Sicherheit von Rotorblättern

[nopost123]

Hallo Heliflieger
Ich habe mir einmal beschädigte Rotorblätter vorgenommen um zu testen was genau passiert wenn ein solches Rotorblatt auf Zug belastet wird. Wann reist das Blatt ab?. Das abgebildete weiße Rotorblatt hatte eine kleine "Macke" dicht hinter dem Blatthalter im Nasenbereich. Das Blatt wird normal mit ca. 2200N bei 1500U/min an einem Dreiblattkopf betrieben. In meinem Prüfstand habe ich es mit doppelter Last beaufschlagt. Im ersten Schritt ca. 12h mit 3800N, dann ca 1h mit 4400N. Dann war das Blatt hin. Die Bruchstelle ist genau dort wo die Beschädigung vorher entstanden war. Beim Test im Prüfstand wird rein statisch gestestet. Im Flug kommen aber noch beträchtliche dynamische Kräfte hinzu. So kann aus einem Haarriss ein katastrophaler Bruch werden. ßbrigends: Bei 4400N klingt das Rotorblatt beim "anzupfen" wie die Saite einer Gitarre.
Die Erkenntnis nun: Lieber ausmustern als einen Heli oder Personen/- Sachschaden zu riskieren.
Die Bilder mit den Blattbolzen zeigen auf wie stark der Einfluß einer spielfreien Führung im Blattanschluß ist. Das Transparente Rotorblatt hat nur einen einlaminierten Holzklotz. Die Bohrung wird anschließend in einer Bohrschablone eingebracht. Das rote Blatt besitzt eine einlaminierte Messinghülse. Hier ist die Passung deutlich besser. Folglich verbiegt sich die Blattbefestigungsschraube auch stärker. Die verwendeten 8.8er Schrauben halten bei 2500N in Verbindung mit dem verwendeten Kunststoff Blatthalter noch stand. Bei 4570N sieht das dann aber so wie auf den Bildern aus.

mfG

Norbert

[nopost123]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

Fortsetzung
Das rote Rotorblatt wurde bei einem Absturz auf der Oberseite stark beschädigt. Es hat trotzdem noch die Zugkraft von 5600N ausgehalten (Eigenbau für 1,82m Rotor). Das graue Rotorblatt ist für ein Drei/- Vier- Fünfblattsystem. Auch die neue Bauweise hält 5600N aus. Nennlast ist ca, 2200 bis 2500N bei 1500 U/min. Bei einem Crash ist bisher noch nie ein Stück vom Rotorblatt wegeflogen. Das Blatt verdreht sich und bleibt zusammen.

Frage an die Experten und Konstrukteure: Wie testet ihr die Maximallast eurer Rotorblätter?

mfG

Norbert

[JMalberg]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

Ja leck. Was hast du denn da für Geräte?

[Chas]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

Hier werden Rotorblätter in geheimen Kelleranlagen gefoltert.
Unmenschlich!

Gruß,
Martin

[golf]

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mein sab blatt auf dem protos hat es im stand einfach so wirklich haben 10andere noch gesehen! einfach abgerissen, die hatte ich noch gar nicht lange drauf...

[nopost123]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

Hallo Jürgen
Die Vorrichtung ist das "Redesign" meiner bisherigen Prüfvorrichtungen. Da ich gerne selbst kostruiere, möchte ich natürlich meine Berechnungen am Prüfmuster nachweisen. Bis auf die Rotorblätter konnte ich das mit einer kleineren Vorrichtung immer schon ganz gut durchführen. Die Konstruktion macht sich schlicht und ergreifend das Hebelgesetz und die Erdanziehung zunutze. Deshalb kann ich auch problemlos Langzeittests durchführen. Das hier genutzte Hebelverhältnis liegt bei 1:21. Damit kann ich mühelos bis ca. 10000N Last simulieren. Es kann aber auch jedes kleinere Hebelverhältnis eingestellt werden. Es fliegt sich halt beruhigter wenn man weiß, dass die Sachen auch wirklich halten.


mfG

Norbert

[nopost123]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

@Martin
Foltern in geheimer Kelleranlage dient der Wahrheitsfindung

@Golf
Damit so etwas nicht passiert werden die Blattmuster vorab geprüft. Wichtig ist in diesem Zusammenhang natürlich die Einhaltung der Rotordrehzahl. Leider geben nicht alle Hersteller die max. Drehzahl ihrer Rotorblätter an. Wie soll man da die Festigkeitsgrenzen nachrechnen?

[Logo3030]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

ich vermute, die meisten Hersteller haben noch nie einen vergleichbaren Rotorblatt Test gemacht. Ich bin gespannt, wie lange es noch geht, bis der Gesetzgeber einen zwingenden Bruchtest für den jeweiligen Hersteller vorschreibt. Alle Rotorblätter sollten auch nur mit Zertifikakt verkauft werden dürfen. Es ist meiner Meinung nach ein "Wahnsinn" wie viele "private Bastler" ohne entsprechende Vorkenntnisse und Berechnungen inkl. Bruchtests Rotorblätter herstellen und diese auch an "Ahnungslose" verkaufen oder weitergeben. Dabei ist das Rotorblatt mit dem dazugehörenden Rotorsystem eines der kritischten Bauteile des ganzen Helicopters. Wie ist eure Meinung ?

[prince318is]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

Hallo,

also Festigkeiten misst man mit dem schwächsten Material über den gesamten Querschnitt, da das Blatt ja an seinem schwächsten Punkt die ersten Schäden erlangt. Außerdem muss mann vo Schwerpunkt des Blattes das Trägheitsmoment ermitteln und an den Aufhängepunkt des Blattes mit Hilfe von Steier berechnen. Dann errechnet mann die zentrifugalbeschleunigung des Blattes bei Höchstdrehzahl und hat nun die maximale Zugkraft über den gesamten Blattverlauf.
Errechne das Wiederstandsmoment des Blattes und erhalte die maximale Zugfestigkeit.
Vergleichen mit Materialkennwerten / Sicherheit

MfG Christian

[Thunderkoeppi]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

Hi Leute

Meine HT Blätter haben eine Drehzahl begrennzung
Die haben die Blätter im Werk getestet.
Echt klasse wenn man weiß, das die Drehzahl nach oben reicht!

[nopost123]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

@Chris
Hallo Chris. Du bist schon drei Schritte weiter. Mir geht es erst einmal um den Nachweis der berechneten Zugbelastung. Die Zugbelastung(Fliehkraft) ist ohne Probleme nach der einschlägigen Formel von Dipl. Ing. Schlüter zu berechnen. Deinen Ausführungen nach bist du schon bei der Berechnung einer Blattberührung an einem definierten Punkt. Hier kann ich (leider) nur auf Absturzereignisse zurückblicken. Da aber bisher die Blätter bei einem direkten Crash mit dem Boden immer am Stück blieben kann ich die Festigkeit in dieser hinsicht als ausreichend ansehen. Das dynamische Verhalten ist aber sicherlich anders zu bewerten als die statische Zugkraft. Auf Grund meiner div. Prüfungen habe ich jedoch feststellen können, dass die Blatthalterschrauben weit eher verbiegen als ein Rotorblatt abreisst. Da die Schrauben im normalen Flugbetrieb sich nicht verbiegen kann ich also schlussfolgern auf der sicheren Seite zu sein. Das war und ist mein Ziel.

mfG

Norbert

[wirbelwind]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

Hallo Christian,

wenn du schon so detaillierte Vorgaben gibst, dann solltest du uns diese bitte auch etwas erläutern:

..Schwerpunkt des Blattes das Trägheitsmoment ermitteln und an den Aufhängepunkt des Blattes mit Hilfe von Steier berechnen..

Steier? War hier vielleicht "Steiner" gemeint? Wie hängt das mit dem Schwerpunkt und dem Aufhängepunkt zusammen?

Errechne das Wiederstandsmoment des Blattes und erhalte die maximale Zugfestigkeit.

Da verlassen mich nun meine (ich denke nicht ganz hoffnungslosen) Kenntnisse der Physik und Mechanik.

Das Widerstandsmoment wird errechnet, um mit einer bekannten/errechneten Momentenbeanspruchung eine Spannung (Biegespannung) zu berechnen (M/W=Sigma_M). Für die Berechnung der Spannung aus einer Zugkraft wird die Querschnittsfläche des tragenden Elements benötigt (F/A= Sigma_N).
Genau hier wird es aber schwierig. Wenn man eine definierte und exakt reproduzierbare Fertigung hat, wie z. B. Eurocopter, wenn man noch dazu die Qualität des Aufbaus überprüfen kann (z. B. mit Röntgengeräten usw.), dann ist das Ergebnis der Berechnung vermutlich auch ein realistischer Wert.

Fertig man hingegen Blätter selber, dann kann man weder genaue Aussagen machen, wieviel Glasfaser-/Kohlefaserquerschnitt an welcher Stelle ist und wie hoch deren Fasertränkung ist.
Oder anders ausgedrückt, das was Norbert macht ist genau der richtige Weg, um Aufschluss über das tatsächliche Verhalten der Blätter zu bekommen.

Gruß Klaus.

[garth]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

...wie lange es noch geht, bis der Gesetzgeber einen zwingenden Bruchtest für den jeweiligen Hersteller vorschreibt. Alle Rotorblätter sollten auch nur mit Zertifikakt verkauft werden dürfen. .... Wie ist eure Meinung ?

Auch wenn ich die Rotorblatttests gut finde, meine Meinung zu "Rotorblattzertifikaten" ist : Schwachsinn !
Muß man für alles eine Erlaubniss haben ?

Es stimmt schon was in D lebende Ausländer über D sagen :

Alles was nicht irgendwo ausdrücklich erlaubt ist, ist verboten.Siehe die Probleme beim finden von Flugplätzen.

[nopost123]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

@garth
Hallo Garth
Sicher macht ein Zertifikat ein Rotorblatt nicht besser, aber eine Information ueber den zulaessigen Drehzahlbereich sollte man schon als selbstverstaendlich ansehen. Die Angabe des max. Pitchwinkels wuerde desweiteren die Sicherheit erhoehen. Bei jedem Autoreifen wird ja auch die jeweilige Geschwindigkeitsklasse angegeben und normalerweise auch vom Halter des Kfz. eingehalten. Bei Winterreifen gibt es einen Warnaufkleber. Einen aehnlichen Mindeststandart wuerde unseren Rotorsysteme auch gut stehen. Wenn nichts dergleichen vorliegt muss man eben den Nachweis selber erbringen.

Leider muss ich mich jetzt fuer diese Woche verabschieden*Dienstreise". Bis bald.

mf|G

Norbert

[stein]

AW: Sicherheit von Rotorblättern

Na Super,

die deutschen Hersteller verkaufen dann nur noch Blätter mit Zertifikat und wahrscheinlich laufende Tests der Serie durch einen unabhängigen Gutachter etc. - dann werden die Blätter teurer...

Dann schreit wieder alles, dass die deutschen Hersteller zu teuer sind ...und kauft am Ende sowieso den billigen Kram aus dem Ausland. Ich sehe stellenweise auf 450er Helis mit 3000+ Touren Kopfdrehzahl Blätter, die noch nicht mal zum Farbe anrühren taugen. Interessiert keine Sau.

Max. zugelassene Drehzahl für Blätter ? Hä, wat is das denn. Interessiert auch keine Sau. Hauptsache billig.

Also Dein Ansatz zur Erhöhung der Sicherheit ist ja ganz löblich aber weltfremd ...

Gruss
Hans-Willi