Ich plane in einem Modellflugzeug ein Druckmessgeraet einzubauen (
periodische abfrage und Datenspeicherung ueber einen mc ) um nach dem
Flug das Flughoehenprofil zu bekommen . Hat jemand mit sowas bereits
Erfahrung ? Welcher Sensor ist empfehlenswert ? Wichtig scheint mir auch
die Unempfindlichkeit gegenüber den Vibrationen im Modell .Dank im
Voraus für jede Antwort . Stephan
An welcher Stelle willst du den Druck entnehmen? Einfach mit einem
Sensor irgendwo im Rumpf misst du mit guter Wahrscheinlichkeit tolle
Sachen, aber nicht die Flughöhe. Du brauchst also einen Sensor mit
Schlauchanschluss.
Welche Auflösung schwebt dir vor?
Georg G. schrieb:> An welcher Stelle willst du den Druck entnehmen? Einfach mit einem> Sensor irgendwo im Rumpf misst du mit guter Wahrscheinlichkeit tolle> Sachen, aber nicht die Flughöhe. Du brauchst also einen Sensor mit> Schlauchanschluss.>> Welche Auflösung schwebt dir vor?
Genau das Gegenteil trifft zu. Siehe auch:
https://de.wikipedia.org/wiki/Bernoullische_Energiegleichung
Ich bin mir unsicher welche Auflösung man erreichen kann . Die sache mit
dem Schlauchanschluß macht es auch nicht einfacher . Dann wie
positioniert man das Schlauchende . An der Rumpfoberfläche montiert
bekommt man ja den gleichen Einfluss durch die Stroemungsgeschwindigkeit
wie im Rumpfinneren
Georg G. schrieb:> Einfach mit einem> Sensor irgendwo im Rumpf misst du mit guter Wahrscheinlichkeit tolle> Sachen, aber nicht die Flughöhe. Du brauchst also einen Sensor mit> Schlauchanschluss.
Stimmt absolut nicht!!
Schlauchanschlüsse braucht es nur wenn man einen dynamischen
Druck messen will, wie zum erfassen des Staudrucks.
Der Staudruck wird zur Berechnung der Geschwindigkeit gegenüber Luft
benötigt. (IAS)
Das Bild zeigt einen Staudrucksensor von einem Verkehrsflugzeug
kombiniert mit einer Fahne zur Erfassung des Anstellwinkels.
Bernoulli schrieb:> Genau das Gegenteil trifft zu.il Conte schrieb:> Stimmt absolut nicht
Warum macht man dann bei Flugzeugen so einen Aufstand mit der Entnahme
des statischen Druckes? Sind die Flugzeugbauer alle dumm?
Für den Anfang genügt der Wikipedia Artikel über Pitot-Statik-System.
Für die Feinheiten empfehle ich ein paar Semester Flugzeugbau.
Stephan Eitel schrieb:> Ich bin mir unsicher welche Auflösung man erreichen kann .
Das kommt auf die geforderte Zeitauflösung an.
Bei 1s Zeitauflösung sind mit einem MS5611 vielleicht 20cm
Vertikalauflösung sinnvoll drin, ein BMP180 rauscht deutlich mehr.
Im Anhang Daten einer Parallelaufzeichnung über 40s
Allzu viel Aufwand würde ich nicht treiben!
Der Zusammenhang zwischen Luftdruck und Flughöhe ist im wahrsten Sinne
des Wortes relativ.
Also wundere Dich nicht, wenn morgen, beim Start, die Flughöhe -14 m
beträgt, und das womöglich auf zwei Stellen hinter dem Komma genau:-)
Oder, was noch ärgerlicher ist, es bei der Landung, schon in einer Höhe
von 1 Meter, kracht.
Georg G. schrieb:> Für den Anfang genügt der Wikipedia Artikel über Pitot-Statik-System.
Und den sollte man auch verstehen.
Der Sensor ("Pitot-Rohr") enzhält zwei Luftdrucksensoren:
einen den den statischen Luftdruck ("Höhenmesser") misst
und einen, der den Staudruck in Flugrichtung misst, und über den die
Geschwindigkeit ermittelt werden kann.
Dummerweise spielt da der statische Druck (und die Temperatur) mit rein,
weswegen man den statischen Druck vom Gesamtdruck abziehen muss.
Das wird übrigens in dem von die angesprochenen Wikipedia-Artikel
beschrieben.
> Für die Feinheiten empfehle ich ein paar Semester Flugzeugbau.
Die hast du wohl nicht hinter dir.
Es reicht einen Luftdrucksensor in Flugzeug zu bauen, der nicht von
angeströmt wird. So arbeiten auch die bei den Segelfliegern verwendeten
Varios.
STK500-Besitzer schrieb:>> Für die Feinheiten empfehle ich ein paar Semester Flugzeugbau.> Die hast du wohl nicht hinter dir.>
Richtig, ich bin zwar Dipl-Ing, aber nicht Flugzeugbau. Allerdings hatte
ich eine Zulassung als Werkstattleiter im Flugzeugbau. Und mein
Luftfahrerschein ist mangels Aktivität auch abgelaufen. Aber gar so
schlimm ist der Alzheimer noch nicht.
> Es reicht einen Luftdrucksensor in Flugzeug zu bauen, der nicht von> angeströmt wird. So arbeiten auch die bei den Segelfliegern verwendeten> Varios.
Bald fängt die Saison wieder an. Geh zum nächsten Segelflugplatz und
schau dir die Verschlauchung einer beliebigen Maschine an. Die haben
alle zwei Ports für den statischen Druck, deren Lage recht genau
ausgesucht wurde.
Georg G. schrieb:> Für den Anfang genügt der Wikipedia Artikel über Pitot-Statik-System.> Für die Feinheiten empfehle ich ein paar Semester Flugzeugbau.
Danke, die habe ich schon lange absolviert.
Die Statikports bei Verkehrflugzeugen müssen so angebracht werden, dass
in keiner Fluglage ein Staudruck gemessen wird. Die richtige Position zu
finden erfordert einiges an Simulationen und Versuchen im Windkanal.
Jetzt wirst Du sicher argumentieren, dass es um ein Modellflugzeug geht
und man einfach die Postion des Vorbildes nehmen könnte. Tja, wenn das
so einfach wäre....
Dazu bitte die Suchmaschine Deines Vertrauens bemühen.
Stephan Eitel schrieb:> An der Rumpfoberfläche montiert> bekommt man ja den gleichen Einfluss durch die Stroemungsgeschwindigkeit> wie im Rumpfinneren
Genau das ist das Problem. Üblicherweise nimmt man zwei Ports, damit
Effekte durch Schräganströmung vermieden werden. Die Lage kann man
rechnen oder (und) im Windkanal testen. Ein einfacher Test reicht für
dich vermutlich hin: Fliege mit verschiedenen Geschwindigkeiten immer in
der gleichen Höhe. Wenn sich die gemessene Höhe dabei ändert, musst du
korrigieren. Ganz grob gilt: Scheinbare Höhe steigt mit der
Geschwindigkeit -> Port muss weiter nach hinten.
Bernoulli schrieb:> die Postion des Vorbildes nehmen könnte. Tja, wenn das> so einfach wäre....
Mein Reden. Aber wie passt das dann zu dieser Aussage von dir:
Bernoulli schrieb:> Genau das Gegenteil trifft zu. Siehe auch:
Da sagst du doch "leg das Ding irgendwo in den Rumpf und gut ist".
Sebastian S. schrieb:> Also wundere Dich nicht, wenn morgen, beim Start, die Flughöhe -14 m> beträgt, und das womöglich auf zwei Stellen hinter dem Komma genau:-)> Oder, was noch ärgerlicher ist, es bei der Landung, schon in einer Höhe> von 1 Meter, kracht.
Was meinst du, wozu in der kommerziellen Luftfahrt die Q-Gruppe QNH
erfunden wurde? Die dient genau dazu, soetwas zu vermeiden. Das setzt
natürlich eine Datenverbindung zwischen Landebahn und Lfz, rechtzeitig
vor der Landung voraus, sollte aber per Funk heutzutage doch möglich
sein, oder? ;-)
Georg G. schrieb:> Bernoulli schrieb:>> die Postion des Vorbildes nehmen könnte. Tja, wenn das>> so einfach wäre....> Mein Reden. Aber wie passt das dann zu dieser Aussage von dir:>> Bernoulli schrieb:>> Genau das Gegenteil trifft zu. Siehe auch:> Da sagst du doch "leg das Ding irgendwo in den Rumpf und gut ist".
Da haben wir uns wohl missverstanden. Ich hatte Deinen ersten Post so
verstanden, dass der TO den Sensor irgendwo am Modell befestigen soll.
> Bald fängt die Saison wieder an. Geh zum nächsten Segelflugplatz und> schau dir die Verschlauchung einer beliebigen Maschine an. Die haben> alle zwei Ports für den statischen Druck, deren Lage recht genau> ausgesucht wurde.
Die Anleitung eines Vario-Moduls für Modellflugzeuge:
http://www.hepf.at/?wpfb_dl=140
Darin dürfte der Absatz "Anordnung des MVario-Sensors" interessant sein.
Da steht nichts von Verschlauchung.
Die Verschlauchung benötigt man, wenn man ein TEK-System aufbauen will,
also ein dynamisches Vario mit Pitot-Rohr, was hier bis jetzt nicht
gefordert war.
Ich kann ja mal meine Flugmodell-Kollegen fragen, die sich mit Segelflug
beschäftigen. Auch der Höhenmesser an meinem Multicopter braucht keine
"Verschlauchung".
STK500-Besitzer schrieb:>> Darin dürfte der Absatz "Anordnung des MVario-Sensors" interessant sein.> Da steht nichts von Verschlauchung.> Die Verschlauchung benötigt man, wenn man ein TEK-System aufbauen will,> also ein dynamisches Vario mit Pitot-Rohr, was hier bis jetzt nicht> gefordert war.
"Platzieren Sie den Sensor im Modell
waagerecht (Aufkleber mit dem Schriftzug MVario nach oben) an einem Ort,
wo auf den
Senzor nur der statische atmosphärische Druck wirken kann."
Das ist der springende Punkt (egal ob im oder am Modell gemessen wird).
Bernoulli schrieb:> Die Statikports bei Verkehrflugzeugen müssen so angebracht werden, dass> in keiner Fluglage ein Staudruck gemessen wird. Die richtige Position zu> finden erfordert einiges an Simulationen und Versuchen im Windkanal.
Sowas findet man durchaus auch bei kleineren Flugzeugen.
Da geht es darum, den statischen Druck möglichst störungsfrei
zu messen.
Der Grund ist, man will zusätzlich zur Höhe, durch Differenzierung
die Steig/Sink - Rate erfassen.
Dabei möchte man möglichst auf Filter verzichten und braucht eben
deshalb eine möglichst guten Abgriff.
Jedoch im Fall vom TO der das Ganze im Modell verwenden will,
reicht ein nachgeschaltetes digitales Filter völlig aus weshalb man
dann auf die 'Verschlauchung' verzichten kann.
il Conte schrieb:> Dabei möchte man möglichst auf Filter verzichten und braucht eben> deshalb eine möglichst guten Abgriff.
Ein Filter (im engeren Sinne) nützt bei systematischen Fehler durch den
Einfluss dynamischer Druckeffekte wenig. Allenfalls ein Modell, dass
zusätzlich zu den gemessenen Druckdaten aus der Airspeed eine Korrektur
bereitstellen kann, könnte solche strömungsdynamischen Effekte
korrigieren.
Der Innenraum ist nach aussen offen, jedenfalls im Modellflug, aber wo
genau liegen diese Öffnungen? Ist die Situation im Inneren
beispielsweise tendenziell vom Staudruck bestimmt, dann geht das
natürlich in die Hose.
Man benötigt also eine Stelle, die bei jeder normalen Lage des Flugzeugs
möglichst wenig von Staudruck und Verwirbelung beeinflusst ist. Durch
gezielte Platzierung der Messstelle an der Rumpfwand kann man das
kontrollieren, im Innenraum eher nicht.
Man braucht dazu übrigens kein Flugzeug. Ein Auto tut es auch.
Bernoulli schrieb:>> Für den Anfang genügt der Wikipedia Artikel über Pitot-Statik-System.>> Für die Feinheiten empfehle ich ein paar Semester Flugzeugbau.>> Danke, die habe ich schon lange absolviert.
Ooh, ich dachte, sie wären schon lange tot.
So kann man sich irren. :-)
Wolfgang schrieb:> il Conte schrieb:>> Dabei möchte man möglichst auf Filter verzichten und braucht eben>> deshalb eine möglichst guten Abgriff.
Ich schreibe hier von Verzicht auf Filter und du antwortest
darauf mit sowas:
Wolfgang schrieb:> Ein Filter (im engeren Sinne) nützt bei systematischen Fehler durch den> Einfluss dynamischer Druckeffekte wenig. Allenfalls ein Modell, dass> zusätzlich zu den gemessenen Druckdaten aus der Airspeed eine Korrektur> bereitstellen kann, könnte solche strömungsdynamischen Effekte> korrigieren.
Das mag bei manchen Laien einen guten 'Eindruck' hinterlassen,
für mich klingt das Ganze etwas verwirrend.
"Es reicht einen Luftdrucksensor in Flugzeug zu bauen, der nicht von
angeströmt wird. So arbeiten auch die bei den Segelfliegern verwendeten
Varios."
Blödsinn, Segelflieger nutzen TE-Düsen an den Variometern. Wenn man
keine Ahnung hat...
"Die Verschlauchung benötigt man, wenn man ein TEK-System aufbauen will,
also ein dynamisches Vario mit Pitot-Rohr, was hier bis jetzt nicht
gefordert war."
Und an das Pitot-Rohr kommt das Vario erst recht nicht! Das wäre ja noch
schlimmer! Aua!
il Conte schrieb:> Ich schreibe hier von Verzicht auf Filter und du antwortest> darauf mit sowas:
Was ich damit sagen wollt: Aus einem schlechten Abgriff läßt sich auch
mit einem Filter kaum ein vernünftiger Wert für den statischen Luftdruck
gewinnen. Das würde nur eine Krücke.
Danke . Aus den Diskussionsbeiträgen kann man sehr genau die problematik
des messprinzips entnehmen . Fuer die durch bernulli verursachten fehler
ist die Geschwindigkeit der vorbeistroemenden Luft verantwortlich . Da
es sich bei dem Modell um einen Motorsegler handelt wird der Fehler
geringer sein als bei einem schnell fliegenden Modell . Die Belüftung
des Innenraums ( und damit die Veränderung des Innenraumdrucks
gegenueber dem Außendruck ) geschieht hauptsächlich durch die
Undichtigkeiten der Haube . Jetzt hoffe ich mal , daß der effekt auf die
messgenauigkeit nicht zu gravierend ist .
Fuer schneller fliegende Modelle ergäbe sich vielleicht auch die
Möglichkeit sowohl den Staudruck an der Spitze des Modells als auch den
Druck im Inneren zu messen ( so wie ich das machen werde ) . Beide Werte
aufzeichen und erst später bei der Auswertung ein geeignetes modell
bestimmen um aus den beiden messwerten h und v zu bestimmen . Da man die
Flugbewegungen des Modells zum Zeitpunkt der Messdatenaufnahme kennt
koennte das recht ordentlich gelingen.
Für die bisherigen Beiträge allen Diskussionsteilnehmern meinen
herzlichen dank . stephan
Moin!
Ich spiele greade mit einem MPL3115A2 rum. Ich hatte vorher ein MPL
115A1 in meinem Model damit ging es ganz gut. Inklusive autonomes Halten
der Höhe. Von dem neuen Teil verspreche ich mir das mein Atmega8 sich
nicht mehr den Wolf rechnen muss im die Höhe und Vertikalgeschwindigkeit
zu ermitteln da das MPL3116A2 das ganz von alleine ausspuckt.
Gruß
DNS schrieb:> Blödsinn, Segelflieger nutzen TE-Düsen an den Variometern. Wenn man> keine Ahnung hat...
Bei Segelflugzeugen:
Statischer Druckport (Pstat) -> Höhenmessung, Variometer (nicht
totalenergiekompensiert). Verschlauchung notwendig da meist mehrere
Instrumente den gleichen Druck benötigen. Wir meist an mehreren Stelle
abgegriffen da es nicht leicht ist eine nicht angeströmte Stelle zu
finden (z.B. Schiebeflug o.Ä.)
Pilotrohr (meist Prandtlsonde) (Ptot) -> Messung der Geschwindigkeit
(True Air Speed TAS). Hat auch einen statischen Druckzugang. Der TAS
wird meistens direkt mittels eines Differenzdrucksensors erfasst. Der
TAS wird dann in den IAS umgerechnet.
TEK-Düse: Für die Totalenergiekompensation ist eine gesonderte TEK-Düse
(meistens hinten irgendwo am Leitwerk) notwendig.
Die Genauigkeit insbesondere der TEK-Variometer scheint eine echte
Wissenschaft für sich zu sein. Auch wie und wo genau die Schläuche
gebogen werden und wo die Zusammenführungen und Ausgleichsgefäße
platziert sind grenzt scheinbar an Magie. Das ganze ist auch relativ
schwer zu überprüfen.
DNS schrieb:> Blödsinn, Segelflieger nutzen TE-Düsen an den Variometern. Wenn man> keine Ahnung hat...
Bei weitem nicht alle fliegen mit TEK. Das geht meiner Meinung nach nur
mit elektronischen Variometern. Das Standard-Vario hat ja "nur" eine
Druckdose drin. Damit ist kein TEK möglich.
DNS schrieb:> Und an das Pitot-Rohr kommt das Vario erst recht nicht! Das wäre ja noch> schlimmer! Aua!
Bei allen Aufbauten die ich gesehen habe ist der Statikport des
Pilotrohrs über ein Ausgleichsgefäß mit dem Statiksystem verbunden.
GHD schrieb:> Pilotrohr (meist Prandtlsonde) (Ptot) -> Messung der Geschwindigkeit> (True Air Speed TAS). Hat auch einen statischen Druckzugang. Der TAS> wird meistens direkt mittels eines Differenzdrucksensors erfasst. Der> TAS wird dann in den IAS umgerechnet.
Ist das nicht genau andersrum? Allgemein betrachtet misst das Pitotrohr
die IAS, weil abhängig von der Luftdichte, nicht die TAS. Zur TAS kann
es dann je nach Betriebsbereich ein wenig komplizierter werden. Das ist
so herum auch ganz gut so, für die Aerodynamik ist die IAS wichtiger.
GHD schrieb:> Der TAS> wird meistens direkt mittels eines Differenzdrucksensors erfasst. Der> TAS wird dann in den IAS umgerechnet.
Gerade umgekehrt:
Gemessen wird die IAS( indicated Air Speed = angezeigte
Luftgeschwindigkeit)
Daraus wird in Abhängigkeit von der Flughöhe die TAS berechnet
(True Air Speed = die wahre Luftgeschwindigkeit)
Anders rum:
Um in 10.000 M Höhe eine Geschwindigkeit (IAS) von z.B. 200Km
angezeigt zu bekommen muss man sehr viel schneller fliegen (TAS) als in
einer
Höhe von 1000m und zwar weil die Luft oben sehr viel dünner ist.
Das ist genau der Grund warum JETs möglichst hoch fliegen
um Treibstoff zu sparen.
il Conte schrieb:> Das ist genau der Grund warum JETs möglichst hoch fliegen> um Treibstoff zu sparen.
Und weshalb in grosser Höhe Mindest- und Höchstgeschwindigkeit dicht
beieinander liegen (netterweise "coffin corner" genannt). Was ebendort
den manuellen Flug mit unverlässlicher Geschwindigkeitsanzeige nicht
gerade erleichtert (war ein Thema bei AF447).
A. K. schrieb:> Und weshalb in grosser Höhe Mindest- und Höchstgeschwindigkeit dicht> beieinander liegen
und deshalb aufpassen muss,
dass die Flügel nicht das grosse 'Flattern' bekommen ;-)