verkehrte Steuerung?

Diskutiere verkehrte Steuerung? im Hubschrauberforum Forum im Bereich Luftfahrzeuge; kommt mir das nur so vor oder verstoßen Hubschrauber (ist mir bis jetzt bei Eco Piccolo und anderen Hubschraubern mit Schlüterkopf aufgefallen)...
L29

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kommt mir das nur so vor oder verstoßen Hubschrauber (ist mir bis jetzt bei Eco Piccolo und anderen Hubschraubern mit Schlüterkopf aufgefallen) gegen physikalische Gesetze?

mal angenommen (rechts drehender Rotor) ich gebe Nick nach vorne, kippt die Taumelscheibe nach vorne, das rechte Paddel kriegt positiven Anstellwinkel und drückt nach oben dabei kriegt dann das VORDERE Blatt mehr Anstellwinkel (das hintere weniger) und sollte demnach mehr Auftrieb bringen und den Heli nach hinten nicken lassen.

hab ich da irgendwo einen Denkfehler drin oder warum funktionier das so? ist das bei Mehrblatt-/ Rigidköpfen auch so?
ich würd mich selber ja als nicht ganz so technikblond bezeichnen.

ist das bei den großen Hubschraubern genauso?:confused:
 
#
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Lubeo

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Was ist ein Schlüterkopf?

Der Eco piccolo V2? Er entspricht eigentlich der Physik. Kippt die Taumelscheibe nach vorne, so "kippt" die Rotorebene nach vorne und es geht vorwärts.
 
radist

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Die Hubis haben generell eine Phasenverschiebung von 90° (Pi/2) in der Steuerung, das wird aber systemseitig gleich berücksichtigt - sollte also beim Fliegen nicht bemerkt werden.
 
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der Schlüterkopf ist nach seinem Erfinder Dieter Schlüter http://dieterschlueter.de/ benannt, dabei werden die Rotorblätter indirekt über Hilfspaddel angelenkt.

ich hab aber eine Phasenverschiebung von 180°, Nick nach vorne und das Vordere Blatt hat einen größeren Anstellwinkel => mehr Auftrieb, warum gibt es diese Phasenverschiebung?

es ist ja nicht so, dass der Hubschrauber nicht so fliegt wie er soll, ich versteh einfach nur diese 180° Phasenverschiebung nicht.
 

Gelöschtes Mitglied 7691

Guest
Hi..

du hattest diese Frage ja auch schon (wortgleich) in einem anderen Forum gestellt. Dort habe ich dir sehr ausführliche Antworten zur Verfügung gestellt.

Die 180° sind eine Folge von 2*90 °: ein mal für die SChlagreaktion der Paddel, und nochmal für die Reaktion der Rotorblätter selbst, ursächlich angelenkt durch die Schlagbewegung der Paddel.
D.h. du hast einmal eine 90° Verzögerung zwischen der Einstellwinkelverstellung der Paddel und Schlagreaktion (=kippen) der Paddelebene. Diese Kippbewegung wird dann über den Mischhebel in eine Einstellwinkeländerung des Hauptrotors umgesetzt. Dessen reaktion erfolgt wieder (etwa) 90° später als Kippreaktion der gesamten Blattspitzenebene.
Diese 2*90=180 Sache ist imho recht einfach zu verstehen. Was schwieriger ist sind die 90° selbst. Dazu zitiere mich einfach mal selbst (Thema "Phasenwinkel zwischen zyklischer Blattverstellung und Rotor-Reaktion). Das ist zugegebenermassen vielleicht etwas zu detailliert...

es gibt zwei Betrachtungsweisen, um die Phasenverschiebung zu erklären.
Eine Variante ist die Erklärung mit Kreiseleffekten.
Ich persönlich finde es aber einfacher, sich die Schlagbewegung des Rotors (Aufwärts/Abwärts) als schwingungsfähiges System vorzustellen. Unter gewissen Umständen ist dieses System in Resonanz. Resonante Schwinger (ganz allgemein) haben die Tendenz, der Anregung mit einer Phase von 90° zu folgen (solche Sätze sind prima fürs Schubladendenken.. passt für E-Technik wie Hubschrauberrotoren genauso).
Ein Rotor, bei dem dies zutrifft, heisst deshalb auch Resonanzrotor.
In der Realität ist bei vielen Rotorsystemtypen die tatsächliche Phase KLEINER als 90°, da die Eigenfrequenz der Schlagbewegung höher ist als die Drehgeschwindigkeit. Dies folgt aus der Tatsache, dass oftmals die Schlaggelenke (sofern vorhanden) nicht ecakt auf dem Rotormast sitzen sondern weiter aussen. Das schlagende Rotorblatt ist "kürzer" und somit jenseits der REsonanzfrequenz. Dasselbe gilt für gelenklose und lagerlose Rotoren. Deren (im Fachjargon sog.) "fiktiver Schlaggelenksabstand" ist größer Null, und zudem besitzen sie noch eine rückstellende Federsteifigkeit. Beides führt zu einer Erhöhung der Schlageigenfrequenz und damit zu einer Verkleinerung der (im Resonanzfall 90°)-Phase.
Mit der Betrachtungsweise der Schlagbewegung lässt sich die Phasen <90°einigermassen erklären (zumindest hab ich das gerade versucht). Mir der Kreiselpräzessionsmethode lässt sich das nur schwer verständlich machen.

Noch ein paar Details am Rande... "echte" Resonanzrotoren sind z.B. die sog. "Teetering"-Zweiblattrotoren wie man sie z.B. bei Jetranger und Robinson antrifft. Dort ist die 90°-Phase bereits mechanisch fest eingebaut, und zwar als Winkel zwischen Rotorblatt-Längsachse und relativer Position des Gestängeanlenkpunktes am Blatthalter. Neigt sich die Taumelscheibe nach vorne, so wird der Einstellwinkel am vorlaufenden (=rechten) Rotorblatt verkleinert, und nicht etwa, wie man zunächst meinen könnte, am VORDEREN.

Bei der Betrachtung der Phasen kommen aber mehrere Dinge von sekundärer Bedeutung dazu:

-Kleine Phasendifferenz zwischen Einstellwinkeländerung und Luftkraftänderung (ein rein aerodynamischer Effekt; die dynamische Polare ist anders als die statische Profilpolare... eine "Trägheit" der Strömung)
-Konuswinkelanregung... wenn die Blätter einen starken Konuswinkel bilden, so trifft im Vorwärtsflug eine Anströmkomponente von UNTEN auf das vordere Blatt. Die Reaktion des Rotorsystems kommt wieder um (etwa) 90° verzögert und führt zu einem leichten seitlichen Kippen der Blattspitzenebene in Richtung res VORLAUFENDEN Blattes.. diese sekundärphase kann ggf. auch durch die eingebaute Ansteuerungsphase ausgeglichen werden, ist aber leider gewichts- bzw. rotorschubabhängig.

Um aber die Eingangsfrage zu beantworten: Die Phasenverschiebung ist tatsächlich ein massendynamischer Effekt, deine Schlussfolgerung, dass es sich um einen aerodynamischen Effekt handelt ist falsch. Zwar kann auch die Aerodynamik eine Phasenverschiebung erzeugen, diese liegt aber in den für Modellhubschrauber relevanten Strouhal-Zahlen und maximal-Anstellwinkeln höchstens bei ein paar Grad, und kann unter seltenen Umständen sogar "voreilend" sein... d.h. die Luftkraft erreicht ihr Maximum VOR dem Anstellwinkel.
Wem das immer noch nicht reicht, den ganzen Thread zum Thema (mit noch mehr Inhalt) gibts hier

Der "Schlüterkopf" ist eigentlich ein Bell/Hiller-Kopf. Den gabs schon lange vor Schlüters Modellhelis, hat sich aber in der manntragenden Zunft in dieser Form nicht durchgesetzt (vermutlich weil er für die damalige Zeit ein zu hohes Mastmoment erzeugen konnte)

gruß
a.p.
 
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danke, d.h. dieVerdrehung hat großteils was mit der Reaktionsträgheit zu tun
 
radist

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Hi..

... Was schwieriger ist sind die 90° selbst. Dazu zitiere mich einfach mal selbst (Thema "Phasenwinkel zwischen zyklischer Blattverstellung und Rotor-Reaktion). Das ist zugegebenermassen vielleicht etwas zu detailliert...
Danke, wieder sehr anschaulich!
Da werden Erinnerungen wach :red:
 
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