De
software pagina :
Laatste wijziging : 17 Mei 2009
MPX Radio Master
interface + scriptfile.
( Zender backup soft- en hardware voor de Multiplex Cockpit MM.)
Heli berekeningen :
Krachten die
ontstaan in een roterende rotor lopen behoorlijk op.
Om een indruk te krijgen hoe de krachten bij de modelhelicopter
zich verdelen en gedragen heb ik het programma
"Model Helicopter krachtenverdeling" geschreven.
Dit kunt U gratis downloaden.
Ik
heb de berekening in een stukje software gestopt zodat de invloeden direct zichtbaar
worden als er iets in de gegevens gewijzigd worden
.
U kunt alle parameters zelf wijzigen en eventueel
saven naar een file.
In het onderstaande rekenvoorbeeld voor de
centrifugaalkracht op de bladhouders zijn de gegevens van
houten rotorbladen gebruikt:
Meestal wordt hierbij geen rekening gehouden met de
afstand van het hart v.d. rotor tot het ophangpunt van het blad (L2) maar wordt alleen
gekeken naar de rotorbladgegevens zoals:
Gewicht per blad : 62 gram
Afstand tot het gemiddelde
zwaartepunt zoals normaal opgegeven ( CG ) 22 cm
( met
afstand L2 is dan geen rekening gehouden )
Berekend:
Bij 1200 omw/min wordt er met een kracht van 22 kilogram
aan de bladhouder getrokken.
Bij 1400 omw/min wordt er met een kracht van 30 kilogram aan de bladhouder getrokken
Bij 1600 omw/min wordt er met een kracht van 39 kilogram
aan de bladhouder getrokken
Bij 1800 omw/min wordt er met een kracht van 49 kilogram
aan de bladhouder getrokken
Als je dan verder door gaat rekenen
en ook rekening houd met de
afstand van het hart van de kop naar het blad ophangpunt
(L2) kunt U zien dat dit ook nog
een belangrijke rol speelt.
Ook kunt U
eenvoudig zien m.b.v. het
programmaatje zonder zelf te hoeven
rekenen wat b.v. de tipsnelheid is of hoe groot het schijnbaargewicht wordt als
de heli stijgende is.
Het programma "Model Helicopter
krachtenverdeling":
Een simpele uitleg m.b.t. het programma en de gebruikte
benamingen hierbij.
Schijnbaar heli gewicht:
Als een heli opstijgt krijg je het zelfde effect als iemand die in een lift
staat en omhoog gaat.
Het lijkt of je naar beneden gedrukt wordt, je benen worden zwaarder belast en
je lijkt zwaarder te wegen.
Dit komt door de gravitatie kracht ook wel G-kracht genoemd.
Een heli ondervindt een dergelijk vergelijkende kracht als hij opstijgt waardoor
hij zwaarder lijkt te wegen.
Het gevolg hiervan is dat het motorvermogen dus toe moet nemen naarmate hij
sneller moet stijgen.
Het benodigde til vermogen geeft dit dan ook weer.
Naarmate het gewicht gaat toenemen wordt de rotor waar het gewicht aan hangt dus
ook zwaarder belast.
Bij de berekening hiervan zijn aanname gedaan omdat dit mede afhankelijk is van
een rotor rendement en verdere praktische verliezen die op haar beurt weer
afhankelijk zijn van het gebruikte vleugelprofiel (airfoil), afwerkings
materiaal en luchtomstandigheden zoals luchtvochtigheid e.d.
Mede daardoor is dit nooit exact te bepalen.
Rotor oppervlakte last:
Om de rotorbelasting te bepalen wordt dan ook gerekend met een totale rotor
oppervlakte, een maatstaf die gebruikt kan worden voor onderlinge vergelijking
te maken tussen diverse helikopters zonder zich te hoeven bekommeren hoeveel en
welke bladen er op zitten.
De totale rotoroppervlakte en het schijnbaar heli gewicht
zijn hiervoor dus verantwoordelijk.
Blad belasting:
Om gebruik te kunnen maken van een bepaald type rotorblad met daaraan
vast zittende specificatie zal je moeten weten aan welke kracht het blad wordt
bloot gesteld.
Als parameter hiervoor wordt soms een blad belasting in gram per
vierkante centimeter opgegeven.
Wat je nodig hebt om dit te kunnen bepalen is het totale blad oppervlak
van de bladen.
Wat je hiervoor moet weten is dus blad lengte,(BL) blad breedte
(B) en het aantal bladen.
Een andere kracht die ook op het blad staat is de Centrifugaalkracht ook wel
rotatiekracht genoemd.
Dit is de kracht die ontstaat door het naar buiten slingeren van het rotorblad.
Het punt waar hier de meeste belasting optreed heb ik in het programma
punt A genoemd.
De grootste belasting van het blad komt dus te liggen rondom het gat in het blad
en de ophanging hiervan in de bladhouder (bout + bladhouder).
Dit is dus de trekkracht aan punt A.
Hiervoor zijn een paar gegevens verantwoordelijk.
Als eerste natuurlijk het gewicht van het blad en het toerental van de rotor,
immers hoe zwaarder het blad en des te harder hij draait, hoe meer kracht er op
gaat treden.
Omdat als je verder naar de buitenzijde van de rotor gaat de centrifugaal
krachten oplopen moet je de afstand naar het gemiddelde zwaartepunt in het blad
(CG = centraal gravitatiepunt) weten.
Dit is het punt waar het blad in balans is als je het als los blad op een punt
kan laten balanceren.
De afstand L1 is dus bepalend hiervoor.
Als het blad verder naar buiten opgehangen wordt betekend dit dus ook dat de
kracht groter wordt en moet dus ook de afstand L2 in de berekening
verwerkt worden.
Zoals gezegd heeft het rotor toerental ook een belangrijke rol in
het bepalen van de trekkracht op punt A.
Door het optellen van bladlengte (BL) bij de afstand L2 kunnen we dus samen met
het rotor toerental de omtrek snelheid bepalen en dus de tip snelheid
uitrekenen.
Dit laatste voor een beter inzicht te krijgen in wat er zich afspeelt tijdens
het draaien van een dergelijk rotor.
Motor vermogen en tandwiel en overbrenging
:
De motor, accu's en tandwieloverbrenging speelt een
belangrijke rol in de prestaties en vlieggedrag bij de
electro heli.
Om als beginner een beter inzicht te krijgen in dit samenspel heb ik een poging
gedaan om dit in een stukje software te stoppen, zodat als je een van de
parameters wijzigt je kan zien welke invloed ze op de anderen hebben.
Wat ik ook toegevoegd heb zijn de invloeden van
rotordiameter m.b.t. vlieggewicht en benodigd motor vermogen.
Aan de
programma's kunnen geen rechten worden ontleent.
Tevens voel ik me inhoudelijk ook
niet verantwoordelijk voor de juistheid van gegevens al zijn deze natuurlijk met
de grootst mogelijke zorgvuldigheid geprogrammeerd..
Voor suggesties sta ik
natuurlijk altijd open op het bekende e-mail adres op
de hoofdpagina..