KTW: Größe Einblattprop statt 2-Blatt bei gleicher Leistung?

Ich war mir nicht sicher, wo der Beitrag am besten aufgehoben ist, ggf. sogar nochmal in Experimental oder E-Flug...keine Ahnung. Die Moderatoren mögen hier bitte helfend/korrigierend einwirken. Danke. :)

Es geht um mein Bauvorhaben eines KTWs, das ich immer wieder und wieder wälze. Momentan ist der Stand der, es vom Prinzip der Elicker-KTWs zu gestalten, aber mit der Änderung, dass man auch da nur einen Einblatt-Prop verwendet, um den Schacht kleiner zu bekommen.
Alternativ steht immer noch die "Einbaum-Methode" im Raum, die ziemlich einfach ist, aber auch unelegant. Motor sitzt oben (SP-Änderung) und der Schachtdeckel darf nur aus einer Klappe bestehen, da dies gleichzeitig auch der LS-Stopper ist. Vorteil wäre, dass man das recht einfach realisieren kann.

Das herstellen eines Einblatt-Props sollte möglich sein, indem man den zweiten Prop komplett entfernt und stattdessen ein Gegengewicht mittels U-Bügel auf der Motorwelle befestigt. Ich erspare mir die Details vorerst, es sollte jedenfalls möglich sein.

Doch nun kommt das große Aber: Ohne zu wissen, um welchen Faktor ich die Luftschraubengröße erhöhen muss, damit das eine verbleibende Blatt denselben Schub erzielt wie ein 2-Blatt, ist jede weitere Überlegung gegenstandslos.

Abgenommen, das Verhältnis betrüge 1:1.7, dann wäre der Gewinn ja kaum vorhanden, der Schacht würde nur wenig kürzer und der längere Mast müsste ebenfalls stabiler ausgelegt werden, da länger und mehr Vibrationen.

Der Effizienzgewinn des Einblattpropellers müsste schon enorm sein oder andersherum, es dürfte kaum eine große Rolle spielen, wenn man ein Blatt entfernt.


Wer kann da genaueres sagen?
 
Der Leistungsbedarf eines Propellers geht mit der 3. Potenz seines Durchmessers. Unter der Annahme (nicht unbedingt korrekt), dass ein Blatt die halbe Leistung umsetzt, die vorher 2 umsetzten, würde das heissen 25% Durchmesserzunahme für Einblatt.
 

bie

Vereinsmitglied
Hallo Guido,

zu deinen Überlegungen ist noch hinzuzufügen, dass der Vorteil des 1-Blatt-Props in Bezug auf die Größe des Klappenausschnitts eigentlich nur beim System Schambeck voll auszuspielen ist, bei den Klappkonstruktionen nach Elicker oder JK fällt das dann nicht sehr ins Gewicht.

Eventuell könnte man den 1-Blatt-Prop noch mit der Methode Thoma kombinieren…
 
Danke Markus, so in etwa würde das auch in mein Bauchgefühl passen.

Andy, das war ja grade der Grund meiner Überlegungen: Wenn man einfach nur den einen Prop absägen könnte, wärs auf jeden Fall sinnvoll. :) Aber das geht ja nicht. 25% kürzer zu werden ist dann schon wieder was anderes. Es ist nicht die Welt, aber immerhin. 25% sind 25%. Das muss dann jeder für sich entscheiden, ob ihm die Klappenersparnis (weniger Festigkeitsverlust) gegenüber der Flickelei, einen Mono-Prop herzustellen, tatsächlich genug Vorteil ist.

Ich selber neige aber schon auch dazu, die 2-Blattlösung beizubehalten, da auch 75% Klappenausschnitt eine Versteifung benötigt, man spart sich also nicht wirklich was.


Danke für eure Hilfe, das hat mich schon wieder weitergebracht! :)
 
Warum nicht?

[MG]http://airwolfrc.com/OneBlade.jpg[/IMG]

;)

MfG

Tony

@ Tony
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FR 1.8, Satz 4 nicht beachtet!

Forenregel 1.8, Satz 4:[highlight] Der Upload von Bildern bei RCN darf nur erfolgen, wenn durch die Darstellung des Bildes im Rahmen der Internetplattform von RCN keine Urheberrechte oder andere Rechte Dritter verletzt werden. [/highlight]

Also bitte Quellenangabe umgehend an mich (per Mail oder PN), damit ich den Hinweis im Posting ergänzen kann.
Andernfalls muss ich die Abbildung(en) entfernen, was ich nur sehr, sehr ungern machen würde!

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Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Nur ein paar Gedanken eines (noch) Unbeteiligten:
Einblatt bringt bestimmt Platzersparnis.
Aber: auch das Gegengewicht braucht Platz.
Und je näher es an der Achse ist, umso schwerer muss es sein. :(
Und je weiter weg, umso weniger Platzersparnis...
Und: ich habe noch keinen Einblatt-Antrieb erlebt, dessen Laufgeräusch "Segler-like", sprich angenehm war.
Wenn aber ein Elektro-Modell durch die (bei uns sehr strenge) Lärm-Kontrolle muss ist das auch nicht das Gelbe vom Ei.
Gruss Jürgen
 
@ Guido

25% kürzer zu werden ist dann schon wieder was anderes. Es ist nicht die Welt, aber immerhin. 25% sind 25%.

Vorausgesetzt der notwendige Zuwachs von 25% stimmt, um den Wegfall des einen Blattes zu kompensieren, wird dein Prop dadurch nicht nur um 25% kleiner.

Angenommen du hattest einen Prop mit einem Durchmesser von 20 cm so wäre der entsprechende Einblatt 12,5 Zentimeter groß. Was allerdings noch dazukommt ist die Länge für das Ausgleichsgewicht.
 
@Tchavei:
Dein Vergleich hinkt. Einblatthelis sind sogar eher ein Negativ-Beispiel. Beim Modellheli geht das nur, weil da keiner drinsitzt, dem alle Plomben aus der Goschn flögen. :D
Im ernst: Auch bei den Manntragenden gabs das schon. Aber der Auftrieb ist und bleibt halt asymmetrisch-umlaufend, weswegen sich das - trotz höherem Wirkungsgrad - nie durchsetzen konnte.

Auch im Modellheli ist aus diesem Grund der Einsatzbereich beschränkt. Sobald du ein 3-Achs-Stabi montierst, wird sich zeigen, ob es mit den Vibrationen zurechtkommt oder nicht. Viele dürften Probleme machen. Ich habe 3 verschiedene Stabis im Einsatz und jedes hatte schon beim Zweiblatt besonderer Zuwendung bedurft, damit es nicht durch Vibrationen beeinträchtigt wird.

Was ich meine ist das: Die Vibrationen am KTW mit einem Einblatt sind _für mich_ noch komplett unkalkulierbar. Ich weiß, dass ich damit zu kämpfen haben werde, falls ich doch noch auf diesen Zug aufspringen sollte.
Es gäbe schon Möglichkeiten, wie man das lösen könnte, aber das setzt ein bisschen Equipment voraus, das ich nicht habe:

Sobald der Angriffspunkt des einen Blattes zentral im Achsenmittelpunkt läge, würden keinerlei asymmetrischen Belastungen mehr auftreten. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten:
- Der Starr-Prop ist so designed, dass die Blattspitzen bereits genau in der "Arbeitsebene" liegen, wo sich Zentrifugal- und Vortriebskraft die Waage halten. Das dürfte schwierig werden, da kein Einfluss auf die Geometrie der Starrluftschrauben.
- Der Klapp-Prop, bzw. dessen Drehachse liegt genau über der Motorachse. Das wäre mit "Bordmitteln" eines gut ausgestattetem Modellbauers machbar.

However, es gäbe Mittel und Wege, aber keinen direkten ala Absägen des 2. Blatts und simpler Gegengewichts-Methode. Nicht missverstehen, das Gegengewicht ist auch bei den oben beschriebenen Lösungen erforderlich. Wollte nur sagen: das Gegengewicht allein reicht halt nicht.

PS: Dasselbe Prinzip sollte auch beim Heli möglich sein - keine Ahnung, warum das noch keiner probiert hatte. Vielleicht habe ich ja auch was übersehen bei meiner "Methode"....falls ja und einer siehts, bitte sagen! :)

@Jürgen:
Das mit dem Gegengewicht stimmt schon, aber die paar Gramm Gewichtszuwachs bei den von mir angestrebten Größen (um 9" bei 2-Blatt) jucken mich nicht wirklich. Alle Konstruktionen, die ich bisher so sehen konnte, waren bezüglich des Gegengewichts seeehr moderat, sprich kurz gehalten. Würde ich also nicht als Problem ansehen. Das eigentliche Problem läge da, wie ich es oben beschieben hatte.

@Mattias:
Du hast schon recht, aber wenn du das Gegengewicht zurechnest und auch sonst noch etwas Spielraum mit einberechnest, kommt man mit 25% Ersparnis des ursprünglichen Schachts schon in etwa hin. Da ist dann noch Spielraum da, um ggf. noch ein Zöllchen zuzulegen, falls der Schub mit der Formel in der Praxis dann doch nicht ausreichen sollte. Aber ganz trocken berechnet hast du freilich recht. :)
 
Nachtrag:

Mir fiel grad ein, warum das mit dem Angriffspunkt in der Mitte bei Helis nicht gemacht wird: Es wäre ja der Delta-3-Effekt in Reinkultur! :D
Aber bei Fixed-Pitch Helis wäre es möglich. Doch wer will das schon. :rolleyes:;)

Edit: So ganz ausschließen würde ich es dennoch nicht, da man die Blattansteuerung ja auch über die Mitte schieben könnte. Solange das Schlaggelenk über der Mitte läge, wäre alles im Lot. Es würde also schon gehen, aber in der Praxis müsste man wohl sehr mit der Balance der Gewichte kämpfen. Die Masse hinter dem Schlaggelenk ist ja nicht beliebig zu verkürzen und nicht beliebig leichter zu machen.
 

Farkas

User
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=3666&highlight=einblatt

Zwar nichts zur Grösse,aber denoch nicht unintresant.




Habe mal im 400 Pylon Einblattprops geflogen.
Schub baut sich,bei Einblatt,erst nach Ausbeschleunigen
vergleichsweise,zur Zweiblatt,auf.
Beim Start deutlich mehr Gas nötig.


Vergleich gemessen-APC 4,75²


Zweiblatt-------------- Einblatt

26910 U/min. bei 35A---28550 U/min bei 26A


Ist zwar eine gänzlich andere Eisatzart wie die von dir angestrebte,
aber vieleicht,wenigstens als kleiner Anhaltspunkt,hilfreich.








Gruss,Andi.
 
Link1: was willst du damit sagen?
Link2: Welchen Beitrag beziehst du auf welches Statement?
Vergleich zu Pylon: Wo könnte da die verwertbare Information liegen?

Die Vergleichsmessung ist interessant, aber solange mir keiner sagt, ob der Zugewinn an Wirkungsgrad auch bei RPM <10.000 zu erzielen ist, hält sich der Nährwert halt auch in Grenzen. Denn je kleiner die DZ, desto effizienter ist ein Prop per se. Je schneller er dreht, desto ineffizienter wird er.
Anders gesagt: Man muss also erstmal eine ineffiziente Situation schaffen, damit sich überhaupt ein nennenswertes Sparpotential ergibt! ;)
 

Farkas

User
Hi Guido,





Link1:Heli-Einblatt funktioniert(wieso auch nicht)-interessant anzuschauen.
Nur ein Beitrag zu den erwähnten Einblatthelis.
Auch wenn dieser noch mit Padeleinsatz fliegt.
Vieleicht ein bischen OT,sorry dafür !

Link 2:Bezogen auf Einblattprops........
....das sich ein Beitrag auf ein bestimtes Statement
beziehen muss/sollte war mir nicht bewusst.




Tut mir auch leid das ich nicht auf die Wirkungsgrade bei geringeren
Drehzahlen eingehen kann,habe leider bisher keine Anwendung mit
grösseren Monoprops gehabt,eben ausser den Pylonversuchen mit
kleinen Speedschrauben.

Wobei wieso sollte das bei geringeren Drehzahlen anders sein?
Wenn das zweite Blatt fehlt ergibt sich somit auch dort Zugewinn
durch die mögliche Vergrösserung des Einblattdurchmessrs um auf
den selben Stromdurchsatz zu kommen wie bei Zweiblatt.
Nicht zu unterschätzen die Drehzahlsteigerung,die dann aber wahrscheinlich,
durch Durchmesservergrösserung,annähernd wieder aufgehoben werden
dürften?


"Einzig die darüber hinaus erzeugten aerodynamisch Umlaufmomente an der Motoraufhängung,bzw.der Mototwellenlagerung,würde ich als bedenklich ansehen-bei geringen Drehzahlen. Weil diese dann zu Schwingungen neigen könnte."(aus Link 2)




Ansonsten einzig verwertbare Info liegt wohl in den steigenden Drehzahlen
und dem sinkendem Strom,bei gleicher Steigung/Durchmesser.

Immerhin findest du sie ja zumindest Interessant.
Mein"Vieleicht wenigsten als kleiner Anhaltspunkt"war dann wohl etwas
zu optimistisch.:D
Eben doch eine gänzlich ungeeinete Einsatzart um Vergleich ableiten
zu können.







Gruss,Andi.
 
Hi Andi,
ich verstehe deine ausführlichen Rechtfertigungen nicht ganz. Du hast wortkarg 2 Links beigesteuert, und ich habe ebenso worktkarg wissen wollen, was es damit auf sich haben soll. ;)

Bezüglich des Pylonbeispiels ist die Sache eigentlich ganz einfach: je höher die Drehzahl, desto höher die Verluste durch den Luftwiderstand, desto geringer der Wirkungsgrad. Da kannst du bei einem Pylon also eine Menge gewinnen.

Andersherum kannst du um so weniger verbessern, je niedriger die Drehzahl ist. Nicht umsonst gibt es keinen leisen Mono-Blatt-Ventilator mit gutem Durchsatz - stets auf dieselbe Blattgröße oder dieselbe Wellenleistung bezogen.

Und was die Asymmetrie im Vortrieb betrifft, so gibt es auch hier Unterschiede. Allerdings ist es hier umgekehrt: je langsamer oder größer das eine Blatt ist, desto deutlicher werden die Momente und damit die Vibrationen. Stets vorausgesetzt, dass alle Props das gleiche Design haben und die umlaufenden Spitzen nicht in derselben Ebene liegen, wo sich auch das Gleichgewicht zwischen Vortrieb und Fliehkraft einstellen würde.

Beispiel Modellheli: Die dort auftretenden Vibrationen sind lediglich nicht/kaum sichtbar. Aber nimm den Heli mal in die Hand und gib Pitch drauf, dann wirst du deutlich spüren, was ich meine. Nicht umsonst achtet man so gut wie es geht auf einen guten Spurlauf beim Zweiblatt.
Wenn du ein Blatt komplett entfernst und durch ein Gewicht ersetzt, ist das nichts anderes als ein total verstellter Spurlauf - mit allen Konsequenzen.
Der Heli fliegt deswegen trotzdem und der gute Mann kann damit durchaus eine Weile herumcruisen. Aber irgendwann sind die Lager hinüber und ein Stabi oder ein besserer Gyro dürfte sich von vorneherein verbieten.

Diese beiden Fakten sprechen nunmal gegen einen Monoprop, der vergleichsweise langsam dreht. Leider.:(
Ich tendiere deswegen immer noch dazu, einen 2-Blatt zu realisieren.

Ich war ja sogar schon soweit, die Sache mit Impellern durchzurechnen. Auch das wäre möglich, erfordert aber exorbitante Drehzahlen, um einen annehmbaren Schub bei vertretbarem Durchmesser zu erzielen. Nicht gerade effizient und der Schacht wird dann zwar kürzer, aber auch seeehr breit - von anderen Unwägbarkeiten mal ganz abgesehen.

Über diesen Weg fiel mir dann auch noch die Möglichkeit eines Multiblade-Klappprops ein. Aber dazu brauchts wieder ein bisschen Werkzeug, das ich nicht habe. Interessant bleibt es aber dennoch, da dies ein gangbarer Kompromiss zwischen noch kurzem Baum und komplett ineffizientem Impeller ist. Derjenige, der das schon realisiert hatte, ist damit wohl auch schon geflogen. Allerdings brauchts dazu auch Rümpfe, wo das noch reinpasst, da es am oberen Ende, also hinten, halt doch recht hoch baut.

Bezüglich der Klappen und dem simplen "Einbaum" ist mir übrigens doch noch eine Lösung eingefallen, die große, einseitige und wenig scaletaugliche Klappe zu vermeiden: Linke Klappe ist einfach etwas länger als die rechte. Wenn man den Arm dann bis an den passenden Punkt zurückzieht, stoppt die (rechtsdrehende) Schraube weiterhin am linken Klappenrand. Alternativ dazu spricht aber auch nichts dagegen, am Mast ebenfalls so einen Gummistopper anzubringen, der sich automatsich aus dem Propellerkreis entfernt, sobald der Mast ganz vorne ist.

Ich meine: Die besagte Einbaumlösung mit passend dimensioniertem Motor ist immer noch ungeschlagen, was Kosten, Aufwand und Zuverlässigkeit betrifft. Das mit der Zuverlässigkeit mag auch auf andere KTWs zutreffen, aber nicht mit dem geringen Aufwand.
Die Vorteile liegen auf der Hand und die Nachteile sind verschmerzbar:
- langer Schacht -> aber nur wer _deutlich_ kürzer baut, spart sich wirklich was. Festigkeit ist kein Argument, das kann behoben werden.
- wandernder SP -> auch darin sehe ich kein Problem, solange
a) die Mechanik bis ganz an die Steckung gerückt wird und
b) der Botor nicht überdimensioniert gewählt wird
Das sollte dann im Steigflug per HR-Mischer problemlos zu eliminieren sein
- Baum aufrichten -> das mag jeder machen wie er meint. Auch beim "Einbaum" kann man einen Spindeltrieb realisieren. Aber es gibt genug kräftige (180°-)Servos auf dem Markt, die das locker stemmen. Voraussetzung ist wie immer: alles muss leichtgängig sein und die Überknieung muss korrekt ausgeführt werden - da habe ich hier schon manchen "Haarsträuber" gesehen. ;)


Vorläufiges Fazit: Wenn ich es mir leisten könnte, würde ich lieber heut als morgen ein 9"-Elicker KTW kaufen. Bei ca. 500€ würde ich mir wohl genau sowas unter den Weihnachtstisch legen. Aber wenn der Antrieb schon doppelt so viel kostet wie der Segler in dem er steckt....Ok, ich könnte es in mindestens 2-3 Seglern und jedem weiteren in der Klasse um 3m verwenden. Schon klar.

Andererseits habe ich auch nahezu alles hier an Material, was man bräuchte und dank euerer Hilfe und den teilweise wirklich brillianten Selbsbau-KTWs, die hier bereits entstanden, habe ich nun auch den Mut gefunden, es selbst zu versuchen:

- Modell: Ventus 2C von Thommys (wenn alles klappt)
- 2-Blatt starr, 9x3.8 (3s), 9x4.5 oder 9x5 (2s) auf einem Scorpion 2215-18 (~1100KV)
- CFK-Rohr als Baum, gesteuert über 180°-Servo mit >6kg Stellkraft
- breit angelegte Lagerung, um möglichst auch seitlich geführt zu sein
- geteilte Klappen, links länger als Stopper oder mit Gummistopper am Mast
- Klappen mit Silikon anscharniert (selbstschließend)
- Klappen werden über Bügel am Mast aufgedrückt und offen gehalten
- Rumpfschacht mit Depron/GFK ausgesteift
- Angeschlagen an einer Schott direkt hinter der Steckung
- vorderes Schott ist automatisch auch der hintere Befestigungspunkt des EZFW (herausnehmbar)
- Tastschalter als Anlaufsicherung ins Reglerkabel integriert -> Motor kann nur in vorderster Stellung anlaufen
Alles zusammen sollte - mit Regler, aber ohne Akku und Servo - um 150g wiegen, jedenfalls unter 200g.
Das Servo kommt nach Vorne, dort macht es statt Blei am meisten Sinn. Die Kraftübertragung erledigt eine ausreichend dimensionierte CFK-Schubstange.

Hab ich was vergessen? :rolleyes:
 
"Das Grundproblem beim Einblatt-Prop. mit Gegengewicht ist die Tatsache, dass nur bei einer ganz bestimmten Drehzahl die Antriebseinheit einigermaßen rund und schüttelfrei läuft"....so wurde mir das mal erklährt.
Ob es stimmt....?

Weiter..." die ganze Antriebseinheit " von der Aufhängung (auch KTW-Träger) über Motor, Regler, Gegengewicht, Blattgröße (hier auch Form und Gewicht) müssen akribisch genau aufeinander abgestimmt sein, damit die gewünschte Mehrleistung sich schwingungsarm entfalten kann.

Im Modellbaubereich somit nur Vorteilhaft einzusetzen, wo nur kurze Übergangslasten (Resonanzen) und dann hauptsächlich Vollastbetrieb (abgestimmt) erwünscht ist.
Zb. Segler-KTW oder bedingt auch Hubschrauber.

In der manntragenden Fliegerei gab es auch mal Versuche, da musste das aber über alle Drehzahbereiche funktionieren. Dafür wurde eine sehr kostenintensive Computertechnik eingesetzt, die automatisch eine aufwendige Blattsteuerung und Gegengewicht-Verschiebung (Trimmung) koordinierte.

Unterm Strich also ein "heises Eisen" wenn man bedenkt mit welchen Problemen man manchmal schon mit einem 2 Blatt o. 3 Blatt-Prop. zu tun hat,
bis alles sauber gewuchtet und schwingungsarm läuft.

Gruß Micha
 
Absolut, sehe ich genauso.
Edit: Das mit den zu erwartenden Problemen ist gemeint. :)

Was den Punkt mit der "Mono-Drehzahl" betrifft, da habe ich gewisse Zweifel.
In der Praxis ist es vielmehr so, dass man mit multiplen Schwingungen zu kämpfen hat und irgendwann kommt mal die Drehzahl, wo sich die Schwingungen und/oder Resonanzen addieren, oder eben auch gegenseitig mehr oder weniger aufheben. Im Grunde knobelt man dann halt so lange herum, bis dieser Fall der gegenseitigen Auslöschung in der Nähe der gewünschten Arbeitsdrehzahl passiert.
Dass das so ist, erfahre ich bei jeder Reparatur eines meiner Helis. Zwei Aktoren mit verschiedener Drehzahl und je nach Drehzahl bekomme ich völlig unterschiedliche Ergebnisse. Das geht so weit, dass Resonanzen auch alternieren können, wenn die DZ in einem bestimmten Bereich liegt. Dabei haben wir es hier noch mit 2x 2-Blatt zu tun, vom Einblattbetrieb ganz zu schweigen.

Nein, ich komme mehr und mehr zu dem Schluss: Es gäbe sicher Wege, aber ich denke, die möchte ich nicht beschreiten. Es ist ja auch so Herausforderung genug. Lieber zerbreche ich mir über das Aufnicken beim Start den Kopf. ;)
 
Wer hat's gemacht? Wie heißt er? Wen kann ich fragen? Wie groß ist es?
Welchen 2-Blatt-Prop ersetzt es? Seglergröße? Einsatzbereich? Praxis?
Flog es schon und wenn ja wie?
Oder ist das kommerziell und wenn ja wo bekomm ich's? Oder anders: was koschts?

Bin ich der einzige, dem solche Fragen im Koppe aufploppen und allen anderen ist das alles sofort klar? :confused:

Dass sowas prinzipiell geht, ist doch bekannt! Aber hey, auch da sind die
Probleme ja deutlich zu hören. Auf einem Versuchsstand kann man ja viel hinstellen.
Aber was ist im Segler, wenn das Triebwerk NICHT mehr den festen Halt der
Werkbank hat? Wenn Vibs erstmal da sind, spielt es eine große Rolle, gegen
welche Masseträgheiten das anspielt, da ja der Segler nicht so ganz mit der
Festigkeit einer Werkbank mithalten kann.

Kurzum: Dieses Video sagt ohne Zusatzinfol leider, leider gar nichts aus
ausser dass es da noch einer probiert. Aber mit wieviel Erfolg und auf welcher
Basis, das steht leider völlig offen.

Achja, die Zwangspositionierung ist sicher ein interessantes Feature.
Auch da wüsste ich gerne: Selbergebaute Schrittmotorsteuerung oder ein
fertiges Modul umgestrickt?

Fragen über Fragen! :D
 
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