Pitchspeed berechnen
Oder: Wie schnell fliegt mein Modell eigentlich wirklich?
Wir alle kennen diese wunderschönen Verpackungsangaben wie "bis zu 200km/h schnell!" usw. Ich muss euch nun leider einw enig ernüchtern, 99% dieser Angaben sind die Tinte nicht wert mit der sie gedruckt wurden. Die Hersteller kann ich verstehen, immerhin sind das verdammt gute Verkaufsargumente und die Formulierung "bis zu" beinhaltet ja in keinster Weise dass das Modell aus dem Baukasten heraus diese Geschwindigkeiten erreichen. Diese ganzen Unarten haben aber leider zu einer Erscheinung geführt dass anscheinen nur mehr wenige in der Lage sind Geschwindigkeiten und Entfernungen wirklich richtig einzuschätzen. Auch dank der Telemetrie hat sich hier einiges getan und es wird immer mehr Leuten bewusst dass ein 4m Segler in 400m Höhe schon verdammt klein ist und dass ihr Schaumstoff Hotliner keine 200km/h macht. Nichtmal mit einem Stein beschwert wenn man ihn aus einem echten Flugzeug wirft.
Kleine Kostprobe zur falschen Einschätzung von Geschwindigkeit? Versucht doch mal zu schätzen wie schnell mein TA05 hier in diesem Video vorbeifährt:
Kleine Kostprobe zur falschen Einschätzung von Geschwindigkeit? Versucht doch mal zu schätzen wie schnell mein TA05 hier in diesem Video vorbeifährt:
Ja, ich weiß, Geschwindigkeiten in einem Video zu schätzen ist immer schwierig, aber was hättet ihr gesagt? 50km/h? 70km/h? 100km/h? 120km/h? Die folgende Zeile ist weiß auf weiß geschrieben, markiert is einfach um die Lösung zu erfahren:
Mein TA05 wurde mehrere male mit knapp über 80km/h gemessen...
So, wie richtig seid ihr gelegen? Wenn ihr gut dabei gewesen seid freut mich das, wenn nicht seht ihr warum es nicht unwichtig ist ungefähr zu wissen welche Strömungsgeschwindigkeit euer Propellerflugzeug erreicht.
Mein TA05 wurde mehrere male mit knapp über 80km/h gemessen...
So, wie richtig seid ihr gelegen? Wenn ihr gut dabei gewesen seid freut mich das, wenn nicht seht ihr warum es nicht unwichtig ist ungefähr zu wissen welche Strömungsgeschwindigkeit euer Propellerflugzeug erreicht.
Die Bedeutung:
Was bedeutet "Pitchspeed" eigentlich? Der Pitchspeed ist ein theorethischer Wert der aussagt auf welche Geschwindigkeit die Luft die "durch" den Propeller ström beschleunigt wird. Dazu wird der Propeller ähnlich einer Schraube betrachtet, anhand seiner Steigung legt er in der Drehbewegung einen gewissen Weg in einer gewissen Zeit nach vorne zurück. Ausschlaggebend dafür ist eigentlich nur die Drehzahl und die Steigung des Propellers. Was wir dadurch erfahren ist also die absolute, theorethische Höchstgeschwindigkeit die unser Modell niemals erreichen wird.
Man merke: Der Pitchspeed ist die Geschwindigkeit die der Propeller rein theorethisch nach vorne erreichen kann.
Ihr werdet aber sagen, dass das ja ein Wert ist mit dem wir nichts anfangen können, wir wollen ja die Ströumgsgeschwindigkeit der Luft wissen die der Propeller verursacht, das ist ja eigentlich der Wert den unser Flugzeug niemals erreichen können wird. Ja, und damit habt ihr vollkommen recht. Aber wie oft im Leben haben wir hier ein interessantes Phänomen: Der Wirkungsgrad eines Propellers ist nicht 100%, die gibts nämlich nirgends, deswegen rechnet man für die Strömungsgeschwindigkeit 10% pauschal vom Pitchspeed ab. Unsere Strömungsgeschwindigkeit beträgt also 90% vom Pitchspeed? Nein, nicht ganz. Wie ihr sicher schon oft festgestellt habt steigt die Drehzahl im Flug leicht. Interessanterweise ebenfalls um etwa 10%. Also kommen zu den 90% wieder 10% dazu. Natürlich haben wir aufgrund der Mathematik nun nicht wieder 100%, aber da es sich hier sowieso nur um Näherungsrechnungen handelt kann man somit vereinfacht sagen, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Luft dem pitchspeed entspricht.
Man merke: Der Pitchspeed ist gleichd er Strömungsgeschwindigkeit.
Wie schnell fliegt aber nun mein Modell? Tja, das kann man leider dadurch trotzdem nicht sagen. Im Regelfall werden aber 60% bis 90% vom Pitchspeed erreicht. Ein Pylonracer der praktisch keinen Luftwiderstand hat wird an die 90% rankommen, ein richtig fetter Brummer mit viel Luftwiderstand wird hingegen vielleicht nur 60% erreichen. Ihr wisst aber eines garantiert: Schneller als der von euch ausgerechnete Pitchspeed kann euer Modell auf keinen Fall werden! (Natürlich ausgenommen Flugzeuge welche im Segelflug höhere Geschwindigkeiten als im Motorbetrieb erreichen.)
Man merke: Der Pitchspeed ist die Geschwindigkeit die der Propeller rein theorethisch nach vorne erreichen kann.
Ihr werdet aber sagen, dass das ja ein Wert ist mit dem wir nichts anfangen können, wir wollen ja die Ströumgsgeschwindigkeit der Luft wissen die der Propeller verursacht, das ist ja eigentlich der Wert den unser Flugzeug niemals erreichen können wird. Ja, und damit habt ihr vollkommen recht. Aber wie oft im Leben haben wir hier ein interessantes Phänomen: Der Wirkungsgrad eines Propellers ist nicht 100%, die gibts nämlich nirgends, deswegen rechnet man für die Strömungsgeschwindigkeit 10% pauschal vom Pitchspeed ab. Unsere Strömungsgeschwindigkeit beträgt also 90% vom Pitchspeed? Nein, nicht ganz. Wie ihr sicher schon oft festgestellt habt steigt die Drehzahl im Flug leicht. Interessanterweise ebenfalls um etwa 10%. Also kommen zu den 90% wieder 10% dazu. Natürlich haben wir aufgrund der Mathematik nun nicht wieder 100%, aber da es sich hier sowieso nur um Näherungsrechnungen handelt kann man somit vereinfacht sagen, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Luft dem pitchspeed entspricht.
Man merke: Der Pitchspeed ist gleichd er Strömungsgeschwindigkeit.
Wie schnell fliegt aber nun mein Modell? Tja, das kann man leider dadurch trotzdem nicht sagen. Im Regelfall werden aber 60% bis 90% vom Pitchspeed erreicht. Ein Pylonracer der praktisch keinen Luftwiderstand hat wird an die 90% rankommen, ein richtig fetter Brummer mit viel Luftwiderstand wird hingegen vielleicht nur 60% erreichen. Ihr wisst aber eines garantiert: Schneller als der von euch ausgerechnete Pitchspeed kann euer Modell auf keinen Fall werden! (Natürlich ausgenommen Flugzeuge welche im Segelflug höhere Geschwindigkeiten als im Motorbetrieb erreichen.)
Die Berechnung wenn die Drehzahl am Boden bekannt ist:
Euch ist die Drehzahl eures Verbrenner oder Elektromodells am Boden bekannt da ihr sie mit einem Drehzahlmesser gemessen habt? Klasse, dann könnt ihr einfach die folgende Formel anwenden:
rpm= Gemessene Drehzahl des Motors
P= Steigung des Propellers in Zoll (z.B. bei einem 10x6 Propeller wäre das 6)
P= Steigung des Propellers in Zoll (z.B. bei einem 10x6 Propeller wäre das 6)
Das Ergebnis ist dann der Pitchspeed in km/h, wenn ihr z.B. eine Drehzahl von 13.000 gemessen habt und einen 10x6 Propeller montiert habt wäre der errechnete Pitchspeed in diesem Fall 118km/h. Diese Modell wird also auf keinen Fall schneller als 118km/h fliegen, vermutlich eher 90km/h bis 100km/h.
Die Berechnung wenn die Drehzahl nicht bekannt ist:
Ihr habt keinen Drehzahlmesser oder euch ist die Drehzahl nciht bekannt? Auch kein Problem, immerhin wisst ihr ja die Daten eures Motors. In diesem Fall könnt ihr dann diese Formel verwenden:
S= Zellenanzahl
V= Spannung einer Zelle unter Last (LiPo=3,7V, LiIo=3,6V, LiFe=3,3V NiMh=1V)
KV= kV Angabe des Motors
P= Steigung des Propellers
V= Spannung einer Zelle unter Last (LiPo=3,7V, LiIo=3,6V, LiFe=3,3V NiMh=1V)
KV= kV Angabe des Motors
P= Steigung des Propellers
Das Ergebnis ist ebenso wieder der Pitchspeed in km/h. Kurzes Beispiel: Motor mit 3000kV, 4S Lipo, 4,7er Propeller ergibt 318km/h. Das Modell wird also unter keinen Umständen schneller als mit 318km/h unterwegs sein. bei diesen Geschwindigkeiten wird der Wirkungsgrad natürlich immer geringer und es wird vermutlich nur eine maximale Geschwindigkeit von etwa 250km/h zu erreichen sein.
Wie schnell fliegt das Ding aber wirklich?
Natürlich interessiert uns alle aber die wirklich erreichte Geschwindigkeit des Modells. Um diese zu Erfahren gibt es viele verschiedene Methoden, angefangen von Lichtschrankenmessung bis hin zu einem GPS Logger. Sollte man keine GPS Logger oder Telemetrie zur Verfügung haben, so ist die Möglichkeit der Geschwindigkeitsbestimmung über den Dopplereffekt die vermutlich einfachste, effektivste und überraschenderweise auch genaueste.
Dopplereffekt, noch nie davon gehört? Aber sicher, ihr wusstet es nur nicht ;). Schaut euch ein Formel 1 Rennen im Fernseher an und achtet auf das geräusch wenn ein Rennwagen vorbeifährt. Ohne es zu wissen habt ihr sicher schon bemerkt dass sich die Tonhöhe dabei verändert und es anders klingt wenn er auf euch zukommt als wenn er von euch wegfährt. Der Wagen klingt dabei ja immer gleich (für die ganz genauen: Er fährt mit Topspeed und konstanter Drehzahl), das nennt man den Dopplereffekt und dadurch kann man wunderbar die Geschwindigkeit eines Objektes bestimmen.
Die erste Möglichkeit ist eine ziemlich gute App die man am Smartphone benutzt und immer dabei hat: www.rcspeedo.info/
Den kleine Betrag den sie kostet ist sie wirklich wert, denn ihr müsst nichts tun als sie einzuschalten und einen möglichst geraden Überflug durchführen.
Da RC Speedo aber so stark automatisiert ist, gibt es leider einige Modelle die es einfach nicht messen kann da die Geräusche nicht deutlich genug sind.
Wenn dieser Fall eintritt, dann sollte man sich einen Audirecorder für sein Smartphone herunterladen (ich verwende "Tape-a-Talk") und diesen auf eine Möglichst hohe Samplerate und einem unkomprimierten Dateiformat einstellen. 44100kHz und wav. haben sich dabei als ideal rausgestellt.
Nun nehmt ihr euren ganzen Flug inkl. der Überflüge auf und schneidet zu hause am Computer dann nur egnau die Stellen raus an der einen Überflug habt. Mit diesen Daten füttert ihr dann wave-os-scope und schon habt ihr Gewissheit über die erreichte Geschwindigkeit.
Eigentlich doch ganz einfach, oder? Ihr werdet sehen, wenn ihr mal wisst wie schnell eure Modelle wirklich sind, dann werdet ihr auch in Zukunft besser schätzen können und bei so mancher Aussage leicht schmunzeln müssen.
Dopplereffekt, noch nie davon gehört? Aber sicher, ihr wusstet es nur nicht ;). Schaut euch ein Formel 1 Rennen im Fernseher an und achtet auf das geräusch wenn ein Rennwagen vorbeifährt. Ohne es zu wissen habt ihr sicher schon bemerkt dass sich die Tonhöhe dabei verändert und es anders klingt wenn er auf euch zukommt als wenn er von euch wegfährt. Der Wagen klingt dabei ja immer gleich (für die ganz genauen: Er fährt mit Topspeed und konstanter Drehzahl), das nennt man den Dopplereffekt und dadurch kann man wunderbar die Geschwindigkeit eines Objektes bestimmen.
Die erste Möglichkeit ist eine ziemlich gute App die man am Smartphone benutzt und immer dabei hat: www.rcspeedo.info/
Den kleine Betrag den sie kostet ist sie wirklich wert, denn ihr müsst nichts tun als sie einzuschalten und einen möglichst geraden Überflug durchführen.
Da RC Speedo aber so stark automatisiert ist, gibt es leider einige Modelle die es einfach nicht messen kann da die Geräusche nicht deutlich genug sind.
Wenn dieser Fall eintritt, dann sollte man sich einen Audirecorder für sein Smartphone herunterladen (ich verwende "Tape-a-Talk") und diesen auf eine Möglichst hohe Samplerate und einem unkomprimierten Dateiformat einstellen. 44100kHz und wav. haben sich dabei als ideal rausgestellt.
Nun nehmt ihr euren ganzen Flug inkl. der Überflüge auf und schneidet zu hause am Computer dann nur egnau die Stellen raus an der einen Überflug habt. Mit diesen Daten füttert ihr dann wave-os-scope und schon habt ihr Gewissheit über die erreichte Geschwindigkeit.
Eigentlich doch ganz einfach, oder? Ihr werdet sehen, wenn ihr mal wisst wie schnell eure Modelle wirklich sind, dann werdet ihr auch in Zukunft besser schätzen können und bei so mancher Aussage leicht schmunzeln müssen.