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Bleiente

RCLine User

  • »Bleiente« ist der Autor dieses Themas

Wohnort: Landsberg a L

Beruf: Soft- und Hardwareentwickler

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1

Freitag, 30. Mai 2008, 14:04

Elektronik-Vogel

Hallo Leute,

ich plane gerade einen Sechsklapper ohne Winglet oder Seitenleitwerk.
Soll aber eine elliptische Auftriebsverteilung bekommen.

Seitensteuerung und Windfahnenstabilität soll über das Spreizen der äusseren zwei Klappen erfolgen.
In den Flieger kommt ein dicker Prozessor der Schiebewinkel, Geschwindigkeit, Rollgeschwindigkeit und Sinkgeschwindigkeit misst und so den Vogel voll stabilisiert.

Wenn ich jetzt noch die Schräglage wüsste könnte das eine Art Autopilot werden der selbständig Thermik sucht.

Hat da jemand eine Idee wie man die Kurvenlage praktisch messen könnte ?

Gruss Andi

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Bleiente« (30. Mai 2008, 14:10)


Thomas H.

RCLine User

Wohnort: Simmerath liegt in der nähe von Aachen

Beruf: Schüler

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2

Samstag, 31. Mai 2008, 16:05

RE: Elektronik-Vogel

ich wess zwar nichts davon aber ich finds lustig und ich hoffe das du das schaffst




mfg


Thomas
[SIZE=4]Was nicht senkrecht geht ist untermotorisiert!!! [/SIZE] Ich Grüsse Andy :angel:

:evil: :evil: :evil: :evil: :evil: :evil: :evil: :evil: :evil: :evil: :evil:

berndhac

RCLine User

Wohnort: Trier / Rastede

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3

Sonntag, 1. Juni 2008, 08:22

Hallo,

mir fallen zwei Ideen ein, wie man die Schräglage bestimmen/regeln könnte:

1. die optischen Autopiloten wie HAL XXXX versuchen ja otpsich den Horizont festzustellen und danach den Flieger auszurichten. Der einfachste Weg wäre so ein Gerät mit einem Servo auf eine bestimmte Schräglage einzustellen, die dann gehalten wird. Der schwierigere Weg wäre, über optische Sensoren die SChräglage zu bestimmen.

2. in einem Schiffsforum habe ich mich mal umgeguckt, wie man den Krängungswinkel messen könnte. Einer hatte den Plan, über zwei Beschleunigungssensoren, die als stehendes V angeordnet sind. Durch eine Schräglage wirkt die Erdbeschleunigung unterschiedlich start auf die beiden Achsen und kann dadurch in einen Winkel umgerechnet werden.
Dummerweise haben wir es in einem Flugzeug mit Kurvenbeschleunigungen zu tun, kannst also wahrscheinlich nur den Winkel Flugzeug zu Scheinlot messen.

Gruß
Bernd

Stmuelller

RCLine Neu User

Wohnort: Birkenau (Odenwald)

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4

Sonntag, 1. Juni 2008, 11:01

RE: Elektronik-Vogel

schöne Idee, bin ich auch dran interessiert.
Als Ansatz dachte ich folgendes:
wenn man mit einen Elektronikkompass die Richtung feststellt, erfährt man über die erste Ableitung des Winkels die Drehgeschwindigkeit des Modells um die Hochachse. Diese Wiederum muss in Abhängigkeit der Richtung der Resultierenden der Schwerkraft und der Zentrifugalkraft einen Rückschluss auf die Schräglage zulassen.
Oder anders:
Wenn Du ideal am kreisen bist, dann ist die resultierende Kraft aus Schwerkraft und Zentrifugalkraft immer senkrecht durch das Modell. m.E. musst Du nur dafür sorgen, dass diese Kraft immer senkrecht ist (unter Vorgabe einer Flugrichtung) und schon hast Du immer die ideale Schräglage.
(oder erzähl ich Quatsch?)
Gruß
Stefan

Paul H.

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Wohnort: A-Graz

Beruf: freiberuflicher Techniker

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5

Sonntag, 1. Juni 2008, 19:16

RE: Elektronik-Vogel

Nein, kein Qutasch, der Gedanke hat Potential.

Z.b. funktioniert es imho einen Kreisel auf die Hochachse zu montieren, der aber das QR steuert .

Wie man damit nen konstanten Kurvenflug realisiern kann ohne dass sich der Flieger dauernd auf Geradeausflug steuert weiss ich allerdings nicht :shy: , aber man muss die Drehgeschwindigkeit vorgeben, nicht die Flugrichtung, denke ich.

:w Paul
Heavy Metal: Das Bierdosen - OV-10 Bronco - Projekt
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UweH

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Wohnort: Spessart

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6

Sonntag, 1. Juni 2008, 20:55

RE: Elektronik-Vogel

Hallo Andi,

interessante Aufgabe :) :ok: .
Mir persönlich gefällt dabei aber die Idee des aerodynamisch voll gesteuerten Freiflugmodells nicht so sehr, das würde mir beim fliegen nicht so viel Spaß machen. Außerdem kostet jeder Ruderausschlag zur Stabilisierung Leistung, weil er die Ellipse kaputt macht. Das Flugzeug wird also mit einer elliptischen Zirkulationsverteilung ausgelegt, mit der es wegen der durch die Elektronik erzwungenen Stabilisierungsausschläge so gut wie niemals fliegt.

Besser fände ich einen Ansatz, der ohne die künstliche Stabilisierung auskommt:

Beim fliegen mit hohem ca in der Thermik stabilisiert die Pfeilung das Flugzeug, da brauche ich die elektronische Unterstützung nicht, wohl aber bei jedem Manöver um in die Thermik zu kommen oder wieder heraus, bei Start und Landung und beim Streckenflug. Diese Unterstützung kann die Glockenförmige Zirkulationsverteilung erbringen. Wenn Du einen Pfeilflügel mit richtig dimensionierten und angesteuerten 6 Klappen mit 10 % Stabilitätsmaß auf elliptische Auftriebsverteilung auslegst, kannst Du damit mit hoher Leistung in der Thermik fliegen. Hat der gleiche Flügel 18 % Stabilitätsmaß, dann kommt bei der Zirkulationsverteilung so was wie eine Hortenglocke raus, der Flügel könnte damit alle Manöver ohne Probleme fliegen, allerdings mit etwa 25 % geringerer Gleit- und Sinkleistung. Wie viel kostet die künstliche Stabilisierung bei Manövern? Den Unterschied im Stabilitätsmaß könnte man mit einer im Flug gesteuerten Schwerpunktverschiebung herstellen.

Das ist mein Ansatz, den ich als längerfristiges Projekt verfolge, aber vielleicht magst Du Elektronikbastelei lieber, das wäre auch O. K., nur beim fliegen würd mir persönlich Dein Ansatz nicht so viel Spaß machen ;) . Ich werde Dein Projekt mit Interesse weiter beobachten :ok:

Viele Grüße,

Uwe.
Ein Flügel genügt.

Bleiente

RCLine User

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Wohnort: Landsberg a L

Beruf: Soft- und Hardwareentwickler

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7

Montag, 2. Juni 2008, 11:21

Hallo Bernd,

an den HAL hab ich auch schon gedacht.
Habe mal einen Sensor mit 4 Fotowiderständen gebaut der auch in 4 Richtungen schaut.
Hat sich aber von Wolken und Landschaft stark ablenken lassen.
Aber als Notanker hat es das Teil getan.
Werd ich als Zusatz einbauen falls der Rest sich mal verrechnet.

@Stefan + Paul,
super Idee, ich bau das jetzt so:
Roll- und Gier-Geschwindigkeit werden mit zwei alten Gyros gemessen.
Ist die Kurve zu eng oder zu weit ( Gierwert falsch ) wird sanft Querruder gegeben bis der Wert stimmt.
Die Drehgeschwindigkeiten werden zu Lage-Winkeln aufintegriert und jeweils mit der anderen Achse abgeglichen.
So hat der Boardrechner immer die aktuelle Fluglage im Speicher.

@Uwe,
ich habe mal einen Horten Vierklapper aus Depron gebaut (genauer gesagt gepfuscht).
Der hatte 120cm Spannweite, 25 Grad Pfeilung, -8 Grad Verwindung, Ti=250mm Ta=100mm.
Kopflastig gutes Händling und schlechte Leistung. Schwanzlastig gute Leistung auch in der Kurve aber ein sehr starkes Wendemoment.
Am Hang direkt vor der Nase war er mit Spreizen der Klappen und sehr hoher Konzentration im Langsamflug gut fliegbar.
In der Thermik war er nicht einsetzbar.

Mein jetziger Sechsklapper, Spannweite 250cm, 1500g, 30 Grad Pfeilung, -6 Grad Verwindung, Ti=240mm, Ta=210mm, 25 cm Winglets, fliegt ganz net.
Aber im Schnellflug stehen die äusseren Klappen ordentlich nach unten. Und im Langsamflug arbeitet das S5020 nicht so toll.
Und er neigt gewaltig zum Pumpen. Ich bin nur am Steuern.

Da sind denke ich einige Designfehler drinnen.

Also hab ich ein Flügelrad draufgesetzt um das Pumpen elektronisch zu beseitigt. Seitdem ist er traumhaft zu fliegen.

Daher kommt auch die Idee mal die Stabilität mehr zu vernachlässigen und die Schwächen elektronisch zu lösen.

Im ersten Schritt stutze ich bei dem 250cm Nuri mal die Winglets langsam bis null und schleich die elektronische Gier-Stabilisierung ein und hoffe dass nicht zu viel Leistung flöten geht.

Vielen Dank an alle, ihr habt mir sehr geholfen.

Gruss Andi

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Bleiente« (2. Juni 2008, 11:24)


haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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8

Dienstag, 3. Juni 2008, 14:12

Hallo Bleiente,

mit einem elektronisch stabilisierten Nurflügel hast du dir eine sehr anspruchsvolle Aufgabe vorgenommen.

Ich möchte dir empfehlen, dazu erstmal dieses Buch zu lesen:

Nickel/Wohlfahrt, "Schwanzlose Flugzeuge, ihre Auslegung und ihre Eigenschaften", Birkhäuser Verlag.

Danach weißt du, was auf dich zukommt, und du kannst Fehler vermeiden. Beim Nurflügel ist wegen starken Verkoppelung von Nick- und Rollbewegung und auch in gewissem Maß mit der Längsbewegung alles nicht so ganz einfach.


Gruß,
Helmut

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (3. Juni 2008, 14:13)


Bleiente

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9

Dienstag, 3. Juni 2008, 21:07

Hallo Helmut,

ist ja lustig, genau das Buch hat mich gefangen genommen.
Habe natürlich erst mal geschluckt wenn das Kapitel zur Berechnung des induzierten Widerstandes kommt.
Aber ein Arbeitkollege (Physiker) hat es mir dann vorgerechnet und dann hat es geschnackelt.
Herausgekommen ist ein Flugsimulator der auch im Kurvenflug die Auftriebsverteilung und den induzierten Widerstand grob rechnen kann.
Nur der Pfeilungseffekt ist nicht eingeflossen, da hab ich keine Ahnung.
Zum Verstehen der ganzen Zusammenhaenge ist das Programm trotzdem sehr hilfreich.

Jetzt kann ich meinen Boardrechner mit künstlichen Messwerten aus der Simulation füttern und die Simulation bekommt die Servoausschlaege des Boardrechners.
So kann ich die ganzen Regler schon mal voreinstellen. Ich hoffe ich kann so Kleinholz vermeiden.

Vor 15 Jahren haben ein Kumpel und ich einen 'selbst Thermik suchenden Nuri' gebaut.
320 cm Spannweite, 25 Grad Pfeilung, sau schwer und ohne Elektronik unfliegbar ( nur 1.25 Grad Schänkung, aua aua ).
Er hatte zwei Flügerräder an den Flügelenden und eine Druckdose aus einem Variometer als Messgeber. Gerechnet hat ein 8051 mit 1MHz Maschinentakt.
Wir haben damit 4m Hochleister locker abgehängt, das war ein riesen Spass.

Nur leider ist seitdem einiges geschehen das solche Projekte etwas verlangsamt (24(Tag)-11(Arbeit)-4(Familie)-7(Schlaf) = wenig ).

Gruss Andi

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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10

Mittwoch, 4. Juni 2008, 00:00

Hallo,

der ambitionierteste Elektronik-Solar-Nurflügel war "Helios", von der Fa. Aerovironment für die NASA entwickelt und gebaut. Auf dem NASA-Server (Dryden Labs) gibt´s Einiges an Info und schöne Bilder davon.

Das Teil war um die Hochachse nicht eigenstabil und wurde elektronisch stabilisiert. 72 ( !! ) Hinterkanten-Klappen dienten zur Optimierung der Auftriebsverteilung und zur Pitch- und Rollsteuerung. Jede dieser Klappen wurde von einem eigenen, leicht modifizierten Modellbau-Servo ("Jumbo", aus deutscher Produktion) betätigt. Die Giersteuerung/Stabilisierung erfolgte durch Schubmodulation der 14 E-Motoren.

Nachdem das Teil einige Rekorde aufgestellt hatte, hat es bei einem weiteren Erprobungsflug "abmontiert", und die ganze HiTech liegt seither in der Nähe von Hawaii auf dem Grund des Pazifiks.


Gruß,
Helmut
»haschenk« hat folgendes Bild angehängt:
  • Helios.jpg

Rudy F

RCLine User

Wohnort: Wien

Beruf: Medizintechniker/ Biomechanik in Pension

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11

Mittwoch, 4. Juni 2008, 05:31

:w Rudy

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