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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wie schnell fliegen Eure Flieger



not4joke
24.08.2005, 20:41
Hallo Leute,

Ich suche Daten für möglichst viele Modellflugzeuge. Keine Theorie, sondern schlicht und einfach:
- Name des Modells:
- Typ des eingesetzten Höhenruderservos:
- Spannweite des Höhenruders:
- Tiefe der wirksamen Höhenruderfläche :
- Fluggeschwindigkeit mit „Vollgas“ :
- Fluggeschwindigkeit bei „lockerem Herumfliegen“ :

Wer vernünftige Messwerte hat, ist herzlich eingeladen diese hier kund zu tun.

Gast_2222
24.08.2005, 23:10
Tach just4joke,
Wer vernünftige Messwerte hat, ist herzlich eingeladen diese hier kund zu tun.Gibt es vernuenftige Gruende, die genannten Dinge zu messen?

Wolfgang

not4joke
24.08.2005, 23:36
Hallo Wolfgang,

Ja natürlich !

Ich arbeite an einem Programm zur Berechnung der notwendigen Ruderkraft von Servos. Wenn das steht, werde ich es auf meiner Homepage zur Verfügung stellen. Damit die Sache in der Praxis anwendbar ist brauche ich solche Infos.

Gast_2222
25.08.2005, 12:49
Also, aeh, mal so just4fun :D

Servo-, Ruderkraefte (besser Drehmomente) haengen eher vom Flugstil ab denn vom Flugzeug - es sei denn, Letzteres haelt den Flugstil nicht aus. Die dort auftretenden Momente sind im Wesentlichen gleich der Drehbeschleunigung mal Traegheitsmoment des Flugzeugs bei Einleiten einer Flugbewegung. Bei konstanter Winkelgeschwindigkeit (zB waehrend des sauber(!) geflogenen Luhpings) spielt noch die Luftreibung mit, die aber wg meist kleiner Winkelgeschw des Flugzeugs auch eher klein ist. Dann also auch nur kleines Drehmoment am Ruder/Servo.

Kurz: Je eckiger der Flugstil, desdo groesser die Drehmomente. Alle genannten Drehmomente sind uebrigens gleich, wg Axio gleich Reaxio (Nachplapper von Newton).

Aber bitte, jedem Tierchen sein Pläsierchen und weil ja schon so viele Zahlen hier stehen, nun auch meine von meinem leider kuerzlich total geschrotteten Kunstfluchtrainer. Absturzursache wie meist: Stöööruuung!!! - aber zwischen den Ohren:

- Name des Modells: Charly (Eigenbau)
- Typ des eingesetzten Höhenruderservos: J/R C5077 (hoffnungslos "uebermotorisiert")
- Spannweite des Höhenruders: ca 50cm
- Tiefe der wirksamen Höhenruderfläche: ca 3cm (das "Drehteil")
- Fluggeschwindigkeit mit „Vollgas“: so 20-30m/s (ging schon recht flott!)
- Fluggeschwindigkeit bei „lockerem Herumfliegen“: so 10m/s

Unn sonst so 2-2,5 Kilo Abwurfmasse, 1,6m Spw, mit Webra 8,5er als "Verbrecherthermik" ging der senkrecht, aber das nur grade so.

Schade um das ansonsten haessliche "Entlein", geflogen isses naemlich super. Charly II mit gleichen Innereien und Eckdaten ist aber schon in fortgeschrittenem Zustand auf'm Baubrett.

;) Wolfgang, auf Deine Methode zur Bestimmung der Momente mal gespannt seiend...

Reinerdir
25.08.2005, 13:03
Also, aeh, mal so just4fun :D

Servo-, Ruderkraefte (besser Drehmomente) haengen eher vom Flugstil ab denn vom Flugzeug - es sei denn, Letzteres haelt den Flugstil nicht aus. Die dort auftretenden Momente sind im Wesentlichen gleich der Drehbeschleunigung mal Traegheitsmoment des Flugzeugs bei Einleiten einer Flugbewegung. Bei konstanter Winkelgeschwindigkeit (zB waehrend des sauber(!) geflogenen Luhpings) spielt noch die Luftreibung mit, die aber wg meist kleiner Winkelgeschw des Flugzeugs auch eher klein ist. Dann also auch nur kleines Drehmoment am Ruder/Servo.

Kurz: Je eckiger der Flugstil, desdo groesser die Drehmomente. Alle genannten Drehmomente sind uebrigens gleich, wg Axio gleich Reaxio (Nachplapper von Newton).


Also meinem Wissensstand nach hängt die benötigte Stell bzw Haltekraft von folgenden Faktoren ab: Der Klappenfläche, dem Winkel der anströmenden Luft, sowie der Geschwindigkeit der anströmenden Luft.

not4joke
25.08.2005, 13:46
Hallo Reinerdir,

Vielen Dank für den Input.
Wie das mit der Klappenfläche und der ganzen Mechanik funktioniert ist mir völlig klar. Die Formeln und Methoden sind auch klar. Man findet jede Menge Theorie dazu...

Nützlich wird solches Zeug erst dann, wenn man mit einfachen Mitteln für ein bestimmtes Modell herausfinden kann, welches Servo geeignet ist.

Die unbekannte Grösse ist nur die Geschwindigkeit von real existierenden Modellen. Wenn Du ein Programm hast, welches die Ruderkraft berechnen kann, ist einer der Eingabeparameter die Geschwindigkeit. Und genau hier ist der Punkt: Woher soll man diese Info hernehmen. Das Einfachste ist doch, wenn man die Geschwindigkeit eines vergleichbaren Modells kennt.

Aus diesem Grund:
"Wer vernünftige Messwerte hat, ist herzlich eingeladen diese hier kund zu tun."

Gast_2222
25.08.2005, 14:20
Also meinem Wissensstand nach hängt die benötigte Stell bzw Haltekraft von folgenden Faktoren ab: Der Klappenfläche, dem Winkel der anströmenden Luft, sowie der Geschwindigkeit der anströmenden Luft.
An Newton und "Kraft gleich Gegenkraft" und "Kraft gleich Masse mal Beschleunigung" kommt auch im Falle der aequivalenten Drehbewegungen kein Flieger vorbei.

Ich habe nur - aus Versehen - Verluste aller Art innerhalb der Ruderanlenkung sowie die beruehmten aerodynamischen Kraefte durch wandernde Neutral- und Druckpunkte bei Ruderauslenkung vergessen. Was noch vergessen? Ich nix wissen.

Reiner hat natuerlich auch Recht! Nach "aussen" hin muss Actio gleich Reactio auch gelten, so dass das dem Flugzeug gegebene Drehmoment aus der umgebenden Luft kommt. Auch da gilt jedoch: Ist konstante Winkelgeschwindigkeit erreicht, "klaut" das Flugzeug kein (nur noch wenig wg der anderen Prozesse) Drehmoment mehr aus der Luft. Die Stroemung um die Flaechen ist dann wg der Flugzeugdrehung drehmomentfrei(-arm).

Noch'n Gruss, Wolfgang

Gast_282
25.08.2005, 16:16
..finds eigentlich absolut irrrelevant das berechnen werd aber mein Beitrag auch dazu bringen..

- Name des Modells: Harpoon
- Typ des eingesetzten Höhenruderservos: DS 8411 2 mal
- Spannweite des Höhenruders: ca.500mm
- Tiefe der wirksamen Höhenruderfläche : ca. 60mm
- Fluggeschwindigkeit mit „Vollgas“ : 100m/s
- Fluggeschwindigkeit bei „lockerem Herumfliegen“ : 70m/s

not4joke
25.08.2005, 20:11
Hallo Jet-Michi,

Danke für die Daten!

Hier ein erstes Ergebnis:

Molecular weight [ kg / mol ] M: 0.0289644
Atmosphere (standard) Pascal [ Pa ] P: 101325
Ideal gas constant 8.314472 [ Pa m3 / mol K ] R: 8.314472
Temperature Kelvin [ K] T: 293
Density of the atmosphere = M * P / R * T [ kg / m3 ] d: 1.204699842

Average chord length of control surface [ m ] c: 0.06
Average length of control surface [ m ] w: 0.5
Airspeed [ m / s ] V: 100
Control surface angle from neutral [ degree ] a: 20
Control surface torque [ Nm ] t: 1.854142257
Control surface torque [ ozf-in ] t: 262.5680516
Control surface torque [ kg cm ] t: 18.90698526

Wenn Du also mit vollem Speed horizontal fliegst und das Höhenruder auf einen Winkel von 20 Grad bringen willst, braucht es dazu ein Drehmoment von ~ 185 Ncm am Höhenruder.

Weitere Werte: [ Ncm ] bei 100 m/s
5 Grad: 47.2484293
10 Grad: 94.1372695
15 Grad: 140.3096682
20 Grad: 185.4142257
25 Grad: 229.1076689
30 Grad: 271.0574645
35 Grad: 310.9443490
40 Grad: 348.4647594
45 grad: 383.3331424

Weitere Werte: [ Ncm ] bei 70 m/s
5 Grad: 23.1517304
10 Grad: 46.1272621
15 Grad: 68.7517374
20 Grad: 90.8529706
25 Grad: 112.262757
30 Grad: 132.818157
35 Grad: 152.362731
40 Grad: 170.747732
45 grad: 187.833239

Wenn wir jetzt noch etwas Trigonometrie, die Länge des Ruderhorns und die Länge des Servohebels ins Spiel bringen, wissen wir ob die Servos diese Arbeit locker oder mit Mühe schaffen.

Gast_2222
25.08.2005, 20:35
Wenn wir jetzt noch etwas Trigonometrie, die Länge des Ruderhorns und die Länge des Servohebels ins Spiel bringen, wissen wir ob die Servos diese Arbeit locker oder mit Mühe schaffen.Noe Toni, so nich, dem Drehmoment isses egal, wie lang Servohebel oder Ruderhoerner so sind.

Da Deine Methode weiterhin im Dunkel ist, wuensche ich eine angenehme Nacht, Wolfgang

not4joke
25.08.2005, 21:09
Wolfang, der Abend ist ja noch lang :D

Also dem Drehmoment ist sowieso alles wurscht. Aber nicht dem Servo, weil das ja etwas tun soll, das Ruder bewegen.

Nehmen wir einmal an, dass der Servohebel 20 mm lang ist (von der Mitte zum Rudergestänge). Das Ruderhorn nehmen wir mal mit 40 mm an. Dann wird das Drehmoment der Rudermaschine das Gestänge in eine mehr oder weniger geradlinige Bewegung versetzen. Die Kraft am Ruderhorn wird dann das Ruder drehen. Weil die 2 Hebel nicht gleich lang sind gibt das eine Untersetzung. So ungefähr 1:2 Der Servohebel dreht sich mehr als das Ruder, die Reaktion wird langsamer. Oder etwa nicht ?

HaraldH
26.08.2005, 08:00
Hallo Leute,

bevor Ihr das Rad noch mal erfindet, schaut mal hier rein:

http://www.rc-network.de/magazin/artikel_05/art_05-013/art_013-01.html

Harald

Andreas Maier
26.08.2005, 08:55
harald mußt du alles verraten.-es war gerade so nett hier mitzulesen. ;)

gruß andreas

not4joke
26.08.2005, 10:03
Guten Morgen Harald,

Es scheint doch viel komplizierter zu sein als ich gedacht habe (nicht die Sache mit den Formeln, sondern herauszufinden, wie schnell Modelle tatsächlich im richtigen Leben fliegen).

Die ursprüngliche Frage war doch ganz einfach:
"Wer vernünftige Messwerte hat, ist herzlich eingeladen diese hier kund zu tun."

Sucht doch einfach mal im Forum oder mit google nach "Wie schnell fliegt ein Modellflugzeug ?"
Antworten sind "schnell, langsam, extrem schnell, grosser Geschwindigkeitsbereich ..."

Aber wie schnell ist den schnell oder langsam ? ? ?

Gast_2222
26.08.2005, 10:49
Tach zusammen,

der RCN Magazin Artikel ist gut, die Einleitung geradezu genial ;) Ausserdem legt der Autor seine Methode offen, was hier wohl eher just4fun ist. Ich habe daher soeben den Autor auf meine Argumentation hier aufmerksam gemacht und um Stellung gebeten. Der wichtige Absatz meiner mail grad mal hier:

Wegen Newtons Actio gleich Reactio und Kraft gleich Masse mal Beschleunigung, was auch fuer die aequivalente Drehbewegung gilt, aendern sich die Drehmomente bei gleichem Ruderausschlag je nach Flugsituation in gleicher Weise am Ruder und auch am Servo. Ein Faktum, an dem kein Flugzeug vorbei fliegen kann. In Deinem Artikel steht leider nichts davon, weshalb ich hier annehme(!), die Drehmomente beziehen sich auf ein sich nicht drehendes Flugzeug.

Das genannte "je nach Flugsituation" bezieht sich auf von mir vormals genannte Flugzeuge, die sich mal mit konst Winkelgeschwindigkeit drehen und mal nicht drehen aber einer Drehbeschl unterliegen. Ich hoffe, der Zusammenhang ist hinreichend erlaeutert.

Schaun wir mal, ob 'ne Stellungnahme kommt.

;) Wolfgang

Armageddon
26.08.2005, 11:15
Tach,

@Toni: Speedmodell Cobra Höchstgeschwindigkeit im Horizontalflug ca. 300km/h (gemessen mit Dopplereffekt und GPS) und nach senkrechtem Sturzflug 350km/h, also knapp 100m/s. Daten des HLW habe ich im Augenblick nicht vorliegen aber wenn ichs richtig interpretiere willst Du ja sowieso mehr ein Gefühl für die geflogenen Geschwindigkeiten bekommen. HR-Servo ist übrigens ein 8,4Ncm-Servo von Simprop.

@Wolfgang: Da ein Servo immer das maximal auftretende Rudermoment bereitstellen muß ist die Entlastung durch die Drehbewegung für die Servoauslegung eher uninteressant. Im ersten Moment des Ruderausschlags dreht sich das Modell ja noch nicht da der Drehimpuls ja erst mal aufgebracht werden muß. Außerdem gibt es auch durchaus Ruder bei deren Betätigung sich das Modell garnicht dreht (z.b. Landeklappen).

Gruß Kai

Gast_2222
26.08.2005, 11:57
Tach Kai,

hast Recht, just4fun bezieht sich explizit auf Servoauslegung. Im RCN Artikel wird die Zielsetzung der Servoauslegung nur in einer "Randnotiz" genannt. Fuer just4fun gilt sicher, im Artikel evtl auch fuer mich die Mahnung, dass wer lesen kann klar im Vorteil ist.

Dein HR hat vermutlich 84Ncm=8,4Nm, denk ich mal so diesmal mit

;) Wolfgang

Armageddon
26.08.2005, 12:28
Dein HR hat vermutlich 84Ncm=8,4Nm, denk ich mal so diesmal mit


Stimmt natürlich: 84Ncm, entsprechend 8,4kg-Servo (laut Volksmund). Sind dann allerdings 0,84Nm ;)

Gruß Kai

Gast_2222
26.08.2005, 12:46
Dennoch und kurz vor dem Mittach:

Zur Servoauslegung wuerde ich KEIN "kompliziertes" Stroemungsmodell hernehmen, sondern mein Flugzeug mit gewuenschtem Flugstil. Ich fuehre ein Beispiel vor:

Ich nehme meinen Kuflutrainer selig und will eine Rolle bei Vollausschlag mit einer Umdrehung/sekunde fliegen, d.h. Winkelgeschwindigkeit ist
w = 2pi/s

Dieses w will ich nach etwa 1/5 Umdrehung, sprich 1/5s, erreichen, macht eine Winkelbeschleunigung von
b = 10pi/s^2

Mein Fluegel hat 1,5m Spw und eine Masse von 1kg. Als homogenen Stab betrachtet hat er ein Traegheitsmoment um die Laengsachse von
T = 1/12 M L^2 = ca. 0,2 kg m^2
(M: Masse, L Laenge bzw Spw, Formel aus Gerthsen Physik geklaut)
Rumpf und Leitwerk spielen hier eine untergeordnete Rolle, da sie unmittelbar um die Drehachse verteilt sind.

Das Drehmoment zum Einleiten der Rolle ist somit:
D = b*T = 2pi Nm = ca. 6 Nm.

Womit ich mit 2xC5077 (je ca 5Nm) hinreichend bedient war. Charly II kriegt die gleichen Servos ;) Dennoch bin ich erstaunt ueber die Groesse des Drehmomentes. Die Uebermotorisierung ist gar nicht so gewaltig.

Das Stroemungsmodell kann man dann noch hernehmen, um erforderliche Ruderausschlaege abzuschaetzen.

Damit kann's dann zum Einfliegen gehen.

Ach ja nochwas: Auch Kais 8,4Ncm HR Servo wuerde einen Abfangbogen schaffen. Der haette aber einen ziemlich grossen Radius :)

Noch'n Gruss, Wolfgang

DG-Fan
26.08.2005, 18:34
Hallo,
bei TUN-Modellbau wurde die neue DG 800 mit 295km/h gemessen.Das Video kann man sich auch auf der HP von TUN ansehen.

Gruß
Thomas

berndhac
26.08.2005, 20:26
Hallo,
@Wolfgang: entweder verstehe ich Dich nicht, oder Du redest Unsinn (bitte nicht persönlihc / übel nehmen).
Die Berechnung des notwendigen Drehmoments um den Flieger zu drehen scheint auch den ersten ganz entfernten Blick richtig.
Aber: was dreht denn nun den Flieger?? Die Servos können doch nur die Ruder bewegen. Die Ruder ihrerseits können nur den Auftrieb der Flügelsektion verändern.
Also=> aus Deinen 6Nm mußt Du ein Kräftepaar am Flügel ausrechnen, welches durch Auftriebsänderung am Flügel erzeugt wird. Diese Auftriebsänderung wird durch die Ruder verursacht und sollte sich aerodynamisch berechnen lassen.
Rudermomente werden rein aerodynamisch berechnet, wie vom Threadstarter gemacht.
Ein kleines nettes Tool zur Berechnung gibts hier:
http://home.germany.net/100-173822/schwerp.htm
Die Berechnung stimmt mit den Formeln aus Schlichting Truckenbrodt überein.

Gruß
Bernd

not4joke
26.08.2005, 20:59
Hallo Bernd,

Ich habe auch schon andere Programme gefunden. Zum Beispiel das hier: http://www.geistware.com/rcmodeling/files/servo_calculator.xls

Was hälst Du davon ?

Gast_2222
26.08.2005, 22:25
Hallo Bernd, Du hast ganz recht und stelltst aus meiner Sicht eine gute Rueckfrage, die ich auch keineswegs "krumm" nehme. Ich reduziere auf den Kern aus meiner Sicht:
Hallo,
aber: was dreht denn nun den Flieger?? Die Servos können doch nur die Ruder bewegen. Die Servos bewegen tatsaechlich nur die Ruder. Hierdurch wird Luft beschleunigt und die Gegenkraft dazu (erinner Dich: Kraft gleich Gegenkraft) produziert das Rollmoment (in meinem Beispiel, die Rolle). Das ist wie beim Auftrieb, der Fluegel beschleunigt Luft nach unten und die Gegenkraft dazu ist der Auftrieb.

Laesst man das einfach mal stehen, weil die Grundprinzipien der klassischen Mechanik dies erfordern, kommt man leicht zu der Erkenntnis, dass man die vollstaendige Kette von Kraft gleich Gegenkraft (Newton) von der gewuenschten(!) Flugeigenschaft des Flugzeugs (hier Rollmoment) und dem vorhandenen Flugzeug (Traegheitsmoment) vollstaendig unabhaengig von Stroemungseigenschaften am Ruder betrachten kann. Fuer alle Zwischenglieder gilt Newton und am letzten, dem Servo, gilt das immer noch (abgesehen von schwergaengigen Rudern, die wir nicht bauen).

Hierbei spielt gar keine Rolle (jetzt nicht die Flugfigur), ob die Ruder Turbulenzen erzeugen, ein c-a oder c_m oder c_sonstwas haben. Das wird einfach uebersprungen. Letztlich muessen die Ruder das verlangte Drehmoment erzeugen - wie auch immer.

Ich will eine Drehbeschleunigung (Flugstil) und habe ein Flugzeug mit Traegheitsmoment, so brauche ich ein Drehmoment. Das ist gleich dem, was den Servos abverlangt wird. Die Kette mag beliebig lang sein zwischen Drehmment des Flugzeugs und Servo, es bleibt immer(!) gleich.

Fazit: ein Fluchzeuch rollt nicht einfach so inne Gegend rum

;) Wolfgang

not4joke
27.08.2005, 08:52
Guten Morgen Leute,

Heute ist Flugwetter :cool:

Für alle, die noch etwas mehr Theorie reinziehen wollen: :)
http://www.czepa.at/pdf/rudekinematik.pdf

Aber bitte folgendes nicht vergessen:
Ich suche Daten für möglichst viele Modellflugzeuge. Keine Theorie, sondern schlicht und einfach:
- Name des Modells:
- Typ des eingesetzten Höhenruderservos:
- Spannweite des Höhenruders:
- Tiefe der wirksamen Höhenruderfläche :
- Fluggeschwindigkeit mit „Vollgas“ :
- Fluggeschwindigkeit bei „lockerem Herumfliegen“ :

Wer vernünftige Messwerte hat, ist herzlich eingeladen diese hier kund zu tun.

Sven Stöcker
27.08.2005, 10:55
> Letztlich muessen die Ruder das verlangte Drehmoment erzeugen - wie auch immer.

Der Ruderausschlag erzeugt eine Auftriebserhoehung des gesamten Fluegels. Wenn Du also Ruderkraefte auf Drehmoment am fluegel reduzierst dann bitte nur auf dessen %-Anteil der Gesamtflaeche:-)

Recht hast Du, wenn du den Traegheitsmoment der Ruderklappe in die Rechnung mit einfliessen laesst. Die andere Komponente ist aber nur die Rueckstellkraft durch den Luftwiderstand.

Gruss Sven

Gast_2222
27.08.2005, 16:45
Tach Sven,

Servolenkung iss juut ;)

Dein Argument packe ich zunaechst in die Schublade, dass es nichts geschenkt gibt. Auch in der Physik muss alles erarbeitet werden. Dennoch kapier ich mich auch nicht mehr:

Klar duerfte sein, dass das Drehmoent erbracht werden muss, um den Flieger zB zum Rollen zu bringen. Dies jedoch kann durch eine grosse Kraft bei innen angeschlagenen QR oder durch eine kleine Kraft am aussen angeschlagen QR erfolgen. Dem Drehmoment am Ruder um das Ruderscharnier ist es dabei aber egal, es haengt bei sonst gleicher Bauweise nur von der Kraft ab, die das Ruder erzeugt.

Das ist genau so wie bei Lusche Ulle oder noch luschigerem ich. Wenn Lusche mit dem Fahrrad den Berg hochfaehrt, schaltet er riunter und erzeugt am Hinterrad zur Strasse ein groesses Drehmoment (um die Radachse) bei gleichen Bedingungen an den Pedalen - faehrt aber halt langsamer.

Bis auf Weiteres ist das fuer mich ein "Totschlagargument" gegen mich. Ich muss da nochmal nachdenken, wg Kraft gleich Gegenkraft und die Uebertragung wie vorgenommen 1:1 auf die Drehmomente... Mir iss das ja auch bloss aufgefallen, weil ich den Keller renovieren muss, anstatt zum Flugplatz zu fahren.

Moeglicherweise muss man ja auch beim Flugzeug ueber die aufgewandte Leistung gehen, die ist schliesslich auch beim Bergfahren gleich: Langsam mit grosser Kraft erfordert die gleiche Leistung wie schnell mit kleiner Kraft. Das zu Grunde liegende Prinzip ist dann die Energieerhaltung.

Denk ich mal so, unn nu muss ich wieder Boden legen.

Guten Flug also und Holm- und Rippenbruch,

Wolfgang

PS: Just4fun, warum wertest Du meinen Kuflu Trainer nicht aus??? Iss der zu mickrich oder einfach nur kaputt :D

not4joke
27.08.2005, 20:52
@Wolfgang:

In der Einleitung des RCS Magazin Artikels http://www.rc-network.de/magazin/artikel_05/art_05-013/art_013-01.html
steht genau das, was ich selbst auch herausgefunden habe. Die vorgefundenen Formeln selbst sind bereits undurchsichtig und es werden Einheiten verwendet, welche alles noch viel undurchsichtiger erscheinen lassen.

Hilfreich ist hier "Convert":
"Convert is an easy to use unit conversion program that will convert the most popular units of distance, temperature, volume, time, speed, mass, power, density, pressure, energy and many others, including the ability to create custom conversions!"

Gratis Download: http://www.joshmadison.com/software/convert/



Hier sind die Ergebnisse für Deinen Trainer. Ich bin zur Zeit noch nicht sicher genug, ob die Berechnung realistische Resultate liefert. Bei diesem Beispiel sieht es aus, als ob ein simples Standard-Servo ausreichen würde. Sicher ist, dass die Geschwindigkeit den grössten Einfluss hat.

Molecular weight [ kg / mol ] M: 0.0289644
Atmosphere (standard) Pascal [ Pa ] P: 101325
Ideal gas constant 8.314472 [ Pa m3 / mol K ] R: 8.314472
Temperature Kelvin [ K] T: 293
Density of the atmosphere = M * P / R * T [ kg / m3 ] d: 1.204699842

Average chord length of control surface [ m ] c: 0.03
Average length of control surface [ m ] w: 0.5
Airspeed [ m / s ] V: 30
Control surface angle from neutral [ degree ] a: 20
Control surface torque [ Nm ] t: 0.041718201
Control surface torque [ ozf-in ] t: 5.907781162
Control surface torque [ kg cm ] t: 0.425407168


Weitere Werte: [ Ncm] V= 10 [m/s ]
5 Grad 0.118121073
10 Grad 0.235343174
15 Grad 0.350774171
20 Grad 0.463535564
25 Grad 0.572769172
30 Grad 0.677643661
35 Grad 0.777360873
40 Grad 0.871161898
45 Grad 0.958332856


Weitere Werte: [ Ncm] V= 30 [m/s ]
5 Grad 1.063089659
10 Grad 2.118088564
15 Grad 3.156967536
20 Grad 4.171820078
25 Grad 5.154922551
30 Grad 6.098792951
35 Grad 6.996247854
40 Grad 7.840457086
45 Grad 8.624995705

Sven Stöcker
27.08.2005, 22:39
@ Wolfgang,

Du gehst davon aus, dass die Ruder die Kraft zur Lageaenderung erzeugen, das ist falsch, desahlb hinkt Dein Vergleich zum Radfahrer.

Das Ruder aendert Woelbung und Anstellwinkel des Tragflaechenabschnittes.
Die Flaeche im Bereich des Ruders (von vorn bis hinten) aendert seinen Auftrieb durch den Ruderausschlag. Das Servo muss nur die Kraft aufbrinden das Ruder gegen den Luftwiderstant (und deshalb stark von der Geschwindigkeit abhaengig) zu bewegen. Die eigentliche "Arbeit" leistet die Tragflaeche.
Drum der Vergleich zur Servolenkung:-)

Gruss Sven

not4joke
28.08.2005, 00:05
@ Sven:

Was auch immer die Fluglage verändert, es passiert nur dann wenn sich die Ruder von einer Stellung in eine andere Stellung bewegen. Die Veränderung der Steuerflächen wird durch die Servos bewerkstelligt. Wenn der Flieger geradeaus fliegt und Du nach oben willst, ziehst Du am Knüppel das Höhenruder geht nach oben, der Flieger geht auch nach oben, oder nicht ?
(Ausser Du fliegst in 50 cm Höhe auf dem Rücken :) )
Im ersten Augenblick ist nur entscheidend, ob das Servo die Kraft aufbringen kann, das Ruder in die vorgesehene Stellung zu bringen. Wenn das Ruder die neue Position eingenommen hat, sind wir bei Deinem Thema. Da die Veränderung der Ruderstellung nicht in Nullzeit erfolgt und die Geschwindigkeit des Fliegers abnimmt müsste der Luftwiderstand am Höhenruder entsprechend auch abnehmen. (Nicht so, beim Abfangen aus einem Sturzflug, da muss das Servo die Kraft aufbringen können.)

Armageddon
28.08.2005, 15:34
Hallo Wolfgang,

sicher gilt, daß die Summe aller Momente um eine Achse gleich Null ist, allerdings solltest Du mal die verschiedenen Drehachsen berücksichtigen. Das Modell dreht um die Längsachse, die Querruder haben ihren Drehpunkt aber parallel zur Querachse.

Gruß Kai

Gast_2222
28.08.2005, 16:54
Ich denk mal spontan (viel Zeit zum Nachdenken hatt ich ja offenbar nicht), Kais Saetzchen koennte mein Brett vor dem Kopf lueften und sach dazu mal so:

Dort steht das Analogon von Kraft gleich Gegenkraft und Kraft gleich Masse mal Beschleunigung zur Drehbewegung. Drehmoment gleich Gegendreh... und Drehmoment gleich Traegheitsmoment mal Drehbeschl gilt fuer Drehungen um genau eine Achse. Bei Uebertragung via Gestaenge oder Zahnraeder zB an den Zahnflanken wird Kraft = Gegenkraft uebertragen. Habe ich zB einen kurzen Servohebel und ein langes Ruderhorn wird am Ruder ein groesseres Drehmoment sein als am Servo. Hierbei ist es jedoch unerheblich, ob sich bei Uebertragung die Achsenrichtung aendert. Dat wusste doch eigenlich jeder :) aber irgendwann klemmts halt mal.

Was jedoch (Verluste abgesehen) zwischen Servomotor und Ruderblatt gleich bleibt, ist die Leistung.

Jetzt koennte man also auf die Idee kommen, hierueber das Servo zu konfigurieren. So wie bei Lusche am Berg, der sagen wir 100W aus'm Hintern laesst und via Kraft mal Geschwindigkeit und bekannter Gesamtmasse und Steigungswinkel die Fahrgeschwindigkeit ausrechnet - deren Leistung aus Kraft mal Geschwindigkeit (hier = 100W) gerechnet wird.

Beim Flugzeug funktioniert das nicht. Es hat viel mehr Freiheitsgrade (unabhaengige Variable), als der eine beim Fahrrad. Leistung ist eine skalare Groesse genau so wie Energie. Und genau so, wie ich mal lernen musste, dass Auftrieb Leistung erfordert (ich meine nicht die Verluste zB an den Randwirbeln sondern die Leistung zur Beschl der Luft nach unten) und dass diese Leistung auf Kosten der Reibung entgegen der Flugrichtung geht, so wird beim Rudern die Leistung fuers Rudern nicht notwendig aus dem Servo kommen.

Hilft dat nu zur Konfiguration eines Servos oder was helfen Programme wie das von just4fun oder dem RCN Artikel? Ich wuerd nun mal so konfigurieren wollen:


Kunde ist Koenig, ich will also mit vorhandenem Fluggeraet und meinem Flugstil fliegen (siehe zB mein Kuflu Trainer und meine Rolle).
Daraus bekomme ich ein Drehmoment, mit dem das Fluzeug in eine Figur hineingedreht werden soll. Dies kann ich in eine (zB bei QR Auf/Abtriebs)Kraft umrechnen, die das Ruder auf den Flieger ausuebt, da die Hebelarme bekannt sind (beim HR Abstand Ruder-Schwerpunkt, beim QR halt mal so halbe QR Breite - SP).
Mit Hilfe einer noch zu erstellenden Black Box bekomme ich nun von Geisterhand den dazugehoerigen Ruderausschlag und das Drehmoment des Ruders um sein Scharnier. Just4fun oder der RCN Artikel wollen wohl die beiden letzten ineinander umrechnen koennen, ich brauch aber auch die Auftriebskraft wg Ruderausschlag. Sonst weiss ich ja nicht, was wirklich hinten auskommt - sprich, wie mein Flieger dreht.
Mit Hilfe der bekannten Hebelgesetze "geht" das Ganze nun zum Servo...

Gut, ich geb Euch ja Recht, erst Scheiss erzaehlen und dann Ansprueche stellen - soo geht das ja nu nich hier.

:) Wolfgang

not4joke
31.08.2005, 22:09
Hallo Leute,

Die Motivation zur Frage "Wie Schnell fliegen Eure Flieger" besteht darin, herauszufinden, welche Servos für bestimmte Flieger die richtigen sind.
Bei "Kuflu's" mit 150 cm Spannweite und Geschwindigkeiten unter 25 m/s funktionieren "gute Standardservos" problemlos. Wer nur an der Latte hängen will braucht die richtig "schnellen" Servos, mit durchschnittlichen Drehmomenten.

Wenn der Flieger aber "gross und schnell" ist, dann beginnt die Sache wichtig zu werden. Ein Höhenruderservo müsste mindestens stark genug sein, um nach einem Sturzflug die notwendige Abfangkurve zu bewerkstelligen. Wenn die Querruderservos zu schlapp sind geht der Flieger nicht gleich kaputt.

Es könnte auch sein, dass viele Flieger nur deshalb nicht in der Luft auseinander fallen, weil die Servos bei hoher Geschwindigkeit die Ruder gar nicht soweit ausschlagen lassen.

Nur zur Erinnerung :D
Ich suche Daten für möglichst viele Modellflugzeuge. Keine Theorie, sondern schlicht und einfach:
- Name des Modells:
- Typ des eingesetzten Höhenruderservos:
- Spannweite des Höhenruders:
- Tiefe der wirksamen Höhenruderfläche :
- Fluggeschwindigkeit mit „Vollgas“ :
- Fluggeschwindigkeit bei „lockerem Herumfliegen“ :

Wer vernünftige Messwerte hat, ist herzlich eingeladen diese hier kund zu tun.

not4joke
01.09.2005, 20:39
Hallo,

Auf der Suche nach Infos, habe ich ein interessantes Teil gefunden.
http://www.mr-rc.de/eagletree.htm

Man könnte mit einem Servo ein zusätzliches Potentiometer (Poti) bewegen. Das Poti könnte eine Spannung verstellen (Hilfsbatterie), welche proportional zum Ruderausschlag verläuft. Diese Spannung könnte man mit dem "Elektromodul" aufzeichnen.

Damit könnte man messen, ob zwischen der Soll-Position und der Ist-Position eines Servos ein Unterschied besteht. Wenn zum Beispiel bei einer Abfangkurve das Servo nicht soweit ausschlägt wie es eigentlich müsste, wüsste man mit allen anderen Infos zusammen genau, wie viel Ruderkraft ansteht. Schlicht und einfach die maximale kraft, welche das Servo in diesem Fall aufwenden kann.

Hat jemand von Euch so etwas schon mal gemacht?

Ulrich H.
02.09.2005, 12:21
Tach auch,

stellt Euch mal vor, wir haben kein Querruder, sondern eine Tragflaechenverwindung. Dann stellen wir uns auch noch vor, wir haben ein Profil ohne Druckpunktwanderung. Und zuletzt stellen wir uns noch vor, dass wir die Drehachse der Flaechenverwindung genau in den Druckpunkt legen. Dann koennen wir doch die Tragflaechen drehen ohne eine aerodynamisch erzeugte Gegenkraft zu erzeugen. Dann brauchen wir theoretisch 0Nm (bzw. nur das, was die Flaeche an Massentraegheit der Verdrehung engegensetzt), um eine beliebige Winkelbeschleunigung unseres geliebten Spielzeugs um die Laengsachse zu erzeugen. Wo bleibt da der Energieerhaltungssatz? Irgendwo muss ja die Drehbeschleunigung um die Laengsachse bezahlt werden. Und das kann ja eigentlich nur die Fluggeschwindigkeit tun. Also: Fuer die Beschleunigung in die Rolle hinein muss das Fliegerchen durch Wiederstandszuwachs abgebremst werden; da kommt die Energie her, nicht aus dem Servo. Das gilt natuerlich nur fuer Segler. Heisst aber doch auch, dass man eigentlich am Anfang einer schnell eingeleiteten Rolle kurz das Gas aufreissen muesste, damit der Fliecher nicht ein bisschen Tempo verliert. Merkt aber wahrscheinlich eh' keine Sau, dass man da langsamer wird, ist zu wenig (meinem unerheblichen Gefuehl nach, soll jemand anders nachrechnen).
Genau deshalb soll man ja auch ein Pendelruder kurz vor dem Druckpunkt aufhaengen, ansonsten wachsen da die Servokraefte in Gegenden, dass man besser einen F3B-Windenmotor als Servo nehmen sollte.....

Otti
02.09.2005, 13:08
Hallo,

Auf der Suche nach Infos, habe ich ein interessantes Teil gefunden.
http://www.mr-rc.de/eagletree.htm

Man könnte mit einem Servo ein zusätzliches Potentiometer (Poti) bewegen. Das Poti könnte eine Spannung verstellen (Hilfsbatterie), welche proportional zum Ruderausschlag verläuft. Diese Spannung könnte man mit dem "Elektromodul" aufzeichnen.
.....
Hat jemand von Euch so etwas schon mal gemacht?

Servus,

habe sowas zwar noch nicht gemacht, aber ich denke, man könnte mit viel weniger Aufwand schon zu brauchbaren Ergebnissen kommen, und zwar einfach, indem man die Stromaufnahme des Servos aufzeichnet. Wenn das Servo überlastet ist (d.h., die "Soll"-Stellung nicht mehr erreicht), wird es für die Dauer dieses Zustands seinen Blockierstrom aufnehmen. Beim "normalen" Steuern wird der Spitzenstrom nur kurz als Anlaufstrom beim Einleiten von Ruderbewegungen erreicht. Evtl. könnte man daraus ein nettes Elektronik-Projekt machen:
eine kleine Microcontroller-Schaltung, die zu Kontrollzwecken zwischen Empfänger und Servo geschaltet wird und den Servostrom überwacht, am Besten noch in Abhängigkeit von Steuerbewegungen. Bei Änderungen der Impulslänge darf das Servo kurz den höheren Strom konsumieren, ohne das es registriert wird, wenn aber der Strom über einen gewissen längeren Zeitraum im Bereich des Blockierstroms bleibt, ohne daß nennenswert "gerudert" wird, ist dies offenbar ein Überlast-Fall und wird gezählt. Das ginge dann eher in Richtung "Messung", im Gegensatz zu empirischen Erfahrungswerten, welches Servo in welchem Modell funktioniert, wobei man da nicht wirklich weiß, wie über- oder unterfordert die Servos tatsächlich sind...

Grüße,

Otti