17 x 8 statt 16 x10?

[Staubli]

Hallo Kollegen. Ich mache einen Pilatus Porter (2200 mm) flugbereit. Gemäss e-Calc habe ich mit einem 16x8-Propeller (3-Blatt) zuwenig Schub. Logisch wäre der Schritt auf 17x8, aber e-Calc sagt mir, dass damit die Pitch-Geschwindigkeit zu gering wäre. Bei 16x10 gäbe es keine Probleme (auch genug Zugkraft), aber ich will ja nicht, dass der Porter schneller unterwegs ist. Meine Frage: Welche konkreten Auswirkungen spüre ich im Flug mit einem 17x8-Propeller mit zu geringer Pitch-Geschwindigkeit? Danke für Eure Auskunft, René

 

[GC]

Wenn Pitch zu gering ist, wird Dein Flieger zu einer "Lame Duck" und Du eierst ständig am Strömungsabriss herum, sofern der Flieger überhaupt abhebt. Mit einer 16x10 wird die Porter schon nicht zu einem Speed Flieger. Nimm diese. Außerdem muß man nicht durchgängig Vollgas fliegen.

 

[Christian Lang]

Wer hat denn festgelegt wie schnell deine Porter fliegt?
Welche Strahlgeschwindigkeit kommt denn raus?

 

[lastdownxxl]

Hallo Staubli,

die Berechnung in eCalc ist eine Abschätzung und mehr nicht. Die berechneten Werte wie der Standschub geben ein Größenordnung an,
sie weichen je nach Propellertyp gewaltig von der Realität ab. Exakte Werte könne nut die Windkanlmessungen
ermittelt werden. Dann kann mit dem gemessenen Schubbeiwert Cp der tatsächliche Schub auch Näherungsweise relativ genau
berechnet werden.

Die Pitch Speed hängt vom Modelltyp, Flächenbelastung, und dem gewünschten Flugverhalten ab. Zu eCalc siehe auch z. B. <<hier>>.

Zur Berechnung/Abschätzung der notwendigen Pitch-Geschwindigkeit:

Motorflugzeuge im Steigflug fliegt man mit einem CA ~ 0.6, dann steigt man sehr Effizient. Ist jedoch eher im manntragenden Motorflug der Fall,
im Modellflug eher nicht, der Spritverbrauch (oder Stromstärke im Eflug) spielen ja kaum eine Rolle .

Gruss
Micha

 

[frankenandi]

Hallo

Was hast du denn eigentlich für einen Motor und mit wie viel KV mit wie viel s Lipo ? Das wäre mal das Wichtigste um was abschätzen zu können!

Erfahrungsgemäß ist es so, das gerade solche Modelle wie die Pilatus mit Pitchspeeds unter 100Km/h extrem schlapp am Knüppel hängen. Und gerade eine Turboprop Pilatus will auch etwas Fahrt haben, man muß ja nicht dauernd Vollgas fliegen. Ich persönlich würde die auf mind. 120-130km/h abstimmen (so schnell wird der Flieger ja auch in der Praxis nicht). Außerdem hat eine Luftschraube mit höherer Steigung auch einen besseren Wirkungsgrad. Mehr Steigung erhöht aber auch den Schub, es kann also evtl ein kleinere Schraube mit mehr Steigung auch mehr Schub bringen wie eine Größere mit weniger Steigung....dazu noch mehr Speed und besseren Wirkungsgrad. Du bist ja damit noch gar nicht geflogen , von daher würde ich mit der Aussage " das die nicht schneller Unterwegs ist" erst mal die ersten Flüge abwarten. Ist ein viel schöneres Gefühl am Knüppel Speedreserven zu haben...da fliegt man dann auch deutlich öfters nur Halbgas und hat dabei nicht das Gefühl durchzusacken !

Gruß Andi

 

[Staubli]

Danke für Eure Antworten. Ich gebe Euch gerne die Daten des Fliegers:
6750 Gramm Abfluggewicht
6500 g Standschub, also 0.96 Schub:Gewicht (2x4S/4500-Akkus, 110 A-Regler, Motor Dualsky Eco 5322C-300).
Bei Vollgas im Stand und geladenen Akkus 72 A Spitzenstrom.

 

[lastdownxxl]

Mehr Steigung erhöht aber auch den Schub, es kann also evtl ein kleinere Schraube mit mehr Steigung auch mehr Schub bringen wie eine Größere mit weniger Steigung....

Hallo Andi,

das ist nur bedingt richtig. Der Schub (Beiwert Ct, T... Thrust) wird maßgeblich vom Durchmesser bestimmt. Der Durchmesser bestimmt auch maßgeblich den Propellerwirkungsgrad, dann kommt die Steigung, besser das Verhältnis H/D. Der Propellerwirkungsgrad ist bei V = 0 (Stand)
gleich Null, im Flug wesentlich abhängig von der Relation Pitch Speed zur Fluggeschwindigkeit (Fortschrittsgrad J).

Propellerbeiwerte gemäß NACA-Definition:
Ct... Schub
Cp... Leistung
Cq...Drehmoment (~Motorstrom)
V... Fluggeschwindigkeit

Gruss
Micha

 

[audiosmith]

Das war wohl Gedankenübertragung...
Andi, nur zum Verständnis weil ich das von dir schon öfter gelesen habe:
Nach dem was ich die letzten 20 Jahre über Propeller gelernt habe und auch in der Speedfliegerei unbestritten ist, ist der Wirkungsgrad eines Props um so besser je größer sein Durchmesser ist, und der Durchmesser bestimmt auch den Schub.
Der Pitchspeed wiederum hängt nur von der Steigung ab, ich dachte darüber herrscht Einigkeit oder?

 

[lastdownxxl]

Nach Dr. Martin Hepperle, ein Studienkollege vom Speedflieger Otto Jakob (Vereinskollege von mir):

The Diameter​

The propeller diameter has a big impact on performance. Usually a larger propeller will have a higher efficiency, as it catches more incoming fluid and distributes its power and thrust on a larger fluid volume. The same effect can be shown for lifting surfaces, which results in sailplanes having large span but slender wings.

https://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm

Gruss
Micha

 

[frankenandi]

Ich habe zwar nicht promoviert, würde diese Porter aber eher mit einer 16x10, besser 16x12 und nicht mit einer 17x8 fliegen.
Gruß Andi

 

[GC]

6750 Gramm Abfluggewicht
6500 g Standschub

Der Standschub ist im Flug vollkommen ohne Bedeutung, es sei denn Du wolltest mit der Porter torquen.

 

[Staubli]

Mit 4000 g Standschub wäre das Problem gelöst, da käme ich gar nicht in die Luft ;-)

 

[lastdownxxl]

Ich habe zwar nicht promoviert, würde diese Porter aber eher mit einer 16x10, besser 16x12 und nicht mit einer 17x8 fliegen.

Eine Propellerauslegung richtet sich nach:

• Abfluggewicht
• Flächenbelastung
• Steiggrate [m/s]
• Geschwindigkeitsbereich

Um die Höhe zu halten, muss der Antrieb z. B. einen Schub [kg] von Abfluggewicht/Gleitzahl aufbringen.

Vortriebsleistung = Schub [kg]* 9.81 [m/s²]*V [m/s]
Motorleistung an der Welle = Vortriebsleistung/Eta_Propeller
....

[Team Ariane] Aerodynamik-Formelsammlung

PS: Motorsegler wie ein alter B-Falke manntragend haben 40 - 44 PS Motorleistung, Steigrate <= 2 m/s, da kommt man kaum vom Boden weg.
Das Schubverhältnis ist miserabel, trotzdem geht das auch.

Gruss
Micha

 

[Thoemse]

Mit 4000 g Standschub wäre das Problem gelöst, da käme ich gar nicht in die Luft ;-)

Und warum nicht? Es soll Flieger geben, die mit weniger als 1:1 Schubverhältnis fliegen. Also eigentlich so ziemlich alle, die man so sieht, wenn man nach oben schaut. > 1:1 brauchst du, wenn du Torquen willst und dann auch nach oben weg beschleunigen kannst. Ich bezweifle, dass das der Plan für die Porter ist.

 

[Staubli]

4000 Gramm Standschub wären nicht 1:1, sondern 0,6 (aber es stimmt, das würde für einen Start auch noch reichen).

 

[audiosmith]

Ich habe zwar nicht promoviert, würde diese Porter aber eher mit einer 16x10, besser 16x12 und nicht mit einer 17x8 fliegen.
Gruß Andi

Das ist auch nicht nötig aber diese elementaren Dinge sollten hier nicht immer wieder verwechselt werden, die Jungs glauben dir das sonst noch.
Wäre so als ob du Strom und Spannung verwechselst, an deinen Praxistipps gibt es nicht zu deuteln, lese ich mir immer gerne durch.
Sorry aber einer muss den Job ja machen.

 

[Staubli]

Einfach cool, so professionellen Rat zu bekommen. Danke Euch allen, werde mit 16x10 in die Luft gehen und hoffentlich nicht dort oben bleiben ;-)

 

[frankenandi]

Das ist auch nicht nötig aber diese elementaren Dinge sollten hier nicht immer wieder verwechselt werden, die Jungs glauben dir das sonst noch.
Wäre so als ob du Strom und Spannung verwechselst, an deinen Praxistipps gibt es nicht zu deuteln, lese ich mir immer gerne durch.
Sorry aber einer muss den Job ja machen.

Ich weiß ja nicht was du aus meinen Post rausließt..anscheind nicht das was ich vor hatte mitzuteilen. Geh ins ecalc und rechne gleichen Motor mit einer 17x8 und einer 16x10 durch ...... bessere Schub /Speedwerte bei der 16x10, bei sogar minimal niedrigerem Strom! Das Ganze geht natürlich nur bis zu einem gewissen Durchmesser/Schub Verhältniss gut. Mehr Steigung erhöht also auch mit den Schub, wenn auch nicht in dem Verhältniss wie durch Vergrößern des Durchmessers. Natürlich ist der Durchmesser maßgebend für Schub und die Steigung Für Pitchspeed, das steht außer Frage...die Erde ist ja auch keine Scheibe.

Hier geht's aber ja eigentlich nur darum dem Themenstarter zur besten Luftschraube zu raten, die zu seinem Modell paßt und nicht sich mit Formeln tot zu werfen, wie man einen Flieger in der Luft halten kann. Ich würde sogar ein 16x12 verbauen

Gruß Andi

 

[Christian Lang]

...ich würde einfach mal mit beiden fliegen und sehen welche sich am besten anfühlt.

 

[Staubli]

Ich muss frankenandi schon recht geben: Der Schub von 16x10 ist deutlich höher als von 16x8. Die Steigung wirkt sich schon auch auf den Schub aus, aber natürlich auch auf den Speed.