Anstellwinkelsensor

jww

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Hallo,

zum Zwecke der künstlichen Längsstabilität habe ich gerade (ernüchternde) Erfahrungen mit dem dazu nötigen Anstellwinkelsensor gemacht. Ich habe jetzt drei verschiedene Varianten ausprobiert, die von den Abmessungen her dem entsprechen, was Helmut Schenk in "Versuche mit künstlicher Längsstabilität" (FMT-Kolleg, Heft 6, 1989) vorgestellt hat: symmetrische Windfahne, ca. 60mm Spannweite, 15mm tief, Endleiste ca. 65mm hinter dem Drehpunkt.

Nun haben Auswertungen von (leider sehr kurzen) Gleitflügen gezeigt, dass die Windfahne dem wirklichen Anstellwinkel überlagerte Schwingungen misst, die da vermutlich gar nicht sind: Frequenz 5Hz bis 9Hz, Spitze-Spitze bis zu 4°. Gleichzeitig mit der dritten Sorte Windfahne habe ich einen Drehratensensor (Gyro) eingebaut und auch dessen Signal aufgezeichnet: es zeigt nix von dieser Frequenz.

Die Windfahnen unterscheiden sich folgendermaßen:
1. Variante: nur eine Lage Kohlefaser, außer dem Magnet und wenig Blei zwischen Magnet und Drehachse ist kein Ausgleichsgewicht nötig. Schwingt, aber genaues kann ich nicht mehr sagen, weil die Versuche schon länger her sind und ich die Datenaufzeichnung selbst nicht mehr habe.
2. Variante: die Windfahne ist dicker (stabiler und schwerer), daher habe ich Blei zum Ausgleich deutlich vor dem Magnet angebracht. Damit hat diese Variante ein deutlich größeres Trägheitsmoment.
3. Variante: die Windfahne hat ein Keilförmiges Profil (vorne spitz, hinten dick). Leider noch etwas schwerer (und träger) als die zweite Variante, ich habe das Blei weiter vorne angebracht.

Zwischen den zwei letzten Varianten gibt es keinen deutlich sichtbaren Unterschied im Messergebnis, der Keil scheint nix zu bringen. Weil auch die erste Variante geschwungen hat, gehe ich davon aus, dass auch eine deutliche Reduktion des Trägheitsmoments nicht hilft.

Eine davon wirklich abweichende Variante ist eine weniger gestreckte Windfahne mit deutlicher Nasenpfeilung, wie sie Helmut Lelke benutzt hat (http://www.charlesriverrc.org/articles/asfwpp/helmutlelke_asfwpp.htm).

Ich bin mit der zweiten Variante schon geregelt geflogen, aber letztlich ist das gemessene Signal dazu nicht sauber genug. Für eine nachträgliche Filterung ist die Frequenz einfach zu klein und den Einbau einer mechanischen Dämpfung stelle ich mir nicht einfach vor...

Zum Einbauort: die erste Variante saß in der Endleiste der Seitenflosse eines Brett-NFs, ziemlich weit oben. Die zwei letzten Varianten auf einem Zagi-ähnlichen NF, befestigt auf einem Mast ca. 11cm über dem Flügel, kurz hinter dem Schwerpunkt.

Hat jemand damit Erfahrung und kann etwas zu möglichen Ursachen oder Maßnahmen zur Abhilfe sagen? Oder kennt jemand ein Design, das sicher funktioniert?

Gruß,
Jens
 

FamZim

User
Hallo Jens

Das erinnert mich an Flugversuche zur Schwerpunktermittlung an Enten und Tandemfliegern, die ich mal gemacht habe.
Aus Büchern hatte ich auch erfahren das bei bestimmten Schwerpunktlagen die Modell zu einem " Wellenflug " neigen.
Das heist sie ändern die horizontale Rumpflage nicht, sonder scheinen mal mehr mal weniger Auftrieb zu haben.
In Horizontaler Lage, ohne die Nase rauf oder runter zu nehmen, steigen und fallen sie wie ein Stein den man übers Wasser wirft, als wenn sie abprallen und wieder absinken.
Das würde dein Kreisel nicht anzeigen, da keine Lageänderung stattfindet.
Die Windfahne allerdings wird reagieren da die tatsächliche Flugbahn eine Welle macht (Wellenflug).
Von der Seite war dieses einwandfrei zu beobachten, etwa 5 cm bis 10 cm auf und ab (mit Augenmaß geschätzt) .
Frequenz eher unter 5 Hz .
Ich würde darum den Flug mal genau von der Seite (in Bodennähe) beobachten. (Schwerpunkt und EWD ändern).
Mehr fällt mir jetzt nicht ein ;) .

Gruß Aloys.
 
Servus Jens,

was mir dazu einfiele, wäre, die Lagerung des Sensors zu prüfen. Ist die auch nur etwas schwergängig, wird die Fahne ruckeln und die Messung unbrauchbar.

Grüße
Andi
 
Hi,
das ist doch mal was.Zur Dämpfung.ich habe Feinmechanik Fluginstrumente mal gelernt.Aus der Zeit habe ich noch Dämpfer für diverse Kreisel und Wendezeigern.Das sind Teflonbeschichtete Labirintdichtungskolben die in einem Trockenen ,Gehohnten Stahlzylinder laufen und Luftverdrängen.Mit einer Düsennadelschraube wird die Ausgleichsbohrung im Durchlass eingestellt und damit die stärke der Dämpfungsrate.Wenn du so einen Dämpfer brauchst ,kannst du einen haben.
Ansonsten geht auch sehr gut wenn man die Welle der Windfahne etwas länger macht und eine leicht gleitende Hülse darüberschieben.Zum Dämpfen etwas Silikonfett zwischen Hülse und Welle geben .Je nach dem wie weit man nun die Hülse über die Welle schiebt verändert sich die Dämpfungsrate.Es gibt auch noch alle möglichen Viskositäten beim Silikonfett .
Dann noch die letzte einfache Möglichkeit.Eine Wirbelstromdämpfung.Auf der Welle ist ein Magnet befestigt der die Lage der Hallsonde angibt .Den Magnet kann man in eine Aluhülse mit Eisenummantelung oder einer Kupferhülse auch mit Eisen aussenherum eintauchen lassen.Es reicht auch nur ein Segment einer Hülse mit Öffnung für die Hallsonde.Je nach Geschwindigkeit der Drehbewegung gibt es Wirbelströme die der Bewegung entgegen wirken und so Dämpfen.Uber die Eintauchtiefe läst sich wider die Dämpfungsrate einstellen.
Vielleicht reicht auch ganz einfach etwas Silikonfett in den vorhandenen Lagern um eine ausreichende Dämpfung zu erzielen.
Ich könnte auch den Helmut Schenk anrufen und Ihn Fragen wie er die Dämpfung damals bewerkstelligt hat,vielleicht liest er ja auch hier mit und meldet sich hier.
 
Servus,

offenbar steh ich da auf der Leitung, aber wozu eine Dämpfung? Der Anstellwinkelsensor dient doch - wie der Name sagt:) - nur zum Messen des Winkels der anströmenden Luft. Dazu sollte er m.M.n. möglichst reibungsfrei gelagert werden und ebenso möglichst reibungsfrei ein Messwert abgegriffen werden können. Warum sollte seine Bewegung irgendwie gedämpft werden? Wenn dieser Sensor eine halbwegs sinnvolle Form hat, was bei den von dir beschriebenen der Fall ist, so ist ein eventuelles Pendeln eher einer verwirbelten Strömung zuzuschreiben. Vielleicht wäre es besser, ihn ganz vorne am Rumpf anzubringen, wenn notwendig an einer verlängerten Rumpfspitze.

Grüße
Andi
 
offenbar steh ich da auf der Leitung, aber wozu eine Dämpfung? Der Anstellwinkelsensor dient doch - wie der Name sagt:) - nur zum Messen des Winkels der anströmenden Luft.
Guckstu Eingangspost. So eine Messfahne (da nicht masselos) ist ein schwingungsfähiges System, und offenbar treten da Schwingungen auf, die höchstwahrscheinlich mit der Strömung nichts zu tun haben.
 

haschenk

User †
Hallo Jens,

bist du sicher, daß die Schwingungen vom Windfahnen-Sensor verursacht werden ?

Bei meinen damaligen Versuchen konnte ich keinerlei Schwingungen der Windfahne beobachten. Später habe ich zum "elektronischen Wollfaden" nochmal so einen Sensor gebaut, den ich mit Hilfe eines "labormäßigen" Luftstrahls (ca.10 cm Dm) eingehender untersucht habe; auch im dynamischen Verhalten. Nach einer Auslenkung um ca. 15° und Freigabe hat die Windfahne beim Rückstellen einen kleinen Überschwinger nach der andern Seite gemacht und hat sich dann wieder in die Nullage eingestellt, ohne Schwingen. Vieleicht ein ganz minimales Vibrieren- da habe ich nicht weiter drauf geachtet, weil das nicht relevant gewesen wäre (alles Nachgeschaltete hat ja Tiefpass-Verhalten).

Übrigens habe ich vor knapp 2 Jahren einen weiteren Windfahnen-Sensor (auch für Gierwinkel-Regelung) gebaut, mit etwas moderneren Bauteilen und kompatibel mit einem üblichen µC-Analogeingang, s. angehängtes Bild. Das Teil ist im Moment ausgeliehen und noch nicht in der Praxis erprobt; bei dem Anwender geht´s leider nur stockend voran.

Mein Verdacht ist eher, daß du ein flugmechanisches Problem hast. Ein Brett-Nurflügel ist so ziemlich die ungeeignetste "Plattform" für den Einstieg in die künstliche Längsstabilisierung (wenn´s da überhaupt einfach geht). Ursache dafür ist das sehr kleine Trägheitsmoment um die Querachse, in Verbindung mit einer sehr geringen Nickdämpfung. Die Einflußnahme auf das Längsmoment ist bei einem "Brett" mit Klappen auch nicht ganz trivial. Für das Entstehen von "schnellen alpha-Schwingungen" sind das ideale Voraussetzungen...

Ich würde dir raten:
Nimm einen eingeflogenen "Schwanzflieger" und mache dort den Sensor an einer Stelle mit ungestörter Strömung drauf. Das Signal des Sensors zeichnest du per Logger oder Telemetrie auf (Achtung- wahrscheinlich eignet sich nicht jede käufliche Telemetrie wegen der nötigen hohen zeitlichen Auflösung dafür). Danach reden wir weiter...

Es wäre auch hilfreich, wenn du hier eine kleine Dokumentation (Bilder etc.) deiner bisherigen Arbeit reinstellen könntest. Vielleicht kann man daraus einen Fehler erkennen; was du bislang erwähnt hast, reicht nicht aus, um eine Vorstellung zu gewinnen.

Gruß,
Helmut

SR-Sensor_ges.jpg
 

jww

User
Hallo,

vielen Dank für eure Gedanken!

@FamZim:
Dass die von mir gemessene Anstellwinkeländerung "echt" sein soll,
kann ich mir nicht vorstellen. Selbst für die "schnelle"
Anstellwinkelschwingung ist sie zu schnell; sowohl Helmut Schenk als
auch Nickel/Wohlfahrt geben für dafür eine Frequenz von 1-2Hz an und
dass sie gut bedämpft ist. Und alle Quellen haben
Nurflügelhintergrund...

@Naitsabes:
leichtgängig ist sie, aber leider nicht so spielfrei, wie ich das
gerne hätte.

@Christian:
Besonders gefällt mir die Wirbelstrombremse. Zunächst finde ich es
fraglich, ob die Wirkung wohl stark genug ist, aber das muss man halt
ausprobieren. Das schöne daran ist, dass es wartungsfrei ist,
einleuchtend drehgeschwindigkeitsabhängig dämpft und
keinerlei Bauraum in einer Richtung benötigt, welche die Aerodynamik
stark verschlechtert. Leider komme ich mit dem derzeitigen Sensordesign von
keiner Seite sehr nah an den Sensor, aber zur Not muss ich das
ansonsten so praktische und kleine Design zugunsten der Dämpfung
aufgeben bzw. ändern. Vielleicht hat Helmut Schenk seinen Sensor wegen
der Wirbelstrombremse in ein Alu-Gehäuse gebaut? Sein Artikel deutet
nicht darauf hin, er weist Flatterprobleme eher einem anderen
Windfahnendesign zu.

Die Dämpfung per Fett auf der Welle wäre vom Aufwand und Bauraum her
vielleicht auch tragbar, aber da stellt sich mir die Frage, wie
reproduzierbar und wartungsarm das ist. Vielleicht gehe ich nur alle
paar Monate mal kurz Flugversuche machen; wenn es dann viel
wärmer/kälter ist oder sich das Fett sonstwie verändert/entfernt hat,
verändert sich auch das Sensorverhalten? Ich müsste wohl jedesmal neu
zusammenbauen und hoffen, dass die gleiche Menge an der gleichen
Stelle vorhanden ist.

Jetzt baue ich mal die andere Windfahnengeometrie und verändere sonst
nix, damit ich deren Einfluss sehe. Danach wäre die Wirbelstrombremse
dran...

@Helmut: das obige habe ich alles heute morgen im Zug geschrieben,
da kannte ich Deine Antwort noch nicht.

Nein, sicher bin ich nicht, deswegen habe ich auch den Einbauort
beschrieben. Aber ich mache mal ein Foto.

Du schreibst aber in "Versuche mit künstlicher Längsstabilität" von
erheblichen Flatterproblemen mit einer vormals gebauten asymmetrischen
Windfahne.

Kann denn eine derartige Nickschwingung beim NF wirklich auftreten?
Siehe oben...

Übrigens: ich bin der Jens, der im Sommer 1999 mal wegen dieses Themas
bei Dir war (der Kontakt kam über Herrn Keller zustande). Mir kam
nach den ersten Versuchen vieles dazwischen, inkl.
praktisch-gar-keinen-Modellflug betreiben und dann Wiedereinstieg über
eine komplette Quadrokopter-Eigenentwicklung.

Im nächsten Post gibt es Bilder und weitere Beschreibungen.

Gruß,
Jens
 

jww

User
So, nun gibt es mehr Infos.

Das Bild zeigt den derzeitigen Flugkrempel (nein, ich traue mich nicht, das Ding Modellflugzeug oder sowas zu nennen) mit dem Sensor -- hier ist die keilförmige Windfahne montiert.

Der Sensor wird mit ca. 7,8kHz abgetastet und PT1-gefiltert. Alle ca. 19ms wird der Filterinhalt sowie der Minimal- und Maximalwert des ungefilterten Werts der letzten Periode aufgezeichnet. Daher weiß ich, dass das Signal recht sauber ist und sicher nicht unterabgetastet ;-) Mit der gezeigten Windfahne habe ich auch gleichzeitig das Signal eines Drehratensensors aufgezeichnet.

Ein anderes Flugzeug habe ich derzeit nicht zur Verfügung (bzw. kann es hier nicht fliegen), außerdem ist auch die Zeit dieses Jahr knapper als sonst (ich hoffe danach wird's wieder besser). Ein vorstellbarer Versuch ist jedoch, den Sensor am Fahrrad zu montieren.

Gruß,
Jens
 

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FamZim

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Hallo Jens

Mir geht es nur um die richtige Meßmethode zu finden, um Lageänderungen zu messen.
Ein Kreisel, der mit dem Modell verschraubt ist, wird Drehungen um die Querachse anzeigen, oder in Daten umwandeln.
Eine Windfahne wird " zusätzlich" auch Anströmungen auf diese Fahne messen.
Die ist zwar vom Gewicht ausgeglichen, wird aber, auf und abwärts Bewegungen, nicht durch die Masse anzeigen, wohl aber Bewegungen um die Querachse wie der Kreisel auch.
Die auf oder abströmende Luft, wenn zb das Modell gehoben oder gesenkt wird, wird zusätzlich die Windfahne reagieren lassen, was ich mit hüpfen oder den auf dem Wasser abprallenden Stein gemeint habe.
Ich habe dazu auch nur kurze Gleitflüge gemacht und den "Wellenflug" sehen können.
Je nach Schwerpunkt und EWD war das dann weg ;), mir ging es da nur um einen günstigen Schwerpunkt, für einen "normalen" Gleitflug.
Die anderen Erkentnisse waren zufällig dabei, aber ganz verblüffent. Ich hatte mal etwas über diesen Effekt gelesen.
Statt eine Windfahne, kann auch ein Gewicht ausserhalb des Drehpunktes angebracht, und durch eine Feder im Gleichgewicht gehalten werden.
Hebt man nun das Modell wird das Gewicht hinterherhinken und eine Lageänderung (um die Querachse) anzeigen, die nicht da ist, sonder nur eine Höhenkorektur.
Somit ist eine Windfahne kein geeignetes Messgerät um die Querachse zu stabilisieren.
Eine Windfahne würde auch bei einem Loping immer die gleiche Lage ausgeben ;) , auser bei seinem Anfang bis das Modell dreht, und am Ende wenn die Drehung in Horizontalflug endet, durch die Maße des Systems.
So sehe ich es jedenfalls.

Gruß Aloys.
 
Hallo Alois,

der Zweck der Windfahne ist es nicht eine Lageänderung zu messen, sondern die Anströmung der Luft.
Dabei sollte die Windfahne durch ihren Masseausgleich beim Heben und Senken des Modells keinerlei Auslenkung verursachen.
Anders als bei einem Kreisel der die absolute Lageänderung um die jeweilige Achse erkennt, wird eine Windfahne nur die relative Änderung des Anstellwinkels messen.
 
mein Senf dazu

mein Senf dazu

Hallo Leute

ich will hier mal kurz meine Gedanken zum Thema schreiben. Mit der masseausgeglichenen Windfahne würde eine Auf-/Abbewegung im Vakuum tatsächlich keine Auslenkung zur Folge haben. Wird das Flugzeug aber in Luft auf-/abbewegt, wird auch ein vertikaler Strömungsanteil entstehen, der zur Auslenkung führt. Der Flugwinkel (Anstellwinkel) ändert sich dabei von außen gesehen nicht. Der Anströmwinkel ändert sich aber doch in kleinem Maß.
Mit der Windfahne ist somit "nur" ein Anströmwinkelsensor möglich. Meist sollten die Abweichungen aber nicht allzu groß sein, außer im freien Fall nach unten ;)

Ciao Thomas
 
Hallo Jens,

vielleicht lieg ich ja daneben, aber ich hätte als Ursache für die Schwingungen doch den Pylon, an dem der Sensor befestigt ist, in Verdacht. Ein einfacher Test, ob dem so ist, wäre, die Windfahne asymmetrisch zu machen, wie auf den Bildern von haschenk, und seitlich ein paar Zentimeter Abstand zum Pylon zu lassen. Die Idee mit dem Fahrrad oder Auto als Windkanal find ich gut, eventuell würde auch eine kleine Kamera helfen, die, am Flügel montiert, das Geschehen aufnimmt.
Eine Dämpfung wäre wohl auch dadurch problematisch, als diese ja nicht zwischen strömungsbedingten und anderen, unerwünschten, Ausschlägen unterscheiden kann.


Grüße
Andi
 

Wattsi

User
Die gewünschte Wirkung ist eine Regelung der Fluglage mit Hilfe der Windfahne. Ohne weitere Regelfunktionen wie Integral-, Differentialregelung ist diese Regelung eine Proportionalregelung. Bei zu großem Verstärkungsfaktor beginnt diese Regelung typischerweise zu schwingen. Abhilfe: Verstärkung(Wirkung) durch Verkleinern der Windfahne ändern. Damit tritt dann leider eine Regelabweichung ein, sodass das ursprüngliche Ziel der Lagestabilisierung nicht völlig erreicht werden kann.
Ich kann dem Beitrag nicht entnehmen, ob die Regelung rein mechanisch oder über Servo erfolgt. Vielleicht wäre es sinnvoll erst einmal die Regelstrecke zu beschreiben/skizzieren. Wg. Regelstrecke mal im wiki nachschauen
Wolfgang
 

jww

User
Somit ist eine Windfahne kein geeignetes Messgerät um die Querachse zu stabilisieren.
Eine Windfahne würde auch bei einem Loping immer die gleiche Lage ausgeben ;) , auser bei seinem Anfang bis das Modell dreht, und am Ende wenn die Drehung in Horizontalflug endet, durch die Maße des Systems.
So sehe ich es jedenfalls.

Gruß Aloys.

Nun, einige haben das Gegenteil bereits bewiesen. In diesem Post http://rc-network.de/forum/showthre...klung-weiter?p=2673737&viewfull=1#post2673737 habe ich ein paar Links notiert.

Gruß,
Jens
 

jww

User
@Wattsi:

Die besagte überlagerte Schwingung messe ich, während der Regler NICHT aktiv ist. In diesem Thread geht es mir nur um die Funktion des Sensors, der Regelkreis ist irrelevant.
Aber trotzdem zu Deiner Frage: die Regelung ist in einem Mikrocontroller implementiert, sämtliche Parameter werden also per Software eingestellt. Nebenbei würde auch eine Verkleinerung der Windfahne nicht die P-Verstärkung ändern -- solange sie funktioniert ist der gemessene Anstellwinkel (und damit auch die berechnete Regelabweichung) unabhängig von der Windfahnengröße.

Gestern habe ich den Fahrradanbau fast beendet, es fehlt nur noch der Schalter für die Aufzeichnung und eine kleine Softwareanpassung. Hoffentlich kann ich nächste Woche eine Meßfahrt machen...

Gruß,
Jens
 

Wattsi

User
Alles klar, also misst du nur die Schwingung des Sensors, jetzt verstehe ich auch die Beiträge zu "Dämpfung".
Dazu fällt mir ein, dass es auch ein Pendeln des Flugzeugs um die Hochachse gibt, hervorgerufen durch Überstabilität. Als mögliche Ursachen gelten zu viel V-Form, zu grosse SR-Fläche, und jetzt kommt es: Zu kleine Dämpfungsfläche vor dem Drehpunkt.
Als Abhilfe wird da die Seitenfläche e. Kastenrumpfes erwähnt. Bei Wetterfahnen sieht man ja auch so was Ähnliches, oft als Verzierung getarnt. Vielleicht vor dem Drehpunkt noch e. kleine Dämpfungsfläche anbringen?
Bei Höhenrudern wird manchmal ein asymmetrisches Profil zur Vermeidung des Totbandes empfohlen, ev. mal dahingehend experimentieren?
Viel Erfolg! Ein sehr interessantes Projekt.
Wolfgang
 

jww

User
Der Versuch mit dem Fahrrad hat nicht geklappt.

Der Sensor wurde deutlich vor mir und dem Rad angebracht, was auf 'nem Kurzlieger recht einfach zu bewerkstelligen ist. Alurohr mit 12mm Durchmesser, ca. 50cm freie Länge: schwingt heftig. In meiner Sichtlinie ist neben dem Sensor auch noch ein Teil vom Rad gewesen, da konnte ich deutlich sehen, dass das Rad im Vergleich zu Ausleger und Sensor recht ruhig ist.
Somit ist an ordentliche Ergebnisse nicht zu denken.
Das Rad ist vollgefedert, der Asphalt war recht glatt, kein Wind.

Relativ wenig Aufwand wäre es noch, das Rohr zu kürzen und ein passendes 10mm Rohr (liegt hier auch rum) einzukleben. Außerdem etwas Luft von den Reifen lassen -- diesen Versuch muss ich nicht mit 5 Bar fahren.

Ich werde es wohl nochmal probieren.

Gruß,
Jens
 

FamZim

User
Moin zusammen

Die Eingangsfrage war doch nach einem AN-stellwinkelsensor oder.
Genau das ist allein die Windfahne.
Bei langsamem Flug ist der "AN" stellwinkel deutlich grösser als bei Schnellflug, muß er ja auch.
Die Lage des Flugzeugs ist gleichbleibend Horizontal !
Das gilt natürlich nur ohne EWD Änderung durch Höhenruder. Dadurch wird die Lage um die Querachse geändert.
Das Modell sinkt einfach mit geringerer Fluggeschwindigkeit.
Die Fläche wird schräger von unten angeströmt, und die Windfahne zeigt dieses an .
Die 3 Kreisel zeigen dagegen keine Änderung!

Nimmt man ein solches Modell mit Windfahne mit auf die Achterbahn, und hällt es in Horizontaler Lage, wird genau die Steigung und das Gefälle des Schienenstranges angezeigt, da die Windfahne dem Weg durch die Luft folgt.
Der 3 fachkreisel würde nichts dergleichen anzeigen.
Allein ein Beschleunigungssensor würde noch ein + und - auswerfen.

Der von mir angesprochene Wellenflug, hat keine änderung der Fluglage zur Folge, sondern nur ein Positionswechsel in der Flughöhe !!!!!!!
Dabei steigt und fällt das Modell in ständiger Folge, nur durch wechselnde Auftriebswerte, die aber ein Beschleunigungssensor registriert.
Das wird durch ungünstige Druckverhältnisse zwischen Ober- und Unterseite verursacht, die das ganze Modell in ein Schwingen auf und ab versetzt, welches nur einzelne cm ausmacht, und bei 10 m Weg in der Sek normal nicht auffällt.
( Auch das Einleiten für Ruderflattern wird da zu suchen sein).
Das läst sich wie schon geschrieben durch EWD UND Schwerpunktänderung beeinflußen, (das hatte ich ja gemacht) .
Dieses Schwingen beeinflußt nicht die Fluglage, aber die Anströmung aller Flugzeugteile , einschließlich der Windfahne, die als einziges Element, da sie am Modell verankert ist, diese Anströmwechsel bemerkt.

Um das zu bestätigen kann ein Beschleunigungssensor genommen werden, der die Auf- und Abwärtsbewegung mist.
Vergesst doch mal die ganze Elektronik, und versucht zu verstehen was da passiert ! ich weiß nicht wie ich das noch verständlicher erklären soll ;)

Gruß Aloys.
 

jww

User
Hallo Aloys,

mir ist Deine Intention bzgl. des letzten Posts nicht ganz klar; ich
fühle mich aber angesprochen und reagiere auf verschiedenes:

Zunächst war es unhöflich von mir, noch nicht auf Deine Wellentheorie
eingegangen zu sein -- sorry. Ich hab wirklich wenig Zeit und halte
die Beschäftigung damit für nicht zielführend. Meine Fragen sind doch:
misst die Windfahne etwas, das in Wirklichkeit nicht da ist? Falls sie
es tut, kann ich es ihr abgewöhnen?

Die erste Frage ist berechtigt, denn die Windfahne ist grundsätzlich
ein schwingungsfähigs System (wegen Rückstellkraft proportional zur
Auslenkung und vorhandenem Massenträgheitsmoment -- irgendwelche
weiteren aerodynamischen Effekte können das beeinflussen, ändern aber
nichts an der Tatsache, dass eine Windfahne schwingen kann).
Darüberhinaus sind mir Aussagen von zwei Personen bekannt, die schon
Windfahnen mit diesem Problem hatten.

Zur Klärung dieser Fragen hilft es nicht, Theorien über mögliche
Flugzeugbewegungen zu diskutieren, denn die Tatsache, dass es eine
bestimmte Bewegung gibt, bedeutet ja noch nicht, dass sie erstens in meinem
Fall vorhanden war und zweitens ursächlich für das gemessene Signal war.

Daher sollte ich versuchen, meine Windfahne in einer Umgebung zu
testen, die einer konstanten Anströmung entspricht. Wenn sie das
Verhalten dann immernoch zeigt, kommt es mit großer Sicherheit von
meiner Sensorkonstruktion selbst. Wenn sie es dann nicht zeigt, kommt
es wohl nicht von ihr; der wirkliche Grund ist dann aber weiterhin
unbekannt oder zumindest nicht erklärt und verstanden.

Der erste Versuch auf dem Fahrrad war erfolglos, weil der komplette
Aufbau geschwungen hat, für den zweiten Versuch habe ich nur wenig
Hoffnung. Auf ein Flugzeug, das mit großer Sicherheit frei von
Anstellwinkelschwingungen ist, habe ich keinen Zugriff, ebensowenig
auf einen Referenzsensor oder einen Windkanal.

Nun halt doch zu Deinen zwei Posts der Wellentheorie: ich habe nichts
dagegen eingewendet. Die Aussage, dass ein Drehratensensor bei einer
rein translatorischen Bewegung des Modells keine Rotation misst,
während die Windfahne aufgrund wechselnder Anströmung verschiedene
Anstellwinkel anzeigt, ist weder überraschend, noch neu oder strittig.

Deine Erklärung dieses Effekts ist jedoch nicht vollständig
verständlich bzw. erklärt. Während der Aufwärtsbewegung ist der
Anstellwinkel verringert, was den Auftrieb verringert. Damit es jedoch
zu einer Aufwärtsbewegung kommen kann, muss der Auftrieb vergrößert
sein. Das kann somit nur von einem größeren Staudruck und/oder einem
vergrößerten Auftriebsbeiwert kommen. Zusätzlich muss sich der
Momentenbeiwert ändern, damit es keine Drehung um die Querachse gibt
(weil der Schwerpunkt nicht im Neutralpunkt liegt). Wodurch aber sind
die mindestens zwei nötigen Änderung erklärt?

Aber letztlich ist das alles irrelevant für meine Problemstellung.
Selbst wenn irgendjemand diese Bewegung nicht erklären kann, kann es sie
geben. Selbst wenn es sie gibt, ist damit nicht bewiesen, dass sie in
meinem Fall aufgetreten ist.

Vergesst doch mal die ganze Elektronik, und versucht zu verstehen was da passiert ! ich weiß nicht wie ich das noch verständlicher erklären soll ;)
Gruß Aloys.

Ich weiß nicht wirklich, was Du damit sagen willst. Es wäre jedoch
unbegründet zu behaupten, dass dieser Effekt mit Sicherheit bei meinen
Flügen aufgetreten ist. Vergiss also mal Deine Theorie -- zumindest für
die Problemstellung dieses Threads ;-)

Gruß,
Jens
 
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