Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

[<<Philipp>>]

Mit 0 Grad Anstellwinkel bleiben sie nun gerade nicht in gekippter Stellung. Sie müssen geradezu Auftrieb erzeugen!

Zugegeben eine Vereinfachung, um das Grundsätzliche (worum es da ja noch ging) klar zu machen. Natürlich muss die Rückstellung durch die Fliehkraft ausgeglichen werden, um die Rotorebene zyklisch ausgelenkt zu halten. Das Beschriebene definiert eine "Nullauftriebsebene" von der ausgehend man die Anstellwinkel der Blätter betrachten muss, wenn man die Ebene wohin auch immer schwenken will, bzw. in Auslenkung halten will.

Das Prinzip bleibt aber, den maximalen Auftrieb brauche ich auf der Achse, um die die Neigung der Rotorebene erfolgt, bei Nick links und rechts, bei Roll vorne und hinten.

Andersrum, dort wo die Blätter in ihrer Schlagbewegung umkehren, darf kein (zyklischer) Auftrieb herrschen, sonst gibt´s keine Umkehr! Also null zyklischer Pitch bei Nick vorne und hinten, bei Roll links und rechts.

Und all das, ohne dass es Massenkräfte (Resonanz oder Präzession) erfordert, auch wenn Du mich noch so beflegelst ...

Dazu zitiere ich jetzt aus "Flugmechanik der Hubschrauber" von Werner Bittner, Kapitel 5, "Die Schlagbewegung der Rotorblätter":

"Dem Rotorblatt werden die Schwingungen von den Luftkräften aufgezwungen, in periodischer Form, verursacht durch Anströmung und Ansteuerung"

Das ist wohl eine klare und unmissverständliche Aussage.


Zum Tragschrauber:

Danke für die Information, dass es da weiche Blätter zur Reduktion der Steuerkräfte braucht, das war mir schon klar. Mir ging es darum, dass die Präzession immer dafür hergenommen wird, um einen vermeintlichen 90-gradigen Phasenversatz bei der zyklischen Steuerung zu erklären.

Es wurde ja hier im Thema ein Video verlinkt, in dem ein rotierendes Rad mit einem Hebel an der Achse seitlich gekippt wird worauf es sich 90° dazu neigt. Das würde erwarten lassen, dass der Rotor eines Gyrokopters eben auf Roll geneigt werden müsste, um Nick zu steuern. Und das stimmt nun einmal nicht.

Denn auch da wird Nick so gesteuert, dass links und rechts Anstellwinkel entstehen, eben weil da die Blätter mit höchster Schlaggeschwindigkeit rauf und runter laufen müssen, um vorne und hinten zu ihren Umkehrpunkten zu gelangen.

Und wieder, Veränderungen des Auftriebs zwingen die Blätter in die zyklische Auslenkung, ohne dass es dazu Massenkräfte braucht.


Zu Dir, Egbert:

Man kann eine Kopf-Kipp Steuerung nicht mit einer zyklischen Verstellung der Rotorblätter mit einer Taumelscheibe vergleichen. Warum kannst Du nicht einfach mal einsehen, dass nicht alle Deine Theorien mit der Wahrheit zu tun haben? Sorry, aber bei so viel Ignoranz platzt mir einfach der Kragen. Wenn Du so viel Ahnung von der Materie hast, dann solltest Du dringend eine Professur anstreben und als Dozent die Welt auf den Kopf stellen.

Zunächst, man kann. Keven S hat das zuvor in dankenswerter Weise sehr detailliert dargestellt. Mir ging es lediglich (bitte ein bisserl genauer lesen) um den völlig missverstandenen Einfluss der Präzession, den man bei einer Kipp Steuerung natürlich genauso, wenn nicht noch mehr erwarten müsste wie bei einer zyklischen Blattverstellung.

Und dann bitte, ein bisserl sachter! Ich wüsste nicht, womit ich Dich so attackiert haben könnte, dass Du derartig unsachlich und beleidigend auf mich losgehst.
Mir reicht Andreas´ Art diesbezüglich schon mehr als zur Genüge, deswegen habe ich ihm gegenüber wohl auch schon etwas das rein sachliche Niveau verlassen, was ich sehr ungern tue.
Also wenn Dir meine Argumente nicht gefallen, dann bitte beim Thema bleiben, danke!

LG, Philipp

[Keven S]

AW: Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

Es gibt auch noch die Servo Flap Ansteuerung, dabei wird eine Klappe am Blattende mit einem sehr schnellen Stellmotor bei jeder Umdrehung entsprechend angestellt um eine Steuerkraft zu bewirken. Die Klappe hat dabei an Gyrocoptern immer genau bei 90° ihren maximalen Steuerwinkel.

[<<Philipp>>]

Die Klappe hat dabei an Gyrocoptern immer genau bei 90° ihren maximalen Steuerwinkel.

Bei Nick also seitlich?

LG, Philipp

[Keven S]

AW: Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

Ja genau

[<<Philipp>>]

Ja, was sonst?

Und um das Thema noch einmal auf den Punkt zu bringen, eine kurze, klare Frage an alle, die mir den Teufel an den Hals wünschen und das zum Teil auch schon mehr oder weniger deutlich zum Ausdruck gebracht haben:

Was hat ein maximal aerodynamischen Auftrieb produzierendes Profil mit einem Rotorblatt zu tun, das gerade am Umkehrpunkt seiner Schlagbewegung stillsteht?

Bitte um möglichst klare Antworten!

LG, Philipp

[NitroRex]

AW: Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

.... und ich dachte immer der Heli steigt oder sinkt, und dazu auch noch rollt und nickt, weil ich es mit dem Steuerknüppel so vorgebe.....

studiert Ihr das Heli fliegen, oder fliegt Ihr schon ?

[Olli99]

AW: Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

Ist es nicht so das der Phasenversatz mit der Fliehkraft zu tun hat die in ihrer "Stärke" mit der Rotartionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit ist?

Das Moment als lenkende Bewegungskraft dann die Phasenverschiebung auslöst?

Keine Ahnung ob das Sinn macht was ich hier von mir gegeben habe

[jumphigh]

AW: Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

Das Prinzip bleibt aber, den maximalen Auftrieb brauche ich auf der Achse, um die die Neigung der Rotorebene erfolgt, bei Nick links und rechts, bei Roll vorne und hinten.

Andersrum, dort wo die Blätter in ihrer Schlagbewegung umkehren, darf kein (zyklischer) Auftrieb herrschen, sonst gibt´s keine Umkehr! Also null zyklischer Pitch bei Nick vorne und hinten, bei Roll links und rechts.

Herzlichen Glückwunsch, du beschreibst, wann man bei einer erzwungenen Schwingung am besten Energie hineinsteckt... Das machst du eigentlich auch schon in deinem Beitrag #5, nur nicht korrekt und unter falschen Prämissen.

Dazu zitiere ich jetzt aus "Flugmechanik der Hubschrauber" von Werner Bittner, Kapitel 5, "Die Schlagbewegung der Rotorblätter":

"Dem Rotorblatt werden die Schwingungen von den Luftkräften aufgezwungen, in periodischer Form, verursacht durch Anströmung und Ansteuerung"

Liest du eigentlich selber, was du da zitierst, oder verstehst du es einfach nur nicht? Da steht explizit periodische Schwingung, warum verneinst du das ständig?

Zunächst, man kann. Keven S hat das zuvor in dankenswerter Weise sehr detailliert dargestellt.

Nein, ein Tragschrauber, der den gesamten Rotor kippt, hat keine zyklische Steuerung durch Blattschlagen. Sieht man doch schon daran, dass keine Verbindung zu Blättern besteht, die den Anstellwinkel ändern könnten. Ich weiß nicht, auf welches Modell sich Keven bezieht, aber ein Kipprotor ist kein Heli-Rotor, auch wenn die letztendliche Steuerung natürlich auch durch gerichtete Luftablenkung erfolgt. Es gibt aber kein harmonisches Blattschlagen und auch die Kreiselkräfte sind minimal, weil die Drehmomente zum Kippen des Rotors sehr nah an der Achse angreifen.

[<<Philipp>>]

Na immerhin, schön langsam kommt bei Dir etwas in Bewegung, Andreas!

Dass an einem schlagenden Blatt nix schwingt, habe ich nie behauptet. Das ist so offensichtlich, dass man es nun wirklich nicht übersehen oder negieren kann!

Die Frage, um die es hier geht (und schon zuvor oft ging), ist die nach den dafür verantwortlichen Kräften, und dann noch, wann sie einwirken, und ob das aus irgendeinem Grund nicht zum beobachteten Verhalten der angeregten Massen passt.

Ihr MINTler habt oft das didaktische Problem, dass Ihr allzuschnell eine Art von Formel-Tic entwickelt. Kein Wunder, dass in den Schulen Physik für die Mehrzahl der Schüler ein Horror Gegenstand ist!

Zwei Beispiele auf Wikipedia: Präzession und Corioliskraft.

Im ersten Satz müsste da jeweils stehen, dass das Auswirkungen der Massenträgheit sind, dass sich Masseteilchen nur ungern von Ihrer Bahn ablenken lassen, und dass das natürlich Widerstand hervorruft, wenn man es trotzdem versucht. Das ist das Gleiche, wie wenn ich ein stehendes Auto anschieben will, das wehrt sich auch (unter anderem) aufgrund seiner trägen Masse.
Dieses Grundprinzip kommt dort nirgends vor, und nach einigen Sätzen eher diffuser Beschreibungen wird dann ohne wirkliche Erklärung losgerechnet.

Was denkst Du, Andreas, wo die von Dir so verehrten Formeln herkommen?

Die sind nicht in Stein gemeißelt vom Himmel gefallen. Da hat jemand ein Phänomen beobachtet, Zusammenhänge erkannt und die dann mathematisch verknüpft, IN DIESER REIHENFOLGE!

Bei der Anwendung solcher Gesetze ist es sehr empfehlenswert, das Schwanz nicht beim Pferd aufzuzäumen, zunächst ein Phänomen gründlich zu beobachten, und erst NACH erkennen der Zusammenhänge mit dem Rechnen anzufangen. Sonst kann es eben passieren, dass man gar nicht so verkehrte Ergebnisse produziert, die aber mit den Tatsachen nicht unbedingt viel zu tun haben müssen.

Liest du eigentlich selber, was du da zitierst, oder verstehst du es einfach nur nicht? Da steht explizit periodische Schwingung, warum verneinst du das ständig?

Und hier liegt dein Problem, an der Betonung eines einzigen Satzes erkennbar:

"Dem Rotorblatt werden die Schwingungen von den Luftkräften aufgezwungen, in periodischer Form, verursacht durch Anströmung und Ansteuerung."

So ist es aber gemeint:

"Dem Rotorblatt werden die Schwingungen von den Luftkräften aufgezwungen, in periodischer Form, verursacht durch Anströmung und Ansteuerung."

Die AERODYNAMIK ist der Chef im Haus, nicht die Massenkräfte! Das Kräfteverhältnis wird ja sogar exakt quantifiziert, durch die Lockzahl. Also die Massenkräfte sind nach Bittner (und auch Jonas) bestenfalls halb so hoch wie die Luftkräfte, meist aber noch deutlich schwächer. Und periodisch sind da die Luftkräfte, also kein Grund, deswegen gleich Berechnungen des Resonanzverhaltens anzufangen!


Ich komme aus einer anderen Ecke der Naturwissenschaft, hatte aber einen hochgebildeten Maschinenbauer zum Vater, der mich von klein auf immer motiviert hat, selbst nachzudenken und hartnäckig Fragen zu stellen. Er kannte übrigens auch einige Beispiele aus seinem Fachbereich (und ich kenne viele aus meinem), die lange als Lehrmeinung galten, bevor dann irgendwer herausfand, dass sich da jemand in der Vergangenheit vergaloppiert hatte, und dass das dann über Generationen voneinander abgeschrieben worden war ...

Ich bin in der schönen Lage, dass ich keine korrekten Ergebnisse umfangreicher Berechnungen abliefern muss, ich kann mir den letzten der drei zuvor genannten Schritte meistens sparen, kann mich darauf beschränken, Dinge zu beobachten und Zusammenhänge zu erkennen. Feine Sache!

Deswegen noch einmal die Frage an Dich, Andreas, die ich schon in meinem letzten Beitrag hier gestellt habe:

Was hat ein maximal aerodynamischen Auftrieb produzierendes Profil mit einem Rotorblatt zu tun, das gerade am Umkehrpunkt seiner Schlagbewegung stillsteht?

LG, Philipp

[jumphigh]

AW: Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

Was du hier machst, ist einfach nur noch ehrabschneidend. Immerhin habe ich mal Physik studiert. Zu bezweifeln ist, dass du "aus einer anderen Ecke der Naturwissenschaft" kommst. Allenfalls bei Teilbereichen der Biologie könnte man noch denken, dass sie mit mathematischen Konzepten solche Schwierigkeiten wie du haben. Aber die ist sind bestimmt nicht so engstirnig von sich überzeugt wie du.

Dass an einem schlagenden Blatt nix schwingt, habe ich nie behauptet. Das ist so offensichtlich, dass man es nun wirklich nicht übersehen oder negieren kann!

Du negierst es schon immer und in einem fort, denn du behauptest weiterhin steif und fest, dass eine erzwungene Schwingung nicht die Lösung sei.

So ist es aber gemeint:

"Dem Rotorblatt werden die Schwingungen von den Luftkräften aufgezwungen, in periodischer Form, verursacht durch Anströmung und Ansteuerung."

Ja und, genau das beschreibt doch eine Schwingung mit Fremdanregung?!? Bitte verstehe doch erst einmal, was du da liest, bevor du meinst, es als Argument in deinem Sinne zu verwenden. Das geht ständig schief bei dir.

Und was willst du überhaupt ständig mit deinen Massenkräften? Was soll das sein? Nun gut, Ingenieure verwenden gerne ein merkwürdiges Vokabular, weil es zum vollständigen Physiker nicht gereicht hat, aber Trägheitskräfte spielen trotzdem hier keine Rolle. Zumal das nur Scheinkräfte sind, die durch einen Wechsel des Koordinatensystems erzeugt werden. Die DGL der Schwingung wird nicht im rotierenden System des Rotors formuliert und ist auch kein kinematischer Ansatz.

[<<Philipp>>]

... erzwungene Schwingung ...

Nachdem Du meine bereits wiederholte Frage nicht beantworten willst oder kannst, ein andere:

Welche Kraft ZWINGT denn das Rotorblatt da?

LG, Philipp

[<<Philipp>>]

Und was willst du überhaupt ständig mit deinen Massenkräften? Was soll das sein?

Ich habe gedacht, Du hättest Bittner gelesen? Er (als Angehöriger des von Dir offensichtlich nicht allzu hoch geschätzten Standes der Diplomingenieure, Dozent ist er nebenbei auch, aber Physik beherrscht er vielleicht nicht so gut wie Du) verwendet diesen Ausdruck regelmäßig, unter anderem bei der Definition der Lockzahl (falls die unter Euch Physikern etwas zählt).

LG, Philipp

[Juky]

AW: Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

Außer Euch Beiden bringt das hier aber wohl niemandem mehr etwas ...

[<<Philipp>>]

Außer Euch Beiden bringt das hier aber wohl niemandem mehr etwas ...

Du hast völlig Recht, mir bringt es seit einiger Zeit jedenfalls nichts Positives mehr ...

Aber unsachlich anmotzen lasse ich mich dann doch nicht ganz gern!


LG, Philipp

[päde]

AW: Warum Roll auf Längsachse + Nick auf Querachse

Nun gut, Ingenieure verwenden gerne ein merkwürdiges Vokabular, weil es zum vollständigen Physiker nicht gereicht hat...

Ah ok Die Ingenieure... zum Glück haben wir Physiker, da hat wenigstens jemand eine Ahnung