Heckrotor - Autopilot / Computerunterstützung?

[SeaTiger]

Hallo!
Gibt es eigentlich irgendwelche Überlegungen für einen Heckrotor-Autopiloten bzw eine Heckrotor-Unterstützung ?

Ich weiss jetzt nicht, ob man das Drehmoment des Hauptrotors direkt erfassen kann,
aber notfalls kann man ja den Pitch, die Fluggeschwindigkeit, die Flughöchte und andere Parameter verarbeiten und den Heckrotor entsprechend einstellen.
Weitere Möglichkeiten wären möglicherweise Kreisel- oder Trägheitssysteme.

Angedacht ist, dass der Hubschrauber sich automatisch um die Hochachse trimmt und jede Pedalbewegung des Piloten nur für Drehungen um die Hochachse genutzt wird.

Die Frage ist eigentlich, ob ein Hubschrauberpilot eine solche Unterstützung überhaupt benötigt.
Ich bin jetzt noch nicht Hubschrauber geflogen, von entsprechenden Flugschülern hört man immer wieder, wie schwer es ist einem solchen auf der Stelle schweben zu lassen. Aber andereseits war die Geschichte mit Gaspedal und Kupplung in der Fahrschule auch schon immer eine Geschichte, bei der man das Gefühl erst mit der Zeit bekommt, d.h. die Erfahrung macht's.

Vermutlich steuert ein erfahrender Pilot den Heckrotor eher unterbewusst, entsprechend was er fühlt (Stichwort "Popo-Meter"), sieht und steuert (Die Pedalausschläge gehen bestimmt automatisch mit, je nach Steuerbewegung).

Hier wäre eine zwischen-geschaltete Computersteuerung doch mehr als hinderlich, wenn diese ständig dazwischen funkt und dem Pilot nicht mehr die Rückmeldung liefert zwischen Steuereingabe (kollektiven,zyklische Anstellung) und daraus folgender und nötiger Heckrotoranstellung.


Gab es dazu Versuche und Experimente; oder gibt es Hubschraubermuster, die ein entsprechendes System beinhalten ??

Gruss SeaTiger

 

[Tankfuzzi]

hallo,

ja klar gibt es mustere die das beinhalten, zb der NH90,
der hubschrauber ist der erste der full FLY BY WIRE hat, der pilot muss das drehmoment nicht mehr ausgleichen, macht alles der rechner, genauso sagt er dem rechner mit seinen steuereingaben nur wohin er will, den rest macht er alles von alleine, somit auch den ausgleich des heckrotors.

vielleicht steht da bissal was drin, ist zwar nimmer auf dem neuersten stand, aber vielleicht hilft es dir weiter!

http://www.german-helicopter.com/Pages/content/cont_nh90.html

mfg

 

[Schorsch]

Ich weiss jetzt nicht, ob man das Drehmoment des Hauptrotors direkt erfassen kann,
aber notfalls kann man ja den Pitch, die Fluggeschwindigkeit, die Flughöchte und andere Parameter verarbeiten und den Heckrotor entsprechend einstellen.
Weitere Möglichkeiten wären möglicherweise Kreisel- oder Trägheitssysteme.

Ich würde zwecks Regelung hier anders anfangen: Dem Hubschrauber ein Satz Kreisel verpassen, diese per Tiefpass filtern (wegen Vibration) und anhand der Kreiselinformation die Fluglage halten. Eine direkte Aufschaltung des Rotordrehmoments auf den Heckrotor ist sicherlich das eleganteste (eine analytische Vor-Steuerung), aber möglicherweise nicht ausreichend robust. Ein Kreisel hingegen lügt nicht und ist für viele weitere Anwendungen eh unerlässlich (zB automatisches Hovern). Falls jemand mehr Infos zur Flugregelung von Helikoptern hat (auch Bücher), ich wäre dankbar.

 

[Heuwender]

...zB automatisches Hovern ...

Technisch ist alles machbar. Das steht so ziemlich ausser Frage.

Nur eines hat man mir Lärmstuhlfahrer noch nicht pausibel rübergebracht:
Für was soll das gut sein und welchen Nutzen habe ich davon?

 

[Tankfuzzi]

Technisch ist alles machbar. Das steht so ziemlich ausser Frage.

Nur eines hat man mir Lärmstuhlfahrer noch nicht pausibel rübergebracht:
Für was soll das gut sein und welchen Nutzen habe ich davon?

es ist machbar, sobald du FLY BY WIRE hast und der rechner fliegt gehts einwandfrei, haben wir alles schon hinter uns, deshalb versteh ich auch ned ganz so die frage, ok es ist noch nicht so viel bekannt drüber, da der NH90 der erste HS ist der FbW hat, und er halt militärisch ist. aber alles was man darüber sagen darf findet man auch im internet!

 

[Praetorian]

da der NH90 der erste HS ist der FbW hat

Nö, siehe Comanche und Osprey.

 

[Tankfuzzi]

Nö, siehe Comanche und Osprey.

ist die osprey wirklich ein hubschrauber? :?! auslegungssache!
und der comanche is nie in serie gegangen! und er hatte noch steuerstangen zusätzlich zum FbW

 

[D'boy]

Technisch ist alles machbar. Das steht so ziemlich ausser Frage.

Nur eines hat man mir Lärmstuhlfahrer noch nicht pausibel rübergebracht:
Für was soll das gut sein und welchen Nutzen habe ich davon?

Das gibts doch schon alles bei den MH-53 der Special Ops Kameraden. Bei einem Besuch in Kirtland AFB 1999, hat mir zumindest der Major und Pilot von so einem Koffer beschrieben, dass der Hubschrauber automatisch hovert und er mit einem Zusatz-Joystick Fuß-genau manövrieren kann und daß in IMC oder bei Nacht unter NVGs. Unter diesen Bedingungen macht eine Auto-hover-Funktion, glaube ich, wirklich Sinn.

Siehe auch:
http://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/mh-53j.htm

 

[Schorsch]

Nö, siehe Comanche und Osprey.

Zuerst bestimmen wir, dass die Osprey nicht ein klassischer Hubschrauber ist. Sie hat ein ganz anderes Steuerkonzept als ein Hubschrauber. Und als "eingesetzt" würde ich immer nur Sachen werten, welche in Serie gebaut werden und entweder militärisch oder zivil zertifiziert wurden. Alles andere ist erweiterte Forschung, auch wenn man es gerne anders darstellt seitens des Herstellers.

es ist machbar, sobald du FLY BY WIRE hast und der rechner fliegt gehts einwandfrei, haben wir alles schon hinter uns, deshalb versteh ich auch ned ganz so die frage, ok es ist noch nicht so viel bekannt drüber, da der NH90 der erste HS ist der FbW hat, und er halt militärisch ist. aber alles was man darüber sagen darf findet man auch im internet!

Wenn man es ganz genau nimmt, ist FBW nur Mittel zum Zweck. Die Programmierung der Software für die Steuerung ist eine andere Sache. Theoretisch kann ich einen wunderschönen Autopiloten basteln ohne FBW und FBL.

 

[Praetorian]

Und als "eingesetzt" würde ich immer nur Sachen werten, welche in Serie gebaut werden und entweder militärisch oder zivil zertifiziert wurden. Alles andere ist erweiterte Forschung, auch wenn man es gerne anders darstellt seitens des Herstellers.

Eingesetzt war überhaupt nicht Gegenstand der Aussage. ;)
Diese war, ich zitiere, "da der NH90 der erste HS ist der FbW hat".
Während ich also die Argumentation bezüglich Osprey durchaus akzeptiere - wenn's nur um das haben geht, gab es den Comanche als FBW-Maschine vor dem NH90.

Deal?

 

[Schorsch]

Eingesetzt war überhaupt nicht Gegenstand der Aussage. ;)
Diese war, ich zitiere, "da der NH90 der erste HS ist der FbW hat".
Während ich also die Argumentation bezüglich Osprey durchaus akzeptiere - wenn's nur um das haben geht, gab es den Comanche als FBW-Maschine vor dem NH90.

Deal?

Bedingt. FBW-Erprobungsträger flogen auch schon früher, man hat das System ja bestimmt nicht ungetestet in den NH-90 eingebaut. Daher ist für mich das erste System mit einem Feature immer das, welches etwas serienmäßig und voll zertifiziert beinhaltet.
Aber das muss man fragen, was genau mit "haben" gemeint war. :D

 

[SeaTiger]

in Bezug auf NH 90 und FBW, kann es sein, dass EC dazu einen Erprobungsträger auf Basis eines kleinern Muster hat/te?
Dann könnte man nämlich Kugscheissen und diesen als ersten europäischen oder nichtamerikanischen FBW Heli bezeichnen.:p

Zurück zum Thema:
Ok, ein Kreiselbasiertes System wäre wohl am besten.
Nur ist die Frage, bräuche ein 0815 Helipilot so etwas wirklich, oder ist die Heckrotorsteuerung mit der Zeit so verinnerlicht wurden, wie es Gas&Kupplung für den otto-normale PKW Fahrer ist.

Anderes Thema:

Das gibts doch schon alles bei den MH-53 der Special Ops Kameraden. Bei einem Besuch in Kirtland AFB 1999, hat mir zumindest der Major und Pilot von so einem Koffer beschrieben, dass der Hubschrauber automatisch hovert und er mit einem Zusatz-Joystick Fuß-genau manövrieren kann und daß in IMC oder bei Nacht unter NVGs. Unter diesen Bedingungen macht eine Auto-hover-Funktion, glaube ich, wirklich Sinn.

Das kann der Bundesmarine-SeaKing doch mW auch, oder?
Der Jung' an der Winch hat wohl auch einen Joystick, mit dem er den hoovernden SeaKing 'manipulieren' kann. ODER???

 

[Heuwender]

... bräuche ein 0815 Helipilot so etwas wirklich, oder ist die Heckrotorsteuerung mit der Zeit so verinnerlicht wurden, wie es Gas&Kupplung für den otto-normale PKW Fahrer ist.

Danke!
Das ist genau meine Frage in meinem Eingangsposting gewesen.
Ich frage immer wieder: Wo ist MEIN Nutzen als 0815 Helipilot?
Beim Winschen über offenem Gewässer? Nein, da brauch ich eine Referenz.
Beim Long-Line-Work über grosse Schneeflächen? Nein, da brauch ich eine Referenz.
Beim Hovern in Ameisenkniehöhe? Wohl kaum.

 

[Hirsch]

Für den "normalen" Flug hat der Hubschrauberpilot tatsächlich eine innere Verschaltung, die die Pedale bedient :-) . Mit Erhöhung der Triebwerksleistung tritt man halt links (im Westen), bei Nachlassen, eben anders herum. Die übliche Richtungskontrolle beim Fliegen ist damit ohne Probleme machbar.
Mühsam ist das manuelle Handling tatsächlich mehr in der Standschwebe, zumal noch über schwierigem, schlecht einsehbarem Gelände ohne Bezugspunkte. Wenn es dann noch auf Millimeterarbeit ankommt (Aufnehmen oder Absetzen von Lasten), ist die Hilfe willkommen. Wobei man dan fairerweise sagen muss, dass das Halten der Position (Längsrichtung, Seitwärtsbewegung, Höhe) mit manuellen Mittel eigentlich der schwierigere Part ist als die Richtungskontrolle per Heckschraube. Aber für gfenau diese Fälle würde ich persönlich die automatische Unterstützung als sinnvoll ansehen.

Im übrigen ist es (wieder mal) eine prima Aussage von Schorsch, das FBW eigentlich "nur" das Übertragungsmedium darstellt und zum Thema automatisierte Steuerung nichts sagt und auch nicht ursächlich damit zu tun hat. Autopiloten kann man auch mit Hydraulik bauen... Auch denke ich, dass trotz der FBW-Steuerung die Kontrolle vollständig beim Piloten liegen kann (also man auch ohne Rechner fliegen können muss, das hat wohl jeder richtige Hubschrauberpilot drauf), was insbesondere unter militärischen Bedingungen durchaus sinnvoll ist. Nicht alles, was technisch machbar ist, bringt Nutzen unter härtesten militärischen Bedingungen.

 

[Thone]

Moin.

Auch der Merlin der Briten hat dieses System schon.
Bei anderen Hubschraubern (Sea King etc) hat man so etwas schon über mechnische Kupplungen realisiert, natürlich bei weitem nicht so exakt wie per FBW.

Zum Nutzen: Natürlich entlastet es den Piloten.

Mir scheint der Weg aber doch zum pilotenlosen Cockpit zu gehen, und spätestens dann brauche ich ein Flugsystem, das in jeder Fluglage die volle Kontrolle behält und volle Autorität in allen Achsen hat.

Auch das kann der Merlin, genau wie der NH90 (meiner Meinung nach). Ob der NH90 allerdings volle Missions ohne Eingriffe des Piloten fliegen kann, weiss ich nicht.

Gruss,

Thomas

 

[Gelöschtes Mitglied 7691]

Guten Morgen!

Bei diesem Thema ist es vielleicht nützlich, mal zu schauen was die "kleinen" Helis da machen...
Es ist schon interessant wie die "großen" Hubschrauber in diesem Bereich den Modellhubschraubern zum Schein hinterhereilen. Bei Modellhubschraubern hat die Kreiselstabilisierung des Heckrotors inzwischen eine Perfektion erreicht, die den Piloten sehr stark entlastet... bis hin zu einem Grad, dass eine Steuerung des Heckrotors im Schwebe- und Geradeausflug KOMPLETT entfallen kann; lediglich beim Durchfliegen von Kurven ist überhaubt eine Betätigung der Giersteuerung erforderlich, dafür aber weder bei Lastwechseln noch beim Seitwärtsfliegen. Als Sensor genügt ein vernünftiger Gierraten-Sensor. Das führte dazu, dass kaum ein "Pilot" eines Modellhubschraubers heutzutage sein Gerät ohne Kreiselunterstüzung fliegen kann, was natürlich die Anfälligkeit für technische Ausfälle erheblich erhöht.
Entschuldigend muss man dazu sagen dass ein Modellhubschrauber um die Gierachse ERHEBLICH instabiler und schwieriger ist als ein "richtiger"

Sinn oder Unsinn?
Welchen SINN macht eine Servolenkung oder ein ABS beim Auto? Sofern es fehlerfrei funktioniert entlastet es den Menschen und bringt zusätzlich Sicherheit.

Die Frage, ob so etwas für den Hubschrauber sinnvoll ist lässt sich also nur in Zusammenhang mit der technischen Zuverlässigkeit und den Schulungsanforderungen bewerten. In der Luftfahrt steht/stand man ja oft auf der "keep-it-simple"-Seite (soll heissen simple Technik, nicht simples Fliegen), in in der Grundausbildung ist das sicherlich gut so. Ob hingegen bei Flugaufgaben, welche erhebliche Anforderungen an die Präzision stellen (Longline, Winde etc.), eine Kreiselunterstützung sinnvoll ist oder nicht braucht nach meinem persönlichen Dafürhalten kaum hinterfragt zu werden.


gruß

a.p.

 

[Schorsch]

Danke!
Das ist genau meine Frage in meinem Eingangsposting gewesen.
Ich frage immer wieder: Wo ist MEIN Nutzen als 0815 Helipilot?
Beim Winschen über offenem Gewässer? Nein, da brauch ich eine Referenz.
Beim Long-Line-Work über grosse Schneeflächen? Nein, da brauch ich eine Referenz.
Beim Hovern in Ameisenkniehöhe? Wohl kaum.

Es geht auch ohne, so viel sei sicher. Aber schauen wir uns doch mal als halbwegs brauchbare Referenz die Flugzeuge an. Vor 30 Jahren hatte da auch keins FBW und die Autopiloten waren weniger gut als heute. Jetzt hat ein A320 oder ein A380 eine beinahe komplett elektronische Flugsteuerung mit komplizierten Regelgesetzen. Ergebnis: man kann bessere Flugsteuerungen umsetzen und die allgemeine Leistung erhöhen.

Beim Heli wäre so etwas doch auch denkbar: Das Ziel sollte doch sein, dass ein Hubschrauber in etwa so einfach zu fliegen ist wie ein Computerspiel. Vielleicht mag das manch Pilot als ehrverletzend empfinden, für mich ist das einfach nur die logische Richtung des Fortschritts.

Man kommt auch ohne aus, natürlich, meine Oma ist auch ohne Kühlschrank groß geworden. Aber es entspricht nicht dem Ethos der Luftfahrt, das Buch zuzuklappen wenn die Kiste halbwegs läuft. Hubschrauberunfälle sind nun auch extrem häufig, da muss sowieso was gemacht werden.

 

[Helihunter]

Hallo,

eine Verbindung zwischen Pitch und Yaw gibts schon lange. Mechanisch bei Lynx und King gelöst. Es gibt sicher noch mehr..
Genauso gibts die von Schorsch angesprochene Variante der Unterstützung der Hero-Steuerung... Ein paar Kreisel, Weggeber,Rechner und Stellmotoren. Zu finden bei den SAS-Systemen und bei Autopiloten.
@SeaTiger: Vermutlich meinst du diesen.. Link

Ich frage mich was das Ganze mit "full FLY BY WIRE" zu tun hat. Vielleicht kannst du mich aufklären @Tankfuzzi.

Grüsse, Helihunter