Pfeil <--> Brett .....wie geht es mit der Entwicklung weiter?

[Nuri-Klaus]

Hallo Klaus,

Du verwendest so kleine Ausschläge an der Nasenklappe: warum? Bei meinen Flügen hatte das keine Wirkung.

Klaus.

Weil ich bis zum heutigen Tag nicht die geringste Ahnung von sowas hab und es erst lernen muß.......von Dir am besten.

Ich war bisher nur der mit den starren und ausfahrbahren Bürzeln.............. --da kenn ich mich etwas besser aus.

Hallo Klaus,

Zum Schluß noch: wie fliegt man mit der Taschenmesserklappe im Rückenflug?


Klaus.

Drinnlassen und herkömmlich mit Elevons weitermachen:

Und wech in den Taschenbären-Fred.....................

 

[Michu]

aktive stabilisierung mit negativem cm0

aktive stabilisierung mit negativem cm0

Vielen wird folgender Bericht nicht neu sein:

http://www.charlesriverrc.org/articles/asfwpp/helmutlelke_asfwpp.htm

denn er is schon etwas älter. Interessant finde ich, dass bei einem cm0 negativen Profil (Normalprofil) bei höherem Anstellwinkel Wölbklappe gesetzt werden muss, also sinnvoll(!), um das aufrichtende Moment zu bekämpfen.
Im Bericht ist das Servo als ein limitierendes Element beschrieben. Reaktionszeit von 1-2ms (da nicht digital) und langsam. In diesem Bereich ist es heute besser geworden.
Wahrscheinlich könnte man den AOA-Sensor (angle of atac) mit einem reaktionsschnellen Gyro erweitern um so den Closed-loop-gain weiter zu erhöhen. Evtl gibt es auch Ideen, wie man diesen AOA Sensor etwas eleganter lösen könnte, (Drucksensoren and geeigneten Stellen?)

Eine durchgehende Klappe könnte man noch unterteilen, so dass nur eine kleine schnelle Klappe die schnellen Regelaufgaben übernehmen müsste. Gleichwohl wären grundsätzlich alle Klappen immer gleich ausgeschlagen.

Eine kleinere Masseträgheit als beim im Bericht vorgestellten Model mit dem langen SLW Ausleger ist dann auch noch leichter zu regeln. Eine gute Fläche mit Wölbklappen eines geschwänzten wäre ja schon eine leistungsfähige Ausgangslage. Ein verschiebbarer Schwerpunkt würde wahrscheinlich helfen, sich vom eigenstabilen (hochgeklappte Klappen= S-Schlag) in den labilen, künstlich stabilen Bereich vor zu tasten.

Bei aktiver stabilisierung fehlen natürlich auch die Inpute aus der manntragenden Fliegerei. So ein System ist nicht inherent sicher und wird dort aus diesem Grund gemieden. Wenn aktive Steuerung dann nur zur Steigerung der Wendigkeit und nicht zur Steigerung der Leistung, und das auch nur bei Kriegsvögel.

Nächster Schritt wäre dann das SLW zu eliminieren...Es muss ja nicht ständig eine suboptimale Konfiguration (Glockenverteilung/SLW/HLW) mitgeschleppt werden, um für alle Bedarfsfälle jederzeit gewapnet zu sein. Die notwendigen Momente könnten im Bedarfsfall durch "suboptimale" Klappenstellung mit temporär erhötem Widerstand erkauft werden.

Ein Vogel funktioniert nach meinem Verständins in diese Richtung. Die Brett ähnlichen Tiere mit zentraler Klappe schlagen diese im Landeanflug nach unten aus, die haben eine aktive Stabilisierung. Beim normalen Brett müsste die Klappe nach oben auschlagen.
Auch scheint mir beim zuschauen, dass die Flügel beim Segeln eine gewisse Ruhe ausstrahlen, die zenrale Klappe ist aber immer etwas am regeln. Die Hochachse wird auch aktiv mithilfe gezieltem Klappeneinsatz kontolliert. Bis dahin könnte man technisch einem Vogel folgen, bei der variablen Geometrie wird es aber tricky....

 

[Michu]

es is schon verlockend, ein normalo Profil im Ranis eingeben, z.B. bei 1 Grad Anstellwinkel den Schwerpunkt einfrieren (brutal negatives Stabmass...), und sich an den Leistungen aufgeilen. Klappe nach unten und es wird langsamer, wunderbar.

Wenn die Stabilität künstlich hingezaubert werden kann, dann kann dieser Traum Realität werden!

 

[Michu]

Je mehr ich nachdenke, desto realistischer scheint mir eine Realisierbarkeit. Der AOA (angle of atac) Sensor gibt den Istwert, von der Fersteuerung kommt der Sollwert. Die Differenz mal einen Faktor (closed loop gain) gibt die Servoposition. Dies ist mal ein einfacher P-Regler (Proportional). Ein I-Anteil (integral) bringt wahrscheinlich nichts, ein D Anteil (Differential/Dämpfung) könnte die Regelung durchaus verfeinern. Ein Gyro scheint hier geeignet. Um einen möglichst hohen Gain haben zu können, müssten alle Totzeiten weg. Am einfachsten ersetzt man alle PWM-Signale durch analoge->

D.H. die Regeleinheit hat die Position vom Servo direkt von dessen Poti und steuert dessen Motor direkt an. Den Gyrosensor sollte man auch direkt in diese Regeleinheit integrieren.

Die Windfahne kann man genau so realisieren, aber etwas besser ind das SLW integrieren. Ein normales Brett kann als Versuchträger hinhalten, auch wenn dessen Profil diese Möglichkeiten noch nicht ausreizt. Mit einem PIC oder ähnlichen uP kann man die Regelung realisieren, mit zusätzlichen Kanälen kann man im Flug Parameter wie der Gain verändern.

 

[ditsch]

Hallo Mischu
Die geschichte der stabilisierung mit einem anstellwinkelgeber haben wir vor, ich glaube knapp 20 jahren, mit einem brett probiert.Anstoß dazu war damals ,der schon mal erwähnte artikel von Schenk.
Eine elektonik, die ihre infos von einer gabellichtschranke bekam ,hat direkt direkt in die servos eingegriffen.Die sache funktionierte nach anfänglichen problemen (die lichtschranke war z.b. empfänglich für UV strahlen und diese durchdrangen das balsagehäuse--da muss man erst mal draufkommen)recht zuverlässig .Die stabilitätsmaße weiss ich nicht mehr, jedenfals war das brettchen ohne die stabilisierung nicht mehr fliegbar.Nicht mehr fliegbar heisst nach 2m bei jedem piloten und zuverlässig im acker.
Ich schaue mal was von der geschichte noch lebt.Franz Josef, der die elektronik gemacht hatte, weiss vielleicht noch mehr drüber.
Warum wir nicht weitergemacht haben?Ich sah damals darin eigentlich die einzige möglichkeit wirklich besser zu werden. Wir waren zu der zeit noch im solarflug zugange ,irgendwann waren wir konkurenzfähig ,der winkelgeber hätte irgendwie dem riesigen prop im wege gestanden oder schatten auf die solarzellen geworfen, da geriets halt in vergessenheit, bis vor zwei wochen in dieser disskusion.

Bernd

 

[Michu]

Bernd, das macht mir Mut. Ich denke zwar nicht, dass man heute viel bessere Möglichkeiten hat als mit einer analogen Elektronik, welche direkt in Servo eingreift. Das ganze in Digital und die Regelung in SW, mit Logger, macht die Entwicklung zu einem wirklich guten System aber einfacher.

Ich hab mich mal umgeschaut, was für Servos erhältlich sind. Bei den Hubschraubern werden oft Regelkreise eingesetzt (FBL, Heckgyro), dort hat die Reaktionszeit einen grossen Einfluss auf die Regelgüte. Die verwenden oft digitale Servos, welche man mit 300Hz beauftragen kann (50hz ist standart). Ein Gyro, mit digital Ausgang informiert auch mit 300Hz.
d.H. ein PIC und AOA-Sensor reicht IMHO für ein solches System, ohne Servos umbauen zu müssen. Hier machen digitale Servos Sinn.

Auch die Aussagen von Dir bestätigen mir, dass die Geschichte funktioniert, und das ohne "Rocket Science". Ich bin eigentlich auch der Meinung, dass dies der Weg ist, wirklich besser zu werden.
Grund: bei einem stabilen System, muss, um in ein anderes Ca fliegen zu können, eine Kraft das System aus der stabilen Lage vergewaltigen (durch HLW oder Ruder). Bei einem labilen System, braucht es diese Kraft nicht.

Für den AOA (Angle of atac) Sensor fällt mir bis jetzt auch nichts eleganteres ein als eine Windfahne. Abnehmer würde ich mit einem Magneten an der Windfahne und 2 Hallsensoren (->Differentialverstärker->AD-Wandler im PIC) realisieren.

Mit einem Differential-Drucksensor and Ober- und Unterseite könnte es auch gehen, wäre eleganter. Aber man müsste die Eigenheiten bei Ablösungen im Griff haben. Da müsste man mal loggen und mit den Daten der Windfahne vergleichen, bevor man so etwas einsetzt.
Auch wäre ein Check vor dem Flug nicht so transparent wie bei einer Windfahne, welche man von Hand bewegen kann und so sich von der Funktion vergewissern kann.

Einen Gyro braucht es eigentlich nicht, aber ich kann mir vorstellen, dass damit die Regelgüte und damit das Handling besser gemacht werden kann.

So ein System müsste verfügbar und möglichst komfortabel sein, so dass es nicht nur bei einer Machbarkeitsstudie in irgend einem positiv gebauten Funflieger bleibt.

 

[Peter Wick]

Hallo Michu und Bernd

ich kannte Schenk und Stefan Knechtle hatte damals...vor 15 Jahren?....ein ähnliches, aber mehr radikales System ausprobiert. So weit ich mich erinnere hatte der NF ein HQ 2/9 drauf und brauchte für Höhenruderausschlag positiv!!!! Klappe. Flog, aber wilde Sachen sollte man damit nicht machen.

Ich würde sehr gerne so ein Ding in eine Amokka oder eine Amokka 2.0 einbauen.

 

[Michu]

Nach meinem Verständnis:
Wenn der Schwerpunkt genügend weit hinten sitzt, wird die Klappe sich positiv einstellen bei höherem Ca, aber zum Einleiten ist es natürlich zuerst negativ. d.h. ein Klappenausschlag wirkt im gleichen Sinn wie bei einem herkömmlichen Brett. Aber das Gleichgewicht beim höheren Anstellwinkeln stellt sich dann bei positiverer Klappe ein. Ein instabiles Profil will sich bei höheren Anstellwinkeln noch mehr aufrichten, was mit positiver Klappe bekämpft werden muss.

Wenn man bei einem Brett den Schwerpunkt immer weiter nach hinten nimmt, wird die Klappenwirkung immer extremer, bis das Stabmass negativ wird. Dann wird es labil, eine kleinste Störung (gesteuert oder von aussen) muss aktiv bekämpft werden und in das labile Gleichgewicht gebracht werden.

Der Höhenausschlag von der Fernsteuerung gibt dann den Anstellwinkel vor, die Regelung versucht diesen möglichst schnell zu erreichen. Eigentlich so wie normal, ich denke nur direkter und präziser= noch brettmässiger (kann man natürlich per SW wieder verwarmduschern) . So wie es verstehe, kommt das brettmässige Gefühl bei den Brettern weil sich bei Bretter schneller der gewünschte Anstellwinkel einstellt, und somit so satt am Finger liegen.

 

[snowbulli]

ich kannte Schenk und Stefan Knechtle hatte damals...vor 15 Jahren?....ein ähnliches, aber mehr radikales System ausprobiert. So weit ich mich erinnere hatte der NF ein HQ 2/9 drauf und brauchte für Höhenruderausschlag positiv!!!! Klappe. Flog, aber wilde Sachen sollte man damit nicht machen.

Ich würde sehr gerne so ein Ding in eine Amokka oder eine Amokka 2.0 einbauen.

Hi,

ich habe das Brett mal am Hahnenmoos fliegen sehen. Es war Wirklich ein HQ 2/9 drauf. Die Flugleistung war nicht schlecht, das Handling schon. Auf dem Flügel war eine Art "Windfahne" als Anstellwinkelmesser mit einem einfachen Poti verbaut. Alles war sehr rustikal, aber immerhin: Es flog. Beim Landeanflug passierte aber ein Stall und das Brett war ab da nicht mehr kontrollierbar. Ich kann mich noch gut erinnern. Christian Hanke, der es damals flog, erzählte was von minus 5 % Stabilitätsmass, wenn ich mich recht entsinne.

Mit der heutigen Elektonik müsst das durchaus machbar sein.

Liebe Grüße

 

[ditsch]

Hallo
Wir sind immer noch am suchen .Der flieger hat sich gefunden,Das brettchen war als schmeissgeier ,mit 1500mm spannweite ausgelegt und hatte (klasse mit spannweitenbegrenzung lässt grüssen- wingletts).Die flugleistungen entsprachen dem damals weit verbreiteten tercel (nur so hoch kam mann mangels wurfgefühl(masseträgheit) nicht.Nicht gefunden haben wir leider die anstellwinkelgeber harware.Aus dem gedächtniss:ein flügelchen von 20 mm tiefe und etwa40mm breite bewegte eine gabellichtschranke Das teil war etwa60mm über dem flügelende montiert (das brett hatte ja kein zentralsl.)Die elektronik hat grob gesagt dem servo ein poti vorgespiegelt, welchem durch die lichtschrankenstellung die sollstellung verschoben wurde.So mussten wir nicht in die servoimpulse eingreifen.So Franz.J. dazu kommt wird er vielleicht mal was zu schreiben -meine elektronikkenntnisse sind eher dürftig.
Soweit ich mich erinnere hatten wir die sache mit Steffan diskutiert-irgendwie haben aber alle nicht weiter gemacht.Christian hatte mir die geschichte viel später einmal erzählt, allerdings war er glaub ich nicht so begeistert vom ergebniss.
Wir haben nicht bis zur ruderumkehr probiert, die klappen standen, sofern man das im flug beobachten konnte, im mittel leicht positiv (zu ohne künstliche stabilisierung ca 2° nach oben)die manöverausschläge waren schon arg klein.Man konnte sämmtlichen unfug, inclusive kunstflug machen.Die verbesserung der sinkgeschwindigkeit war deutlich spürbar.
Uns war ein poti als winkelgeber zu schwergängig-desshalb die berührungslose variante.Druckmessung hatten wir auch in erwägung gezogen allerdings eher im nachlauf-das scheiterte damals aber an der verfügbarkeit.
Mit heutigen mitteln ist da gerade für bretter sicherlich viel an flugleistung zu holen. Bedenken dass da nun ein ,oder etwas anderes den eigenen flieger steuert, brauch man nicht zu haben- ohne die KüSta-helferlein würde heutzutage kein hubschrauber mehr fliegen, da denkt sich niemand was bei.

Bernd

 

[Chrima]

Bedenken dass da nun ein ,oder etwas anderes den eigenen flieger steuert, brauch man nicht zu haben- ohne die KüSta-helferlein würde heutzutage kein hubschrauber mehr fliegen, da denkt sich niemand was bei.

Hallo Bernd

Ich denke da fliegen auch schon bereits einige (EPP-) Bretter meist eher jüngerer Piloten mit Giros. Ebenso diese FPV-Dinger oder auch Schlepper.
Bei uns baute ein Kollege kurzerhand einen Kreisel auf die Längsachse seiner alten Wanitschek Ornith und flog damit bei rauhen Bedingungen, so ruhig, als wäre der Flieger gut doppelt so schwer !

Grüsse
Chrima

 

[Michu]

Ich frage mich, ob ein Gyro alleine reichen würde. Ich kann mir vorstellen, dass mit einem Gyro zwar die Unfliegbarkeit eines unstabilen Fliegers überwunden werden kann, ist aber so denoch nicht eigenstabil, weil die Information des Anstellwinkels fehlt. Für zügiges Rumfliegen im Nahbereich wird das reichen, aber um an der Sichtgrenze, wo die Geschwindigkeit von Auge nicht abgeschätzt werden kann, ist es so kaum möglich, ein hohes CA sauber halten zu können.

Eventuell würde da eine zusätliche Geschwindiggkeitsmessung helfen. Ich habe aber im Moment nicht den mathematischen Durchblick, ob sich in jedem Fall der Anstellwinkel aus Gyrodaten und Geschwindigkeitsdaten errechnen lässt. Beim Geradeausflug erscheint mir das als möglich. Ein Flugzeug mit seinen 6 Freiheitsgraden lässt mich das im Moment nicht so transparent erscheinen, vielleicht kann mir da jemand weiterhelfen, das ganze mit Bewegungsgleichungen zu modelieren. (Stichwort: Zustandsregler mit Beobachter). Es bringt ja nichts, einen wunderbaren Zustandsregler zu bauen, welcher beim Unfugmachen so aus dem Tritt kommt, dass es in einer Katastrophe enden muss. Aber vielleicht kann man diese Unfugsituationen abfangen und übers ganze trotzdem nur 2 dimensional regeln.

 

[Sonnenflieger]

Hallo
....So Franz.J. dazu kommt wird er vielleicht mal was zu schreiben ...

Hallo,
hab die alte Elektronik gefunden. Wir haben damals die 3 Potianschlüsse aus dem Servo gezogen und die in Reihe mit jeweils einem Optokoppler geschaltet. Mit parallel zu den Teilwiderständen geschalteten Potis konnte man dann die Mittelstellung und den Regelweg einstellen. Die Optokoppler wurden von einer Gabellichtschranke über einen einstellbaren Verstärker angesteuert.
Nach einigen Versuche flog das Brett dann schnurr gerade und wir konnten mit dem Schwerpunkt deutlich zurück gehen. Fliegbar war das Brett ohne Anstellweggeber dann nicht mehr!
Mit den heutigen Micro-Prozessoren sollte es eigentlich kein Problem sein das Ganze digital aufzubauen, meine Programmierkenntnise übersteigt das jedoch.
Gruß F.J.

 

[Michu]

Das sieht ja aus, dass eine P-Regelung genügt. Digital mit einem Prozessor lässt sich natürlich einfacher entwickeln und man kann viel leistungsfähigere Regelungen implementieren. Ich hoffe ich kommen nächstes Jahr dazu, eine solche Elektronik zu entwickeln. Ich stelle mir ein Board mit eine paar Potis vor, wo man dann gewisse Parameter einstellen kann, und einige schalter noch für die Wirkrichtungen, so dass es ohne Umprogrammierung einsetzbar wäre.

 

[G.A]

Hallo,



Die Hauptunart war das seltene aber dann nicht mehr kontrollierbare Aushungern im Langsamflug mit Aufbäumen. Solches ist bei allen "Leistungspfeilen" m.E. möglich, siehe z. B. auch das unbeabsichtigte Aufbäumen bis "Nase vertikal" vor der Landung bei einem der modernsten Leistungspfeile in diesem Flugfilm:

http://www.rcmovie.de/video/a8503a95175b8099693a/Nurfluegel-in-edlen-Variante

Das Video stammt aus dem Thread: "Triad der neue Leistungspfeil!!!" An diesem edlen Gerät wurde sicher viel überlegt und gerechnet.

Durch die seit 1987 bei allen Stromburgtypen eingebauten Junkers-Spaltklappen wurde derlei (seltenes, aber dann gefährliches) Verhalten völlig eliminiert.

Michael Schönherr

Hallo,

zum Triad kann ich sagen das das problem mit Turbolatoren verschwand.
Der Auslöser war denke ich die Winglets, diese weiter vom Hauptflügel entkoppelt hätte sicher geholfen.

Gruß
Thomas

Hallo Michael Schönherr,
als Konstrukteur des Triads, möchte ich gern die Oben genannten Zitate richtig stellen.
Dein Konzept hat mich damals fasziniert, weil die Vorgehensweise irgendwie logisch war. Allerdings waren die verwendeten Epplerprofile sehr Re-Zahl empfindlich.
Vieleicht kann man die Leistung und Handling mit heutigen modernen Profilen steigern und das Problem mit den Ohren, auch ohne Spaltklappen, mit Hilfe von Grenzschicht Beinflussung lösen.

Das was Du auf dem Video siehst, ist nichts weiter als eine nicht richtig eingestellte Landestellung der Klappen.
Da die innere Klappe vor dem Schwerpunkt liegt und die mittlere Klappe hinter dem SP liegt, ist die Differenzierung entscheident. Da wirkt der Momentbeiwert. Bei richtiger Einstellung bremst das Modell mi leich gesenkter Nase ab, und geht in einen Sackflug über. Da die richtigen Einstellungen der Klappen noch nie richtig vorgenommen wurde, konnte das Potential des Modells noch gar nicht richtig ausgeschöpft werden.

Gruß Gerhard

 

[Berti.H]

Papparazzi Autopilot

Papparazzi Autopilot

Nach dem Hinweis von Foobar in RCN über das Projekt Papparazzi habe ich mal im Web gestöbert um mehr über diese Projekt zu erfahren, das sich mit der Entwicklung von Steuersoftware für Modellflugzeuge befaßt.

dabei bin ich auf diese Seite gestoßen:
Papparazzi The Free Autopilot

Soweit ich es verstanden habe ist dieser Autopilot zunächst mal für die autonome Steuerung von UAVs konzipiert und funktioniert für Flächenflugzeuge und Quadcopter. Die Hardware besteht aus verschiedenen Komponenten wie Autopilot, GPS, IR-, Airspeed- und Beschleunigungssensoren. Durch die freie Programiermöglichkeit sollten auch andere Sensoren wie etwa ein AOA(Angle of Attack)Sensor möglich sein.

In dem von Foobar verlinkten Podcast wird wird geschildert, wie ein manuell nicht mehr fliegbares, in der Luft beschädigtes Modell durch die Autopilot-Unterstützung sicher gelandet werden konnte. Vielleicht ist die Verwendung eines derartigen Autopilotsystems, das die Kontrolle über ein an sich instabiles Fluggerät zur Verfügung stellt ein Lösungsansatz die Leistung mit Hilfe von Elektronik zu verbessern.

 

[Bleiente]

Hallo,

ist ja sehr interessant hier.

Ich bin einen 2.5m Pfeil ohne Winglets geflogen.
Elektronisch stabilisiert über 3 Kreisel und zwei Geschwindigkeitssensoren die auch den Schiebewinkel messen.
Man kann den Schwerpunkt recht weit zurücknehmen .

Da wird sich auch noch einiges tun glaube ich, gerade für Alltagsflieger.

Gruss Andi

 

[Klaus Jakob]

Hi Andi,

den Schiebewinkel messen ist das Eine. Wie aber hast Du den Kurvenflug hinbekommen? Ich meine die aerodynamischen Maßnahmen gegen das negative Wendemoment.

Grüße
Klaus.

 

[Bleiente]

Hallo Klaus,

der Versuchsflieger hatte 30 Grad Pfeilung und 8 Klappen.
Eigentlich war es ein 6 Klapper, aber ich habe die äusseren Klappen nochmal geteilt.
Aber stimmt schon, man muss innen bremsen um eine saubere Kurve einzuleiten.

Gruss Andi

 

[UweH]

Ich bin einen 2.5m Pfeil ohne Winglets geflogen.

Ich auch und ich habe dafür nicht mal Kreisel und Geschwindigkeitssensoren gebraucht


Hallo Andi,

lange nichts mehr von Dir gehört ich hoffe Du bist wieder öfter hier
Du bist für mich derzeit die erste Adresse bei der künstlichen Stabilisierung und es wäre schön wieder mehr von Deinem Knoff-Hoff und Deinen Erfahrungen zu lesen
Wohnst Du nicht ganz in der Nähe von Klaus?

Gruß,

Uwe.