Ich habe die â??Boomstrike-Gefahrâ?? gemessen

[likeatrex]

So, hallöchen seit langem.
Habe mal ein sehr interessantes Thema und einen eigenen Test wo ich meine dass das fürs Forum ganz gut ist.

Wie normal jeder wissen sollte, das möchte ich gleich im vorauß sagen: Man kann JEDEN Heli mit jedem Setup boomstriken wenn man es drauf anlegt!

So... wir hatten in einer WhatsApp Gruppe das Thema Dämpfung und Boomstrike... Nach langer Diskussion überlegte ich mir, wie man das Risiko am einfachsten messen könnte. Meine Idee war dann, am Heckrohr auf Länge der blattspitzen ein stäbchen zu befestigen, einen harten 3D smack hinlegen und dann schauen wie viel vom stäbchen noch da ist. Mein Testheli ist ein Logo 700, dieser hat wie z.B der Chronos den großen Vorteil dass die Blätter einen großen Abstand zum Heckrohr haben. Nach meinem Flug war das stäbchen nur noch zur Hälfte da... klingt krass, ist aber normal und unbedenklich. Wenn z.B. bei einem Gaui X7 nur noch die Hälfte da ist, würde ich mir Sorgen machen, der hat gefühlt gerade mal einen halb so großen Abstand wie der Logo 700.


Die drei Hauptfaktoren beim Boomstrike sind:

-Härter der Dämpfung (je härter desto sicherer)
-Blatthärte (je härter desto sicherer)
-Wendigkeit (je niedriger desto sicherer)
-Drehzahl (je höher desto sicherer)
-Pitch (je weniger desto sicherer)
-Abstand von Blätter und Heckrohr (je mehr desto sicherer)

Ich verwende im Logo 700 VTX697, bei der Dämpfung habe ich pro Seite innen zwei Standard Gummis und außen einen harten Ring den es bei Mikado optional zu kaufen gibt. Man kann auch je Seite 3 harte Ringe verbauen, dann ist allerdings nix mehr mit Low-RPM. Meine Drehzahl ist 2100!
Also alles eigentlich wie bei Mikado Teampiloten!

Die Bilder sind fastzinierend, sehr selbstð???

Ich hoffe ich konnte hier etwas aufklären und mit dem Test zeigen wie weit sich Blätter tatsächlich biegen im Flug

Gruß,
Max

[Ello Propello]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Hallo Max,

hast Du die "Abreißeigenschaften" des Stäbchens vor dem Flug getestet ?

Es könnte ja sonst auch sein, dass das Stäbchen beim erstkontakt mit dem Rotorblatt
einfach irgendwo abgebrochen ist.

Gruß Norbert

[Sidewinder]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Beim Chronos kann ich mir das nicht vorstellen....never!

[Johnny]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

-Wendigkeit (je niedriger desto sicherer)

Es allein auf die Wendigkeit zu schieben klappt nicht, das kannst du so nicht pauschalisieren. Es ist das Trägheitsmoment des Hubschraubers gegen eine hohe Winkelbeschleunigung was starkes zyklisches Blattschlagen verursacht. Je schneller du eine zyklische Drehrate erreichen willst desto höher dein Blattflex. Wenn du ganz langsam andrehst und allmählich schneller wirst, dann wird dir sicher auch kein Heli dieser Welt boomstriken. Bei plötzlichen Inputs die große Winkelbeschleunigung hervorrufen sollen schon. Wenn dein Trägheitsmoment null wäre hättest du auch kein Blattschlagen. So ist es auch bei konstanter Drehrate, die Blätter schlagen wesentlich weniger sobald keine Winkelbeschleunigung mehr stattfindet, das sind dann hauptsächlich Sekundäreffekte die überwunden werden müssen um den Heli auf seiner Drehrate zu halten.

-Drehzahl (je höher desto sicherer)

Nein, exakt andersrum: Die aerodynamischen Kräfte steigen bei hohen Drehzahlen deutlich schneller an als die Rückstellwirkung durch die Fliehkraft, was u.A. auch ein Grund ist warum VTX als Speedblatt unbrauchbar sind. Im Speedflug bei extremen Drehzahlen entstehen dermaßen starke aerodynamische Kräfte, dass die Blätter anfangen so stark zu flexen dass der Rotor komplett außer Phase gerät.

Ich würde gerne sehen wie du mit deinem L700 bei 1200RPM einen Boomstrike provozierst, das ist aerodynamisch quasi unmöglich, wenn man nicht trickst. Bei 2100 geht das schon eher.

Boomstrikegefahr steigt mit steigender Drehzahl, nicht umgekehrt.

-Pitch (je weniger desto sicherer)

Kommt hier, ähnlich wie bei Rotation, auf die Massenträgheit des Hubschraubers und die Beschleunigung an. Befindest du dich im konstanten Steigflug, dann ist alles was deine Blätter zum flexen bringt der Luftwiderstand (und die Gravitation). Haust du allerdings aus dem Stillstand plötzlich Vollpitch rein, dann flexen deine Blätter viel viel stärker als wenn du sanft über ein längeres Zeitdelta auf Maximum erhöhst. Umgekehrt, hätte dein Heli keine Masse (und Luftwiderstand wäre vernachlässigbar) würden deine Blätter bei Collective nicht flexen.


Und dann ist natürlich auch die Sache dass der Stab einfach irgendwo abbrechen kann, hier wäre vielleicht eine Lösung aus dickem Styropor (dick genug dass es nicht einfach irgendwo abreißt) aussagekräftiger.

[running]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Da der Stab an der Stelle sehr ausgefranst ist, denke ich schon, dass die Blätter da rüber -gefräst- haben können.
Ein Bruch sähe m.M.n. anders aus.

[likeatrex]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Da der Stab an der Stelle sehr ausgefranst ist, denke ich schon, dass die Blätter da rüber -gefräst- haben können.
Ein Bruch sähe m.M.n. anders aus.

Welches Material des Stäbchens ist natürlich bedacht. Hier wurde ein frisch gepflückter Weizen Halm verwendet welcher gut fixiert wurde und genauso wie beim Rasenmähen an der aufschlagstelle reißt. Zu Drehzahl und Wendigkeit.... mit der Beschleunigung und dem Schwerpunkt hast du recht.... das stimmt absolut. Aber je niedriger die Drehzahl, desto schneller kommt es zum einklappen eines Blattes. Das merkt man schon daran dass ein heli bei Low RPM mit einer sehr niedrigen Frequenz vibriert, da die zyklischen Kräfte zu langsam übergreifen. Grob gesagt wenn das Blatt 90 grad zur Drehachse steht, übt dieses keine Beschleunigung aus, dieser ständige Wechsel führt zu ungleimäßigen Drehbeschleunigungen und kann zu einem Boomstrike führen. Um dann diesen Effekt bei hohen Drehraten und Beschleunigungen auszugleichen hilft mehr Drehzahl.

[likeatrex]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Die Behauptung mit der Drehzahl kommt von einem Helipiloten der das quasi studiert hat

Was aber bei VTX ein kleines Problem sein kann, ist dass die Blätter noch viel mehr flexen als -normale- Blätter da sie außen so viel breiter sind und somit ganz außen am größten Hebel viel mehr Auftrieb erzeugen als normal profilierte Blätter. Und es sind von Haus aus relativ weiche Blätter...

[stern-fan]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Die aerodynamischen Kräfte steigen bei hohen Drehzahlen deutlich schneller an als die Rückstellwirkung durch die Fliehkraft,

Ist das wirklich so? Die Fliehkraft ist ja immerhin quadratisch von der Gechwindigkeit abhängig.


Der Weizenhalm sieht für mich auch so aus, als ob er vom Rotorblatt genau an der Stelle abgetrennt wurde, wo auch die Berührung stattfand.
Ist ganz schön kurz geworden...

[Johnny]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Welches Material des Stäbchens ist natürlich bedacht. Hier wurde ein frisch gepflückter Weizen Halm verwendet welcher gut fixiert wurde und genauso wie beim Rasenmähen an der aufschlagstelle reißt. Zu Drehzahl und Wendigkeit.... mit der Beschleunigung und dem Schwerpunkt hast du recht.... das stimmt absolut. Aber je niedriger die Drehzahl, desto schneller kommt es zum einklappen eines Blattes. Das merkt man schon daran dass ein heli bei Low RPM mit einer sehr niedrigen Frequenz vibriert, da die zyklischen Kräfte zu langsam übergreifen. Grob gesagt wenn das Blatt 90 grad zur Drehachse steht, übt dieses keine Beschleunigung aus, dieser ständige Wechsel führt zu ungleimäßigen Drehbeschleunigungen und kann zu einem Boomstrike führen. Um dann diesen Effekt bei hohen Drehraten und Beschleunigungen auszugleichen hilft mehr Drehzahl.

Das mit dem Einklappen bei niedriger Drehzahl ist nur ein Irrglaube der sich leider recht gut hält. Die einzige wirklich starke, sichtbare Vibration, die du bei low rpm ins System kriegst, ist die natürliche Vibration von deinem Cyclic die du bei allen Drehzahlen hast, nur eben niederfrequenter als sonst. Was bei 2000rpm eine Vibration von 66,66Hz ist (pro Umdrehung kommen zwei Blätter durch), ist bei 1000rpm plötzlich nur noch 33,33Hz, was viel leichter mit Teilen des Helis oder dem ganzen Heli in Resonanz gerät. Dann gut sichtbar an den Kufen oder der Finne die anfangen zu vibrieren. Mach doch zum Vergleich mal bei 2000rpm und bei 1000rpm bei kontinuierlichen Flips mal nen Screenshot von deiner Vibrationsanalyse im Sender, du wirst dich wundern wie es die Kiste schüttelt, nur in verschiedenen Frequenzen

Die zyklische Vibration führt vielleicht kurz vorm Bladestop zum Einklappen und Boomstrike, aber nicht bei fliegbaren Drehzahlen

Was aber bei VTX ein kleines Problem sein kann, ist dass die Blätter noch viel mehr flexen als -normale- Blätter da sie außen so viel breiter sind und somit ganz außen am größten Hebel viel mehr Auftrieb erzeugen als normal profilierte Blätter. Und es sind von Haus aus relativ weiche Blätter...

VTX sind tatsächlich daraufhin konstruiert worden 2x so biege- und 4x so torsionssteif wie vergleichbare Blätter mit NACA-Profil zu sein, nur aerodynamisch wesentlich potenter, daher die stärkere Biegung in Extremsituationen. Abgesehen davon kannst du bei quasi jedem Rotorblatt die inneren 30-40% durch nen Besenstiel ersetzen und es würde keinen allzu großen Unterschied machen, der größte Teil des Auftriebs entsteht immer außen

[stern-fan]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Boomstrike! Zu wenig, oder zu vie Drehzahl? - RC-Heli Community

Da wurde im Post Nr. 3 noch anders argumentiert....

[Johnny]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Boomstrike! Zu wenig, oder zu vie Drehzahl? - RC-Heli Community

Da wurde im Post Nr. 3 noch anders argumentiert....

Ja das war auch vor 3 Jahren, und damals auch nur (schlecht) geraten ohne dass ich mich wirklich damit auseinandergesetzt hätte

Stell dir mal folgendes als Gedankenexperiment vor: du hast ein Seil, das ist an einer Seite an der Wand verankert und an der anderen Seite ziehst du und hältst es straff gespannt. Jemand kommt jetzt und zieht irgendwo am Seil seitlich weg, macht quasi nen Knick rein.

Du kannst an deinem Seil ziehen wie ein Blöder, der der in der Mitte zieht kann trotzdem mit Leichtigkeit das Seil verziehen, weil er anfänglich mit 90° zum Seil angreifen kann, also einen sehr steilen Winkel hat, du aber nur mit einem sehr flachen Winkel zwischen deiner Zugrichtung und dem Seil dagegenhalten kannst. Je weiter er auslenkt desto mehr kannst du dagegenhalten, aber um das Seil perfekt gerade zu halten müsste deine Zugkraft unendlich werden. Sinus Cosinus und so.

So ähnlich ist es auch beim Rotorblatt, nur dass da die Steifigkeit des Blattes vor allem bei niedrigen Drehzalen noch eine Rolle spielt, weshalb sich das hier, falls einer meckert, auch nicht 1:1 auf manntragende Hubschrauber übertragen lässt. Da biegen sich die Blätter auch mit sinkender Drehzahl mehr durch, das ist aber weil sie im Vergleich zu unseren Modellblättern quasi keine Biegesteifigkeit haben. Hier willst du auch nicht mit steigender Drehzahl mehr Steuerkraft kriegen, du willst exakt die Steuerkraft haben die du brauchst, um den Hubschrauber zu fliegen.

Wenn du am Modell deine Drehzahl erhöhst dann wird die Steuerkraft (die auch quadratisch mit der Drehzahl wächst), die erstmal immer mit 90° zum Blatt angreifen kann, zwangsweise um ein vielfaches größer als die rückstellende Kraft aus der Fliehkraft, die überhaupt erst mit der Auslenkung des Blattes von 0 ab wächst, sich aber auch währenddessen wieder verringert, da der Blattschwerpunkt näher zur Drehachse wandert. Da spielen einige Faktoren mit rein.

Bottomline: Je höher die Drehzahl, desto stärker überwiegen aerodynamische Kräfte den Trägheitskräften der Blätter. Darum passieren Boomstrikes quasi nicht bei low rpm, sondern viel eher bei Mörderdrehzahlen

[manu.munich]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Dann ist es nach deiner These also unnötig die Blätter extra fest anzuziehen bei Auro Training mit Bailout?

[Homer]

AW: Ich habe die -Boomstrike-Gefahr- gemessen

Das ist ein anderes Thema.
Das macht man, weil mit Bailout der Regler viel schneller wieder auf Drehzahl hochfährt.

Das mit dem Einklappen bei niedriger Drehzahl ist nur ein Irrglaube der sich leider recht gut hält. Die einzige wirklich starke, sichtbare Vibration, die du bei low rpm ins System kriegst, ist die natürliche Vibration von deinem Cyclic die du bei allen Drehzahlen hast, nur eben niederfrequenter als sonst. Was bei 2000rpm eine Vibration von 66,66Hz ist (pro Umdrehung kommen zwei Blätter durch), ist bei 1000rpm plötzlich nur noch 33,33Hz, was viel leichter mit Teilen des Helis oder dem ganzen Heli in Resonanz gerät. Dann gut sichtbar an den Kufen oder der Finne die anfangen zu vibrieren. Mach doch zum Vergleich mal bei 2000rpm und bei 1000rpm bei kontinuierlichen Flips mal nen Screenshot von deiner Vibrationsanalyse im Sender, du wirst dich wundern wie es die Kiste schüttelt, nur in verschiedenen Frequenzen

Das sehe ich beim Chronos mit 1500 U/min, wenn sich beim Umlegen auf den Kopf so richtig schön die Querstreben schütteln.ð?¤?
Da kommt jetzt eine zusätzliche Versteifung rein.

[Chris Lange]

Kann man eine ungefähre Aussage treffen, inwiefern sich die Gefahr eines Blatteinschlages im Heckrohr mit der Drehzahl verringert?