Looping mit "echtem" Hubi

[dl7uae]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Das Bild ist aus einem Untersuchungsbericht der BFU geklaut, sorry, war nicht größer.

Nun weiß ich aber immer noch nicht, ob die zwei Blatthalter des R22/R44 angelenkt werden oder gar nur die Nabe...

Tom

[dl7uae]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Wenn ich's mir rechts überlege, kann es eigentlich nur die Nabe sein, da die Blätter ja in gewissen Grenzen frei beweglich sind.

[dl7uae]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Ach äh, sorry, es fehlte noch der Rückschluss auf die ursprüngliche Frage, meiner, der keinen Anspruch auf Richtigkeit erhebt:

Das Roll- und Nick-Moment eines Helis mit Schlaggelenken (und evtl. Wippgelenk an der Nabe) sollte ohnehin kaum ausreichen, Bewegungen in Roll- oder Nickrichtung schnell genug auszuführen, dass eine Rolle oder ein Flip annähernd gelingt. Bei einem Looping, wenn man einen Austritt mit immensem Höhenverlust in Kauf nimmt, ist vermutlich vor allem die Frage, was die Anschläge aushalten und ob es nicht generell dabei zu einer Mast-Rotor-Berührung kommen kann, wobei auch die Zelle und der Heckausleger die Blätter zu spüren bekommen können. Kommt die Flexibilität der Blätter selbst hinzu. Spätestens im Umkehrpunkt eines mehr oder weniger verkorksten Loopings (lt. Schwerkraft schon viel früher, - im Aufschwung), würde die Zelle in den Schwenkgelenken vermutlich in die Gegenrichtung auf die Anschläge kippen. Selbst, wenn die das aushielten, wäre der Nickimpuls dadurch schon heftig. In Summe was für Lebensmüde, selbst wenn sie die Eigenheiten des Helis in solchen Fluglagen kennen, sowie die Belastbarkeit beteiligter Komponenten in Extrembeanspruchung.

Generell ist das Verhalten eines Rotorkopfes mit Schwenkgelenken problematisch in Situationen geringer Schwerkraftbelastung (low-g). Die frei laufenden Blätter könnten in eine unbeabsichtigte Richtung schlagen und dabei heftige Roll- oder Nickmomente erzeugen, die bei intuitivem zyklischen Gegensteuern sogar zu einem Aufschwingen des Kopfes führen könnten. Der Heli würde sich in der Luft zerlegen.

So, gehe jetzt fliegen, - ohne Schlaggelenke und so'n Quatsch.

Tom

Bitte jetzt die Experten.

[somt1033]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

http://youtube.com/watch?v=c2fSjHghubc

Hier kann man sehen wie sich die ganze Rotorebene neigt.
Und die "Anschlag" Problematik die Tom beschrieben hat

[calla-lilli]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Hallo zusammen,

sehr interessante Diskussion.

Soweit ist mir das jetzt klar, mit den Schlaggelenken.

Aber eine Frage habe ich noch:

Warum werden die Rotor-Blätter immer um ca. 90° vorher angelenkt?


Gruß & Danke


Michael

[dl7uae]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Es ist nicht unbedingt so, dass exakt 90 Grad notwendig wären, daher gibt es ja noch die virtuelle Taumelscheibendrehung bei Modellhelis. Es ist einfach prinzipbedingt durch das Verwenden einer Taumelscheibe:

Die Blätter können nicht digital gekippt werden, es muss fließend erfolgen, - nach ca. 90 Grad Drehung ist die max. kommandierte zyklische Blattauslenkung erreicht, nach ca. weiteren 90 Grad komplett abgeklungen.
Wird die TS für reines Nick nach vorn gekippt, beginnt die negative Steigung für die Anlenkung des vorlaufenden Blattes eben bei genau 90 Grad negativer Phasenverschiebung - und ebenso 90 Grad vor der max. positiven Steigung hinten. Das Prinzip der Taumelscheibe selbst ist es, das die 90 Grad bedingt.
(Man könnte ja eine eiförmige TS bauen, nur wär's dann mit der Symmetrie und der fließenden Anlenkung via den oberen Teil der TS vorbei.)

Abhängig von der Drehrichtung des Rotors kann es im Vorwärtsflug zu einem ungewollten Rollmoment kommen, da sich vorn, beim vorlaufenden Blatt, die Geschwindigkeit addiert, hinten aber subtrahiert. Hier hilft eine entsprechende Verdrehung der TS, mechanisch oder eben elektronisch in der Ansteuerung des Servo-Mixers (virtuelle TS-Drehung).

Tom

[calla-lilli]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Hallo Tom,

soweit ist das einleuchtend aber warum sind es ~ 90° und nicht 0° bzw. 45° wie bei manchen Koax-H/Cs?

Hat das etwas mit den Kreisel-Kräften zu tun?




Gruß & Danke

Michael

[somt1033]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Diese Erklärung ist falsch (bzw. nicht vollständig) :

Die Blätter können nicht digital gekippt werden, es muss fließend erfolgen, - nach ca. 90 Grad Drehung ist die max. kommandierte zyklische Blattauslenkung erreicht, nach ca. weiteren 90 Grad komplett abgeklungen.
Wird die TS für reines Nick nach vorn gekippt, beginnt die negative Steigung für die Anlenkung des vorlaufenden Blattes eben bei genau 90 Grad negativer Phasenverschiebung - und ebenso 90 Grad vor der max. positiven Steigung hinten.

ja, dabei lässt du aber aus, das die Blätter auch noch 90° zur Anlenkung verdreht sind. Somit ergibt sich der maximal Ausschlag bei nick input 90° zur Flugrichtung.

Der eigentliche Grund ist die gyroskopische Präzession

http://de.wikipedia.org/wiki/Kreisel

Gruß,
Marvin

[somt1033]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Mir ist noch eine gut verständliche Formulierung bezgl. der flugmechanischen Wirkung der Schlaggelenke eingefallen:

Schlaggelenke entkoppeln den Momentenhaushalt von Rotor und Zelle.

[dl7uae]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Es sind immer 90 Grad, auch beim Koax.
Stell' Dir die TS in der Rollebene exakt waagerecht vor, dabei nach vorn gekippt für reines Nick vorwärts.
Nun dreht sich der obere Teil der TS. Auf Höhe einer Blattanlenkung betrachtet, fährt diese über den halben Umfang von hinten nach vorne "bergab". Wenn hinten max. zyklische Anlenkung in positiver Richtung besteht und vorn maximale in negativer, dann ist der Neutralpunkt genau in der Mitte des halben Umfangs, bei 90 Grad.

Tom

Diese Erklärung ist falsch (bzw. nicht vollständig)

Hmm, OK, dann halte ich mich besser raus.

[thorsten0211]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Ing. Schlüter behauptet ja - ich habe das mehrfach gelesen - das die gyroskopischen Kräfte nicht für die Voreilung verantwortlich sind.
Bevor mich jemand korrigiert: Ich habe das so verstanden, vielleicht meinte er aber auch....nicht für die 90 Grad Voreilung...

Nachgerechnet habe ich das - Faulheit - jetzt auch nie. Aber diese Kräfte sind - jeder weiß das der einmal mit einen demontierten Fahrradreifen (nunja, nicht nur der Reifen, das ganze Rad mit Felge...) rumgespielt hat - nicht zu vernachlässigen klein. Und da dreht sich auch keine so große Masse noch gar nicht mal so arg schnell.... Naja.

Soweit mir bekannt, ist die Voreilung bei einem Großhubschrauber keine 90 Grad, sondern bewegt sich so etwa zwischen 70 und 80 Grad (meines Wissens nach stark vom Hubityp abhängig). Unter dieser Voreilung verstehe ich den Winkel für den maximalen Blattanstellwinkel im Bezug auf den Winkel, bei dem die Wirkung erfolgt).

Der Hauptgrund für die Voreilung wird wohl sein, daß sich die aerodynamischen Kräfte am Blatt erst nach Aufbau des Anstellwinkels aufbauen. Bei unseren Modellheli´s haben wir jetzt sicher mal etwas andere aerodynamische Verhältnisse, als beim Großhubi.

Ich könnte mir aber durchaus sehr gut vorstellen, daß in Verbindung mit den hohen Drehzahlen die wir auf den Modellheli´s fliegen und bei den recht bis fast ganz starren Rotorköpfen die gyroskopischen Kräfte schon mit (nicht alleinig) eine Rolle spielen.

Es wäre echt toll, wenn hier einer vom Fach wäre, der etwas dazu sagen kann. Ich lerne nämlich furchtbar gerne dazu.

Grüße
Thorsten

[pbskat]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

@Tom: Wage nicht, dich rauszuhalten!

Leute, versucht absolut wertende Aussagen auszulassen. Statt "diese Erklärung ist falsch" kann man auch schreiben "ich habe eine andere Erklärung", was genauso den Tatsachen entspricht, aber niemanden angreift und somit diese interessante Diskussion nicht abgebrochen wird, weil wieder einmal jemand schmollt...

LG Peter

[dl7uae]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Hey, ich habe mich nicht angepisst gefühlt, - will nur keinen Müll in die Welt setzen.

Tom

s.a.: http://www.w3mh.co.uk/articles/html/csm9-11.htm

[dl7uae]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

Ich habe übrigens mit meiner "Bergab-Erklärung" peinlicherweise wirklich gequirlte K.. erzählt, schliesslich sind es 90 Grad VORLAUF.

Tom

[somt1033]

AW: Looping mit "echtem" Hubi

@Tom: Wage nicht, dich rauszuhalten!

Leute, versucht absolut wertende Aussagen auszulassen. Statt "diese Erklärung ist falsch" kann man auch schreiben "ich habe eine andere Erklärung", was genauso den Tatsachen entspricht, aber niemanden angreift und somit diese interessante Diskussion nicht abgebrochen wird, weil wieder einmal jemand schmollt...

LG Peter

Ich habe ja auch gesagt, zitat:"...bzw. nicht vollständig."

Ich hatte ja nicht vor Tom anzugreifen.

Natürlich ist niemand (mich eingeschlossen) unfehlbar. Aber wenn ich mir sicher bin, vertrete ich diese Meinung.