Steuercharakteristik-Rotorkopf

[Rene D.]

Hallo!
Mal eine Frage für unsere Fachmänner:
Ich zerbrech mir seid Tagen den Kopf wie die Steuercharakteristik des Rotorkopfes wirkt.
Alle Angaben jetzt "In Flugrichtung" gesehen,also von hinten.
Ich stelle meinen Heli( rechtsdreher, 2-Blatt mit Paddelstange (logisch!)) ohne Blätter auf den Tisch. Stelle Pitch auf 5,5 Grad (Schwebepitch) und gebe Nick nach vorne. Die Paddelstange steht 90 grad versetzt zur Flugrichtung. Rechtes Paddel positiv angestellt, linkes Paddel negativ angestellt.Jetzt drehe ich die Paddelstange um 90 Grad in Flugrichtung: Beide Paddel auf 0 Grad. Wieso wirkt die Kraft nach vorne*****
Klar, die ganze Rotorebene wird nach vorne "geschwenkt", aber wieso*? Müsste nicht die Kraft nach links wirken, weil das rechte Paddel Auftrieb und das linke Paddel Abtrieb erzeugt*Im Prinzip ist die Steuercharakteristik um 90 Grad entgegen der Steuerrichtung aktiv?!?! Quasi 90 Grad "Vorlauf" der Steuerbefehle oder wie?
Hat es was mit der Drallrichtung des Luftstahles zu tun??
Hat jemand eine plausible Antwort, die er auch begründen kann*??
Jetzt bitte nicht vorschnell schlau reden, sondern erst mal am eigenen Heli ausprobieren!!!

Gruß Rene´

[Daniel Jetschin]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

DAS HABE ICH MICH FRßHER AUCH IMMER GEFRAGT:ICH WßRDE MAL SAGEN,das liegt an der kreiselpräzession,die sich 90 grad phasenverschoben auswirkt.deshalb braucht beim rigidkopf
die taumelscheibe eine virtuelle verdrehung 90 grad vorlaufend
ps:bin erst 15, weiss aber ne menge

[Daniel Jetschin]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

sorry,ich meinte nachlaufend

[Rene D.]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Hi cat!
Aber genau 90 Grad*?
Wenn es Kreiselkräfte wären, wäre es dann nicht Drehzahlabhängig**

Gruß rene´

[Daniel Jetschin]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

in einer der älteren rotorausgaben müsste davon was drinstehen...

[Rene D.]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Ist ja fast wie ein Chat hier.......

[Martin Greiner]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Hi Rene,

ich glaube im Buch von D. Schlüter ist das einigermassen gut beschrieben.
...Und super, daß wir uns am 10.08.2002 sehen!! 8)

[Fobbel]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Schon wieder die olle Frage!

Hey Halsbonbon, nicht falsch verstehen, aber das ist der Titel eines sehr ausgedehnten Beitrages zu diesem Thema bei RC-Line.
Das Ding ging über 6!!!! Seiten mit jeweils 15 Beiträgen von Leuten, die sich teilweise sehr intensiv damit beschäftigt haben.Dort wird auch auf einen Rotor Beitrag verwiesen, in dem das ganze als Resonanzfrequenz erklärt wird, die zwar sehr wohl drehzahlabhängig ist, sich aber durch irgend ein Gesetz wieder auf diese 90° einpendelt?
Ich selbst hab es auch nicht so ganz verstanden.Naja eigentlich überhaupt nicht.
Fakt ist aber, das die von uns eingeleiteten Steuerbefehle genau 90° später ihre Auswirkung in der Rotorebene finden. Soll heißen: (dein Beispiel)
steuerst du Nick, so erreichen die Blätter rechts ihren höchsten Einstellwinkel. Die Auswirkung für die Rotorebene erfolgt aber erst 90° später, also hinten, was ein "nicken" deines Helis bewirkt.
Der Stabi hat wiederum 2 Aufgaben:

1.Stabilisierung des Rotors (durch Massenkräfte)
Halte ein Blatt fest und ändere an diesem Blatt den Einstellwinkel. Du siehst wie die Stabistange über einen Hebel, also wesentlich stärker, als das Blatt auslenkt. die rotierende Masse der Paddel (sie sind in dieser situation ja überhaupt nicht angestellt) verhindert dieses auslenken.


2.verstärken der Steuerbefehle (durch aerodynamische Kräfte)
steuere nick und beobachte den umlauf eines Paddels und dem dazugehörigen Blatt. Das Paddel hat ebenfalls rechts den höchsten Einstellwinkel.Du weißt ja jetzt schon, das dieser aber erst 90° später , also hinten umgesetzt wird. Also wird das Paddel ganz hinten die größte auslenkung nach oben erfahren. ist das Paddel nun ganz hinten und "oben" angekommen (du hälst es in hinterster, oberster position) beobachte das dazugehörige Blatt, welches sich nun rechts befindet. Neben dem angesteuerten Einstellwinkel addiert sich nun noch der Einstellwinkel, der dank des Paddels erreicht wurde. hälst du das paddel mittig, siehst du, wie wenig es ohne Paddel ebene wäre.


Puh, ich hoffe ich hab mich nicht verhaspelt. Wenn du wirklich noch mehr interesse an dem Thema hast, solltest du dir Zeit nehmen und dir den Rotor beitrag sowie die RC-Line
Diskussion ansehen. Für mich war das eindeutig zuviel, aber ich werds mir bei gelegenheit auch nochmal anschauen.

[Rene D.]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Hi!
@fobbel: Danke für deine Ausführungen. Und wieso ist das jetzt ein "olles" Thema? Wenn Du es selber nicht verstanden hast?
Die Funktion und Wirkungsweise scheint jetzt etwas klarer zu sein, aber wieso genau um 90 Grad versetzt?? Hat dafür jemand einen Erklärung?? Jatzt sagt bitte nicht "Das ist halt so"........

Gruß Rene´




Wer,wie,was..der,die,das...wieso,weshalb,warum...w er nicht fragt bleibt dumm....

[Gast]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Es sind nicht "genau" 90°. In der Rotor-Ausgabe (hab ich aber leider nicht mehr) hieß es, dass es ungefähr 90° sind.

Wenn Du eine Fahrradfelge an der Nabe festhälst und drehst, dann kannst Du die Kreiselpräzession erkennen, wenn Du versuchst, die Felge zu kippen (Physikunterricht?). Auch hier ist die Reaktion der Felge um ca. 90° phasenverschoben.

Diese ~90° sind also nicht Modellhubschrauberspezifisch, sondern für alle Kreisel anwendbar.

[Fobbel]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Hey Rene,

Naja, das ist deshalb ein olles Thema, weil halt jeder die Frage stellt, aber kaum einer die Antwort weiß, bzw verständlich erklären kann. Ich auch nicht.
In erster Linie muß man glaube ich verstehen, woran man ist. Handelt es sich nun um die Kreiselpräzision oder diese Resonanzfrequenz (was immer das auch ist)? Wenn ich meine Schulbücher auskrame, könnte ich dir vieleicht die Präzision erklären, aber im moment weiß ich nur, das es so ist, und das es auch gut so ist, denn meine Helis fliegen deshalb!
Wäre aber schön, wenn sich mal jemand dazu auslassen könnte, der wirklich Ahnung von der Materie hat. Ich würde auch gerne as dazulernen.
Außerdem würde mich interessieren, wer das entdeckt hat? Ich denk mal, das dieses Gesetz vor dem ersten Hubschrauberflug feststand, aber konnten die damaligen konstrukteure das auch umsetzen? Ich stelle mir z.B. Herrn Sikorsky vor, der sich in seinen Flugapparat setzt, den er selbst konstruiert hat, und der nach seinen Berechnungen auch fliegen müßte und kurz nach dem abheben stellt er fest, das seine Steuerbefehle falsch ankommen, weil er die Präsission bei seiner Erfindung nicht bedacht hat. Ob dem wohl der Kupferbolzen gedrückt hat?

Naja, ich les mich nochma schlauer.

[Gast]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Hei Leute,
hab mal auf die Schnelle einen Link für Euch:
[a href=\"http://www.cybercom.net/~copters/aero/gyro.html\"]http://www.cybercom.net/~copters/aero/gyro.html[/a]
(Bin aber ehrlich zu faul um das nun ins Deutsche zu übersetzen)

P.S.
Die restlichen Infos auf dieser Pagefolge sind für jeden Aerodynamik Fan "Pflichtlektüre".

[Furioso]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Hi

In der Rotorausgabe wurde aber hingewiesen, dass die 90 Grad verschiebung nichts mit der Kreiselwirkung zu tun hat. Sondern es beruht auf dem Prinzip der erregten Schwingung.
Das Schwingende Element ist dabei das Blatt, welches alle 360 Grad einemal von der negativen zurück in die Nulllage, dann in die Positive und anschliessend wieder durch die Nullage in den Negativen Bereich kommt. Erregt bedeutet nun, das dieses Schwingen erzwungen wird. Wenn ihr zuhase eine Feder habt, klebt doch mal unten ein Gewicht ran und schwingt nun die Feder mit der Hand ab und auf. Ihr werdet feststellen, dass der tiefste Punkt des Gewichts nicht mit dem tiefsten Punkt euerer Hand übereinstimmt!
Beim Heli sind die ca. 90 Grad nur gewährleistet, wenn des Schlaggelenk mittig ist. umso mehr aus der mitte, um so kleiner die Verschiebung.
So ich hoffe ich habe nicht einen allzu grossen mist geschrieben!

Gruss

Ivo

[mjustus]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Hi,

die Aussage in der Rotorausgabe, daß die 90° nichts mit Kreiselpräzession zu tun haben, ist falsch. Um die ca. 90° zu verstehen (bzw. physikalisch zu beschreiben) ist es gleich, ob ich die Bewegungen der einzelnen Rotorblätter während eines Umlaufs betrachte (wie der besagte Rotor Artikel und dann zu erzwungenen Schwingungen gelange) oder die Rotorscheibe als ganzes betrachte, die ein Drehimpuls hat und somit auf weitere Drehmomente wie jeder andere drehende Körper auch reagieren will. Das Endergebnis ist selbstverständlich immer das selbe, da die Physik nicht davon abhängen kann, welchen Lösungsweg man beschreitet.



Die Kreiselpräzession selbst ist nicht ganz so leicht zu verstehen, aber um so leichter zu erfühlen. Vorderad vom Fahrrad ausbauen, mit zwei Händen an der Achse festhalten und auf Drehzahl bringen. Vorsichtig kippen (nicht den guten Anzug dabei versauen!)

Daß der Hubschrauberrotor nicht wie der Kreisel um 90° versetzt ausweicht liegt daran, daß er nicht frei kippen kann. Die Schlaggelenke liegen i.A. nicht genau in der Mitte des Rotors, sondern weiter außen, so daß ein Teil des Drehmomentes nicht den Rotor kippt, sondern als Moment auf die Hauptrotorwelle übertragen wird. Aufgrund der Trägheit des Rumpfes wirkt ein Gegenmoment zurück (also 180° verdreht) auf den Rotor, welchem der Rotor wieder 90° versetzt ausweichen will (macht 90°+180°+90°=360°, also genau in die Richtung, in der der Rotor ursprünglich zu kippen versucht wurde). Da aber nur Teil des Momentes vom Rotor auf den Rumpf übertragen wird, ist dieses Gegemoment kleiner, so daß in der Summe ein Ausweichen um etwas weniger als 90° erfolgt).

Grüße,
Maik

[mjustus]

Steuercharakteristik-Rotorkopf

Hallo,

hier der Link zu dem Beitrag im rc-line Forum: (Ich hoffe mal, daß das hier im Forum erlaubt ist)


[a href=\"http://www.rclineforum.de/cgi-bin/YaBB.pl?board=HeliAllg&action=display&num=6734\"]http://www.rclineforum.de/cgi-bin/YaBB.pl?board=HeliAllg&action=display&num=6734[/a]


Grüße,
Maik