Heli-Lenkprinzip

[Hermann Schellenhuber]

Heli-Lenkprinzip

Servus,

also ich persönlich glaube auch, daß es die Kreiselkräfte sind. Wie schon gesagt, viele Versuchen es anscheinend mit Schwingungen zu erklären, da es sich mathematisch eben bewährt hat. Aber die Erklärung mit mit den Kreiselkräften ist für mich bisher immer die logischste gewesen.

Schöne Grüße,
Hermann

[Roger]

Heli-Lenkprinzip

Hallo Hans ,
das hört sich gut an...

jetzt muss ich richtig überlegen...

ich war die letzen 30 Jahre der Meinung dass der Hubschrauber durch das kippen der Hub und oder der Schubachse gesteuert wird , wie gesagt jetzt muss ich richtig überlegen...

[moppedspezialist]

Heli-Lenkprinzip

mann, krasse Diskussion. ich hab das schon geschnallt wie das funzt als ich noch nichtmal schweben konnte. Kreiselkräfte wirken auf jeden fall, keine Frage. Dreht sich auch wie sau alles da oben.

aber wir benutzen sie nicht um die kiste zu steuern, diese sogenannte zentrifugalkraft macht die Kiste nur stabiler. feddich, aus, ende.

[martin_fuerst]

Heli-Lenkprinzip

Hallo,

Wer jetzt noch Lust hat, der kann ja auch mal dort lesen

http://www.synchrolite.com/0940.html

LG
Martin

[helirup]

Heli-Lenkprinzip

Hi,

hier noch ein paar Gedanken zu dem Thema

1. Bei der zyklischen Ansteuerung wirkt die Steuerkraft ja nicht auf die Achse oder den Rotor als ganzes, sondern durch die Blattverstellung wirkt eine aerodynamische Kraft senkrecht zur Blattebene auf das einzelne elastisch aufgehängte Blatt.
Ist das von den Präzessionsverfechtern berücksichtigt?

2. (Bleiben wir beim Beispiel Nick nach vorne) Um hinten ganz oben zu sein, muss das Blatt sich nun einmal schon vorher auf den Weg dorthin machen. Das hat zunächst einmal nichts damit zu tun, dass es sich zufällig auf einer Kreisbahn bewegt, sondern wäre bei einer geradlinigen Bewegung genau dasselbe. Wenn es aber dort angekommen ist, wäre es ja Quatsch, immer noch weiter zu steigen, daher Anstellwinkel 0° "auf der Ziellinie". Mechanisch bedingt erfolgt die Ansteuerung sinusförmig. Alles andere wäre eine ziemlich abenteuerliche Konstruktion.

Meine Behauptung: Dadurch ergibt sich eine große ßhnlichkeit zur Kreiselpräzession, was wiederum erklärt, warum diese Diskussion wohl nie enden wird.

Mein Vorschlag: Einen Rotor konstruieren, der sich je nach Theorie verschieden verhalten würde, und dann sehen, was passiert. Sollte eine solche Konstruktion nicht denkbar sein, müssen wir uns vielleicht doch damit abfinden, dass beide Theorien gleichwertig sind. Freiwillige?

Gruß

Rupert

[Stefan Reusch]

Heli-Lenkprinzip

Hallo,

Mal einen Tip.
Nehmt die Fahrradfelge und lasst die Kraft nicht auf die Achse (Rotorwelle) wirken sondern versucht die Felge (den Rotorkreis(sel?)) durch Druck auf den äusseren Felgenring zu bewegen.
Gruß
Stefan

[wirbelwind]

Heli-Lenkprinzip

Hallo,

die Erklärung mit der Kreiselpräzession gibt es zwar schon lange und sie hält sich hartnäckig, aber sie ist eben nicht richtig. Das ist nun nicht meine "Erfahrung" oder meine "Meinung", sondern das ist das Ergebnis wissenschaftlicher Untersuchung. )

ßbrigens noch ein Buchtipp, der leider nur noch Antiquarisch und in Bibliotheken zu bekommen ist: Just, Hubschrauber. Hr. Just war schon beim Team Focke und hat bei der Entwicklung des FW61-Rotorkopfes vor dem Krieg mitgewirkt. Er erklärt die Vorgänge wirklich sehr gut.

Von mir noch ein paar Anmerkungen:
1) Es wurden von Cierva (Tragschrauber) die Schlaggelenke eingeführt, da die Kreiselkräfte eines starren Blattes und eines starren Blattanschlusses so verheerend wirken, dass die Rotoren beim ßbergang in den Vorwärtsflug regelmäßig auseinanderflogen. Auch erhöhte sich die Beherrschbarkeit der Anlenkung durch bei unsymmetrischen Anströmung im Vorwärtsflug.

2) Durch das Schlaggelenk (und Schwenkgelenk) vollführt das einzelne Rotorblatt in der Drehbewegung eine sinusähnliche Laufbahn. Sinusähnlich u. a. deshalb, weil durch die "nach oben" und "nach unten" Bewegung auch eine Veränderung des Blattschwerpunktabstandes eintritt und Coriolis-Kräfte wirksam werden, die das Blatt vor- bzw. rückeilen lassen.
Diese sinusähnliche Form wurde schon mehrfach durch entsprechende Hochgeschw.-Fotografie nachgewiesen und ist also nicht nur eine ßberlegung. Wenn sich also die Blätter nicht in einer Ebene um ihren Kreispunkt bewegen, und der Hubschrauber trotztdem nicht schüttelt wie ein Presslufthammer, dürfte die Erklärung mit der Kreiseltheorie schwierig werden.... (Ggf. nochmal im Physikbuch nachlesen).

3) Die Kreiselpräzession tritt auf, wenn man ein drehendes Kreiselsystem (Masse) aus seiner Ebene drehen will. Die Vorgänge am Rotorkopf sind in sofern anders, als wir ja nicht den Rotor durch Krafteinwirkung drehen wollen, sondern der Rotor die Kraft für die Drehung des Hubschraubers erzeugt. Die Masse wird also nicht aus ihrer Bahn "gezwungen" sondern "will selbst" - durch die aerodynamischen Vorgänge bewirkt - eine andere Lage einnehmen. (siehe auch F3CStefan)

4) Die gelenkige Lagerung ist nicht nur durch die tatsächlichen Gelenke realisiert, sondern auch durch die Weichheit der Blätter. Durch den Abstand des realen oder fiktiven Gelenkes vom Rotormast entsteht die Wendigkeit des Hubis, da durch den Hebelarm zur Rotorachse die entsprechenden Momente erzeugt werden. Die Dämpfung der Schlagbewegung erfolgt übrigens nicht durch die Gummiringe, denn diese haben eine nahezu lineare Kennlinie (wirken also wie eine Feder), sondern in erster Linie durch aerodynamische Kräfte und Fliehkraft.

Gruß, Wirbelwind.

[Uwe Caspart]

Heli-Lenkprinzip

youw, bei schlüter steht´s im nebensatz drin (bei wind kommen wieder kreiselkräfte...).

kommt die kraft aus dem kreisel (rotor) gilt die "schwingungstheorie", wirkt die kraft von außen auf den kreisel (rotor) gilt die "kreiseltheorie". und weil am kreisel noch ein hubirumpf (träge masse) dranhängt wird´s kompliziert.

der mompus knackus ist die entkopplung der rotorblätter von der kreiselachse

so hab ich´s verstanden

praktisch kann ich´s anhand des geänderten steuerverhaltens meiner ente bei hart oder weich angezogenen rotorblättern und/oder neuen oder ausgeleierten o-ringen erkennen. je härter der kopf, desto besseres "anspringen" auf steuerbefehle, aber auch "wegkippen" durch kreiselkräfte.

dass sowohl kreisel als auch schwingungskräfte am hubi wirken, sieht man schön, wenn das teil festgehalten wird. hab mir einen prüfstand gebaut worauf ich den hubi festmache um spurlauf und gyro einzustellen. gibt man hier nick/roll, dann macht der hubi eine taumelbewegung

die wirkung der paddel wurde ja am anfang super beschrieben.

sodele, das war mein sempf.

mich würde eine erklärung von jan henseleit, reiner bissdorf oder dem entwickler der physik-engine von reflex/airofly/g3 interessieren

[JMalberg]

Heli-Lenkprinzip


Meine Theorie ist, dass die Bell-Paddelstange als reiner Kreisel wirkt und das Teilsystem Rotorkopf ohne Paddelsystem und ohne Blätter auch als Kreisel wirken.
Da habe ich mal mit einem Eheli ausprobiert und festgestellt dass dann auch eine Präzession feststellbar ist.

Die Blätter selbst sind aber durch die Gelenke nicht mehr Teil des Kreiselsystems und üben nur eine Kraft auf den Kreisel aus. Das vorlaufende Blatt übt abhängig von seiner Anstellung eine Kraft auf die Rotorwelle aus und versucht sie zu kippen. Durch die Präzession und ihrer Phasenverschiebung kippt aber der Kreisel um 90° versetzt.

Denken wir uns mal die Rotorebene mit dem 0°-Punkt am Heck, 180° an der Nase. Wenn jetzt bei 90° das Blatt die maximale positive Anstellung hat, bewirkt das ein Drehmoment auf die Längsachse (Nase-Heck). Ein nichtdrehendes System würde jetzt um diese Längsachse kippen. Beim drehenden System wirkt nun die Phasenverschiebung um 90° und es kippt jetzt um die Querachse (links-rechts), Nase hoch und Heck runter.

Wie gesagt: Meine Theorie , die ich aber in der Literatur von Bittner auch (z.T.) wiederfinde, wobei ich beim Bittner auch den Eindruck habe, dass er dem Thema lieber aus dem Weg geht.

[Hans Reier]

Heli-Lenkprinzip

Hallo,
ich glaube zwar, daß ich alles gesagt habe was ich zu der diskussion beitragen kann - versuche trotzdem noch einen anlauf.

@wirbelwind/helirup: Ich denke, daß ich die von euch dargebrachten überlegungen sehr wohl auch angestellt habe - ich kann allerdings beim besten willen keinen widerspruch zu den kreiselkräften orten.

Für mich gelten folgende grundregeln:
-Würde ein schlaggelenk verhindern daß momente (kräfte) auf den kopf übertragen werden würde der kopf nicht funktionieren!!! Die dämpfende wirkung des schlaggelenkes wirkt durchaus den 'kreiseleigenschaften entgegen' und dürfte wohl auch die ursache dafür sein daß 90° nicht genau stimmt.

- Gäbe es die kreiselwirkung nicht, müßte zum 'nach vorne nicken' hinten eine eine kraft nach oben (pitch positiv) und vorne eine nach unten (pitch negativ) auf das blatt wirken - es müßte also tatsächlich ein nickmoment erzeugt werden.
Schlüters erklärung würde dann allerdings auch nicht greifen - insofern sehe ich Schlüters ausführungen durchaus als erklärung der kreiselwirkung.

- Aufgrund der kreiselwirkung muß ein rollmoment wirken (siehe vorherige beiträge dazu). Für mich ist diese sache eigentlich physikalisch sonnenklar (ich glaube, um das qualitativ zu begreifen brauch ich keine 'Blatt-Element-Theorie' oder schwingungstheorie dafür )!

- Ein blatt, welches von vorne unten nach hinten oben bewegt wird, macht dies nicht ohne daß eine kraft darauf wirkt. Der pitchwinkel bewirkt eine aerodynamische kraft und diese kraft ist für mich KREISELKRAFT in reinkultur.



Gruß, und bitte nicht böße sein, aber die sache ist meiner meinung nach physik aus der eher unteren schublade. :rolleyes: :rolleyes: :rolleyes:

Hans

[helirup]

Heli-Lenkprinzip

Hallo Hans,

Der pitchwinkel bewirkt eine aerodynamische kraft und diese kraft ist für mich KREISELKRAFT in reinkultur.

Zumindest was die *Reinkultur* angeht, können wir uns vielleicht auf einen rigiden Kreisel einigen, dessen Achse "angestupst" wird?

Aber im Ernst, hier mal noch ein Gedankenexperiment dazu:

- Man fahre in einem Auto geradeaus und halte ein Rotorblatt aus dem Fenster. Durch sinusförmiges verändern des Anstellwinkels bringt man das Rotorblatt in eine Wellenbewegung.
- Da sich hier nichts im Kreis dreht, sind wir uns soweit hoffentlich noch einig, dass die wellenförmige Bewegung des Rotorblatts nichts mit Präzession zu tun hat, sondern sich das Blatt ganz "klassisch" der vertikalen Beschleunigung folgend auf- und abbewegt.
- Jetzt soll der Fahrer eine langgezogene Kurve fahren. Unser Blatt "wellt" immer noch unverändert vor sich hin. Hat sich der Grund für die unveränderte Auf- und Abbewegung jetzt plötzlich in Kreiselpräzession geändert? Ich denke nicht.
- Jetzt zieht der Fahrer die Kurve immer enger, bis eine Kreisfahrt genau einer Phasenlänge unserer Auf- und Abbewegung entspricht. Damit haben wir jetzt einen ziemlich klobigen und uneffektiven Rotorkopf konstruiert, aber Präzession als Grund für die Auf- und Abbewegung des Blattes kann ich immer noch nicht erkennen.

Den Grund für die Phasenverschiebung von (ca.) 90° kann man bei diesem Experiment eigentlich auch gut verstehen:
- Zunächst sollte man ja vermuten, dass die vertikale Geschwindigkeit als Integral der sinusförmigen Beschleunigung um Pi/2 verschoben ist. Durch die sehr starke aerodynamische Dämpfung und geringe Trägheit des Blattes aber sind Größe und Richtung von Beschleunigung und Geschwindigkeit fast identisch.
- Die Auslenkung bleibt aber nach wie vor das Integral der (annähernd der sinusförmigen Beschleunigung folgenden) Geschwindigkeit und ist damit damit um Pi/2, also 90°, verzögert.

Gruß

Rupert

[helirup]

Heli-Lenkprinzip

PS:

Gruß, und bitte nicht böße sein,

Ich glaube, keiner muss hier böse sein. Mindestens einer hat Recht, und der hat bisher offenbar den Fehler gemacht, die Sache nicht ausreichend verständlich zu erklären.

aber die sache ist meiner meinung nach physik aus der eher unteren schublade.

So tief kann die Schublade wohl nicht sein, denn sonst wäre die Diskussion schon lange beendet gewesen, bevor es rc-heli überhaupt gab...
Aber schön, dass wir uns hier auch uneinig sind. :rolleyes:

Gruß

Rupert

[Hans Reier]

Heli-Lenkprinzip

Rupert,
interessant die 'schwingungsbetrachtung' der kopfsteuerung - schwingungen sind für mich immer etwas besonders schönes. Wenn ich auch zugeben muß, daß ich die zyklische steuerung bisher eher nicht als schwingung betrachtet habe muß ich sagen daß man damit wunderschön die kreiselpräzission erklären könnte (kein widerspruch für mich).

- Wenn dein auto geradeaus fährt und du das blatt sinusförmig zyklisch ansteuerst spürt man die krafteinflüsse des rigide (ungedämpft) aufgehängten blattes (zb. auto schwingt mit pitchausschlag).

- Wenn du im kreis fährst und das blatt wie du beschrieben hast phasenstarr zum kreiswinkel ansteuerst ist die autoschwingung 90° zum pitchausschlag verschoben - das ist kreiselkraft und das ist auch so - davon gehe ich in der tat aus!!!

Anmerkung: mit dem auto dürfte es allerdings schon etwa schwer sein solches zu bewerkstelligen.

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Nochmals: Ich sehe das nicht als widerspruch sondern als neue methode die kreiselkraft zu erklären - einfach ein neuer blickwinkel.


Gruß,
Hans

[noch ein Stefan]

Heli-Lenkprinzip

Hallo,

jetzt will ich auch mal ketzern:
Ich bin ja auch ein Anhänger der Kreiselkraftgeschichte und habe keine Ahnung von Theorie weshalb ich auf meine eigenen Beobachtungen angewiesen bin.
Ein Rotorblatt läuft meiner Beobachtung nach nicht auf einer Kreisbahn, warum sollte es auch? Beweis: der Blattspurlauf, wenn das markierte Blatt z.B. oben läuft dann tut es das an jeder Stelle des Rotorkreises.
Demzufolge kann auch die Rotorebene bei Taumelscheibe nach vorne ohne Kreiselkräfte nicht nur nach vorne kippen, denn das Blatt hat eine Masse die das zumindest verzögert und diese Verzögerung kann doch schlecht immer genau den selben Kreiswinkel haben, es müsste sich ja auswirken ob ich ein ganz leichtes oder ganz schweres Blatt nehme, tut es aber nicht.
Noch einer: Wenn die Kreiselkräfte am Rotor nicht wirken, warum fliegt dann ein Boomerang? Dieser müsste ja (0 zyklischer Ausschlag, keine Paddelebene, keine Welle) nach kurveninnen abkippen.
?( ?(

Gruß Stefan

[helirup]

Heli-Lenkprinzip

Hallo Hans,

Nochmals: Ich sehe das nicht als widerspruch sondern als neue methode die kreiselkraft zu erklären - einfach ein neuer blickwinkel.

Dir ist schon klar, dass man durch Eliminierung der Dämpfung die Phasenverschiebung von 90° bis theoretisch 180° "strecken" kann, oder?

Wenn ich Dich richtig verstehe, ist Deine Sicht der Dinge also, dass es sich, sobald die Verschiebung (zumindest ungefähr) 90° beträgt, um ein schönes Anschauungsmodell für die Kreiselpräzession handelt, unabhängig davon, ob es wirklich etwas damit zu tun hat oder nicht.

Falls ich Dich aber falsch verstanden habe, und Du tatsächlich meinst, die Präzession sei Wirkursache in der Rotoransteuerung, so erkläre mir doch bitte folgendes:
1. Wo bringst Du bei einem ungedämpften Rotor mit 180° Phasenverschiebung die Präzession unter?
2. Falls Deine Antwort zu 1. ist, dass die Präzession nur bei der 90° Phasenverschiebung wirksam ist, was ist dann bei größeren Phasenverschiebungen die Wirkursache, und was passiert mit der, wenn bei 90° die Kreiselpräzession "übernimmt"?

Tja, "Physik aus der unteren Schublade" halt.


Gruß

Rupert