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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Verstellpropeller



FamZim
06.03.2005, 19:34
Verstellpropeller ??

Was ist das überhaupt und wozu soll so etwas nützlich sein, ist wohl die am meisten gestellte Frage, wenn dieses Thema angesprochen wird.
Ein verstellbarer Propeller gibt uns die Möglichkeit, für verschiedene Fluggeschwindigkeiten und entsprechenden Schub oder Leistungsbedarf unseren Antrieb zu optimieren.
Ähnlich wie beim Auto die Gangschaltung für steile Bergfahrten oder zum Anfahren, und auf der Autobahn für max Geschwindigkeit.
Aber nur ähnlich, denn beim Auto wird nur die Antriebsdrehzahl am Rad geändert. Bei einem Flugzeug dreht der Prop immer die gleiche Lastdrehzahl während die Steigung verstellbar ist.
Wie sinnvoll so etwas ist möchte ich in diesem Bericht erleutern.
Welche Art der Verstellung hängt sehr vom verwendeten Antrieb und unserer Zielsetzung ab.
Es gibt:
a) Gummimotore. b) Verbrennungsmotore. c) Elektromotore.

Zu a ) Am meisten verbreitet sind bis jetzt wohl automatische Props für Wacefield- oder Saalflugmodelle. Das sind Modelle mit Gummimotor, die ein ständig fallendes Drehmoment aufweisen. Um diese Modelle nicht senkrecht steigen zu lassen, sondern möglichst lange Flugzeiten zu erzielen, verlegt man die Befestigungsachse der Blätter nicht bei 25% der Blatttiefe, und macht sie auch nicht torsionsfest, sondern verlagert diese Achse sehr weit an die „Endleiste“ des Blattes. Dadurch verdreht das Blatt sich positiv durch das hohe Anfangsdrehmoment des Gummis, erzeugt weniger Schub und lässt das Gummi nicht so schnell ablaufen. Fällt das Drehmoment während des Fluges nun ab, verringert sich die Steigung und der Schub bleibt längere Zeit in etwa gleich. Der Propdurchmesser muß dafür sehr groß gewählt werden und erreicht fast die Spannweite des Modells. Die besten Saalflieger schaffen so bis zu einer Stunde „Motorflugzeit“, während „Spielzeugmodelle“ meist nur 10 bis 30 sek in ihrem Element bleiben.

Zu b) Verbrenner werden in der Haubtsache in Hubschraubern zum Antrieb des oder der Rotoren eingesetzt. Sie arbeiten meist mit konstanter Drehzahl durch elektronische Steuerung, und werden nur bei extremen Steigflügen und hohen Fluggeschwindigkeiten, bis zum maximalen Drehmoment ausgelastet. Die Drehzahl fällt nur bei zu hoher Pitcheinstellung und es schadet dem Antrieb eigentlich nicht. Seit ein paar Jahren laufen auch Versuche mit Senkrechtstartern nach dem Osprey Projekt, die sehr weit fortgeschritten sind. Im Forum bei Exmodellbau unter Kipprotor war hier auch dieses Thema angesprochen worden. Das Problem dabei sind meiner Meinung nach die Rotorblätter die richtige Propellerblätter sein müssen, denn nur damit kann eine ausreichende Fluggeschwindigkeit erreicht werden. Da sie aber für den Schwebeflug ungeeignet sind, und die verwundenen Blätter sehr viel Widerstand, und darum erhöten Leistungsbedarf haben, wirkt der Antrieb dann untermotorisiert. Nur, leicht, oder lineargeschränkte Blätter haben dieses Problem dann im Horizontalflug.Das aber ist eigenlich das Ziel des Projektes, das da heisst „Hohe Fluggeschwindigkeit horizontal“ und „Senkrechtes Starten und Landen“.
Ein Bekannter aus Östereich baut einen „Osprey“ mit 16 kg Gewicht der von einem Zentralmotor angetrieben wird und bis jetzt im „Hubschraubermodus“ sehr gut und sicher fliegt. Für den „Flugzeugmodus“ reicht die Fluggeschwindigkeit offensichtlich noch nicht aus. Die gegenläufigen Propeller werden dabei wie normale Rotorblätter angesteuert!

Zu c) Elektromotoren mit Verstellpropeller.
Das ist die Antriebsvariante die prädestiniert ist um Verstellprops anzutreiben und damit zu Experimentieren.
Propeller mit „normaler Größe“ die bei voller Drehzahl den Motor gerade „voll“ belasten, benötigen keine Verstellung, denn Sie können über die Drehzahl ausreichend geregelt werden und damit auch die Fluggeschindigkeit regeln.
Will man aber große „Scale“ Props antreiben die mit gedrosselter Steigung für Start, Steigflüge und bei der Landung einen höheren Schub liefern sollen, ist es ratsam und sinnvoll eine Verstellmöglichkeit einzubauen.
Eine automatische Verstellung durch das Drehmoment des Antriebs wäre die einfachste und sicherste Lösung, denn der Pilot kann durch falsches oder unüberlegtes Verstellen keinen Schaden anrichten.
Die Drehkräfte des Antriebs müssen dazu über die Achse, durch den Prop nach vorne in Flugrichtung, geleitet werden um dort das Drehmoment über Steuerarme gleichzeitig auf alle Blätter zu übertragen. Die Blätter werden drehbar auf einem Segment gelagert, welches auch wieder drehbar auf der Antriebswelle sitzt. Die Blätter brauchen eine federnde Rückhaltung in Form einer Feder oder Gummipuffer, die die Blätter auf maximale Steigung halten. Das muß aber so elastisch sein, dass der Motor ohne Überlastung die volle Drehzahl erreichen kann. Geschieht das nicht, läuft der Antrieb mit schlechterem Wirkungsgrad, wenn die Drehzahl abgeregelt und der Motorstrom noch, oder schon, am Maximum ist!!
Ist das Modell gestartet und im Horizontalflug, entlastet das den Antrieb, und Feder oder Gummipuffer erhöhen die Steigung, und dadurch auch die Fluggeschwindigkeit. Je nach Flugstil kann die Federung weicher oder härter eingestellt werden. Durch die Verstellung verspricht die Sache mehr Schub beim Start, und höhere Fluggeschwindigkeit im Horizontal- und Bahnneigungsflug!
Noch aufwendiger ist die ferngesteuerte Verstellung und bedarf einiger grundsätzlicher Überlegungen.
Ich habe diese Verstellung in meiner großen P 61, die in Aspach ihren ersten Start machte verwendet, und möchte meine Erfahrungen, die Konsequenzen und weiteren Überlegungen hier einmal schriftlich darstellen!
Die verwendeten Komponenten sind 2 Motoren Ultra 3300 mit 10 Windungen, um bei relativ niedrigen Strömen schon hohe Drehmomente zu haben. Nach der Leistungstabelle die von Graupner mitgeliefert wird, leistet jeder Motor an 30 V bei 30 A etwa 730 W Wellenleistung und dreht 9710 U/min mit einem Drehmoment von 71,5 N/cm. Das Getriebe 5:1 verstärkt es weiter auf 357,5 N/cm und senkt die Drehzahl auf 1940 U/min und treibt einen 4 Blattprop mit 72 cm Durchmesser an, dessen Steigung bis auf 100 cm verstellt werden kann.
Bei geringer Steigung, und 0° im Blattspitzenbereich an gerader Unterseite des Blattes, zog ein Motor immerhin schon 10 A an 28 Zellen und der Schub reichte um das 20 kg schwere Modell zügig durch eine normale Wiese mit (strammem Fussgängertempo) zu ziehen. Dabei hatte ich den Schub leider nicht gemessen!
Bei Standläufen wurden die beiden Antriebe dann bei voller Spannung, am Pitchservo auf gleiche Stromaufnahme im 30 A Bereich eingestellt. Folgende Schubmessungen ergaben bis
6 kg pro Antrieb bei einer Steigung von etwa 50 cm, während die Amperemeter schon mit
40 A liebäugelten, ein weiteres Erhöhen der Steigung ließ ab 6,5 kg nur den Strom bis auf
48 A ansteigen und die Luftgeräusche des Props wiesen auf Strömungsabriss hin. Bei allen Standläufen liess die Restentladung der beiden getrennten Akkus auf sehr guten Gleichlauf schließen.
Der Stromverbrauch war allerdings enorm.
Aber mit 12 kg Gesamtschub bei 15 bis 16 m/sek müßte es kein Problem sein, das große Modell bei 65 g Flächenbelastung zu einem sicheren Steigflug zu veranlassen.
Beim ersten Start in Aspach beschleunigte die P 61 dann auch rasant und stieg nach vorsichtigem ziehen ganz flach weg. Durch die enorme Größe mit über 3 m Länge sah alles sehr langsam aus und veranlasste den Piloten sie nicht an die Latte zu hängen. Am Flugbild, durch die horizontale Lage der Maschine, lässt sich aber erkennen, dass kein überzogener Flugzustand herrschte, sondern das Modell mit niedrigem Anstellwinkel ausreichende Fluggeschwindigkeit hatte.
Durch einseitiges ziehen der Maschine was mit Seitenruder ausgeglichen werden mußte, und Leistungsmangel vom Antrieb her, mußte nach 2,5 min schon gelandet werden.
Eine Restentladung mit 5 A ergaben: Akku 1 = 15% Rest und Akku 2 = 40% Rest. Wie ist das zu erklären??
Der Unterschied ist immerhin 25% = 1/4 der Kapazität was sehr bedenklich ist.
Da Motor und Regler keinen bleibenden Schaden aufweisen bleibt eigendlich nur die Überhitzung von Motor und Regler, zumindest bei einem Antrieb, mit darauffolgendem Abregeln, sodass noch 40% im Akku verblieben. Der 2. Antrieb hat diesen Punkt scheinbar nicht erreicht und hat durchgepowert! Aus diesem Grund zog das Modell dann zu einer Seite!
Die Konsequenz aus diesen Erkenntnissen sind:
1. Eine Getriebeänderung auf 6 : 1 !!
2. Die Motoren werden zwangsentlüftet um die warme Luft im Innern durch kalte zu ersetzen. 3 . Die Regler, die für 50 A ausgelegt sind, bekamen einen eigenen Kühlkanal!!
Die getrennte Regelung von Motor und Pitch hat sich leider als Falle herausgestellt. Sie konnten bei max Pitch abgeregelt werden und mußten dann mit niedriger, gepulster Spannung und unverhältnismäßig hohem Strom fertig werden!!
Dass dann der Wirkungsgrad in den Keller geht und Motor sowie Regler dicke Backen bekommen hatte ich vorher nicht bedacht!!
Diese Erkenntnis veranlasst mich nun beide Steuerungen auf einen Knüppel zu legen, um solche Fehleinstellungen während eines Fluges zu vermeiden.
Die Programierung soll nun Motor und Regler gleichzeitig hochfahren. Bis zur Knüppelmitte soll der Motor die volle Spannung erreichen, und durch Pitch bis auf 30 A belastet werden, damit müßte dann der maximale Schub erreicht sein. Beim weiteren Gasgeben kommt dann weiter Pitch dazu!!
Selbst bei dieser Programmierung muß der Pilot sehr diszipliniert mit dem Gas umgehen, denn er kann immer noch das System durch „Knüppel auf Vollgas“ überlasten. Das Problem der (versehentlichen Überlastung bei niedriger Spannung) ist damit ausgeschlossen.
Wünschenswert ist ein Regler, der über einen zweiten Ausgang das Pitchservo abregeln würde. Dadurch ist der Pilot dann entlastet!!
Eine Servo- Regler- Kombination mit zwei Eingängen, ähnlich wie „Einstein“ von MPX wäre denkbar, und ich dankbar!!
Das Problem bei der Sache ist die fehlende Information des Piloten über den Betriebszustand des Antriebs, denn er hat nur seine Knüppelstellungen und als Drehzahlmesser sein Gehör, das leider ausfällt wenn mehrere Modelle in der Luft sind.
Ein Vario das statt der Empfängerspannung die Stromwerte durchsagt ist in diesem Fall nützlicher!!
Sobald es draußen wärmer wird gibt es dann neue Daten, denn im Haus hebt bei 12 kg Schub das Mobiliar ab!!

Grüße Aloys

Gehirnschmalz verwenden oder ist die Erde doch eine Scheibe??

Gast_56
06.03.2005, 21:22
Hallo Aloys!

Hast Du vielleicht ein Bild der Verstellmechanik?

Toller Bericht, danke!

Kontronik hatte vor einiger Zeit mal einen Verstellprop angedacht. Was daraus geworden ist...??

Gruß
Heiko

FamZim
07.03.2005, 23:27
Hi

ein paar Bilder wollt Ihr, könnt Ihr haben:
erstmal den ganzen Prop mit Steuerkreuz. Die Blatthalter mit Lagern sind vom Elektroheli von Vario. Der Rest ist selbst gemacht.

http://www.rc-network.de/upload_02/forum_0002/1110233483.jpg

http://www.rc-network.de/upload_02/forum_0002/1110233526.jpg

Dann Getriebe mit Steuerung durch die Welle.

http://www.rc-network.de/upload_02/forum_0002/1110233637.jpg

und Servo für Pitch im Motorträger.

[img]http://www.rc-network.de/upload_02/forum_0002/1110234404.jpg

Ein paar Bilder von Formen und Blätter!!

http://www.rc-network.de/upload_02/forum_0002/1110233932.jpg

http://www.rc-network.de/upload_02/forum_0002/1110233991.jpg

Gruß Aloys

Gehirnschmalz verwenden oder ist die Erde doch eine Scheibe??

FamZim
26.08.2005, 16:15
Hi zusammen

Lange ist es her aber ich will dann doch mal weiter machen.
Nach dem umbau des Getriebes auf 6:1 noch ein paar weitere Daten zum Prop.
Um die Steigung zu bestimmen messe ich bei 60 cm Durchmesser an der graden Unterseite des Blattes, das ist die Stelle an der die Gelbe Blattspitze anfängt.
Bei Motor aus sind es 3 °, in Mittelstellung etwa 20° und bei Vollgas dann 33°, das sind dann über 110 cm Steigung.
Berechnet ist die Schränkung des Blattes für 100cm Steigung.
Dadurch habe ich wenn die Steigung nicht ausgenutzt wird im mitleren Bereich eine höhere als an der Messstelle.

Nun zu dem was ich gemacht habe.
Über den Gashebel bis in Mittelstellung sind die Motoren auf Vollgas an nunmehr 9 Lippos und etwa 32V und ziehen so 30 A, wärend die Propps mit 20° Steigung, das sind 68cm, genau 1750 U/ min drehen.
Das sind etwa 20 m/sek oder über 70 km/h.
Der Standschub liegt bei 5,5kg pro Antrieb.
Bei weiterem Gasgeben steigt nur noch der Strom weiter an und der Proppellersaund klingt reichlich nach Stömungsabris und der Schub geht auf 4kg zurück.
Mit dieser einstellung habe ich den nächsten Flug gewagt. Die Steigleistung ist sehr zufriedenstellend, und mit etwas mehr Pitch sieht das Flugbild sehr Realistisch aus.
Gewöhnungsbedürftig ist allerdings die Gasknüppelstellung, denn das Modell hängt sehr an der Luftschraube so das Gaswegnahme enorm bremst!!
So kam es vor das der Motor im Fluge "Aufheult" wenn ich zufiel Gas wegnahm.
Die nächste Programmierung wird so sein das im mitleren Bereich die änderung am Pitch nicht so stark ausfällt, änlich wie bei Expo.
An sonsten bin ich schon ganz zufrieden, ausser mit meinen Flugkünsten!!

Gruß Aloys.

FamZim
26.08.2005, 18:13
Hi

Habe noch etwas vergessen, nämlich die Leistungsbilanz.
Nach dem Flug von 4 min 10 sek musten 1,3 Ah nachgeladen werden.
Also wurden nicht einmahl 19 A im mittel verbraucht, das sind bei 32 V an beiden Antrieben dann 1216 W .Für ein Modell mit über 19 kg bestimmt nicht viel. Sind ja nur 65 W Motoreingangsleistung pro kg.

Gruß Aloys.

FamZim
04.12.2006, 19:06
Hi

Letzter Beitrag schon sooo lange her ??

Na dann mal los
Da eine Rückmeldung (wie stark der Motor belastet ist) sehr schwierig ist, habe ich eine möglichkeit gesucht es ON Bord zu lösen .
Zu Hause mit einer Mechanik, leider mit wenig Erfolg, da bei verstellung des Props keine linearen Kräfte auftreten, die mit Feder oder Gummie zu beherschen sind.
Aber mein Baggern bei einem Elektronikfachman zeigt Erfolge , und in kürze ist dann ein Pitchbegrenzer möglich der in das Steuersignal des Servos eingreiften kann um das überlasten durch zu viel Pitch zu verhindern.
Der max Strom wird daran ( mit Mäuseklavier; steck oder löt Brücken) eingestellt.
Dadurch habe ich immer volle Motorleistung, egal ob langsam oder schnell geflogen, oder Steigflug bez. Sinkflug angesagt ist.
So habe ich ein stufenloses Getriebe und der Antrieb kann nicht Überlastet werden.
Ich kann damit Originale (Scaleprops) fliegen mit grossen Durchmessern und RICHTIG Steigung! 1:1 und darüber!
Fast originale Drehzalen sind so auch möglich und Scalemodelle brauchen nicht mit Spielzeugprops zu Fliegen !!:D
Sofiel schon mal vorweg und später mehr!

Gruß Aloys.

Bernd E.
04.12.2006, 23:10
Hallo Aloys,

schön das du deinen Thread weiterführst. Meine Props sind mittlerweile gesägt will heißen gekürzt. Erstmal lasse ich die Enden gerade. Ich will damit herausfinden was wirklich an Leistung flöten geht, wenn diese nicht ausgerundet sind. Bewogen hat mich die Blattform mancher Vorbilder wie Transall, Mustang und jede Menge Sportflieger. Die werden auch ihre Gründe haben warum das dort so ist. So kann ich im Vergleich vielleicht sehen, ob das was ausmacht. Die Bandsäge bemühen ist einfacher als 8 Blätter zu schnitzen.:D
Ich weiß ist nicht ganz Scale, das kommt aber noch.
Morgen also Getriebe ran, und dem Testlauf steht nichts mehr im weg. Da kann ein Unitest mal zeigen was in ihm steckt.

So denn,
Grüße, Bernd

Experimentalhans
10.12.2006, 21:25
Da hat mal ein Mann in USA einen Propeller erfunden, der sich ganz alleine auf die gewünschte Drehzahl einstellt. Das gescheiht mit einem Momentengleichgewicht aus Fliehkräften, die an Gewichten an der Blattwurzel angreifen, und dem Rollmoment des Blattprofils, sowie dem gegenläufigen Moment, das aus dem Windfahneneffekt des Blattes stammt, wenn dieses vor seinem Flächenschwerpunkt gelagert ist.

"Aeromatik" nennt sich das Ding.

Hat schon mal jemand damit Erfahrungen gesammelt? Eigentlich müßte so ein Propeller ideal für Elektromodelle geeignet sein, weil man den Motor dann sowohl im Steigflug wie im Horizontalflug bei seier optimalen (max. Leistung oder bester Wirkungsgrad) Drehzahl betreiben kann.

Gruß
Hans

FamZim
10.12.2006, 23:08
Hallo Hans

Solche Gewichte kenne ich von mehreren Flugzeugen, auch die Antonov hat so etwas.
Nach meinen Erfahrungen sind sie gut für Antriebe mit Verbrennern, da sie die Drehzahl nach oben begrenzen.
Das ist für E Motoren aber nicht zu empfehlen da sie bei vollem Akku überlastet werden (die Steigung steigt)und bei niedriger Spannung dann nicht die Fluggeschwindigkeit erreichen denn die Steigung kommt ja erst bei endsprechender Drehzahl!
Deshalb suche ich eine Lösung die durch Steigungsreduzierung den Motor schützt, und mir ansonsten freihe Drehzahl- und Steigungssteuerung erlaubt.

Ausserdem suche ich eine im Durchmesser kleinere Blatthalterung, denn die Rotoren der Hubis sind eigendlich zu groß.
Selbst beim 4 Blatt Heckrotor mit dem ich im moment Versuche mache ist der Durchmesser zu groß und schaut aus dem Spinner herraus, leider ,aber ich nehme ihn!!

Gruß Aloys.

Experimentalhans
13.12.2006, 21:35
Hallo Alois,
solche Gewichte hatte die Antonov, obwohl sie eine hydraulische Propellerverstellung hat. Die sind dazu da, die Mechanik zu entlasten.
Das weiß ich von einem, der an einem ausgemusterten Motor in Budaörs auf dem Flugplatz genau diese hydraulische Kommandoeinheit ausgebaut hat.

Was ich meine sind Prpeller, die ohne Eingriff des Piloten die Motordrehzahl konstant halten. Das muß natürlich so ausgelegt werden, daß im Stand bei Vollast der Motor noch gesund betrieben wird, z.B. bei max. Leistung. Mit zunehmender Fahrt geht dann die Steigung hoch, so daß die Drehzahl bei max. Leistung bleibt und nicht ansteigt.
Voraussetzung dafür ist natürlich, daß der Motor einen hinreichenden Wirkungsgrad hat und so gut gekühlt ist, daß er das auf Dauer aushält. Sonst muß einen höhrere Drehzahl gewählt (und auf Leistung verzichtet) werden.
Daß der Rest der Elektrik hinreichend dimensioniert/gekühlt sein muß, ist klar.

Roter Baron II
11.01.2007, 14:00
Hallo,
Zu den abgeschnittenen Propellern:
Die Motorleistungen sind so groß geworden, daß enorm große Propeller Notwendig wurden.Diese haben den Nachteil, daß die Blattspitzen durch die sehr große Umfangsgeschwindigkeit in den Überschallbereich kommen.An den Blattspitzen entsteht ein fortlaufender Überschallknall( Lautstärke) außerdem werden Vibrationen erzeugt, die die dünn auslaufenden Blattspitzen regelrecht ausfransen lässt.Um dies zu vermeiden, schneidet man die Blätter gerade ab , und es bleibt ein dickeres Material stehen.
Zu dem Schubverlust bei mehr Drehzahl:
könnte man nicht den Propeller/Rotor über eine Gas/Pitch Kurve ansteuern und somut wie beim Hubschrauber auch zu jeder Blattanstellung im Sender die jeweilige Motorleistung zu mischen?

Der Weg ist das Ziel

FamZim
11.01.2007, 18:28
Hallo Roter Baron

An diesen Problemen arbeite ich ja .
Die Motoren haben für sinnvoll ausgelegte Props eine zu hohe Drehzahl.
Darum wird die Steigung rausgenommen und es gibt Schub ohne Ende.
Die Geschwindigkeit reicht auch gut zum Fliegen, doch der Prop verbraucht dann die meiste Leistung selber.
Besser sind die Props von Raketenwurm und CO.
Aber doppelte Steigung braucht auch doppeltes Drehmoment und da liegt der Hase begraben.
Dann gibt es auch keine ausgefransten Blattenden.
Kombinierte Drehzahl - Pitch - Regelung habe ich schon, aber bei noch mehr Pitch überlaste ich in Start und Steigflugfase den Motor.
Das soll ein Pitchbegrenzer im Modell verhindern der auf Max Strom eingestellt wird.
Bei voller Motorleistung haben die Props ein Durchmesser- Steigungsverhältnis von 1 : 1 . Die Steigung kann dann noch etwa 40% erhöht werden, das muß aber nach Motorleistung im Modell geregelt werden.
Ich hoffe das es da bald weitergeht.

Gruß Aloys.

Bernd E.
12.01.2007, 23:57
Hallo Roter Baron,

danke für die Erklärung. Das mit der Motorleistung scheint plausibel. Wo mehr Fläche zum Schaufeln ist, gibts auch mehr Vortrieb. Das wurde mir von einem Linienpiloten vor nicht all zu langer Zeit bestätigt. Das mit dem Ausfransen kann ich mir nicht so sehr vorstellen. Zum einen weil die Leistung bei vielen Fliegern die solche abgesägten Luftschrauben verwenden nicht ausreicht. Zum anderen weil gerade Hochleistungsflieger ordentlich ausgerundete und meist mit Winglets versehene Luftschrauben haben.
Z.B. Piaggio Avanti.

Ich denke ist (war) einfach einfacher und preisgünstiger in der Herstellung.
Vielleicht wurden so sogar Propeller für verschiedene Durchmesser in einer Form hergestellt. Der Pragmatismus bei solchen Sachen ist manchmal verblüffend. Das ist aber nur eine Vermutung.

Hallo Aloys,

gibt es einen Link oder eine Adresse von der Osprey?
Damit hatte ich mich auch schonmal beschäftigt.

Grüße, Bernd

Experimentalhans
16.01.2007, 21:33
An sich müßte man so vorgehen:
Zuerst wird die gewünschte Fluggeschwindigkeit des Fluggerätes festgestellt.
Dann die dazu gehörige Leistung.
Zu dieser Leistung wird ein Propellerdurchmesser ermittelt, der die benötigte Leistung in die erforderliche Strahlgeschwindigkeit der Abluft des Propellers umsetzt (sonst ist bei Flugbedingungen kein Schub mehr übrig).
Dann wird kontrolliert, ob die Überlagerung mit der Fluggeschweindigkeit keine Überschallzustände hervorruft, notfalls wird der Propeller verkleinert und die Steigung erhöht.

Das ist ein iterativer Prozeß, der nach einigen Durchläufen zu einem passenden Propeller mit der passenden Drehzahl führt.

Danach müßte dann der Motor gebaut werden.
Das kann aber nur einer, der sich seine Motoren selber berechnen und anfertigen kann. Die meisten von uns müssen auf das kommerzielle Angebot zurückgreifen, weshalb wir wohl mehrheitlich mit Fehlanpassungen leben müssen.

Aber jetzt kommt der Start. Da hat die Fuhre noch keine Geschwindigkeit. Mithin ist auch der perfekt angepaßte Propeller verkehrt. Der Standschub ist unter aller Sau, die Startstrecke ist endlos ... die Startbahn aber nicht. Und schon gibt es Splitterholz.

Deshalb: Verstellpropeller.
Der ideale Propeller hat übrigens nicht nur verstellbare Steigung, sondern auch verstellbaren Drurchmesser. Aber das hat noch nicht mal das Militär hingekriegt.

FamZim
17.01.2007, 22:43
Hallo Experimentalhans

Das ist eigendlich alles richtig, aber vor Überschall braucht man beim Modellflug eigentlich keine Angst haben.
Da ich M 1 : 5 baue strebe ich das auch für die Props an und habe erstmal auch nur 1/5 der Umfangsgeschwindigkeit vom Vorbild.
Die haben auch die Schallgeschwindigkeit gemieden und damit liege ich 5 mal im sicheren Bereich.
Grundsätzlich rechne ich mit einem Verhältnis 1/1 bei Durchmesser und Steigung.
Die Propellerblattfläche wird als erstes ermittelt in dm².
Gerechnet wird mit 30 g Flächenbelastung bei einer Propgeschwindigkeit von 10 m/sek, bezogen auf 70% Durchmesser.
Habe ich zum Beispiel 1 dcm² und benötige 2 kg Schub ist das das 66,6 fache als bei 10m/sek.
Der Auftrieb steigt aber im Quadrat und ich ziehe die Wurzel aus 66,6 und habe mit etwa 8,2 das 8,2 fache an U Geschwindigkeit bereitzustellen bei 70% Durchmesser.
10 m/sek mal 8,2 ist 82 m/sek, und durch Phi (3,14) geteilt habe ich mit 26 m/sek die Geschwindigkeit bei der der Prop noch den Schub bringt, denn die Steigung ist ja 100% und nicht 70%.
So ist da noch 30 % Schlupf drinn.
Für zu schwer geratene Modelle passt sich bei der Rechnung automatisch auch die notwendige Höhere Geschwindigkeit an.
Um mit diesen props die max Scalegeschwindigkeit zu fliegen muß dann per Verstellprop auf 140% Steigung gegangen werden.
Die WW2 Flieger hatten bei max Geschwindigkeit auch nur 1/8 bis 1/10 ihres Eigengewichtes als Schub zur Verfügung. Das kann man wenn mans kann leicht nachrechnen.

Gruß Aloys.

Experimentalhans
18.01.2007, 21:08
Hallo Alois,
klar, die Schallgeschwindigkeit ist eher eine Ausnahme im Modellbau, relevent vielleicht bei extremen Speedmodellen.
Die Frage der Anpassung von Modell, Propeller und Motor bleibt.

Nach meinen Erkenntnissen gibt es zwei Wege, damit umzugehen.
Entweder man nimmt Propeller mit dickem Blattprofil. Die sind in der Lage, Unangepaßtheiten zu torelieren.
Die Props mit dünnem Profil machen einem spätenstens beim Anstechen einen Strich durch die Rechnung. Man kann hören, wie die Ströumg aus der Kurve getragen wird, und die Höhe wird nicht in Geschwindigkeit umgesetzt (die wieder in Höhe umgemünzt werden könnte) sondern in Turbulenzen. Das schmerzt besonders, weil gerade die maßstäblichen Propeller z.B. von Varioprop zur zweiten Sorte gehören.
Das habe ich mal an einer Focke Wulf ausprobiert. Alle Props der Nennmaße 7"x4", die im Handel erhältlich sind, habe ich an dem Gerät montiert und probegeflogen. Nur die dickblättrigen haben das Gefühl von Jagdflugzeug aufkommen lassen. Die gute alte Graupner Nylon (diese grauen Dinger, die es schon in den 70ern gab) überzeugt am meisten.

Oder man nimmt einen Verstellpropeller, der sich der Fluglage anpassen läßt (oder sich am besten selber anpaßt). Dann hat man auch bei gegebener Palette an Motoren immer den optimalen Schub.
Aber man mache damit mal 'ne etwas überstürzte Landung ...

Ich persönlich bevorzuge die dickblättrigen Propeller.
Bei meinen "Riesenvögeln" von 0,5 bis 1,0 m Spannweite sind die einfach universell einsetzbar. Und sie machen am wenigsten Lärm - was bei einem Deltamodell mit Günther-Prop ganz anders war. Mann, hat das Ding geheult.

Der Verstellpropeller interssiert mich nur aus technischer Spielerei - zu der ich mich bislang aber noch nicht aufgerafft habe.
Andere, bodenständigere Projekte gehen derzeit vor.

FamZim
22.01.2007, 19:48
Hi erstmal

Da ich ein Fan von dünnen Props bin, hat mich Deine Aussage erst mal sehr verblüfft.
Meine Erfahrungen sind nur Stromsparender Natur.
Grundsätzlich eignen sie sich für höhere Geschwindigkeiten, das RICHTIGE Profil vorausgesetzt.
Dünne, stark gewölbte, sind nur für max Auftrieb und nicht für Highspeed geeignet , Bremsen dann stärker, und neigen zum Flattern.
Sie sollten außen mindestens eine gerade Unterseite haben oder halbsymmetrisch sein.
Die grauen Graubner sind bei mir "ausgedünnt auf 10%" als 2 und 3 Blatt und als Klappropeller im Einsatz.
Auch die "moderneren" leisen mit "Winglets" am Ende sind nur für Schub gerechnet und bei Windmilling ist der äußere Teil dann vollkommen falsch angeströmt .
Dort ist ja die Steigung reduziert um Randwirbel und Geräusche zu vermeiden.
Wird "der" nun von vorne angeströmt ist die Steigung außen am größten und innen wird noch geschoben.
Also mehr Geräusche und Wirbel.
Ist das Profil außen auch noch dick, bremst es natürlich noch besser.
Für Verbrenner ist es sicher besser gegen Überdrehzahl und Schäden am Prop, aber ein E Mot geht auf Lehrlaufdrehzahl und beginnt darüber hinaus mit bremsen.
Zur Geräuschentwicklung am Delta trägt bei Heckantrieb die nahe an Fläche und Leitwerk vorbei laufende Luftschraube, mit einem Sireneneffekt bei, je dichter je lauter.
Die Props die ich berechne und baue sind alle ohne Schränkung und meist 1:1 gerechnet, bis auf die grossen Verstellprops, die sind für noch höhere Steigung, eben wie bei den Großen.
Geht aber nicht ohne Getriebe, da die Drehzahlen immer unter 2000 liegen.
Die Getriebe müssen viel Drehmoment abkönnen, da nützt die Angabe (bis 2000 W) wenig und Drehmomente werden in der Regel nicht "direkt" angegeben.
Die muß man dann selbst ausrechnen.
Mich interressiert die Technik auch am meisten und ich will beweisen das mit Originaldrehzahl ein Scalemodell auch Scale fliegen kann.

Gruß Aloys.

Bernd E.
23.01.2007, 13:07
Hallo Aloys,

interessant wäre auch ab welcher größe die "Scale Regel" gilt.
Wie du weißt klappt das bei meiner DC-3 mit 3,22 Metern Spannweite nicht.
trotz 3 Blatt, 14 1/2 Zoll Durchmesser und 16 1/2 Zoll Steigung würden Originale Drehzahlen die Fuhre zum Absturz bringen.

Maximale Drehzahl beträgt beim Original 2700 rpms bei Start und Steigflug.

Für Reisegeschwindigkeit werden 2050 rpms benötigt.

Meine Maschine hat 4000 rpms beim Start. Mit 2700 rpms würde die Kiste nicht hochkommen. Ist so schon mehr als Scale.

Also haben wir hier auch die Reynolds-Blockade.

Bei größeren Durchmessern wird das ganze dann immer Vorbildgetreuer.
Es müßte also eine Art Index errechnet werden damit das ganze passt.
Nur wie?

Grüße, Bernd

FamZim
23.01.2007, 22:02
Hallo

Es ist schon verständlich das nicht alles übereinstimmt, aber wir haben auch noch andere wichtige sachen verändert.
Das schlimmste ist das höhere Gewicht welches erstmal eine höhere Leistung abverlangt.
So muß für doppeltes "Scalegewicht" die Schubleistung auch verdoppelt werden.
Und weil der doppelte Auftrieb, grob, 1.4 fache Geschwindigkeit erfordert, benötigt man dann die 2,8 fache Motorleistung.
Der Prop muß dafür dann eben das 1,4 fache drehen, und da alle Modellflieger lieber nochmal die doppelte Leistung haben, sind wir ruck zuck bei der 2 fachen Drehzahl.
Nach diesem System ergibt sich dann auch Deine hohe Drehzahl!

Über die DC 3 habe ich leider keine genauen Gewichtsangaben und die Leistung der Motoren, das wäre auch für mich interressant, mal grob durchzurechnen.

Gruß Aloys.

FamZim
04.04.2007, 22:27
Hallo zusammen.

Mit der Automatisierung der Pitch einstellung bin ich nun weiter gekommen, den Herr Kemmler hat ein " Pitch-Controll " entwickelt, welches Wir zusammen optimiert haben.

Die ersten Tests sind erfolgreich verlaufen, und die ersten "Serien-Controller" bekomme ich in ein paar Tagen .

Daran wird der Max Motorstrom vor dem Start eingestellt und der Controller sorgt dafür das "er" so gut wie nicht überschritten wird.

Der Pilot hat trotzdem freie Hand für die Motorleistung, aber nur bis Max!!

Somit steht für Start und Steigflüge max Schub zur Verfügung, und Horizontal dann max Geschwindigkeit :D

Genau was ich wollte.
Die Flugerprobung steht noch aus, aber die Standläufe sahen sehr vielversprechend aus .

Gruß Aloys.

Bernd E.
05.04.2007, 00:19
Hallo Aloys,

schön das es weitergeht. Warte gespannt auf deine Flugberichte.
Wie sieht die Leistungsregelung für max. Strom (Torque Control) aus?
Sanftes Runterregeln ohne erkennbare/hörbare Störungen oder Stottern wie bei einigen Reglern?

Nu muß die Black Widdow aber langsam wieder Patrouille Fliegen.
Bei meiner R4D-6 war gerade der erste Zahnriemen fällig.;)
Viel wärend des Starts an einem Getriebe aus. Zähne abgeflext. Habe sie aber heile herunter bekommen. Heute flog sie schon wieder.

So denn, Grüße, Bernd

FamZim
05.04.2007, 12:10
Hallo Bernd

Konnte mir ja denken das Du der erste bist ;)

Die Einstellung für die Regelung werde ich im Stand so einstellen das Pitch und Motordrehzahl gleichzeitig "hochgefahren" werden bis der Motor Vollgas hat und der eingestellte Motorstrom erreicht wird.
Das geschieht Senderseitig über 2 Ausgänge und die Kurven.
Der Prop hat dann etwa 60 cm Steigung (bei 72 cm D ).
Das ist dann die Grundeinstellung.
Knüppelstellung am Sender ist dann die Mittelstellung.

Bei weiterem Gasgeben kommt dann nur noch Pitch soweit der Pitch-Controll keinen Überstrom erkennt.
Ist das der Fall regelt er " zügig " zurück bis der eingestellte Wert erreicht ist, oder eben nicht weiter hoch!
Das dauert nur ein paar zehntel Sek .
Der Motor läuft dabei immer auf max Spannung.

Abregeln geht ohne beeinflußung, und wieder hochregeln bis zum max Wert ebenfalls.
So steht "immer" die volle Motorleistung zur verfügung mit mehr oder weniger Schub, je nach Fluggeschwindigkeit.

Zur Erinnerung ( die Großen haben bei max Geschwindigkeit auch nur 1/8 bis 1/10 des Startgewichtes an Schub, bei oft über 600 kmh ! :D !

Wenn die Prop-Steigung "nicht" verändert werden kann hat ein Modell zwar einen hohen Standschub kann aber die hohen Gewindigkeiten "Nicht" erreichen denn ein Prop mit geringer Steigung hat dazu einen zu großen Widerstand.
Darum geht sehr viel Leistung nur für die Propellerdrehzahl drauf, die ich lieber in Geschwindigkeit umsetze.

So habe ich 40 % höhere Steigung als Duchmesser.
Für diese Fluggeschwindigkeit muß ein anderer fast die dreifache Drehzahl erreichen, mit entsprechend hohem Blattwiederstand .

Gruß Aloys.

FamZim
17.04.2007, 20:02
Hi

Die Bestellten Pitch-Controll sind nun eingetroffen und vom Hersteller schon getestet.
Die P 61 steht aber jetzt in Dortmund noch ohne.
Damit werden die ersten warmen Versuche geflogen.
Weitere Tests kann ich aber mit dem Lear-Fan-Prop vorab schon machen um den Max Strom einzustellen.

Gruß Aloys.

FamZim
27.04.2007, 18:00
Hi

Die Pitch-Controll habe ich nun im Keller getestet (weis garnicht wo der Staub auf einmal herkommt) und alle auf 30 A eingestellt.
Zweie sind nun in der P 61 und heute morgen in Betrieb genommen worden.
Alles läuft schön rund und syncron !!
Das rauf- und runterregeln ist alles OK und die Akkus schon wieder geladen.
Am Wochenende läuft aber leider ein anderes Programm.
Mal sehen wann der nächste Start erfolgt.

Gruß Aloys.

FamZim
16.05.2007, 11:48
Hi

Nachdem nun ein erster leider sehr kurzer Flug am 1 Mai stattgefunden hat, hier mal die Zusammenfassung.
Nach dem normalen Start sollte beim Steigflug das Fahrwerk einfahren :) aber nichts geschah :confused: .
Na ja Farwerksakku nicht eingeschaltet :o .
Also gleich wider runter !
Wärenddessen mit dem Gas gespielt - und - alles - ein - bischen - KOMISCH :(
Dann letzte Steilkurve. Da mir das Modell noch zu hoch war, noch Gas raus und die Motoren heulen hörbar kurz auf :confused:
Dann noch gerade gelegt und aus etwa 5 m Höhe flach aufs Fahrwerk geknallt :o

Resultat : Drei Fahrwerke gebrochen oder verbogen und die Props "Natürlich" Bodenberürung und die Verstellmechanik defekt :mad:
Am Modell aber nur die rechte Motor-Haube eingerissen.

Nach der Instandsetzung werde ich nun "mal wieder" die Programmierung für den Pitch ändern, den beim aufheulen der Antriebe flog das Modell wie vor eine Wand.
Die Fluggeschwindigkeit ist sowieso gewöhnungsbedüftig langsam.
Als Haubtursache sehe ich das runterfahren von Pitch unter eine noch fliegbare Geschwindigkeit, welches ich SO noch nicht bedacht habe.

Das darf in der Luft nicht passieren.

Die neue Einstellung wird dann sein das bei abgaschalltetem Motor auch der Pitch auf 0 steht, (wegen der Pitch-Controll-Elektronik) und beim anlaufen dann direkt auf 50 bis 60 % Steigung geht !!
Diese Stellung soll so bleiben bis der Motor (bei mitlerrer Knüppelstellung) auf voller Spannung läuft, und erst dann weiter hochregelt bis auf 100 % oder der Pitch- Controll abregelt bis auf 30 A.

So hoffe ich nicht mehr runter zu fallen wie letztes mal :D

Gruß Aloys.

FamZim
12.07.2007, 14:52
Hallo

Erst mal ein paar Bilder von einem Neuen Verstellpropeller.

85333

Der Antrieb dazu.

85334

Alles auf dem Prüfstand.

85335

Soviel zum ankucken, nach dem mir heute Morgen der SCHÖNE Tekst abgestürzt ist :D

Nur ein Paar Daten für Interessierte.

Spannung beim Test : 22,5 V ( 6 Lipos ).
Strom bei max Schub im stand : 35 A
Schub : 4 kg
Drehzahl : 2220 U/min
Durchmesser : 56 cm
Steigung : 55 cm von 100 möglichen !!!
Strahlgeschwindigkeit ~ 20 m

Nach 5 min Dauerlauf mit 35 A war das Getriebe dann heisser als der Motor.

Gruß Aloys.

Bernd E.
12.07.2007, 16:10
Aber Hallo Aloys,

das ist aber eine Windmühle. Die Blattspitzen sehen aber mächtig dick aus.:D
Wie machst du die automatische Verstellung im Flug damit? Zeig mal ein Detailbild dazu.

Grüße, Bernd

Gast_1681
12.07.2007, 19:26
Hallo ihr Versteller:)

Entschuldigt, wenn ich mich in die Diskussion mit einklinke, aber ich möchte einen Verstellprop bauen für einen etwas schnelleren Antrieb: ein selbstgebauter Motor soll an 6S eine 10-11"-Latte mit etwa 11000U/min drehen. Steigung auch etwa 11".
Da dies im Stand nicht sehr gut greift, ich aber auch Standschub brauche (Wasserflugmodell), denke ich an einen Verstellprop.

Die Blätter könnte ich ja von käuflichen Schrauben nehmen, oder sind Verstellprop-Blätter anders verwunden?

Glaubt ihr, eine Helimechanik hält solche Lasten bzgl. Fliehkraft und Drehzahl aus?

Gruß und Danke,
Kuni

FamZim
12.07.2007, 20:28
Ja hallo erstmal

Nun die Bilder der Mechanik.

85402

85403

85404

Das erste zeigt das Stellkreuz welches die Blatthalter anlenkt.
Es hat die Schiebehülse und zwei Kugellager.
Der Stellweg ist sehr gering am Hebelarm mit nur 13 mm Länge.
Damit war das Servo überfordert und wurde einfach zurückgedreht.
Darum kam der Verstärkerhebel dazwischen (Bild 3).
Das zweite zeigt vorn auf die Achse (da Druckantrieb aber von hinten) und läst die Eingriffe vom Kreuz her erkennen .
Da das schwarze alle Plaste ist, ist es mir doch zu weich bei den hohen Stellkräften und darum kommen die (blanken) Alu-Verlängerungs-Röhrchen noch raus.
Das Stellkreuz mus dann wieder größer sein.
Das "dicke" Alukreuz braucht dann aber keine Ausfräsungen mehr.
Dann kann die Welle dicker und und----

Zum 10 Zoll V Prop ??
Die Mechanik hat immer einen recht großen Durchmesser.
Zweiblatt sind aber schon kleiner.
Man muß sehen ob es sich lohnt.
Verstellung durch die Welle wie bei Indorfliegern, oder mit Schiebehülse wie Heckrotor.
Damit es auch gut aussieht einen möglichst grossen Prop nehmen mit 8 % breiten Blättern, die können außen dann auf 8 bis 6 % dicke verdünnt werden.
Sind dann immer noch stabil genug.
Steigung beim Start mindestens halbe Steigung, dann stimmt auch der Schub.
Welches Modell wird es denn, und willst Du den Schneiderpokal gewinnen???

Gruß Aloys

Gast_1681
12.07.2007, 21:59
Nabend Aloys,

genau, es wird ein Schneider-Renner.
Wir haben nächstes Jahr einen kleinen Speed-Contest mit vorbildgetreuen Schneider-Flugzeugen.
Bevor ich gewagtere Projekte angehe, dachte ich ich trainiere mit einer Curtiss R3C-2 im Maßstab 1/6. Ist noch handlich, aber groß genug die Akkus zu tragen.
Zur Not geht es auch ohne Verstellmimik. wäre halt das i-Tüpfelchen gewesen.
Die Mimik dachte ich schon mit Hohlwelle. Ist halt nur die Frage, welche Teile man nehmen sollte. Müssen die Blätter kugelgelagert sein? Oder könnte man in der Größe eine große Ramoser-Nabe umbauen? Die hat ja die kollektive Verstellung schon eingebaut.
Wird aber wohl nicht stabil genug, was?

Mit Indoor-verstellprops hab ich Erfahrung, aber nicht mit Leistungen um 1KW...

Gruß,
Kuni

FamZim
13.07.2007, 11:01
Hi

@ Kuni

Habe ein Bild von der Curtiss angesehen, ist ein schicker Doppeldecker.
Der Prop mit suupper Steigung.
Sicher mehr als Durchmesser. Den schätze ich auf mindestens 2 m D .
Damit ein Verstellprop gut aussieht sollte alles in den Spinner passen, und das ist das Problem !!
Alles fiel zu Gross.
Hast Du genauere Maaße des Props von der 3D Ansicht ??
10 Zoll sind doch zu klein, eher 13 bis 14 ?

Um eine kleine stabiele Verstellung zu bauen muß man wohl die Lagerung in zwei Halbschalen aufbauen, in der lose Kugeln eingefüllt werden.
Dann sind die Blätter fast bis zur Achse gehend und der RIESIGE Blatthalter entfällt.
Die Blätter sind am Spinner schon rund und dünn, und haben am Ende einen Kragen gegen herrausrutschen, genau wo die Kugeln sind .
Ich kann leider nichts genaues von Innen drehen (die Halbschalen) sonst hätte ichs schon versucht.
Aber bei Ramoser könnte sowas gefräst werden,-----denke ich--??
Traue mich gar nicht zu fragen.
Die Maaße müssen natürlich fest liegen!

Übrigens halte ich das Verhältnis 1 zu 1 für Durchmesser und Steigung nicht für ein großes Problem, das haben die Hot -Liner ja auch .
Fliegen die nicht mit 14/14 bis 16/16 und größer ??
Nach 10 m Flug " greifen" die doch schon richtig.

Wenn der Motor beim Start sehr überlastet ist nimmt man schmalere Blätter.
Auf keinen Fall weniger Steigung oder Durchmesser. Die braucht man ja im Flug!

Gruß Aloys.

Gast_1681
13.07.2007, 11:16
Hallo Aloys,

ja, ist ein schicker Flieger.
Das Problem ist, eine 10x10 nimmt bei 11000U/min schon etwa 750W auf. Das sind am Motor bei 80% eta 930W. Wenn ich jetzt im Durchmesser noch höher gehe, brauche ich immense Leistung, die ich als Akku wieder mitschleppen muss. Das ganze wird dann kippen, da das Modell zu schwer wird, um noch gut langsam fliegen zu können. Maximal denke ich wird eine 11x11 gehen.

Ich frag mal den Cristian Ramoser, ob er so was machen würde. Alleine bekomme ich das sowieso nicht hin. Vielleicht kann man Kugellager in die Spritzform mit einlegen? Das wär der Hammer.

Gruß,
Kuni

hotelecholimadelta
27.07.2007, 13:15
hallo
ich verfolge mit interesse den verstellpropeller beitrag.
ich habe da was gefunden

schaut euch das mal an, vielleicht kennt ihr das ja schon

http://www.warbirdpropdrives.com/30601.html

gruß
thorsten

Bernd E.
27.07.2007, 17:55
Hallo Thorsten,

willkommen hier im Forum!

Netter Beitrag den du da gefunden hast. Aloys ist ja noch am testen, ich bin selber gespannt wie es wird. Das ganze optimiert dann auch die Scalepropgeschichte wie auch drüben im WBF angerissen.
Es ist auf jedenfall ein Schritt in die Zukunft. Besonders für schnelle Modelle, wo sich der verbesserte Wirkungsgrad sicher deutlicher zeigt.

Grüße, Bernd

Andreas Maier
27.07.2007, 18:03
Das Problem ist, eine 10x10 nimmt bei 11000U/min schon etwa 750W auf. Das sind am Motor bei 80% eta 930W. Wenn ich jetzt im Durchmesser noch höher gehe, brauche ich immense Leistung, die ich als Akku wieder mitschleppen muss. Das ganze wird dann kippen, da das Modell zu schwer wird, um noch gut langsam fliegen zu können. Maximal denke ich wird eine 11x11 gehen.


Gruß,
Kuni


wolf f. flog beim speedcup 12x25zoll
mit 8s lipo und ~200ampere -wo ist das problem ;) :D

schaut mal unter der dementsprechenden rubrik.


gruß Andreas

FamZim
28.07.2007, 00:31
Hallo zusammen

Ich habe gerade erst die letzten Einträge gefunden :D
Den Link in Englisch kann ich leider nicht (mangels Fachenglisch) richtig lesen!
Ich kann mir aber etwa vorstellen wie es fuktioniert.

Dazu mal etwas Grundsätzliches.
Ein Verbrenner hat bei Drehzahlanstieg auch ein steigendes Drehmoment, welches VOR dem Leistungsmaximum seinen grösten Moment erreicht ,und dann wieder abnimmt.
Ein E Motor hat bei Stillstant sein gröstes Dremoment welches das 5 bis 10 fache seinen Max Dremoment erreichen kann,was Er verkraftet.

Aus diesem Grund brauchen Wir für die Verschiedenen Motore eine VOLLKOMMEN verschiedene verstellart, die für den anderen (Motor) nicht zu gebrauchen ist.

Grundsätzlich sollten alle Verstellprops wärend des Fluges min. 50 % der max Steigung haben um ein ungewolltes Bremsen zu unterbinden.
Dann kann mit Drehzahl noch gut die Geschwindigkeit reguliert werden.

Beim Verbrenner kann dann bei eingestellter max Drehzahl der Pitch hochgefahren werden für eine höhere Geschwindigkeit.

Beim E Antrieb gibt es da schon Probleme wenn die Akkuspannung und damit die max Drehzahl schwankt.
Da ist eine Stromabhängige Steuerung (Dremoment) sinnvoller, und angebrachter .
Denn bei zu wenig Spannung fährt die Steigung sonst nicht hoch, und bei zu hoher Spannung würde der E Motor ständig mit zufiel Pitch abgewürgt und läuft heiß. Der Steller und Akku natürlich auch.

Sofiel erst mal zu den Unterschieden, die berücksichtigt werden müssen.

Was mich sehr interessiert, ist die Lagerung der Blätter, bei dem 4 Blattprop aus dem Link, der sehr gelungen aussieht, nur das Mittelteil ist noch ein bischen groß .
Aber meine sind bis jetzt ja "noch" größer.
Da wüsste ich gerne mehr drüber, steht da im Text genaueress ???

Gruß Aloys.

hotelecholimadelta
28.07.2007, 08:01
hallo aloys

ich habe auch immer das problem das mein schulenglisch für die meisten technischen erklärungen nicht ausreicht und das die gängigen übersetzungsmethoden meist keine technischen vokabeln enthalten....

auch hier habe ich eine nette seite gefunden, mit ner menge technik/flug/modellbau spezifische vokabeln.... deutsch -englisch-französisch

http://www.rc-scale.com/francais/_modelisme/tips/lexique_allemand.html

mir hats bisher immer ganz gut geholfen

gruß
thorsten

FamZim
28.07.2007, 10:32
Moin

Als erstes habe ich jetzt den Text über den Verstellprop ausgedruckt (zur besseren Identiviezierung), da ich nicht mal in der Schule Englisch hatte.
Also suchen nach identivizierbaren Wörtern.
Da habe ich auch ein Buch für Luftfahrtbegriffe. :D

Probleme mit großen Steigungen habe ich auch nicht, und die Verstellprobs sind ja alle " Überquadratisch ":D was für ein " Begriff " !!
zb:
P61 : 29 / 40
Lear-Fan-2100 : 22 / 40

Wer vorwärts will braucht ja Steigung, und wer schnell vorwärts will braucht noch mehr Steigung.
Schon die WW 1 Flieger hatten Überquadratische Latten !

Das Problem ist, mit einfachen Mitteln eine brauchbare Mechanik zu bauen, die in jeden Spinner passt .
Die Blatthalter von Helis haben oft normale Kugellager, die den Durchmesser des Halters bestimmen.
Davon will ich weg.
Die Blätter sollen in losen Kugeln laufen ( denke 1,5 mm D ) und am Ende einen " Kragen " haben um die Zentriefugalkräfte aufzunehmen.
Da muß ich wohl auf Stahl zurückgreifen müssen.
Das äußere MUß dann aber zweiteilig zum öffnen sein, und von innen auf Maas gedreht sein.
Für einen Zweiblatt kriege ich es fieleicht noch hin .
Aber für 3 oder 4 Blatt habe ich keine Vorrichtung zum um, und genauen wieder Einspannen.
Die Ansteuerung kann dann trotzdem von außen erfolgen .
Über Hohlwelle ist es am einfachsten, denn von außen wird die "freie " Welle zu lang und empfindlich.

Noch bau ich ja nix neues, aber Denken kann man schon ein bischen.

Gruß Aloys.

Bernd B.
29.07.2007, 23:08
das ist ein Verstellprop.
Denn habe ich gerade gefunden für DA 100

Link:

http://www.variablepitchhobbies.com/services.html

FamZim
30.07.2007, 08:16
Hallo Bernd

Du steigst ja richtig gut ein hier bei R C N
Herzlich Willkommen ;) ;)

Echt klasse Link und beeindruckende Videos.
Auch die "halben" Props gefallen mir gut.
Kann man aus 2 "normalen " auch machen.
"Früher" habe ich so schon Klapprops gemacht aus den grauen Graupner Latten.
Der Anlenkmechanismuß ist auch überzeugend dank großer Lager auch von außen machbar.
Geht beim Verbrenner ja nicht durch die Kurbelwelle :D nur mit Getriebe.
Mal sehen was man ändern muß für eine schlanke Propnarbe !

Gruß Aloys.

Bernd B.
01.08.2007, 14:41
Noch ein schönes Bild

Gast_1681
01.08.2007, 18:13
Andreas,

mittlerweile bin ich durchaus bereit, die Leiszung anzuheben. Nur bei der Steigung in fest komme ich nie vom Wasser weg! Die Latte stallt ja sofort. Ich muss mir da noch was überlegen...

Gruß,
Kuni

FamZim
01.08.2007, 22:30
Hi Kuni

Meinst Du jetzt eine Schiffschraube oder eine Luftschraube ???

Gruß Aloys.

Gast_1681
01.08.2007, 23:12
Aloys, Luftschraube natürlich. Will doch ein Schwimmerflugzeug bauen...

Aber in der geplanten Größe geht es eben nicht mit normalen Helimechaniken. Die gehen nimmer unter den Spinner.
Überquadratische Props sind eine Lösung, aber haben bei langsamer Bewegung eben einen lausigen Wirkungsgrad. Und ich brauche da auch Schub, um auf Abhebegeschwindigkeit zu kommen.

Gruß,
Kuni

FamZim
02.08.2007, 09:39
Hallo Kuni

Meine Versuche mit Verstellprops haben ergeben das bis zum Verhältniss 1 zu 1 (also Quadratisch) Noch keine großen Probleme mit Strömungsabriss am Prop endstehen!
Danach bei Geschwindigkeitsaufnahme wird es eher schon wieder besser .
Meine Verstellprobs sind aber schon überquadratisch gerechnet, so das im inneren Bereich die Strömung sehr schnell abreist.
Beim festen Prop würde ich zu 80 bis 90 % Steigung raten!
Und die Blattdicke (außen) auf Max 10 Dicke runterfeilen.
Das verändert nach meiner Erfahrung die Strom und Schubwerte im Stand (fast) garnicht, aber wärend des Fluges sinkt der Strom um etwa 30 % mehr, als bei normalen Props.
Das bringt längere Flugzeiten aber keine Leistungseinbuße beim Antrieb.
Um breitere Blätter (die besser greifen) zu erhalten, kaufe ich größere Props (die haben auch mehr Steigung), und kürze sie auf den "richtigen" Durchmesser.
Ein Brettchen mit Achse auf den Bandsägetisch gespannt und die Luftschraube einmal durchdrehen.
dann hat man gleich den richtigen Radius außen.:D
Dann dünner machen, gröste Dicke bei 1/3, Rand endgraten fertig .
Auswuchten ist kaum nötig, aber kontrollieren!!

Gruß Aloys.

andifei
23.09.2007, 20:47
Hallo, wie komme ich zu mehr infos des VPP mechanismuses für der da100?
Unter http://www.variablepitchhobbies.com/services.html finde ich den passenden link nicht!

andi

Bernd B.
25.09.2007, 15:40
Anscheinend gibt es die Seite nicht mehr :( :( :( :( :(

blauaeugle
05.01.2008, 18:37
Hallo Aloys,

Dein ausführlicher Bericht über Verstellpropeller ist sehr interessant und lehrreich. Finde ich prima, dass Du Dir die Zeit nimmst und alles hier im Forum dokumentierst. Im Internet finde ich leider zu wenig Brauchbares über das Thema.
Eine Frage zum Thema: Meinst Du, dass ein Verstellpropeller für einen Depron-Warbird mit 800-1000mm Spannweite und einer 4-Blatt Luftschraube von 9 oder 10 Zoll sinnvoll ist? Oder macht eine Starrluftschraube hier mehr Sinn? Oder eine mit dem Ramoser-System?
Gibt es denn eine solche Mechanik für diese Größe und vor allem für 4-Blatt schon?


Lieber Gruß (auch an alle anderen) und noch ein frohes und gesundes neues Jahr,
Marko!:)

P.S.: Wann geht es denn eigentlich weiter mit Deinem tollen Bericht?

FamZim
05.01.2008, 20:45
Hallo Marko

Es gibt ja Deprons mit Verstellprop aber nur mit 2 Blättern, die gehen ja ganz gut :cool:

4 Blätterig wird die Narbe grösser im Durchmesser, da die Steuerhebel am Blatt genau da sind, wo das Nachbarblatt ist. ( 90 ° weiter ).
Das ist SO KLEIN schwierig zu bauen und sieht dann nicht schick aus.
Ich rate (auch wegen der 4 Blätter) zu 9/9 oder 10/10 , also zu grosser Steigung, um noch einen guten ETA zu haben!

Lege mal die Modelldaten fest (Grösse Gewicht max Prop-Durchmesser) dann findet sich auch ein geeigneter Antriebsmotor :D

Gruß Aloys.

blauaeugle
27.01.2008, 21:40
Hallo Aloys,

vielen Dank erstmal für Deine schnelle Antwort.
Naja, das Modell habe ich noch nicht. Irgendwie reizt es mich mir zuerst Gedanken über den Antrieb zu machen. Und ich überlege, wenn es denn keinen 4-Blatt Verstellprop zu kaufen gibt, diesen selbst zu bauen (möglichst einfach und wirkungsvoll).
Nochmal eine Frage zum 4-Blatt Propeller. Warum sagst Du, daß ich eine 9/9 oder 10/10 Luftschraube nehmen? Ist es erforderlich bei Mehrblattluftschrauben die Steigung gleich dem Durchmesser zu wählen?:rolleyes:

Liebe Grüße
Marko!

FamZim
29.01.2008, 17:08
Hallo Marko

Dann will ichs mal versuchen zu erklären.

Jeder Körper der durch die Luft eilt beeinflusst diese, da sie "Ihm" ausweichen muss.
In "Flugrichtung" ist es haubtsächlich über; unter ;und hinter diesem Körper.
Aber auch schon vor Ihm wird die Luft zurück gestaut.
Bei einem Doppeldecker muss die Luft zusätzlich zwischen den Flächen durch einen Engpass der Wiederstand verursacht, und die beiden Flächen beeinflussen Ihre Strömungen gegenseitig.
Durch eine "Staffelung" der oberen Fläche nach hinten oder vorn, kann der Engpass endschärft werden, aber eine beeinflussung bleibt auf jeden Fall vorhanden.
Die Flächen haben meist einen Abstand von 1 bis 1,5 mal der Flächentiefe.

Bei einem Prop sieht es etwas anders aus.
Die Blätter laufen nicht nur übereinander gestaffelt sondern auch weiter hintereinander.
Sie kommen in die Abwindschleppe des Blattes vor ihm.
Das ist besonders ausgeprägt wenn das Modell noch steht und nicht in Bewegung ist.
Mit zunehmender Fluggeschwindigkeit schraubt sich der Prop aber in die ruhigere Luftschicht vor dem Modell, was die Situation verbessert.
Man kann auch sagen, der Prop schneidet die Luft in Scheiben einer max Dicke, welche sich aus der Steigung durch die Anzahl der Blätter rechnet.
Hat das Modell noch nicht die theoretische Fluggeschwindigkeit (in den meissten Fällen) sind die Scheiben dünner und endsprechend verwirbelter.
Das bring dann natürlich die Verluste.
Erhöhe ich nun die Blattzahl werden die Scheiben auch wieder dünner, was nur durch mehr Steigung ausgeglichen werden kann .
Grundsätzlich kann man mit "weniger" Blättern, aber gleicher Blattfläche einen beseren Wirkungsgrad erreichen.

Mehrblattprops sind eigendlich aus einer Not heraus endstanden.
Bei der ständigen Weiterendwicklung von Motoren mussten auch leistungsfähigere Props her.
Das wäre ja kein Problem wenn da nicht die Schallmauer und das "kurze" Fahrwerk wäre.
Also setzte man auf breitere Blätter (mehr Fläche) und wenn das auch nicht reichte auf mehr Blätter.
Wenn so ein WW2 Jäger mal 600 bis 700 Km/h flog und die Blattspitze im Unterschallbereich bleiben sollte lag die Steigung auch schon mal beim doppelten Durchmesser und mehr.

Ich bilde meine Props grundsätzlich dem Vorbild nach und nehme als Steigung auch den Durchmesser.
Dann die Blattform und Breite.
Die Blattdicke ist aussen dann max 10 % bis zur halben Blattlänge, und dann "harmonisch" bis zur Verschraubung dicker werdent.
Die Steigung rechne ich auf die (bei der Herstellung) noch graden Unterseite, und einen in der Draufsicht (von vorne) ganz rechteckigen Prop.
Danach wird die Blattform eingearbeitet und die Dicke alle 2 cm festgelegt.

126412

Das Bild nur als Muster:D

Die Messtelle markiere ich von unten und schreibe auch die dicke jeweils dazu.
Dann wird die Oberseite gefeilt und geschmiergelt.
Nach Augenmaas die dickste Stelle bei 1/3 Tiefe.
So sind viele aus Hartholz und 3 Blatt aus Sperrholz endstanden mit denen ich geflogen bin.
Formen für GFK Props habe ich auf einen Klotz mit "Unterseitenverwindung" aufgebaut.
Darauf wurde aussreichend Schichten Laminiert um das "0" Blatt zu erstellen.
Auf beides zusammen dann die Obere Form.
So viel erstmal, ich hoffe es ist schon etwas klarer .

Gruß Aloys.

kurbel
29.01.2008, 19:31
Hier mal interessante Lektüre zum Thema Einfluss Propellerblattzahl auf die Leistung:

http://www.mh-aerotools.de/airfoils/jp_propeller_design.htm

Hepperle stellt die Sachen nicht genauso dar wie Aloys, sondern spricht mehr Blättern eine eher höhere Effizienz zu.
Da glaube ich auch dem Herrn Hepperle.
Gegen mehr Blätter steht aber m.E. die Herstellbarkeit, da es dann umso schlankere werden müssten, je mehr es sind.

Grund für die gute Eignung von Propellern mit Steigung=Durchmesser ist eher der Kompromisszwang.
Besser im Flug ist meist Steigung > Durchmesser.
Nur beim Start ist das sehr sehr schlecht, da reißt viel Strömung ab
und der Wirkungsgrad ist in der kurzen aber kritischen Phase richtig mies.
Die Faustregel Durchmesser=Steigung ist da ein bewährter Kompromiss, aber auch nicht mehr als das.
Vor allem ist diese Regel kein Gesetz.

Um das Problem zu umgehen, ist ein Verstellprop ein probates Mittel.

Kurbel

FamZim
30.01.2008, 11:04
Hallo Kurbel

Ein schöner Link, leider ist das Fachenglisch für mich ein "Buch mit sieben Siegeln" :D
Für andere sicher hilfreicher.
Mit der "Windmüle " aus Beitrag 26 konnte ich gut testen wo nix mehr mit höherer Steigung geht.
Bei 35 A etwa 4 kg Schub und dann " keine " weitere Steigerung bis 50 A festzustellen .
Die Steigung geht ja bis max 100 cm !!!!!
Aber bei halber "Strahlgeschwindigkeit" sieht die Sache sicher schon anders aus.
Diese Messungen wollte ich immer mal in einem "längeren Ansaugtrichter" machen, als passiever Windkanal, habe den aber noch nicht gebaut.
Ich verspreche mir dadurch eine bessere Anströmung im Innenbereich des ja sehr stark angestellten Props.
Die Messwerte sollten jedenfals etwas anders ausfallen!
Mal sehen wenn es wieder wärmer draussen wird :D

Gruß Aloys.

kurbel
30.01.2008, 11:26
Bei 35 A etwa 4 kg Schub und dann " keine " weitere Steigerung bis 50 A festzustellen .
Die Steigung geht ja bis max 100 cm !!!!!
Aber bei halber "Strahlgeschwindigkeit" sieht die Sache sicher schon anders aus.
Ist genau der Grund, warum ein fester Propeller schlechter ist, als ein verstellbarer.
Wenn das Modell 'Reisefluggeschwindigkeit hat wird die dafür optimale Steigung so hoch liegen, dass damit am Boden der Strom über 50 A geht, in deinem Beispiel.
Bei einem Festprop wäre da nur der Mittelweg sinnvoll und der heißt üblicherweise Steigung <= Durchmesser.
Damit kommt man aber oft an den Blattspitzen zu hohe Machzahlen, wenns mal was schneller vorangehen soll.
Der V-Prop ist ein sehr nützliches Mittel um dem Dilemma zu entgehen.

Kurbel

Bernd E.
31.01.2008, 11:01
Hallo Aloys,

da wäre ein Test mit ein paar passenden "Fluggeschwindigkeiten" auf dem Dachgepäckträger auf einer festen Piste bei Windstille doch vielleicht eine Idee. Ein größerer Sportflugplatz und ein nettes Gespräch mit dem "Tower" sollte realisierbar sein. Das ist auch für die Jungs sicher interessant. Damit kannst du dann ermitteln welche Ströme du bei welcher Geschwindigkeit zu Anstellwinkel rauskommen. Ebenso muß natürlich die Kraftwaage mit aufs Dach.

Viel Spaß beim Grübeln.:D

Bernd

blauaeugle
07.02.2008, 21:46
Hallo Aloys,

vielen Dank für diese einfache und gleichzeitig sehr gute Beschreibung.;)
Man lernt wirklich immer wieder etwas dazu.

Aber nun habe ich schon wieder 2 Fragen::D
1. Um wieviel Grad muß das Propellerblatt bei einem verstellbaren Propeller verdreht werden, um eine um 1 Zoll größere Steigung zu erhalten?
2. Wie hoch sind denn die Drehmomente, die aufgebracht werden müssen ein Propellerblatt zu drehen? Gibt es da eine einfach Berechnungsformel?

Danke nochmal im Voraus für die Beantwortung meiner doch sehr speziellen Fragen.

Lieber Gruß
Marko

steve
07.02.2008, 23:03
....
1. Um wieviel Grad muß das Propellerblatt bei einem verstellbaren Propeller verdreht werden, um eine um 1 Zoll größere Steigung zu erhalten? ...


Hallo Marko,
dass ist abhängig vom jeweiligen Anstellwinkel und dann nur für einen bestimmten Abschnitt des Props. Das kommt daher, dass die Abwicklung aus Anstellwinkel und Umfang ja ein Dreieck ergibt. Die Höhe des Dreiecks ist die Steigung. Diese Höhe ändert sich nicht proportional. Die höheren Winkel führen zu größeren Steigungserhöhungen als die kleinen Winkel. Kannst ja mal nachrechnen.
Wenn Du aber die Anlenkung über eine Drehscheibe gestaltest, wie ja beim Servo meist üblich, dann kannst Du diesen Effekt kompensieren, da er auch dort auftritt. Muß man sich aber mit auskennen. Ansonsten über die Kurvenmischer.
Die Hubi-Flieger können dir dazu sicher mehr erzählen.

Grüsse