RC - Rotorwing mit Flettner-Walzenflügel

Hallo zusammen,

der Winter naht, das Wetter wird schlechter, die Abende länger - warum nicht mal was Neues bauen ...?

Mit 'was Neuem' meine ich etwas, was es konzeptionell in dieser Form noch nicht gegeben hat - und was trotzdem fliegen soll:

Ein Flugobjekt mit g e g e n die Flugrichtung rotierendem Walzenflügel, ohne Tragflächen, Steuerruder, Leitwerk ... und all dem entbehrlichen Kram - dafür (natürlich) vektorgesteuert.

Und das sollte so aussehen:

Ein verstärkter doppelter Y - Rahmen aus CFK - Rohr (ähnlich einer großen Zwille) trägt an seinen Spitzen kugelgelagert eine 15cm dicke und 81cm lange hohle Depronwalze, mit 4 äußeren THOM - Ringen verstärkt.
Angetrieben werden sollte der Walzenflügel von den Überbleibseln eines ausgeschlachteten HP - Druckers (Zahnriemen + 2 Zahnräder) und einem kleinen 25g BL-Motor im Verhältnis 1 : 4.

Den Vortrieb und die Steuerung sollte eine bereits in meinen RC - Vector Kites eingesetzte, auswechselbare, 130g leichte Vektorsteuerung mit 650g Schub besorgen.

Was red ich ... es gibt nix gutes, es sei denn, man tut es - hier die ersten Bauergebnisse, die ich nochmal in einem kleinen Video zusammengefasst habe:

www.crazyplanes.de/rotorwing1.wmv

Worüber ich noch rätsele: Wird 'der Gerät' fliegen - und wenn überhaupt: W I E?

Was meint Ihr - Kommentare erwünscht (evtl. nehme ich auch noch Wetten entgegen )

Gruß

brushless

Schönes Projekt.

Ganz neu ist Dein Versuch leider nicht. Leider haben die Pioniere bis Anfangs des 2. Weltkrieges es irgendwie geschafft, alles
Erdenkliche schon mal auszuprobieren, so dass es schwer ist etwas "Neues" zu erfinden.
In diesem Fall: Otto Klank 1936.
Sehr auffällige Ähnlichkeit mit Deinem Projekt, Du bist also auf einem gutem Weg.
Ich hoffe Du kannst Sütterlin lesen.
Hier der Link zu der Zeitschrift.
http://www.scalesoaring.co.uk/VINTAGE/Books/Magazines/Luftwacht Jhrg. 1936_37.pdf
Ab Seite 32 des PDFs gehts los.

ratzfatz schrieb:

[...] Ich hoffe Du kannst Sütterlin lesen. [...]

Zum Vergrößern anklicken....

Sütterlin war eine reine Handschrift, Bücher und Zeitschriften wurden damit nicht gedruckt. Das hier ist eine Fraktur-Schrift!

Das ist Sütterlin:

Klasse, aber sollte da nicht noch ein stabilisierendes Leitwerk hinzugefügt werden?
Und ich interpretiere das so, daß das Modell im letzten Bild genau auf uns zu fliegt. Also eine Art Gleitschirm-Auslegung mit den Flettner-Rotoren statt Schirm.

Ich drücke fest die Daumen.

Grüße
Stephan

RC - Rotorwing mit Flettner - Walzenflügel

RC - Rotorwing mit Flettner - Walzenflügel

Moin,

Danke erstmal an RATZFATZ für die informative und vergnügliche PDF - Datei. Ein wahrer Schatz, den ich sogar noch mit seinen altdeutschen Buchstaben gut lesen kann.
Der dort beschriebene KALZ'sche Rotorflügelflieger mit 2 Walzen und Gummimotorantrieb beeindruckt durch seine Klarheit und Einfachheit, nur hat er konzeptionell wenig gemeinsam mit meinem RC -Projekt.

Das liegt daran, das in meinem 'Lastenheft' Ansprüche an das Fluggerät vermerkt sind, die bisher so noch nicht von einem RC Flettner-Walzenflügler realisiert werden konnten:

Um z. B. auf engstem Raum Kurven mit geringsten Radien fliegen zu können, auf der Stelle in der Luft zu schweben oder gar rückwärts fliegen zu können, und möglicherweise sogar einen Looping um die Walzendrehachse zu fliegen, bedarf es m. E. einer radikalen Verlagerung der den Schwerpunkt bestimmenden Massen so weit wie möglich nach unten. Je tiefer, umso besser, umso stabiler sollte das Flugverhalten sein.

Deshalb befindet sich die Vektorsteuerung dicht unterhalb der Walze (aber noch außerhalb des Strömungsfeldes), und ganz unten hängt der LiPo als 'Pendelgewicht', um den Flieger jederzeit in die Neutralfluglage zurückzu'pendeln'. Im engen Kurvenflug soll der LiPo als Pendelgewicht durch seine Fliehkraft die durch die Vektorsteuerung eingeleiteten Richtungsänderungen verstärken und so auch die gewünschten engen Kurvenradien ermöglichen.

Leitwerke, Hilfstragflächen und Steuerruder würden hierbei m. E. nur stören und die Aerodynamik behindern.
Anstelle dessen hat das Fluggerät eine 3D - Vektorsteuerung, die Vortrieb, Auftrieb und Richtungswechsel generieren kann.

Sobald das Wetter besser wird, starte ich zum Jungfernflug.

Schaun 'mer mal ...

brushless

Der Gerrätt fliegt!

Der Gerrätt fliegt!

Was Besseres als das Wetter heute Nachmittag mit Windstille und Sonnenschein hätte ich mir für die 'Kür' nicht wünschen können.

Nachdem vorher schon am windigen Wupperufer die ersten Flüge stattgefunden hatten und feststand , dass 'der Gerät' auch wirklich(pflichtenheftgemäß) fliegt, sollte jetzt bei Windstille auf unserem Clubflugplatz mal ausprobiert werden, was so alles 'drin' steckt...

Hiervon gibt's 2 Videos, das erste vom Jungfernflug:

www.crazyplanes.de/rotorwing2.wmv

und das zweite von der Kür:

www.crazyplanes.de/rotorwing3.wmv

Viel Spaß

brushless

Super-Leistung!
Gratuliere. Solchermassen angewandte Physik wie hier der Magnus-Effekt ist doch immer wieder toll.
Grüße
Stephan

Auch von mir herzlichen Glückwunsch! Respekt vor dieser Leistung.

Klaus.

Spitze!

Danke für die Komplimente!

Auf ROTORWING I folgt ROTORWING II:

In Anlehnung an die über 60 Jahre alten Forschungsergebnisse des schottischen Ingenieurs Alexander Thom und die Ausführungen von Dr. Jost Seifert über die Optimierung des Flettner-Rotationsflügels mit Hilfe einer Vielzahl von 'Thom'-Scheiben habe ich mich an den Bau eines zweiten Prototypen (unter Verwendung wesentlicher Baugruppen des ersten Prototypen) gewagt. Statt 4 Stück im Durchmesser 23cm große Endscheiben weist der ROTORWING II 10 Scheiben mit 28cm Durchmesser und eine in der Höhe variable Befestigung für unterschiedlich starke 3D - Vektorsteuerungen auf.

Hierüber - und auch zur Historie von Flettner - RC-Flugmodellen - gibt's entsprechende Ausführungen auf meiner Webseite www.crazyplanes.de/u_rotators.htm (im unteren Seitenbereich). Ein Video von der Flugerprobung folgt, sobald es das Wetter zulässt.

brushless

Bin gespannt; toitoitoi für die nächsten Versuche.
Grüße
Stephan

Hallo

Ist schon interessant, ehrlich aber von Aerodynamik zu sprechen, ich weiß nicht .
Wird die Rotordrehzahl eigendlich auch gesteuert ? bei Langsamflug = hohe Drehzahl und für flottes Fliegen eher langsame Drehzahl ? ich halte das schon für wichtig !

Gruß Aloys.

Aloys, was lässt Dich zweifeln?
Ich finde schon, daß hier aerodynamische Prozesse am Werke sind.
Grüße
Stephan

Hallo zusammen,

gestern Nachmittag passte das Wetter, und der ROTORWING II mit Thom-Rotationsflügel absolvierte seinen Jungfernflug.

Ein Bericht über die Modifikationen beim Umbau des ROTORWING II und die Erfahrungen bei den Erprobungsfluegen findet Ihr (im unteren Seitenbereich) auf meiner Webseite

www.crazyplanes.de/u_rotators.htm

Hier geht's zum Testflugvideo:

www.crazyplanes.de/rotorwing4.wmv

Viel Spaß!

brushless

Hi

Ja die Aerodynamik ! die sprach ich an, da ein runder Körper wie auch eine Kugel, den grösten Wiederstand hat .
Man sieht ja sehr schön wie der Schwerpunkt durch den nötigen Schub bis zu 45° und mehr von der senkrechten abweicht.

Wie sieht es denn mit der Fluggeschwindigkeit bei unterschiedlichen Drehzahlen aus ?????

Gruß Aloys.

FamZim schrieb:

Hi

Ja die Aerodynamik ! die sprach ich an, da ein runder Körper wie auch eine Kugel, den grösten Wiederstand hat .

Gruß Aloys.

Zum Vergrößern anklicken....

Na dann lass mal einen Clark Y -profilierten Flügel sich um seine Querachse drehen!
Wie groß wird dann der Wi (ohne e) derstand sein? Wie hoch dabei der Auftrieb?

Klaus.

Hallo FamZim,

wie unter www.crazyplanes.de/u_rotators.htm im unteren Seitenbereich bereits beschrieben:

Separate Drehzahlsteuerung von Walzenantrieb (Drehpoti am Sender) und Vektorsteuerung (Gas-Steuerknüppel) beeinträchtigten die Steuerbarkeit des Rotorwing I insbesondere beim Kurvenflug und bei der Landung (man bekommt die Hände nicht frei, um das Gerät aus der Luft zu greifen).

Die Synchronisation von beiden Antrieben über den gleichen Gas-Senderkanal brachte dagegen ein deutlich bessere Steuerbarkeit und auch ein ausgewogeneres Flugverhalten mit entsprechender Reagibilität des Rotorwing auf Drehzahl- und Richtungsänderungen.

Dies mag auch an der (zufälligerweise richtigen?) Abstimmung zwischen Walzendrehzahl und Vektorschub liegen.

Jedenfalls benötigt der Thom-Rotor durch seinen höheren Luftwiderstand mehr Antriebsenergie als der Flettner-Rotor, liefert dafür aber auch deutlich mehr Auftrieb - der allerdings auch nur durch eine Vektorsteuerung mit stärkerem Vortrieb generiert werden kann.

Bei unveränderten Hebelverhältnissen des Y-Rahmens verstärkt sich durch den gestiegenen Vortrieb (800g statt 650g vorher) auch die Überschlagsneigung (= Loopingfähigkeit ).
Durch eine Verlängerung der Akkuhalterung um ca. 10 - 15cm nach unten könnte dieÜberschlagsneigung gemildert und das Flugverhalten weiter stabilisiert werden.

brushless

Hallo Brushless

Ich hab nun auch das mit dem Thom Rotor mal durchgelesen.
Schätze es nun so ein:
Die Scheiben haben sehr viel mehr an Oberfläche und brauchen einen stärkeren Antrieb.
Der innere Zylinder kann aber dünner gewählt werden und darum wird für den Vortrieb weniger Leistung benötigt, alles kann kleiner gewählt werden durch den wesendlich glösseren Auftrieb im Vergleich zu einem gleich grossen Flettner.
Insgesammt also weniger Leistung .

Zu den Drehzahlen mal meine Überlegungen.
Die Rotoren erzeugen nur Auftrieb wenn sie drehen, höhere Drehzahl = grösserer Auftrieb in Verbindung mit Vortrieb.
Wenn man nun schneller fliegen möchte steigt das Flugzeug doch nach oben, also geht immer nur eine gleiche Geschwindigkeit für einen horizontalen Flug , das ist doof !
Ich würde mal für schnelleres Fliegen die Drehzahl mit Tiefenruder runterregeln um das wegsteigen zu vermeiden.
Dann muß schneller geflogen werden um ausreichen Auftrieb zu bekommen, oder liege ich da falsch?

? Gruß Aloys.

Hallo Aloys,

mit 'Tiefenruder', also den Propeller der Vektorsteuerung nach unten schwenken, bewirkst Du beim Rotorwing nur eine Gegenkraft zur Auftriebsrichtung des Rotors (die verläuft ungefähr senkrecht zur Anströmungsrichtung nach oben). Damit bremst Du den Flugapparat ab - und erzielst das Gegenteil dessen, was Du gewollt hast - das Gerät wird etwas langsamer.

Die 'Stellgrößen' des Thom - Rotorwing II lassen folgende Möglichkeiten zu:

* 1. * stärkere Vektorsteuerung mit mehr Schub (steigert das Flugtempo, zwar auch die Überschlagsneigung, verbessert aber die Loopingfähigkeit ) Ausgleichend wirkt die Verlängerung der LiPo-Aufnahme nach unten (liefert einen längeren Hebelarm des LiPo-Pendelgewichtes zur Auftriebsebene, verringert die Pendelneigung) und/oder die Verwendung eines schwereren Lipos (der verringert ebenfalls die Pendelneigung, erhoeht aber wiederum das Fluggewicht)
oder
* 2. * Verringerung des Thom-Scheiben Durchmessers von derzeit 28cm auf ca. 23cm ( verringert das Fluggewicht um ca. 30g, verringert den Walzen-Luftwiderstand, ermöglicht dadurch eine höhere Fluggeschwindigkeit, erlaubt wieder kleinere und ca. 35g leichtere Akkus als Pendelgewicht, erlaubt eine kleinere und etwas leichtere Vektorsteuerung für den Vortrieb, erzielt mit 10 verkleinerten Thom-Ringen mehr Auftrieb als der vergleichbare Flettner-Rotorwing I - bei etwas mehr Widerstand.
Wie schwer es die 650g Vektorsteuerung des Flettner-Rotorwing I (4 22cm Endscheiben) mit dem Vortrieb des Thom-Rotorwing II (10 28cm Ringe) hat, zeigt dieser kleine Videoausschnitt:

www.crazyplanes.de/rotorwing4a.wmv

Ich werde beide Varianten -zuerst 1, dann 2- testen. Mal schauen, was dabei herauskommt.



brushless

Hi,
im Moment läuft doch die ganze Walze mit einer Drehzahl ? Vorschlag für weitere Modelle zwei Walzen mit seperat regelbarer Drehzahl alla Querruder .Weiter wäre Interessant den Antriebsluftstrahl des Propellers direkt auf die Walze blasen zu lassen .
Was ich auch noch Interessant fände wäre eine art Luftschiff bei dem zig kurze Thomwalzen hintereinander angeordenet sind ,das dürfte Aerodynamisch weniger Stirnfläche haben ,durch unterschiedliche Drehzahlen der vordern zu den hinteren Walzen dann quasi als Höhenruder oder Schwerpunktausgleichssteuerung .
Da hast Du was sher schönes ausgegraben und quasi als Luftschaukel zum Fliegen gebracht. Einen sehr langsamdrehenden Lastenhubschrauber mit gegenläufigen Walzen sehe ich gespannt entgegen .Sehr Spannendes Thema hier.Gar einen Flettnerrotor Flettnerhubschrauber ,ja ja ich weis da geht die Phantasie mal wider durch ,,,, hät aber was , oder ?