Lieber Besucher, herzlich willkommen bei: RCLine Forum. Falls dies Ihr erster Besuch auf dieser Seite ist, lesen Sie sich bitte die Hilfe durch. Dort wird Ihnen die Bedienung dieser Seite näher erläutert. Darüber hinaus sollten Sie sich registrieren, um alle Funktionen dieser Seite nutzen zu können. Benutzen Sie das Registrierungsformular, um sich zu registrieren oder informieren Sie sich ausführlich über den Registrierungsvorgang. Falls Sie sich bereits zu einem früheren Zeitpunkt registriert haben, können Sie sich hier anmelden.

1

Dienstag, 6. Mai 2008, 16:00

Motorleistung Berechnen

Ich habe mal eine Frage.

und zwar wie berechne ich die zu benötigte Leistung (Wellenleistung?) um einen flieger mit X gewicht in X zeit auf X meter zu bringen?

bei z.B: Shockys wo senkrecht fliegen ist das ja glaube ich noch relativ einfach.

Stimmt meine rechnung?

z.B.

Zitat

Abflugsgewicht: 500g
Steigung 1m/s

das wären dann 5 Nm/s. Oder anderst gesagt 300 Watt muss die Wellenleistung sein um das zuschaffen. Ist des so richtig? Natürlich muss der Flieger dann Senkrecht fliegen und die Verlustleistung des Propellers Vernachlässigt.

Aber wie siehts bei Modellfliegern aus die nur mit z.B. 70° steigung fliegen?

In wie weit muss man den Gleitwinkel (Widerstand?) mitberechnen? Wie groß ist etwa der Wirkungsgrad des Motors und des Propellers? Propeller so etwas 95% und Motor so 80% (Brushles).

Die frage ist ernst gemeint, konnte leider nichts in der Suche finden und ich bin leider noch 14 uns so weit sind wir nochnicht in der Physik.
Sönke

Jannik91

RCLine User

Wohnort: Esslingen bei Stuttgart

  • Nachricht senden

2

Dienstag, 6. Mai 2008, 16:32

hmh also meiner meinung nach wird des alles ziemlich komplex, weil wenn du nicht genau senrecht fliegst wie mit nem shocky sondern mit profilierten flächen müsste man ja auch noch auftrieb und so berechnen. dann kommt noch luftwiderstand und solche späße.

;( ??? :dumm:

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

  • Nachricht senden

3

Dienstag, 6. Mai 2008, 17:37

Hi Sönke,

hier findest du ziemlich genau, was du suchst:

http://www.rc-network.de/magazin/artikel…35-00.html.html

Der Artikel ist stellenweise etwas veraltet (erwähnte Akku- und Motorentypen), aber Formeln und Vorgehensweise sind natürlich allgemein gültig. Man kann das genauso auf die modernen Komponenten anwenden.


Gruß,
Helmut

Flurnügler

RCLine User

Wohnort: Früher Dortmund, dann Regensburg, jetzt Schwabach bei Nürnberg !

Beruf: Elektronik-Ing

  • Nachricht senden

4

Dienstag, 6. Mai 2008, 17:53

Hallo Sönke,

Wie kommst denn Du auf 300 W ? Um 5 N mit 1 m/s zu heben braucht es nur 5 W !

Wenn ein Flugzeug normal (aerodynamisch) fliegt, also nicht am Propeller hängt, ist das so, als ob ein Auto eine Rampe herauffährt. Durch den Luftwiderstand ist die Rampe aber um den Gleitwinkel steiler als die Flugbahn des Modelles.

Die genaue Berechnung findest Du in den Büchern

Antrieb nach Maß von Wilhelm Geck

und

Ratgeber Elektroflug von Dipl. Ing. Ludwig Retzbach.


Ein Modell braucht zum normalen Fliegen etwa 50 bis 100 W Antriebsleistung pro Kilo, ein Kunstflugmodell etwa 200 bis 400 W pro Kilo Abfluggewicht.

Zum Torquen (Modell hängt am Propeller) braucht es rund 250 W pro Kilo, auch das hängt wieder von Motor und Propeller ab.


Der Wirkungsgrad des Propellers beträgt im besten Falle 70 %, das hängt ganz wesentlich von der richtigen Anpassung des Propellers an das Modell und den Motor ab. Faustregel: Ein großer, langsam drehender Propeller ist besser als ein kleiner, schnell drehender. Auch die hierfür nötige Berechnung findet sich in den genannten Büchern. Es gibt auch Programme für den PC für diesen Zweck.

Der Wirkungsgrad des Motors liegt bei ca. 50 bis 90 %, das hängt ganz erheblich von der richtigen Anpassung, aber auch vom Preis des Motors ab.


Bis dann denn
Stephan Urra
Wo keine Strömung ist, kann auch nix abreißen

Jetzt wieder Online !

Mein Verein in Regensburg: VMR
Mein Verein im Raum Nürnberg: Noch auf der Suche

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Flurnügler« (6. Mai 2008, 18:01)


5

Dienstag, 6. Mai 2008, 21:02

Danke ihr drei.

Zitat

Der Wirkungsgrad des Propellers beträgt im besten Falle 70 %

A ok danke, weil das ist ein großer unterschied gegenüber meinen 90 % wo ich immer dacht. Weis nicht wie ich auf die 90%, war der meinung das ihrgenwo einmal gelesen zu haben.

Zitat

Der Wirkungsgrad des Motors liegt bei ca. 50 bis 90 %

Da war ich mit meinen ca. 80% ja nicht schlecht.

Zitat

Um 5 N mit 1 m/s zu heben braucht es nur 5 W !

upps stimmt.

@ helmut

ja des ist des was ich such, danke.
Sönke

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Sönio« (6. Mai 2008, 21:15)


Flurnügler

RCLine User

Wohnort: Früher Dortmund, dann Regensburg, jetzt Schwabach bei Nürnberg !

Beruf: Elektronik-Ing

  • Nachricht senden

6

Dienstag, 6. Mai 2008, 21:19

Hallo Sönke,

Der Propellerwirkungsgrad wird vor Allem durch den Schlupf bestimmt, das ist das Verhältnis von Fluggeschwindingeit zu Strahlgeschwindigkeit (Drehzahl mal Steigung). Dieses Verhältnis ist immer kleiner als 1, sonst bremst der Propeller. Dazu kommen noch Verluste durch Drall, Verwirbelung, Reibung, usw. . Der Propeller kann also nur bei einer bestimmten Fluggeschwindigkeit seinen besten Wirkungsgrad haben.

Das Produkt aus Propeller- und Motorwirkungsgrad ist dann nur etwa 30 ... 50 %, d.h. von der zugeführten elektrischen Leistung werden nur etwa 1/3 bis 1/2 in mechanische (also z.B. Steig-) Leistung umgesetzt.

Darum ist es so wichtig, Modell, Motor, Akku und Propeller sorgfältig aufeinander abzustimmen. Sonst bekommt man eine Bleieinte, die sich kaum in der Luft halten kann. Leider ist eine gute Abstimmung nur zu einem guten Preis zu haben. Auch darf man das Gewicht der Antriebselemente nicht außer Acht lassen ! Oft ist ein leichter Motor mit etwas weniger Wirkungsgrad die bessere Wahl als ein schwerer Motor mit etwas besserem Wirkungsgrad.

Ein Flieger mit billigem Bürstenmotor ohne Getriebe und NiCd- oder NiMh-Akku kann so gerade ein paar Minuten bei Vollgas etwas Höhe gewinnen.

Ein Schocky mit BL-Motor und LiPo-Akku kann 10 ... 15 Minuten am Propeller hängen !

Ein gutes Kunstflugmodell kann mit voller Fluggeschwindigkeit bis an die Sichtgrenze senkrecht steigen ! Aber frage nicht nach dem Preis für den Motor und die Akkus !


Bis dann denn
Stephan Urra
Wo keine Strömung ist, kann auch nix abreißen

Jetzt wieder Online !

Mein Verein in Regensburg: VMR
Mein Verein im Raum Nürnberg: Noch auf der Suche

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Flurnügler« (6. Mai 2008, 21:20)


haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

  • Nachricht senden

7

Dienstag, 6. Mai 2008, 21:28

Hallo Stephan,

Zitat

Der Wirkungsgrad des Propellers beträgt im besten Falle 70 %...


Einspruch, Euer Ehren...
Der (maximale) Prop-Wirkungsgrad kann auch im Modellflug über 80% gehen, maximal etwa bis 83%; dazu gibt es Beispiele.
Ob man das ausnützen will oder kann, ist eine andere Sache.

Mit etwas Wissen, Verstand und Geld sind 75% im Arbeitspunkt möglich. Ich möchte dir aber im Punkt "Anpassung" recht geben, da werden oft große Fehler gemacht oder aus Faulheit hingenommen, und dann kann der Wirkungsgrad auch nur noch 60% sein.

Zitat

Der Propellerwirkungsgrad wird vor Allem durch den Schlupf bestimmt, das ist das Verhältnis von Fluggeschwindingeit zu Strahlgeschwindigkeit (Drehzahl mal Steigung).

Das ist so nicht richtig; aber als Hilfsvorstellung für einen Einsteiger kann man es schon stehen lassen. Wir können hier ja nicht in die "richtige" Propellertheorie einsteigen.

Du bist aber kein Einsteiger mehr. Kennst du "PropCalc" und dessen Begleitscripts ?

Grüße,
Helmut

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (6. Mai 2008, 21:40)


8

Dienstag, 6. Mai 2008, 21:31

danke Stephan. Man kann ja den Propeller und den Motor und Co an einen Federkraftmesser hengen und dann messen wieviel Standschub er liefert. Aber durch den Schlupf ist der Wert wie beim Motor nicht Fix oder gleichmäßig ansteigend oder Proporzional (²). Das macht die sache fast unberechen bar. Was kann ich als Mittelwert nehmen? Und wie genau ist der Mittelwert dann?
Sönke

9

Dienstag, 6. Mai 2008, 21:32

PropCal kenn ich nicht.
Sönke

Flurnügler

RCLine User

Wohnort: Früher Dortmund, dann Regensburg, jetzt Schwabach bei Nürnberg !

Beruf: Elektronik-Ing

  • Nachricht senden

10

Dienstag, 6. Mai 2008, 21:43

Hallo Helmut,

Danke für die Richtigstellung. Ich habe die Sache bewusst vereinfacht dargestellt und grobe Hausnummern für die Zahlenwerte genannt. Natürlich werden damit nicht alle Spezialfälle abgedeckt.

Nach der Beschreibung im Buch 'Antrieb nach Maß' von Wilhelm Geck, 2. Auflage von 1995, Kapitel V, 'Die Luftschraube', Seite 50, 'Die Luftschraubenwirkung', sollte die Luftschraube in einem weiten Bereich des Anstellwinkels des Luftschraubenblattes (1° bis 3.5°) in etwa konstante Leistung aufnehmen und selbst bei negativem Anstellwinkel noch Schub liefern. Leider stimmt das mit meinen Versuchen nicht überein, meine Betrachtung mit der Strahlgeschwindigkeit und dem Schlupf liefert eindeutig bessere Ergebnisse für die Praxis.

Hallo Sönke,

Der Standschub ist eine Sache, aber er gilt halt nur im Stand. Bei zunehmender Geschwindigkeit verringert sich der Schub, und es gibt eine Geschwindigkeit, bei der der Schub verschwindet.

Um den Propeller sinnvoll auswählen zu können, muß man zunächst einmal die kleinste mögliche Fluggeschwindigkeit kennen. Diese berechnet sich aus der Flächenbelastung (Abfluggewicht geteilt durch Tragflächeninhalt) und dem maximalen nutzbaren Auftriebsbeiwert des Profiles. Dann kann man die sinnvolle Manövriergeschwindigkeit abschätzen, etwa das 1.5 bis 2- fache der kleinsten möglichen Fluggeschwindigkeit. Dann läßt sich die Strahlgeschwindigkeit bestimmen, etwas das 1.4-fache der Manövriergeschwindigkeit. Kennt man jetzt die Motordrehzahl bei Last, kann man die notwendige Steigung des Propellers berechnen. Dann kann auch der notwendige Durchmesser des Propellers bestimmt werden.

Weil das alles so kompliziert ist, berechnet man so etwas nicht mit dem Taschenrechner, sondern mit einem Programm auf dem PC.

Dazu gibt es z.B. das Programm PropCalc , wie schon Helmut geschrieben hat. Ich benutze auch das von mir geschriebene Programm Mot_Prop .

Bis dann denn
Stephan Urra
Wo keine Strömung ist, kann auch nix abreißen

Jetzt wieder Online !

Mein Verein in Regensburg: VMR
Mein Verein im Raum Nürnberg: Noch auf der Suche

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Flurnügler« (6. Mai 2008, 22:03)


11

Dienstag, 6. Mai 2008, 21:53

danke, ich lese es mir morgen durch. Ne frage, hab kurz mit dem Programm gespielt. Wie messe ich die motordrehzahl bei Vollgas ohne Propeller? also Leerlaufdrehzahl, wo das programm wissen will. Was trage ich ein wenn mein Motor kein getriebe hat? 0 erkennt er nicht. Oder ich les morgen schnell die Anleitung.

Tschau
Sönke

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

  • Nachricht senden

12

Dienstag, 6. Mai 2008, 21:56

Hallo Sönke,

EDIT: Stephan war schneller...

PropCalc samt Begleitscripts ("Fortschrittsgrad & Co", "Einführung in PropCalc")findest du hier:
http://www.drivecalc.de/PropCalc/index.html

Ich muß dich aber warnen: Das ist eher etwas für Fortgeschrittene...
Aber versuch´s mal. Du findest dort auch die Antwort auf deine Frage nach dem Propellerschub im Flug. Das Programm selbst ist rel. einfach zu bedienen.

Nur eins wirst du nicht finden- nämlich die "Strahlgeschwindigkeit". Die braucht man nämlich nicht, um einen Prop zu verstehen. Geben tut´s die schon; aber das ist alles sehr viel komplizierter als meistens angenommen.


Gruß,
Helmut

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (6. Mai 2008, 21:59)