Mechanische Fluglagenstabilation?

[FamZim]

Hallo Tragschrauberflieger

Es ist etwas OT, eigendlich zu Koax Hubis gehörent, aber Ihr wißt sicher mehr über das was ich wissen möchte.

Ich habe also so ein Koax mit horizontalem Heckrotor.
In der Anleitung steht auch , beim Einschalten ruhig stehen lassen, aber:
Der hat doch gar keine Kreisel oder änliches, was sollten die den bitte schön steuern ?
Die Haubtmotoren laufen L und R herum und werden NUR auf gleiche Leistung für Stillstand getrimmt.
Der Heck Rotor wird nur in 2 Stufen vor und zurück geschaltet, also überhaubt nix mit Kreisel und Elektronik .
Aber warum fliegt DER so Stabiel ?
Bei den Tragschraubern sind ja auch Paddel am Rotor und die Blätter werden durch Ihn beeinflußt.

Ich denke mir das mal so:
Die Gegenlaufenden Blätter haben sehr hohe Anstellung und drehen sich langsam.
Nimmt der Heli nun Fahrt auf, kommt die Fluggeschwindigkeit bei den Vor Laufenden blättern dazu.
Das wirkt sich vor der Rotorachse mit grösserem Auftrieb aus, und ER muß ständig gezwunden werden diese Richtung bei zu behalten.
Ebenso rückwärts oder seitwärts.
Sobalt es in eine Richtung geht entsteht dort vor der Haubtwelle größerer Auftrieb und "Er" wird die Bewegung abbremsen.

Da bei Euch fiele verschiedene Rotoren und Steuerungen getestet werden, kann hier sicher eine Erklärung gefunden werden.

Im Voraus schon mal Danke an die, die mir auf die Sprünge helfen

Gruß Aloys.

 

[Sniping-Jack]

Falls du dich wundern solltest, wieso hier keine Antwort kommt, mag das daran liegen, dass keiner so recht weiß, was eigentlich genau dein Problem ist? Wir reden hier nicht von einem Tragschrauber, sondern im Grunde von Kinderspielzeug allerbilligster Bauart. Das als Beispiel im Bereich "Experimentalbau" zu posten, dürfte den meisten Usern reichlich befremdlich vorkommen.

Ansonsten wären mal ein paar Dinge zu klären, vielleicht siehst du dann klarer:
- Auch in diesem Billigteil steckt ein Gyro, daher die Aufforderung, ihn kurz in Ruhe zu lassen, damit dieser sich initialisieren kann.
- Die Steuerung ist denkbar einfach und hat mit einem Helikopter oder tragschrauber denkbar wenig zu tun:
- Vorwärts/Rückwärts über den horizontalen Heckpropeller
- Links/Rechts drehen durch unterschiedliche Drehzaheln der Hauptrotoren
- Rauf/Runter durch mehr Drehzahl beider Rotoren
- Seitlich kann er hingegen gar nicht und eine stufenlose Vorwärts/Rückwärtsbewegung ist ebenfalls nicht vorgesehen.

Zu deiner Frage: DIe Stabilität ist simpel zu erklären: was immer an Effekten am einen Rotor greifen mag, am jeweils anderen Rotor
passiert exakt dasselbe, nur mit jeweils anderem Vorzeichen. Da dieser Heli keine Taumelscheibe besitzt, die nur auf einen Rotor wirkt,
kann man sich sogar die sonst bei Koaxen übliche Stabistange sparen. That's it, das war's, mehr ist an deinem "Vehikel" nicht dran und "experimentell" ist da schon gleich gar nichts.

 

[Holofernes]

... und "experimentell" ist da schon gleich gar nichts.

Aber zumindest die Wortschöpfung könnte als "experimentell" betrachtet werden! "Sta-bi-la-ti-on" muss man sich mal auf der Zunge zergehen lassen...köstlich!

 

[FamZim]

Moin

Nachdem ja nun einiges geklärt ist möchte ich mal auf die großen Anstrengungen hinweisen die gemacht werden mußten um einem Hubschrauber überhaut eine stabiele Fluglage zu ermöglichen.
Das scheint ja nun mit dem Spielzeug geklappt zu haben, es fliegt wirklich schön auf der Stelle ohne jeglichen Gyro-Kram.
Ich bin immer noch der Ansicht das kein Gyro eingebaut ist, was soll der den steuern ?
Und zum ruhig hinstellen beim Einschalten, ist das nun ein Fake ?
Alle 3 Motoren werden nur mit Drehzahl gesteuert, keine Servos keine Taumelscheibe keine Gestänge ausser zum Paddel, und das kann auch noch eingespart werden ? wie ich das verstanden habe ? !
Also wozu ein Gyro ?
Wenn nun trotzdem eine gesteuerte Taumelscheibe dazu käme wäre das System auch Steuerbar ohne Gyro ? in Neutralstellung ist der, oder die Rotoren wieder wie ohne Steuerung, und der Hubschrauber steht in der Luft still ?
Einfach nur durch die Koaxrotoren.
Ich könnte mal ohne Paddelstange versuchen die ist grade mal wieder am Mast abgedreht
Warum ist die eigendlich nicht 90 ° zum Blatt sondern nur 45 ° ?

Gruß Aloys.

 

[MaWe]

Gyro

Gyro

Ich denke der Gyro steuert die Hochachse über die Drehzahldifferenz der beiden Motoren die die Hauptrotoren antreiben.

 

[lemon2012]

Mahlzeit,

Ich denke der Gyro steuert die Hochachse über die Drehzahldifferenz der beiden Motoren die die Hauptrotoren antreiben.

So siehts aus Die Motore bekommen vom einfachen digitalen P-Regler und dem dazugehörigem Gyroscope die PWM.
Es wird bei einer Hochachsenverdrehung immer gegengesteuert.
Ein Koaxialheli ohne diese Regelung fliegt sich meiner Meinung nach einfach beschissen.
Man kann ihn kaum noch in der Hochachse steuern.

Grüße

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Richtig zitieren!

Lemmi, bitte in Zukunft für’s Zitieren die Zitierfunktionen (im Posting unten rechts, Anleitung dazu hier) verwenden!
Ein freundlicher Hinweis des Moderators!​

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[Sniping-Jack]

- Links/Rechts drehen durch unterschiedliche Drehzahlen der Hauptrotoren

Genau dort werkelt der Gyro.

Net bös sein, aber ich finde es erneut befremdlich, wie so du hier, als Besitzer eines Spielzeughubschraubers
ein ZWEITES Mal anzweifelst, dass da ein Gyro drin steckt. Habe ich in meinem Posting irgendwie den Eindruck
vermittelt, ich hätte keinen Plan von der Materie? Kann ja sein, dann muss ich meine Schreibe wohl nochmal
auf den Prüfstand stellen....

Okay, ich habe es nicht DIREKT in einem Satz gesagt, irgendwie dachte ich, dass nun, da das Vorhandensein
eines Gyros bestätigt wurde, klar ist, dass dieser an der einzig sinnvollen Stelle werkeln muss, wo er auch bei
allen anderen Hubschraubern werkelt. Naschön, mein Fehler.


Trotzdem: Ich empfehle, sich ein bischen in die Basics einzulesen, dann kommt manche Frage erst gar nicht auf.

 

[GC]

Ich finde es eigentlich recht befremdlich, wie man hier mit dem doch sachlich verfaßten Beitrag von Aloys umgeht. Ein anderer Ton wäre sicherlich angebracht. Ich bin hier zwar nicht der Moderator, aber er sieht es vielleicht ähnlich.

Wenn ich es richtig verstanden habe, darf an den Beiträgen von Aloys gezweifelt werden, aber Aloys muß sofort alles glauben was ihm gesagt wird.

Schaut Euch ruhig mal die Beiträge von Aloys und seine homepage an, dann könnt Ihr ihn wohl besser einschätzen.

Also laßt uns wieder freundlich miteinander umgehen.

 

[Sniping-Jack]

Sry, wenn ich unfreundlich rüberkam, war nicht unfreundlich gemeint.
Bitte um Entschuldigung!

 

[FamZim]

Moin Leute

Ich sehe so etwas nicht so eng hab mich schon mit Betriebsleitern und Provessoren rumgeschlagen und recht bekommen.
Nochmals also zum Gyro .
Wenn alle sagen da ist einer drin, heist es nicht das es auch stimmt, da kenn ich noch grössere Lügen, aber wenn ich den zb mit laufenden Rotoren , in der Hand halte und hin und her drehe, muß er ja eingreifen und sich dadurch verraten.
Meiner hat leider noch die Paddel ab und geht nicht, da ich anders eingebunden bin, aber das geht ja vorbei und dann schaun wir mal es läst sich bestimmt nachweisen so oder so !

Gruß Aloys.

 

[Eckart Müller]

So geht das nicht!

So geht das nicht!

[...] Wenn alle sagen da ist einer drin, heist es nicht das es auch stimmt, da kenn ich noch grössere Lügen [...]

Das nenne ich Öl ins Feuer gießen, sowas geht mal gar nicht.

Man kann durchaus anderer Meinung sein, völlig normal, aber Vertreter abweichender Ansichten als Lügner zu diffamieren ist eine andere Nummer. Das werde ich nicht tolerieren, das sehe ich jetzt mal ganz eng! Als eine sehr ernste Mahnung ist das nun zu verstehen, sich vorher genauestens zu überlegen, was gepostet wird!

Eckart

 

[haschenk]

Hallo,

also mal mein "sachlicher Senf" dazu:

Zuerst sollten wir klar trennen zwischen den (Dreh-)Bewegungen um die 3 Achsen. Nick- und Rollstabilität lässt sich durch aerodynamisch/mechanische Mittel (Stabistange o.ä.) erreichen; damit brauchen wir uns imho nicht zu beschäftigen.

Mit der Giersteuerung/Stabiltät ist es anders. Wenn man da den Pilot nicht total überfordern will, führt an an einem Gyro als Drehratensensor (im weitesten Sinne- kann auch (fast) rein mechanisch sein, gab´s schon) kein Weg vorbei. Seit Längerem werden da aber (soweit mir bekannt) ausschließlich elektronische Gyros eingesetzt, die dann über die Signalaufbereitung im µC und letztlich die PWM-Ansteuerung der Motoren die Drehzahlen der Koax-Rotoren differenziell beeinflussen. Ein Beispiel dafür ist der "mCX".

Im Laufe der Weiterentwicklung sind die Drehratensensoren so billig (und trotzdem gut) geworden, daß man sie selbst in "Spielzeug-Helis" der untersten Preislage verbauen kann. Beispiel dazu: Im bekannten "KK"-Board für Quadros, das beim Chinesen 15 USD kostet, sind (neben anderen Bauteilen) sogar 3 Piezo-Gyros eingebaut.

Aloys:
Kannst du nicht mal von dem board in deinem Heli scharfe (!) Bilder machen; wenn das beidseitig bestückt ist, natürlich von beiden Seiten. Die meisten der hier versammelten "Experten" könnten dann darauf den Gyro identifizieren (kleines,glänzendes Metallgehäuse, ca. 5x3 mm, ca. 2mm hoch).


Gruß,
Helmut

 

[FamZim]

Moin
Ein schönes Fettnäpfchen ! aber ich habe niemanden als Lügner bezeichnet, sondern nur ein Sache angesprochen die meiner Meinung nach weder richtig noch sachlich belegt ist, aber ständig weiterverbreitet wird.
Bevor ich jetzt Bilder der Platine einstelle noch mal meine, und aus meiner Sicht korrekte Erklärung über einen Gyro auf der Hochachse bei einem Koaxhelikopter.
Dieser hat 2 gegenläufige Rotoren, die die Drehmomente bei gleicher Antriebsleistung schon dadurch ausgleichen.
Das wird beeinflusst durch Steuerung rechts-links und einer Trimmfunktion für Schwebeflug.
Gibt man mehr Pitch zum Steigen gleichen sie das automatisch aus durch mechanische Intelligenz, (Natureigene Logik).
Bei wenig Pitch das gleiche.
Beim Normalheli ist das gar nicht vorhanden und muss über 2 Ausgänge aktiv gesteuert werden.
Dieses geschieht über programmierte Kurven im Sender und durch den Piloten, die Feinheiten werden dann besser VOR ORT vom Gyro gemessen und ausgeglichen. So sehe ich das.
Bei einem Koax ist das ( meiner Meinung nach ) nicht notwendig, und auch nicht erforderlich.

Dem Heli hab ich nun die Haube abgeschraubt und Bilder der Platine gemacht, so wie es Helmut angeregt hat.
Von der linken Seite:



Da sind nur 2 IC's zu sehen, der Schalter in einem Metallgehäuse, ein paar SMD Bauteile und Lötzinnbrücken die dicker als die SMD Teile sind.
Andere Seite:



Dort auch nur die beiden IC s und die Ladebuchse, ebenfalls Metall.
Unterseite auch nur SMD Bauteile ! ansonsten die LEDs die beim Einschalten schön blinken.
Sonst hab ich nur Kabel und mechanische Verschraubungen, außer Motoren und Getriebe gefunden.

Den ganzen Beitrag hab ich auch nur angefangen um zu verstehen warum ein Koax das alles nicht brauch, es gibt ja auch andere Hubschrauber mit 2 Gegenläufern die zumindest die Drehmomente ausgleichen, aber trotzdem nicht unkritisch sind.
Bei Normalen, wenn sie Fahrt aufnehmen, werden sie ohne Eingreifen nicht zu halten sein, während der Koax stur auf der Stelle bleibt und diese auch selbstständig und rein mechanisch-aerodynamisch wieder einnimmt.
Das ist ein Phänomen, das mit "das ist so" (meiner Meinung nach) nicht ausreichend erklärt, beziehungsweise gar nicht erklärt ist.
Das ist eine Abwimmelerklärung nach dem Motto weis doch jeder, hat aber kaum jemand richtig verstanden.

Aber genau das ist mein Anliegen, versteht das jetzt auch wieder niemand?

Gruß Aloys.

 

[Christian Lucas]

Hi Aloys,
da entziehst du uns aber einen teil der Platine die hinter den Aluseitenteilen verschwindet. Mach halt mal den Versuch und schliesse beide Motoren an einen Stellerausgang an und lass den Hubi dann fliegen und schau mal was der dann so macht.
Ich habe zig kleine Koaxhelis für meine Kinder die wenn sie um Gierachse ruhig stehen einen kleinen Kreisel/Trägheitssensor zum Regeln eingebaut haben .Es geht auch ohne ,keine Frage ,haben wir auch aber mit macht das Leben einfacher.So ein kleiner Sensor und die sind heute wirkliche Winzlinge sizt halt mit im Heli und merkt die Bewegungen sofort .Das in alter Mechanik zu bewerkstelligen wird immer recht Aufwendig und muss auch ein kleines Feinmechanisches Meisterstück sein ,sonst driftet es wie ohne.
Dein Anliegen ist aber meine ich nicht so wie du denkst . Der Koax steht nicht stur auf geradeaus ,ich habe mal einen Koax gebaut der nur durch einen Motor über Kegelräder die Wellen angetrieben hat und ich muste die gegenläufigen Momente sehr genau ausgleichend einstellen bis die Kiste halbwegs ruhig um Gier gestanden ist.Ich habe dass für einen Speedheli gemacht ,genauso wie ich auch einen Heli mit einfachen Flettnersystem (ineinanderkämmende Rotoren) so gemacht habe ,der stand allerdings wirklich von haus aus sehr ruhig und stur in der Luft.

 

[Sniping-Jack]

Hallo Christian,
könntest du bitte deine verwirrende Interpunktion unterdrücken? Ich krieg noch nen Knoten in den Sehnerv,
wenn du dein Leerzeichen stets auf der anderen Seite der Interpunktion setzt.

@Aloy:

Angenommen, da ist kein Kreisel drin, dann nur aus einem einzigen Grund: Keine Taumelscheibe vorhanden.
Die wirkt bei den allermeisten Koax nur auf den unteren Rotor, weswegen ein Gyro unabdingbar ist.

Trotzdem hege ich da noch Misstrauen, da der obere Rotor grundsätzlich anders angeströmt wird als der untere.
Das könnte man für den Schwebezustand sicher noch rein statisch angleichen, aber sobald man steigt und
die DZ der Rotoren ändert sich, könnte dieses sensible Gleichgewicht bereits wieder zerstört werden und der Heli
dreht sich eben doch.

Andererseits: vielleicht macht sich der Knirps auch einfach den "Windfahneneffekt" zu Nutze und lässt den Gyro
deshalb weg? Vielleicht ist das Drehmoment beim Steigen/Sinken ja doch weitgehend gleich?

Aber ich schlage vor, du machst erstmal den von dir selbst vorgeschlagenen Test: Heli laufen lassen und dann
durchaus zügig in der Hand hin- und herdrehen. Wenn sich dabei die Drehzahl eines Motors deutlich ändert,
dann ist da ein Gyro drin. Und das _könnte_ theoretisch auch im Chip sein. Ich wüsste keinen Grund, der
dagegenspräche.

Wenn dann zweifelsfrei geklärt ist, dass da kein Gyro drin ist, dann rollen wir deine Eingangsfrage nochmal auf.
Einverstanden?

 

[FamZim]

Hallo Guido alles klaar
Der untere ist starr und der obere hat nur die Paddelstange, sie ist wieder angeklebt, aber nach einpaar mal kleben ist das nicht so wie original wegen der sich häufenden Klebereste .
Auch wenn er dann unruhig ist sollte ein Test möglich sein.

Gruß Aloys.

Ich kauf mir auch einen neuen .

 

[FamZim]

Hallo

Kleiner Gyrotest heftige Reaktion auf Drehbewegungen um die Hochachse , also ist da wirklich ein Gyro drauf.
Und eine einfache Testmetode gefunden .

Gruß Aloys.

 

[haschenk]

Hallo Alois,

jetzt warst du schneller...
Der Kreisel auf dem board ist nicht (wie ich vermutet habe) ein "Piezo-Gyro" von Murata, sondern ein "mikromechanischer" (SMM, MEMS). Es ist der rechteckige schwarze "Klotz" in der rechten vorderen Ecke in deinem ersten Bild.
Da sind unglaublich kleine (µ-Bereich), bewegte Strukturen drin , und zusätzlich eine aufwändige elektronische Schaltung.

Gruß,
Helmut

 

[lemon2012]

lustig =)

Aber eins kann ich garantieren, es gab und wird niemals Helis ohne eine Hochachsenstabilisation geben!!
Jeder kleinste Drehmomentunterschied bewirkt eine sofortige Verdrehung um die Achse.
Egal ob Koax oder nicht, es muss nachgeregelt werden. Wenn man nen Heli um die Hochachse selbst regeln wollte, würde der Pilot zu 99% am Hochachse nachsteuern sein. ;-)
Auch früher vor 70 Jahren, wo die ersten flugfähigen Helis auf den Markt kamen, war ein Mechanischer Kreisel verbaut, der die Arbeit des Piloten ungemein erleichterte.

Gruß

 

[haschenk]

Hallo,

sei mal vorsichtig mit deinen Garantien...

Dieter Schlüter und Einige mehr haben damals die "Cobras" ohne Kreisel geflogen (da hab ich auch dazugehört). Das geht schon (wenn der Heli groß ist und träge reagiert) mit einiger Übung. Ich würde fast sagen: Alle, die damals mit Helifliegen angefangen haben, sind ohne Gyro geflogen. Die gab´s da noch garnicht; nur ein paar Bastler haben Versuche in diese Richtung unternommen.

Der erste käufliche Gyro war mEn nach von KAVAN; taugte aber nicht viel, weil das Kippen der Kreiselachse mechanisch mit einem Poti gemessen wurde. Erst die darauf folgende Gyrogeneration hatte berührungslose Abtastung mit Hallsensor.

Noch einige Jahre lang war es nicht selbstverständlich, mit Gyro zu fliegen. Manche sind mit, manche ohne geflogen. Wer mit Gyro flog, wurde gelegentlich als "Warmduscher" blöd angemacht...


Übrigens, noch was:
Dieter Schlüter ist "nur" der Schöpfer des "modernen" Modellhelis. Was seine Leistung keineswegs schmälert:
Den ersten fergesteuerten Modellheli hat ca. 1940 Arthur Young (Erfinder der Stabistange und Vater der Bell-Helicopter) gebaut; das diente zur Erprobung seiner Ideen zur Stabilisierung von manntragenden Helis. Dieser Modellheli war schon elektrisch angetrieben (Staubsaugermotor) und hatte schon je einen Kreisel für Haupt- und Heckrotor. Die Stromzufuhr und Fernsteuerung erfolgte über ein Kabel.
Das ist durch die Kriegs- und Nachkriegszeit und die damals noch sehr beschränkten Kommunikationsmöglichkeiten alles in Vergessenheit geraten, selbst in den USA.

Hier gibt´s dazu eine sehenswerte Dokumentation; "The Birth of the Bell Helicopter":

1.

https://www.youtube.com/embed/uir9Engj4v4?wmode=opaque&start=0

2.

https://www.youtube.com/embed/nYkB2y49gnw?wmode=opaque&start=0

3.

https://www.youtube.com/embed/JOh09JJwoWM?wmode=opaque&start=0

4.

https://www.youtube.com/embed/Hckc1m6wXJU?wmode=opaque&start=0

Gruß,
Helmut