Wölbklappenautomatik für F3X

[Tempo]

Hallo Utz,

leider ist es nicht so, wie Du es abgeleitet hast.
Kreisflug ist immer auch mit "Schräglage" verbunden, d.h. Dein Gedankengang ist u.a. hier unvollständig.
Im Kurvenflug nimmt auch die Strömungsgeschwindigkeit am Flügel stetig vom kreisinneren Flügelende zum kreisäußeren zu.

Ganz knapp heißt "schiebender Flugzustand", daß das Flügelprofil schräg angeströmt wird, d.h. es wirkt nicht mehr das urspüngliche Profil, sondern das Profil, das sich als schräger Schnitt durch den Flügel in Strömungsrichtung ergibt. Und das ist ungünstig.
Das kann sowohl im Geradeausflug als auch im Kurvenflug erfolgen.


Als zweites wird natürlich auch ein Rumpf schräg angeblasen und erzeugt unnötige Wirbel, d.h. eine bremsende Luftwiderstandkraft. Aber dieser Einfluß des Rumpfes ist bei meinen
Zweckseglern untergeordnet, bei der Form eines "Besenstiels".

Viele Grüße

Tempo

P.S.: Wenn Du Dich an das "Eingemachte" wagen willst, leihe Dir z.B. in einer Bibliothek das Buch "Grundlagen für den Entwurf von Segelflugzeugen " von Fred Thomas (Motorbuch Verlag Stuttgart, 2.Auflage 1984) aus.

 

[documa]

@Tempo

Ja was denn nun?

Als Übungsprojekt kann ich mir eine Anti-Schiebe-Automatik vorstellen, die auf das Seitenruder einwirkt und den Fliegerrumpf stets in Strömungsrichtung hält.

Viele Grüße
Tempo

und dann

Zitat Tempo
"Als zweites wird natürlich auch ein Rumpf schräg angeblasen und erzeugt unnötige
Wirbel, d.h. eine bremsende Luftwiderstandkraft. Aber dieser Einfluß des Rumpfes ist
bei meinen Zweckseglern untergeordnet, bei der Form eines "Besenstiels".
Viele Grüße
Tempo"

Zitat Ende



Dein Eröffnungsposting bezog sich auf F3x-Modelle. Haben die nicht alle einen eher
schmalen Rumpf?

Und ob nun ein Modell eher flach oder mit deutlicher Schräglage kreist, die Schiebewinkel
treten immer auf, abhängig von Bahnradius und Rumpflänge.

Was möchtest du denn nun entwickeln?


Gruss Utz

 

[MarkusN]

Was meint ihr, stimmt mein Gedankenexperiment oder liege ich total daneben?

Stimmt schon, ist aber in den Grössenverhältnissen (und zusätzlich den gezeichneten Winkeln, nehme an zwecks Anschaulichkeit) erheblich übertrieben. So eng auf dem Teller dreht allenfalls ein HLG.

Bei den Grossen sagt man auch, dass es aus diesem Grund angebracht ist, mit leicht nach aussen auswehendem Faden zu kreisen.

 

[Alpinafan]

Hallo,

hoffentlich bin ich jetzt nicht am Thema vorbei, aber zum im Eingangspost genannten Stichwort "Wölbklappenautomatik" fällt mir ein Experiment ein, das ich vor etwa 25 bis 30 Jahren mal an einem Minihang im Osten Münchens mitverfolgt habe.
Damals stand ich mit einem Carrera Primus und Gummiseil am Wiesenhang, als ein paar Studenten der TU München mit ihren ca. 3,5 m Modellen "Mü.." oder Mosquito ausgepackt haben.
Die Modelle hatten durchgehende, einteilige Wölbklappen-Querruder (Flaperons?) und als Forschungsprojekt der Gruppe war die Optimierung des Flugzustandes durch Berücksichtigung "der Lastvielfachen". Dies war jedenfalls das Stichwort, so blieb es mir in Erinnerung.
Dazu haben die Jungs eine einfach (aber nicht einfache) geniale Mechanik in den voluminösen Rumpf gebaut, bei dem das Chassis und die Zahnräder eines Nostalgieweckers verwendet wurden.
Ist nicht einfach, die Funktion in Worten rüberzubringen, aber ich versuchs mal:
Wenn das Mod. waagerecht in der Hand gehalten wurde, standen die Ruder in der abgesenkten Position.
Im Flug dann hoben sich die durchgehenden Ruder umso mehr, je schneller das Modell flog; die Querruder waren durch diese tolle Mechanik immer überlagert.
Am besten waren die Loopings. Innen- und Außenloops ohne Ende hintereinander weg, den Höhenverlust hat man fast nicht wahrgenommen.
Im Scheitelpunkt des Loops, also auf dem Rücken waren die Flaperons ja dann positiv ausgeschlagen.
Ich war beeindruckt
Eine elektronische WK Automatik wie hier angesprochen ist natürlich ein ganz anderes Pflaster, und entsprechend der Vielzahl von Programmiermöglichkeiten auch anspruchsvoller in der Realisierung (denke ich).
Wollte nur mal darauf hinweisen dass schon zu Zeiten als ein Miniservo noch 50 Gramm gewogen hat, sich Modellbauer Gedanken um eine Automatisierung gemacht haben

Gutes Gelingen bei Eurem Vorhaben !

 

[kurbel]

Die mechanische WK-Automatik wurde in der bekannten (bemannten) Mü 28 der Akaflieg München verwirklicht und funktioniert bis heute einwandfrei.

Kurbel

 

[Tempo]

Aktueller Stand

Aktueller Stand

Hallo,

ein aktuelles Foto von den Komponenten für die Wölbklappenautomatik:



Zur Zeit stelle ich die 5-Loch-Sonde in der Rumpfspitze her.
Dazu habe ich die Spitze abgetrennt und eine Schablone aufgesetzt. So kann ich die Röhrchen zu den Druckbohrungen ausrichten, anschließend das Ganze fachgerecht einharzen und zum Schluß die derart entstandene Sondenspitze verschleifen.

Die erste Aufgabe im Flugexperiment lautet:
Sensordaten speichern und bewerten, ob die Sensoren den Anforderungen des Projekts genügen.
Dabei können gleich im Flug die pneumatischen Winkelsensoren kalibriert werden.
Dazu dient der separate Windfahnensensors, der nach der Kalibrierung wieder entfernt wird.


Viele Grüße

Tempo

 

[Tempo]

"Eine Rolle fliegen"

"Eine Rolle fliegen"



Hallo,

inzwischen sind die ersten Messdiagramme ausgewertet.
Im gezeigten Beispiel sind alle 9 eingebauten Sensoren gleichzeitig 10 mal pro Sekunde gemessen und ihre Werte gespeichert.
Sowohl die ordnungsgemäße Funktionsweise als auch Messbereiche und Auflösung konnte ich damit kontrollieren.

Als nächstes steht die Kalibrierung meiner 5-Lochsonde an.

Viele Grüße

Tempo

 

[Tempo]

Und was ist im Diagramm zu sehen ?

Und was ist im Diagramm zu sehen ?

Auf der horizontalen Achse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen. Der Diagrammausschnitt zeigt 9 Sekunden Flug an.
Auf der vertikalen Achse sind gemeinsame Werte aufgetragen, wobei die zugehörigen Einheiten der Legende bzw. der untenstehenden Deutung zu entnehmen sind:


Die Einleitegeschwindigkeit schwarz zur Rolle lag bei etwa 90 km/h und diese Geschwindigkeit wird auf etwa 50 km/h abgebaut. Damit einhergehend nimmt der Anstellwinkel(-Differenzdruck) hellrot
von großen Werten über -120 Pa auf etwa -31 Pa ab, was dem Anstellwinkel bei einer stationären
Geschwindigkeit von etwa 50 km/h entspricht. Die zugehörenden Nickraten hellblau lassen entsprechende Anstellwinkeländerungen beim Rollen aus der Normallage in die Rückenlage und wieder in die Normallage erkennen.

Bei 135,5 Sekunden wird die Rolle durch vollen Querruderausschlag nach links eingeleitet.
Die Rollrate pink erreicht ihren maximalen Spitzenwert von -126 °/sec und bleibt danach während der Rolle etwa konstant bei 86°/sec. Die Rollbeschleunigung lässt sich ermitteln zu -126°/0,2sec^2 = -630°/sec^2.
Die gesamte Rolle hat somit knapp 5 Sekunden gedauert.

Zwischen 137 und 138 Sekunden befindet sich die Maschine in der Rückenlage, die Z-Beschleunigung dunkelblau hat den Wert -1g.

Gut lassen sich während dem Rollen die wechselnde Gierrate gelb und der zugehörige wechselnde Schiebewinkel(-Differenzdruck) beobachten. Die Gierrate hat ihre beiden Maxima von -/+ 50 °/sec bei 136,7sec bzw. 138,7 sec. Der zugehörige Schiebewinkel grau , der sein Vorzeichen und damit die Richtung wechselt, ist entsprechend zeitversetzt. Der Schiebewinkel ist maximal bei 138,1 sec bzw. 139,5 sec.
Beim schlagartigen Einleiten der Rolle entsteht ausserdem typischerweise ein schnelles einmaliges Schiebe-Pendeln, hier zwischen 135,5 und 136,7 sec.

Eine Beschleunigung in Längsrichtung dunkelrot ist natürlich nicht messbar, von der prinzipiellen Entschleunigung beim Fahrtabbau einmal abgesehen. Im Vorzeichen wechselnde kleine Beschleunigungen in Spannweitenrichtung grün sind beim Rollen erkennbar. Hier überlagert sich die Schwerkraft gerade auch, wenn die Maschine kurzzeitig in Messerfluglage ist.

(Anmerkung: Die Sensoren sind noch unkalibriert und der Nullpunkt noch unkorrigiert.)

Messung vom 25.06.2012

Viele Grüße

Tempo

 

[Tempo]

Schenk´scher Winkelsensor im Einsatz

Schenk´scher Winkelsensor im Einsatz

Hallo,

inzwischen ist meine Messanlage mit der Sensorik weitgehendst ausgebaut.
Der erste Regelkreis für eine "Anti-Schiebe-Automatik" ist im Aufbau.

Im folgenden Film ist der Schenk´sche Winkelsensor im Einsatz, der z.B. zur Erfassung von Schiebezuständen dient.
Es sind sehr gut Schiebeanteile bei den verschiedenen Manövern erkennbar, als auch gezielt eingeleitetes Schieben.
Das Signal kann einem Regelkreis zugeführt werden, der das Seitenruderservo entsprechend ansteuert, damit im Automatikmodus die Maschine stets schiebefrei fliegt. Das ist mein nächster Schritt, bevor eine Wölbklappenautomatik greift.

Der zweite Sensor ist ein sogenannter "Wirbelzähler", mit dem präzise die Strömungsgeschwindigkeit gemessen werden kann.
Im Gegensatz zum üblichen Prandtl'schen Staurohr, mit dem die Fluggeschwindigkeit als Differenz von Staudruck und statischem Druck gemessen wird, misst ein Wirbelzähler die Strömungsgeschwindigkeit unabhängig von einem meist problematisch abzugreifenden statischen Druck. Vom ungünstigen Verhalten der üblichen Drucksensoren bei sehr kleinen Drücken, d.h. kleinen Fluggeschwindigkeiten ganz abgesehen.
Das Kameramikrofon sitzt am Wirbelzähler und erfasst neben Störsignalen und Rauschen auch die Wirbelfrequenzen des Wirbelzählers.
Die Signalaufbereitung und Wandlung in einen Geschwindigkeitswert ist wiederum ein Kapitel für sich.

https://player.vimeo.com/video/56590866

Viele Grüße

Tempo

An dieser Stelle vielen Dank an Helmut Schenk, der mit entscheidenden Impulsen, Ermutigung und durch Weitergabe seines Wissens zum Erfolg beigetragen hat. Er hat den gezeigten Windfahnen-Winkelsensor gebaut !

 

[Tempo]

Wölbklappenautomatik für Kunstflieger

Wölbklappenautomatik für Kunstflieger

Hallo,

für Kunstflieger mit symmetrischem Wölbklappenprofil lässt sich relativ einfach eine Automatik aufbauen, 3-Achs-Beschleunigungssensor und Geschwindigkeitsmessung sind in meiner Anlage integriert.

Als Vorbild möge das Kunstflugzeug der Müncher Akaflieg (mechanische Automatik) dienen:

http://www.akaflieg.vo.tu-muenchen....2-aeltere-projekte-aeltere-projekte/69-mue-28

oder z.B. da:

[video]http://www.myvideo.de/watch/64205/Mue28_Kunmstflug_Helmbrechts[/video]

Viele Grüße

Tempo