Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

[Hanss Axel]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Dachte die Einheiten kann ich da weglassen.

Hallo,
ja schon, macht es für den Betrachter aber schwerer nachzuvollziehen was du da gerechnet hast. Vor allem wenn da ein Fehler in der Formel ist.
Hab ne Zeitlang gebraucht um zu verstehen was du mit "0.1" meinst, da die Formel einfach nicht zur Winkelgeschwindigkeit gepasst hat, aber ich ja zuerst davon ausging das du richtig gerechnet hast.

Ich meinte nicht den Leistungsbedarf, sondern die relative Leistungsverteilung zwischen vorn/hinten ohne Fortbewegung oder Gieren des Helis.

Also beispielsweise
Schweben: Hauptrotor braucht 80%, Heckrotor braucht 20% der aktuellen Motorleistung
Oder 0° Pitch: Hauptrotor braucht 80%, Heckrotor braucht 20% (aktuelle Motorleistung ist aber Nahe Null, also für beide Rotoren fast Null)
Steigflug mit 12° Pitch: Wie ist die Verteilung da? Auch ca. 80/20%?

Hallo Taumel,

um das herauszufinden, müsste man erstmal wissen, welches Drehmoment der Hauptrotor überhaupt erzeugt.
Und um das berechnen zu können, müssten wir wissen, wie hoch die Reibung der Wellenlagerung ist (kann man aber vernachlässigen) und wie stark die Luftreibung der Rotorblätter bei welchem Anstellwinkel und Drehzahl ist.
Also wie stark der Hauptrotor abgebremst wird.
Denn durch diese Kraft die den Rotor abbremst, kann man dann das Drehmoment errechnen.

ßber die Motorleistung geht das nicht, da wir ja noch nicht wissen wie viel Prozent dieser Leistung das Heck benötigt.
Wenn man das Drehmoment des Hauptrotors kennt, kann man dann aufgrund der gemessenen Leistungsaufnahme und des Motorwirkungsgrades und des Antriebsriemenwirkungsgrades, und der Heckblätterwirkungsgrade, Hebellänge vom Heckrohr usw. berechnen wie es sich verteilt.


Ne kleine Anmerkung zum Drehmoment:

Ein Drehmoment entsteht immer dann, wenn man Energie in ein System stecken muss um dessen Rotation aufrecht zu erhalten (Reibung in der Lagerung, Luftreibung), bzw. zu beschleunigen um es in Rotation zu versetzen, abzubremsen oder dessen Lage zu verändern.
Einige werden jetzt sagen: "Moment mal! Wenn ich einen Hebel habe und ein Gewicht daran hänge, erzeuge ich doch auch ein Drehmoment und da bewegt sich nichts!"
Stimmt! Und zwar deshalb, weil die Erdanziehung den Hebel mit dem daran hängendem Gewicht beschleunigt und ich Energie aufbringen muss (also in das System reinstecken) damit der Hebel sich eben nicht bewegt.
Würde ich den Hebel in einem Luftleerem Raum fallen lassen, müsste ich keine Energie reinstecken und das Gewicht am Hebel würde kein Drehmoment verursachen.

Gruß, Axel

[Piloto]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Vielleicht hilft euch das weiter. Ich fliege so einen Heli mit getrennten E-Motoren für
Haupt und Heckrotor bei der Arbeit. Bei 100 Ampere am Hauptrotor liegen etwa 15 A am Heckrotor an. Bei dickeren und längeren Heckblättern sind auch mal 25A drinnen, wenn man die Drehzahl am Heck nicht verringert. Die Verteilung 80:20 kommt schon in etwa hin.

Gruß
Bruno

[Julian E.]

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Vielleicht hilft euch das weiter. Ich fliege so einen Heli mit getrennten E-Motoren für
Haupt und Heckrotor bei der Arbeit. Bei 100 Ampere am Hauptrotor liegen etwa 15 A am Heckrotor an. Bei dickeren und längeren Heckblättern sind auch mal 25A drinnen, wenn man die Drehzahl am Heck nicht verringert. Die Verteilung 80:20 kommt schon in etwa hin.

Also die Spannung ist für Haupt- und Heckmotor dieselbe?

Gruß,
Julian

[Hanss Axel]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Also die Spannung ist für Haupt- und Heckmotor dieselbe?

Würde ich auch gerne wissen.
Denn eine Ampere Angabe ist nur die Halbe Info und sagt gar nicht aus!

[Piloto]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Würde ich auch gerne wissen.
Denn eine Ampere Angabe ist nur die Halbe Info und sagt gar nicht aus!

Beide Motoren werden vom selben Hauptakku gespeist. Gleiche Spannung aber verschiedene Regler.

[Julian E.]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Hallo Bruno,

Beide Motoren werden vom selben Hauptakku gespeist. Gleiche Spannung aber verschiedene Regler .

kannst Du evtl. auch noch was dazu sagen, was ausschlaggebend war, einen extra Heckmotor zu verwenden, anstatt Kraftübertragung via Riemen oder Starrantrieb?

Gruß,
Julian

[Piloto]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Hallo Bruno,



kannst Du evtl. auch noch was dazu sagen, was ausschlaggebend war, einen extra Heckmotor zu verwenden, anstatt Kraftübertragung via Riemen oder Starrantrieb?

Gruß,
Julian

Schnelle Zerlegbarkeit beim Transport und Gewicht habe wir hinten sowieso gebraucht. Ob das Ausfallrisiko eines zusätzlichen Reglers und Motors besser ist als ein mechanischer Heckantrieb, darüber kann man nur mutmaßen. Ich denke es wird sich aufwiegen.

Gruß
Bruno

[LarsBraun]

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Julian, ist dein Heckrotor in der selben Ebene wie der Hauptrotor?? Also bei mir ist er 90Grad verdreht. Das Drehmoment das der Heckrotor aufbaut wird über das Roll kompensiert. Daher hängen Helis beim Schweben auch immer etwas. Der Heckrotor muss alleine eine Kraft axial aufbringen! Ist das denn so schwer?

Das Drehmoment des Hauptrotors ist bis auf die inneren Reibungsverluste exakt die Motorleistung durch die Winkelgeschwindigkeit. Ganz egal ob die Blätter damit reinen Wiederstand oder reinen Auftrieb erzeugen. Gegen die Motorleistung arbeitet rein die Luft! Sonst gibts da keine Kraft die angreift!

Und gegen das Moment um die Hochachse muss rein der Heckrotor in seiner axialen Richtung arbeiten. Also seinen "Vortrieb" nutzen.

Um von der notwendigen Kraft am Heck auf die notwendige Leistung zu schließen, ist hier tatsächlich der Wirkungsgrad des Heckrotors etc. auch maßgebend. Das stimmt. Also messen oder grob abschätzen. Rechnen wird hier schwierig.

[Diablol]

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Nochwas zum Drehmoment

Das Drehmoment hängt auch von der Drehzahl allgemein ab.
Vergleicht man den Schwebeflug einer hohen DZ mit einer niedrigen, so entsteht bei der niedrigen ein höheres Drehmoment.

Das sind also alles nur ganz grobe Fausformeln. Alles andere muss bei uns individuell einfach getestet werden. Denn für genaue theoretische Rechnungen sind erst mal zu viele Unbekannte dabei, es ist aufwendig und dann doch nur praxis.

Ich denk das aller einfachste ist wirklich ein ganz simpler Log des Leistungsbedarf.
Das kann fast jeder und das Ergebniss ist einfach zu interpretieren.

[Julian E.]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Langsam bekomme ich den Eindruck, Du willst mich gezielt missverstehen.

Ich versuche es nochmal ganz von vorne. Sagen wir P = 5000 W (Hauptmotorleistung), Drehzahl 2300 RPM, macht eine Winkelgeschwindigkeit omega von ungefähr 240,86.

Jetzt rechnest Du das angeblich auftretende Drehmoment aus:

M = P/omega = 20,76 Nm

Sagen wir der Hebelarm l am Heck ist 1,2 m. Das Drehmoment M von 20,83 Nm muss ausgeglichen werden. Für die Kraft, die das Heck aufbringen muss, gilt also:

M = F * l <=> F = M/l

Somit ist F = 20,76 Nm /1,2 m = 17,30 N.

Jetzt interessiert noch die Frage, welche Wirkleistung muss der Heckrotor aufbringen, um eine Drehung des Heils zu verhindern? Da wir nur die Wirkleistung suchen, interessiert uns der Wirkungsgrad des Motors/Rotors etc. überhaupt nicht.

Wie rechnest Du das aus?

[LarsBraun]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Hallo Julian,

niemand will hier falsch verstehen. Du hast vorhin das Drehmoment des Heckrotors mit dem Drehmoment des Hauptrotors irgendwie verrechnen wollen. Und das wäre sinnfrei. Deine Rechnung von gerade stimmt. Ist genau das was ich auch schon in meinem ersten Post geschrieben habe. Das ist die Leistung die das Heck gegen die Luft erbringen muss ( plus Gieren etc). Der Heckmotor muss natürlich eine höhere elektrische Leistung aufbringen, da er ja nicht 100% umsetzen kann. Und das kann man, wie vorhin beschrieben, schlecht rechnen.

[Julian E.]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Hallo Julian,

niemand will hier falsch verstehen. Du hast vorhin das Drehmoment des Heckrotors mit dem Drehmoment des Hauptrotors irgendwie verrechnen wollen.

Nein!
Jetzt muss ich auch mal fragen: Ist das denn so schwer zu verstehen? Der Heckrotor bringt eine Kraft auf. Kraft * Hebelarm = Drehmoment. Man kann also sagen, dass der Heckrotor ein Gegendrehmoment aufbringt.

Deine Rechnung von gerade stimmt. Ist genau das was ich auch schon in meinem ersten Post geschrieben habe. Das ist die Leistung die das Heck gegen die Luft erbringen muss ( plus Gieren etc).

Du hast meine Frage nicht beantwortet, ich habe ja eben gefragt, wie hoch die Leistung ist, die das Heck nun aufbringen muss...?

[ubit]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Hi,

grundsätzlich halte ich den unabhängigen Heckmotor für eine gute Idee. Das Getriebe im Chassis wird deutlich einfacher. Man spart bei den üblichen Konstruktionen ein großes Zahnrad auf der Hauptrotorwelle, den Riemen ggf. inkl. Spann- und Umlenkrollen bzw. etliche Zahnräder für das Heckgetriebe und die Heckwelle. Motor und Regler samt Kabel kommen als Gewicht halt dafür dazu - und das mit "ungünstigen" Hebelarmen.

Besonders interessant dürfte das Konzept für Scale-Helis sein. Notfalls auch mit Heckmotor vorne der eine Heckwelle antreibt. Damit kann man das Heck bzw. die Höhe des Heck"rohrs" wunderbar vom Rest der Mechanik entkoppeln und ist damit bei der Rumpfauswahl sehr flexibel. Durch den eingesparten Heckabtrieb kann die Mechanik auch schlanker oder flacher werden - was dem Innenausbau beim Scale sehr entgegen kommen dürfte. Man wird sicher auch konstruktiv noch etwas Gewicht am Chassis einsparen können, da die sonst notwendige Aufnahme der Kräfte des Heckgetriebes ja dann nicht mehr notwendig ist.

Leistungsmäßig würde ich auch bei vernünftiger Auslegung (Drehzahl, Heckrotordurchmesser etc.) bei irgendwas um 15% der Haupt-Antriebsleistung schätzen. Das sollte mit relativ kleinen Motoren machbar sein.

Und wenn der Heli mit 12s fliegt, könnte man doch einfach den Strom für den Heckmotor vom "halben" Akku abgreifen. Viele fliegen ja ohnehin mit 2 mal 6s die auch getrennt geladen werden - damit würde es auch nicht stören, wenn die eine Hälfte vom Akku stärker entladen wird. Könnte man ja notfalls auch durch unterschiedliche Kapazitäten etwas ausgleichen (6s3000mAh + 6s4000mAh oder so).

Ciao, Udo

[LarsBraun]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Lies mal meinen Post 31 und deinen 43. damit ist eigentlich alles gesagt. Ich spreche da von einer Kraft die das Heck aufbringen muss und du bist der Meinung das müsste genau die selbe Leistung sein wie der Hauptrotor.

Da ist auch hier nix mit "Gegendrehmoment". Sowas gibts hier nicht. Das gibts höchstens bei Tandemrotoren.
Um von der Kraft am Heckausleger auf die notwendige Leistung zu kommen, braucht man den Wirkungsgrad von Motor und Heckrotor. Das zweite kann ich nicht mal abschätzen.

Wenn man die Geschwindigkeit des Heckrotor Luftstromes hätte, könnte man über P = Kraft x Weg rankommen. Sonst ist das nur zu Messen!

[Julian E.]

AW: Unabhängiger Heckmotor Vor-Nachteile

Lies mal meinen Post 31 und deinen 43. damit ist eigentlich alles gesagt. Ich spreche da von einer Kraft die das Heck aufbringen muss und du bist der Meinung das müsste genau die selbe Leistung sein wie der Hauptrotor.

Du würfelst hier ständig Kraft und Leistung durcheinander! Das ist ungefähr so sinnvoll wie wenn ich jemanden Frage "wie lange dauert die Fahrt von Hamburg nach München" und der antwortet "5 kg!".

Da ist auch hier nix mit "Gegendrehmoment". Sowas gibts hier nicht. Das gibts höchstens bei Tandemrotoren.

So ein Blödsinn! Wie sollte das Drehmoment denn ausgeglichen werden, wenn nicht durch ein entgegengerichtetes Drehmoment?

Um von der Kraft am Heckausleger auf die notwendige Leistung zu kommen, braucht man den Wirkungsgrad von Motor und Heckrotor.

Eben nicht, da ich nach der Wirkleistung gefragt habe. Nimm doch meinetwegen einen Wirkungsgrad von 70% an. Wie rechnest Du nun die nötige Leistung aus?

Wenn man die Geschwindigkeit des Heckrotor Luftstromes hätte, könnte man über P = Kraft x Weg rankommen. Sonst ist das nur zu Messen!

Auch wieder falsch, Leistung ist nämlich Arbeit pro Zeit oder eben Kraft mal Geschwindigkeit.

Gruß,
Julian