17 x 8 statt 16 x10?

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).

Ohne ein Tragflächeninhalt [qdm] nützen deine Angaben nichts. Die Berechnung der Pitch Speed ist ja nun kein Hexenwerk. Die Formel nach #4 kann man auch ohne Promotion locker rechnen. Mit deinem Antrieb und einer 17x8 komme ich auf eine Pitch Speed von ca. 27 m/s bei vollem 8S,
das ist definitiv zu langsam.

Der Schub nach der Impulstheorie ist proportional zum Durchmesser² und proportional zur Steigung. Die Zusammenhänge sind von komplexer Natur.

Gruss
Micha
 
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Code:
m = 6.75; % Abfluggewicht [kg]
CA = 0.4; %
F = 0.6; % Tragflächeninhalt [m^2]
Vflug = 4 * sqrt(m/F/CA); % [m/sec]
Vpitch = Vflug*1.6

Vpitch = 34 m/s @ Ca = 0.4
Vpitch = 30.4 m/s @ Ca = 0.5

Mit einer 16x10 passt das, ca. 35 m/s bei vollen Akku.
Motorstrom laut Hersteller 80 A, burst 15 sec. Mit einer 16x12 bei vollem Akku ca. 93 A, 41 m/s.

Gruss
Micha
 
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Noch eine Bemerkung zum Standschub und Berechnungsprogramme. Die berechneten Werte sind eine Größenordnung,
berechnet aus einem einfachen mathematischen Modell. Diese beruhen meist auf generischen Propellerbeiwerten. In der Praxis
können da deutlich weniger Schub herauskommen. Gilt auch für die Pitch Speed. Bei einer Aeronaut Cam Carbon z. B. 9.5x5 liegt die gemessene Steigung tatsächlich bei 5.9 Zoll. Damit stimmen in einer Berechnung weder Standschub, Vpitch und der Motorstrom. :D
Propeller mit gleich D&H unterschiedlicher Hersteller können stark unterschiedlich in der Aufnahmeleistung und Standschub ausfallen, wird oftmals in manchen Berechnungsprogramm praktisch nicht oder nur scheinbar berücksichtigt.

Der Standschub heist zudem Standschub, weil er ein statischer Wert ist und im Flug nicht erreicht wird. Er nimmt mit der Vflug zunehmen ab.

Messung des Schubbeiwertes Ct einer APC 17x12E im Windkanal, erstellt von der University of Illinois, Department of Aerospace Engineering .
1673534165292.png

Quelle: https://m-selig.ae.illinois.edu/props/volume-1/propDB-volume-1.html

Gruss
Micha
 
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Micha, wie ist es denn möglich wie hier behauptet wird das der ecalc bei einer Steigungserhöhung einen höheren Schub berechnet, von anderen Berechnungsprogrammen kenne ich das nicht?
 

Staubli

User
Der e-Calc berechnet nicht nur einen höheren Schub, die Berechnung stimmt auch, wenn man den Flieger an einen Pfosten bindet, den Motor laufen lässt und den Zug misst.
 

Staubli

User
Noch konkreter: Ich habe bei 16x8 und vollen Akkus 5800 g Zugkraft gemessen, bei 16x10 und vollen Akkus 6500 g. Doch ein grosser Unterschied.
 

Christian Lang

Moderator
Teammitglied
Noch konkreter: Ich habe bei 16x8 und vollen Akkus 5800 g Zugkraft gemessen, bei 16x10 und vollen Akkus 6500 g. Doch ein grosser Unterschied.
die Frage ist wie sich der Schub im Flug, also bei Vorwärtsbewegung entwickelt. Wie hoch der Standschub ist sagt nicht zwingend aus wie gut das zum Modell passt. Fährst im Auto ja auch nicht immer im ersten Gang.

Flieg das Teil mit unterschiedlichen Propellern und entscheide dann.
 

aue

User
Noch konkreter: Ich habe bei 16x8 und vollen Akkus 5800 g Zugkraft gemessen, bei 16x10 und vollen Akkus 6500 g. Doch ein grosser Unterschied.
Natürlich bringt eine größere Steigung auch mehr Schub, zieht ja auch mehr Strom. Wenn du die höhere Leistungsaufnahme nicht für Steigung, sondern in Durchmesser verwendest, erhälst du einen größeren Schub. Als Beispiel: 16x10 ca. 6,5kg, 17x8 ca. 7kg Schub - bei ca. gleichem Strom. Natürlich ist der Pitch speed entsprechend niedriger.

Schöne Grüße
Andreas
 
Natürlich bringt eine größere Steigung auch mehr Schub, zieht ja auch mehr Strom. Wenn du die höhere Leistungsaufnahme nicht für Steigung, sondern in Durchmesser verwendest, erhälst du einen größeren Schub. Als Beispiel: 16x10 ca. 6,5kg, 17x8 ca. 7kg Schub - bei ca. gleichem Strom. Natürlich ist der Pitch speed entsprechend niedriger.
Der höhere Strom bei höherer Steigung resultiert aus der höheren Strahlgeschwindigkeit, die Luft wird ja stärker beschleunigt und das braucht mehr Leistung.
 
"Micha, wie ist es denn möglich wie hier behauptet wird das der ecalc bei einer Steigungserhöhung einen höheren Schub berechnet, von anderen Berechnungsprogrammen kenne ich das nicht?"


Das ist nicht nur eine Behauptung, das ist Fakt, das es ECalc so ausgibt. Es sind aber halt auch Standschubangaben. Natürlich ist es wie auch schon geschrieben, das ab gewisser Geschwindigkeit der Vorteil der höheren Steigung wieder neutralsiert ist und dann der größere Durchmesser wieder mehr Druck bringt. Es muß halt zum Modelcharkter passen und das kann man nur erfliegen.
Hier ECalc berechnung mit 17x 8
1673537604543.png

Mit 16x10"
1673537663787.png

Und hier mit 16x12...... lt Ecalc noch unter 80 A....aber das liegt auch gerne mal etwas daneben :-)
1673538321360.png
 
Micha, wie ist es denn möglich wie hier behauptet wird das der ecalc bei einer Steigungserhöhung einen höheren Schub berechnet, von anderen Berechnungsprogrammen kenne ich das nicht?

Der Standschub wird meist nach der Impulstheorie berechnet, Eingangsgröße sind der Durchmesser, Wellenleistung am Propeller
und ein Gütegrad für den Schub. Der Gütegrad ist normalerweise nicht bekannt, es wird ein generischer konstanter Wert angenommen.
Der Gütegrad oder auch als Schubbeiwert Ct ändert sich mit der Steigung, mit zunehmender Steigung nimmt er normalerweise ab.
Mehr geht in einem einfachen Berechnungsprogramm wie eCalc oder in meinem MotCalc nicht mit vertretbarem Aufwand.

Gütegrade nach Helmut Schenk (sicherlich veraltet nach meinen Erfahrungen & Messungen), @audiosmith kennt das Werk zum DC-Motor.

ζ = 0,7 Traumwert für Modell-Rotoren, evtl. bei großen Helis möglich
ζ = 0,65 Wird von sehr guten Modell-Rotoren erreicht
ζ = 0,55 - 0,6 Durchschnittlich bis gute Modell-Rotoren
ζ = 0,5 Schlechter sollte ein Modell-Rotor nicht sein
ζ < 0,5 Kommt leider gelegentlich auch vor

Aus meinem MotCalc, matlab script Version.

Code:
elseif (Prop_Style == 'APC_E')
    Guetegrad = 0.6;
elseif (Prop_Style == 'GM   ')
    Guetegrad = 0.8;
....
F = 0.785*D^2; % Propellerkreisfläche [m^2]
Fp = ((2*1.225*F*(Guetegrad*Pw)^2)^0.333)/9.81; % Standschub [kg]

Daher ist der berechnete Wert immer mit einer großen Unsicherheit behaftet, mit der Varianz vom Kv (Regler (Timing..), Magnetkennwerte, Ri) und der Propellerleistung ~Kv³ ist die Streunung vom realen Wert hoch. Hat man Glück, dannn stimmt die Berechnung mit der Messung halbwegs gut überein. In der Praxis kenne ich Abweichungen von 30 % zwischen eCalc und Messungen mit der Kofferwage, hängt stark vom tatsächlichem Propeller ab.

Und ja, die Aufnahmeleistung Pw hängt auch von der Steigung ab, sie steigt praktisch linear, daher steigt auch der
Standschub (Staudruck ~v², Propellerkreisfläche ).

Die Verhältnisse am Propeller müsste man mit aerodynamischen Auslegungsprogrammen berechnen, geht in einem Antriebsrecher so einfach nicht.

Gruss
Micha

PS: Link zu realen Messungen: https://www.bnhof.de/~ho1645/luftschrauben.html
 
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Eisvogel

User
Das glaub ich dir doch Andi das der eCalc das ausgibt, ist nur ungewöhnlich.
meiner laienhaften Meinung nach muß das so sein, sonst taugt das Programm nichts.

Fixeingabe ist doch Motor und Akku.
je größer (Durchmesser oder Steigung) der Prop wird, desto mehr Leistung wird aufgenommen und damit muß (auch bei gleichbleibendem D) auch der Schub höher werden. Mehr in = mehr out, sonst wärs kontraproduktiv.

Bei Fixeingabe Strom schauts natürlich anders aus.
 
Der höhere Strom bei höherer Steigung resultiert aus der höheren Strahlgeschwindigkeit, die Luft wird ja stärker beschleunigt und das braucht mehr Leistung.

Daher ist es Sinnvoll, bei einem langsamen Segler wie z.B. einem Bergfalke, einen Antrieb mit viel Schub (mehr Durchmesser) aber geringerer Vpitch als bei einem Speedmodell zu wählen.

Der Bergfalke wird bei einer zu hohen Pitch Speed nur ungern schneller, der Luftwiderstand ~Vflug² schlägt gewaltig zu. Das delta V (Vpitch - Vflug) wird nicht effektiv umgesetzt und ist daher eine reine Verschwendung der notwendigen Leistung zur Beschleunigung der Luftmasse. :D
  • Man kann schnell und mit flachem Winkel steigen, oder langsam mit steilerem Bahnwinkel fliegen.
  • In beiden Fällen ist die resultierende horizontale Steiggeschwindigkeit Vh gleich hoch.
Vh = Vflug * sinus(Steigwinkel)
Schub = Abfluggewicht * sinus(Steigwinkel)+ Luftwiderstand

Gruss
Micha
 

Christian Lang

Moderator
Teammitglied
...und jetzt kann man noch auf die Idee kommen mit der Porter Segler zu schleppen. Langsame und schnellere. Da kann noch mal der eine oder der andere Propeller besser sein. Fliegen hilft sehr bei der Erkenntnis was besser ist.
 
Fliegen hilft sehr bei der Erkenntnis was besser ist.

Na ja. Wenn man was von der Antriebsauslegung versteht, dann kann man sich manchen Fehlkauf schon mal ersparen, grenzt die Sache deutlich ein.
Zudem benötigt man meistens deutlich weniger Strom für die gleiche Steigrate, spart Gewicht und teure LiPos mit viel C-Rate.

Alleine die Kosten für einen GM Propeller sind schon heftig, da rechne ich lieber und vermesse auch erst den Motor den ich ins Auge gefasst hab,
natürlich nach dem Kauf. :D

Dann erst wird der Prop gekauft. Man hat ja auch nicht mehr viel Spielraum mit der Steigung und dem Durchmesser.

Gruss
Micha
 
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