Motorsturz

[Ron Dep]

Es kommt halt drauf an, was man mit dem Motor machen möchte. Möchte man mit ihm hauptsächlich schnell steigen, wird man möglicherweise nicht ganz so viel Sturz einbauen, weil man dann je nach Modell Höhenruder braucht zum Steigen.

Will man horizontal speeden, wird man das wohl kaum mit zugemischtem Tiefenruder machen wollen. Der Schuhmi schleift ja auch keinen nassen Sack hinterher, wenn es ihm in der Kurve zu schnell wird. Oder gibts den nicht mehr?

 

[MarkusN]

Da ist jetzt noch die Frage, was mehr bremst. Ein ausgeschlagenes Tiefenruder, oder ein Propellerstrahl, der wegen des nötigen Sturzes mit - sagen wir - 5° über die Tragfläche streicht.

 

[RioLouco]

Ich habe noch mal nachgedacht

Ich habe noch mal nachgedacht

Erstmal danke für die zahlreichen Hinweise. Also...

Für die Auslegung des Motorsturzes gibt es im wesentlichen zwei Effekte...

1. Der Motorschub-Vektor (Verlängerung Motorwelle) geht nicht durch den Schwerpunkt. Das erzeugt (völlig unabhängig von der Fluggeschwindigkeit) ein Drehmoment um die Nickachse. Da dies im Flug nur vom Schub abhängt, während die Wirkung der Ruder erst mit der Fluggeschwindigkeit ansteigt, kann dieser Effekt nicht wirkungsvoll mit einer Senderprogrammierung ausgeglichen werden. Da die Motorwelle den Schwerpunkt aber nicht besonders weit verfehlen dürfte (ausser bei einem Motoraufsatz / Klapptriebwerk), ist dieser Effekt nicht sonderlich groß. Bei einem Motoraufsatz wird das interessant, im Langsamflug dürfte ein schnell hochlaufender Motor kaum zu kompensieren sein.

2. Bei höherer Fluggeschwindigkeit wird der Widerstands-Schwerpunkt interessant. Wegen der hohen Spannweite dürfte dieser recht deutlich über dem Schwerpunkt liegen, falls der Flügel AUF dem Modell liegt oder ein ausgeprägtes V in der Tragfläche ist (im Flug!!). Bei Modellen ohne V und Steckung mittig im Rumpf dagegen dürften Widerestands-Schwerpunkt und Schwerpunkt (in der Höhe) fast zusammenfallen. Je nach Rumpfgeometrie dürfte dann ein sehr kleiner Sturz fällig werden.

Für den Zug sieht das ganze komplizierter aus. Der Propeller bewegt die Luft nicht nur nach hinten, sondern auch zur Seite. Der obere Teil des Strahles trifft das Seitenruder. Je nach Aerodynamik, Strahlausbreitung und Ruderauslegung müsste das kompensiert werden. Das ist aber wirklich kaum zu rechnen und dürfte stark vom Flugzustand abhängen, da hilft nur Empirie und ein Erfliegen und Gegensteuern über einen Mischer. Zug sieht eh bekloppt aus, vielleicht ist da programmieren besser.

Der Hinweis: "An die Nase anpassen" dürfte auch gut passen. Modelle mit leicht nach unten gebogener Nase brauchen etwas mehr Sturz, der der Motor ja tiefer sitzt. Das ergibt sich dann aber ganz natürlich. Ich kann ja einfach über die Motorwelle peilen (die Lösung mit der Gewindestange gefiel mir ganz gut), und die Linie sollte dann so knapp unter der Tragfläche rauskommen, um die Effekte 1 und 2 schon mechanisch zu kompensieren. Zug lasse ich glaub ich weg. Rest über programmierung.

Viele Grüße
Rüdiger

 

[MarkusN]

1. Der Motorschub-Vektor (Verlängerung Motorwelle) geht nicht durch den Schwerpunkt. Das erzeugt (völlig unabhängig von der Fluggeschwindigkeit) ein Drehmoment um die Nickachse.

Jein. Unabhängig von der Fluggeschwindigkeit ist der Effekt nicht. Denn er kommt ja von der auftretenden Vorwärtsbeschleunigung, und die ist durchaus Geschwindigkeitsabhängig. (Wieviel Überschuss hat der Antrieb noch gegen den anliegenden Widerstand)

2. Bei höherer Fluggeschwindigkeit wird der Widerstands-Schwerpunkt interessant. Wegen der hohen Spannweite dürfte dieser recht deutlich über dem Schwerpunkt liegen, falls der Flügel AUF dem Modell liegt oder ein ausgeprägtes V in der Tragfläche ist (im Flug!!). Bei Modellen ohne V und Steckung mittig im Rumpf dagegen dürften Widerestands-Schwerpunkt und Schwerpunkt (in der Höhe) fast zusammenfallen. Je nach Rumpfgeometrie dürfte dann ein sehr kleiner Sturz fällig werden.

Das ist nur ein Teil des geschwindigkeitsabhängigen Problems, und der kleinere davon. Mehr Einfluss kommt davon, dass mit SP und EWD eine Geschwindigkeit eingetrimmt ist, der Motor aber eine viel höhere Geschwindigkeit erzeugt. Das führt zu Aufnicken. Der Sturz kompensiert das, und zwar vor allem mit der Richtung des Propellerstrahls auf das HLW.

 

[Ron Dep]

WIe ist das eigentlich: Fortgeschrittene Modelle reagieren ja auf Seitenruder oft fast gar nicht mit einer Richtungsänderung. Kann man da einen fehlenden Seitenzug trotzdem mit Seitenruder korrigieren oder brauchen solche Modelle meist ohnedies keinen Seitenzug?

 

[MarkusN]

WIe ist das eigentlich: Fortgeschrittene Modelle reagieren ja auf Seitenruder oft fast gar nicht mit einer Richtungsänderung. Kann man da einen fehlenden Seitenzug trotzdem mit Seitenruder korrigieren oder brauchen solche Modelle meist ohnedies keinen Seitenzug?

Du meinst Modelle praktisch ohne V-Form? Die gehen mit SR zwar kaum in die Kurve, wegen der schwachen Schiebe-Roll-Kopplung. Schieben tun sie aber mit Seitenruder sehr wohl. Nicht gut für die Widerstandsbilanz. Und auch bei denen rotiert der Propellerstrahl um den Rumpf und trifft das Seitenruder unter einem Winkel. Zug ist also schon ratsam.
Schwierig wird es, zu beurteilen, ob der Ausgleich stimmt.

 

[Ron Dep]

Du meinst Modelle praktisch ohne V-Form?

Ja, genau!

Schwierig wird es, zu beurteilen, ob der Ausgleich stimmt.

Stimmt, das Geschiebe sieht man ja nicht so gut. Na, dann werde ich mal Wert bzw. mein Auge drauf legen.

 

[Bijei]

Erstmal danke für die zahlreichen Hinweise. Also...

Für die Auslegung des Motorsturzes gibt es im wesentlichen zwei Effekte...

1. Der Motorschub-Vektor (Verlängerung Motorwelle) geht nicht durch den Schwerpunkt. Das erzeugt (völlig unabhängig von der Fluggeschwindigkeit) ein Drehmoment um die Nickachse.

Minimal und leicht aussteuerbar!
Wir sprechen hier nicht von einem motorisierten Gleitschirm, wo, das Drehmoment ausgenützt, ein Höhenruder verzichtbar wird.

Bei einem Motoraufsatz wird das interessant, im Langsamflug dürfte ein schnell hochlaufender Motor kaum zu kompensieren sein.

Doch, durch langsames Gasgeben !
Der übliche Startvorgang bei einem gut motorisierten EasyStar.

2. Bei höherer Fluggeschwindigkeit wird der Widerstands-Schwerpunkt interessant.

Nicht so sehr beim Motorsegler!

Der Hinweis: "An die Nase anpassen" dürfte auch gut passen. Modelle mit leicht nach unten gebogener Nase brauchen etwas mehr Sturz, der der Motor ja tiefer sitzt.

Ich fürchte, mit dieser Drehmoment-Nick Theorie bist du auf'm falschen Dampfer!
Zu kompensieren hast du in erster Linie die, durch schnellere Anströmung des HRs bewirkte Aufbäumtendenz, wie auch an anderer Stelle (MarkusN?) gesagt!


lG, BiJei

 

[Bijei]

Nickmoment

Nickmoment

Der Sturz kompensiert das, und zwar vor allem mit der Richtung des Propellerstrahls auf das HLW.

Zusammen mit dem Zugvektor


lG, BiJei

 

[MarkusN]

Zusammen mit dem Zugvektor

Dass dieser Einfluss in Relation zum Moment des HR gross ist, zweifle ich eben ziemlich an. Und zwar deswegen, weil das Kräftepaar für das korrigierende Moment vom Zugvektor und vom Widerstandsvektor gebildet wird. Je nach Konfiguration (v.a. Höhenlage der Motorachse) wären da abenteuerliche Sturzwinkel nötig, um einen einigermassen wirksamen Hebelarm hinzubekommen.

Das wird da deutlich, wo kein HR anzuströmen ist, und dann wirklich sonderbare nötige Winkel herauskommen, z.B. beim Druckantrieb eines NF oder bei hochgesetzten Antrieben wie bei einigen Wasserflugzeugen.

 

[Bijei]

Aenteuerliche Winkel?

Aenteuerliche Winkel?

Dass dieser Einfluss in Relation zum Moment des HR gross ist, zweifle ich eben ziemlich an. Und zwar deswegen, weil das Kräftepaar für das korrigierende Moment vom Zugvektor und vom Widerstandsvektor gebildet wird. Je nach Konfiguration (v.a. Höhenlage der Motorachse) wären da abenteuerliche Sturzwinkel nötig, um einen einigermassen wirksamen Hebelarm hinzubekommen.

Ich denke jetzt an das Foto einer F3A Maschine im Messerflug.
Die Kollegen haben doch bis zum Verbot viel mit Vektorsteuerung experimentiert.
Da war eher extrem wenig Seitenzug - bei Null SR - erforderlich!

Das wird da deutlich, wo kein HR anzuströmen ist, und dann wirklich sonderbare nötige Winkel herauskommen, z.B. beim Druckantrieb eines NF oder bei hochgesetzten Antrieben wie bei einigen Wasserflugzeugen.

Irgendwie versteh' ich da was nicht!
Hast du da einige Beispiele zur Hand?


lG, BiJei

 

[MarkusN]

Ich denke jetzt an das Foto einer F3A Maschine im Messerflug.
Die Kollegen haben doch bis zum Verbot viel mit Vektorsteuerung experimentiert.
Da war eher extrem wenig Seitenzug - bei Null SR - erforderlich!

Das ist allerdings Äpfel mit Birnen. Zum einen bläst der Seitenzug ja auch aufs SLW. Zum andern ist das Rumpfprofil prinzipiell neutral, da symmetrisch. Da gibt es nicht Geschwindigkeitsabhängig eine EWD zu kompensieren.

Irgendwie versteh' ich da was nicht!
Hast du da einige Beispiele zur Hand?

Jetzt ohne Links, aber bei Seglerantrieben auf dem Turm kann ich mich an Werte von bis zu 17° nach oben erinnern. Wobei ich denke, dass hier soweit angestellt werden muss, bis der Propellerstrahl mit genau der richtigen Wirkung aufs HLW trifft. Gerade in dieser Konfiguration ist es ja schlechtedings unmöglich, einen Zugvektor einzustellen, der nicht ein erhebliches abnickendes Moment zur Folge hat.

Und bei Druckantrieben für Nurflügel liest Du alles von ziemlich + bis ziemlich -, je nach Grundkonfiguration. Eben heute war wieder ein entsprechender Post drin, wo einer die Werksangabe ziemlich korrigieren musste.

 

[Bijei]

Das ist allerdings Äpfel mit Birnen.

Wieso?
Ich vermische nicht - wie's vielleicht ausschaut - Zug + Sturz, sondern versuche, die Ergiebigkeit des Zugvektors darzulegen!

Zum einen bläst der Seitenzug ja auch aufs SLW.

Das kann, je nach Laufrichtung des Motors/Messerflulage, auch kontraproduktiv sein.
Wenn der Antrieb rechtslaufend ist, und der linke Flügel unten, dann ist's auch kontraproduktiv.
Davon abgesehen, dass der Propellerstrahl auf'm SR zumeist ein Rollmoment generiert

Zum andern ist das Rumpfprofil prinzipiell neutral, da symmetrisch. Da gibt es nicht Geschwindigkeitsabhängig eine EWD zu kompensieren.

Soweit, so richtig!
Aber, siehe oben, gings mir nicht darum, die EWD zu kompensieren - das dürfte zwischen uns ausdiskutiert sein - sondern um die Wirkung des Schub/Zugvektors.

Jetzt ohne Links, aber bei Seglerantrieben auf dem Turm kann ich mich an Werte von bis zu 17° nach oben erinnern. Wobei ich denke, dass hier soweit angestellt werden muss, bis der Propellerstrahl mit genau der richtigen Wirkung aufs HLW trifft. Gerade in dieser Konfiguration ist es ja schlechtedings unmöglich, einen Zugvektor einzustellen, der nicht ein erhebliches abnickendes Moment zur Folge hat.

Eben, weil der "Turm" den "Vektor" heftig konterkariert.

Und bei Druckantrieben für Nurflügel liest Du alles von ziemlich + bis ziemlich -, je nach Grundkonfiguration. Eben heute war wieder ein entsprechender Post drin, wo einer die Werksangabe ziemlich korrigieren musste.

Naja, wenn bei dieser Konfiguration eine deutliche Korrektur von Nöten war, widerspricht das aber deiner Ansicht, dass der Schub/Zugvektor eine untergeordnete Rolle spielt

Btw: schau dir bei Gelegenheit einen FunJet mit Vektorsteuerung an!
Der kreiselt wie ein Ventilator, bei vergleichsweise wenig Auslenkung der Antriebsachse.


lG, BiJei

 

[MarkusN]

Naja, wenn bei dieser Konfiguration eine deutliche Korrektur von Nöten war, widerspricht das aber deiner Ansicht, dass der Schub/Zugvektor eine untergeordnete Rolle spielt

Was ich damit sagen will: Wenn Du nurden Schubvektor als Wirkung hast, brauchst Du eben erhebliche Auslenkungen, um einen genügend wirksamen Hebel zu bekommen. Bläst der Propellerstrahl auf eine Steuerfläche, reichen deutlich kleinere Winkel.