Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

[Steinberg]

Hallo,

ich hätte gern etwas Hintergrundwissen zum Thema Flugphysik.
In wie fern ist es normal, dass ein CP-Heli beim Nick-steuern in der Höhe beeinflusst wird. Ich glaube bei Nick nach hinten sinkt und nach vorn steigt er. Es handelt sich hierbei um einen T-Rex600 (FBL). Leider war es gestern etwas böig. Kann daher nicht sagen, ob es ausschließlich am Wind lag.

Danke Mischa

Sorry - Flugphysik-nicht Fligphysik

[Rapti]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Also wenn aus dem Schweben heraus Nick gegeben wird, ist es egal ob nach vorne oder nach hinten. Der Heli sinkt, da der "pitch-Kraftvektor" nun aufgeteilt wird in eine Komponente nach oben und nach hinten resp. vorne.

Da der Anteil nach oben nun aber geringer ist, sinkt der heli. (Der heli bleibt ja gleich schwer und damit der Kraftvektor nach unten)

[Rapti]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

ne kleine Skizze:

Fp: Kraft auf den Heli durch pitch
Fm: Schwerkraft

Fp und Fm bleiben immer gleich, wenn pitch nicht verändert werden.
--> Fx ist dann die Kraft, die den Heli vorwärts fliegen lässt
Fy ist dann die verminderte Kraft nach oben. --> Fm ist jetzt grösser als Fy --> Heli sinkt

das ganze gilt aber nur für Schweben und bei Windstille.

ich denke mal bei Gegenwind drückt der Wind bei positivem Nick den Heli zusätzlich runter, da die Rotorkreisfläche als Tragfläche wirkt.

[Taumel S.]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Also wenn aus dem Schweben heraus Nick gegeben wird, ist es egal ob nach vorne oder nach hinten. Der Heli sinkt, da der "pitch-Kraftvektor" nun aufgeteilt wird in eine Komponente nach oben und nach hinten resp. vorne.

Stimmt das wirklich? Weil im anderen Thread steht, dass man beim Vorwärtsflug weniger Pitch/Gas/Strom braucht als beim Schweben:

Was braucht mehr Energie? Schweben oder Rundflug? - RC-Heli Community

[Rapti]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

wie gesagt, das gilt nur beim Schweben. Im Flug treten wahrscheinlich noch viele andere Kräfte auf, von denen ich keine Ahnung habe...
Von da her stimmt meine Aussage mit dem Vorwärtsflug und dem Wind, der auf den Rotorkreis drückt sicher nicht!

[PetJumper]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Weil im anderen Thread steht, dass man beim Vorwärtsflug weniger Pitch/Gas/Strom braucht als beim Schweben:

Das ist auch korrekt sobald der Heli Fahrt aufgenommen hat. Denn dann wirkt der Auftribe vom Tragflächeneffekt ähnlich wie bei einem Starrflügler (Fläche). Um Fahrt aufzunehmen und keine Höhe zu verlieren, musst Du aber erst einmal mehr Pitch geben.

Viele Grüße
Peter

[ThomasA1000]

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Die Skizze ist gar nicht mal so schlecht. Fm würde ich Fg nennen.
Fg=Masse des Helis mal Erdbeschleunigung g
Fg=mg
Fp=Masse der vom Rotor nach unten verdrängten Luft mal g. Diese Masse ist Dichte mal Volumen.
Fp=?Vg
Fp steht senkrecht auch die Rotorebene. Wird diese gekippt, kippt der Fp Vektor mit und der Teil nach oben wird kürzer (siehe Skizze).
Um Fp zu vergrößern um wieder gleich Fm zu sein muss die verdrängte Luftmasse vergrößert werden:
a.) sinken bis ? groß genug ist (? ist abhängig vom Luftdruck [Flughöhe]), oder der Bodeneffekt einsetzt
b.) Drehzahl erhöhen (mehr Volumen wird nach unten befördert)
c.) größerer Anstellwinkel (gleicher Effekt).

Im Schwebeflug wird Luft nach unten befördert, diese "fehlt" bis sie nachgeflossen ist...
Das heißt im Schwebeflug ist die Luftdichte über dem Heli geringer als in der Umgebung. Bei langsamer Vorwärtsfahrt kommt der Heli immer wieder in "frische" Luft und hat daher ständig Luft höhere Dichte über sich als im Schwebeflug. Ich denke daher kommt die Energieersparnis im langsamen Flug.

[ThomasA1000]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Das ist auch korrekt sobald der Heli Fahrt aufgenommen hat. Denn dann wirkt der Auftribe vom Tragflächeneffekt ähnlich wie bei einem Starrflügler (Fläche).

Ich habs noch nicht zu Ende gedacht aber wenn das so wäre würde man bei AuRo doch Epot in Ekin verwandeln und nicht in Erot und den Flug dann mit Nick abbremsen und landen?

[PetJumper]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

würde man bei AuRo doch Epot in Ekin verwandeln und nicht in Erot und den Flug dann mit Nick abbremsen und landen?

Der Tragflächeneffekt beim Drehflüger tritt nur bei schnell drehenden Blätter mit positivem Pitch auf, da in diesem Fall wie von Dir vorher beschrieben der Luftdruck oberhalb des Rotorkreises geringer ist als unterhalb. Und auch die Neigung der RB-Ebene nach hinten oder nach vorne darf nur minimal sein, sonst kommt man in den Bereich des Strömungsabrisses.

Der Tragflächeneffekt erklärt die Tatsache, dass man auch mit sehr wenig Pitch einen schnell fliegenden Heli wie einen Starrflügler mittels Nick-Achse steigen oder sinken lassen kann.

Die AuRo zielt ausschließlich auf die Umsetzung von Epot in Erot für den letzten Meter um, da das Aussteuern des Heli bei Stillstand über Boden mit Pitch sehr viel präziser möglich ist, als das "Ekin-Segeln" auf einer sich rapide langsamer drehenden Rotorebene, und auch weil der Heli keine Rollen/Räder, sondern meist nur Landekufen hat. Auch für das Segeln bräuchte man einen schnell drehenden Rotor, und man kann Epot nur einmal verwenden - entweder für Erot oder für Geschwindigkeit über Boden. Wenn man also im schnellen Sturtzflug Ekin aufbaut, fehlt einem für die Segelphase Erot. Das endet wie eine 5-Zentner-Bombe ungespitzt im Boden.

Viele Grüße
Peter

[ThomasA1000]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Bei pos Pitch bewirkt die Rotation auf der vor und auf der rücklaufenden Seite Auftrieb. Klar.
Die Anströmung bewirkt auf der vorlaufenden Seite einen Auftrieb auf der rücklaufenden einen gleich großen Abtrieb. Am stehenden Heli offensichtlich. Minimale Abweichung durchs Blattprofil kann ich nicht ausschließen. Sollte ein Effekt durch die Geschwindigkeit auftreten kann das max ein Drehmoment sein. Wie sich das auf die rotierende Blattebebe auswirkt muss ich mir überlegen...

[ThomasA1000]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Laut Rechter-Hand-Regel bewirkt dieses Drehmoment eine Bewegungum die Nickachse, in diesem Fall Nase hoch...daher kommt der (scheinbare) Auftrieb...ich liebe Physik ;-)

Ist der umgekehrte Effekt wie "Nase runter". Das steuern wir durch heben der TS hinte, was auf der rücklaufenden Seite Auftrieb generiert und Abtrien auf der vorlaufenden Seite...

[ThomasA1000]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Die Tippfehler kann ich leider nicht mehr ausbessern...

[PetJumper]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Hi Thomas,

die Wirkung, die Du beschreibst, ist korrekt.

Ich bezog die Aussage des Tragflächeneffekts auf den Auf- oder Abtrieb, der bei Flug mit Fahrt über Grund ohne zyklischen Pitch entsteht. Er lässt zwar mit abnehmender Ekin des Heli nach, aber er ist eben doch vorhanden, solange der Heli sich über Grund bewegt und der Rotor dreht.

Viele Grüße
Peter

[ThomasA1000]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Hi Thomas,

die Wirkung, die Du beschreibst, ist korrekt.

Ich bezog die Aussage des Tragflächeneffekts auf den Auf- oder Abtrieb, der bei Flug mit Fahrt über Grund ohne zyklischen Pitch entsteht.

Diese beeinflussen aber in keinster Weise die Flughöhe des Helis. Das konnte ich hoffentlich plausibel machen. Hohe Rotordrehzahl ist nötig damit ein Effekt eintreten kann, damit hattest du vollkommen recht.
Ich fand es höchst interessant das mal durch zu denken. Mehr solche Fragen...

[PetJumper]

AW: Fligphysik-Basics: Nick-Pitch-Abhänigkeit bei CP-Helis

Diese beeinflussen aber in keinster Weise die Flughöhe des Helis.

Hi Thomas,

ich fürchte, das sehe ich anders - und ein paar andere alten Hasen auch ... siehe hier:
RC-Heli Community - Einzelnen Beitrag anzeigen - Fazit nach nen halben Jahr Heli fliegen!!!

Viele Grüße
Peter