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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Blattspitzenantrieb ...



Spunki
07.08.2007, 16:35
Hat schon mal wer erfolgreich ein Modell/Modellheli/Gyrocopter mit Blattspitzenantrieb gebaut und geflogen?

Also nach dem gleichen Prinzip wie die seinerzeit serienmäßig gebaute "So.1221 Djinn", diese alltagstaugliche Maschine kam ganz ohne Heckrotor aus ...

http://www.richard-seaman.com/Wallpaper/Aircraft/Helicopters/So1221Djinn_1.jpg
Quelle: http://www.richard-seaman.com/Wallpaper/Aircraft/Helicopters/index.html


Danke und Grüße

Spunki

wurpfel
07.08.2007, 20:18
hi spunki

das problem sind die hohlen blätter und der kompressor...


einfacher die kiste hier, wäre was für elektro-manntragend ;)
http://www.nasm.si.edu/research/aero/aircraft/nagler.htm


und hier aus plastik/resin
http://www.geocities.com/unicraftmodels/germ/heliofly/heliofly.htm

Spunki
07.08.2007, 21:49
Hallo wurpfel

Die Rotorblätter sehe ich nicht so als das Problem, da gibts mittlerweile diverse hole aus Alu, siehe nur z.B. http://www.dds-modelltechnik.de/Rotorblaetter_Inhalt.htm

Eher schon den Kompressor, könnte aber mit einer (Wellenleistungs)Turbine klappen die einen entsprechenden leistungsstarken (Radial)Verdichter antreibt, vielleicht auch mit V-Motor oder sogar elekrisch?

http://www.luftpiraten.de/px/lexikon/blattspitzenantrieb.jpg
Quelle: http://www.luftpiraten.de/glos_b32.html

Aber auch die Dichtung zum rotierenden Rotorkopf hin, möglichst reibungsfrei, event. als berührungslose Labyrinthdichtung ausgeführt ...


Grüße Spunki

Christian Lucas
07.08.2007, 23:51
Hi,
das Problem ist der Wirkungsgrad bei den Blattspitzenantrieben.Mein Chef Dr.Goetz Heidelberg hat solche Hubschrauber bei MBB in Ottobrunn Entwickelt.Der größte hatte 30 Meter Rotordurchmesser.Der Hubi sollte als Lastenhubi für die Bundeswehr gefertigt werden ,wurde aber nahc der Oelkriese in den 70ziger Jahren nicht mehr weiterentwickelt da ineffizienter wie direkt durch Getriebe angetriebene Rotoren.Als alternative wäre ein Hubi mit höher drehenden E-Motoren in den Blattspitzen mit Luftschrauben.Das wäre schon bedeutend effizienter wie die Luftpusterumlenk Versionen.

FamZim
08.08.2007, 08:36
Hi Christian

Effizienter sind die Propantriebe am Blattende sicherlich, aber sie werden dann mit über 1000U/min um die Hochachse gedreht :D
die werden sich schön bedanken und verformen wenn sie so vergewaltigt werden!

Gruß Aloys.

Christian Lucas
08.08.2007, 09:20
Klar,da werden die Kreiselkräfte vergewaltigt und das Rotorblatt ständig getwistet.Hat schon seine Gründe ,dass wir solche Hubschrauberkonstruktionen nicht überall herumflattern sehen.
Bei Philip Moris ,gibt es alle Jahre einen Preis.Dort war einmal ein Hubi mit Blattspitzenantrieb.Der klu dort war ,das das Gebläse direkt oben im Rotorkopf,ein Radialgebläserad ,eingebaut war und sich somit die Luftführung nur auf die Rotorblätter beschränkt hat.Bei der INTEREX haben verschiedene Drehflügel mit Luftschrauben Blattspitzenantrieb flugversuche unternommen.Waren aber alles ehr designs alla Ahornsamen.

Spunki
08.08.2007, 10:38
Danke Jungs

Schon klar, dieses Antriebskonzept ist nicht gerade Effizient, aber was das angeht da sind die meisten unserer Modellantriebe grottenschlecht und hätten wirtschaftlich gesehen keine Chance, denkt nur mal an die Wirkungsgrade unserer Impeller, Turbinen und Motore ...

Weiters, ein Heckrotor frisst auch mind. 15% der gesamten Antriebsleistung ...

Hmmm, wie wärs mit "Dampf"?, wär simpel und könnte klappen, die Frage ist nur wie lange (Flugzeiten)? ...


Grüße Spunki

Bertram Radelow
08.08.2007, 11:38
CO2?

Bertram

FamZim
08.08.2007, 11:48
Hi

Also Dampf braucht sicher mehr Energie wie ein Kompressor, weil das Wasser erst mal verkocht werden muß.
Andererseits, kann der Kessel leichter sein als der Kompressor.

Den Propantrieb "KÖNNTE" man modifizieren und kleine Hubschraubersteuerungen, also mit Taumelscheibe und so verwenden, um dann mit voll Nick das Kreiselproblem zu kompensieren:D :D

Gruß Aloys.

wurpfel
08.08.2007, 12:09
Hi Leutz

der inhalt der grossen lagersilos wird mit pressluft eingeblasen, um die ecken gehts dort mit einem umlenktopf. das würde auch bei blattspitzen einen deutlich höheren wirkungsgrad bescheren..


alternativ würde sich doch ein impellerantrieb ganz gut eignen..

ich habe noch zwei microfan, zwei EDF40 und EDF55 rumliegen. depron hats auch noch genug.. bis zur interex sind es noch 20tage, das müsste für einen proto doch reichen ;)


kennt ihr den hier?

Spunki
08.08.2007, 12:32
An CO2 hab ich auch schon gedacht, gäbe es in verschieden großen Patronen (z.B. u. a. für Schwimmwesten), allerdings befürchte ich durch die Expansion "Düsenvereisung" und kann jetzt auch nicht abschätzen ob und wie lange der Energieinhalt ausreichend ist ...

Hingegen bei Wasserdampf könnte man eine beachtliche Energiemenge in den Druckbehälter/Kessel hineinpumpen, z.b. durch einen externen Gasbrenner der den Dampfkessel aufheizt (und dann aus Gewichtsgründen am Boden bleiben könnte) ...

Welch enorme Leistung überhitzter Wasserdampf speichern kann zeigt folgendes Video:

Video: http://www.ilr.tu-berlin.de/Projekte/wwwaq/videos/AQUARIUS%20A-MAX%20II%20Launch%202001.mpg

Quelle: http://www.aquarius-aerospace.de


Wär doch ein Gag, Heli mit Dampfantrieb, und das sogar heckrotorlos, allerdings nicht ganz ungefährlich, Temperaturen bis 300°C und Drücke jenseits 200bar ...

Aber vielleicht müsste man gar nicht mal so hoch raufgehen damit ...



@wurpfel

Impeller+Depron+20Tage, ginge sich doch aus, oder?


Grüße Spunki

PS: hättest Du noch Info´s bezüglich "Umlenktopf", kann mir jetzt darunter nichts vorstellen, Danke!

wurpfel
08.08.2007, 13:14
Hi Spunki

schau mal auf ein silo: oben am ende der rohre hat es kugeln oder flache dosen. damit wird enorm energie gespart und der verschleiss eines rohrbogens vermieden.


so funzt es, frei nach bernoulli ;)
durch das grosse volumen wird das medium von 40m/s auf nahezu null abgebremst, dann beschleunigt der druckunterschied das ganze richtung ausgang.


im modell würde eine hohle blattspitzenkeule reichen. es stehen damit etwa die doppelte bis dreifache antriebsenergie im vergleich zu einem rohrbogen zur verfügung..

Christian Lucas
08.08.2007, 13:28
Hi Jungs,
bei den bislang verwirklichten Projekten wird immer darauf geachtet möglichst das ganze Blattvolumen zu nutzen um die Strömungsgeschwindikeiten so niedrig wie möglich zu halten.Aussen sind dann nur ein paar umlenkleitbleche eingesetzt die den Auslasspalt verjüngen und so aus Druck die nötige Geschwindigkeit gewinnen.
Dampf geht ,wenn man H2O2 verwendet und die Düsenmotorkammer an die Blattspitze verlagert.Mit einem Druckwassertank herumfliegen finde ich nicht so toll.Von Jettex Feststoff Treibsatz Düsen gab es auch mal einen Propellerantrieb.Dabei lag die Treibsatzpatrone in einer Reaktionkammer in der Propellerachsenmitte und hinter jedem Propellerblatt ging ein Röhrchen nach aussen.

Spunki
08.08.2007, 14:18
Danke wurpfel, meinst Du das in etwa so?

http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=89058&stc=1&d=1186574905

@Christian

Meinst Du einen aktiven Reaktionsantrieb mittels H2O2, sprich Wasserstoffperoxid?, auch nicht gerade ungefährlich ...

Hättest Du da trotzdem nähere Infos wie so ein Triebwerk in etwa aussieht?

Am einfachsten (dafür wohl auch am lautesten) wär ein Pulso am Ende des Rotorblattes, so wie das Gluhareff bei seinem Eigenbau-Heli realisiert hat, als ehemaliger Mitarbeiter bei Sikorsky setzt er dabei auf handelsübliches Propangas, siehe: http://www.tipjet.com

http://www.rqriley.com/images/glu_hel.jpg
Quelle: http://www.rqriley.com/glu-heli.htm


@all

Die vermutlich beste Lösung wären Lambert Kolibri Miniturbinen an den Blattspitzen, allerdings auch die teuerste, fraglich wär nur ob die die Fliehkräfte unbeindruckt überstehen und die Spritversorgung (der Sprit würde durch die Fliehkraft in die Binchen gedrückt werden sodaß diese dann u.U. "durchgehen", sprich sich nicht mehr regeln lassen, überdrehen und explodieren) ...

Als "Tank" könnten dann gleich die breiten holen Alu-Rotorblätter dienen, damit hätte man auch keine Dichtungsprobleme zwischen Rotor und Unterbaugestell, allerdings würde das Ganze insgesamt eine hohe Rotormasse ergeben, inwieweit wäre dies vorteil/nachteilhaft?


Danke und Grüße

Spunki

wurpfel
09.08.2007, 11:18
Hi Spunki


die keule dürfte hinkommen.. etwas mehr volumen wäre kein fehler!


modellbauturbinen sind sowas von spritfressern und teuer!
ratet mal was bei einem umfaller zuerst den boden berührt.


H2O2 ist ne idee, nur etwas schwer beschaffbar und SEHR empfindlich..
ich würde eher einen dampfgenerator mit LOx und plastikabfällen (feststoffhybrid wie spacecraft one) bauen. das ding ist regelbar und kann nicht explodieren. das granulat könnte im rotor oder besser in der nabe abgefackelt werden..
vermutlich würdest du bei tests in germany standrechtlich erschossen, in CH dürfte man so ein feuerrad fliegen lassen ;)


falls ich mir einen hubi baue wird der antrieb innen liegen, vermutlich ein Y-entwurf: ein teil der flügel, zwei kurze ausleger, einer mit fön, der andere mit einem ruder. in der nabe wird die elektronik und akku montiert. das landegestell erhält eine seitenflosse, die dient der optischen referenz. mit einem encoder steuert ein mikroprozzi die ruderfläche sinnrichtig und relativ zur längsachse.
notfalls kriegt ein IMU5 (drei accelometer und zwei gyros) und eine mauskamera den job das gefährt zu stabilisieren.

Spunki
09.08.2007, 12:40
Nette Idee das mit dem "Dampfgenerator" wurpfel, z.B. die Ariane-5 verbrennt in ihren Feststoffboostern folgendes Gemisch:

- 14% HTPB (Kunststoff)
- 18% Aluminiumpulver (Katalysator)
- 68% Ammoniumchlorat (Oxidator)

http://www.bernd-leitenberger.de/img/ariane5eap.jpeg
Quelle: http://www.bernd-leitenberger.de/ariane5.shtml

Ergibt in Summe 100% gummiartige Masse die anscheinend gut abfackelt ...


Grüße Spunki

Spunki
09.08.2007, 16:01
Eine weitere Möglichkeit wär vielleicht die handliche und leichte Druckluftkartusche KT-3500 aus Composite Material von PREBENA (mit über 300 bar Pressluft gefüllt), im Tausch nachbefüllt erhältlich ...

http://www.prebena.de/images/Products/KT-3500.jpg
Quelle: http://www.prebena.de/

siehe auch Video: http://www.prebena.de/filme/pkt_de_wmv.htm

Zwei davon sollten doch für einen kurzen Hüpfer reichen, oder?


Grüße Spunki

wurpfel
09.08.2007, 19:33
ariane5 booster kannste nicht regeln, nur anzünden und hoffen...


lachgas wird als oxidator durch ein kunststoffgranulat gejagdt: ergibt einen guten impuls und ist via gasmenge perfekt regelbar.

http://www.scaled.com/projects/tierone/data_sheets/html/ox_tank.htm

Bertram Radelow
09.08.2007, 23:12
ähemm...
(ich war füher in der Raketenszene "etwas" aktiv...)

1. Lachgas-Raketenmotoren funktionieren mit allem was brennt:

Papier!
Zucker!
Plexiglas!
Biomüll!
(kein Scheiss - mit all diesen Treibstoffen sind schon Modellraketen geflogen)

2. im Prinzip sind sie regelbar, aber eher "im Prinzip". Sicher nicht schnell genug um mal eben mit dem Heli wegzusteigen.

3. Ihr Hauptproblem ist die Zündung. Es muss sehr hoher Druck + Temperatur erreicht werden, damit der normale Brennvorgang beginnt. I.d.R. muss Schwarzpulver oder besser massiv im Motor verdämmt werden.

4. Alle N2O-Motoren die ich kenne, haben ein Brenndauer von <5 sec. Wie lange sollte Euer Heli noch mal fliegen?

Viel Spass noch beim Spekulieren...

(Warum will eigentlich keiner CO2 nehmen? "Vereisungsgefahr" - ist schon mal so ein CO2-Motörchen vereist??? Was soll denn da vereisen, wenn sich die Ausströmung über 5 Minuten verteilt und die Düse mit mehreren 100 km/h an die Umgebungslufttemperatur angepasst wird)

Bertram
________________________

gerade im Nachbarthread gesehen: Wie wäre es dann damit: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=76722

(habe am 1.8. mal wieder Pulso in talfüllender Lautstärke erlebt - war 800m neben der Bahn fast lauter als am Start ;) ;) )

edit: hab mir gerade das Video von dort angesehen - als Nachtfluggerät unübertrefflich! Mit dem Lärm - das gibt ca. 200 - 1000 UFO-Meldungen pro Nachtflug...

Christian Lucas
10.08.2007, 09:50
Hi,
CO2 vereist leider schon ,wenn es wie hier als Strahlantrieb genutzt wird.Der durchsatz wird viel zu groß sein.Man kann sich zwar mit einem Wärmemantel um den Tank behelfen.Am besten voorgewärmts Wasser so etwa 35-40° ,dann steigt auch der Druck.In einem CO2 Modellmotoren Buch haben ich gelesen das ein paar Leute früher einfach die Kapseln angestochen haben und sie so als Strahlantrieb für kleine Jets verwendet haben.Flugdauer ehr sehr kurz.Am besten gefällt mir das Prinzip der im Anfangspost gezeigten Rotodyne aus England.Mit einem Turbokompressor(Radialverdichter Elektrisch angetrieben im Modell)Luft durch die Rotorblätter einblasen und aussen in einer Reaktionskammer Sprit einsprühen.Ich habe dazu auch ein paar Bilder von Brennkammern alla Spunki und auch von Flachbrennkammern die das Blatt nicht verdicken.So wäre eine kombination aus E-Antrieb und Spritverschleudern für so ein Projekt vieleicht das Effektivste.Ich habe ein Buch zur Hubschrauber Entwicklung ,darin sind alle möglichen Versionen von Blattspitzenantrieben zu finden,auch mit Pulsrohren und flachen 2 dimensionalen Staustrahlriebwerken .Wenn mir Zeit bleibt mach ich ein paar scanns.

Spunki
10.08.2007, 12:14
Hallo Christian

Ja wär nett wenn Du mal ein paar Scanns hier reinstellen könntest, kalter/warmer Antrieb usw. ...

Eventuell gibts in Deinem Buch auch nähere Infos über eine möglichst reibungsfreie Abdichtung zwischen Rotorwelle/Kopf und dem Druckerzeuger ...

Vielleicht würde sich dafür eines der beiden Gebläse eignen, entsprechend motorisiert ...

http://www.preisvergleich.org/pimages/Multivent-Geblaese-12-V_311__111230_60.jpg
Quelle: http://www.preisvergleich.org/preisvergleich/-0/Multivent-Geblaese-12-V/

http://www.hundt-direkt.de/images/300099.jpg
Quelle: http://www.hundt-direkt.de/katalogseiten/KAT300099.html


Danke und Grüße

Spunki

Christian Lucas
10.08.2007, 12:37
Hi,
jetzt habe ich erst mal den Hubi aus dem Philips Forschungspreis gefunden,ich habe da auch 5 Seiten im Achiv leider ohne Bilder.Das ist von 1991 , http://www.philipmorrisstiftung.de/archiv/gegenwart/2004/alex_faller.php .
Oben in der Mitte sitzt das Gebläserad.

Spunki
10.08.2007, 21:29
Einfach toll was die Engländer bereits 1957 auf die Beine gestellt haben, heckrotorlos, Blattspitzenantrieb, 75 Passagiere, 350km/h ...

Videos:

http://www.youtube.com/watch?v=y9633v6U0wo
http://www.youtube.com/watch?v=Pv6Gr2mLo1Y

siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Fairey_Rotodyne


Grüße Spunki

Experimentalhans
11.08.2007, 00:34
An dem Film von der englischen Maschine ist eins sehr deutlich zu sehen:
Das Gerät ist eine Kombination aus Hubschrauber und Tragschrauber. Im Vorwärtsflug ist der Rotor positiv angestellt. Wahrscheinlich haben die dabei den Blattspitzenantrieb abgestellt.

Wenn man das nutzen will, braucht man die volle Taumelscheibenmechanik des Hubschraubers plus den Blattspitzenantrieb, denn im Schwegbflug müssen die Blätter poitiv, im Vorwärtsflug negativ angestellt werden.
Im Vorwärtsflug wird der Antrieb dann totgelegt und nur die Fahrt läßt den Rotor weiter drehen.

Der Heißdampfantrieb ist sicher einer der brauchbarsten, wenn auch die Beheizung der Rotorblätter ein bißchen kompliziert ist. Da das überhitzte Wasser in die Schubdüsen gelangt, müssen die sehr klein im Druchmesser sein und die Verdampfung auf dem Weg nach draußen in Schub ummünzen können.
Damit sollten brauchbare Flugzeiten zu erzielen sein.

Ein kleines Problem am Rande stellt sich evtl. ein.
Der Heißdampf müßte idealerweise so weit in der Düse expandiert werden, daß er als gerade noch Trockendampf austritt. Das gibt die beste Energieausnutzung.
Aber schon wenige cm hinter der Düse kondensiert der dann.
Im Schwebflug wird er mit dem Luftstrom des Rotors nach unten gerissen und hüllt das Modell ein.
Man sieht es möglicherweise nicht mehr.

Spunki
11.08.2007, 00:47
Hier noch ein interessantes Video dass verschiedene blattspitzengetriebene Maschinen zeigt, auch Neuentwicklungen, verblüffend wie agil und trotzdem eigenstabil diese Dinger fliegen (schweben), die Piloten nehmen dabei demonstrativ beide Hände vom Steuer ...

Video: http://www.youtube.com/watch?v=lDOuoG6ljZA

Und unglaublich wie eigenstabil dieses Ding hier schwebt ...

Video: http://www.youtube.com/watch?v=dmSCyy0_OX4

Und wie bitte fliegt dieses Ding hier ???

Video: http://www.youtube.com/watch?v=hAEi3SMVE60


Grüße Spunki

Spunki
11.08.2007, 03:24
Ich denke ich hab jetzt den richtigen Mann dafür gefunden! :)

Erik Bengtsson, Experte für Blattspitzenantriebe, er verwendet dafür lediglich 80-90%tiges Wasserstoffperoxid (H2O2, vom Haarfärben bekannt). Über einen Katalysator geleitet zerfällt es dabei umweltfreundlich in Wasserdampf, Sauerstoff und Wärme (650°C). Über eine Düse an den Rotorenden entwickelt es dann den notwendigen Impuls, genial!

http://www.peroxidepropulsion.com/images/Glider-lawn.jpg
http://www.peroxidepropulsion.com/images/VTOtest.jpg
http://www.peroxidepropulsion.com/images/RocketGlider.JPG
http://www.peroxidepropulsion.com/images/HPfilling.jpg
http://www.peroxidepropulsion.com/images/GeneralLayOut3.gif

Bildquelle und genaue Infos: http://www.peroxidepropulsion.com


Also es geht doch: heckrotorloser Heli mit "Dampfantrieb" ;)


Grüße Spunki

PS: Video eines H2O2-Helikopters: http://www.peroxidepropulsion.com/files/atlas.wmv

Spunki
11.08.2007, 04:27
Hier noch ein echt tolles Video von einem H2O2 Dampfhelikopter, das Ding ist so einfach wie ein Fahrrad aufgebaut wird lediglich mit einer Hand gesteuert, aber seht selbst!

http://www.johannesmueller.com/fs/20040929a.jpg

Video: http://www.johannesmueller.com/fs/fb-wmv8.wmv

Quelle: http://www.flightforum.ch/forum/printthread.php?t=27290&pp=40


Grüße Spunki

Bertram Radelow
11.08.2007, 08:45
30%iges H2O2 ist ja schon lecker, 60%iges (für Modellraketenantriebe) in D nur schwer zu bekommen - aber 80% - 90%? Und der Katalysator hat einen Wirkungsgrad von 95%, also regnet 4%iges H2O2 vom Himmel?

Das Handling dürfte ähnlich aufregend wie das Betanken einer Me-163 sein?

Verbrauch für einen UL-Heli laut peroxidepropulsion: ca. 300kg pro Minute :eek:

Und für was hat das rote Gestell einen Heckrotor?

Bertram

Spunki
11.08.2007, 12:33
Hallo Bertram

So immens dürfte der Verbrauch nicht sein, dieser 100PS leistungsstarke und 120km/h schnelle H2O2-Heli oben im Video und hier im Bild kommt auf eine Flugzeit bis zu 30min (mit extended Tanks 45min) ...

Sollte ausreichen, denkt da nur an unsere EDF- und Turbinenmodelle: da freuen wir uns bereits über alles zwischen 5 und 10min ...

http://www.automorrow.com/ddbase/images/main/435.jpg

Bild und Infos: http://www.automorrow.com/ddbase/automorrow_index.t?get_images_text=1&index_id=435

Der Anlassvorgang ist äußerst einfach: das flüssige Wasserstoffperoxid wird anfänglich mittels Handpumpe in die Blattspitzen gepumpt, zersetzt sich dort zu Dampf und ab geht die Post!

Und laut Vertrieb ist das mit Na2SnO3 stabilisierte H2O2 (unter Beachtung aller Sicherheitsvorschriften) auch nicht gefährlicher als übliche Flugzeugtreibstoffe, siehe Bilder ...

http://www.peroxidepropulsion.com/images/HTP.JPG
http://www.peroxidepropulsion.com/images/HTPLoading.JPG

Quelle: http://www.peroxidepropulsion.com/article/3


Grüße Spunki

Bertram Radelow
11.09.2007, 19:10
hi Spunki,

die Feuerwehr (http://www.cartoonland.de/archiv/spass-bei-der-feuerwehr/) arbeitet jetzt auch schon mit experimentellen "Blattspitzenantrieben" :D

Bertram

Spunki
11.09.2007, 20:08
Nicht übel Bertram, der Schlauchwart braucht nach dieser Landung bestimmt viel Flickzeug ;)


Grüße Spunki