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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Antriebsauslegung für Flugboot



Garfield
06.04.2008, 14:18
Hallo zusammen

vor 3 Jahren habe ich mal angefangen nach einem Bauplan, den ich in grottenschlechter Qualität im Netz gefunden habe, ein Flugboot für Elektroantrieb zu bauen. Abgesehen davon, dass Teile des Plans nicht zu lesen waren und ich auch sonst eine Menge Änderungen vorgenommen habe, ist dabei ein recht hübsches Modell rumgekommen, das ich in meiner Galerie eingestellt habe (Totale (http://media.rc-network.de/showphoto.php/photo/2493/ppuser/12382)):

Und da sieht man auch gleich, weshalb ich noch Hilfe brauche: der Antrieb fehlt mir noch.

Ursprünglich wollte ich mal einen 480er Bürstenmotor verwenden, daher der eingeschränkte Einbauraum (Durchmesser 30mm, evt. um wenige mm zu erweitern). Außerdem kann ich die Luftschraube nur bis zu 7.2'' Druchmesser ziehen, weil ich sonst in den Rumpf säbel (Detail (http://media.rc-network.de/showphoto.php/photo/2494/ppuser/12382)). Der Flieger soll trotzdem kräftig motorisiert sein, Standschub 1000g oder mehr. Wie aber komme ich da hin? Als Prop habe ich mir einen Varioprop vorgestellt (findet sich hier (http://www.ramoser.de/home_d/varioprop_d/varioprop_d.html) unter Propellergröße 6A, 7.2'' , vielleicht muss ich aber auf 7.0'' reduzieren).

Ich habe leider nicht den vollen Überblick, habe mir aber folgendes überlegt: hoher Standschub, niedrige Fluggeschwindigkeit, erfordert eine recht niedrige Prop-Steigung. Um bei dem kleinen Durchmesser trotzdem Leistung zu bekommen würde ich einen 3- oder 4-Blatt-Prop nehmen (der Varioprop könnte notfalls auch 5).

Wenn ich soweit richtig liege, bleibt die Frage nach dem richtigen Motor. Bei dem Prop mit mehreren Blättern ist wahrscheinlich ein relativ drehmomentfreudiger Außenläufer nötig, aber der Motorpylon hat wie gesagt nur 30mm Innendurchmesser...

An dieser Stelle übergebe ich dann mal an Euch Spezialisten. Was kann ich da machen? Bin auch für Eigenbaumotoren offen (habe schon ein paar Schnurzz hinter mir).

Noch ein Paar Daten zum Modell:
Spannweite 1180mm
Länge 1020mm
Gewicht 1020g (ohne Motor, aber mit LiPo und RC)
Profil Clark Y
Steuerung Höhe, Seite, Quer, Motor

Experimentalhans
06.04.2008, 16:18
Hallo Garfield,
ein hübsches Modell.
Mit 100 W Wellenleistung sollte das Ding mit seinen 1000 g anständig fliegen, aber um aus dem Wasser zu kommen braucht es noch einen Schubs extra.
Also unter 150 W an der Welle würde ich das nicht versuchen.

Daraus ergibt sich die Propellerdrehzahl.
Bei z.B. 7" x 4" sind das ca. 15 000 U/min.
Wenn der Motor das nur als Startleistung bringen soll, dann ist eine Auslegung auf Maximalleistung von 150W bei 15 000 U/min vorzusehen.
Der Motor sollte also ohne Propeller 30 000 U/min drehen.

Wenn es ein Außenläufer werden soll, dann würde ich erstens nicht mehr als 9Zähne am Stator vorsehen (wegen der Schaltfrequenz des Reglers bei der hohen Drehzahl).
Und daußerdem würde ich ihne nicht in den Motorpylon einbauen, sondern vor Kopf montieren. Dann kriegt er genug Kühlluft.

Und zum Propeller sei gesagt, daß die Dinger mit dünnem Blattprofil wie z.B, die Vario-Props zwar in ihrem Bertriebspunkt sehr gut sind, aber kaum ist der Vogel aus dem Wasser und will Fahrt aufnehmen, fängt der Prop an zu bremsen.
Ich würde eine Graupner Nylon (ja diese antiken Glasfaserdinger von anno Schnee) nehmen.
Oder auch die Master Airscrew oder die APC Latte für Verbrenner.

Grund für die bessere Rundumleistung der dicken Profile dürfte der große Nasenradius des Blattprofils sein. Damit reißt die Strömung nicht so schnell ab wie bei den ultradünnen Profilen der Elektro- und Slowflyer-Löffel.
Die wirken im Struzflug tatsächlich als Bremse. Man kann die Entgleisung der Strömung hören. Und die Höhe wird nicht in Schwung umgesetzt, sondern ist einfach weg.
Leider gehören die Vario-Props auch zur letzteren Sorte.

Ich habe das mal systematisch durchprobiert an ein und demselben Modell.
Am besten gehen tatsächlich die alten Graupner-Latten. Die funktionieren vom grenzlagigen Steigflug bis zum senkrechten Sturz.
Und wenn der Vogel richtig Geschwindigkeit drauf hat, dann kann man die wieder in Höhe umsetzen.
Alle dünnen Propeller haben die Maschine regelrecht kastriert. Das Modell ist zwar geflogen, aber mehr nicht.

Garfield
06.04.2008, 17:01
Halo Hans und Danke für die Info

Im Großen und Ganzen glaube ich Deinen Ausführungen folgen zu können. Trotzdem habe ich aber eine Nachfrage. Dein Argument gegen die Varioprops (und ähnliche E-Latten) ist hauptsächlich die geringe erreichbare Geschwindigkeit. Da muss ich einwenden, dass ich eigentlich gar nicht so schnell werden will. Der Flieger hat zwar kein reales Vorbild (soweit ich weiß), aber ich wollte trotzdem eine gewisse Scale-Optik beibehalten. Außerdem würde ich gerne die Drehzahl geringer halten, daher auch die Idee mit 3- oder 4-Blatt-Props.
Hast Du vielleicht eine Berechnungsgrundlage, welchen Einfluss derartige Props haben? Deine Angaben verstehe sich für 2-Blatt-Props, oder?

AliasJack
06.04.2008, 17:28
Hi
tut mir leid wenn ich jetzt einfach mal so dazwischen quatsche:
der größte teil ws du behauptest ist mist

Der Motor sollte also ohne Propeller 30 000 U/min drehen.
jeder motor hat eine andere drehzahlkurve, eine andere drehzahlsteiigkeit etc.
da kann man nicht einfach sagen der motor soll eine so und so große leerlaudrehzahl haben


Wenn es ein Außenläufer werden soll, dann würde ich erstens nicht mehr als 9Zähne am Stator vorsehen (wegen der Schaltfrequenz des Reglers bei der hohen Drehzahl).
die schaltfrequenz hängt nicht von den zähnen, sondern von den polen ab
btw würde ich bei 15k am arbeitspunkt sogar noch nen 14poler bemühen
das ergibt 105k hz was jeder normale regler schaffen sollte


Und zum Propeller sei gesagt, daß die Dinger mit dünnem Blattprofil wie z.B, die Vario-Props zwar in ihrem Bertriebspunkt sehr gut sind, aber kaum ist der Vogel aus dem Wasser und will Fahrt aufnehmen, fängt der Prop an zu bremsen.
und nimmt bei gleicher drehzahl weniger strom auf
also nichts negatives, einfach größeren pro drauf
warum meinst du, dass die genau SO geformt sind und nicht so massiv wie die verbrennerlatten sind?
richtig, wir haben elektomotoren, da braucht es keine schwungmasse
und die resultate werden auch für sich sprechen

am besten du liest dir mal das hier (http://www.powercroco.de/propelleranpassung.html) durch

zeig mir bitte mal welcher propeller beim senkrechten sturz nicht funktioniertXD

ich hab bei meiner telemaster sogar n klappprop drauf, weils einfach besser zu der maschine passt(nicht wegen dem klappen)

bitte nicht zu ernst nehmen, nur als konstruktive kritik;)

bzgl 3 und 4 blattprops: je weniger blätter desto höher der wirkungsgrad, wobei ich bei dir einfach über die klinge springen würde und ne 3blatt einsetzen würde

Mfg Jakob

FamZim
06.04.2008, 17:40
Hallo Garfield

Frage einfach mal bei Varioprop nach einem passendem Antrieb !!
Herr Ramoser fliegt haubtsächlich kleine Wasserflugzeuge wie " Deines " !!

Die Aussage von Experimentalhans das dicke Props die Modelle schneller machen, ist meiner Meinung nach eine " Fehlanpassung " Richtung hohe Motordrehzahl .
Dem wird dann die Steigung geopfert, mit dem Ergebniss der Bremswirkung.
Ich strebe immer Durchmesser/ Steigung 1/1 an.
Habe am T Star 1, Varioprop Dreiblattschrauben 8/8 drauf (gestutzte).
An Speed 400 mit Getriebe 4:1 .
Aus den grauen Graubner habe ich Klappropeller gemacht für eine 2 Mot.
Die gleichen dann mal dünner ( 10 % dick ) gemacht und siehe da fast 50 % mehr Flugzeit !!!!

Gleiches Modell, gleicher Antrieb, gleicher Aku , gleicher Prop nur dünner!!

Also nur dünner wird auch schneller, oder spart Strom .
Standstrom und Standschub war auch fast gleich!!

Gruß Aloys.

Experimentalhans
06.04.2008, 21:59
Hallo Jakob,
natürlich kann man die lastfreie Drehzahl so angeben.

WENN der Propeller nicht größer als 7" sein kann,
DANN ergibt sich die benötigte Drehzahl nur noch aus der Steigung und der Drehzahl.
Da das Modell eher langsam fliegen soll, ist eine niedrige Steigung gefordert, also ergibt sich die Drehzahl zu 15 000 U/min mit einem käuflich zu erwerbenden Propeller.
7" x 4" bieten sich an, es gibt natürlich auch 7" x 3", aber dann liegt die 150W-Drehzahl noch höher.

(Hier rede ich von Zweiblatt-Propellern, für mehrblättrige habe ich keine Informationen und keine Formeln.)

Nun hat natürlich jeder Motor seine eigene Kennlinie.
Das ist aber nicht die Frage.
Die Frage ist, welche Daten ein auf den Punkt ausgelegter Motor haben müßte.
Danach kann man den nächstliegenden käuflichen Motor auswählen.

Jeder permanenterregte Motor hat eine Kennlinie, die eine Leistung von exakt Null aufweist bei lastfreier Drehzahl und ebenfalls bei maximalem Moment und Stillstand.
Warum?
Weil die Wellenleistung Drehzahl (in rad/s) mal Drehmonemt (in Nm) ist und das Drehmoment linear mit steigender Drehzahl sinkt.
Warum tut sie das?
Weil die Gegeninduktion linear mit der Drehzahl steigt.
In dem Moment, wo die Gegeninduktion die Speisespannung erreicht, ist die maximale Drehzahl erreicht ... das heißt in Realität schon früher, weil der Motor innere Verluste hat, die ein Mindestmoment fordern, das mit einem Mindeststrom erzeugt werden muß. Dafür ist eine Mindestspannung über die Gegeninduktion hinaus nötig.

Die maximale Wellenleistung, die ein permanenterregter Motor abgeben kann, gibt er exakt bei der halben lastlosen Drehzahl ab.
Warum?
Weil die effektive Spannung (Speisespannung minus Gegeninduktion) linear mit der Drehzahl sinkt und damit der Strom und damit das Moment.
Andererseits steigt die Leistung linear mit der Drehzahl, weil Leistung gleich Drehmoment MAL Drehzahl.
Das Maximum dieses Produktes liegt demnach bei genau der Hälfte der Drehzahl, bei der der Motor genau kein Moment mehr abgibt.

Dieser Zusammenhang gilt für ALLE permanent erregten Elektromotoren.

WENN also die zum 7" x 4" gehörige 150W-Drehzahl 15 000 U/min beträgt, DANN beträgt die lastlose Drehzahl des schwächsten gerade noch reichenden Motors exakt das Doppelte davon.
2 x 15 000 U/min sind überschlägig berechnet 30 000 U/min.

Selbstverständlich wird man kaum genau den auf den Punkt passenden Motor im Geschäft finden oder selber bauen können.
Also muß es der nächstliegende Motor tun, an den man kommt.
Und der ist überdimensioniert.
Wäre er unterdimensioniert, bekäme man niemals die verlangte Leistung an der Welle.

Warum?

Siehe oben.

Experimentalhans
06.04.2008, 22:20
Ach ja, noch was, Jakob,

Das Propellerblatt ist ein im Kreis herum fliegender Tragflügel, wie Dein empfohlener Link angibt.

Sieh Dir mal die Tragflügelprofile der WWI-Fluzeuge an.
Und dann sieh Dir die Profile von den WWII-Flugzeugen im Vergleich an.
Und die heutigen Flügelprofile auch, vom Segler bis zum Jet.

Und dann sieh Dir die Profile der SlowFly-Propeller an und die von den Props für Verbrenner.

Fallen Dir Parallelen auf?

Übrigens, das Clark-Y war in den 20er-Jahren ein riesiger Fortschritt gegenüber den WWI-Profilen.

Heute nimmt man nicht mal mehr das Clark-Y.

Warum aber dann die dünnen Profile für SlowFly-Props?
Ganz einfach, weil die für einen einzigen Betriebszustand optimiert sind:
für's Torquen.
Dafür ist Standschub gefragt.
Standschub und sonst nichts.
Das können die dünnen Profile viel besser als die dicken.
Aber wenn es ein bißchen dynamischer zugehen soll, wenn ein bißchen Fahrt erzeugt werden soll durch andrücken, und wenn die Fahrt nicht verloren sein soll (wie sie es beim Hallenfliegen vorzugsweise sein SOLL!),
dann ist der Prop mit dickem Profil die bessere Wahl.

Ich habe es ausprobiert.


Daß der Verbrenner-Propeller mehr SchwungMASSE hat, ist beim Torquen absolut hinderlich - wegen der Masse.
Bei einem Modell von mehr als 1kg spielt das jedoch keine große Rolle.
Wir brauchen die SCHWUNGmasse nicht, die MASSE stört indes auch nicht.
Das Clark-Y-ähnliche Profil hilft aber.

AliasJack
07.04.2008, 16:25
HI

Warum aber dann die dünnen Profile für SlowFly-Props?
Ganz einfach, weil die für einen einzigen Betriebszustand optimiert sind:
für's Torquen.
Dafür ist Standschub gefragt.
Standschub und sonst nichts.
Das können die dünnen Profile viel besser als die dicken.
naja, denk mal über den namen von SLOWflyer nach
na?? richtig manche sind im normalflug gar nicht weit vom torquen entfernt(bzgl geschwindigkeit)

btw denke ich nicht, dass die möhre von oben von selbst viel dynamik aufbaut

deine experimente sind rein subjektiv(oder hast du daten) und somit vom geschmack abhängig
ob jemand das genauso will wie du, sei dahingestellt....
ausserdem ist dass genauso vom flieger abhängig
ich will jetzt nicht deine methoden anzweifeln, du hast FÜR DICH sicher das richtige gefunden, aber eben nicht für jeden
Mfg Jakob

Gast_1681
07.04.2008, 18:37
Hi,


Sieh Dir mal die Tragflügelprofile der WWI-Fluzeuge an.
Und dann sieh Dir die Profile von den WWII-Flugzeugen im Vergleich an.
Und die heutigen Flügelprofile auch, vom Segler bis zum Jet.


Die Jets haben aber auch sehr dünne Profile, oder:D
Im Ernst: die Blätter der genannten Verbrenner-props (Graupner Nylon, Master Airscrew) sind beinalt! Die APC lasse ich ja noch gelten... dick sind die Blätter deshalb, damit sie sich nicht kaputtschütteln an den Zerknalltreiblingen. Das ist der vorrangige Grund.

Ich fliege übrigens ein dickes, fettes Warbirdmodell mit -nach Experimentalhans' Erläuterungen- völlig falsch angepassten und nachgerade lächerlichen 5000 U/min! Latte ist ne 20x10; wird wahrscheinlich eine 20x12 werden... hohe Steigung und wenig Drehzahl ist besser für den Gesamtwirkungsgrad. Wenn dann noch die Blattgeometrie und -form angepasst sind, klappt es schon.
Bevor ich bei Garfield's -boot auf über 10000 U/min gehen würde, nähme ich lieber ne Ramoser Dreiblatt mit ordentlich Steigung und so etwa 6-7000 U/min am Arbeitspunkt. Und nein: das heisst nicht 12-14000 U/min im Leerlauf. So stimmte man vor Urzeiten schwachbrüstige Ferritmotoren ab, die sowieso nur um 50% eta am AP hatten.

Nix für ungut,
Kuni

Garfield
07.04.2008, 19:32
Hi All

ich hatte eigenltich nicht vor, hier eine Grundsatzdiskussion loszutreten, aber das kommt halt davon, wenn man grundsätzliche Fragen stellt ;)
Auf jeden Fall möchte ich mal einen eigenen Vorschlag machen (habe ja anhand der Beiträge auch mal ein wenig weiter gestöbert):

Prop: der besagte varioPROP, 7'' oder 7.2'', der Optik halber mit 3 oder 4 Blättern, Steigung wird dann experimentell ermittelt
Motor: ein schlanker Innenläufer mit relativ langsamen 2100kv, 40A max, 260W
Akku: LiPo 3s oder LiFePO4 4s

Der Motor ist vor allem wegen der Baugröße interesant (Durchmesser 28mm zzgl. Kühlung). Den Prop finde ich besser als einen 2-Blatt wegen (1.) der Semi-Scale Optik und (2.) damit ich bei der geringen Größe nicht die Drehzahl übertreiben muss (hat auch was mit dem Klang zu tun). Hohe Geschwindigkeit und Wirkungsgrad-Optimierung sind eher unwichtig, Standschub ist für einen Wasserstart aber schon nicht zu verachten...

Wenn es bis hier keine begründeten Einwände gibt, bleibt noch die Frage, ob ich 3 oder 4 Blätter nehmen soll.

Experimentalhans
07.04.2008, 20:15
Hallo Kuni,
so stimmte man früher die Antriebe ab?

Dann sieh Dir mal diese Kennlinien an.

148133

Das hier ist ein Mabuchi-Motor, wie er täglich zu Miollionen vom Band fällt, mit spritzgegossenen Magneten (Seltenerdenpulver in Kunststoffmatirx), mit Eisenanker und Bürsten.

148134

Das hier ist ein teurer Glockenankermotor mit AlNiCo-Magnet und Bürsten

148135

Und hier ist ein Brushless mit prinzipiell der gleichen Bauart wie unsere heutigen Flugantriebe, nur kleiner dimensioniert.
Der Hersteller gibt an, daß der Motor, so er links von der orangen Linie betrieben wird, in wenigen Sekunden abraucht.

Was fällt Dir auf?
Richtig, ab der halben lastfreien Drehzahl abwärts nimmt zwar das Moment zu (und mit ihm der Strom) aber die Leistung fällt wieder ab.
Der Motor wird mit sinkender Drehzahl zunehmend zur Heizung.

Und guck mal die Wirkungsgradkurven dieser sehr unterschiedlichen Motorn an.

So sehen im Prinzip ALLE Leistungskennlinien von permanenterregten Motoren aus.


Übrigens, die Spannungen, für die diese Motoren ausgelegt sind, sind extrem unterschiedlich, von 2,4 V für Mabuchi, über 5 V für den Glockenankermotor und 12 V für den Brushless.
Am prinzipiellen Wesen eines permanenterregten Elektromotors ändert das überhaupt nichts.

Und zu den Propellern kann ich nur sagen, gemessen habe ich nichts, aber wer DEN Unterschied ein und des selben Modells mit den verschiedenen Propellern (gleicher Nenndaten) nicht mitkriegt, der sollte das Hobby wechseln.
Der Sicherheit zuliebe.

Gast_1681
07.04.2008, 21:38
Hi Garfield,

nehmen wir es mal auseinander: kv. von 2100, mal 10,5V (3S Lipo unter Last, etwa) macht 22050 U/min. im Leerlauf. Bei einigermassen vernünftigem Wirkungsgrad nehmen wir etwa 80% vom Leerlauf an, macht 17600 U/min. Dat wird nix!
Du bist schon über der vom Hersteller angegebenen Höchstdrehzahl. Natürlich kannst Du den Motor jetzt mit Pitch runterwürgen, aber damit sinkt auch der Wirkungsgrad, und die Abwärme steigt. Dein Innenläufer wird langsam aber sicher den Hitzetod sterben.
Frag doch mal den Christian Ramoser; er müsste Messwert-tabellen für seine Props haben. Ein 4-Blatt mit 7,2" dürfte mehr als 260W aufnehmen, erst recht bei den Drehzahlen.

Experimentalhans: sicher sieht prinzipiell jede PM-Kennlinie so aus, aber eben nur im Prinzip. Was Du über die Abstimmung eines ausreichend dimensionierten Motors geschrieben hast, ist und bleibt Käse. Ich kann Dir auch Kennlinien raussuchen um zu beweisen was immer ich will. Na und?


verschiedenen Propellern (gleicher Nenndaten) Ahh, und Du glaubst einfach was draufgedruckt wurde? Warum haben dann Aeronaut- und APC-Propeller gleicher Größe verschiedene N100-Werte:D

Gruß,
Kuni

Garfield
07.04.2008, 23:04
Hi Kuni

Das sehe ich ein. Dann mache ich mal die gleiche Rechnung mit einem anderen Inrunner mit kv von 1230, macht Leerlauf 12915 und bei 80% 10332 U/min.
Für die kleine Schraube (7.2'') hat der Ramoser leider keine Messdaten auf der Homepage, geht erst bei Modell 12C und 10.1'' Durchmesser los. Die Werte werden ich dann wohl kaum übernehmen können...
Ich habe dem Herrn Ramoser mal eine Mail geschickt, vielleicht kann er ja mal was dazu sagen.

Soweit schon mal vielen Dank

Gast_1681
08.04.2008, 05:34
Hi Garfield,

ich habe leider mit den kleinen Schrauben von ihm auch noch nichts gemacht. Aber Christian wird schon was da haben oder Dir zumindest einen Auslegungstip geben können.

Gruß,
Kuni

Experimentalhans
08.04.2008, 13:02
Hi Kuni,

" Ich kann Dir auch Kennlinien raussuchen um zu beweisen was immer ich will."

Prima, dann zeige mir bitte eine Kennlinie eines permanenterregten Motors, der bei irgendeiner Drehzahl mehr Leistung an der Welle abgibt, als bei 1/2 mal lastfreier Drehzahl.

Ich lerne immer gern dazu.

" Warum haben dann Aeronaut- und APC-Propeller gleicher Größe verschiedene N100-Werte "

Du hast natürlich recht.
Das hat mit allem zu tun, aber bestimmt nichts mit dem Profil.
Ein Flugzeug bringt bei gegebenem Flügelgrundriss auch immer die gleichen Flugeigenschaften, egal welches Profil der Flügel hat.

Das Profil ist nämlich vollkommen wurscht.

Weiterhin viel Spaß beim veralbern der Physik :)

Gast_1681
08.04.2008, 15:34
Hallo Experimentalhans,


Prima, dann zeige mir bitte eine Kennlinie eines permanenterregten Motors, der bei irgendeiner Drehzahl mehr Leistung an der Welle abgibt, als bei 1/2 mal lastfreier Drehzahl.
Ich habe nie behauptet dass dieser Spruch nicht stimmt. Nur ist eta da total im Keller. Diese Auslegung macht also keinen Sinn. Ein gut ausgelegter BL-Motor ist heute drehzahlsteif genug, um ihn bei n0 minus 20% betreiben zu können. Zumindest pi mal Daumen kmmt das hin. Genauer kann das per Programm simuliert oder eben erflogen werden.

Zu Deiner 2ten Aussage: Du machst Dich selber lächerlich, indem Du unsachlich wirst. Gehen die Argumente aus?;)
Was ich meinte ist dass selten eine Luftschraube die Werte hat die draufstehen. Speziell die Steigung weicht oft erheblich ab. Deshalb ist ein Vergleich verschiedener Schrauben nur sinnvoll, wenn man auch geometrische Messungen macht. Die Aussagen in dem Zusammenhang wie Du ihn angebracht hast sind Makulatur...


Gruß,
Kuni

AliasJack
08.04.2008, 15:52
Hi Kuni,

" Ich kann Dir auch Kennlinien raussuchen um zu beweisen was immer ich will."

Prima, dann zeige mir bitte eine Kennlinie eines permanenterregten Motors, der bei irgendeiner Drehzahl mehr Leistung an der Welle abgibt, als bei 1/2 mal lastfreier Drehzahl.

Ich lerne immer gern dazu.

" Warum haben dann Aeronaut- und APC-Propeller gleicher Größe verschiedene N100-Werte "

Du hast natürlich recht.
Das hat mit allem zu tun, aber bestimmt nichts mit dem Profil.
Ein Flugzeug bringt bei gegebenem Flügelgrundriss auch immer die gleichen Flugeigenschaften, egal welches Profil der Flügel hat.

Das Profil ist nämlich vollkommen wurscht.

Weiterhin viel Spaß beim veralbern der Physik :)

Hi
viele motoren sind bei 1/2leerlaufdrehzahl schon überlastet

ne frage: wenn immer die gleichen flugeigenschaften: warum berechnet man dann bestimmte profile? und wählt sie dem einsatzzweck gemäß aus?

Mg Jakob

Experimentalhans
08.04.2008, 19:59
" wenn immer die gleichen flugeigenschaften: warum berechnet man dann bestimmte profile? und wählt sie dem einsatzzweck gemäß aus? "

Hallo Jakob,
siehste, das hab ich mich auch schon gefragt.

Was ich gesagt habe ist, daß EIN Flugzeug mit EINEM Motor aber verschiedenen Propellern vollkommen unterschiedliche Flugeigenschaften zeigt.
Im Einzelnen sieht das so aus, daß die Propeller mit dickem Profil eine viel größere Bandbreite an Gschwindigkeiten zugelassen haben als die mit dünnem Profil.
Und zwar egal welcher Prop mit dickem oder welcher Prop mit dünnem Profil.
Die Motordrehzahl ist bei dünnem Profil im Sturzflug kaum angestiegen (das muß man nicht messen, das kann man hören), während die Props mit dickem Profil teilweise beängstigens hochgedreht haben.
Entsprechend haben die dicken Props weit weniger gebremst als die dünnen.
Der Schwung konnte prima erneut in Höhe umgesetzt werden.
Das Flugverhaletn war einfach dynamisch zu nennen.
Ganz anders bei den dünnen Propellerprofilen.
Da ist die Drehzahl zwar auch etwas angestiegen, aber weit weniger (wie gesagt, das kann man hören).
Das Flugzeug hat wie kastriert gewirkt.

Dazu sei gesagt, daß es sich um ein eher flottes Modell handelt (Fw 190, 700 mm Spw., 380g).
Bei einem eher langsame Modell (Fokker E III, 900 mm Spw., 420g) ist der Effekt viel schwächer zu bemerken. Letzteres fliegt übrigens mit einem Cam-Prop 8" x 4" am besten. Graupner Nylon und Master Airscrew mit ebenfalls 8" x 4" sind geringfügig schlechter.
Das merkt man besonders bei diesem Modell, weil die Antriebsleistung recht knapp bemessen ist mit ca. 20W Wellenleistung.

Ich vermute (aber dazu habe ich keine eigene Erfahrung), daß bei einem ausgeprägt langsamen Flugzeug die Veranstaltung kippt, weil dann die dünnen Propeller ihren guten Standschub ausspielen können.

Um auf das Flugboot zu kommen, das dürfte nicht zu den ausgeprägt langsamen Modellen gehören. Es ist sicher nicht die Rakete, aber die Flächenbelastung dürfte wohl über 50 g/dm^2 liegen.

Eine Slowfly-Latte ist möglicherweise nicht der Weisheit letzter Schluß.

Garfield
09.04.2008, 08:23
Um auf das Flugboot zu kommen, das dürfte nicht zu den ausgeprägt langsamen Modellen gehören. Es ist sicher nicht die Rakete, aber die Flächenbelastung dürfte wohl über 50 g/dm^2 liegen.

Eine Slowfly-Latte ist möglicherweise nicht der Weisheit letzter Schluß.

Schön, dass wir mal wieder auf das Flugboot kommen ;)

Ich werde mir mal die Mühe machen und die Fläche ausrechnen (berechnet man nur die effektive Auftriebsfläche?) und damit die Flächenbelastung. Grundsätzlich möchte ich das Teil eher nicht so schnell halten. Das Profil ist ja auch eher auf Auftrieb abgestimmt denn auf Speed. Wenn ich für die Berechnung der Flächenbelastung noch was beachten muss bitte ich um Nachricht.

Experimentalhans
09.04.2008, 09:16
http://home.germany.net/100-173822/schwerp.htm

Unter dieser Adresse bekommst Du ein Programm, das Dir neben der korrekten Schwerpunktlage auch eine Bezugsfläche ausgibt, die als Basis für die Flächenbelastung ganz tauglich ist.

Experimentalhans
09.04.2008, 13:47
Hallo Kuni,
natürlich ist ein Motor bei seinem Leistungsmaximum nicht optimal betrieben.

Aber hier geht es um ein Flugboot von geringen Ausmaßen und stattlichem Gewicht ... ohne Motor.

Im Wirkungsgradoptimum hat so ein Motor systematisch 2/3 seiner Maximalleistung.
Wenn also der Motor beim Wirkungsgradoptimum 150 W auf die Welle stemmen soll, dann ist das ein Bolide von 225 W Maximalleistung.
Sowas wiegt!
Und die Gans ist eh schon fett.

Also ist eine Auslegung auf Maximalleistung gleich Startleistung durchaus sinnvoll.
Wie lang braucht denn der Vogel um aus dem Wasser zu kommen?
30 Sekunden?
Ab dann geht es mit Reiseleistung weiter.
Dabei verschiebt sich die Kennlinie so, daß das Wirkungsgradoptimum ebenso wie das Leistungsmaximum linear mit der sinkenden effektiven Speisespannung zu niedreigeren Drehzahlen hin kommen.
Die Leistungsanforderung des Propellers nimmt aber hoch 3 mit der Drehzahl ab.
Also findet sich sehr bald eine Gasstellung, die einen guten Wirkungsgrad hervorbringt bei hinreichend Leistung zum Fliegen.



Das machen übrigens die von der manntragenden Zunft nicht anders.

Gast_1681
09.04.2008, 14:02
Hallo Experimentalhans,

Boliden, ja? Ich habe 4-6 Motoren mit um 250W-ein und entsprechend rund 180W Ausgangsleistung. Gewicht unter oder um 100g.
Ich habe etliche 650W-Motoren gebaut, die um 250-300g wiegen. Und da ist noch Einsparpotential... ich fliege auch Flugboote; deshalb beteilige ich mich überhaupt hier.

Was ich gelernt habe: ein zu "dünn" dimensionierter Motor gibt auf, wenn man ihn am dringendsten braucht: 1,5m über dem wasser beim Start. Mir schon passiert, anderen auch. Wetten?
Zu kleine Motoren können die bei "Gefechtsleistung" anfallende Abwärme nicht speichern, geschweige denn abgeben. Also schädigt diese den Motor. Bei Aussenläufern führt das gerne zum Klemmen, bei Innenläufern zum Magnettod. Denk an 30°C im Sommer, da wo man eben Wasserfliegen geht.

Ich würde bei der Motordimensionierung von 200W pro kg Fluggewicht ausgehen. Macht etwa 240W an der Welle. Bei 75% eta macht das 320W Eingangsleistung. Dazu und mit der gewünschten Fluggeschwindigkeit (geschätzt ~75km/h) würde ich den Christian Ramoser um einen Vorschlag in der gewünschten Blattregion (7,2") fragen. Dann würde ich Versuche auf dem wasser fahren, dabei die Motor- und Akkuwärme überprüfen (Infrarot-thermometer). Dann würde ich mich ans Fliegen herantasten.

All das würde ich machen. Es liegt mir aber fern hier jemandem was aufzudrängen. Also, macht was ihr wollt. Ich fahre zum Wasserfliegen;)

Gruß,
Kuni

AliasJack
09.04.2008, 14:15
Hallo Experimentalhans,

Boliden, ja? Ich habe 4-6 Motoren mit um 250W-ein und entsprechend rund 180W Ausgangsleistung. Gewicht unter oder um 100g.
Ich habe etliche 650W-Motoren gebaut, die um 250-300g wiegen. Und da ist noch Einsparpotential... ich fliege auch Flugboote; deshalb beteilige ich mich überhaupt hier.


Hi
200watt max schaff ich bei ca 70g
400watt max bei 120g
momentan im einsatz:
1.1kw bei 190g
nein, keine speedauslegung
45er kunibleche; 12n14p
10mm hoch
bewickelt mit 9*1.0YY
6s 55amps 13*7
motor ist nach dem flug handwarm

zu teillast:
ich habe festgestellt, dass der regler bei teillast einen um einiges schlechteren eta macht:((btw wenn mich jetzt einer beschuldigt: die erfahrung ist rein subjektiv, keine daten vorhanden)
Mfg Jakob;)

Experimentalhans
10.04.2008, 19:02
Hallo Jakob,
so zwischen 70 g und 120 g werden hier empfohlen.

Die sollen 3 1/2 Zoll über Deck montiert werden.

Teste das erst mal, nicht daß aus Deinem Dampfer ein Schwersterschiff der Wasa wird, Du weißt, dieses königlich-schwedische Flaggschiff, das beim Stapellauf gekentert und gesunken ist.
Schließlich hast Du keine Stützschwimmer an den Flächen.
Aerodynamisch ist das sicher gut, aber ob's auf dem Wasser auch praktikabel ist?

Gast_12327
10.04.2008, 19:38
Hallo Jakob,

Nachdem nun die Theorie von Luftschrauben und deren Profilen restlos geklärt ist, würde ich Dir zu einem möglichst vielpoligen AL mit ca. 1400 U/Volt raten die Drehzahl ist für die Regler (z.B. YGE) kein Problem mehr. Zusammen mit einem 3S2100er Lipo und der Ramoser 7x7 Dreiblatt kommst Du auf ca. 1200 gr. Standschub. Als Motor würde ich Dir einen Strecker AL empfehlen, der wird dann so ca 75. gr haben der Motordurchmesser ist 30mm. Die genaue Typenbzeichung weis ich nicht, kann Dir aber ein kurzes Tel. hier (http://www.reisenauer.de) empfehlen, da bekommst Du sicherlich einen für Dich perfekten Antrieb.

lg Ferdl

Gast_1681
10.04.2008, 20:05
Experimentalhans, und auch Jakob,

was soll denn das? Was soll bitteschön dem Flieger passieren, nur weil ein Motor oben drauf sitzt? Wie sind die alle vor 60-70 Jahren in die Luft gekommen, wo doch fette Sternmotore über den Cockpits der Flugboote hingen?

Da das aber wohl nicht durchgeht, hier ein link zu zweien meiner Flugboote, deren Flugfähigkeit wohl nicht mehr infrage gestellt wird:
http://www.powercroco.de/fliegerscale.html das drittletzte und das letzte. Gerne auch mit ausführlichem Baufred im Amiforum: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=241067&highlight=Savoia+s55

Die Vasa ist übrigens nicht beim Stapellauf gesunken, sondern bei der Jungfernfahrt...

Sorry, Jakob, aber lass Dir keine Angst einjagen. Ich will Dir auch nicht Deinen Fred zerreden, aber es regt mich auf wenn so ein Buhei um eine der schönsten Sparten, die Wasserfliegerei gemacht wird. Wenn Du fachlich weitergeholfen werden willst, probier auch mal das Forum hier: http://www.rc-wasserflieger.at/forum/index.php?sid= da sitzen die Auskenner.

Gruß,
Kuni

Garfield
10.04.2008, 20:36
Hallo zusammen

Ich finde das ja ganz toll, dass Ihr dem Jakob alle so gute Tips gebt, aber eigentlich geht es um meinen fliegenen Holzschuh... :D

Um mal ein Paar Kleinigkeiten gerade zu rücken: Ich habe zwar ein Flugboot gebaut, aber mangels Wasser in der Nähe wird sich das gute Stück wahrscheinlich die meiste Zeit mit Handstart und Rasen-Bauchlandung begnügen müssen. Ich will mir halt nur die Option offenhalten, das Gerät irgendwann mal seinem eigentlichen Element zuzuführen, deswegen die Antriebsauslegung für Wasserstarts. Wenn es dann tatsächlich mal dazu kommt, werde ich auch ein Paar kleine Schwimmer spendieren (sind sogar im Plan vorgesehen).

Ich habe mir jetzt mal einen Motor bestellt (ganz langweilig, kein Eigenbau...), einen Außenläufer mit 1000kv und max. 40A. Die ursprüngliche Durchmesser-Bergrenzung für den Motor habe ich aufgegeben, ich werde die Motorgondel kürzen und den Motor anflanschen. Über eine hübsche Verkleidung mache ich mir dann später Gedanken, wenn ich weiß wie gut ich kühlen muss. Dazu ein 4-Blatt-varioPROP mit 7'' oder 7.2'' (mal sehen, was passt).

Gesamtgewicht schätze ich auf 1200g, ich werde jetzt mal die Fläche und Flächenbelastung berechnen, vielleicht kann mir dann mal einer sagen wie schnell das Ding sein wird.

Ist übrigens mein erster Eigenbau, man macht es sich ja nicht unnötig leicht ;)

AliasJack
10.04.2008, 20:37
Hi Kuni
sry, du verwechselst da was:D
Der fred gehört nicht mir, sondern Garfield:rolleyes:
ich hab mich nur eingeschlichen, weil ich was richtig stellen wollte
aber danke für den link;)

Mfg Jakob

Gast_1681
10.04.2008, 20:48
Oh, tschuldigung, mein Fehler. Bin schon ganz :confused:

Wird Zeit das Auto zu beladen und morgen zum Fliegen zu fahren;)

Kuni

Garfield
10.04.2008, 21:05
So:
19,9 dm² für die Tragfläche und
5,2 dm² für das Leitwerk.

Letzteres hat kein Auftriebsprofil, wird es trotzdem mitgerechnet? Wenn ja , dann haben wir bei 25 dm² und ca. 1200 g ein Flächenbelastung von rund 50 g/dm² oder? Und was heißt das jetzt für die Geschwindigkeit? Oder stimmt die Rechnung schon nicht?

Gast_12327
10.04.2008, 21:05
Sorry auch von mir, hab da auch die Namen durcheinander gebracht.

lg Ferdl

Garfield
11.04.2008, 12:20
Ich muss noch mal eben meine letzt Frage bzgl. Flächeninhalt und Flächenbelastung in den Vordergrund rücken:


So:
19,9 dm² für die Tragfläche und
5,2 dm² für das Leitwerk.

Letzteres hat kein Auftriebsprofil, wird es trotzdem mitgerechnet? Wenn ja , dann haben wir bei 25 dm² und ca. 1200 g ein Flächenbelastung von rund 50 g/dm² oder? Und was heißt das jetzt für die Geschwindigkeit? Oder stimmt die Rechnung schon nicht?

Wäre für eine fundierte Einschätzung dankbar.