Hallo Tragschrauberflieger

Der Mittenversatz des Rotorkopfes wird jetzt von 7 auf 10 mm erhöht.

Hallo Harald und die andern, der versatz auf die rechte Sete, oder ???
 

JochenK

User †
Walter,

den Versatz brauchst Du, um die Effekte der Kegelform des Rotors auszugleichen. Die Kegelform bewirkt, daß der Rotor zur Seite des vorlaufenden Blattes kippen will, und der Versatz muß das nötige Gegenmoment aubringen. Läüft der Rotor gegen den Uhrzeigersinn (von oben gesehen), brauchst Du also Versatz nach rechts (von hinten gesehen), sonst nach links.

Jochen
 
Danke Jochen, werd ich mir merken ,wennauch mit schwierigkeit, denn ich dachte immer das vorlaufende Blatt erzeugt mehr Auftrieb als das rücklaufende. Meine Überlegung bissher ist wie folgt: ein El.Druckantrieb läuft rechtsrumm, also erzeugt er eine Drehmomennt nach links, also brauche ich einen Rotor der links mehr Auftieb erzeugt ,und das ist der Rechtsrumm laufende Rotor, bitte koregiere mich wenn das nicht so ist.

Konnte nicht schlafen mit dem Denkproblem, daher das Frühe schreiben: /:-(
 

JochenK

User †
Walter,

es gibt bei Tragschraubern zwei einfache, aber wichtige Regeln:
- asymmetrischer Auftrieb bewirkt, daß der Tragschrauber seine Nase nach oben nimmt,
- ein Konuswinkel im Rotor bewirkt, daß der Tragschrauber zur Seite des vorlaufenden Blattes kippt.

Die Regeln sind wirlich einfach, die Erklärungen dafür etwas komplizierter. Ich habe das Thema bei RCLine schon mal behandelt und weil ich faul bin, poste ich das Ganze einfach hier nochmal:

Zum asymmetrischen Auftrieb:
Werfen wir mal einen Blick auf den Rotor in Bild a. Der Tragschrauber steht zunächst noch still, und wir haben dem Rotor einen Schubs gegeben, damit er sich dreht. Wenn man sich jetzt auf die Blattspitzen setzen würde, bliese einem ein Wind (V-rotor, rot) ins Gesicht, der nur durch die Rotation erzeugt wird und bei beiden Blättern gleich groß und auf die Nasenleiste zu gerichtet ist. Nun geben wir etwas Gas, und der Tragschrauber beginnt nach links aus dem Bild zu rollen. Jetzt kommt eine zweite Windkomponente dazu, der Fahrtwind (V-wind, blau). Beim vorlaufenden Blatt müssen wir V-wind zu V-rotor dazuaddieren um den gesamten auf das Blatt wirkenden Wind V-resultierend zu erhalten, beim rücklaufenden Blatt ziehen wir V-wind von V-rotor ab. Ganz klar, V-resultierend ist am vorlaufenden Blatt größer als am rücklaufenden, wir erzeugen also asymmetrischen Auftrieb.

Was dieser asymmetrische Auftrieb mit dem Rotor macht, behandeln wir später, im Moment werfen wir erstmal einen Blick auf Zeichnung b. Hier haben wir die Rotorachse nach hinten gekippt. Der vom Rotor selbst erzeugte Wind V-rotor steht immer noch senkrecht zur Rotorachse und hat deswegen mit dem Kippen auch seine Richtung geändert, der Fahrtwind bleibt unverändert. Wenn wir jetzt die beiden Komponenten für das vorlaufende Blatt ihren Winkeln entsprechen addieren, erhalten wir einen neuen Gesamtwind V-resultierend, der jetzt in ungefähr Richtung der Blattsehne gegen das Blatt bläst, also eine auch etwas höheren Auftriebsbeiwert bewirkt als in Bild a, wo er eher von oben kam. Noch stärker ist die aber Änderung des Angriffswinkels von V-resultierend beim rücklaufenden Blatt, hier kommt nach der Addition der Komponenten V-resultierend nun deutlich von unten (ca 4° zu ca. 0° beim anderen Blatt). So, wie ich das gezeichnet habe, gleichen sich jetzt die kleinere Geschwindigkeit mit dem deutlich erhöhten Auftriebsbeiwert am rücklaufenden Blatt und die höhere Geschwindigkeit mit dem nur gering gestiegenen Auftriebsbeiwert am vorlaufenden Blatt praktisch aus, der asymmetrische Auftrieb ist plötzlich verschwunden. Verblüfft? Gut.

Nun zu Bild c. Der Rotor steht wieder senkrecht wie in Bild a, aber er hat jetzt Schlaggelenke. Wenn das vordere Blatt nach vorne läuft steigt es durch den erhöhten Auftrieb an, und wenn man auf der Blattspitze sitzt, spürt man daß der Wind durch das Steigen auch von oben kommt (V-steigend, grün). Das rücklaufende Blatt fällt durch den geringeren Auftrieb derweil nach unten und sieht daher die zusätzliche Windkomponente V-fallend (grün), die von unten kommt. V-resultierend kommt in diesem Fall beim vorlaufenden Blatt mehr von oben als in Bild a, beim rücklaufenden Blatt kommt V-resultierend eher von unten. Resultat: kleinerer Auftriebsbeiwert und höhere Geschwindigkeit V-resultierend am vorlaufenden Blatt erzeugen den gleichen Auftrieb wie die kleinere Geschwindigkeit mit dem höheren Auftriebsbeiwert am rücklaufenden Blatt, und der asymmmetrische Auftrieb ist wieder mal verschwunden. Gelobt sei die Wissenschaft!

Das Fazit dieser Betrachtung: wir können asymmetrischen Auftrieb vermeiden, indem wir entweder die Rotorachse enstsprechend kippen oder indem wir Schlaggelenke einsetzen. Da erstere Methode nur immer für eine Geschwindigkeit und Drehzahl wirkt, ist die zweite Methode deutlich nützlicher.

Was sind aber nun die praktischen Auswirkungen des asymmetrischen Auftriebs? Dazu nochmal Bild c. Wie wir wissen - oder wissen sollten -, passiert beim Rotor mit idealen Schlaggelenken alles 90° später als man denkt - durch die Auswirkungen der Präzession. Wenn das vorlaufende Blatt den hintersten Punkt seiner Reise um die Rotorachse verläßt, bekommt es durch den Fahrtwind erhöhten Auftrieb und beginnt zu steigen - aber erst 90° später, wenn es quer zum Mast steht. Den höchsten Auftrieb hat das Blatt quer zum Mast, also wird es seine höchste Position erreichen, wenn es ganz vorne steht. Bis es dann wieder quer zum Mast steht, fällt es aufgrund des geringer werdenden Auftriebs auf dem Weg ganz nach vorne wieder in die Normalposition zurück. Inzwischen ist das Blatt ja auch zum rücklaufenden Blatt mit geringerem Auftrieb geworden, es fällt also wieter ab und erreicht ganz hinten seine tiefste Position. Asymmetrischer Auftrieb bewirkt also, daß sich die ganze Rotorebene nach h i n t e n kippt. Kennen wir das nicht schon aus Bild b? Immer noch verblüfft? Toll!

Was passiert denn, wenn wir die Schlaggelenke steif machen? Wird dann der asymmetrische Auftrieb dann endlich sein böses Werk verrichten und den Tragschrauber zur Seite des rücklaufenden Blattes umdrehen? Unter Vernachlässigung der Tatsache, daß der Phasenwinkel bei steifen Schlaggelenken etwas geringer ist als die oben erwähnten 90°, lautet die Antwort NEIN. Da sich jetzt durch die fehlenden Schlaggelenke der Rotor nicht mehr alleine nach hinten kippen kann, nimmt er gleich den ganzen Tragschrauber mit und dessen Nase zeigt plötzlich unangemessen in die Luft. Schon wieder verblüfft? Ganz prächtig!

Aber warum kippt ein Tragschrauber, der mit zu geringer Drehzahl gestartet wird, dann immer zur Seite des rücklaufenden Blattes um? Die ganzen Vorgänge, die ich eben beschrieben habe, funktionieren nur deswegen so gut, wiel das ganze System von der Flehkraft stabilisiert wird. Wenn Ihr Euren Tragschrauber mal im Stand an den Rotorblättern hochhebt, sieht das sehr viel anders aus, als wenn er sich im Flug rotierend an der Luft abstützen kann. Und das ist beim Start wohl das Problem: die Blätter schwingen ungedämpft von der Fliehkraft über, und in Zusammenhang mit einem Phasenwinkel von etwas weniger als 90° wird die Rotorebene jetzt nach hinten und zur Seite des rücklaufenden Blattes gekippt, bis dann die Fliehkraft beruhingend engreift.

Zum Konuswinkel:
Der Konuswinkel am Rotor trägt nicht wie die V-Form einer Tragläche zur Stabilität bei, im Gegenteil. Denk Dir einen Zweiblattrotor, ein Blatt steht gerade vorne, das andere hinten. Ohne Konuswinkel haben beide Blätter - von der Seite gesehen - den gleichen Anstellwinkel zum Fahrtwind, mit Konuswinkel hat das vordere Blatt einen höheren Anstellwinkel als das hintere. Jetzt wird der Rotor von vorne von einer Boe getroffen. Ohne Konuswinkel werden beide Blätter in gleichen Maß von der Boe getroffen, beide Blätter steigen glechmäßig an - was natürlich aufgrund der aerodynamischen Präzession erst 90° später geschieht - und nichts passiert. Mit Konuswinkel wird das vordere Blatt stärker angehoben als das hintere, und 90° später steht das vordere Blatt jetzt höher als das hintere, d.h. die Rotorebene ist nun zur Seite des vorlaufenden Blattes gekippt, und der Tragi rollt in diese Richtung. Blei in den Blattspitzen läßt den Rotor flacher laufen und bringt deswegen Stabilität.

Alles klar oder so?
Jochen
 

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Hallo Leute, hab mal wieder eine Frage zum Rotor, wie genau muss dieser Keil denn sein ? ich habe da wohl einen Fehler gamacht, hab die Keile 3mm auf 1mm auf eine Strecke von 20 mm geschliffen. Es sollten doch wohl auf 40
mm sein . Der Rotor dreht recht schnell hoch , hat aber wohl irgentwie keinen
rechten auftrieb ???
 

StephanB

Vereinsmitglied
Walter,
der Fehler und das beobachtete Symptom passen zusammen. Du musst wohl die Keile neu machen. (flacher). Weniger schnelles Hochdrehen, aber mehr Auftrieb.
Grüße
Stephan
 

JochenK

User †
Walter,

ich habe mal versehentlich 40 mm tiefe Keile mit einer Vorderkante von 0 mm und einer Hinterkante von 3 mm angefertigt. Auch damit hatte ich schon nicht mehr genügend Auftrieb.

Jochen
 
Wenn was schief gehen kann geht es schief

Wenn was schief gehen kann geht es schief

Hallo Jochen

habe mir Gedanken gemacht über deine Aussage zum Konuswinkel.
Trifft diese denn auch so für meinen Wippkopf zu ?
Oder nur für Köpfe wo die Blätter einzeln elastisch aufgehängt sind??

Wenn wie Du Schreibst: das vordere Blatt ( Blätter längs zu Flugrichtung) von einer Boe getroffen wird , ergibt sich ein Rollmoment über das vorlaufende Blatt.
Mit zunehmenden Konuswinkel ist diese Moment größer.
Dies ist mir klar verständlich für einen Kopf mit einzeln aufgehängten Blättern.
Beim Wippkopf kommt es doch zu einer verschiebung aus der Mitte welches eine Gegenkraft herstellt.
( warum haben moderne Manntragende Tragschrauber einen Konuswinkel wenn er kontraproduktiv wäre: MT-o3 / Magni 21).

Habe heute nächsten Startversuch gemacht und Murhpy hat wieder zugeschlagen.
der Tragi rollte wieder nach rechts weg.
Diesesmal nur leicht aber Stehtig, hätte den Startversuch beim abheben des linken Rades Abbrechen sollen.

Fazit: Leitwerk und Anlenkbrücke des Kopfes defekt, sowie ein Rotorblatt ist leicht beschädigt.
Fehleranlalyse: Hatte den Kopf 1 grad nach rechts! getrimmt anstatt nach Links!!!!
Der Drehmomentmischer( Motordrehmomentkompensation) lief richtig rum ( mehr Drehzahl des Motor-- Kopf geht nach links)
Saudumm gelaufen.

Habe diesmal ein Video vom Crash

Harald

.
 

JochenK

User †
Harald,

leider sind die Auswirkungen des Konuswinkels für alle Tragschrauber gleich. Das mit 'einer Verschiebung aus der Mitte welches eine Gegenkraft herstellt' habe ich leider nicht ganz verstanden.

Warum haben große Tragschrauber einen eingebauten Konuswinkel? Rein mechanische Gründe.
Stell Dir einen Rotor mit einem Schlagelenk an der Stelle vor, wo Du Deine Blätter befestigst. Der Auftrieb hebt das Rotorblatt außerhalb des Gelenkes an, das Gewicht des Tragschraubers zieht am Gelenk nach unten. Wenn es jetzt nicht die Fliehkraft gäbe, die versucht die Rotorblätter nach außen und somit flach zu ziehen, würde sich der Rotor einfach nach oben einklappen. Das Dumme ist, daß, um einen wirklich flachen Rotor zu bekommen, die Fliehkraft unendlich groß werden müßte, und da macht die Physik nicht mehr mit.

Wir müssen uns also daran gewöhnen, daß sich bei jedem Rotor mit Schlaggelenk und bei jedem Betriebszustand dieses Rotors ein unerwünschter, aber unvermeidbarer Kegelwinkel einstellt, der sich aus dem Gleichgewicht der Kräfte und Drehmomente von Tragschraubergewicht, Auftrieb und Fliehkraft ergibt.

Was passiert bei einem Wippkopf mit gerader Wippe, wie im Modellbau üblich? Heb' mal Deinen Tragschrauber in der Mitte der Rotorblätter an! Jetzt übernimmt das doch etwas elastische Rotorblatt die Aufgabe des Schlaggelenks, indem es sich verbiegt. Dabei muß die starre Wippe das Drehmoment vertragen, daß die Rotorblätter an ihrer Aufhängung in die Wippe einleiten. Das ist im Modellbau kein Problem, die Materialien, die wir ganz natürlich für die Wippe benutzen, halten das gut aus.

Bei den großen Tragis sieht das anders aus. Hier müßte eine gerade Wippe so stabil gebaut werden, daß sie einfach zu schwer würde. Also behilft man sich mit einem Trick. Man berechnet den Kegelwinkel, der sich bei Verwendung eines Schlaggelenkes im Reiseflug ergibt, und konstruiert den dann in die Wippe ein. Im Reiseflug braucht die Wippe jetzt nur noch die Fliehkräfte der Rotorblätter aufzunehmen. In den anderen Flugzuständen kommt dann noch das Drehmoment durch einen vom Reiseflug abweichenden Kegelwinkel dazu, daß aber viel kleiner ist, als es bei einer geraden Wippe der Fall wäre. Das ist die - hoffentlich einfache - Erklärung dafür, warum die großen Tragschrauber einen in der Wippe eingebauten Kegelwinkel haben.

Jochen
 
Endlich ein Flug mit guter Landung

Endlich ein Flug mit guter Landung

Hallo Jochen
und alle anderen Tragschrauberinfizierten



Der große Tragi von mir hat endlich mal ein Stück geflogen mit guter Landung wenn auch nur ca. 100 mtr; wenn auch nur geradeaus in die nächste Wiese;
aber Crashfrei.

Ich hatte ja immer Probleme bei den ersten Startversuchen das der Tragi extrem über das vorlaufende Blatt nach rechts wegdrehte.; und es so zu mehreren Crashes kam.

Ich habe vor diesem Startversuch den Kopf um ca: 1,5 Grad nach links getrimmt sowie einen Gas -Roll Mischer aktiviert von 0 auf max 1 Grad linear steigend linksausschlag bei voll Gas.
Ferner wurde der Rotormast um 10 cm erhöht, sowie das Höhenleitwerk um ca: 4,5 cm erhöht und mehr in den Luftstrom der Luftschraube gesetzt.


Mit diesen Änderungen ging es am vergangen Sonntag bei idealem Wetter und Wind an den Start.
Der Tragi hatte immer noch das Bedürfnis leicht nach rechts über das vorlaufende Blatt wegzudrehen; was aber durch gegensteuern korregiert werden konnte.

Jetzt wird der Trimmwinkel nach links auf ca: 2 Grad erhöht. Die ganze Trimmerei hat aber zur Folge ; das sich die Ausschlagwinkel für max Ausschlag nach rechts und links verschieben und so nicht mehr gleich groß sind. Sowie die Servostellung durch die starke Trimmung extem unschön
aus der Mitte steht.
Deswegen habe ich einen Einstellkeil mit 2Grad gefertig der zwischen Kopf und der oberer Anlenkbrücke sitzt. ( siehe Bild )
Jetzt steht der Kopf 2 Grad nach links und die Ausschläge für rechts und links sind gleich Groß sowie die Servohebel stehen parralell bei Mittelstellung.
Der Gas Rollmischer beibt so Aktiv wie er wahr. Er ist jetzt in seiner Intensietät aber über einen Zweistufenschalter während des Fluges umschaltbar.

So werde ich versuchen den ersten Rundflug zu bewältigen.


Gruß Harald

Hier der Link zum Video

http://www.myvideo.de/watch/7817406
 

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tuxian

User
Danke für dein Update, schön dass es Fortschritte gibt!

Das Video klappt bei mir nicht, könntest du das eventuell auf youtube hochladen?
 

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User
Hallo Leute,
ich verfolge den Beitrag der Tragschrauberflieger schon einige Zeit
echt toll das es noch echte Tüftler gibt unter den Modellbaukollegen, die Rotorköpfe die ihr da gebaut habt sehen ja sehr gut aus.
Ich habe auch schon viele Stunden in den Tragschrauberbau investiert und hatte heute
Dank einiger guter Tips eines Modellflugkollegen endlich mal ein Erfolgserlebniss.
Habe heute zwei super Flüge absolviert ohne das etwas zu Bruch gegangen ist,
und das heißt was...
Mein Modell:
Rotorkreis: 210cm, 6700Gramm, Antrieb: Elektro 6s, Länge: 115cm, Höhe: 70cm,

mfg, Ernst
 
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