Wie schnell fliegen Eure Flieger

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

Servo Calculator

Servo Calculator

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 ?

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:

berndhac schrieb:

Hallo,
aber: was dreht denn nun den Flieger?? Die Servos können doch nur die Ruder bewegen.

Zum Vergrößern anklicken....

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

Guten Morgen Leute,

Heute ist Flugwetter

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.

Servolenkung:-)

Servolenkung:-)

> 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

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

Werte für den *Kuflu Trainer"

Werte für den *Kuflu Trainer"

@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

2 sachen verwechseln

2 sachen verwechseln

@ 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

@ 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.)

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

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:

1. Kunde ist Koenig, ich will also mit vorhandenem Fluggeraet und meinem Flugstil fliegen (siehe zB mein Kuflu Trainer und meine Rolle).
2. 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).
3. 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.
4. 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

Welche Servos braucht der Flieger ?

Welche Servos braucht der Flieger ?

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
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.

Flight Data Recorder

Flight Data Recorder

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?

Beispiel

Beispiel

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.....

not4joke schrieb:

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?

Zum Vergrößern anklicken....

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