Aerodynamiker gesucht für Flugmodell an Leine

Hi

lange nichts mehr bei RC-N vorbeigeschaut, da ich eigentlich nur noch am Gleitschirmfliegen bin. Nun hätte ich da aber doch eine interessante Denkaufgabe für alle Modellbauer und bin gespannt, ob wir zu einer besseren Lösung kommen.

Gleitschirmvideos entstehen bisher auf 4 Arten:

1. Kamera am Körper (Helm, Brust, Fuss etc.)
2. Kamera im Schirm (ergibt tolle Top-Down-Videos)
3. Kollege filmt von aussen (nicht oft möglich)
4. Chase-Cam, welche an einer Leine im hinteren Drittel des Gleitschirms hängt

Um die letzte Variante soll es hier gehen.

Die klassische Bauweise sieht dazu so aus:
goprochase1_preview_featured.jpg

Bildquelle: http://www.thingiverse.com/thing:447717

Die Resultate dazu sehen meist so bescheiden aus wie die gezeigte Lösung:

Es wobbelt, wackelt und flattert wie verrückt. Von mir ausgesehen ausser für den eigenen kurzen Spass völlig unbrauchbar.

Natürlich gibt es dagegen die "brute-force"-Methode der Stabilisierung, entweder per Software oder per Gymbal:
https://www.youtube.com/watch?v=-9RS7JT18dc

was dann wirklich schöne Resultate gibt:
https://www.youtube.com/watch?v=LLgbWMPI5l0

Ich frage mich aber, ob wir sowas als Modellbauer nicht auch ohne zusätzliche Akkus / Elektronik / Gewicht / Komplexität hinkriegen, einfach durch ausgeklügeltere Aerodynamik.

Meine ersten Gedanken gehen dazu in folgende Richtung:

1. das Gewicht des Systems muss runter, um die zu dämpfende Masse zu reduzieren. GoPro ist gesetzt (inkl. Zusatzakku ca. 300g), also muss alles andere so leicht wie möglich sein
2. der Hebelarm sollte wesentlich länger sein, System "HLG-Rumpf"
3. die Dämpfungsflächen sollten effektiver sein, System "HLG-Leitwerk"

Damit das ganze aber auch robust & transportabel bleibt (da hat man beim GS-Fliegen etwas andere Vorstellungen als beim F3K-Wettbewerb ;)) dachte ich an eine Konstruktion aus einem CfK-Rohr, welches hinten per dünnen CfK-Stäbchen ein Leitwerk "aufspannt" (System "Stubenfliege"). Das Leitwerk (sowohl horizontal als auch vertikal wohl ebene Platte) würde ich dann mit einem gewissen Einstellwinkel (5 Grad?) zum Rohr positionieren, um den Dead-Band-Effekt zu umgehen. Die Kamera kann ja dann vorne schräg montiert werden, um dies zu kompensieren.
Das ganze System benötigt dazu noch einen gewissen Widerstand, damit es nicht in die GS-Leinen fliegt - das könnte böse ausgehen.

Soweit meine Idee, nun bin ich gespannt auf eure Vorschläge.

Viele Grüsse, Raphael
 
gerade hatte ich einen Einfall: Man könnte doch den Kreiseleffekt ausnutzen, indem man am hinteren Ende der Stange, die vorne die GoPro hält und im Schwerpunkt aufgehängt ist, ein kleines Windrad (Stoff, Kohlestangen) montieren?

Weitere Ideen sind willkommen.
 
Grundsätzlich ist die Form der Flasche schon gut. Schau Dir mal einen AOA-Sensor an. Da ist nix von tropfenförmig profilierter Fläche; ein einfacher Keil (etwa 5:1?) mit dicker Endleiste. Ich nehme an, dass diese Profilierung gegen das Überschwingen hilft.

Wenn dir mehr an Dämpfung als am Widerstandsoptimum gelegen ist, sind Strömungskörper die ein möglichst fein strukturiertes, stochastisches Wirbelfeld erzeugen wohl besser.

Ein verlägerter Hebelarm kann aber sicher auch Ruhe ins Gebälk bringen.

PS: So schlecht ist doch das Resultat im Beispielvideo gar nicht. Ich hätte von so einer einfachen Lösung mehr Unruhe erwartet.
 

Tobias Reik

Moderator
Teammitglied
Hallo Raphael,

wenn ich das richtig sehe hast Du mindestens 2 Probleme.

1. Blick nach vorne halten (horizontal und vertikel)
2. Vor-/Zurück baumeln
3. ?

Die Flasche versucht das 1. Problem zu lösen. Da sie selbst jedoch starke wirbel produziert und kein schöner Aerodynamischer Körper ist funktioniert dies nur mäßig.
Spontan kommt mir da ein Pfeilende in den Sinn. Wenn man die Flache durch einen Pfeil ersetzen würde und die Federn groß gestaltet (Hebellänge = linear, Leitwerksgröße im Quadrat), die Aufhängung ins Wasser Bringt könnte das schon deutlich besser werden.

Gegen das Baumeln fällt mir nicht wirklich was ein. kleiner Fallschirm (statischer widerstand) hintendran würde den Winkel konstanter halten, bremst aber und würde sich mit der Geschwindigkeit verändern...

Bin gespannt wo sich das hier hin entwickelt :)

Tobi
 

Gast_36267

User gesperrt
suche mal nach airspeed schleppsensor ... der hängt eigentlich ganz ordentlich in der Luft solange der Flugstiel nicht zu wild wird :cool:
Gruß Martin
 
Hi zusammen

danke für eure Inputs.

Ja, an sowas wie einen Pfeil dachte ich eben auch. Vorne die GoPro, dann 1m Kohlerohr, hinten dran eine Art "Federn" aus Gleitschirmstoff, aufgespannt mit Kohlestäbchen (Prinzip "Stubenfliege"-Indoormodell, wer das noch kennt). Diese Pfeilfedern wollte ich dann eben mit einem Einstellwinkel montieren, damit der Pfeil quasi immer leicht schräg, aber pendelfrei fliegt.

Das gewünschte Bremsmoment kann man natürlich einfach durch eine senkrecht zur Windrichtung gestellte Scheibe erreichen... oder eben diese Scheibe als Windrad bauen, um durch die Drehbewegung die Präzession ausnutzen zu können?

Viele Grüsse, Raphael
 

Andreas Maier

Moderator
Teammitglied
Warum so kompliziert ?

Wenn ich dir etwas bringe das funktioniert bekomme ich dann die Patente
und die Vertriebsrechte? :D ;)

Das Horizontale stabilisieren ist das einfachste.

Nur das links/rechts pendeln muß man in den Griff bekommen
und da hat man 2 Ansätze welche man sogar elektronisch pimpen kann.
Pfeilende/Seitenleitwerk an einem langen CFK-Stab
oder 2 leicht angestellte Leitwerke wie bei Nuris.
(die Pfeile aus den Blasrohren haben hinten nur (Woll)fäden/Federballende dran,
was diese sehr gut stabilisiert.)

Wenn es ganz ruhig werden soll einen Stabi, 5gr. Servo und Akku rein
welche jegliches Pendeln aussteuern.


Gruß
Andreas
 
Zuletzt bearbeitet:
oder eben diese Scheibe als Windrad bauen, um durch die Drehbewegung die Präzession ausnutzen zu können?
Versuch macht kluch, aber prizipbedingt ist die direkte Stabilisierungswirkung eines Kreisels immer um 90° verdreht. Sprich: Statt ein Pendeln hast du dann, wie Du ja selber schreibst, Präzession. Ob das für die Vertigo beim Film schauen besser ist?
 
Das Horizontale stabilisieren ist das einfachste.

Nur das links/rechts pendeln muß man in den Griff bekommen
und da hat man 2 Ansätze welche man sogar elektronisch pimpen kann.
Pfeilende/Seitenleitwerk an einem langen CFK-Stab
oder 2 leicht angestellte Leitwerke wie bei Nuris.
(die Pfeile aus den Blasrohren haben hinten nur (Woll)fäden/Federballende dran,
was diese sehr gut stabilisiert.)

Ja, horizontal über eine doppelte Aufhängung, so dass der Drehpunkt weiter oben liegt - easy. Oder was meintest Du?

Seitlich über ein fettes Seitenleitwerk. Die Frage ist nur, wie dieses optimal aussehen soll. Es muss sich falten lassen, also Drachenbauweise.

Viele Grüsse, Raphael
 
Also, wir hatten damals (17 Jahre her!) einfach ein CFK Rohr genommen, ein dickes Kugelgelenk auf das Rohr geklebt (im Schwerpunkt) und das Leitwerk aus einem Schaumstoffkegel gemacht.
Kugelgelenk ginz es billig bei Igus (kann man auch aufbohren. Da kann man auch leicht ans Gewindeende Befestigungsplatten o.ä. anbringen.
CFK Rohre gehen ha eh klar.
Und den Kegel kann man sich günstig aus EPP schneiden lassen, oder eben sekbst auch weichem Schaumstoff schneiden.

Das Ganze war an eine eine Piper Tomahawk geklemmt, am Randbogen. Kamera vergleichbar (Olympus Camedia, damals halt...).
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Die Frage ist nur, wie dieses optimal aussehen soll. Es muss sich falten lassen, also Drachenbauweise.

Viele Grüsse, Raphael

Wie ein faltbarer Federballkörper, Markus hat es ja schon geschrieben;:
Wenn dir mehr an Dämpfung als am Widerstandsoptimum gelegen ist, sind Strömungskörper die ein möglichst fein strukturiertes, stochastisches Wirbelfeld erzeugen wohl besser.

CFK-Stäbchen mit Längsbahnen zwischen jedem 2-ten Feld und radialen Schnurverbindungen... Sozusagen wie ein umgestülpter Regenschirm mit offenen Feldern. Kann man zum Transport am stumpfen Kegelende mit einer Schnur zusammenziehen.

Hans
 

Dix

User
Erfahrungen aus der Branche der Flugversuche

Erfahrungen aus der Branche der Flugversuche

Moin,
Die Dinger heißen Schleppsonde und werden verwendet für Messungen ausserhalb des Strömungsfeldes eines Luftfahrzeuges.

Als aerodynamisches Element hat sich ein gelochter Konus bewährt.
Der kann sogar einen losen Schlauch am Schlagen hindern. Begriff "trailing cone".
Sollte auch einfach zu bauen. sein.
 

Dix

User

Ja, die fliegende Jalousie sollte funktionieren.
Aber ein "Fehler" fällt mir auf:
Die Kamera hängt nicht mittig. Damit kippt das Ding zur Seite.
Achte also darauf, dass der Schwerpunkt der Kamera möglichst genau durch die Achse Deines Badminton-Schaftes geht.
 
Erst hatte ich Deinen Kommentar nicht verstanden, denn seitwärts hängt die Kamera schon in der Mitte resp. im SP, aber es wäre wohl besser, sie auch vertikal im SP zu montieren, damit seitliche Bewegungen (durch Schlingern / Stabilisieren) nicht in Rollbewegungen enden...

Zudem würde ich die Konstruktion dann an einer V-Schlinge aufhängen, um Nicken zu vermindern - das ist allerdings nur eingeschränkt möglich, da der SP der Konstruktion wohl wenige cm hinter der Kamera zu liegen kommt und eine gegen vorne verlängerte Achse wegen des grossen Aufnahmewinkels nicht in Frage kommt. Eine fixe, nach oben verlagerte Aufhängung (umgekehrtes "T") macht mir etwas Bauchschmerzen wegen Verhängern mit dem Schirm...

Oberste Priorität hat sowieso eine recht starke Bremswirkung, damit das Ding gar nicht erst in den Schirm reinfliegt... hmmm...
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten