Wie berechne ich Propellereffekte auf das Nickmoment?

Ich habe irgendwo gelesen, dass Propeller einen Einfluss auf das Nickmoment des Flugzeugs haben. Abgesehen davon habe ich ein paar Fragen.

  • Ist dies ein signifikanter Effekt bei Modellflugzeugen? Wenn ja, gibt es große Unterschiede zwischen Schub- und Schlepperkonfigurationen?

  • Schließlich, wie würde man diesen Effekt berechnen?

Der offensichtlichste Grund für das Nickmoment ist, dass der Propellerschubvektor nicht mit dem Schwerpunkt ausgerichtet ist. Aber es gibt noch andere Ursprünge, erklärt in diesem Artikel ab Seite 53.

Antworten (2)

Der Propeller verursacht Nick- (und Gier-) Momente. Dafür gibt es zwei Hauptgründe:

1) Strömungsänderung um den Rumpf (und Mittelflügel und Heck) 2) Schubänderung.

Die Schubänderung ist einfacher zu erfassen und abzuschätzen. Der Schubvektor verursacht einen Moment, da er (in 90 % der Fälle) etwas geneigt ist und nicht durch den Schwerpunkt des Flugzeugs verläuft.

Einige Modellflugzeuge haben absichtlich geneigte Propeller / Motoren. Die perfekte Neigung wird durch Flugtests gefunden, da es einfacher und genauer ist, den Effekt auszuprobieren und zu spüren.

Eine Pusher-Konfiguration hat ziemlich ähnliche Bedenken in Bezug auf den Schubvektor, jedoch ist der Effekt der Strömungsänderung viel geringer als bei einer Traktorkonfiguration. Dies liegt daran, dass bei der Pusher-Konfiguration die beschleunigte Strömung das Luftfahrzeug nicht mehr beeinflusst.

Die Berechnung dieser Effekte reicht von Handberechnungen (Tabellenkalkulationen) über CFD bis hin zu Flugtests (bei denen Sie kontrollierte Tests durchführen würden, um die Modellparameter abzuleiten).

Für RC-Flugzeuge würde ich vorschlagen, die Faustregeln zu befolgen, die in den RC-Communities aufgestellt wurden.

Schließlich sollte die Auswahl der Traktor-/Schieberkonfiguration auf mehreren anderen Faktoren basieren, und das Schubmoment ist wahrscheinlich nicht der wichtigste.

Ja, es gibt mehrere Effekte, die der Propeller hat:

  • Gyroskopische Präzession: Ein Nickmoment wird aufgrund der Kreiseleffekte des sich drehenden Propellers in ein Giermoment und umgekehrt umgewandelt.

  • P-Faktor , der ähnlich ist, jedoch aufgrund von Unterschieden im Blattanstellwinkel und nur bei hohem A0A des Flugzeugs. Aus dem Wiki:

Der P-Faktor, auch bekannt als asymmetrischer Blatteffekt und asymmetrischer Scheibeneffekt, ist ein aerodynamisches Phänomen, das bei einem sich bewegenden Propeller 1 auftritt und für die asymmetrische Verlagerung des Schubzentrums des Propellers verantwortlich ist, wenn sich ein Flugzeug in einem hohen Anstellwinkel befindet. Diese Verschiebung des Ortes des Schubzentrums übt ein Giermoment auf das Flugzeug aus, wodurch es leicht zu einer Seite giert. Um der Gierneigung entgegenzuwirken, ist eine Rudereingabe erforderlich.

Dies sind Effekte, mit denen Piloten von einmotorigen Propellerflugzeugen rechnen müssen, und sie skalieren auch auf Modellflugzeuge herunter.