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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Drehzahlzunahme im Flug?



plot599
04.12.2009, 09:16
Das steht bestimmt schon irgendwo, aber mit der Suche habe ich nichts gefunden...:confused:

Gibt es eine Faustformel für die Zunahme der Drehzahl im Flug?

Ich stimme gerade einen leistungsstarken E-Antrieb ab und bin nahe an den vom Luftschraubenhersteller angegebenen Maximal-Drehzahlen. Ich habe jedoch keine Möglichkeit im Flug zu messen, sondern nur am Boden. Für Hinweise wäre ich sehr dankbar!

MarkusN
04.12.2009, 09:38
Das hängt von vielen Faktoren ab; ich habe bisher nichts verlässliches zum Abschätzen gesehen.

Wenn Du keine Messtechnik hast, vielleicht erbarmt sich ein musikalischer Fliegerkollege. (Kein Witz)

GC
04.12.2009, 13:41
Sehr interessante Frage! Die Drehzahl im Stand sagt recht wenig über die Anpasung einer Luftschraube aus, da das Modell nur sehr selten im Flugbetrieb steht.;)

Die Frequenz des Propellers ist aber unterschiedlich je nachdem, ob Du auf Dich zufliegst oder von Dir weg. Diesen Umstand machte sich ein Physiker namens Doppler zu Nutzen und bestimmte so die Geschwindigkeit von bewegten Objekten.

Es gab mal einen Artikel über die Geschwindigkeitsbestimmung mittels Dopplereffekt. Hier wird die Frequenz gemessen und dies läßt Rückschlüsse auf die Drehzahl zu.

Such doch mal danach.

Viel Erfolg und berichte mal über Deine Ergebnisse.

plot599
04.12.2009, 13:55
Sehr interessante Frage!.

Finde ich auch, drum habe ich sie gestellt....;)

Das Doppler bzw. Frequenz/Akustik-Verfahren ist mit bekannt, allerdings hatte ich die Hoffnung, dass es grobe Hinweise gibt wie "bei langsamen Modellen bis 25m/s rechne mal mit 10%" oder so ähnlich.

Trotzdem erstmal Danke für Eure Hinweise, vielleicht kommen ja noch welche.

Uli Löffler
04.12.2009, 14:14
ich habe Jetiduplex und mal den Drehzahlmesser des Kollegen mitfliegen lassen.
Im Stand erreicht mein Verbrennungsmotor eine Drehzahl von 4.900 U/min mit einer Menz 24x12 an einer Piper.
Im Flug habe ich ca. 5.400 U/min
Messungen bei anderen Modellen und auch Elektro folgen, aber nicht so schnell da das Wetter nicht so spannend ist.

Christian Persson
04.12.2009, 14:22
Hallo Jürgen,

die Drehzahlzunahme hängt von vielem ab: der Fluggeschwindigkeit, der Propellersteigung, vor allem aber den Motoreigenschaften. Man kann sie prinzipiell nicht genauer bestimmen, ohne die Motorcharakteristik einzurechnen. Je "steifer" (und damit je besser) der Motor, desto geringer wird sie ausfallen. Am besten ist es, einen Logger (z. B. Unilog) mitfliegen zu lassen und sie "in echt" zu messen.

plot599
04.12.2009, 14:29
@Uli,
Wow, das ist doch mal ein erster Wert!!:cool:

Jetzt hoffe ich mal auf spannendes Wetter, damit Du weiter messen kannst!

Da lag ich mit meinen 10% ja gar nicht schlecht....., die Anwendung scheint ähnlich, bei mir ist es ein 2,4m Schleppmodell (Hochdecker) mit 2KW Elektropower und 20*10 - 22*10 Zweiblatt, wobei ich wegen der Bodenfreiheit noch auf 18*12 Dreiblatt gehen möchte.

Herr Ramoser hat mir übrigens erzählt, dass es bis in ein oder zwei Monaten sein Varioprop-System in einer neuen Größe geben wird (16D mit 18'' Blättern), welches ich dann in der Dreiblatt-Variante mal testen möchte.
Aber auch (oder gerade...) dabei sind natürlich die Drehzahlgrenzen sehr wichtig.

Vielen Dank natürlich auch für alle anderen Tipps und Hinweise!:)

@ Christian
Wie drückt sich denn diese "Steifigkeit" aus? Mit Anströmung von vorne sollte doch auf alle Fälle der Wiederstand und damit die Last abnehmen und damit die Drehzal zunehmem, oder?

Uli Löffler
04.12.2009, 14:50
Jürgen, ich werde hoffentlich am Sonntag noch eine Messung vornehmen können, dieses mal mit einem Elektomodell nur für Dich :-) ich bin selber gespannt wie das Ergebnis aussehen wird.

hul
04.12.2009, 15:28
hab mir dieses Spreadsheet zusammengebastelt, basierend auf diesen Formeln: http://www.powercroco.de/herleitung.html und http://www.drivecalc.de/PropCalc/PCHelp/Prop+Motor.pdf

Auf Blatt 1 die gelben Felder fuellen, Blatt 2 mit der Propellercharacteristik aus Propcalc

Gibt Schub, Strom, Drehzahl etc ueber Fluggeschwindigkeit

Gruss, Hans

Uli Löffler
06.12.2009, 17:02
heute noch einmal zwei Flüge gemacht.

Verbrennerflieger, Luftschraube Sonic 15x10
Bodendrehzahl ca. 7.800 Umdrehungen und in der Luft 8.100

Elektroflieger, mit 6 Lipozellen, Luftschraube Aeronaut 16x10
Bodendrehzahl: ca.6.400 und in der Luft 7.200

plot599
06.12.2009, 17:33
Mensch Uli,
Du haust ja richtig rein!:)

Danke für Deine Messungen, ich werde auf alle Fälle sehen, dass ich zukünftig auch Messen kann, wenn ich die Anleitung von meinem Jeti Spin Opto99 richtig lese, müsste ich die Drehzahl mit der Prog-Box auslesen können.
Mal sehen....

steve
06.12.2009, 17:40
Hallo,
die Bestimmung der Drehzahlzunahme im Flug ist bei E-Antrieben eine ausgesprochen komplexe Fragestellung und nach m. Erfahrungen kaum zu simulieren

Sie hängt zum einen vom Motor und dort besonders von der Polzahl ab. Desto höher die Polzahl, desto drehzahlsteifer wird wird ganze Antrieb. Auch die Motorgröße, bzw. wie dicht er am max. Wirkungsgrad betrieben wird. Generell gilt: Motor eine Nummer größer und der Drehzahlsprung/Abfall wird geringer.

Als zweite wichtige Komponente kann die Spannungssteifigkeit des Akkus angeführt werden. Moderne 40C-Lipos brechen nicht so ein, wie die vorletzte 20-30C-Lipo-Generation.

Als dritte Komponente kommt die Fluggeschwindigkeit dazu.

Im Zusammenspiel passiert sehr stark vereinfacht das Folgende:

Im Stand wird eine bestimmte Drehzahl erreicht. Diese Drehzahl bleibt bei einem 100% drehzahlsteifen Antrieb gleich, egal ob im Stand oder im Flug.
Die Drehzahl ist jedoch auch von der anliegenden Spannung abhängig. Die Spannung wiederum von der Belastung des Antriebs. Diese Belastung ist aber im Stand am höchsten und nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab.
Mit abnehmender Belastung steigt aber nun wieder die Spannung und da die Drehzahl von der Spannung abhängt eben auch die Drehzahl.
Dieser Effekt ist umso ausgeprägter, je schneller Du fliegst und je höher die Belastung des Antriebs ist.

Wird ein Akku-Typ verwendet, der unter Last ziemlich mit der Spannung einbricht, verstärkt sich dieser Effekt ebenfalls. Also je höher die C-Rate, desto konstanter die Drehzahl.

Wenn nun noch ein 2polger-Direkt oder Getriebe-Antrieb eingesetzt wird, erhält man max. Drehzahlschwankungen.

Dann gibt es noch einige Nebenfaktoren, wie das Fluggewicht, die thermische Stabilität des Antriebs und des Akkus und natürlich dem Flugstil.

Grüsse

FamZim
06.12.2009, 18:12
Hallo Jürgen

Wenn Du um die Sicherheit des Probs besorgt bist, dann gehe von der Lehrlaufdrehzahl des Antriebs aus.
Die kann im Sturzflug leicht erreicht werden.

Gruß Aloys.

Uli Löffler
06.12.2009, 19:16
am Anfang konnte ich mir gar nicht vorstellen, was ich mit diesen Messungen erreichen will.
Jetzt werde ich mal zum Test einen größeren Propeller bei einem Modell draufmachen und mal sehen was dann passiert. Schafft der Motor das - also Verbrenner - bei einem Funflyer brauche ich keine 8.000 Umdrehungen. Mal probieren, ich berichte. Wird aber erst wieder
nächstes Wochenende und nur bei guten Wetter.

Stefan_L
06.12.2009, 19:34
Hallo Jürgen,

die Drehzahlzunahme im Flug hängt stark von der Drehzahl-Kennline des Motors ab, daher sind pauschale Aussagen schwierig.

Ich kann Dir 2 Lösungen anbieten:

- wir treffen uns auf dem Platz, ich bring den Unilog samt Drehzahlsensor mit und Du fliegst z.B. mit max. 80% Leistung, dann lesen wir die Drehzahl im Flug aus und extrapolieren auf Maximalleistung.

- wenn Du mir die Antriebsdaten nennst schau ich in Motocalc nach wie die Drehzahlzunahme im Flug ist. Damit hatte ich bisher gute Erfahrungen.

Wobei ich bei der Problematik genau wie Aloys lieber die Leerlaufdrehzahl annehmen würde plus Zuschlag für kleine Beschädigungen am Propeller.