Das ist richtig, ich habe das Bildlich gemeint, wobei natürlich nur noch der Luftwiderstand überwunden werden muss, und der ist gering.
Gruß,
Stefan
Naja, er ist hoch genug, dass der Hubi vorwärts kommt...
bis denn
Sebastian
PS: @Makis kann dir auch nicht so ganz folgen - wie von einigen schon erwähnt, schwebt so ein Modellhubi auch auf dem Rücken und erstaunlicherweise gar nicht mal so labil, obwohl der Schwerpunkt weit über der Rotorebene liegt...
Die Rotor/Paddelebene wäre ja grundsätzlich auch ohne Mechanik flugfähig, man denke an einen FP-Kopf, wenn der von der Mechanik fliegt, gehts auch recht stabil in richtung Himmel.
-darf ich auch mal ?
-im 1.Semester Techniker-Schule lernt man
in Physik Kräfte als Vektoren (Pfeile) darzustellen.
-die Länge des Vektors berrechnet sich:
F = m * a
[m = Masse des Objekts in kg]
[a = Beschleunigung in m/s²]
[F = Kraft in N]
-auf der Erde beträgt die Beschleunigung ca. 9,8 m/s²
[Erdanziehungskraft] und der Vektor zeigt in Richtung Erdmittelpunkt.
damit ist F1 = m * 9,81
-um den Heli am schweben zu halten, muss der Rotor eine Kraft
aufbringen (F2), die vom Betrag gleich ist wie F1 und als
Richtung die Entgegengesetzte zu F1 ist, also weg vom Erdmittelpunkt.
-in einem Raumschiff mit genügend Abstand zur Erde,
ist die Erdanziehungskraft 0, also ist die Kraft F1 auch 0
(Multiplikaton mit 0)
-der Heli schwebt jetzt auch ohne eigenes zutun
bzw. bei eingeschaltetetm Rotor mit Pitch 0
(wobei hier jetzt egal ist in welche Richtung
die Rotorebene geneigt ist)
-jede Pitchänderung erzeugt eine Kraft, die den Heli
in diese Richtung beschleunigt.
-bei Reduzierung auf Pitch 0 wird der Luftwiderstand
den Heli langsam wieder bis zum stillstand abbremsen.
-also ist es theoretisch möglich den Heli in einem Raumschiff
zu fliegen, es wird aber wohl nicht sehr einfach werden
Hab jetzt mal im Sim mit Null Masse versucht: Lustiges Flugverhalten!
Leider läßt sich im Reflex nur eine 50g Masse darstellen und nicht die Gravitation abstellen. Das Verhalten ist wie ich schon oben beschrieb, nur dass der HeRo bedingt durch die fehlende Masse den Heli bei TS-Steuerung zur Seite drückt. Das müsste aber bei entsprechender Masse wegen Trägheit vermindert sein.
Aber der Heli ist durchaus steuerbar, seltsam, aber steuerbar.
Ach nochwas zum Rotor und der Paddel: Die Kreiselwirkung ist ziemlich gewaltig, wie mann bei festgehaltenen Microhelis feststellen kann.
@all: So jetzt lasst mal den Makis seine Meinung. Für ihn reicht sie ja. Schaun mer ma was die Physik so hergibt.
Ach nochwas: Rotor-abstellen ist ein gutes Gedankenmodell, nur dass dann die stabilisierende Wirkung des Rotorkopfes fehlt und der Heli dann anfängt in der Luft zu taumeln.
Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal die Klappe halten oder nachfragen!
Der Dunning-Krueger-Effekt ist immer und überall!
alles richtig, aber der Heli fliegt auf der Erde stabiler, da bereits Kräfte an ihm zerren (Gewichtskraft nach unten und deren Gegenkraft Hub nach oben => Vector A ) (Gyroskopischer Effekt Paddel => Stabilisierung in Vector B ) (Bremskraft Rotor gegen Luft => Vector C ) (Gyroskopischer Effekt Mechanik/Motor => Stabilisierung in Vector D ) (Gyroskopischer Effekt Heckrotor => Stabilisierung in Vector E )...
Steuert man den Heli nun, dann steuert man nicht nur platt eine Bewegung sondern muß auch diese Kräfte anteilig mit aufwenden. Dazu gehört auch die Kreiselkraft.
Wie berücksichtigst Du die?
@JMalberg
... ich wusste es - wech waren se auf einmal und ganz Deutschland wirft den Sim an...
Bleibt doch mal realistisch .... Um im Raumschiff zu fliegen muss es erstens groß genug sein, 2. muss man den Piloten auch irgendwo festbinden damit er net davonfliegt
Ist sie nicht! denn sie beschleunigt in den Sturzflug und hat an ihren Targflächen Leitwerke die die Aussenströmung zum steuern nutzen können.
Nix für ungut, Makis, aber auch ich denke, Du solltest Dir nochmal ein paar Physikbücher schnappen. Mit dieser Aussage liegst Du ebenso daneben, wie damit, daß ein Heli unsteuerbar wird in einem schwerelosen, luftbefüllten Raum.
Jedes Fluggerät ist während eines 0g-Parabelflug selbstverständlich schwerelos. Und dies im ßbrigen nicht nur im Sturzflug, sondern schon ab Beginn der Parabel, also auch im Aufwärtsteil, ist das Flugzeug völlig schwerelos!
Gruß,
Ralf ;-)
P.S.: Für n gewissen Obulus eines gut verdienenden Technikers, bin ich bereit, Dir in klassischer Mechanik Nachhilfe zu geben ;-)
Interessant..
machen wir doch ne große Umfrage. Einen Parabelflug bekommt man anscheinend schon ab 5800€. Wenn wir 2000 Leute finden, zahlt jeder 2,90€ und wir haben, was wir wollen
Nur wirds dann wohl mindestens nen doppelt so langen Thread geben, bis wir ausgemacht haben, wer den Flug machen darf
Nix für ungut, Makis, aber auch ich denke, Du solltest Dir nochmal ein paar Physikbücher schnappen.
Aber eines muss man Makis lassen:
Mit einer derart diffusen Denke, zusätzlich gewaltigen Wissensdefiziten und dem Mut, eben mal Naturgesetze ausser Kraft zu setzen, bzw. durch eigene zu ersetzen, irgendwo als Techniker zu arbeiten und dabei noch richtig Geld zu verdienen (Zitat Makis), das wird ihm so schnell keiner nachmachen - das ist wirkliches Können ...
Und sein Selbstvertrauen, geschwind mal Leuten, die an der Uni Luft- und Raumfahrt studieren, eben mal so an's Bein zu pinkeln - alle Achtung ...
Makis, kannst mir 'ne Scheibe von deinem Selbstvertrauen abgeben ?
Mir täte etwas mehr gut, dir etwas weniger bestimmt auch ...
Wenn ihr mir eine Sache erklärt gebe ich klein bei:
Wenn das Flugzeug in Richtung Erde stürtzt, und der Heli nun 0° zum Schweben bräuchte (was hier wieder nicht bewiesen ist) und der Heli nun keinen Auftrieb mehr erzeugen kann da 0°, wie kann ich ihn dann noch schweben?
Also mal im einzelnen:
...und der Heli nun keinen Auftrieb mehr erzeugen kann da 0°...
Da es in der Schwerelosigkeit kein oben oder unten gibt, macht das Konzept von Auftrieb natürlich keinen Sinn mehr. (Auch sonst beim Heli eigentlich nicht, wir fliegen ja keine Heißluftballons...).
Aber es kann selbstverständlich "Trieb" in beliebige Richtung ausgeübt werden: Einfach über Roll/Nick entsprechend ausrichten und Pitch geben.
...wie kann ich ihn dann noch schweben?
Es herrscht Schwerelosigkeit. Du brauchst zum Schweben weder Auftrieb, noch sonst irgendwelchen Antrieb. Wie hier schon geschrieben wurde, kannst Du auch einfach den Motor abschalten.
Zitat von Makis
Meine Meinung war:
Der Heli lässt sich nicht mehr an einer Stelle halten.
1. Weil wir keinen Pitch haben
Wie und woraus folgerst Du das? Du kannst doch beliebig Pitch geben, um den Heli zu bewegen. (Roll/Nick=Rotation, Pitch=Translation. Heck ist zusätzlicher Luxus...)
2. Weil der Heli sich nun im freien Fall befindet und die Paddel zwar ein Moment erzeugen aber da der Heli nun nicht mehr an der Rotoreben hängt (da 0°) sich nicht mehr im 90° Winkel halten kann.
Was Du hiermit meinst kann ich beim besten Willen nicht verstehen. Naja, mal weiterschauen...
Die Paddel Stabilisieren den Heli nur in einer Achse. Sonst in keiner. Diese Achse ist meiner Meinung nach durch den 0° Pitchwinkel nicht mehr vorgesteuert und kann den Paddeln nicht mehr die Richtung vorgeben.
Die Paddel stabilisieren (und steuern) den Heli über zwei Achsen. Roll und Nick. Und ganz egal bei wieviel Pitch. Und selbstverständlich auch noch bei 0° Pitch -- siehe Todesspirale, Rollen im Turn etc. (Genaugenommen ist die Stabilisierung durch die Paddelebene natürlich nicht an vorgegbene Roll- oder Nick-Achsen gebunden, sondern findet über eine in der Rotorebene liegende beliebig drehbare Achse statt. Hat aber hiermit nichts zu tun und hilft nicht weiter...)
Man kann doch jetzt auch sagen das der Rotor gar keine Energie in Bewegung umwandeln kann (da kein Auftrieb)
Wieso kann man das sagen? Was genau meinst Du damit? Der Rotor kann wie schon gesagt selbstverständlich auch bei 0° kollektivem Pitch noch über Roll/Nick gesteuert werden.
und einfach Immer sehr schnell und stark zu einer Seite wegkippt.
klingt ja alles recht interessant und hoch wissenschaftlich und so möchte ich auch einen kleinen Beitrag dazu leisten:
betrachten wir zunächst einmal nur das rotierende System des Rotors:
In einem kleinen Experiment kann jeder von uns die Eigenstabilität dieses Systems selbst testen. Man nehme dazu einfach das Rad eines Fahrrades, halte es an der Achse fest und lasse es drehen. Was bei einem stehenden Rad schwer fällt, es an einem Ende des Achsstumpfes stabil in der Luft zu halten, gelingt umso besser, je höher die Rotationsgeschwindigkeit ist. Es wird auch mit zunehmender Rotation immer schwieriger, das rotierende Rad aus seiner Rotationsebene auszulenken. Unsere Hand dient dann lediglich dazu, die Schwerkraft auszuschalten, die das Rad auf die Erde ziehen würde. In der Schwerelosigkeit fehlt nun die Schwerkraft und so rotiert unser Rad ohne äußere Krafteinwirkung um seine Achse. Wirkt nun eine Kraft auf unser Rad ein, so wird sich dieses um seinen Trägkeitsmittelpunkt, der sich wegen der Symmetrie genau im Zentrum der Achse befindet, kippen.
Nun ersetzen wir in unserem Rad die Speichen durch unsere Rotorblätter mit Pitch =0. An dem rotierenden System ändert sich zunächst erst einmal nichts, es rotiert weiter relativ eigenstabil im Raum. Durch ansteuern der Rotorblätter - z.B. Nick - werder die Blätter aus der Nulllage verstellt und zwar so, daß ein Blatt einen leicht negativen Winkel erhält und Luft "saugt" und das gegenüberliegende die Luft "bläst". Somit wird sich die Rotationsebene drehen und zwar solange, bis "Nick" zurückgenommen wird. In dieser Lage verharrt dann unser rotierendes System.
Da unser Heli nicht masselos ist, bilden alle Teilmassen einen gemeinsamen Mittelpunkt, der in einem schwerelosen System der Mittelpunkt der Trägheit ist. Würden wir unseren Heli in der Schwerelosigkeit in Rotation versetzen, so würde sich eine Rotation um diesen Mittelpunkt der Trägheit einstellen. Naturgemäß liegt der Trägheitsmittelpunkt des Helis nicht im Zentrum des Rotors, sondern befindet sich außerhalb.
Kombinieren wir nun diese beiden Systeme und geben wieder unser virtuelles "Nick", so ist zu erkennen, daß sich das gesamte System weder um den Mittelpunkt des Rades, noch um den des Helikörpers dreht, sonder um einen gemeinsamen Mittelpunkt, der aus der Trägheit des sich drehenden Rotors und der Massenträgheit des Helikörpers gebildet wird, dreht. Da die Trägheit des Rotors auch von seiner Drehgeschwindigkeit abhängt, wird sich der Mittelpunkt der gesamten Trägkeit mit zunehmender Rotation in Richtung des Rotormittelpunktes verschieben. Auch dieses System ist durch die Rotation des Rotors eigenstabil und wird ohne äußere Krafteinwirkung keine Lageänderung erfahren.
Eine kollektive Pitchänderung bewirkt nun, daß sich das ganze System in Richtung der Rotationsachse im Raum verschiebt, vorausgesetzt, daß sich der Trägheitsmittelpunk unseres Helikörpers exakt in dieser Achse befindet. Ist dies nicht der Fall, so ergibt sich ein Parallelogramm aus der Kraft, die sich aus dem Pitch und der Trägheit des Gesamtsystems ergibt und die unseren Heli nun in Richtung der Diagonalen dieses Paralleogramms bewegt. Bei gehaltenen Pitchwinkel wird das System nun kontinuierlich beschleunigt, Pitch Null bewirkt lediglich ein Ende der Beschleunigung, wogegen Pitch in entgegengesetzte Richtung ein Abbremsen zur Folge hat.
Solange nur Kollektivpitch gegeben wird, erfolgt die Bewegung nur entlang der Rotationsachse (vorausgesetz der Trägheitsmittelpunkt befindet sich auf dieser Achse).
Als drittes System können wir nun den solange vernachlässigten Heckrotor einbeziehen. Wie von anderen schon erwähnt, stabilisiert er das unsymmetrisch Modell um dessen Hochachse und erzeugt gleichzeitig eine seitwärts gerichtete Kraft, die unser Modell kontinuierlich beschleunigt. Einen ähnlichen Effekt kann man sehr schön beobachten, wenn ein Heli mit Schwimmern und drehenden Rotoren auf dem Wasser steht.
All unseren Bewegungen steht in diesem System nur der Reibungswiderstand gegenüber, der einen bremsenden Einfluß hat. Deshalb wurde auch schon in einem anderen Beitrag zutreffend erwähnt, daß hier ein stabiler Messerflug möglich wäre. Wir haben ja schließlich keine äußeren Kräfte, die wir beim Steuern auf der Erdoberfläche so brauchen, oder auch verfluchen.
Ich hoffe mit dieser Schilderung ein anschauliches Beispiel für die wesentlichen Einflußfaktoren auf die Bewegungen im Schwerelosen gegeben zu haben.
Und übrigens befanden sich in den ersten Satteliten, die sich um die Erde bewegten, hochdrehende Räder (auch Kreisel genannt), die genutzt wurden, um Lageänderungen zu erkennen und diese auszusteuern. Auch hierbei wurde die Eigenstabilität des rotierenden Systems genutzt.
Ergo: eigentlich sind unsere Helis sehr stabile Systeme, die nur durch die zahlreichen äußeren Kräfte instabil werden und uns manchmal zur Verzweiflung treiben.
Und um den Einfluß der Paddelebene kann sich jetzt ein anderer kümmern!
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