reicht derSchub von 2 kg für eine 4,2m ASK18 mit 7kg Eigengewicht?

[lastdownxxl]

Hallo Lutz,

ich hab mit 6S LiFePo A123 gerechnet. Mit einer Aeronaut CAM Carbon 15x8 müsste das gut gehen. Im Flug geht der Strom ja etwas zurück.
Eine GM 16x8 wäre bezüglich dem Propellerwirkungsgrad die bessere Wahl, zum testen würde ich jedoch erst mal die ACC 15x8 nehmen.

Was hat die ASK18 für einen Tragflächeninhalt?

Hab übrigens seit 1999 einen KBM 42-30 mit 3,7 : 1, der funktioniert immer noch in meinem Simprop Solution 2.69 m SPW.
Der KBM 42-30 war damals mein erster Brushless Motor.

PS: Falls die Durchmesser der Props zu groß sind, ACC 14x9 oder GM 14x10!

Gruss
Micha

 

[29071947]

Hallo Micha,
Flächeninhalt 93,9 qdm .Das Modell stammt noch von Harry Rosental aus den späten 80gern .Das Profil ist warscheinlich ein Eppler ( ähnlich dem Wortmann FX 60 -126 ).Ich habe es von einem Vereinskolegen übernommen aber noch nicht geflogen.
MfG. Lutz

 

[lastdownxxl]

Hallo Lutz,
die Pitch Speeds der ACC 15x8 / GM 16x8 sind dann passend. Geht ein 16 Zoll Prop von der Bodenfreiheit ?

Gruss
Micha

 

[29071947]

Nee,geht nicht.Muß sowieso mit Startwagen oder Gummi starten.Bodenfreiheit wäre schon bei 12" zu Ende. Erst nach verlassen der Startbahn mit Schlauchgummi kann ich den Antrieb einschalten.
MfG. Lutz

 

[fasster]

Hallo,
als Faustregel würde ich mich immer darin orientieren etwa 200 Watt pro Kilo Leistung zur Verfügung zu haben. Der oben genannte Antrieb wird mit der ASK ziemlich überfordert sein. Modelle dieser Größenordnung sind in der Regel mit einem Aussenläufer der 50 Klasse gut motorisiert. A

ls Propeller 16x8 und einen 6s Akku.
Hier im Bild meine Roke ASK 18 mit 7 Kg Gewicht. Geht mit der oben beschriebenen Antriebsauslegung gut auf Höhe.
Gruß

 

[k_wimmer]

Hallo Kai,

deine These ist nur bedingt richtig.

Um eine ASK18 mit 7 kg und einem Standschub von 2 kg mit einer annehmbaren Steigrate steigen zu lassen,
bedarf es bei einem Steigwinkel von z. B. 7° Grad einer sehr hohen Fluggeschwindigkeit.

Anhang anzeigen 12330396
Quelle: https://wiki.rc-network.de/wiki/Antriebsauslegung_Elektroflieger

Die Gleitflugpolare (Gleitflugpolare von der 1:1) möchte ich da von der ASK 18 nicht sehen. Sicherlich wird die Größe Standschub oftmals
überbewertet. Die Pitch Speed muss zum Modell passen, dann ergibt sich bei einer gewünschten Steigrate
der Propellerdurchmesser eigentlich fast von selbst. Die Berechnungen vom Standschub sind generell mit einer großen Unsicherheit behaftet.
Es sind immer Approximationen, der wahre Schubbeiwert Ct vom Propeller ist selten bekannt. Beispiel vom Schubbeiwert Ct einer ACC 13x10.

Anhang anzeigen 12330395
Quelle: https://m-selig.ae.illinois.edu/props/volume-3/plots/ancf_13x10_ct.png

Gruss
Micha

Hallo Micha,
Du hast natürlich recht mit deiner Aussage, aber ich wollte mit dem Bsp. nur darauf hinweisen, dass Standschub nicht zwangsläufig eine gute Grundlage zur Bewertung eines Antriebs ist.

 

[Gerhard_Hanssmann]

Nicht umsonst heißt dieser Schub Standschub. Stand wie stehen. Der Schub wird mit zuznehmender Modellgescheindigkeit schnell kleiner.
Daher ist das Modell mit größerer Strahlgeschwindigkeit besser ausgelegt.

 

[lastdownxxl]

Nicht umsonst heißt dieser Schub Standschub. Stand wie stehen. Der Schub wird mit zuznehmender Modellgescheindigkeit schnell kleiner.
Daher ist das Modell mit größerer Strahlgeschwindigkeit besser ausgelegt.

Hallo Gerhard,

da kann ich Dir nicht zustimmen. Die ASK18 ist ein eher langsames „einfaches Segelflugzeug“ der Clubklasse aus der Arä
der Holz-Stahlrohr-Gemischtbauweise.

Mit einem Ca = 0.5 (langsamer Steigflug), 7 kg Abfluggewicht und 0.939 m² Tragflächeninhalt ergibt sich eine Fluggeschwindigkeit von 15.4 m/s.
Die Fluggeschwindigkeit bei Ca = 0.5 liegt trotzdem schon einiges über der Geschwindigkeit vom besten Gleiten.
Die Pitch Speed mit dem KBM 52-18 3,7 : 1, 6S LiFePo und einer ACC 15x8 ergibt eine Pitch Speed von 26 m/s.

Das Verhältnis Vpitch/Vflug beträgt 1.68, was schon sehr hoch ist. Ramoser setzt für einen Steigflugpropeller das Verhältnis
von Vpitch/Vflug mit 1.3 an. Ich selber gehe auf 1.3 bis 1.5 je nach Modell und Verfügbarkeit der Komponenten Motor und Propeller.

http://www.ramoser.de/files/Kleiner_Propellerlehrgang_20101222.pdf

Berechnet man den Fortschrittsgrad J, dann kommt man auf einen Wert von 0.32. In diesem Arbeitspunkt liefert
die ACC 15x8 ca. 75 % vom Standschub bei einem noch guten Propellerwirkungsgrad. Nehme ich z. B. eine
ACC 13x11, dann ergibt sich ein Standschub von 2.5 kg. Der Standschub liegt jetzt prozentual näher am Standschub, ist jedoch trotzdem geringer. Die ASK18 kann zudem die hohe Pitch Speed gar nicht effizient umsetzen. Als Resultat ergeben sich höhere aerodynamische Verluste bei der ASK18. Ingesamt sehe ich mit einer wesentlich höheren Pitch Speed bei der ASK18 keinen Vorteil.

Quelle: https://m-selig.ae.illinois.edu/props/volume-3/propDB-volume-3.html

S = 0.939; % [m^2]
m = 7; % [kg]
Ca = 0.5 % langsamer Steigflug
Vflug = 4*sqrt(m/S/Ca) % @ Luftdichte [1,225 kg/m³]
D = 15; % Zoll
H = 8; % Zoll
n = 7670/60; % [rev/sec]
J = 0.32; % Advanced ratio
%J = V/(n*D)
V = J*n*D*0.0254 % Vflug
Vpitch = H*0.0254*n
a = Vpitch/Vflug

Unter den gegebenen Randbedingungen vom Motor KBM 52-18 3,7 : 1 mit 40 A sehe ich da bei 6S Lifepo keine bessere Propellerwahl als eine ACC15x8, besser noch eine GM 16x8.

Gruss
Micha

 

[29071947]

Hallo Micha,
das stimmt mich ja optimistisch ! Vielen Dank für Deine Mühen ,ich werde das bei besserem Wetter mal probieren und hier berichten. Also nochmal herzlichen Dank an Alle die mir hier geholfen haben.
MfG. Lutz

 

[lastdownxxl]

das stimmt mich ja optimistisch

Hallo Lutz,

die Steigrate mit deinem Motor ist natürlich nicht sehr hoch. Sie wird im Bereich von 4 m/s bei der Aeronaut 15x8 liegen,
mit einer GM 16x8 etwas besser. Der Propellerwirkungsgrad im Bild #28 gilt natürlich nur für eine unbehinderte Luftströmung.
Am großen Rumpf der ASK18 wird der Propellerwirkungsgrad etwas geringer ausfallen.

Die Steigrate bedingt natürlich lange Motorlaufzeiten (25 sec für 100 Höhenmeter), daher auch die Motortemperatur
im Auge behalten und natürlich den Strom messen.

% Matlab Script gerechnet mit freemat
Vsink = 1; % Eigensinken ASK18 im Steigflug [m/s]
Fg = 7*9.81; % Gewichtskraft ASK18 [N]
eta_Prop = 0.6; % ACC 15x8
Pmech = 0.9*634; % Wellenleistung im Steigflug [W] mit der ACC 15x8
Pv = Pmech*eta_Prop; % Vortriebsleistung Propeller [W]
Vsteig = Pv/Fg - Vsink % [m/s]

% Vsteig = 4 m/s

Bin schon auf deinen Bericht gespannt.

Gruss
Micha

 

[ArneH]

Schub = Abfluggewicht * ( (1/E) + sin(Steigwinkel )

...
Fazit:
Das ist deutlich zu wenig Schub, langt gerade mal für einen Steigwinkel um die 7 Grad.

Formel passt, Schlussfolgerung passt, aber wenn ich nicht einen totalen Rechenknoten drin habe, komme ich auf 12°. Bzw. bei 7° auf einen Gesamtschubbedarf von knapp 1,4kg.

 

[lastdownxxl]

Wie kommst Du auf einen Schub von 2 kg ? Bei Berechnungen mit Antriebsrechnern ist der Standschub eine statische Größe,
welche im Steigflug nicht erreicht wird. Im Steigflug kann man ca. 70 % vom Standschub ansetzen.

Fazit:
Das ist deutlich zu wenig Schub, langt gerade mal für einen Steigwinkel um die 7 Grad.
Da muss ein größerer Propeller ran, der Propellerschub ist proportional zum Durchmessser hoch 4.

Hallo Arne,

der Standschub wird normalerweise im Flug nicht erreicht, er nimmt mit zunehmender Fahrt ab.
Siehe auch # 28, Bild mit Ct (Schubbeiwert) über dem Fortschrittsgrad J.

Der Fortschrittsgrad J ist im statischen Fall (Vflug = 0) gleich Null.
Bei einem quadratischen Prop z. B. 8x8 ist bei J gleich 1 die Vflug gleich groß wie die Vpitch. Der Propeller liefert theoretisch keinen Schub mehr.
Nennt man dann auch windmilling falls man schneller als die Vpitch fliegt, z. B. beim Sturzflug mit Vollgas.

Quelle: https://m-selig.ae.illinois.edu/props/volume-1/plots/apcsp_8x8_ct.png

Gruss
Micha

 

[29071947]

Eine kurze Invo. Alle Theorie ist grau .Habe heute meinen Erstflug mit der ASK18 gemacht.Motor wie oben beschrieben aber mit anderem Akku ( Lipo 6S 3000 mAh ),Klappprop 15x6 , Abfluggewicht 7kg , gestartet mit Flitsche und in 4 - 5meter Motor einschalten.Was soll ich sagen , es ging zügig nach oben und zwar 3 mal bis auf 150m ( laut Telemetrie ).Stromaufnahme mit der Zange gemessen 40A.Andere Messungen habe ich nicht vorgenommen. Mein Fazit , ich bin zufrieden.
Ich wünsche Euch Allen ein frohes und gesundes neues Jahr und einen guten Rutsch.
MfG. Lutz

 

[lastdownxxl]

Eine kurze Invo. Alle Theorie ist grau .

Hallo Lutz,

da kann ich Dir nicht zustimmen. Damit hast du ca. 127 Watt/kg, damit lässt sich eine ASK18 gut und passend zum Vintage Segler fliegen. Mit einem 6S LiPo und der 15x6 hast Du gegenüber einen 6S LiFePo und der 15x8 ca. 16 % mehr Leistung. Die Annahme einer relativ niedrigen Pitch Speed als passend zur ASK18 (entgegen Einwand #27) etc. passen so gut zusammen.

Auch rechne ich konservativ, Propellerwirkungsgrad und aerodynamische Verluste vom Modell sind eine Schätzung. Die Berechnung ist ein
Mittelwert und auch nicht das Maximum vom Steigen bei einem vollen Akku. Also viel Spaß mit der ASK18.

Einen guten Rutsch
Micha

 

[29071947]

Hallo Micha,
bitte nicht falsch verstehen ! Du hast mir mit Deinen Berechnungen sehr geholfen und Mir einige Bedenken zerstreut.Die Bemerkung " alle Teorie ist grau "sollte keine Kritik an Deinem Wissen sein.
MfG. Lutz

 

[29071947]

Nachtrag : Natürlich bedanke ich mich hier noch einmal bei Allen die mir hier im Forum mit Ihrem Rat weitergeholfen haben und wünsche Allen einen " GUTEN RUTSCH" !!!
MfG. Lutz

 

[lastdownxxl]

Hallo,

noch eine Geschichte zum Jahresende von einem Freund und Vereinskollege vom Vater. Der Freund
hat sich in den 1960er Jahren eine KA8 B gebaut, seine Frau hatte damals fast die Scheidung eingereicht. Zur Seegfrörne 1963 vom Bodensee
hat er sich einen Fichtel&Sachs Wankelmotor KM 48 mit 10 PS und einem Motoraussatz auf die KA8 B gebaut, ca. 45 Watt/kg. Er wollte damit
auf dem gefrorenen Bodensee bei Überlingen starten. Meiner Erinnerung nach (Erzählung vom Vater) gelang der Eigenstart nur mit Mühe und Not. Auf dem Flugplatz Heiligenberg/Baden musste er mit der Seilwinde starten, die Steigrate mit dem 10 PS Motor war minimal, im Bereich von max. 1 m/s. Der Hardy hat das Projekt dann eingestellt.

Wir als Modellflieger mit den heutigen BLDC-Motoren und LiPo Akkus sind da in einer komfortablen Lage, wir haben Leistung im Überfluss.

Bild mit dem Erbauer der Ka 8 an der rechten Tragfläche:

PS: Bin als kleiner Bub im Bild zu sehen.

Gruss
Micha