Constant RPM Propeller

[Aero21]

... weiter geht's

... weiter geht's

Hallo Leute

Das das mit den PC-6-Props so lange dauert hätte ich nicht gedacht. Zu meinem Glück finden sich immer wieder Freunde, die mit dem nötigen Equipment ausgestattet sind, um einem zu helfen. Diesmal hat die Suche etwas länger gedauert.

Irgend wann wurde die Idee geboren, einen Testaufbau für die Simulation unterschiedlicher Einflüsse auf den Verstell-Prop zu fertigen.



Aus restlichem Mehrschichtholz und einem leistungsstarken Impeller-Antrieb als Windgenerator soll dieser Simulator entstehen.


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Ich habe keine Neuigkeiten von der Entwicklungsfront für eine CSP-Regelung. Aber mit dem Testaufbau bin gerüstet, wenn ich dann mal mit all den Prototypen eingedeckt werde, die irgendwo entwickelt werden.

Ich bleibe dran.

Jüge

 

[Revolution]

Na jetzt bin ich aber gespannt

 

[washout]

Zum Probieren und Aufnehmen der "flight envelope curve" des CSP ohne Flug?
Gruss Dietmar

 

[Aero21]

... weiter geht's

... weiter geht's

Das Projekt "Simulator" fand heute seinen Fortgang.



Als Windgenerator dient ein 127mm-Dynamax EDF-Aggregat. Der Verstell-Prop ist an einem LEOMOTION L5031 mit 820kV montiert. Als Propeller werden modifizierte RAMOSER - 12C - 10.1" - Luftschrauben eingesetzt.



Da wir Grosses vorhaben, durfte ein MGM-Compro Controller 14S / 140A / 200A seine Schachtel verlassen.



ABER: Ein erster Testlauf des Dynamax mit 5S hat leider gezeigt, dass der Luftstrom auf Höhe des Verstell-Props einen Durchmesser von nur gerade etwas mehr als beim Austritt aufweist. Schade
Aber es war toll den Dynamax mit seiner perfekten Laufkultur arbeiten zu sehen. Jetzt muss er leider wieder in seine Box zurück.

Es wird an seiner Stelle ein Propeller-Antrieb Platz nehmen. In unserem Fundus findet sich garantiert ein Triebwerk mit dem passend grossen Propeller.

Ich komme wieder.
Jüge

 

[Bernd E.]

Hallo,

mit diesem Aufbau ist kaum vorstellbar gebrauchsfähige Daten zu bekommen. Ein Windkanal mit gerichtetem Luftstrom wäre wohl das mindeste, damit man mit den Daten auch was anfangen kann. Ein Feldversuch mit Aufzeichnung bzw. Telemetrie der Antriebsparameter wohl trotzdem zielführender. Nichts gegen den Enthusiasmus bei dem Projekt, ich kann mir aber nicht vorstellen das so irgend was brauchbares herauskommt.

Oder geht es nur darum zu sehen ob die Verstellmechanik auch bei Wind von vorne arbeitet? Wobei die Kreisfläche des Windmotors größer und die Strahlgeschwindigkeit analog zum Testantrieb sein müßte.

Bleibt dennoch spannend.

Grüße, Bernd

 

[Aero21]

... blowing in the wind

... blowing in the wind

@Bernd
Die ganze Sache ist viel unbedeutender als du denkst. Es geht nicht um die Erfassung von Daten, die die reale Situation simulieren und im späteren Flug abgerufen werden können. Es geht lediglich darum beobachten zu können, mit welchen Sensoren und veränderlichen Parametern eine entsprechende korrekte Reaktion am Verstell-Prop erreicht werden kann.

In der manntragenden Fliegerei setzt der Pilot die Drehzahl und gibt darauf acht, dass das Drehmoment immer im grünen Bereich bleibt - d.h., er ist einer der Sensoren.

Es gibt alle erdenklichen Sensoren für den Modellbau - was uns fehlt, ist ein Drehmoment-Sensor. Den müssen wir nachbilden.

Testaufbau Ver.2
Hier das neue Layout


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Als Windgenerator dient ein LEOMOTION L5031 / 850kV. Als Prop kommt ein RF-Carbon-Prop 12.8"x13" zum Einsatz. Der Controller ist der gleiche geblieben.



Wir hoffen, eine Strahlgeschwindigkeit von 200km/h zu erreichen.



Da kann man nur hoffen, dass einem Nichts um die Ohren fliegt.

Entwickler, ihr könnt loslegen.

Gruss
Jüge

 

[Bernd E.]

Ach so.

Den Teststand sollte man wohl nur im Freien verwenden, sonst geht die halbe Bastelbude durch die Props.

Grüße, Bernd

 

[Revolution]

Ich würde ja so gerne mit Arbeiten. Ist ein tolles Projekt!
Hut ab.
Johannes

 

[Aero21]

Weshalb in die Ferne schweifen, wenn .......

Weshalb in die Ferne schweifen, wenn .......

Mein Aufruf in die weite Welt hinaus an potentielle Entwickler für eine Elektronik zur Regelung des Verstell-Props wurde bisher nicht beantwortet.

Wie es der Zufall so wollte, kam ich bei einem Club-Anlass unserer Modellfluggrupe mit meinem Tischnachbarn Fabian ins Gespräch und ich erzählte ihm von unseren Aktivitäten für die Entwicklung eines Constant Speed Propellers. Bei Speis und Bier erklärte ich ihm die erwartete Funktionsweise einer Regelelektronik. Zu allen meinen Ausführungen meinte er, dass Dies und Das einfach zu realisieren sei.
Da Höfi und ich uns nicht wirklich sicher waren, wie die Regelung aus der manntragenden Fliegerei in den Modellbau transferiert werden sollte, geriet dieser Teil unseres Projekts in Vergessenheit. Der mechanische Aspekt des CSP war noch nicht fertiggestellt und verlangte meine ganze Aufmerksamkeit.

Über ein anderes Projekt kam ich mit Fabian wieder ins Gespräch und wir setzten unsere Gedankengänge bei ihm zu Hause für den CSP fort. Nachdem er mir Beispiele seiner Arbeiten mit programmierbaren Boards gezeigt hatte, spürte ich wie in mir die Hoffnung aufkeimte, dass die Realisation einer Regelelektronik Wirklichkeit werden kann.

Erste Schritte sind getan:


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Weitere Infos folgen.

Jüge

 

[tecnologic]

Moin Jüge,

Sry, für die späte Antwort, ich bin gerade noch anderweitig eingespannt, wo ich aber vllt. noch mal auf deine Mechanik zurück komme. Aber ich finde es super das du jemanden vor Ort gefunden hast. Das macht das Testen usw. doch deutlich einfacher für euch beide.

Gruß

Alex

 

[Aero21]

Fabian gibt Gas

Fabian gibt Gas

Kaum war die Sonne aufgegangen, erhielt ich von Fabian schon ein Foto seines nächsten Entwicklungsschritts.



In seiner Wühlbox fand er ein defektes FPV-Teil und entnahm ihm den noch funktionierenden Stromsensor.

Über die Mittagszeit haben wir uns getroffen ...



... und die vorhandenen Komponenten das erste Mal "verheiratet". @Bernd E.: wir haben deinen Rat befolgt und die Tests ins Freie verlegt.

Fantastisch wie viel Funktionalität dem Arduino schon entlockt werden konnte. Das Pitch-Servo konnte schon mittels Regelkreis getestet werden. Als wir den vorderen Motor unter Strom setzten hat das Ampere-Meter angezeigt, dass die zugeführte Luft den Strombedarf reduzierte und damit dem Pitch-Servo den Auftrag erteilt, die vorgegebene Leistung wieder herzustellen.



Kleine Änderungen in der Programmierung konnte Fabian gleich vor Ort vornehmen.

Mit einer kleinen Wunschliste unsererseits in seinem Gepäck ging unser Treffen zu Ende.

Jüge

 

[Aero21]

Die Propellersteigung

Die Propellersteigung

Heute war die Fertigung von neuen Propellern für die PILATUS PC-6 angesagt. Dies, weil die vorhandenen Props auf dem Prüfstand gezeigt haben, dass damit nicht genügend negative Steigung erreicht werden kann. Die brauche ich aber, um mit dem PORTER rückwärts rollen zu können.
Die unpassenden Props sind nicht verloren - sie werden unsere PILATUS PC-9 antreiben.

Aber um wie viele Grade muss ich meine Bohrlehre ändern, damit ich den gewünschten Pitch-Bereich erhalte? Eine tolle Beschreibung für die Errechnung findet sich im : Die Propellersteigung

Zuerst haben wir die vorhandenen Props ausgemessen.



Neutralstellung



Max. Pitch



Min. Pitch

Die Bohrlehre habe ich den Messungen entsprechend korrigiert und die neuen Props gebohrt. Ein Testlauf hat gezeigt, dass unsere Berechnungen richtig waren. Jetzt folgt der Einbau in die PC-6 - im Moment noch ohne CSP-Elektronik.

Gruss
Jüge

 

[Aero21]

Achtung Unfallgefahr!

Achtung Unfallgefahr!

Hallo Mitleser

Ich nutze die Gelegenheit, euch auf den neusten Stand zu bringen.

Bei einem ersten Testlauf mit der CSP-Elektronik geschah das Ungewünschte. Die Prototyp-Steuerung entwickelte ein Eigenleben und setzte den Pitch gegen 0° und die Drehzahl ging gegen Maximum - 5s/18V x 820kV = 14'760U/min.
Dieser Belastung waren die Props nicht gewachsen und ein Exemplar verliess den Dreierverbund. Durch die entstandene Unwucht wurde die hintere Kugellagerplatte des Motors aus dem Gehäuse gewuchtet und damit hatten Rotor und Stator kurzzeitig heftig Reibung. Reparatur sollte machbar sein.

Der Testlauf fand im Freien statt und wir alle hielten uns hinter der Propellerebene auf.

Zwischenzeitlich wurde die CSP-Steuerung markant verfeinert und .....



... ich habe mir einen Adapter gebaut und die Blattthalter, die für eine höhere Drehzahl vorgesehen sind, auf ø=11mm ausgedreht. Die erhöhte Zugfestigkeit der Props sollte nun ausreichend sein. Aber leider müssen alle Props neu angefertigt werden.

Wir bleiben dran
Jüge

 

[Revolution]

Böse Achtung Unfallgefahr!

Böse Achtung Unfallgefahr!

Auweia.

 

[FamZim]

Moin

Die Drehzahlfestigkeit sollte weit über der Lehrlaufdrehzahl liegen ! (Warum liegt die denn so hoch ? ).
Die Drehzahl kann wärend eines Fluges durch zufälliges senken der Steigung weit darüber ansteigen durch Bremsen der Fluggeschwindigkeit.

Gruß Aloys.

 

[steve]

Hallo,
ihr habt doch die Prop-Formen von Viktor Casutt. Das wäre jetzt der richtige Zeitpunkt mit der Fertigung eigener Props zu beginnen.

Das Thema und wie ihr dieses Projekt aufgezogen habt, ist wirklich beeindruckend. Hatte mich damit auch schon beschäftigt, bin dann aber zunächst andere Wege gegangen. Aktuell habe ich aber einige größere Modelle am Start und da macht es wieder Sinn sich mit diesem Weg zu beschäftigen. Bei mir ging es allerdings mehr darum, den Strom nach oben zu begrenzen indem bei ampherefressenden Passagen die Steigung raus genommen wird: Start, Steigflug und Beschleunigungsphase.
Hintergrund sind z.B. bei einem aktuellen Modell Startströme um 80A, während es auf der Strecke gerade mal 20A benötigt. Bei diesen kleinen Strömen ist das noch egal (aber technisch alles andere als optimal) jedoch bei den größeren Modellen limitiert es mich gewaltig. Es macht einfach einen riesen Unterschied, ob ich mit 400A starten muss, um dann mit 100A in der Strecke fliegen zu können und richtig interessant wird es, wenn ich mit 200A in der Strecke fliegen möchte. Der Steller, der Motor und auch der Akku können gleich mal deutlich kleiner dimensioniert werden.

Zu den Props: Es kostet zwar etwas Überwindung aber einmal angefangen werdet ihr es nicht mehr anders machen wollen. Evtl. findet sich auch jemand, der den Prop speziell für eure Anwendung konstruiert. Vor allen, wenn von vornherein klar ist, dass der Prop in cfk aufgebaut wird, kann er gleich mal ganz anders konzipiert werden, als wenn er mit Spritzguss gefertigt werden soll. Die Blätter können deutlich dünner ausfallen und allein das steigert den Wirkungsgrad nicht unerheblich. Leichte Blätter entlasten auch die Mechanik. Wenn man dann noch konsequent die Blattwurzel und den Blatthalter in Richtung formschlüssige Verbindung konstruiert, könnte man sich einiges an Arbeit, Gewicht und Gefahr einsparen.

So, ich hab jetzt mal meine Gedanken zu dem Thema hier eingestellt. Es sind nur Ideen, die mir bei diesem Thema kamen. Versteht sie bitte nur als Anregung. Jeder geht so seinen Weg


VG

 

[höfi]

Hi steve,
Wow, deine pages sind ja mal beeindruckend !
Immer weg vom Mittelmass scheint also auch bei Dir die Maxime zu sein ! Du bist ein wahrer Gesinnungsgenosse !
Viktors Formen sind da, da hast Du recht - wird sicher irgendwann umgesetzt !
Der Prop failure war schon ein set back - er hätte eigentlich gemäss Rechnung locker halten müssen ! ( wir hatten 45 Quadratmillimeter Querschnitt und ca. 1250N Fliehkraft )
Wie hat Otto Liliental auf seinem Sterbebett gesagt - "Opfer müssen gebracht werden" !
Ich denke die Vibrationen haben ihn gekillt - habe Jüge schon gesagt das die absolut starre Verbindung im Blatthalter das Schwingverhalten eher ungünstig beeinflussen könnte.
Jetzt bauen wir mal die Ramoser mit 11mm Durchmesser und gewinnen dadurch rund 24 Quadratmillimeter mehr Querschnitt an der Aufnahme zum Blatthalter .
Wie gesagt - so um 1/10mm Spiel im Blatthaler ( dessen Bohrung also bei 11,1mm ) scheint mir irgendwie ratsam - das Blatt sollte ein wenig schwingen können müssen !
Es Grüessli
höfi
PS: ich flieg die Kelly übrigens mit 4Kw+ ( 6s/ 220A ) - ist eigentlich mein Lieblingsflieger und geht traumhaft !
Kann mir kaum vorstellen das Du mit 1,5-2Kw glücklich wirst !?

 

[höfi]

hi FamZim,
Leerlaufdrehzahl so hoch ?
Wir bauen hier einen Powerantrieb der an 5s so um 2,5Kw können soll !
Die Strahlgeschwindigkeit um eine PC-21 artgerecht zu bewegen sollte +/- 230km/h betragen !
Ergo - rund 13000 RPM sind ein Muss bei einem Prop Durchmesser von ca. 12" und 12-14" Steigung ( 3-Blatt prop )
Es Grüessli
höfi

 

[steve]

...
PS: ich flieg die Kelly übrigens mit 4Kw+ ( 6s/ 220A ) - ist eigentlich mein Lieblingsflieger und geht traumhaft !
Kann mir kaum vorstellen das Du mit 1,5-2Kw glücklich wirst !?

Hallo Höfi,
danke für die Blumen. Bin mit meiner Kelly auch nicht so ganz zufrieden. Wenn ich dickere Akkus einbaue, lässt sie sich leider nur noch bescheiden landen. Ich weis auch nicht, was ich da verkehrt mache aber mit einem leichten Setup fliegt sie fast optimal. Aber 4kw ist mal eine Ansage - einen 42er Scorpion hatte ich schon eingepasst...hm

Zu den Props: Wenn ein Glas-Prop abreist, dann ist es so eine Sache ihn dicker zu machen. Das Mehr an Material führt zwar zu mehr Festigkeit aber es entsteht auch mehr Gewicht. Durch dieses zusätzliche Gewicht wird wieder mehr Festigkeit benötigt. Diese Bilanz verschiebt sich bei cfk relativ schnell in die gewünschte Richtung. Bei Glas ist das in der Regel nicht so.


VG

 

[steve]

Hallo,
was mir gerade noch einfällt: Bei mir liefen die 3-Blatt-Props bei dem Nemesis-Nurflügel an der Fernwelle nicht vibrationsfrei. Ich habe mir wirklich Mühe gegeben, hatte eine richtig dicke Welle - aber nichts ging. Beim 5-Blatt-Prop war das dann eine ganz andere Welt. Der Prop lief turbinenartig ruhig, keine Vibrationen an der Welle. Interessant war dabei, das der erste Blatthalter eine kleine Ungenauigkeit hatte: Eine der fünf Blattaufnahmen war versehentlich 1mm zu weit innen (nach 8h Kurbelei an der Maschine kann sowas schon mal passieren) - machte aber nichts. Diese Unwucht verdaute das System locker. Auch als ich beim Re-Engineering der Fernwelle alles deutlich dünner auslegte, gab es keine Vibrationen.

Evtl. liegt auch hier eine Ursache für euer Problem. Ist nur so eine Idee.

VG