max. Blattspitzengeschwindigkeit

speed

Vereinsmitglied
Hallo Freaks,
in einem anderen threat war zu lesen (Hans):
Ich bezweifle auch, daß bei 0,8 Mach eine Wand ist. Da steigt nur der Widerstand überproportional an.
Leider bringen uns Diskusionen im Stil eines Esoterikkreises hier nicht weiter. Ich habe deshalb hier Ergebnisse von NACA Messungen reingestellt. ( aus S. Hörner, Fluid Dynamic Drag)
1116483241.jpg

Ob man den Anstieg des Widerstands bei Erreichen der kritischen Machzahl hier als überproportional oder als Wand ( wie ich) bezeichnet, überlasse ich jedem selbst.
t/c ist die relative Dicke. Bei dünnen Profilen (hier 6%) steigt der Widerstand erst bei Mach 0.8 an. Bei dem 20% Profil bei etwa 0.65. Nach meiner Erfahrung kann man CFK Props aussen mit einer rel. Dicke von 8-10% bauen. Dies wiederum begrenzt solche Props auf Blattspitzenmachzahlen von ca. 0.7...0.72.
Bei dem Bild ist zu beachten, dass es sich um Messungen an symmetrischen Profilen bei Auftrieb=0 handelt. Gewölbte Profile und höhere Auftriebsbeiwerte verschlechtern die Situation, d.h. die max. Blattspitzenmachzahl liegt etwas niedriger. Es handelt sich auch um Standardprofile, wie wir sie aber auch in den Props finden, bzw. das was dort so verbaut und verschliffen wird, ist machmal noch schlechter!
Wer sich ernsthaft mit der Materie beschäftigt, muss sich mit dieser Physik auseinandersetzen.
Die Abschätzungen zur Blattspitzengeschwindigkeit sind natürlich in allen Bereichen des Modellflugs notwendig. Bei den hohen Leistungen und Drehzahlen in Speed und Pylon ist man näher an dem Grenzwert dran.

Otto

[ 19. Mai 2005, 08:38: Beitrag editiert von: speed ]
 

Hans Schelshorn

Moderator
Teammitglied
Hallo Otto,

Du hast recht, man sollte es jedem selbst überlassen, ob das eine Wand oder ein überproportionaler Anstieg ist.
Aus Deiner Grafik kann ich einen Anstieg des Widerstands auf das ca. 2,5-fache erkennen.
So schön Deine Grafik den Anstieg des Widerstands zeigt, gibt sie leider keinerlei Auskunft darüber, wie es weitergeht, wie weit der Widerstand ansteigt und wann und wieweit er wieder fällt, wenn Mach 1 überschritten ist. Die verwendeten Profile entsprechen reinrassigen Unterschallprofilen, die auch bei manntragenden Flugzeugen den Überschallflug zumindest sehr erschweren.
Wenn wir den Esoterikerstil verlassen wollen, bräuchten wir also Fakten, die zeigen, wie es bei höheren Machzahlen weitergeht und wie sich andere Profilformen verhalten.

Bis dahin muß ich leider mit dem Esoterikerstil weitermachen: ;)
Eine Wand kann's in meinen Augen deshalb nicht sein, weil ja täglich bewiesen wird, daß Überschallflug möglich ist.

Vielleicht könnte ja mal ein Praktiker sagen, ob er mit einer Latte mit 8 Zoll Durchmesser schon mal 30.000 U/min erreicht hat. Das wären dann 310 m/sek und ca. 90% der Schallgeschwindigkeit.

In diesem Zusammenhang wäre es für mich interessant, ob es möglich ist, daß Strahtriebwerke von Passagierflugzeugen teilweise Überschallströmung an den Fan-Blättern haben. So habe ich gelesen, daß beim A-380 bis Mach 1,5 erreicht werden. Wie machen die denn das?

Ein Beispiel mit Props: Die TU-95 Bear erreicht 925 Km/h in 7620 Metern Höhe, mit Propellern! Kann mir nicht vorstellen, daß die das schafft, ohne daß die Blattspitzen zumindest sehr nahe (>90%) an Mach 1 rankommen!
http://www.kheichhorn.de/html/body_page10091.html

Ich gebe zu, ich bin weder Wissenschaftler noch Ingenieur. Ich kann nur ein paar Fakten für sich sprechen lassen. Vielleicht findst Du ja die entsprechenden wissenschaftlichen Erklärungen dafür.

Servus
Hans
 
O.k. danke nochmal otto, das sind dann zumindest Daumenwerte an denen man sich orientieren kann, so das man be ider auslegung nicht total was flasch macht. Quasi ein "Baustein" zum Thema Speed entsprechend mal etwas mehr durchleuchtet.

@Hans In größeren Höhen verringert sich die Dichte und Temperatur der Luft, deswegen verändert sich zwar nicht die Machzahl, aber ein Mach in der Höhe sind dann entsprechend mehr km/h, mal salopp ausgedrückt - Klar die sinkende Temperatur wirkt der Sache "entgegen". Mag ja sein ,das die Props be ider größe entsprechend ünne Profile haben und eben nah an diesem 'knick' arbeiten.

Aber ob solche Angaben zu den Flugzeugen der damaligen Zeit auch immer stimmen sei auch mal dahingestellt.

Zum "nachvollziehen" : http://www.cactus2000.de/de/unit/massmac.shtml

[ 19. Mai 2005, 11:08: Beitrag editiert von: Mario Roos ]
 
Hi..

um ein paar der Fragen zu klären:

-bei Airlinertriebwerken entsteht tatsächlich im bereich der ersten Verdichterlaufschaufel ein verdichtungsstoß, es liegt wenigstens lokal Überschallströmung vor; genauso wie übrigens oftmals am Turbineneintritt.

-Das o.g. Diagramm zeigt den Widerstandsanstieg bis zur UNTEREN kritischen Machzahl und ein wenig darüberhinaus. Normalerweise wird beim Erreichen der OBEREN kritischen Machzahl (dann, wenn vollst. Überschallströmung vorliegt; bei nem Naca-Profil also mit gerade abgelöster Kopfwelle und Gabelstoß (Fishtail) an der Endleiste der Widerstandsbeiwert zunächst ein Plateau mit keiner so krassen Zunahme wie zwischen den kritischen Machzahlen erreichen. Wie stark der Widerstandsanstieg absolut ist hängt zu stark vom Profil (v.A. seiner Dicke) ab, als dass man da pauschale Aussagen machen sollte.

- Die Schallgeschwindigkeit bei der FLughöhe der Bear beträgt über den Daumen 1100km/h... d.h. selbst bei stehenden Props hätt´mer schon Mach 0.8...
Das Ding mühlt also deutlich in der Transsonik rum, mit Sicherheit jenseits Mach 0.9. bedenkt aber bitte dabei dass der Löffel der "Bear" auch dafür gemacht ist, auf Meereshöhe einen Start zu ermöglichen. Bei den geringen Dichten in großen Höhen ist der krasse transsonische Widerstandsanstieg nicht mit einem unermesslichen Leistungsanstieg (gegenüber der Startleistung)verbunden 8auch wenn das triebwerk in diesen Höhen natürlich weniger Dampf hat). Zudem kommt noch dass die Props glaub´ich ziemlich sichelförmig im Aussenbereich sind und somit eine pfeilungsbedingt Minderung der Überschall-problematik (Cosinus-beta-Effekt) zu erwarten ist.

Der Widerstand ist aber nicht euer einziges Problem. Bedenkt, dass der Schallpegel eines solchen Props im Transsonikbereich etwa mit der 5. Potenz der Machzahl zunimmt, so dass das RICHTIG laut wird.

Zudem treten beim Erreichen der transsonischen Grenzen auch gerne stabilitätsprobleme (buffeting) auf, da der Druckpunkt nach hinten wandern. Dies regt nen Prop schlimmstenfalls zu Torsionsschwingungen an, welche im Extremfall (transsonisches Torsionsabreissflattern) zum schlagartigen Abmontieren führen können.

mfg
andi

[ 19. Mai 2005, 11:20: Beitrag editiert von: FlugFisch ]
 

Dix

User
andi war schneller...

[ 19. Mai 2005, 11:36: Beitrag editiert von: Dix ]
 
Original erstellt von FlugFisch:


Der Widerstand ist aber nicht euer einziges Problem. Bedenkt, dass der Schallpegel eines solchen Props im Transsonikbereich etwa mit der 5. Potenz der Machzahl zunimmt, so dass das RICHTIG laut wird.

Stimmt. Wer P.Schmald mit seinem roten Flitzer in der Vergangenheit bei diversen Flugtagen beobachten konnte, hat insbesondere den infernalischen Lärm des Propellers in Erinnerung. Die Lärmemission durch Motor mit ungedämpftem Resorohr fällt hier subjektiv deutlich geringer aus. Diesen überschallnahen Betriebszustand haben wir leider beim letzten Speedcup 2004 in Osna vermißt (Probleme mit Motoreinstellung und in Konsequenz "nur" 2. Platz in der Gesamtwertung...).

Auch die Turbo-Raven Modellpiloten (mit Verstellprop) kennen dieses Lärmproblem, ebenso wie eine Drehzahlbegrenzung des Triebwerks durch Anstieg des Widerstands an den Blattspitzen (mit angezogener "Handbremse" fliegen).

Einzige Möglichkeit neben der Reduktion des Propeller-Durchmessers ist daher ein genaues Abstimmen der Profilauswahl bezogen auf den Propellerradius...

[ 19. Mai 2005, 16:48: Beitrag editiert von: helgeschneider ]
 

Eisvogel

User
Theoretische Frage

Theoretische Frage

Ich hab den alten Schinken nochmal ausgegraben, weil mich die Neugier drückt;)

Wenns einer schaffen sollte die Blattspitzen über die Schallgeschwindigkeit zu bringen gibts dann nen Überschallknall?
 
Hey

da sich der Prop im Kreis bewegt, hörst du keinen einzelnen Knall, sondern nen ziemlich lauten dauernden Ton mit der Frequenz, mit der der Motor dreht.
Mit 30.000 upm sind das dann 500hz und hört sich von der Tonhöhe dann so an.

Wenn du dich noch an Osna 2011 erinnerst, das Setup vom Andreas mit der Eagle-Klapp.
So dürfte sich das anhören.

Lg Jakob
 
Hi Erwin,
die Dragrennboote lassen ihre Schiffschrauben mit 1200 - 1500 km/h Umfangsgeschwindigkeit laufen .Die Props haben so 12-13 Inch Durchmesser und drehen mit 18-2100 U/min manche auch etwas höher.
http://youtu.be/rXwsjb9dIJE .
 
Propeller ist nicht gleich Flügel

Propeller ist nicht gleich Flügel

Durch die Zentrifugalkräfte in der Grenzschicht des Propellerblattes gibt es eine sehr starke Strömungskomponente in Richtung der Blattspitze, sodaß durch das Abfließen der Grenzschicht ganz andere Strömungsphänomene auftreten und der Widerstandsanstieg am Propeller im Vergleich zum Flügel bei weit höheren Machzahlen stattfindet. Dazu gabs auch Windkanalversuche, die Quellenangabe suche ich euch raus.
Ich hab mal vor langer Zeit die Blattspitzenmachzahl der P-51 in Volldruckhöhe ausgerechet. Wenn mich mein altes Gehirn nicht im stich läßt, war das Ma > 1.0. Ich durchsuche heute Abend mal meinen Rechner, vielleicht finde ich das Excel.
gruß Karl
 
Blamage

Blamage

Hab mir das mit der Blattspitzenmachzahl der Mustang nochmal durchgerechnet, da ich die alte Datei nicht mehr gefunden habe. Mit 3000 Motordrehzahl und 3,3 m Propdurchmesser errechne ich in 8000 m Höhe eine Machzahl von 0,7.
Gruß Karl
 
Hi Erwin,
die Dragrennboote lassen ihre Schiffschrauben mit 1200 - 1500 km/h Umfangsgeschwindigkeit laufen .Die Props haben so 12-13 Inch Durchmesser und drehen mit 18-2100 U/min manche auch etwas höher.
http://youtu.be/rXwsjb9dIJE .

In Wasser hast du aber auch ne grob 4 mal so hohe Schallgeschwindigkeit wie in Luft, also bewegen die sich wohl eher nicht im überschall Bereich, oder? Bin jetzt was Strömungslehre angeht noch nicht sooo fitt... also kann ich leider nicht mitdiskutieren, lese aber fleißig mit....

Grüße

A.
 
Hi,
im Wasser hast Du recht mit der Schallgeschwindigkeit.Nur Strömungstechnisch simuliert man Aerodynamische Geschwindigkeiten bei viel kleineren Geschwindigkeiten wegen der höheren Dichte,ich hab da den Faktor 17 im Kopf.Heist bei 100 km/h im Wasser sind das schon gut 1700 km/h in Luft.Das aber auch ohne Gewähr. Die Propeller der Dragboote laufen aber ab ca.80-100 km/h als Halbtauchende Propeller ,schlagen also zur oberen Hälfte in Luft und da sollte man was hören ,nur macht die Maschine etwas mehr Lärm.
 

Scorpionfan

User gesperrt
bla, bla,bla

bla, bla,bla

Hallo Sebastian,

are you the speaker for Mr. R.O. ??

It is a shame that this man wants to teach the whole world.

Keep quiet please.

Best regards from England


David
 
What's up here ?
Outbreak of a personality disorder from a "famous " motor winder? ^^
Now there are already 3 personalities from only one person ... tststs you need help, men...
 
@ David

Wenn Du uin deinem ersten Beitrag hier nichts Besseres zum Thema beizutragen hast, bleib einfach auf deiner Insel und erspare Dir (und mir) diese Art Kommentare!
Ich bin erwachsen genug, selber zu entscheiden, was ich schreibe.

Ich fand die Vorführung vorgestern jedenfalls ziemlich beindruckend - und alle Nachbarn im Umkreis von 2-3km sicher auch.
Dass ich keinen Überschallknall gehört habe, lag bestimmt nur am Gehörschutz.
Aber es war tatsächlich deutlich lauter als meine Fliesenschneide. :)

@ Behemoth

Toll, Englisch kannst du auch!
Ich musste mir beim lesen helfen lassen und ich finde, in einem Deutschen Forum sollte man wenigstens aus Höflichkeit die Forensprache benutze.
Aber vielleicht irre ich mich da auch.

Sebastian
 

impi

User
Hi zusammen

ich verfolge diesen und andere Threat schon eine weile.

Was ich nur recht Komisch finde ist das jemand aus England in seinem Log Deutsch schreibt.

"6,5x8,5 CFK Verbrennerfest"

Vorführung gestern habt ihr euch getroffen? In England oder wo? Ich sein verwirrt :confused::confused::confused::confused:
Und jetzt verkracht ihr euch?????Warum??? :confused::confused:
In einem anderen Threat wird ein Link gezweigt wo ein Heli abgebildet ist mit dem Username Eisenberg Name unter dem Bild Ralph.....

Und bekomme das Gefühl einfach nicht los das eine Person mit unterschiedlichen Forumnamen sich hier rumtreibt.
Kann natürlich auch eine ganz normale psychose von mir sein. :D:D:D:D

Nix für ungut aber wollt das mal loswerden und bitte nicht auf mich einschlagen..... :rolleyes::rolleyes:

Grüße
Mario
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten