Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

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  • PetJumper
    PetJumper

    #16
    AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

    Zitat von DerMitDenZweiLinkenHänden Beitrag anzeigen
    Wenn du mehr Drehzahl am Hauptrotor hast, dann hast du hier auch weniger Pitch anliegen, um den gleichen Flugzustand zu haben.
    Hi Kurt - und alle Interessierte,

    das ist zwar richtig, dürfte aber nicht die Erklärung für das vom TS beschriebene Phänomen sein. Denn das Gegendrehmoment entspricht proportional dem Auftrieb, den die HaRo-Blätter erzeugen. Wenn ein Heli schwebt, ist der Auftriebsvektor immer gleich groß (nämlich exakt die Masse des Helis) - egal mit welcher Drehzahl er schwebt. Dies gilt somit auch für die Veränderung des Auftriebs durch Pitch-Geben.

    Die Antwort liegt in der Effizienz von Rotor- oder Propellersystemen. Diese verläut nicht linear (sondern in einer S-Kurve). D.h. mit steigender oder sinkender Drehzahl verändert sie sich prozentual schneller oder langsamer als die Drehzahl. Deswegen fallen Helis unterhalb einer Mindestdrehzahl unabhängig vom Pitch-Winkel einfach vom Himmel - der Auftrieb kann durch mehr Pitch an dieser Stelle nicht mehr spürbar gesteigert werden.

    Aufgrund der Blattform und der Größe liegt die maximale Effizienz von HeRo-Blättern in einem höheren Drehzahlfenster als die der HaRo-Blätter. Wenn wir nun Drehzahl dieser beiden starr verbundenen Systeme erhöhen und sich beide Systeme (HeRo und HaRo) jenseits des Effizienz-Maximums befinden), sinkt die Effizienz der HeRo-Blätter relatv langsamer als die der HaRo-Blätter - d.h. im Verhältnis zueinander werden die HeRo-Blätter "stärker". Das führt dann zum vom TS beschriebenen Effekt.

    Viele Grüße
    Peter
    Zuletzt geändert von Gast; 30.01.2013, 08:55.

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    • digi-foto
      digi-foto

      #17
      AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

      Ah sorry.... ich habe in die Fragestellung am Anfang wohl gleich zu sehr meine eigenen Frage zu dem Thema inpliziert.
      Aber mir gings dabei um das Phänomen das harte Pitchstösse bei mehr Drehzahl das Heck meist ruhiger lassen als bei eher niedriger rpm.. sprich bei wenig Drehzahl das Heck eher mal etwas rausdreht beim beherzten pitchen.
      Mein geschriebenes hat also nix mit dem Verhalten des Heckes im Schwebeflug ohne grosse Kraftänderung zu tun. Sorry
      Lg
      Kurt

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      • PetJumper
        PetJumper

        #18
        AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

        Zitat von digi-foto Beitrag anzeigen
        Mein geschriebenes hat also nix mit dem Verhalten des Heckes im Schwebeflug ohne grosse Kraftänderung zu tun. Sorry
        Hi Kurt, doch - die Erklärung ist dieselbe. Ich hatte ja geschrieben, dass das Effizienzverhalten sowohl für Pitch-Hold als auch für Pitch-Veränderung gilt.

        Viele Grüße
        Peter

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        • digi-foto
          digi-foto

          #19
          AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

          Hallo Peter,
          Danke für deine Ausführung..
          Aber warum dreht dann zb beim Mcp x mit Motorheck das Heck beim pitchen mit wenig Kopfdrehzahl mehr raus als wenn am Kopf ordentlich Drehzahl anliegt? Das Motorheck kann ja unabhängig auf seine Drehzahl die es braucht hochdrehen und hätte ja bei mehr Rpm am Kopf mehr Arbeit zu verrichten und dürfte da eher ins straucheln kommen, ist aber zumindest bei mir genau umgekehrt ;-)
          LG
          Kurt

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          • PetJumper
            PetJumper

            #20
            AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

            Zitat von digi-foto Beitrag anzeigen
            Aber warum dreht dann zb beim Mcp x mit Motorheck das Heck beim pitchen mit wenig Kopfdrehzahl mehr raus als wenn am Kopf ordentlich Drehzahl anliegt?
            Kurt,

            meine Vermutung ist, dass die Drehzahlregelung beim Mcp x nicht in jedem Drehzahlband gleich "sauber" arbeitet, ähnlich wie bei allen anderen Helis auch. Auch bei einem Heli mit Starr- oder Riemenantrieb wird durch schnelle Heck-Pitchsteuerung derselbe Effekt erzielt wie beim Mcp x durch mehr Strom am Heck. Da funktioniert es ja aber auch nicht perfekt. Hinzu kommt, dass das Hochdrehen des Heckmotors beim Mcp x vermutlich sogar träger ist als die Pitchverstellung mittels superschneller Heckservos.

            Viele Grüße
            Peter

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            • DerMitDenZweiLinkenHänden
              RC-Heli TEAM
              • 09.12.2004
              • 12085
              • Kurt
              • Hinterbrühl/Wien

              #21
              AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

              Zitat von PetJumper Beitrag anzeigen
              das ist zwar richtig, dürfte aber nicht die Erklärung für das vom TS beschriebene Phänomen sein. Denn das Gegendrehmoment entspricht proportional dem Auftrieb, den die HaRo-Blätter erzeugen. Wenn ein Heli schwebt, ist der Auftriebsvektor immer gleich groß (nämlich exakt die Masse des Helis) - egal mit welcher Drehzahl er schwebt. Dies gilt somit auch für die Veränderung des Auftriebs durch Pitch -Geben.
              Das ist das, was ich sagt oder auch sagen wollte.

              Die Verhältnisse am Hauptrotor bleiben also gleich.
              Aber am Heck steht mehr Drehzahl an, was zu einem rascheren/effizienterem Heck führt.

              LG

              Kurt
              Bauberichte und viele Fotos auf meiner Homepage - siehe dazu im Profil

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              • Murdoc
                Member
                • 05.02.2011
                • 705
                • urs

                #22
                AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

                Zitat von PetJumper Beitrag anzeigen
                schwebt, ist der Auftriebsvektor immer gleich groß
                Der Auftriebsvektor schon, aber das Rückdrehmoment ist beim niedrigdrehenden größer !

                Als ich anfing Helis zu fliegen hab ich eine Zeit lang mit einem DF4 und piccolo, beide Fixpitch
                geübt.
                Dabei ist mir aufgefallen, wenn man Blätter mit niedrigem Anstellwinkel montiert, konnte man die Giertrimmung des Motorhecks weiter zurück, bzw nach links schieben.

                Gruss
                Murdoc

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                • LudwigX
                  Senior Member
                  • 12.06.2012
                  • 4635
                  • Thomas
                  • Siegen

                  #23
                  AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

                  Dass der Heli mit weniger Pitch fliegt, erklärt nicht warum er beim Pitchen weniger stark ausbricht. Im Gegenteil: schwebe ich mit 6 Grad Pitch und erhöhe auf 12 Grad, verdopple ich daa Drehmoment nur. Schwebe ich mit 4 Grad und erhöhe auf 12, verdreifacht es sich. Da der Gyrogain niedriger isz müsste das Heck ja stärker ausbrechen. (Der Gyrogain verringert ja dir Schnelligkeit am Heck wieder).

                  An der Sache mit der Effizienz scheint etwas dran zu sein. Propeller für extrem schnelle Rc Flugzeuge sind ja auch sehr klein und haben eine hohe Drehzahl.

                  Ob an der Sache von Kurt was dran ist (Die schnelle Drehzahl wird vorerst in Auftrieb und nicht in Drehmomemz gewandelt) kann ich mir so nicht vorstellen, lasse mich da aber auch eines Besseren belehren. Hat schonmal jemand eine Blade Stop Auro mit sehr wenig Gyro Gain geflogen? Da müsste man das ja gut feststellen können. (Mein Regler hat leider keinen Bailout)

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                  • tobi122010
                    tobi122010

                    #24
                    AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

                    Zitat von seijoscha Beitrag anzeigen
                    Oder einen Joker 3DD fliegen mit eigenem Heckmotor !

                    Video ist schlechte Quali aber man kann schön erkennen wie das System getrennt hochfährt.
                    Schaut cool aus.
                    So hat man eine Drehzahl am Heck die unabhänig vom Hauptrotor ist.



                    http://www.youtube.com/watch?v=sHnBkJD5X_4
                    is ja wie beim blade sr

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                    • LudwigX
                      Senior Member
                      • 12.06.2012
                      • 4635
                      • Thomas
                      • Siegen

                      #25
                      AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

                      Zitat von tobi122010 Beitrag anzeigen
                      is ja wie beim blade sr
                      Das Blade SR Heck ist jedoch einzig Drehzahl gesteuert. Bei dem Joker hat man den Motor, der das Heck auf Drehzahl bringt und ein Servo, das den Heckrotor steuert. Das dürfte ja der Traum aller Low-RPM Flieger sein.

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                      • Squenz
                        Senior Member
                        • 21.02.2009
                        • 1370
                        • Markus
                        • Erding b. München

                        #26
                        AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

                        Zitat von PetJumper Beitrag anzeigen
                        Wenn ein Heli schwebt, ist der Auftriebsvektor immer gleich groß (nämlich exakt die Masse des Helis) - egal mit welcher Drehzahl er schwebt.
                        Das ist richtig, genau genommen muss die Masse noch mit der Erdbeschleunigung mulitpliziert werden.

                        Zitat von PetJumper Beitrag anzeigen
                        Die Antwort liegt in der Effizienz von Rotor- oder Propellersystemen. Diese verläut nicht linear (sondern in einer S-Kurve). D.h. mit steigender oder sinkender Drehzahl verändert sie sich prozentual schneller oder langsamer als die Drehzahl. Deswegen fallen Helis unterhalb einer Mindestdrehzahl unabhängig vom Pitch -Winkel einfach vom Himmel - der Auftrieb kann durch mehr Pitch an dieser Stelle nicht mehr spürbar gesteigert werden.
                        Das ist für sich auch richig. M.M.n. wichtiger betreffend der Eingangsfrage ist aber die Erkenntnis, dass bei steigender Drehzahl das induzierte Drehmoment nicht zu- sondern abnimmt.
                        Da die induzierte Leistung den Heli im Schwebeflug zu halten immer gleich ist, egal welche Drehzahl anliegt, haben wir hier sozusagen eine Konstante in der Formel.

                        Das induzierte Drehmoment berechnet sich aus: induzierte Leistung / Drehzahl

                        Mathematisch gesehen wird also schnell klar, dass mit zunehmender Drehzahl das induzierte Drehmoment abnimmmt. Dies gilt nicht nur für den stationären Schwebeflug, sondern auch für Steigflüge mit großem Blattanstellwinkel. Je höher die Drehzahl, desto geringer fällt der induzierte Drehmomentzuwachs aus.

                        Das ist unter anderem auch ein Grund, warum bei den Mechaniken die für hohe Drehzahlen ausgelegt sind geringere ßbersetzungverhältnisse zum Heckrotor gewählt werden können.

                        Viele Grüße
                        Markus

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                        • Max M.
                          Max M.

                          #27
                          AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

                          Erzeugen die Rotorblätter ,im Medium Luft, keinen Widerstand bei steigender Drehzahl ?

                          Kommentar

                          • easter43
                            Senior Member
                            • 04.08.2010
                            • 1081
                            • Hendrik
                            • Leegebruch

                            #28
                            AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

                            Nun machts mal alle nicht komplizierter als es ist.

                            Für alle verständlich:
                            Je schneller das Heck auf Steuerimpulse des Stabis/Gyros reagiert, desto stabiler steht das Heck bei Einflüssen wie Drehmomentänderungen oder Wind in der gewünschten Richtung. Ein mit höherer Drehzahl drehender Heckrotor reagiert auf diese Steuerimpulse schneller als ein langsamer. Da ist so, weil er in der Lage ist, in gleicher Zeit mehr Luft zu verdrängen (durch sich durch zu pusten) und damit das Heck in die gewünschte Richtung zu drehen.

                            Den gleichen Effekt kann ich auch erzielen, indem ich bei gleicher Drehzahl größere Heckrotorblätter verwende. Auch diese Lösung kann helfen, ein Heck stabiler zu machen.

                            Hendrik
                            [FONT="Comic Sans MS"]Hendrik[/FONT]

                            Zu Allem fähig - aber zu Nichts zu gebrauchen.

                            Kommentar

                            • CrazyJoe
                              Member
                              • 07.01.2010
                              • 250
                              • Johannes

                              #29
                              AW: Warum bricht das Heck bei höheren Drehzahlen weniger stark aus?

                              Hier noch meine Meinung: Vielleicht warten wir auf eine Antwort von jemanden, der es weiß...

                              Naja, bis dahin hier auch noch meine Gedanken dazu, ohne es wirklich zu wissen:
                              Ich gehe mit Kurt konform, dass bei niedriger Drehzahl der Anstellwinkel am Hauptrotor für den gleichen Auftrieb größer ist und das Drehmoment, das der Heckrotor ausgleichen muss dadurch relativ gesehen größer wird.
                              Die abrufbare Leistung am Heckrotor sinkt mit der niedrigeren Drehzahl, ist also weniger dynamisch, daher stelle ich das Gain am Gyro bei niedrigerer Drehzahl höher ein, als bei hoher.
                              Mit steigender Drehzahl am Hauptrotorkopf steigen natürlich die Verluste, aber eben auch die Leistung am Heckrotor. Die Auslegung ist meiner Meinung nach so, dass die Leistung am Heckrotor ab einer gewissen Drehzahl immer größer ist, als die, die man braucht um das Drehmoment am Hauptrotor auszugleichen. Heckrotor kann auch mehr Pitch als Hauptrotor, ist übersetzt usw.
                              Aja, wie mein Vorposter meint, kann man auch größere Heckrotorblätter verwenden, um bei gleicher Drehzahl mehr Moment und Dynamik zu erzeugen.

                              Naja, nur meine Meinung und mein physikalisches Verständnis dazu.
                              GauiNX7,TT G4N,T-Rex700N DFC, 600N DFC,Hirobo SDX
                              T Rex 700L Dom, Goblin 700, 570

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