Grundlagen
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Zur-Seite-Kippen bei Vorwärtsflug?

02.02.2008, 14:45

Hi,

ich bin Hubschraubertechnisch Anfänger und habe mal ne Frage zur Mechanik bzw zum Flugverhalten von Helis:
Wenn ein Heli in der Luft "steht", haben beide (alle) Rotorblätter am äußersten Ende die gleiche Geschwindigkeit gegenüber der Luft.
Wenn der Heli nun aber vorwärts fliegt, so hat das in Flugrichtung sich nach vorne drehende Rotorblatt eine höhere Geschwindigkeit gegenüber der Luft (also mehr Auftrieb), als das zurücklaufende Rotorblatt - der Heli müsste dann (theoretisch) zur Seite wegkippen!? Oder doch nicht?

Danke
MfG
Gebbi

02.02.2008, 14:45

02.02.2008, 14:50

Theoretisch ist das richtig, aber davor brauchst keine Angst haben!

Trotzdem bin ich schonmal auf die Antwort von Walter gespannt, mal schaun wie ausführlich er sie macht!

mfg

02.02.2008, 16:08

Bin zwar kein Techniker, aber wie kommst Du darauf, das der Heli zur Seite kippen soll?

02.02.2008, 16:20

Hallo Gebbi,
da hast du schon Recht. Bei unseren Modellhubschraubern merkst du das aber nicht, weil die Bell/Hiller-Stabilisierung das für dich ausgleicht.
Bei manntragenden Helis ohne Bell/Hiller-System ist es aber so, dass der Steuerknüppelverlauf bei zunehmender Geschwindigkeit nicht einfach gerade nach vorne verläuft, sonder eine Beule nach der Seite macht (je nach Rotor-Drehrichtung nach rechts oder links), Man muss also zum Längssteuer auch noch Quersteuer geben.

Grüße
Walter

02.02.2008, 16:23

@Memphis:

Dadurch, dass im Vorwärtsflug das sich nach vorn drehende Rotorblatt eine höhere Anströmgeschwinidkeit hat, als das sich nach hinten drehende.
==> höhere Anströmgeschwinidkeit = mehr Auftrieb ... und umgekehrt
==> Heli kippt zur Seite (vlt nur theoretisch)

02.02.2008, 16:28

Hallo Gebbi,
Dadurch, dass im Vorwärtsflug das sich nach vorn drehende Rotorblatt eine höhere Anströmgeschwinidkeit hat, als das sich nach hinten drehende.

Das ist allerdings so nicht richtig, weil durch die Kreiselpräzession sich eine Störung in einer um 90° versetzten Ebene bemerkbar macht. Mehr Auftrieb links (bei unserere Drehrichtung) würde sich also in einem Aufnicken des Heli bemerkbar machen.

Grüße
Walter

02.02.2008, 17:52

@ w_Else:

Aja ok, aber wie erklärt sich dann dieser Versatz und 90°?

MfG
Gebbi

02.02.2008, 17:59

Hi Gebbi,
der Versatz von 90° ist ein Kreiseleffekt und wirkt sich eben auch beim Heli aus, weil der Rotor auch ein Kreisel ist.


Übrigends wär's nett, wenn du etwas mehr über dich in deinem Profil schreiben würdest.

grüße
Walter

02.02.2008, 18:30

W_Else hat geschrieben:...der Versatz von 90° ist ein Kreiseleffekt und wirkt sich eben auch beim Heli aus...


Ok,

ich nehm das jetzt mal so hin, auch wenn ich mich mit der Antwort nicht ganz begnügen kann 8)
Aber immerhin kann ich diesen Effekt auch im "FMS" bemerken (hab bisher noch keine "praktische" Flugerfahrung ;-) )

Grüße
Gebbi

02.02.2008, 22:10

Hi Gebbi,
ich nehm das jetzt mal so hin, auch wenn ich mich mit der Antwort nicht ganz begnügen kann

.....dann musst duch dich mal mit den physikalischen Grundlagen befassen.
Ich jedenfalls hab keine Lust, hier auch noch Physiknachhilfeunterricht zu geben :)

P.S. Danke für deine Profildaten.

04.02.2008, 21:50

da gabs doch mal so einen obergenialen Comic-Strip, der das ausführlich und mathematisch erklärte....

http://www.eurocopter.com/100years/FO/s ... noeu_id=58

ich denke, daß die Frage (und andere) recht erschöpfend damit erklärt werden. Ich hab den Link jetzt nicht weiter gecheckt, gibt's aber auf jeden Fall auch in Deutsch!

05.02.2008, 00:21

Hallo Gebbi,

hier mal ein anschaulicher Versuch:

Man nehme (so man hat) ein Vorder- oder Hinterrad eines Fahrrades
(möglichst 26" oder 28") und halte die Enden der Achse jeweils in einer
Hand (Achse horizontal). Dann lasse man von einer zweiten Person das
Rad in Drehung versetzen. Nun versuche man mal das Rad um die Hoch-
achse zu drehen und beobachte die dabei auftretenden Gegenkräfte:
Der 90°-Versatz ist deutlich spüren.

Du kannst auch mal bei wikipedia über Kreiselkräfte nachlesen:

Kreiselsysteme lassen sich als geschlossenes System ansehen, dessen
Drehimpuls konstant bleibt.
Versucht eine äußere Kraft, die Drehachse des Kreisels zu kippen,
resultiert daher ein Drehmoment. Um den Gesamtimpuls zu bewahren,
kippt sich die Kreiselachse senkrecht zur angreifenden Kraft.
Der Effekt ist u. a. vom Spielzeugkreisel bekannt, dessen Achse durch
die ihn kippende Schwerkraft entlang eines Kegelmantels präzediert.


Hieraus resultiert das von Walter beschriebene "Aufnicken", welches durch
die Dämpfung des Bell-Hiller-Systems weitgehend unterdrückt wird.
Kannst dich auch mal über "Rigid"-Köpfe bzw. Mehrblattköpfe (3 und mehr
Rotorblätter) ohne Bell-Hiller-System (ohne Paddels) informieren. Hier tritt
dieser Effekt zu Tage.

Mazl hat hier zwei Links dazu gepostet.

Gruß
Klaus
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