Definition Rigid Kopf

[HeliSal]

Hallo zusammen

In Zusammenhang mit Manntragenden helis habe ich des öfteren den Begriff Rigid Kopf gehört. Der gleiche Begriff habe ich schon im RC-Heli Bereich gesehen in Zusammenhang mit Paddel oder FBL, wobei FBL mit Rigid gleichgestellt wird.
Das steht so auch Glossar.

Ich habe ein bisschen nachgegoogelt und habe festgestellt, dass der Begriff Rigid-Kopf bei den grossen nichts mit Paddel zu tun hat, sondern mit der Fähigkeit der Blätter (einzeln) zu schlagen und zu schwenken.
Dabei ist mir der begriff Semi-Rigid bekannt vorgekommen: Semi-Rigid Main Rotors.

Wenn ich das so durchlesen, haben unsere Zweiblatt Trainer Semi-Rigid Köpfe, da diese schwenken können (Nach- und Vorlauf möglich durch die einzelne Schraube) sowie gemeinsam zu schlagen über die Blattlagerwelle (BLW).
Das trifft auf mein TRex 450 Paddel wie auch auf den GAUI X5 und den mCPx zu.

Wie es bei den Scale Köpfe aussieht, kann ich nichts sagen. Da kenne ich mich gar nicht aus.
Ich denke aber das Mehrblatt Köpfe keine einzelne BLW haben. Die CopterX Köpfe haben auch eine einzelne schraube für die Blätter. Diese können also auch schwenken.

Was meint Ihr?
Bin ich auf dem Holzweg oder wollen wir eine Revolution einleiten

[HeliSal]

AW: Definition Rigid Kopf

Habe hier noch was bei HeliFreak gefunden: Rigid and floating 4 blade head

Mehrblattköpfe haben also auch ihre Unterschiede mit den entsprechenden Eigenschaften.
Der Begriff Rigid bei Mehrblattköpfe geht also doch in Richtung der "Original" Definition.

[Michael62]

AW: Definition Rigid Kopf

So ich es verstanden habe ist ein Rigid Kopf einer, der keine Schlaggelenke hat.
So ich mich erinnere wurde es das erste Mal im Panzerabwehrhubschrauber BO105 durchgeführt.
Bekanntest ßbertragung des Prinzips (allerdings noch mit Dmpfungseinsätzen aus Delrin) hat Henseleit mit dem ersten TDR - das R für Rigid gemacht.

Das Problem ist, dass man wegen der Lastspitzen bei einem Rigid Kopf ohne Dämpfung weichere Blätter braucht und ein unendlich torsionsdauerfestes Kopfmaterial.
Bei der BO105 wurder Titan eingesetzt.

In meinem 3-Blatt 800er habe ich 1.2312 auf 1100N vorvergütet und die Wellen sind aus dem Vollen mitgefertigt.
Da ist auch kein Delrin mehr dazwischen.

100% Rigid gibt es nicht wirklich, da die Lager und Blatthalter immer eine gewisse Elastizität aufweisen.

[stubb0rn]

AW: Definition Rigid Kopf

Die BO-105 hat die Schlaggelenke im Blatthals und ist damit nicht rigid.

Ein "echter" rigid-Kopf hat nur ein - wie auch immer geartetes - Pitch-Gelenk und sonst werden alle Kräfte und Momente vollständig vom RK abgetragen.

[stern-fan]

AW: Definition Rigid Kopf

Interessantes Thema.
Ich habe gestern eine Abhandlung über die Funktionsweise verschiedener Rotorköpfe gelesen und versucht zu verstehen. In erster Linie giing es um den Winkelvorlauf und dessen Erklärungsmodelle.

Modell 1) Der Rotorkopf hat seine Eigenfrequenz nahe der Rotorkopfdrehzal. Da in Resonsnz Erreger und Amplitude 90° phasenverschoben sind, schwingt bei einem Nick-Befehl das hintere Blatt dann nach oben (Schlaggelenk) wenn es 90° zuvor durch die Blattanstellung zu einer Schwingung angeregt wurde. Dadurch, dass sich das hintere Blatt anhebt, verändert sich der Kraftvektor und es wird zusätzlich zum normalen Auftrieb ein Vortrieb erzeugt.

Modell 2) Der Rotorkopf wirkt wie ein Kreisel. Soll der Kreisel als resultierende Kraft nach vorne kippen (Nick), muss er 90° versetzt ein Moment erfahren, also 90° vorher nach oben angeregt werden (pos. Blattanstellung rechts)

Nach welchem Modell funktionieren nun unserer Modellheli-Rigidköpfe?

Grüße
Rolf

[troll05]

AW: Definition Rigid Kopf

Ich denke das man die technische Anwendung aus der Manntragenden Helifliegerei nicht ganz auf unsere Modell anwenden kann weil die Kräfte im System sich ja doch beträchtlich unterscheiden.
Vermutlich kommen wir dem "Basic JetRanger Head" aus HeliSal-s Linkam nächsten wobei die Funktion vom Teeter Hinge von den Dämpfungsgummis (bzw. Delrinbuchsen bei den DFC Köpfen) und der BLW übernommen wird. Steifigkeit in den Blättern ist bei unseren Carbon Löffeln ja nicht so sehr das Problem.

@stern-fan: Wenn überhaupt dann Modell 1, glaube ich aber auch nicht. Den kompletten Kopf kippen wie in Modell 2 mag theoretisch ja möglich sein, aber dann brauchst du eine kardanische Aufhängung um die Präzession nutzen zu können, andererseits willst du aber auch spielfrei bleiben und grosse Kräfte übertragen. Klingt alles drei zusammen nach schwer und teuer.

[Michael62]

AW: Definition Rigid Kopf

Die BO-105 hat die Schlaggelenke im Blatthals und ist damit nicht rigid.

Ein "echter" rigid-Kopf hat nur ein - wie auch immer geartetes - Pitch-Gelenk und sonst werden alle Kräfte und Momente vollständig vom RK abgetragen.

Bölkow Bo 105 - Wikipedia

"
Als erster Hubschrauber weltweit besaß die Bo*105 einen Hauptrotor mit starrem Rotorkopf ohne Schlag- und Schwenkgelenke als Verbundkonstruktion, bestehend aus einem massiven Rotorkopf aus Titan mit innenliegenden Elastomerelementen zur Schlagdämpfung und Kegelrollen-Blattwinkellagern zur leichtgängigen Verdrehung der Rotorblätter entsprechend der Stellung der Taumelscheibe
"

Elastomer Glieder setzen wir auch ein.

In meinem 800er übernehmen die Aufgabe die Blattgriffe die aus PA66GF30 sind, sowie die NHPs, die etwas Biegeelastizität aufweisen.
Auch die "Unterlegescheiben" der NHPs haben eine Elastizität.

Bei dem Schlüter-Kopf auf dem die aktuellen, modernen 2 Blatt Hubis meistens beruhen, wird eine Blattlagerwelle elastomerisch so gelagert, dass diese die Verkippungskräfte im Umlauf während Zyklischem Inputs (oder Vorwärtsflug) ausgleicht und nur die niederfrequenten Teile als rotationsvektor an die Zelle weitergibt.

Bei dem Henseleit Rigid wurde die Kardanische, elastomeraufhängung durch zwei feste Delrinbuchsen und ein Pressgummi ersetzt in der ersten Version, die die Piloten als "überragend präzise" beschrieben.
Das kann aber bei nicht wirklich absolut genau eingestelltem und ausgerichtetem Kopf zu Vibrationen beim Schweben führen, daher der etwas entschärfte "Wackelkopf" wie ich es verstehe, aber vielleicht liege ich da falsch.

In meinem 3 Blatt habe ich jegliche kardanische Dämpfung eliminiert und nur Einzelblattdämpfung in den Blattgriffen.
Allerdings hat ein Dreiblatt auch gänzlich anderes Resonanzverhalten, da es keine ganzzahligen Teilungen im Umlauf gibt.
Einen ganz geringen "Wackelkopfanteil" kann man bei den verwendeten Kugellagern und Hebelverhältnissen nicht vermeiden, aber im Flug kommen da enorme Zugkräfte als Vorspannung drauf.

Ob das was taugt, sehe ich am Ende der Saison.

Was nun genau "Rigid" heisst und wie genau die Definition ist, wird wohl so ominös bleiben wie der Begriff GT oder GTi auf den Heckklappen der Autos.

[stern-fan]

AW: Definition Rigid Kopf

@troll05

Bei Modell 2 ist der Rotorkopf starr mit der Rotorwelle verbunden. Auf den kompletten, rotierenden Rotorkopf wirkt die Kreiselpräsession und kippt dadurch den Heli nach vorne.
Der eigentliche Impuls kommz aber 90° voreilend durch das Anstellen des rücklaufenden Blattes.

Was ich nur nicht verstehe: Dieses Modell mit der Kreiselpräzession erklärt die Wirkungsweise gemäß einiger Literatur nur unzureichend.

Grüße
Rolf

[troll05]

AW: Definition Rigid Kopf

Ah ok, du meinst die Nickbewegung des kompletten Helis als Folge der Präzession.

Das würde aber einerseits den aerodynamischen Auftrieb der beim rücklaufenden Blatt zunimmt und beim vorlaufenden Blatt wieder abnimmt vernachlässigen, und zweitens wird das Blatt ja bis in die hinterste Position weiter angehoben -> die Präzession würde also auch ein Kippen nach rechts bewirken (rechtsdrehender Rotor). Oder habe ich da gerade einen Denkfehler?

Für eine reine Nickbewegung darf doch nur ein kurzer Impuls bei 90° erfolgen, für Rechts-Roll bei 180°, Nick nach hinten 270° und Links-Roll bei 360°.

Entsprechend müsste ein FBL System automatisch dagegen halten bzw. ein Paddelsystem müsstest du Nick nach vorne immer mit Roll nach links ausgleichen. Habe ich so noch nie beobachtet...

[HeliSal]

AW: Definition Rigid Kopf

Ah ok, du meinst die Nickbewegung des kompletten Helis als Folge der Präzession.

Das würde aber einerseits den aerodynamischen Auftrieb der beim rücklaufenden Blatt zunimmt und beim vorlaufenden Blatt wieder abnimmt vernachlässigen, und zweitens wird das Blatt ja bis in die hinterste Position weiter angehoben -> die Präzession würde also auch ein Kippen nach rechts bewirken (rechtsdrehender Rotor). Oder habe ich da gerade einen Denkfehler?

Für eine reine Nickbewegung darf doch nur ein kurzer Impuls bei 90° erfolgen, für Rechts-Roll bei 180°, Nick nach hinten 270° und Links-Roll bei 360°.

Entsprechend müsste ein FBL System automatisch dagegen halten bzw. ein Paddelsystem müsstest du Nick nach vorne immer mit Roll nach links ausgleichen. Habe ich so noch nie beobachtet...

Hmm, ich denke dass dieser Effekt dadurch kompensiert werden könnte, dass das vorlaufende Blatt den umgekehrten Effekt generiert. Da sich die hintere Hälfte der TS ja nicht nur nach oben bewegt sondern die vordere Hälfte auch nach unten. Dadurch bekommt das vorlaufende Blatt weniger Auftrieb.

Korrekt?

BTW: Danke für die rege Diskussion bisher.
Habe erst jetzt die Zeit hier wieder reinzuschauen. Arbeit, Arbeit, Arbeit

Gruß
Salvatore

[Dachlatte]

AW: Definition Rigid Kopf

Was nun genau "Rigid" heisst und wie genau die Definition ist, wird wohl so ominös bleiben wie der Begriff GT oder GTi auf den Heckklappen der Autos.

Da is nix ominöses dran. GT bedeutet Gran Turismo und GTI Gran Turismo Injection.

[Michael62]

AW: Definition Rigid Kopf

Was es heisst ist schon klar, nur die Bedeutung ist ominös..

[Klaus O.]

AW: Definition Rigid Kopf

Definition Rigid Kopf

Definition Rigid lt. unserem Lexikon.

rigid - Der RC-Heli - vBulletin-Lexikon - RC-Heli Community

[HeliSal]

AW: Definition Rigid Kopf

Definition Rigid lt. unserem Lexikon.

rigid - Der RC-Heli - vBulletin-Lexikon - RC-Heli Community

Ja, schon.
Das habe ich auch im Original-Post geschrieben.
Nur dass diese Definition mit der für die Manntragenden Helis nicht übereinstimmt.
Evtl. kann man diese erweitern.

[Klaus O.]

AW: Definition Rigid Kopf

Nur dass diese Definition mit der für die Manntragenden Helis nicht übereinstimmt.

Hier geht auch nicht um manntragende Helis, sondern um Modellhelis.