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AndyTille

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Monday, October 25th 2010, 1:13am

Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Heute experimentiert, High Speed Kamera am Rotor. Bei Vorversuchen ist folgendes passiert: bei gut Wind auf die Nase und normaler Beladung einen Überflug am Platz gemacht mit ca. 170 km/h IAS (VNE 180 km/h). Bin etwas gestiegen und schlagartig fing der gesammte Gyro an zu vibrieren. Das rücklaufende Blatt muss gestallt haben. Der Stick blieb rúhig und der Gyro kippte nicht nach links. Gas raus und nach 2 Sekunden war wieder Normalzusand erreicht, die Vibrationen verschwanden ebenso plötzlich wie sie begonnen haben. Keine Schäden am Gerät, von einer Wiederholung mit Kamera hab ich erstmal abgesehen.
Mein Rat: bei Wind auf die Nase gut weit unterhalb VNE (IAS) bleiben, die Vibrationen könnten bei längerem Einwirken so manches Gerät zerlegen. Wenn Blattschlagen bei hoher Geschwindigkeit eintritt sofort Gas raus und Stick mittig halten (nicht drücken= Geschwindigkeit beibehalten oder Stick ziehen = noch mehr Auftrieb am vorlaufenden Blatt) bis das rücklaufende Blatt wieder Auftrieb erzeugt. Lg ANdy
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Monday, October 25th 2010, 4:55am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Hi, Andy!

Ich freu mich, dass die Sache so glimpflich ausgegangen ist.
Allerdings hab ich die Vermutung, dass die Kamera am Rotor an dem Problem zumindest mit Schuld ist!
Ich würde da auf irgendein Resonanz-Problem tippen, auch wenn die Kamera mit ihrem Schwerpunkt ziemlich genau auf der Rotorachse sitzt.

Kannst du mal zeigen (Foto?), wie du die Kamera angebracht hast?

Und: der Wind auf die Nase hat keinerlei Einfluss auf die IAS! Schließlich fliegst du ja IN der Luftmasse (abgesehen von etwaigen Turbulenzen in Bodennähe). Wenn dein rücklaufendes Blatt über den größten Teil des Radius stallen würde (nahe bei der Achse tut es das ja sowieso!), kann ich mir nicht vorstellen, dass du nicht nach links kippst.
Ich war allerdings nicht dabei und stelle nur Vermutungen an auf der Basis meiner Vorstellung von der Physik des Rotors.

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

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Monday, October 25th 2010, 8:24am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Hi Andi,
dieses Phänomen erstaunt mich auch.
Ich kann mir nicht vorstellen, das es Blatschlagen war.
Auch ich tippe auf ein Resonanzproblem.
Ok ich hab in meinem MT einen anderen Rotor (8m), auch bei mir ist VNe 180km/h.
Bei ruhiger Luft flieg ich Ihn regelmäßig bis knapp 200 km/h IAS.
Auch in Böen oder Thermik hab ich schon getestet.
Auch hier ist im Bereich VNe keine Abnormalität zu spüren.

Blattschlagen kenne ich nur im Bereich ca. 120-150 Umin.
Da führen Störungen zu Blattschlagen.
Da hab ich meinen MT beim beschleunigten wegrollen mal beinahe auf den Bauch gelegt.
Es kam über Funk, dass noch eione Maschine im Endteil war, und ich schnell von der Piste rollen soll, ...oder sie durchstartet.
Ich hab das Gas reingeschoben (Rotordrehzahl bei noch ca. 120-150 Umin) und beschleunigstes wegrollen (vorderes Beinchen in der Luft).
Da wollte er mich der Rotor beinahe abschmeißen, hab ihn gerde noch erwischt!

...Sofort Gas raus, und Stick gezogen. Es war ein schönes Geräusch, als das surren im Rotor wieder heller wurde (Bescheunigung des Rotors in ca. 3-4 s von 150 auf 300 Umin). ...

Hätte ich dies Vorankündigung des Blattschlagens verpennt, hätten wir wieder einen MT Rollunfall. Bei dem nur ich blöd war, und nicht der Hersteller.

Dann hatte ich wieder genug Energie im Rotor und konnte das Gas wieder nachschieben.

Wenn du fliegst, kannst du ohne 0 G Situation kein Blattschlagen bekommen.

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Jürgen

AndyTille

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Monday, October 25th 2010, 10:12am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Guten morgen, die Kamera war zu dem Zeitpunkt nicht montiert. Wenn dann habe ich sie einseitig am Balken mit Ducktape festgeklebt. Die Vibrationen sind so nahe der Achse nur ein wenig Stärker, bin amer dran auf der gegenseite ein Ausgleichgewicht zu montieren.
Da ich einen Pistenüberflug in geringer Höhe machte kann es natürlich sein das ich beim steigen mehr Wind auf die Nase bekam (Wingradient) und ich am Rotor schon meine VNE überschritt. Resonazproblem wäre auch möglich, es setzte schlagartig (und heftig) ein und ebenso war es wieder weg als ich Gas rausnahm und der Gyro langsamer wurde. Ich bin schon öfter 180 km/h bei ruhigem Wetter geflogen, ohne vermehrte Vibrationen festzustellen. Auf jeden Fall werde ich mit ELA das Problem diskutieren. Gruß Andy
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AndyTille

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5

Wednesday, October 27th 2010, 1:05am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Hallo Jürgen, bei 120 bis 150!!!!! Blattschlagen? Da musst aber schön zügig unterwegs gewesen sein, vor allem in Anbetracht das sofort auf 300 warst! Auch nicht ungefährlich, bei zuviel stellt sich die Nase samt Gyro auf....
Beim Vorrotieren mit oder ohne Wind hatte ich noch nie Blattschlagen, auch nicht ansatzweise. Ich habe gestern mit Emilio jr telefoniert, er kommt mich demnächst besuchen und bringt sein Vibrex mit, will nicht eher gehen bis wir dem Rätsel auf die Spur kommen sind. Hatte er so noch nicht.
Wenn man sich das verschieben der Kräfteverhältnisse eines Rotors in Vorwärtsfahrt ansieht wird es zwangsläufig bei einer hohen V am vorlaufenen Blatt zu exzesiven Auftrieb kommen, trotz kleiner Anstellwinkel aber wegen hoher Anströmgeschwindigkeit wird der Autorotationsbereich kleiner und der Auftrieb erzeugende Bereich vergrößert sich weiter zum Kopf hin, wärend das rücklaufende seinen Auftieb immer weiter verkleinert und auf die Blattaussenseite verlegt. Ab welcher V werden unsere Blätter nicht mehr den gleichen Auftrieb erzeugen können bzw. muss das rücklaufende Blatt stallen? Interessantes Thema. Lg ANdy
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Dr.Gyro

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6

Wednesday, October 27th 2010, 8:42am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

:D :D :D
das vibrex dient nur zur kunden beruhigung-ändert nichts an der ursache

habe schon mal vor ca. einen jahr auf das phänomen hingewiesen wurde aber damals
von dir (andy) ins lächerliche gezogen :twisted:

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7

Wednesday, October 27th 2010, 8:51am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Hi Andy,
ich sag ja beschleunigtes Rollen (ca. 40 km/h).
Er hebt dann auch das vordere Beinchen, und wird auch hinten leicht.
Es ist gar nicht so schwer wenn man es entsprechend übt, und auf entsprechende Rotordrehzahl achtet.

Das mit dem Drehzahlverlust beim MT liegt eben an den leichten Rotoren.
Sie verlieren sehr schnell an Drehzahl, da sie nur wenig Energie spreichern können, und beschleinigen dann auch sehr schnell wieder.

Aber halt uns auf dem Laufenden
Jürgen

AndyTille

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8

Wednesday, October 27th 2010, 11:07am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Sigi, und schon wieder muss ich Dir widersprechen. Seid ELA das Vibrex verwendet laufen die Rotoren ruhig. Bei meinem Rotor hatten sie es noch nichtund dieser wurde noch Pie/mal Auge gewuchtet. Habe ja 2 neue ELA bekommen und der Unterschied ist merklich spürbar. ELA wuchtet seid 2 Jahren sogar den Propeller & Flansch damit, da soll es bis zu 3 Gramm Unterschiede geben die sich bei 2X00 U/min auf ein paar Kilo summieren können. Letztendlich nichts anderes wie Autoreifen wuchten, und das dient wohl kaum nur zur Kundenberuhigung. Und ohne Wucht- Maschine könnte man es auch machen..........immer mal hier und da ein Gewicht auf die Felge kloppen, mal leichter - mal schwerer, dazwischen immer wieder Probefahrt ob's besser oder schlechter geworden ist...........geht auch, ist aber mühsam! Ich denke letzteres ist Deine Methode die zwar funktioniert aber sehr zeitaufwendig ist (Gyro Guru Fernando Rossello hat seinen auch so Vibrationsfrei bekommen). Ich werde Emilio zur Hand gehen und ehrlich berichten. Mein Rotor läuft "relativ" ruhig bis 400 U/min, darüber wird es etwas mehr. Aber bei weitem nie so extrem wie am Sonntag. Bei Wind immer etwas unruhiger, aber wir haben auch selten laminare Luftströmung.
Ich kann nur jedem empfehlen sich im erlaubten V Berich zu halten und die VNE nicht zu überschreiten, vor allem nicht an windigen und böigen Tagen. Was mir letztendlich passiert sein dürfte:


LG Andy
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9

Wednesday, October 27th 2010, 3:43pm

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Sorry, aber der Vergleich mit der Fläche hinkt.

Bei 400 U/min im Rotor bewegt sich die Blattspitze mit 175 m/s wenn du jetz noch mit 200 km/h fliegst, erhöht sich das auf 231 m/s.
Vergiss also Überschallefekte im Makrobereich.
Wir bewegen uns mit unseren Gyros noch deutlich im Unterschallbereich!

Unser Problem liegt mehr in der Biegespannung in der Blattwurzel.
...Die Richtung letzte LTA bei Autogyro.
Oder Strömung von oben auf die Rotationsebene mit komplettem Strömungsabriss. Dazu gibst es ja einige Videos in Youtube (Loopingversuche).


Der indizierte Wiederstand wird im Bereich Mach1 so groß, dass dieser Bereich durch Autorotation niemals erreicht werden kann.
Und der Geschwindigkeitszuwachs durch v-Fahrt ist Verhältnismäßig klein.
Ein kleines Bespiel, einfache Annahme, V in der Blattspitze:
400 U/min und 200 km/h = 231 m/s (1 Personenbetrieb)
430 U/min und 150 km/h = 230 m/s (2 Personenbetrieb)

Und die 430 U/min erreicht man locker bei 2 Personen.
Jetzt noch mit VNE 180 km/h => 239 m/s.

Mit dieser maximalen Blattspitzengeschwindigkeit müssten dann bei 1-Personenbetrieb und 390 U/min ein Vmax von 243 km/h drin sein:

V-Rotor = 171 m/s auf 239 m/s bleiben also noch 68 m/s
Das entspricht einer Fluggeschwindigkeit von 245 km/h!

Ich will das nicht fliegen.
Runter kommen sie alle!
Jürgen

AndyTille

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10

Wednesday, October 27th 2010, 4:38pm

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Hallo Jürgen, da irrst Du leider komplett. Flattern bedarf keine Schallgeschwindigkeit, weder der Segler noch der Motorflieger sind bei Mach, sondern bei ca. 250 km/h, und dennoch gibts ein Flattern. Bei den CT's der ersten Generation ist diesen Monat in der VNE herabgesetzt worden weil eine von ihnen Vibrationen am Leitwerk hatte. Das Leitwerk wurde gegen ein neues ausgetauscht und das Heck mit Sensoren versehen, das Flattern blieb bei überschreiten ener bestimmten V reproduzierbar, auch mit dem neuen Heck.
Der Airbus geht nahe an Mach, ist aber auch für Geschwindigkeiten um 900 km/h bebaut, fliegt beim einsetzen des Flatterns also auch nur geringfügig, so um 10 - 15 %, darüber. Mein Gyro:
8,4m Rotor, Normalflug mit 2 Persoonen
380 Umin = 600 km/h Blattspitze bei Windstille ohne Fahrt, oder 780 km/h am vorlaufenden Blatt bei VNE
420 U/min weil ich Stick etwas gezogen habe = 665 km/h + Fahrt 180 km/h = 844 km/h
nun komm ich aus dem unteren Gradienten mit wenig Wind auf über Niveau von Hindernisse und mir bläst der Wind und eine Böe mit 60 km/h von vorne ein, dann sind wir schon bei über 900 km/h am vorlaufenden Blatt. Denke da gibt es kaum noch Fläche die am vorlaufenden Blatt keinen Auftrieb erzeugt, selbst nahe des Zentrums dürfte der Einallwinkel so niedrig sein das fast über die gesammte Blattlänge Lift erzeugt wird, wärend das rücklaufende Blatt exakt andersrum immer mehr davon abgibt.......
Gruß Andy
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11

Wednesday, October 27th 2010, 5:59pm

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Sorry, aber ich versteh deinen Rechengang nicht.

380 U/min sind (/60) 6,33 U/s.

Pro Umdrehung werden (2*r*Pi) 8,4m*3,14= 26,4m zurückgelegt.

Bei 6,33 U/s sind das (6,33*26,4) 95 m/s was wiederum (*3,6) 341 km/h ergibt.

Wie kommst du auf 600 km/h an der Blattspitze ohne Fahrt und Wind?

und der zweite Grund, warum man dies nicht vergleichen kann:
Beim Flächenflieger habe ich über das gesamte Profil in erster Annäherung gleiche Anströmgeschwindigkeit.
Beim Rotor vermindert sich diese zur Kreismitte hin gegen 0.
Es erfährt also nur die äußerste Spitze und die Wurzel eine Strömungsablösung.
Eine Flattern wie in den Videos kenne ich beim Rotor nicht.
Vor allen dingen bei Autorotation!
Hier würde ja durch den Strömungsabriss sofort ein massiver Drehzahlverlust folgen.

Grüße Jürgen

gyro_kai

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12

Wednesday, October 27th 2010, 6:59pm

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Quoted from ""schubert luftsport""

Sorry, aber ich versteh deinen Rechengang nicht.

380 U/min sind (/60) 6,33 U/s.

Pro Umdrehung werden (2*r*Pi) 8,4m*3,14= 26,4m zurückgelegt.

Bei 6,33 U/s sind das (6,33*26,4) 95 m/s was wiederum (*3,6) 341 km/h ergibt.


da war der Fehlerteufel am Werk:

6,33*26,4= 166,3 m/s was wiederum 598 km/h bedeutet. Dass kann man als "fast 600" durchgehen lassen kann.

Kai.

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13

Wednesday, October 27th 2010, 9:30pm

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Stimmt :oops:

Ich werd das Problem mal mit einem Freund (Versuchsingenieur bei Eurocopter) durchsprechen.
Melde mich dann wieder.

Jürgen

AndyTille

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Thursday, October 28th 2010, 1:36am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Leute, 598 sind fast 600................kann man durchgehen lassen.......
leider habe ich mir nicht exakt notiert ob es 420 oder 423 U/min waren....
vergesst den Kleinkram und die Korintenkakerei um Dezimalstellen.
Rechnung in m/ sec finde ich nicht praktikabel, man hat kaum Erfahrung und Vergleich......
Rechenbeispiel: 8,40 m Rotor mal Pi (vereinfacht 3,14) ergibt 26,37 m pro Umdrehung x z.B. 420 Umdrehungen pro Minute = 11077.92 m pro Minute x 60 Minuten = 664675.2 m pro Stunde : 1000m für 1km/h = 664,67 km/h.
Mit Wind und Böen und Fahrt sind wir an den Blattspitzen nahe Mach 1....
nö? 500 Umin in gerissenen Kurven sind locker möglich.....sind 721,28 km/h an der Blattspitze ohne Fahrt.......ich behaupte das in dem Praxis Beispiel beinahe am gesammten Rotorblatt Auftrieb vorliegt was vom Hersteller UND DER WIRKUNGSWEISE DES AUTOROTATIONS-ROTORS nicht vorgesehen ist.
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gyro_kai

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15

Thursday, October 28th 2010, 8:15am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Andy, Du musst noch etwas lockerer werden, um die Ironie in meiner Bemerkung zu erkennen.

Laut Chuck Beaty und Nasa liegt die Maximalgeschwindigkeit bei 35% der Blattspitzengeschwindigkeit. Dann sind ca. 70% des rücklaufenden Blatts gestallt. Anbei ein Plot den Nasa mit einem Kellet Rotor erstellt hat.

Kai.
gyro_kai has attached the following image:
  • blade stall.JPG

Schlagschrauber

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Thursday, October 28th 2010, 8:48am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Hi, Andi!

Es gibt die Tragschrauberei schon länger als 14 Tage und schon viel berufenere Kapazitäten als du oder ich haben sich mit diesem Problem auseinandergesetzt (siehe auch Kai's Beitrag). Und - nur um eine Selbstverständlichkeit nochmal ins Gedächtnis zu rufen - das "ne" in der Vne steht für "never exceed" = "niemals überschreiten".

Wenn du den Rat gibst:

Quoted

Ich kann nur jedem empfehlen sich im erlaubten V Berich zu halten und die VNE nicht zu überschreiten, vor allem nicht an windigen und böigen Tagen.
, dann liest sich das wie: an windstillen Tagen ist die Vne nicht ganz ernst zu nehmen.

Ich glaube nicht, dass wir bald eine Vnezw (zero wind) und eine Vnewc (windy conditions) brauchen werden. NEVER EXCEED !!!
Wenn im Bereich von Vne + 10% irgendwelche Phänomene wie die von dir beschriebenen auftreten sollten, dann hat der Hersteller im Datenblatt gemogelt!

Auch kann ich immer noch nicht verstehen, was der Wind (außer dem Fahrtwind) zu dem Phänomen beitragen soll.

Ich denke, wir sollten uns in einem Tragschrauber-Pilotenforum sehr wohl Gedanken machen um die Sicherheit beim Fliegen, auch um Überlegungen zur Physik, die uns spezifische Risiken beschert, aber das Problem auf die Technik zu schieben oder ein Mysterium hineinzuinterpretieren und die "Amateure" unter uns (ich zähle mich dazu!) neugierig zu machen auf Grenzbereiche und Extremsituationen, halte ich nicht für zielführend. Die Zeiten der "tollkühnen Männer in ihren fliegenden Kisten" sollte doch wohl inzwischen vorbei sein (hoffe ich!).

Servus, Holger

P.S.: Möglicherweise öffne ich einen Thread zu dem gleichfalls unglaublichen und erschütternden Phänomen: Kaum fliege ich 4:30 Stunden, geht mir der Motor aus! :o
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Thursday, October 28th 2010, 9:04am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Danke Holger,

das musste mal gesagt werden. Es gibt zwar nicht so viele Erkenntnisse zu Gyros wie zu anderen Luftfahrtzeugen, aber doch hinreichend, um nicht dauernd spekulieren zu müssen.
Der Wind ist, wenn man weit genug vom Boden weg ist, irrelevant. Es gibt auch keinen Gradienten der bis zur Masthöhe eine relevanten Geschwindigkeitsänderung hinkriegt.
An anderer Stelle muss man hier im Forum Bladeflapping erläutern, wo habt Ihr denn Theorie gemacht? Geheimnisvolle Umstände lassen die Unfallursache von Pilotenfehler auf ungeklärt umspringen. Sind wir hier auf dem Blocksberg?

Kai.
Kai.

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18

Thursday, October 28th 2010, 9:53am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Holger und Kai einen schönen guten Morgen.
Stimme euch beiden !! VOLL !! zu.
Oder wollen wir doch zum Mond fliegen. ! Vieleicht mal mit Hosten TEL. Hi Hi.
Übrigens , mein Xenon fliegt nach dem Umbau viel besser/schneller/Spritsparender.
Gruss
Viele Grüsse Kantega

Huey

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19

Thursday, October 28th 2010, 9:54am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

@Andy Übrigens Mach 1 wird mit 343 m/s bei 20° C gemessen.

Da sind wir dann doch noch ein ganzes Stück von entfernt ;)

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20

Thursday, October 28th 2010, 10:11am

Re: Blattschlagen bei knapp VNE (IAS) und ca. 50 km/ Wind

Uff, da nehmm ich mal eine kurze Auszeit und dann kommt ein interessantes Thema. Aber es ist eigentlich schon alles gesagt, und ich kann Kai und Holger nur voll und ganz beipflichten. Vor allem auch was den Strömungsabriss des rücklaufenden Blattes angeht. Hier wird viel Aberglaube mit Wissen verwechselt. Außerdem muss man wissen, dass kein Gyrorotor jemals nahe an die Schallgrenze herankommt. Dann gilt nämlich ein völlig anderes Regime, das Profil erzeugt EXTREM viel induzierten Widerstand (wegen der Schockwelle) und du kannst noch so viel Kurven reißen, der Rotor wird einfach nicht schneller. Deswegen brauchen Kampfjets auch ein spezielles Flügelprofil, und viiiiiieeeeel Power (Nachbrenner) um die Schallmauer zu durchstoßen. Nicht umsonst heißt sie auch SchallMAUER.

Was Andys Problem mit den gefühlten Vibrationen angeht, würde ich -- in Unkenntnis der näheren Umstände -- auf beginnendes Flutter tippen. Ein Stall des Rotors war es mit Sicherheit nicht. Der tritt nicht plötzlich auf, würde sich anders äußern, und Andy könnte uns bestenfalls erst nach Entlassung aus dem Krankenhaus davon erzählen.

Flutter ist eine ernste Angelegenheit und sollte in jedem Fall vermieden werden. Fast jedes Teil am Gyro kann vom Flutter betroffen sein, am anfälligsten sind das Seitenruder und die Radschwinge des MT03 (meine Erfahrung bei deutlich über der Vne :oops: ). Minimieren lässt sich das dadurch, dass man etwaiges Ruderspiel beseitigt und allfällige Gegengewichte (aber nur lt. Herstellerangaben!) montiert. Bei der Radschwinge kann man mal versuchen, die Radkappen abzunehmen und prüfen, ob das Problem nachher immer noch in gleichem Umfang besteht. Wenn nicht (kann besser oder auch schlechter werden), hat man zumindest bewiesen, dass es die Schwinge war.

Was Vne betrifft, kann ich Holger nur recht geben. Vne ist NIEMALS zu überschreiten. In der Flugerprobung wird bis zur Vdf (Demonstrated Flight Diving Speed) testgeflogen. Vne wird dann mit einem Abschlag von 10% von der VD festgelegt. Es ist also ein kleiner Sicherheitsspielraum drinnen. Der ist aber auch unbedingt nötig, denn das Material kann gealtert sein, die Atmosphäre ist nicht 100% ruhig und der Fahrtenmesser auch nicht 100% genau. Aus diesem Grund warne ich jeden Piloten EINDRIGLICH davor, die Vne unter irgendwelchen Bedingungen zu überschreiten.

Liebe Grüße, -- Chris.

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