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mafli

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1

Wednesday, February 5th 2014, 1:06am

Gyroplane Stability and Aerodynamics - Glasgow University

Hallo Zusammen,

im amerikanischen Forum hat jemand einen Report der Universität Glasgow zum Thema Gyrocopter Stabilität und Aerodynamik gepostet:

Rotary Wing Forum

Der Report ist leider nur auf englisch, aber vielleicht ist er dennoch interessant für einige.

Viele Grüße

Matthias

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Axel F. (05.02.2014), Schlagschrauber (05.02.2014)

Schlagschrauber

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2

Wednesday, February 5th 2014, 6:34pm

Fast 18 Stunden keine Antwort! Offensichtlich sind wir sprachlos oder überfordert!

Ich werde den Artikel auf mein E-Book runterladen und lesen, falls es im Urlaub mal Wartezeiten oder Schlechtwetter geben sollte :whistling: .


Danke für den Link, Holger
"Es ist eine Kunst, sagt er, oder vielmehr ein Trick zu fliegen. Der Trick besteht darin, dass man lernt, wie man sich auf den Boden schmeißt, aber daneben."

Douglas Adams, aus: Das Leben, das Universum und der ganze Rest

Big X

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3

Thursday, February 6th 2014, 7:13am

stimmt.
ich hab´s aufgegeben die 370 Seiten zu lesen bzw. zu verstehen. Is mein English zu bad für..:o(
Ohne Flieger wäre der Himmel nur Luft!

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4

Thursday, February 6th 2014, 12:59pm

Der Report ist schon einige Jährchen alt und in den üblichen Kreisen wohl bekannt. Sicherlich lesenswert ist die Zusammenfassung. Dort wird auf den Destabilisierenden Einfluss hingewiesen, den eine gegenüber dem Svhwerpunkt zu hoch liegende Schubachse aufweist. Der positive Einfluss eines Höhenleitwerks wird ebenfalls diskutiert.

Alles in allem lesenswert und ein wichtiger Teil der Stabilitätsstory. Aber nicht die ganze Story. Leider hat sich Dr. Huston nicht bereit erklärt, Zugang zu seinem Berechnungsprogramm zu gewähren bzw. Neuere Erkenntnisse darin einzubauen.

-- Chris.

mafli

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5

Thursday, February 6th 2014, 5:50pm

Also interessant wird es erst ab Seite 70, wenn berichtet wird, welche Effekte beobachtet werden konnten.

Leider ist mein Englisch nicht soo gut, um alle Zusammenhänge einwandfrei zu verstehen, da mir mechanisches Vokabular sowie Hintergrundwissen fehlt.

Interessant ist, dass der Effekt des horizontalen Stabilizers scheinbar nicht so groß ist, wie vor allem im amerikanischen Raum angenommen. Hierzu fällt mir ein, dass Ken Wallis mir damals gesagt hatte, dass der horizontale Stabilisator bei seinem Model keinerlei Vorteil gebracht hat.

Center Line Trust (CLT) scheint mit den größten Effekt hinsichtlich der Stabilität zu haben. Aber welches Gyro Model ist CLT?

gyro_kai

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6

Thursday, February 6th 2014, 7:02pm

Diese Forschungsarbeit hatte damals einige Skepsis im Forum erzeugt. Der Autor meldete sich dann auch an und sein Auftreten hat mich nicht unbedingt überzeugt. Ich kann das aber fachlich nicht kritisieren, da fehlen mir die Kenntnisse.

Kai.

mafli

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7

Thursday, February 6th 2014, 9:47pm


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8

Friday, February 7th 2014, 8:16am

Ja, ich kenne ihn. In Amerika wird viel Gewicht auf das "Schubachsenoffset" (also die vertikale Distanz zwischen Propellerachse und Schwerpunkt) gelegt, wenn es um die Stabilität eines Gyros geht. Praktisch alle Tragschrauber europäischer Bauart haben eine Schubachse, die deutlich über dem Schwerpunkt liegt und wären daher, wenn man nur diesen einen Punkt berücksichtig, instabil. In diesem Artikel versucht Greg, die Rolle des Schubachsenoffsets zu relativieren und ein ausgeglicheneres Bild zu zeichnen.

Ganz allgemein ist das Thema Stabilität und Schubachsenoffset ein oft diskutiertes und auch kontroversiell besetztes. Sicher ist, dass ein Tragschrauber ohne Schubachsenoffset (also Propellerachse geht durch den Schwerpunkt bzw. liegt sehr nahe daran) gewisse Vorteile bringt. Allerdings ist Stabilität und Flugverhalten ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Variablen. Es verzerrt das Bild, wenn man nur eine davon herausgreift und alle anderen vernachlässigt. Wenn es einem Konstrukteur gelingt, neben allen anderen Variablen auch den Schubachsenoffset klein zu halten, ist das für die Flugeigenschaften sicherlich ein Gewinn.

-- Chris.

gyro_kai

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9

Friday, February 7th 2014, 6:57pm

Auch dieser Artikel wurde heftig diskutiert. Greg ist Magni-Vertreter und hatte die Nase voll von den Anschuldigungen, alle Gyros mit Schubachsenoffset sind Todesfallen. Einige seiner Äußerungen sind aber nicht korrekt, z.B. kann man m.E. die Rotoren nicht durch Luftstrom von oben am Laufen halten. Obwohl die Profile es wahrscheinlich hergeben würden, hat er den Anstellwinkel vergessen.

Die Stabilität, einhergehend mit den hohen Steuerkräften beim Magni wurde folgendermaßen erklärt:
Die Magni-Blätter haben den Schwerpunkt vor dem aerodynamischen Druckpunkt, sind somit frontlastig. Steuerbewegungen, die ja die Blätter hoch und runterwippen lassen, wirken aerodynamisch, d.h. als Kräfte auf den Druckpunkt (hinter dem Schwerpunkt). Die Schwere Nase soll nun zum Verwinden des Blattes führen, so dass es den Steuerkräften widersteht.

Eine wissenschaftliche Untersuchung gibt es m.W. nicht.

Kai

mafli

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10

Saturday, February 8th 2014, 11:46pm

Bitte schaut Euch mal diese Slides an: http://www.pra.org/publicdl/Presentation…w%20version.pps

Die Erklärung mit der Oma im Schaukelstuhl finde ich genial! :-)

bergflieger

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11

Monday, February 10th 2014, 9:41am

Wer nur neuere europäische Geräte kennt, könnte aus dem obenstehenden schliessen, die "Schubachsenoffset"-Diskussion sei eine eher abgehobene amerikanische Obsession.

Historisch ist das so nicht der Fall.
Nach den ersten Bensen-Gyros gab es - vor allem in den USA - eine lange Linie von Geräten, die mit immer stärkeren Motoren und grösseren Propellern ausgerüstet waren.
Letzteres bedingte, die Motoren immer höher zu setzen, so dass die Schubachse immer weiter über den Massenschwerpunkt zu liegen kam.
Solche Geräte senken beim Gasgeben die Nase, statt sie anzuheben. In Kombination mit kleinen oder gar fehlenden horizontalen Leitwerken war PPO (Power push over) die häufige Konsequenz.

Der tragische "Höhepunkt" dieser Entwicklung war der RAF2000, ein relativ moderner Zweiplätzer gänzlich ohne Leitwerk, der mit Subaru-Motoren bis zu 150 HP geliefert wurde.
Dieses Gerät war ein übler "Witwenmacher".
Aus Angst vor Verantwortlichkeitsklagen leugnete der Hersteller den Zusammenhang von Schubachsen-Offset und Abstürzen und bestritt die Notwendigkeit von Massnahmen beim Leitwerk.
Die Konsequenz waren Dutzende von Toten - und eine bis heute andauernde Diskussion, wie Gyros sicherer gebaut werden können.
Von der wir letztlich alle profitieren konnten ..
Gruss Peter

Axel F.

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12

Monday, February 10th 2014, 10:36am

Der tragische "Höhepunkt" dieser Entwicklung war der RAF2000, ein relativ moderner Zweiplätzer gänzlich ohne Leitwerk, der mit Subaru-Motoren bis zu 150 HP geliefert wurde.
Dieses Gerät war ein übler "Witwenmacher".
Hallo Peter,

ein Leitwerk in Form eines Seitenruders hat der RAF2000 schon, nur keinen Horizontalstabilisator.

Viele Grüße
Axel

PTKa

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13

Monday, February 10th 2014, 1:09pm

Ich glaube DLR hat jetzt eine ganz guten Simulationsmodell von der Gyrokopter Aerodynamik.

Die können es bestimmt sehr gut durchspielen.

Ich kann es nicht glauben, dass alle die den Stabilisator einbauen so weit falsch liegen.

mafli

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14

Tuesday, February 11th 2014, 12:02am

"Ich kann es nicht glauben, dass alle die den Stabilisator einbauen so weit falsch liegen. "

Es ist doch nicht so, dass die falsch liegen. Es ist nur so, dass der horizontale Stabilisator nicht so effektiv ist wie die Schubachse.

mafli

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15

Tuesday, February 11th 2014, 12:06am

Gut finde ich diese Beschreibung aus dem Dokument "GyroplaneS Stability & Design":

"As the homebuilt market developed and took off many companies copied Bensen’s gyrocopter and sold kits of their own.

These companys tried to ‘improve’ the gyrocopter by adding larger props, new engines, better looks and new styles.

Unlike Cierva’s autogyros or Bensen’s gyrocopter these new machines were not designed by aeronautical engineers."

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16

Tuesday, February 11th 2014, 3:40pm

Man kann über vieles geteilter Meinung sein, aber in der Physik eben nicht. Ein Höhenleutwerk erfüllt bei einem Tragschrauber unabhängig vom Schubachsenoffest eine wichtige stabilisierende Aufgabe. Ich würde mich persönlich in keinen Gyro ohne solches setzen.

Es ist übrigens erstaunlich, wie wenige der heute europaweit verkauften Gyros tatsächlich von einem Luftfahrtsingenieur konzipiert sind. Und noch bemerkenswerter finde ich, dass alle wichtigen aerodynamischen Erkenntnisse schon In den 30er Jahren von Cierva gemacht wurden. Seither wurde eigentlich -- außer Aussehen und Fertigungstechnik -- nichts wirklich konstruktiv Neues entwickelt. Einzige Ausnahme, der Rotorkopf mit Nickachsenoffset, umd der Stammt von Bensen aus den 60er Jahren und wird in allen mir bekannten Gyros verwendet.

Das Standardprofil bei Rotoren ist ein weiteres Beispiel. Ein NACA 8H12 ist Stand 50er Jahre.

-- Chris.


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