AW: Ab welcher Heli-Baugrösse kann AuRo sinnvoll durchgeführt werden?
Hallo!
Die "richtige" Autorotation sollte meiner Ansicht nach doch so definiert sein, dass die Anstellwinkel im Sinkflug so gross sind, dass die nach vorne gerichtete Tangentialkraft groß genug ist, um die Drehzahl aufrecht zu erhalten. Entscheidend ist natürlich auch, wie groß der Wiederstand des Getriebes und aller sonst noch anzutreibenden Teile ist.
Zur Erklärung: Zu Unterscheiden ist einerseits zwischen dem Einstellwinkel, der den Winkel der Profilsehne zur Drehebene beschreibt, und dem Anstellwinkel, der den Winkel zwischen der Profilsehne und der effektiven Anströmrichtung beschreibt. Im steilen Sinkflug wird der Rotor deutlich von unten nach oben durchströmt, dadurch kann der Einstellwinkel negativ und der Anstellwinkel deutlich positiv sein. Das ist der gewünschte Zustand während einer "richtigen" Autorotation. Da der Auftrieb an einem Profil immer genau Senkrecht zur effektiven Anströmrichtung steht, ensteht im beschriebenen Zustand dabei eine nach vorne gerichtete Kraft. Die Differenz zwischen der gesamt nach vorne gerichteten Kraft und dem nach hinten gerichteten Wiederstand nennt sich Tangentialkraft und treibt den Rotor in dieser Flugphase an.
Das Ganze kann man grafisch sehr schön darstellen, ggf. kann ich hierzu mal eine Zeichnung machen wenn Verständnisprobleme auftreten und das gewünscht ist.
Unten angekommen nutzt man in Regel den Flare um bei unverändertem Einstellwinkel den vertikalen Luftdurchsatz von unten nach oben und somit den Anstellwinkel durch hochnehmen der Nase nochmals zu steigern. Dadurch steigt auch die Drehzahl nochmal deutlich an.
Mit der dann im Rotor vohandenen kinetischen Energie kann der Hubschrauber durch Betätigung des Pitch sanft abgesetzt werden.
Die beschriebenen "Autorotationen" aus 40 Metern, gar noch senkrecht, mit zu großen Einstellwinkeln, bei denen die Drehzahl nach 10 Metern weg ist, leben entweder ausschließlich von den heute im Modellbau üblichen extremen Drehzahlen und der somit vorhandenen kinetischen Energie, die dann eben aufgezehrt ist, oder der Wiederstand des Gesamtsystems ist einfach zu groß - dann kann eine Autorotation nicht erfolgreich durchgeführt werden. Eine "richige" Autorotaion, so wie oben beschrieben kann ab einer gewissen Mindesthöhe grundsätzlich aus jeder Höhe durchgeführt werden wenn der Wiederstand des Gesamtsystems (Getriebe etc.) nicht so groß ist, dass die Tangentialkräfte auch bei großen Anstellwinkeln nicht ausreichen um die Autorotation einzuleiten und aufrecht zu erhalten.
Eine Autorotation ist übrigens ein stabiler Zustand, bei dem die Anstellwinkel nicht so groß werden können, dass die Strömung abreißt. Steigt der Anstellwinkel durch zusätzliche vertikale Durchströmung von unten nach oben, steigt auch der Winkel der effektiven Anströmrichtung und somit steigen auch die Tangentialkräfte was eine Drehzahlerhöhung zur Folge hat. Dadurch sinkt dann wieder der Anstellwinkel.
Wie gesagt, vielleicht schwer zu verstehen, grafisch dargestellt wird das dann deutlicher.
Gruß
Kai
Hallo!
Die "richtige" Autorotation sollte meiner Ansicht nach doch so definiert sein, dass die Anstellwinkel im Sinkflug so gross sind, dass die nach vorne gerichtete Tangentialkraft groß genug ist, um die Drehzahl aufrecht zu erhalten. Entscheidend ist natürlich auch, wie groß der Wiederstand des Getriebes und aller sonst noch anzutreibenden Teile ist.
Zur Erklärung: Zu Unterscheiden ist einerseits zwischen dem Einstellwinkel, der den Winkel der Profilsehne zur Drehebene beschreibt, und dem Anstellwinkel, der den Winkel zwischen der Profilsehne und der effektiven Anströmrichtung beschreibt. Im steilen Sinkflug wird der Rotor deutlich von unten nach oben durchströmt, dadurch kann der Einstellwinkel negativ und der Anstellwinkel deutlich positiv sein. Das ist der gewünschte Zustand während einer "richtigen" Autorotation. Da der Auftrieb an einem Profil immer genau Senkrecht zur effektiven Anströmrichtung steht, ensteht im beschriebenen Zustand dabei eine nach vorne gerichtete Kraft. Die Differenz zwischen der gesamt nach vorne gerichteten Kraft und dem nach hinten gerichteten Wiederstand nennt sich Tangentialkraft und treibt den Rotor in dieser Flugphase an.
Das Ganze kann man grafisch sehr schön darstellen, ggf. kann ich hierzu mal eine Zeichnung machen wenn Verständnisprobleme auftreten und das gewünscht ist.
Unten angekommen nutzt man in Regel den Flare um bei unverändertem Einstellwinkel den vertikalen Luftdurchsatz von unten nach oben und somit den Anstellwinkel durch hochnehmen der Nase nochmals zu steigern. Dadurch steigt auch die Drehzahl nochmal deutlich an.
Mit der dann im Rotor vohandenen kinetischen Energie kann der Hubschrauber durch Betätigung des Pitch sanft abgesetzt werden.
Die beschriebenen "Autorotationen" aus 40 Metern, gar noch senkrecht, mit zu großen Einstellwinkeln, bei denen die Drehzahl nach 10 Metern weg ist, leben entweder ausschließlich von den heute im Modellbau üblichen extremen Drehzahlen und der somit vorhandenen kinetischen Energie, die dann eben aufgezehrt ist, oder der Wiederstand des Gesamtsystems ist einfach zu groß - dann kann eine Autorotation nicht erfolgreich durchgeführt werden. Eine "richige" Autorotaion, so wie oben beschrieben kann ab einer gewissen Mindesthöhe grundsätzlich aus jeder Höhe durchgeführt werden wenn der Wiederstand des Gesamtsystems (Getriebe etc.) nicht so groß ist, dass die Tangentialkräfte auch bei großen Anstellwinkeln nicht ausreichen um die Autorotation einzuleiten und aufrecht zu erhalten.
Eine Autorotation ist übrigens ein stabiler Zustand, bei dem die Anstellwinkel nicht so groß werden können, dass die Strömung abreißt. Steigt der Anstellwinkel durch zusätzliche vertikale Durchströmung von unten nach oben, steigt auch der Winkel der effektiven Anströmrichtung und somit steigen auch die Tangentialkräfte was eine Drehzahlerhöhung zur Folge hat. Dadurch sinkt dann wieder der Anstellwinkel.
Wie gesagt, vielleicht schwer zu verstehen, grafisch dargestellt wird das dann deutlicher.
Gruß
Kai
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