ simpel. Bei der rechten Rolle dreht der Heli um den Heckrotor. Übertriebenerweise könnte man meinen, der Hubi dreht sich in der Längsachse um die Mitte des Heckrotors. Für ein gutes Kreiselsystem eine leichte Arbeit. Ganz anders sieht es in der linken Rolle aus. Hier muss das Heck eine komplette Kreisbahn abfahren. Übertriebenerweise müssen wir den Heckrotor um die Längsachse einmal komplett rumdrehen. Diese Kreisbahn ist auch für ein gutes Kreiselsystem echte Arbeit. Da fast jeder Kreisel an seine Leistungsgrenze stößt wird die Rolle zu dieser Seite tendenziell zu einem Korkenzieher. Was sollte man daher beachten? Wenn es nicht darauf ankommt die Rolle in Vorzugsrichtung drehen lassen. Und diese Richtung gibt die Seite des Heckrotors vor, egal wie die Drehrichtung des Hauptrotors auch ist. Sollte bisher immer in die falsche Richtung gerollt worden sein keine Angst. Die ungewöhnliche Perspektive der neuen Rollrichtung ist schnell vergessen wenn man merkt das es leichter ist.

Bitte beachten:
Dieser Tipp ist wohlwissend physikalisch oberflächlich und unter Vernachlässigung genauester Erklärungen entstanden. Er hat auch nicht denZweck zu beweisen, sondern einfach, verständlich zu erklären.Die immer wieder auftretenden Kritiker bitten wir vor allzuschneller Aburteilung um einen neutralen, ehrlichen Selbstversuch.

Originaltext ENDE;

Schöne Grüße,
Hermann

[pchubi]

... Das ein Heli beim Vorwärtsflug zum Rollen neigt, liegt ausschließlich am stärkerem AUFTRIEB der am vorlaufenden Blatt (bzw. Blättern) wirkt (ohne Gegensteuern od. -trimmen). Der Auftrieb wirkt unmittelbar! Das bevorzugte Rollen zu einer bestimmten Seite hängt damit übrigens direkt zusammen ... warum wohl? Der Heckrotor ists jedenfalls nicht ...

Die Aufbäumtendenz hängt ebenfalls mit -erhöhtem- Auftrieb an der Vorderseite der Rotorfläche zusammen ...
Aha, dann frage ich nochmal: "Wieso sollte es einen Unterschied machen, ob der vermehrte Auftrieb durch zyklisch Pitch oder durch größere Anströmgeschwindigkeit verursacht wird?"

Das mußt Du uns jetzt schon genauer erklären. Das war ja auch die frage in dieser Diskussion (http://www.rc-heli.net/forum/index.php?act=ST&f=40&t=18570)!

Wohlgemerkt: Fakt ist, daß Du, um die Heli-Nase zu heben, beim Rechtsdreher links mehr Auftrieb durch zyklisch Pitch erzeugen mußt. Ich bin sehr gespannt auf Deine Ausführungen.

[pchubi]

Hallo Hermann,
ich kannte den Text, muß aber ehrlich sagen, daß ich weder damals, noch jetzt die Passage mit dem Drehen des Heckrotors um den Heli oder des Helis um den HeRo nachvollziehen kann.

IMHO kommt die Rolltendenz im Vorwärtsflug durch einen ganz anderen Effekt zustande...
Aber warten wir erstmal ab, wie pikay das erklärt ;)

[pikay]

Jaja das habe ich mir schon gedacht, dass ich sooo leicht nicht davon komme. ;)

Stefan:
Aha, dann frage ich nochmal: "Wieso sollte es einen Unterschied machen, ob der vermehrte Auftrieb durch zyklisch Pitch oder durch größere Anströmgeschwindigkeit verursacht wird?"
Ich sehe da auch keinen gravierenden Unterschied ... wie war der Zusammenhang der Fragestellung?
(Hab ich, glaub ich, völlig überlesen)

Stefan:
Das mußt Du uns jetzt schon genauer erklären. Das war ja auch die frage in dieser Diskussion!
In der anderen Diskussion habe ich auch ein PDF-File "angeboten" da steht alles wichtige drin. Hat es jemand gelesen? ;)

Stefan:
Wohlgemerkt: Fakt ist, daß Du, um die Heli-Nase zu heben, beim Rechtsdreher links mehr Auftrieb durch zyklisch Pitch erzeugen mußt. Ich bin sehr gespannt auf Deine Ausführungen.
Ist ja richtig. Sag ich auch nix dagegen.
(nicht ganz ernst gemeinte) Gegenfrage: Warum bricht ein schwebender Heli bei einer seitlichen Wind-Böe nicht nach vorn oder hinten aus, sondern eben seitlich? Laut Kreiseltheorie sollte der doch ...???

Stefan:
Habe gerade Dein Posting gelesen. Rolltendenz im Vorwärtsflug?
Wie ich schon vorher sagte: mehr Auftrieb am vorlaufenden Blatt + weniger Auftrieb am rücklaufenden. In der Summe macht das gehörig was aus ... ;)

Alle:
Aber mal ganz dumm gefragt. Was genau soll ich jetzt im Detail erklären? Mach ich natürlich gerne, nur brauch ich ne eindeutige Fragestellung, sonst reden wir aneinander vorbei...

[pchubi]

Na gut:

1. Es wurde die Behauptung aufgestellt, daß der Heli eine Rolltendenz im Vorwärtsflug hat, weil die relative Blattspitzengeschwindigkeit unterschiedliche Auftriebswerte links und rechts hervorruft.
Ich behaupte, daß die unterschiedlichen Auftriebswerte ein Aufbäumen hervorrufen. Ich muß das jetzt nicht nochmal erklären :)

2. Du sagst weiterhin, (warum soll das nicht ernst gemeint sein, ist ja durchaus praxisnah) daß eine Seitenwind-Anströmung den Heli seitlich ausbrechen läßt.
Ich behaupte, daß er vielleicht einen seitlichen Versatz wegen des Rumpfwiderstandes erfährt, dabei aber sicherlich, je nach Rotor- und Windrichtung rauf oder runter nickt.

Peter, wenn Du anderer Meinung bist, könnten wir ja dies als Grundlage nehmen und Du kannst Deine Ansicht entsprechend untermauern.

Dein PDF habe ich gelesen, jedoch einen Widerspruch gefunden. Mal sehen, ist schon im Papierkorb... da:
zuerst wird die Präzession und der 90° Versatz erklärt und auf S.48 wird selbiges sofort wieder komplett über Bord geworfen und eine Rolltendenz behauptet. Das ist für mich nicht logisch.

Der Grund, der für mich eine Rolltendenz im Vorwärtsflug erklären könnte wäre dieser Effekt (http://www.copters.com/aero/transverse.html).
Zitat: "The downward flow at the rear of the rotor disk causes a reduced angle of attack, resulting in less lift. Increased angle of attack and more lift is produced at the front portion of the disk because airflow is more horizontal.
Aus einem erhöhten Auftrieb vorn und verminderten hinten, ergibt sich eine Rollneigung (links oder rechts, je nach Rotor-Drehsinn). In dem Erklärungstext fehlt IMHO diese Auswirkung noch. Es wird lediglich von Vibrationen gesprochen.

(Eigentlich gehörte diese Diskussion jetzt in den anderen Thread.)

[pikay]

Hallo Stefan,

Deine "Diskussions-Grundlage ist gut, sehr gut! :)
Den "transverse flow effect" kenn ich ... Leider hat der wenig mit dem Rollen zu tun.

Ob Du´s mir nun glaubst oder nicht. Das Rollen bewirkt "einzig und allein" die asymetrische Auftriebsverteilung. Ich habe auf einem anderen PC noch ein paar Links zum Thema. Bevor ich mir nun die Finger wund schreibe, lass ich Dich (und euch) noch bis Morgen mit einer ausführlichen Antwort warten. OK?

zu meiner Frage: Natürlich hast Du mit dem hauptsächlichen "wegdrücken" des Rumpfes Recht ... aber nach vorne oder hinten nicken? ... hmmm mal sehen vielleicht fällt mir da bis morgen was gutes "dagegen" ein. Wir wollen doch diese Behauptung nicht so einfach im Raum stehen lassen. Gell? :))

Und du hast nochmal Recht. Wir sollten besser im anderen Thread weitermachen.
Was meint der Moderator dazu?

[Jürgen S]

ich muß mich auch mal einmischen.

Stefan hat natürlich Recht und der Peter ist auf dem Holzweg.

Unterschiedliche Auftriebsverteilung (durch unterschiedlich angeströmte Blätter) im Vorwärtsflug gibt eine Aufbäumtendenz.

Schweben mit Seitenwind gibt ein seitliches Schieben durch den Rumpfwiderstand und ein Rollmoment durch die (vorne und hinten)unterschiedliche Anströmung.

Nicht berücksichtigt sind die Auswirkungen des Heckrotors und der Aerodynamischen Kräfte durch Rumpf und Leitwerke. Diese können den Windauswirkungen entgegenwirken oder sie sogar verstärken.

Das Zauberwort hierbei heist Kreiselpräzession, das haben wir aber in einem andern Fred.

Gruß Jürgen

[pchubi]

Hallo,
ich muß mich nochmal kurz melden; habe mir das nochmal kurz überlegt: In Punkt 2 habe ich mich natürlich um 90° geirrt. Es muß heißen: Seitenwindanströmung bewirkt eine Rollneigung des Helis (damit hat auch Jürgen Recht!). Sorry für die Verwirrung!

Man kann sogar generell sagen, daß der Heli immer vom Wind weg rollt, egal, ob Links- oder Rechtsdreher. Im Prinzip ist das ja das Gleiche wie das Aufbäumen bei Vorwärtsfahrt. Ob das Hubi-Gehäuse untendran nach vorn, links, rechts oder sonstwohin schaut, ist der Rotorscheibe ja egal. Lediglich die Windwiderstandsverhältnisse durch den Rumpf sind dadurch etwas anders und der HeRo verfälscht das Bild, aber darum geht es uns hier ja nicht.

[Ralf Härle]

@ Martin Achter


Ich vermute mal ganz stark, daß die Ingenieure ein Kreiselsteuerungssystem für den Momentausgleich eingebaut haben. Dieses System wurde bis jetzt nur in Satelliten verwendet, um sie um ihre eigenen Achsen zu drehen, ohne anfällige Manövrierraketen zünden zu müssen. Das Prinzip ist simpel: Im Sateliten sind drei Elektromotoren eingebaut (für jede Raumachse einen), die eine Masse antreiben (vermutlich ein schweres Gewicht). Beschleunigt der Motor, so wird der Satelit (3. Newton'sches Gesetz) in die Gegenrichtung gedreht. Bremst der Motor das Gewicht wieder ab, dreht sich der Satelit in die andere Richtung. Zu beachten ist dabei, daß nicht die Drehgeschwindigkeit des Kreisels ausschlaggebend ist, sondern seine positive, bzw. negative Beschleunigung. Damit muß die Masse des Kreisels gar nicht einmal so hoch sein, wenn die Beschleunigungskraft entsprechend groß ist.


Wenn Du nochmals genau überlegst, kommst Du drauf, daß dieses Prinzip im Heli zur Kompensation des Hauptrotor-Drehmoments nicht funktionieren kann:
Der Hauptrotor übt ein ständiges Drehmoment auf den Rumpf aus. Um dieses zu kompensieren, müßte ein Kreisel entweder ständig beschleunigt oder abgebremst werden ---> schwer machbar, um die physikalische Höchstgeschwindigkeit von c nicht zu überschreiten, mal ganz abgesehen von der technischen Realisierbarkeit...
Im Satelliten werden diese Drehmomentänderungen ja nur kurzzeitg benötigt, daher kann es dort auch funktionieren.

Gruß Ralf ;-)

[Martin Achter]

Hi Ralf!

Das ist mir im Nachhinein auch gekommen. Aber die von Dir benutzte Begriffskombination "technisch nicht realisierbar" existiert in meinem Wortschatz nicht!!! :P

Zum einen wirkt das Moment des Hauprotors nicht ständig in die selbe Richtung (Sink-/Steigflug!), zum anderen wird im Vorwärtsflug so gut wie kein (ich sage nicht "gar kein"!) Drehmomentausgleich benötigt aufgrund des Windfahneneffektes, der vom Heck ausgeht (und dieser HeRo-lose Heli ist heckflügelmäßig ja ganz ordentlich bestückt!). Das heißt also, daß man in diesen Kreisel einen "Drehzahlhaushalt" einrichtet. Und jetzt überleg' mal, wie lange es dauert, den Kreisel auf c zu beschleunigen. Wichtig ist ja nicht wie schnell sich der kreisel dreht, sondern welche Kraft auf ihn ausgeübt wird! Auf alle Fälle ist der Tank des Helis leer, bevor der Kreisel auch nur 0,1 c (um mal von der Relativistik fern zu bleiben...) erreicht. Und beim Nachtanken, kann man den Kreisel ja wieder "herunterfahren"!

Das ist jetzt alles nur ne Behauptung und von mir nicht wissenschaftlich begründet. Ich laß' das mal jetzt so im Raum stehen, da ich morgen früh raus muß...

Also denn, gute Nacht allerseits!

P.S.: Falls es dieses System noch nicht im Helieinsatz gibt, und es dennoch funktionieren sollte, nehme ich alle Patentrechte schon einmal für mich in Anspruch... :D :D :D !!!

[pchubi]

Also gut, überschlagen wir mal grob:
Wenn der zu stabilisierende Heli unter der Rotorscheibe auch nur 500 kg Masse hat und Du auch nur 10 min damit schweben willst, mußt Du eine Schwungmasse mit gleichem Trägheitsmoment, also grob gesagt auch irgendwas so um 500 kg Masse 10 min lang entgegengesetzt mit gleichem Drehmoment beschleunigt rotieren. Die Turbinchen haben 200 kW Leistung, nehmen wir 1/4 zum Schweben, nur als Rechenbeispiel = 50 kW.
Nun brauchen wir noch das Massenträgheitsmoment unserer Schwungmasse: Radius? z.B. halber Rotorradius: 2 m. Wirksame Masse? Jetzt nehmen wir mal idealisiert einen Ringkreisel, der ist besser als eine Scheibe. Und damit der arme Hubi nicht so viel schleppen muß, machen wir die Schwungscheibe ein wenig leichter als geplant: 200 kg. Also Massenträgheitsmoment: (2 m)² * 200 kg = 800 kg m². Jetzt wirds langsam spannend: Wir fangen an, zu drehen und nach 10 min ist die reingesteckte Energie, also 50 kW * 10 * 60 s = 30 MJ vollkommen in Rotationsenergie umgewandelt. Demnach ist die Drehzahl dann: 1/(2*PI)*Wurzel(2*30 MJ/(800 kg m²)) = 43,6 / s, also 2616 RPM.

Na, wer sagt's denn, wenn ich mich nicht irgendwo verhaspelt habe, ist die Enddrehzahl doch noch weit von c weg. Jetzt müssen nur noch ein paar andere Kleinigkeiten gelöst werden:
- Wie steuert man einen Heli, der einen so mächtigen und damit lagestabilisierenden Kreisel im Bauch hat?
- Zum Antrieb des Schwunggewichts muß die Turbine insgesamt die doppelte Leistung haben.
- Um das Gewicht des Schwunggewichts zu heben, muß die Turbine ebenfalls zusätzliche Leistung haben.
- Um die größere und schwerere Turbine zu heben, muß sie ebenfalls mehr Leistung haben.
- Um das Mehr-Drehmoment, wegen der Mehr-Leistung zu kompensieren, brauchen wir natürlich ein schwereres Schwunggewicht.
- Um das Gewicht des schwereren Schwunggewichts zu heben...

aber das kriegen wir leicht in der Patentschrift unter. :D :D :D

Und einen riesigen Vorteil hat diese Technik: Bei Turbinenausfall, kann man mit der gespeicherten Energie 10 min Autorotieren! 8)
Her mit dem Patentanmeldeformular! :P
Ich hab's: Wir machen die Schwungmasse in der Form eines zweiten Rotors unter dem ersten Rotor und treiben ihn entgegengesetzt an :rolleyes: - Gibts schon? Ohhh ?(

[Martin Achter]

Servus Stefan!

Ich glaube, Du hast da irgend etwas vertauscht mit den Massen?!?
Die Masse des Hubschraubers ist nicht unbedingt Ausschalggebend für das Hauptrotormoment. Wichtig ist die Kraft, die auf dem Hauptrotor lastet, und die ist davon abhängig, welchen Auftrieb der gerade erzeugt! Die entsprechende Gegenkraft wirkt auf die Hubschrauberkabine!

Jetzt mal zur benötigten Energie:

Ein 1:1 Heli hat ja auch keine extra Turbine, um den Heckrotor anzutreiben!!! Und die Kraft, die der E-Motor des Kreisels aufbringen müßte, wäre auch nicht höher, als die eines Heckrotores!

Wegen des Schwunggewichtes:

Die Trägheit berechnet sich aus J=m*v => Erhöhe die Rotationsgeschwindigkeit, und reduziere damit die benötigte Masse (und wir sind immer noch weit von 0,1 c entfernt).


Und nun zur Steuerbarkeit:

Wie steuert man einen Heli, der einen so mächtigen und damit lagestabilisierenden Kreisel im Bauch hat?


Ich glaube der mächtigste Lagestabile Kreisel den ein Hubschrauber nur haben kann, ist seine Turbine, oder!?!
Turbinendrehzahl: 20000-40000 U/min
Gewicht Welle mit Schaufeleln: geschätzt 80 - 100 kg

Hat zumindest einen wesentlich höheren Drehimpuls, als was Du für deinen 200 kg - Kreisel herausgerechnet hast!


Um Übrigen: Hast Du schon mal ein Unfallvideo gesehen, von einem Heli, bei dem der HeRo ausgefallen ist? Da wird dir bestimmt auffallen, wie langsam sich die Kabine um die eigene Achse dreht, obwohl der HeRo absolut stillsteht. Gerade beim Rundflug ist es ja auch so, daß die Heckrotorsteuerung nahezu wirkungslos ist. Das wäre eine Möglichkeit, den Kreisel sogar im Flug wieder auf ein niedrigeres Drehzahlniveau zu bekommen!

[Daniel Jetschin]

also da ist aber nicht wirklich so ein kreisel drinne,das muss was anderes sein

[pchubi]

Hallo Daniel,
also, ich geh' davon aus, daß es am Heck irgendwo einen wahrscheinlich relativ kleinen Luftaustritt gibt - vielleicht als Düse oder so.

Hallo Martin,
vertauscht, hab' ich das mit den Massen nicht, nur am Anfang irgendwo einen Startwert gesucht und wie Du gesehen hast, hab ich den ja in meiner Rechnung noch verringert. In die Formeln kannst Du natürlich beliebige Werte einsetzen. Geringere Schwungmassen ergeben halt höhere Drehzahlen.

Energie:
Der konventionelle Heckrotor benötigt wesentlich weniger Energie, als ein Schwungrad, weil der Rotor nur eine statische Kraft aufwendet, ohne Weg zurückzulegen (W=F*s, s=0). Da fallen nur Reibungsverluste an. Bei der Schwungmasse steckst Du echt Energie rein (die Du evtl. später auch wieder raus holen könntest).

Turbinenrotationsträgheit:
Ja, die Turbine ist sicher ein beachtlicher Kreisel. Ich könnte mir vorstellen, daß man das beim Fliegen auch spürt. Was sagen da eigentlich unsere Turbinen-Piloten dazu? Im Vergleich mit meiner angenommenen Schwungmasse (die hatte ja 800 kg m²), hat die Turbine mit Deinen Werten vielleicht eine effektive Rotationsmasse von 50 kg (Teile nahe an der Welle gehen weniger ein) bei einem mittleren Radius von - weiß nicht - 80 cm ? Ergibt: (das Massenträgheitsmoment errechnet sich übrigens aus r² * m und ist unabhängig von der Drehzahl) (0,8 m)² * 50 kg = 32 kg m². Das sind 4 % von 800 kg m².

Drehimpuls:
Für die erschwerte Steuerbarkeit mit einer Schwungscheibe an Bord ist nicht der Drehimpuls, sonder die auftretende Präzessionskraft des Kreisels verantwortlich (quer zur Drehachse). Diese ist nach meinem Verständnis nicht abhängig von der Drehzahl; oberhalb einer gewissen Mindest-Drehzahl.

Heckrotorsteuerung:
Es gab ja von Ikarus ganz früher sogar mal einen Heli ganz ohne He-Rotor, nur mit Leitwerk. Der konnte nur mit viel Fahrt richtig fliegen. Hab' mich allerdings immer gefragt, wie man den startet und landet ?(

Heckrotorausfall:
Ja, ich hab da ein Video vor Augen, aber da tut sich noch einiges! Du darfst nciht vergessen, daß so ein großer Hubi mehrere Tonnen Masse hat.

Niedrigeres Drehzahlniveau:
Wird nur gehen, wenn Du es schaffst, die Rotationsenergie irgendwie in den Rotor zu stecken.

[UlrichB]

Hi,

finde es ja spannend, was sich hier in den letzten Tagen getan hat... :)

Heckrotorausfall:
Ja, ich hab da ein Video vor Augen, aber da tut sich noch einiges! Du darfst nciht vergessen, daß so ein großer Hubi mehrere Tonnen Masse hat

ich kenne das video ja nicht ... aber ist es nicht so, daß der Pilot bei einem Ausfall des HeRo den Antrieb auskuppelt und eine Autorotationslandung versucht?
Das würde doch bedeuten, daß der Hubschrauber durch den Ausfall erst mal in Rotation versetzt wird, aber nur solange die Rotationsgeschwindigkeit zunimmt, bis der Pilot reagiert ... wenn der Antrieb dann entkoppelt ist, dreht sich die Kabine natürlich weiter und wird dann aufgrund der trägheit weiterdrehen, bis die Rotationsenergie aufgebraucht ist, oder der Pilot gegengesteuert hat, was er aber im Fall eines HeRo ausfalls vielleicht nicht mehr kann, hängt ja davon ab, was alles kaputt gegangen ist...

und was die Diskussion über das Rollen/asymmetrische Aufriebsverteilung angeht ...
ich muß da dem peter (pikay?) recht geben ... es kommt durch die asymmetrische auftriebsverteilung zu einem rollmoment ... mein prof hat mal gesagt, daß die theoretische höchstgeschwindigkeit eines Hubschraubers dadurch gegeben ist, daß er das auftretende ROLLmoment aufgrund der asymmetrischen Rotoranströmung noch aussteuern können muß.
Er meinte, eine Rotorkreisfläche verhält sich im Vorwärtsflug immer mehr wie eine Tragfläche ... und beim Hochgeschwindigkeitsflug ist die Auftriebsverteilung auf dem Rotor extrem asymmetrisch ... es kann soweit gehen, daß der gesamte Auftrieb nur noch auf der vorlaufenden Seite erzeugt wird (zumindest theoretisch und man nichts dagegen unternimmt!), wenn die Blattspitzengeschwindigkeit in die Größenordung der Anströmung kommt...
es ist zwar schon recht lange her und er war nun nicht der Hubschrauberexperte, aber was den Flugzeugentwurf anbelangt schon ziemlich beschlagen...

Man muß dabei bedenken, daß die Auftriebskraft am Blatt sofort wirkt, aber die maximale Auslenkung des Blattes um 90° verschoben ist, also die Lageänderung der Rotorkreisfläche mit einem 90°-Versatz erfolgt. Aber die Kraft liegt sofort an und wird über die Rotorblätter in den Rotormast und damit in die Zelle geleitet und damit rollt der Hubschrauber, allerdings nickt er natürlich auch auf!
Um diesen Effekt auszugleichen, also die asymmetrische Auftriebsverteilung, wird mit der zyklischen Blattverstellung der Anstellwinkel derart verändert, daß das vorlaufende Blatt einen kleineren Anstellwinkel hat und das rücklaufende einen größeren,damit in der Summe der Auftrieb auf beiden Rotorhälften wieder gleich wird. Und erreicht wird das durch drücken des Knüppels ... es werden also zwei Fliegen mit einer Klappe erschlagen:
Zum einen das Aufnicken (Knüppel drücken) und das Rollen (vorlaufendes Blatt Anstellwinkel reduzieren, Knüppel drücken).

Ich denke mal, was wir nicht vergessen dürfen ist, daß dieser Effekt beim Modellhubschrauber mit seinen hohen Kopfdrehzahlen und damit Umfangsgeschwindigkeiten und den doch normalerweise eher sehr geringen Vorwärtsgeschwindigkeiten nicht so ausgeprägt zu beobachten ist wie bei einem großen Hubschrauber im Reiseflug... und ich behaupte mal, daß die Tendenz zum Aufnicken größer ist, bzw. deutlicher zu spüren ist als das Rollen, zumal ja auch beide Bewegungen mit der gleichen Steuerbewegung ausgesteuert werden

so, jetzt erst mal Schluß und Deckung! ;)

Gruß Uli

P.S.: noch ein kleiner Nachtrag ... die Schlaggelenke, die die großen Helis alle haben, sollen genau diese Rollbewegung im Vorwärtsflug verhindern oder zumindest verringern. Soll heißen, daß das Rollen um die Längsachse nur bei Hubschraubern mit starrer Blattanlenkung (also ohne Schlaggelenke) ein Rolle spielt.

[Jens Reckendorf]

Hallo Leute,

um auf die eigentliche Frage zurückzukommen: Man muss nur die Patentschrift (http://l2.espacenet.com/espacenet/viewer?PN=WO0126966&CY=de&LG=de&DB=EPD) lesen. Ich muss allerdings zugeben, dass sie nicht ganz leicht zu finden (wenn man nicht weiß, wo man suchen muss) und noch schwerer zu lesen ist - aber es sind ja Bilder dabei ;) . Es läuft auf zwei schlitzförmige Düsen am Heckausleger (auf den Bildern nicht zu sehen) und die speziell geformten Leitwerke hinaus. Also keine Kreisel, Antigravitation oder so. Schade eigentlich...

Viele Grüße, Jens

[pchubi]

Hallo Jens,
hab' mal ganz schnell quer durchgeschaut - sehr interessant, diese Patentschrift. Danke für den Link! Das bestätigt unsere Vermutung mit der Düse. Trotzdem scheinen die Leutchen da noch ganz schön Gehirnschmalz investiert zu haben, wenn man sich die Konstruktin so ansieht.