Alpha Jet (Wurfgleiter - 470 mm Spw. - FMS): Umbau zum RC-Modell

robu

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Hallo Roger,

Gut möglich, dass der von mir vorgestellte Alpha Jet (AGUS NXT) einen Tick schneller ist als das Playmobiest. Hier die Antriebsauslegung :D

Viele Grüße
Christoph

Das soll wohl so sein. Ich schätze, dass das Playmobiest mit gut 30km/h unterwegs ist. Ist aber eine reine Schätzung. Ich will irgendwann mal messen, weiß aber noch nicht wie:

* Video und von Bild zu Bild messen, wie viel der Länge durchflogen worden sind
* Doppler (dürfte an der zu geringen Lautstärke ggf. scheitern)
* Logger (habe aber aktuell keinen, außerdem müsste der schon leicht sein)

Viele Grüße

Roger
 
AGUS NXT: Zickenalarm!

AGUS NXT: Zickenalarm!

Hallo liebe Alpha Jet Freunde,

ihr wartet ja jetzt schon eine ganze Weile auf den versprochenen Bericht des Erstflugs. Der Erstflug mitsamt folgenden Optimierungen zog sich dank des langen Winters, danach dann häufig windigen Bedingungen und daraus folgend uneindeutigen Schlüssen, ziemlich hin.

Zunächst mal ist der AGUS NXT ja ein direkter Anleger des extrem gut und neutral fliegenden AGUS. Die Unterschiede sind lediglich, dass der Motor vom Heck in die Rumpfspitze kam, Leistungssteigerung und Gewichtsersparnis. Sollte eigentlich ein Heimspiel sein (bayrisch: gmahde Wiesn)! Doch weit gefehlt – hier die Story:

Erstflug:

IMG_8527.JPG

Der Erstflug fand bei winterlichen Bedingungen mit hartgefrorener Schneedecke (trug gerade so eben ohne einzubrechen) und 2-3er Wind statt.

Als erstes mehrere Gleitflüge gegen den Wind bei leicht abschüssigen Gelände – wunderschöner langgestreckter Gleitflug bei absolut neutraler Ruderstellung. Alles bestens bis hierhin.

Dann aus dem Gleitflug heraus langsam Gas reinschieben. Ein wilder Rodeoritt begann. Der tiefliegende Motor erzeugte ein stark hecklastiges Moment. Weiterhin war ein starkes, motorabhängiges Rollen nach rechts (!) vorhanden.

Zunächst mal ab ins „warme“ (nicht ganz so kalt wie draussen) Auto und Analyse was grade abgegangen war. Erklärbar war für mich zunächst das hecklastige Moment aus dem tief montierten Motor. Als Gegenmaßnahme habe ich dann für den Zweitflug erst mal satt Blei vorne provisorisch befestigt. Zunächst mal im Gleitflug den anderen Schwerpunkt austrimmen – ging grade noch so. Der Motorflug ging dann schon einen Tick entspannter, aber das starke motorabhängige Rollen nach rechts war nach wie vor da.

Mittlerweile habe ich das Modell 4 mal mit draußen gehabt und versucht es fliegbar hinzuoptimieren. Ich erspare euch die Beschreibung jedes einzelnen Iterationsschritts.

Nickverhalten:

Um das Nicken in den Griff zu bekommen habe ich den Motorsturz mehrfach nach unten vergrößert. Zuletzt landete ich bei ca. 7 Grad gegenüber der Tragflächensehne. Er hängt damit so vorne so tief nach unten, dass ein Abgleiten bei der Landung eigentlich nicht mehr möglich ist. Selbst mit diesem starken Motorsturz ist es immer noch notwendig den Schwerpunkt weit nach vorne zu legen und satt Tiefe auf die Motorfunktion zuzumischen.

IMG_8551.JPG

Im Bild wird deutlich, wie tief der Motor hängt. Beim Hecktriebler Agus hingegen geht die Mittellinie mehr oder weniger exakt durch die Motorachse. Das Nickmoment bei Lastwechsel geht gegen 0. Präzises Fliegen unter Lastwechseln in Bodennähe ist problemlos möglich.

Rollverhalten:

Für mich nach wie vor unerklärlich ist die sehr starke motorabhängige Rollreaktion nach rechts. Im Bild der im Mischer eingestellte Ruderausschlag, der notwendig ist, um bei voller Antriebsleistung gegenzusteuern. Im antriebslosen Gleitflug stehen die Ruder sauber auf neutral.

IMG_8545.JPG

Und es handelt sich hierbei nicht um das bekannte „Propellerdrall trifft auf Seitenleitwerk“ Problem. Das würde andersrum wirken und ist eigentlich bei den hochdrehenden Motoren mit kleinen Luftschrauben kein Thema. Der Motorseitenzug ist 0 Grad. Verzüge irgendwelcher Art, die eine so krasse Reaktion rechtfertigen würden, konnte ich nicht feststellen. Kann mir einer von euch erklären, was hier aerodynamisch / flugmechanisch vorgeht?

Fazit:

Die extremen antriebsbedingten Nick- und Rollreaktionen lassen sich mit den Mischfunktionen des Senders für meine Ansprüche nicht sauber kompensieren. Selbst bei präzisester Mischereinstellung auf jeden stationären Betriebspunkt ergeben sich bei Lastwechsel starke, mit Mischern nicht kompensierbare Eigenreaktionen. Für einen Speeder (so muss man die Auslegung eigentlich nennen) wird es dann ganz schnell unkontrollierbar.

Die einzig stressfrei fliegbare Lösung scheint mittels Gyro auf Längsachse und Querachse erreichbar zu sein. Es bleibt jedoch das Modell mit der kranken Aerodynamik / Flugmechanik. Schon allein das Wissen um diese Unzulänglichkeiten lassen bei mir keine Freude aufkommen. Weiterhin der praxisfremd unten stehende Motor, der bei jeder Landung leidet.

Für mich hat das Projekt jetzt erst mal beendet. Vielleicht finden die vorzeitig in Rente geschickten Reststücke noch eine sinnvolle Zweitverwendung. Das dann aber in der nächsten Bastelsaison.

Viele Grüße
Christoph
 
......Aber hast Du mal überlegt, ob eventuell Motorseitenzug die Angelegenheit entschärfen könnte?

Hallo Siegi,

sicherlich hast du Recht, dass dem Rollen besser mit Motorseitenzug als mit Mischer beizukommen wäre. Nur, was ich gerne erst mal verstehen würde, bevor ich irgendwelchen Symptomen hinterherbastle - Warum wirkt das Reaktionsmoment auf den stationär (nicht beschleunigt) laufenden Motor genau in die andere Richtung als gemeinhin zu erwarten wäre? Und das auch noch so extrem stark!

Bestimmt kann man das Modell noch zu einem ganz passabel fliegenden Etwas optimieren. Der AGUS NXT sollte jedoch eigentlich 2 charakterstarke, sehr gut fliegende Modelle (AGUS und AROWI) in ihren jeweiligen Eigenschaften toppen. Das scheint mir mit den starken Reaktionsmomenten bezüglich Nicken und Rollen nicht erreichbar. Eine weitere Optimierung macht für mich wenig Sinn.

Viele Grüße
Christoph
 
Wenn ich mal meine unmassgebliche Meinung dazu nenen darf dürfte das aufgrund des Dralls des Propellerstrahls der die Leitwerke trifft so sein.

Genau diesen Grund hat er doch ausdrücklich hier...
Und es handelt sich hierbei nicht um das bekannte „Propellerdrall trifft auf Seitenleitwerk“ Problem. Das würde andersrum wirken und ist eigentlich bei den hochdrehenden Motoren mit kleinen Luftschrauben kein Thema.
...bereits ausgeschlossen!
 
AGUS NXT: Rollverhalten

AGUS NXT: Rollverhalten

Wenn ich mal meine unmassgebliche Meinung dazu nenen darf dürfte das aufgrund des Dralls des Propellerstrahls der die Leitwerke trifft so sein.

Hallo Christian,

ja, ist mir klar. Durch den Propellerdrall wird das SLW von links angeströmt. Es wirkt am SLW eine Kraft nach rechts, die eine Flugbahn nach links bewirkt. Nur in meinem Fall tritt das Rollen mit erheblicher Heftigkeit genau in die verkehrte Richtung auf, nämlich nach rechts!

Durch das Zusammenschreiben heute morgen bin ich aber auf eine ganz andere Fährte gekommen. Vielleicht ist das ja die Erklärung.

IMG_8556.JPG

IMG_8554.JPG

Im ersten Bild sieht man, dass die Rumpfseitenfläche vor dem Schwerpunkt (CG) grob geschätzt ähnlich groß ist, wie die Fläche hinter dem Schwerpunkt.

Das zweite Bild habe ich so aufgenommen, dass ich direkt in Motorachsenrichtung auf das Modell schaue. Zunächst fällt auf, dass das SLW komplett im Windschatten der Kabinenhaube verschwindet.

Weiterhin sieht der verdrallte Propellerstrom den Rumpf asymmetrisch. Oben trifft der Drall auf die Rumpfwand und unten läuft der Drall ins leere. Da der Kraftvektor den Rumpf vor dem CG trifft muss Modell nun nach rechts ausweichen (Rollen). Die Heftigkeit des Rollens ergibt sich daraus, dass die geschobene vordere Rumpffläche durch den Drall beaufschlagt wird.

Meine Idee, das Rollproblem zu heilen: Den Motor, wie provisorisch angeheftet positionieren und Rumpfseitenfläche an der Unterseite ab CG großzügig nach vorne verlaufend reduzieren (muss nicht mal schlecht aussehen). Zusätzlich würde ich niedriger drehenden Motor mit größerem Prop verwenden.

Effekt:
- Propellerdrall sieht symmetrisch oben und unten die Rumpfseitenwand
- Weniger Rumpfseitenfläche vor dem CG
- SLW wird durch Propellerstrahl angeströmt (diesmal sogar nützlich)
- weniger Sturz erforderlich
- Rumpf kann beim Landen abgleiten

Lasst mich wissen, wenn ich mit meinem Gedankenspiel auf dem Holzweg sein sollte.

Viele Grüße
Christoph
 
AGUS NXT: zickt nicht mehr

AGUS NXT: zickt nicht mehr

Hallo zusammen,

wie im vorherigen Beitrag angedacht, habe ich die Spitze gekürzt und den Motor weiter oben angebracht. Hier zunächst mal die Bilder:

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IMG_8576.JPG

Den Motor habe ich, wie auch schon vorher, mit 0 Grad Seitenzug eingebaut. Ergebnis im Flug war: NULL Seitenzugtendenz, egal ob Vollgas oder Gleitflug. Auch das leichte Pendeln um die Hochachse, welches ich bei meinen Hecktrieblern AGUS und Arowi immer wieder beobachtete, ist komplett verschwunden. Für mich ist damit die Theorie, die ich im vorherigen Beitrag aufgestellt habe bestätigt. Die zu große Seitenfläche vorne, kombiniert mit unsymmetrischen Auftreffen des Propellerdrall auf die vordere Rumpfhälfte bewirkt den extremen Rechtszug bei Motorlauf.

Den Motor habe ich mit 6 Grad Sturz bezüglich der Tragflächenprofilsehne montiert. Auch das passt sehr gut. Beim Gasgeben muss nur geringfügig Tiefe beigemischt werden, was ja auch in Ordnung ist. Die Nase kommt mit zunehmender Fluggeschwindigkeit weiter nach unten und die Fluglage wird horizontaler (Schwerpunkt 83mm).

Weiterhin habe ich den Brotherhobby T1 1407 4100kv Motor durch einen Brotherhobby Returner R4 1806 2850KV ersetzt. Grund war das aggressive ans Gas gehen und die schlechten Anlaufeigenschaften des Motors wegen dem extrem hohen Rastmoment. Irgendwie macht es dann doch nur begrenzt Spass mit einem Ferrari durch die Tempo 30 Zone zu fahren. Jetzt passt der Antrieb viel harmonischer.

Trotz des 4g schwereren Motors musste ich zunächst mal 8g Blei wegen der kürzeren Spitze provisorisch anbringen. Bei Gelegenheit werde ich den Akku neu positionieren, sodass ich die 8g wieder rausholen kann.

Eine weitere Idee ist, den Flieger mit angelenktem Seitenruder zu auszustatten. Dann sollten (auch ohne Querruder) Kunstflugfiguren im RC1 Stil drin sein (Messerflug, langgezogene Rollen, Turn etc.).

Viele Grüße
Christoph
 
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