Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Propellerspitze überschall, und nun?


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von Donald (tick1234)


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Was passiert eigentlich genau, wenn ein Propeller so schnell gedreht 
wird, dass zb. ab mitte radius die Schallgeschwindigkeit erreicht wird?

ZB:

Strömungstechnisch-> Wie ist der Einfluss auf den Luftfluss?
Im Bereich der Schallgeschwindigkeit -> akkumulation von vibration -> 
Mechanischer stress des Propellers?

von Dieter (Gast)


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Übergang von Auftriebs- in Luftschneiden.

von Windmueller (Gast)


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> Was passiert eigentlich genau, wenn ein Propeller so schnell gedreht
> wird, dass zb. ab mitte radius die Schallgeschwindigkeit erreicht wird?

Wenn die gruenen Windmuehlen so gewaltig gross werden, dass dieser
Punkt regelmaessig erreicht wird, dann gibt es wohl Aerger mit der
Nachbarschaft.

von Crazy H. (crazy_h)


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Ich glaube das wird der Propeller nicht überleben.
Wenn ich es noch richtig weiß, hat die Hubschrauberpilotin eines 
Rundfluges mir vor 4 Jahren gesagt, daß die Maximalgeschwindigkeit eines 
Hubschraubers dadurch bestimmt wird, wenn die Geschwindigkeit des 
Vorwärtsfluges addiert mit der Geschwindigkeit der Rotorblätter bei der 
Bewegung nach hinten, Schallgeschwindigkeit erreicht. Soll wohl bei 
knapp über 400km/h liegen. Das gleiche wird auch für deinen Propeller 
gelten. Natürlich gibts hier keine Addition der Geschwindigkeiten, aber 
schlecht solls wohl auch sein :-D

von Musik og F. (musikog_f)


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ab Mach 0,9 wird es transsonisch.
Im Überschallbereich verhält sich Luft “anders”. Bei welcher 
Drehgeschwindigkeit sich ein Rotor gegebener Grösse an der Spitze 
Schallgeschwindigkeit erreicht kann man rechnen. Das ist 
Mittelstufenmatematik.

Ja, das kann die Rotor und Antriebsstrang zerlegen. Der Luftwiderstand 
steigt nicht stetig.
Da es zur adiabaten Verdichtung der Luft kommt wird das auch recht warm.

über all was da passiert kann man Lehrbücher schreiben. Suche mal in der 
Bücherei nach “Strömungsmechanik” oder “technische Strömungslehre”.

Die Peitsche ist wohl die älteste Überschallmaschine, die wir kennen.

von Hans (piaggio)


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....Der Wirkungsgrad wird drastisch schlechter und der Lärm vervielfacht 
sich. Die Probleme beginnen bereits bei Blattspitzengeschwindigkeiten ab 
ca. Mach 0,7. Die Nachteile sind so schwerwiegend, dass niemand solche 
Propeller verwendet.

von Christian M. (likeme)


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ist so wie die Schiffschraube, irgendwann ist Schluss mit mehr Drehzahl 
und Kraft denn dann wird zwangsweise Luft beigemischt. Zudem, die 
Energie kommt vom Motor. Beim LuftPropeller (Windrad) ist aber auch nur 
Luft da und der Antrieb kommt durch die Luft, also geht das System nie 
schneller wie < Überschall. Wenn du auf Windräder abzielst wird das also 
nie erreicht. Beim Geiselschnalzen (Überschallknall) schon, da hier 
wieder die Energie von extern kommt.

: Bearbeitet durch User
von Hermann S. (diphtong)


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Crazy H. schrieb:
> Ich glaube das wird der Propeller nicht überleben.

Im Modellbau zumindest halten die das ohne Probleme aus.
Man hört das dann recht deutlich, wenn die Blattspitzen in den 
Überschallbereich kommen.

von Hermann S. (diphtong)


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Christian M. schrieb:
> ist so wie die Schiffschraube, irgendwann ist Schluss mit mehr Drehzahl
> und Kraft denn dann wird zwangsweise Luft beigemischt.

Das ist aber ein anderer Mechanismus und nennt sich Kavitation.
Durch die starke Verdichtung fängt das Wasser an zu verdampfen, es 
bilden sich Dampfblasen, die sogleich wieder implodieren und so den 
Propeller "zerfressen".
Gleiches kann auch bei Hydraulik auftreten.

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Hans schrieb:
> ....Der Wirkungsgrad wird drastisch schlechter und der Lärm vervielfacht
> sich. Die Probleme beginnen bereits bei Blattspitzengeschwindigkeiten ab
> ca. Mach 0,7. Die Nachteile sind so schwerwiegend, dass niemand solche
> Propeller verwendet.

Dazu könnte man auch mal die Hubschraubären befragen.

von Gerhard (Gast)


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Ist bei uns in der Propellerauslegung ("normale" Flugzeuge) eine harte 
Grenze. Bei 0,7 bis 0,8 Mach an der Blattspitze ist Schluss.

Dann müssen wir entweder den Durchmesser verringern (ggf. mehr Blätter) 
oder die Drehzahl. Letztendlich ist das ein Optimierungsproblem, wobei 
der Wirkungsgrad des Systems entscheidend ist - und natürlich die 
Einhaltung von Lärmgrenzwerten.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Gerhard schrieb:
> Ist bei uns in der Propellerauslegung ("normale" Flugzeuge) eine harte
> Grenze. Bei 0,7 bis 0,8 Mach an der Blattspitze ist Schluss.

Natürlich, aber nur, weil echte Flugzeugpropeller enorm lange halten, 
und extrem sicher sein müssen. Keineswegs gibt es ab Mach 1 plötzlich 
keinen Vortrieb mehr, oder es zerlegt gleich alles, wie manche hier 
meinen.
Der TO will sicher kein manntragendes Flugzeug bauen, sondern allenfalls 
ein Modell. Oder es interessiert ihn einfach, was dann passiert. Nämlich 
so gut wie nichts, außer unangenehmen Schall. Daß hier total übertrieben 
wird, liegt an der Unkenntnis und dem stupiden Nachplappern aller Dinge, 
die sie von anderen gehört haben. Siehe das Thema "Kavitation". Das hat 
mit Schallgeschwindigkeit rein gar nichts zu tun, sondern mit Vakuum, 
das sich bei Geschwindigkeit X und Medium Y hinter schnell bewegten 
Objekten bildet.
Propeller sind generell 100x stabiler als Flugzeuge selbst. Und nur 
diese dünnwandigen Blech- und Holzkisten hatten anfangs tatsächlich 
Stabilitätsprobleme bei Erreichen der Schallgrenze. Mehr ist da nicht.

: Bearbeitet durch User
von Crazy H. (crazy_h)


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ja Herr Oberlehrer

von Windmueller (Gast)


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klugscheiss:
Flugmodelle fuer "supersonic speed" haben Turbinen!
Und fuer "ridiculous speed" noch einen Booohster.
Unf fuer noch mehr ein Feststoffzusatztriebwerk!

Nur Windmuehlen haben blos Propeller.

von Gerhard (Gast)


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Uwe S. schrieb:
> Propeller sind generell 100x stabiler als Flugzeuge selbst.

Wäre mir neu, dass für Propeller die Sicherheitsfaktoren 100 mal höher 
sind als für die Zelle des Flugzeugs. Vielleicht kannst du mir den 
entsprechenden Abschnitt aus den anzuwendenden Vorschriften mal 
verlinken?

von Hermann S. (diphtong)


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Gerhard schrieb:
> Uwe S. schrieb:
>> Propeller sind generell 100x stabiler als Flugzeuge selbst.
>
> Wäre mir neu, dass für Propeller die Sicherheitsfaktoren 100 mal höher
> sind als für die Zelle des Flugzeugs. Vielleicht kannst du mir den
> entsprechenden Abschnitt aus den anzuwendenden Vorschriften mal
> verlinken?

100-facher Sicherheitsfaktor...das sind dann echt massive Teile^^

von Gunnar F. (gufi36)


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Uwe S. schrieb:
> Nämlich so gut wie nichts, außer unangenehmen Schall.

und ein dramatisch verschlechterter Wirkungsgrad, aber wen interessiert 
das schon. Peanuts...

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Ich rede nicht von Sicherheitsfaktoren, sondern von generellen 
Stabilitäten.
Wobei ein und dieselbe externe Größe dann 100x weniger Einfluss hat.
Sprich, Schall interessiert den Propeller kaum, der hat ganz andere 
Sorgen wie Schwingungen, Fliehkräfte, usw..

Interessant bei der Frage des TO ist allerdings, in welchen 
Größenordnungen oberhalb Mach 1 tatsächlich sowas wie Kavitation 
auftreten kann, und ob das schon mal erreicht wurde. Bei geringem 
Luftdruck könnte das zum Thema werden, allerdings ist die Luft dann ja 
auch dünner/niederviskoser.
Bevor ihr hier weiter dusslig quatscht, könntet ihr eure Langeweile mal 
bei ner Suche danach nutzen. Danke.

von Christian M. (likeme)


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Uwe S. schrieb:
> n und dieselbe externe Größe dann 100x weniger Einfluss hat.
> Sprich, Schall interessiert den Propeller kaum, der hat ganz andere
> Sorgen wie Schwingungen, Fliehkräfte, usw..

....., verirrte Vögel ;-)

von Donald (tick1234)


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Uwe S. schrieb:
> Oder es interessiert ihn einfach, was dann passiert. Nämlich
> so gut wie nichts, außer unangenehmen Schall.

Genau ich möchte verstehen; und mich von meinem halbwissen/nachgeplapper 
(unter welchem bezüglich diesem Thema ein grossteil unseres Landes 
betroffen zu sein scheint) lösen.

Also bez. erhöhter Schallemission sowie reduktion im Wirkungsgrad 
scheint soweit einigkeit zu herschen. Meine Frage zu den Verlusten: 
Sowohl im schallgeschwindigkeitsbereich (nicht linear) sowie 
reibungsverluste im Überschallbereich linear extrapoliert zum 
Unterschallbereich?

von Hermann S. (diphtong)


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Uwe S. schrieb:
> Ich rede nicht von Sicherheitsfaktoren, sondern von generellen
> Stabilitäten.
> Wobei ein und dieselbe externe Größe dann 100x weniger Einfluss hat.
> Sprich, Schall interessiert den Propeller kaum, der hat ganz andere
> Sorgen wie Schwingungen, Fliehkräfte, usw..
>
> Interessant bei der Frage des TO ist allerdings, in welchen
> Größenordnungen oberhalb Mach 1 tatsächlich sowas wie Kavitation
> auftreten kann, und ob das schon mal erreicht wurde.

Wie soll denn Kavitation in Luft auftreten? Luft ist bereits gasförmig.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Donald schrieb:
> reduktion im Wirkungsgrad

Diese käme natürlich spätestens dann auf, wenn die Luft hinter dem Blatt 
deutlich dünner wird. Bei echten Flugzeugen geht es da aus 
Effizienzgründen natürlich um einstellige Prozente, die schon zum 
Ausschluss führen.

Reibung dürfte ja in erster Linie vorm Blatt stattfinden. Sie ist also 
weniger ein Phänomen des Überschalls oder gar der Kavitation. 
Grundsätzlich ist es allerdings so, daß es für bewegte Teile einen 
optimalen Bereich gibt. Verlässt man den, nimmt die Effizienz meist 
nicht linear, sondern quadratisch ab, wenn nicht sogar kubisch.

Übrigens gibt es jede Menge Propellerflugzeuge, die selbst einen 
nennenswerten Teil der Schallgeschwindigkeit erreichen, z.B. die Hälfte. 
Wenn man sich dazu mal erstens die nötige Geschwindigkeit des 
"Abluftstrahls" ansieht, und zweitens die dazu nun wieder nötige 
Drehzahl bei der geringen Steigung eines Flugzeugpropellers, na dann 
dürfte es keinen einzigen Propeller geben, der unterhalb 
Schallgeschwindigkeit arbeitet?! Man wird jetzt vielleicht hektisch was 
Anderes ergoogeln wollen, aber wahrscheinlich ist das ganze Thema wieder 
nur Blödsinn, und ganz viele Propeller arbeiten im Ultraschall. Wundern 
würde es mich in nem Forum jedenfalls schon lange nicht mehr ;-)

von Donald (tick1234)


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Also mein aktueller (allgemeingebildeter/unwissender) Wissenstand:

Überschall = "böse", umbdeingt vermeiden und unter Mach 0.x bleiben 
(wobei x= 0.6-0.9). Wenn unter 0.x nicht möglich dann radius/drehzahl 
reduzieren, und durch mehr blätter kompensieren. Dies reduziert wiederum 
den Wirkungsgrad, aber ist halt nötig weil Überschall = "böse".

Bitte korrigiert mich/ erklärt "böse"

von Donald (tick1234)


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Uwe S. schrieb:
> Übrigens gibt es jede Menge Propellerflugzeuge, die selbst einen
> nennenswerten Teil der Schallgeschwindigkeit erreichen, z.B. die Hälfte.

Tupolew Tu-95 ist bei höherer Leistung mit der Spitze generell im 
Überschallbereich.
OT: Dies ist eigentlich der Ursprung meiner Frage. Danke Uwe deine 
Beiträge haben meinen oben beschriebenen Wissensstand zumindest etwas 
erweitert :P

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Uwe S. schrieb:
> Gerhard schrieb:
>> Ist bei uns in der Propellerauslegung ("normale" Flugzeuge) eine harte
>> Grenze. Bei 0,7 bis 0,8 Mach an der Blattspitze ist Schluss.
> ...Der TO will sicher kein manntragendes Flugzeug bauen, sondern allenfalls
> ein Modell. ...

Nennt sich "kritische Blattspitzen Machzahl" das ganze.
Im Modellbau gibt es sogar Messungen dazu.
- 
https://www.rc-network.de/threads/max-blattspitzengeschwindigkeit.13148/

Bei Hubschraubern ist das allerdings ein viel größeres Thema, weil dort 
noch die Anströmgeschwindigkeit dazu kommt. Z.B.:
- 
https://www.flugzeugforum.de/threads/umdrehungsgeschwindigkeit-von-rotorblaettern.58581/

Ansonsten:
- https://de.wikipedia.org/wiki/Transsonische_Str%C3%B6mung
- https://de.wikipedia.org/wiki/Buffeting

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Übrigens könnte man den tatsächlichen Grad der "Kavitation" ja mal 
näherungsweise eingrenzen, indem man den Schub eines Propellers kennt, 
diesen auf die Fläche der Blätter umrechnet. Denn angeblich entsteht der 
meiste Schub eben durch das Teilvakuum, was hinterm Blatt gebildet wird. 
Ganz ähnlich wie beim Flügel eines Flugzeugs. Es sind ja quasi Flügel, 
ihre Geometrie ist unglaublich wichtig, es genügen nicht etwa nur 
schräge Bleche oder sowas. Also ist das Vakuum zumindest zum Großteil 
für den Schub verantwortlich.

von Hermann S. (diphtong)


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Uwe S. schrieb:
> Übrigens könnte man den tatsächlichen Grad der "Kavitation" ja mal
> näherungsweise eingrenzen, indem man den Schub eines Propellers kennt,
> diesen auf die Fläche der Blätter umrechnet. Denn angeblich entsteht der
> meiste Schub eben durch das Teilvakuum, was hinterm Blatt gebildet wird.
> Ganz ähnlich wie beim Flügel eines Flugzeugs. Es sind ja quasi Flügel,
> ihre Geometrie ist unglaublich wichtig, es genügen nicht etwa nur
> schräge Bleche oder sowas. Also ist das Vakuum zumindest zum Großteil
> für den Schub verantwortlich.

Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den 
gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke, 
schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.
Luft ist bereits gasförmig. Das hat mit "Teilvakuum" oder 
Druckunterschiede im gleichen Medium gar nix zu tun.
Oder was meinst du mit "Kavitation"?

von (prx) A. K. (prx)


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Donald schrieb:
> Überschall = "böse", umbdeingt vermeiden und unter Mach 0.x bleiben
> (wobei x= 0.6-0.9).

Weshalb das deutlich unter Mach 1 liegt: Die Strömung um ein Objekt 
herum ist schneller als die Geschwindigkeit des Objekts relativ zur 
Luft. Es tritt also in der Strömung um das Rotorprofil lokale 
Überschallströmung auf. Bei welcher Machzahl dieser transsonische 
Bereich genau anfängt ist von der Formgebung abhängig.

Wobei die Effekte in diesem Bereich nicht nur von der Form des Profils 
selbst abhängen, sondern auch von der Form des ganzen Objektes und den 
sich bei Rotoren und Propellern dauernd verändernden Anströmwinkeln. Bei 
Starrflüglern spielt die Area Rule mit hinein. Wie das bei Rotoren und 
Propellern aussieht, weiss ich nicht. Ich fürchte aber, dass es deutlich 
über Mittelstufenmathematik liegen könnte.

: Bearbeitet durch User
von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Hermann S. schrieb:
> Oder was meinst du mit "Kavitation"?

Meine Güte. Wie will man ein Teilvakuum hinter einem Blatt sonst 
bezeichnen? Du musst mich und dich nicht dümmer machen, als wir sind. In 
beiden Fällen entsteht ein Vakuum hinter einem schnell drehenden Objekt. 
Das ist Kavitation. Und ja, diese ist auch bei Schiffen gern mal flächig 
und dauerhaft.

von Robert K. (robert_kl)


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Uwe S. schrieb:
> Du musst mich und dich nicht dümmer machen, als wir sind.

um dich schlauer zu machen könntest du vor deinem nächsten Beitrag mal 
den Wikipedia-Artikel zu Kavitation lesen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kavitation

von Hermann S. (diphtong)


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@Uwe: ganz sicher nicht als Kavitation!

Ja Danke, Robert!

von Robert K. (robert_kl)


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Hermann S. schrieb:
> Ja Danke, Robert!

bitte. Hast du es auch gelesen und bist schlauer geworden?

Hermann S. schrieb:
> Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den
> gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke,
> schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.

wenn die Dampfblasen durch Abkühlung in den flüssigen Zustand übergehen, 
ist es keine Kavitation.
Und warum sollten sie schlagartig abkühlen?

von Benny (Gast)


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Uwe S. schrieb:
> Meine Güte. Wie will man ein Teilvakuum hinter einem Blatt sonst
> bezeichnen? Du musst mich und dich nicht dümmer machen, als wir sind. In
> beiden Fällen entsteht ein Vakuum hinter einem schnell drehenden Objekt.
> Das ist Kavitation. Und ja, diese ist auch bei Schiffen gern mal flächig
> und dauerhaft.

"Kavitation (lateinisch cavitare „aushöhlen“) ist die Bildung und 
Auflösung von dampfgefüllten Hohlräumen (Dampfblasen) in Flüssigkeiten" 
(Quelle: Wikipedia)

Wo genau ist denn nun die Flüssigkeit bei deinem Teilvakuum?

von Hermann S. (diphtong)


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Robert K. schrieb:
> Hermann S. schrieb:
>> Ja Danke, Robert!
>
> bitte. Hast du es auch gelesen und bist schlauer geworden?
>
> Hermann S. schrieb:
>> Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den
>> gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke,
>> schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.
>
> wenn die Dampfblasen durch Abkühlung in den flüssigen Zustand übergehen,
> ist es keine Kavitation.
> Und warum sollten sie schlagartig abkühlen?
Weil das umliegende Medium kälter ist. Druck spielt auch ne Rolle (hatte 
ich weiter oben angedeutet).
"...der in der Kavitationsblase entstandene Wasserdampf kondensiert an 
der Außenwand der Dampfblase, und die bereits gebildeten Dampfblasen 
fallen schlagartig in sich zusammen."

von Werner (Gast)


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Uwe S. schrieb:
> Denn angeblich entsteht der
> meiste Schub eben durch das Teilvakuum, was hinterm Blatt gebildet wird

wenn ein "Teilvakuum" hinter dem Propeller ist erfolgt ein Schub nach 
vorn, hmm, klingt, nun ja, interessant

von Wolfgang (Gast)


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Uwe S. schrieb:
> Der TO will sicher kein manntragendes Flugzeug bauen, sondern allenfalls
> ein Modell.

Du musst das ja wissen.
Es gibt genug manntragende Quadcopter
https://www.youtube.com/watch?v=RYLGhVPp8lw

von Alles nur geklaut (Gast)


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Donald schrieb:
> Uwe S. schrieb:
>> Übrigens gibt es jede Menge Propellerflugzeuge, die selbst einen
>> nennenswerten Teil der Schallgeschwindigkeit erreichen, z.B. die Hälfte.
>
> Tupolew Tu-95 ist bei höherer Leistung mit der Spitze generell im
> Überschallbereich.

Ach ja die TU-95, auch so ein Rekordflugzeug vom Iwan - das grösste 
Radarecho der Welt. TTolle Strategie gegnerische Luftabwehr zu 
überwinden, mehr Bomber zu starten als der Gegner SAM's hat.

https://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/tu-95-baer-moskaus-bomber-aus-dem-altenheim-a-509367.html

Toll auch der Versuch die TU-95 als TU-126 für AWACS zu benutzen. Hat 
nicht funktioniert, da das eigene Radarecho (das größte der Welt!) die 
Erfassung fremder Radarechos massiv behinderte.

Soviel zum Thema Militärisches Nutzen des Doppelpropellers ... sowas 
kannst doch nur gegen Buschkrieger mit Pfeil und Bogen in den Kampf 
schicken.

Obendrein stammt der Motor -Kusnezow NK-12- von einem Junkers-Ingenieur 
der als Kriegsbeute nach Russland verschleppt wurde - Ferdinand 
Brandner.

von Roland P. (pram)


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Wie ist das denn bei Turboladern?
Moderne Lader schaffen angeblich 400.000 U/min.
Rechnet man mit 300.000 U/min, sind das 5000 U/s.
Hat so ein Laderrad 5cm Durchmesser, wären das ca. 15cm Umfang, also 
750m/s an der Spitze (über 2 fache Schallgeschwindigkeit)

von Roland E. (roland0815)


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Hermann S. schrieb:
> ...
> Weil das umliegende Medium kälter ist. Druck spielt auch ne Rolle (hatte
> ich weiter oben angedeutet).
> "...der in der Kavitationsblase entstandene Wasserdampf kondensiert an
> der Außenwand der Dampfblase, und die bereits gebildeten Dampfblasen
> fallen schlagartig in sich zusammen."

Nahe dran.
Die Temperaturunterschiede der Gasblase zum umgebenden Wasser sind nahe 
Null. Der Siedevorgang entsteht ausschließlich durch den 
Druckunterschied. Bei unter 150mbar siedet Wasser schon ab 37°C. Im 
Vakuum bei 0°.

von Dieter (Gast)


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Dieter schrieb:
> Übergang von Auftriebs- in Luftschneiden.

Der Professor für Luft- und Raumfahrtechnik hat das mal so den Besuchern 
am Tag der offenen Tür erklärt:

Propellor unter der Schallgeschwindigkeit:
Antrieb über das Auftriebsprinzip und Form wie ein Flügel

Propellor über der Schallgeschwindigkeit:
Hier wird die Luft geschnitten. Ideale Form wäre die eines schrägen 
Messers um sich durch die Luft, wie eine Radi-Schäler 
hindurchzuschneiden. Die Luft können man sich wie eine unendlich lange 
Styroporstange vorstellen, durch die sich die Luftschraube 
durchschneidet und so das Flugzeug vorantreibt.

von Wolfgang (Gast)


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Roland E. schrieb:
> Bei unter 150mbar siedet Wasser schon ab 37°C. Im
> Vakuum bei 0°.

Bestimmt nicht.

Bei 0° liegt der Dampfdruck von Wasser bei 6.10hPa und bei 150hPa siedet 
Wasser erst bei 54°C

von Wühlhase (Gast)


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Uwe S. schrieb:
> Hermann S. schrieb:
>> Oder was meinst du mit "Kavitation"?
>
> Meine Güte. Wie will man ein Teilvakuum hinter einem Blatt sonst
> bezeichnen?

Ich denke, du suchst das Wort Unterdruck.

von Carypt C. (carypt)


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ich weiß nix, aber im deutschen museum gab es einen vortrag von 
professor hirschel zu hyperschall-flug. da kamen aber ganz besondere 
probleme zum tragen, ich hab es nur nebenbei gehört, das war echt 
informativ. https://www.youtube.com/watch?v=E0q9ictm1Kk , wie gesagt 
nicht genau das thema, aber vielleicht hilft es ja was.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Wühlhase schrieb:
> Ich denke, du suchst das Wort Unterdruck.

Nein, denn es geht ja nicht darum, daß dort überhaupt ein Teilvakuum 
herrscht. Sondern um den selben Effekt seiner Entstehung wie unter 
Wasser, sowie das schwer berechenbare Ausmaß. Und das trifft 
"Kavitation" zu 100%, auch wenn einige kaputte Typen dies nicht 
wahrhaben wollen. Ich hätte es ohne Gänsefüßchen schreiben sollen, aber 
da wären noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.
Dem TO konnte etwas geholfen werden, nur darum geht es doch. Der wohl 
unvermeidliche Rattenschwanz ist halt Forum...

von Space Balls of Steel (Gast)


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Windmueller schrieb:
> Und fuer "ridiculous speed" noch einen Booohster.

Das heißt aber "Ludicrous Speed" mein Lieber!

von Robert K. (robert_kl)


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Uwe S. schrieb:
> Sondern um den selben Effekt seiner Entstehung wie unter
> Wasser, sowie das schwer berechenbare Ausmaß. Und das trifft
> "Kavitation" zu 100%, auch wenn einige kaputte Typen dies nicht
> wahrhaben wollen. Ich hätte es ohne Gänsefüßchen schreiben sollen, aber
> da wären noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.

meine Empfehlung, vor dem Schreiben des Beitrages den Wikipedia-Artikel 
zu lesen, war ein ernst gemeinter, und wie man sieht, auch sinnvoller 
Rat.
Diesen zu befolgen wäre besser gewesen als Beleidigungen abzusondern.

von Alfred K. (Gast)


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Crazy H. schrieb:
> Wenn ich es noch richtig weiß, hat die Hubschrauberpilotin eines
> Rundfluges mir vor 4 Jahren gesagt, daß die Maximalgeschwindigkeit eines
> Hubschraubers dadurch bestimmt wird, wenn die Geschwindigkeit des
> Vorwärtsfluges addiert mit der Geschwindigkeit der Rotorblätter bei der
> Bewegung nach hinten, Schallgeschwindigkeit erreicht.

Nach hinten ??

Da hat die Dame wohl was verwechselt. Das nach hinten laufende 
Rotorblatt erfährt bei zu viel Vorwärtsfahrt einen Strömungsabriss.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Uwe S. schrieb:
> Wühlhase schrieb:
>> Ich denke, du suchst das Wort Unterdruck.
>
> Nein, denn es geht ja nicht darum, daß dort überhaupt ein Teilvakuum
> herrscht. Sondern um den selben Effekt seiner Entstehung wie unter
> Wasser, sowie das schwer berechenbare Ausmaß. Und das trifft
> "Kavitation" zu 100%, auch wenn einige kaputte Typen dies nicht
> wahrhaben wollen. Ich hätte es ohne Gänsefüßchen schreiben sollen, aber
> da wären noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.
> Dem TO konnte etwas geholfen werden, nur darum geht es doch. Der wohl
> unvermeidliche Rattenschwanz ist halt Forum...


>noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.

>Der wohl
> unvermeidliche Rattenschwanz ist halt Forum...

Meine Empfehlung wäre es, weniger enthemmende Sustanzen einzunehmen, und 
mehr Respekt gegenüber den Forumsteilnehmern zu zeigen, und vor allem 
weniger Größenwahnsinn an den Tag zu legen, wenn man sich schon fachlich 
falsch ausdrückt, ohne jede Korrektur annehmen zu wollen.

mfg

: Bearbeitet durch User
von Hermann S. (diphtong)


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Roland P. schrieb:
> Wie ist das denn bei Turboladern?
> Moderne Lader schaffen angeblich 400.000 U/min.
> Rechnet man mit 300.000 U/min, sind das 5000 U/s.
> Hat so ein Laderrad 5cm Durchmesser, wären das ca. 15cm Umfang, also
> 750m/s an der Spitze (über 2 fache Schallgeschwindigkeit)

Beim Turbo darfst Du nicht vom Aussendurchmesser des Verdichterrades 
ausgehen, sondern vom Verdichtereinlass. Der ist im Durchmesser kleiner. 
Der Aussendurchmesser ist quasi der Auslass, siehe Radialverdichter.
Ja die 400.000 1/min. sind je nach Durchmesser des Verdichterrades nicht 
unüblich. Begrenzender Faktor ist aber das Verdichterrad selbst (wenn 
das Verdichterrad hinsichtlich Strömungsmechanik optimal ausgelegt ist 
und nicht in die Pumpgrenze kommt). Irgendwann fängt das Material 
aufgrund der Fliehkraft zum fließen an, dann ist Schluss.

Da gibts dann ganz charakteristische Kennfelder, die simuliert und auch 
gemessen werden. Das ist ne Wissenschaft für sich.

von Hermann S. (diphtong)


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Roland E. schrieb:
> Hermann S. schrieb:
>> ...
>> Weil das umliegende Medium kälter ist. Druck spielt auch ne Rolle (hatte
>> ich weiter oben angedeutet).
>> "...der in der Kavitationsblase entstandene Wasserdampf kondensiert an
>> der Außenwand der Dampfblase, und die bereits gebildeten Dampfblasen
>> fallen schlagartig in sich zusammen."
>
> Nahe dran.
> Die Temperaturunterschiede der Gasblase zum umgebenden Wasser sind nahe
> Null.

Hmm...nahe Null? -Ich weiß nicht so recht. Ich geb dir Recht, 
Haupttreiber wird der Druckunterschied sein. Jedoch entsteht aufgrund 
des zeitlichen Verlaufes der Druckerhöhung auch eine Temperaturerhöhung 
(wie bei einer Luftpumpe). Weiterhin gibts noch Reibung, zwangsläufig. 
Das spielt alles irgendwie zusammen.

von Michael O. (michael_o)


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Hatte der schnellste Hubschrauber nicht Gelenke in den Rotorblätter um 
in der vorwärtsbewegung die Absolutgeschwindigkeit zu reduzieren und in 
der Rückwärzbewegung auszugleichen?

MfG
Michael

von Roland E. (roland0815)


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Wolfgang schrieb:
> Roland E. schrieb:
>> Bei unter 150mbar siedet Wasser schon ab 37°C. Im
>> Vakuum bei 0°.
>
> Bestimmt nicht.
>
> Bei 0° liegt der Dampfdruck von Wasser bei 6.10hPa und bei 150hPa siedet
> Wasser erst bei 54°C

Genau. Deswegen siedet der Tee bei Bergsteigern über 6000m ja auch schon 
bei unter 40°C und trägt nicht mehr zur Körpererwärmung bei.

Hast echt Plan.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8f/Wasserkurve.svg/800px-Wasserkurve.svg.png

Hier mal für dich zum ablesen.

von Roland E. (roland0815)


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Hermann S. schrieb:

>> ...
>> Gasblase zum umgebenden Wasser sind nahe
>> Null.
>
> Hmm...nahe Null? -Ich weiß nicht so recht. Ich geb dir Recht,
> Haupttreiber wird der Druckunterschied sein. Jedoch entsteht aufgrund
> des zeitlichen Verlaufes der Druckerhöhung auch eine Temperaturerhöhung
> (wie bei einer Luftpumpe). Weiterhin gibts noch Reibung, zwangsläufig.
> Das spielt alles irgendwie zusammen.

Wasser ist ein zu guter Wärmeleiter, als das das bisschen Reibungswärme 
da was aus macht. Kompressionswärme gibts bei Wasser keine, weil 
inkompressibel.

von Robert K. (robert_kl)


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Hermann S. schrieb:
> Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den
> gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke,
> schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.

Hermann S. schrieb:
> Jedoch entsteht aufgrund
> des zeitlichen Verlaufes der Druckerhöhung auch eine Temperaturerhöhung

wie jetzt? bei der schlagartigen Abkühlung entsteht eine 
Temperaturerhöhung?

Beim Entstehen der Dampfblase fällt die Temperatur durch die 
Verdampfungswärme und Expansion. Beim Zusammenfallen der Blase ist es 
umgekehrt. Das ist aber nur eine Begleiterscheinung und hat mit dem 
Prinzip der Kavitation nichts zu tun.

von J. T. (chaoskind)


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Michael O. schrieb:
> Hatte der schnellste Hubschrauber nicht Gelenke in den Rotorblätter um
> in der vorwärtsbewegung die Absolutgeschwindigkeit zu reduzieren und in
> der Rückwärzbewegung auszugleichen?

Nein, Stichworte: Rotorkopf, Schlaggelenke, Schwenkgelenke. Das hatte 
aber hauptsächlich mechanische und keine strömungstechnische Gründe. 
Heute können "die" starre Rotorköpfe bauen. Der BO105 war der erste mit 
einem solchen starren Rotorkopf, wenn ich mich Recht entsinne.

: Bearbeitet durch User
von Hermann S. (diphtong)


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Robert K. schrieb:
> Hermann S. schrieb:
>> Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den
>> gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke,
>> schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.
>
> Hermann S. schrieb:
>> Jedoch entsteht aufgrund
>> des zeitlichen Verlaufes der Druckerhöhung auch eine Temperaturerhöhung
>
> wie jetzt? bei der schlagartigen Abkühlung entsteht eine
> Temperaturerhöhung?

Nein so hab ich das nicht gemeint. Ich versteh jetzt auch ehrlichgesagt 
auch nicht, wie du auf den Zusammenhang kommst, bzw. wie du das 
interpretiert hast.
Gase, die abgekühlt werden, kondensieren irgendwann zu einer 
Flüssigkeit.
Medien, die zeitlich gesehen komprimiert werden (Vorderkante der 
Schaufel) erwärmen sich + Temperaturerhöhung durch Reibung. Das 
geschieht auch bei Flüssigkeiten, oder warum wird eine Hydraulik sonst 
warm? Da ist ja im Idealfall keine Luft drin.
Oder hab ich da jetzt einen Denkfehler?

> Beim Entstehen der Dampfblase fällt die Temperatur durch die
> Verdampfungswärme und Expansion. Beim Zusammenfallen der Blase ist es
> umgekehrt. Das ist aber nur eine Begleiterscheinung und hat mit dem
> Prinzip der Kavitation nichts zu tun.

Ja eine Begleiterscheinung wenn man so will, ohne die der Effekt aber 
nicht eintreten würde.
Und auch Flüssigkeiten und Festkörper können komprimiert werden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Kompressionsmodul

von Robert K. (robert_kl)


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Hermann S. schrieb:
> Ja eine Begleiterscheinung wenn man so will, ohne die der Effekt aber
> nicht eintreten würde.

der Effekt würde auch ohne Temperaturänderungen eintreten. Die Ursache 
ist nur die Druckänderung durch den Bernoulli-Effekt.
Die Abkühlung durch die Verdampfungswärme wirkt der Dampfbildung sogar 
entgegen.

von Hermann S. (diphtong)


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Robert K. schrieb:
> Hermann S. schrieb:
>> Ja eine Begleiterscheinung wenn man so will, ohne die der Effekt aber
>> nicht eintreten würde.
>
> der Effekt würde auch ohne Temperaturänderungen eintreten. Die Ursache
> ist nur die Druckänderung durch den Bernoulli-Effekt.
> Die Abkühlung durch die Verdampfungswärme wirkt der Dampfbildung sogar
> entgegen.

Ohne Temperaturänderung wäre es aber entgegen den physikalischen 
Gesetzen.
> Beim Entstehen der Dampfblase fällt die Temperatur durch die
> Verdampfungswärme und Expansion."
Ja, wie Du schon geschrieben hast eine Begleiterscheinung, die aber doch 
zwangsläufig eintritt.

von Hermann S. (diphtong)


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J. T. schrieb:
> Michael O. schrieb:
>> Hatte der schnellste Hubschrauber nicht Gelenke in den Rotorblätter um
>> in der vorwärtsbewegung die Absolutgeschwindigkeit zu reduzieren und in
>> der Rückwärzbewegung auszugleichen?
>
> Nein, Stichworte: Rotorkopf, Schlaggelenke, Schwenkgelenke. Das hatte
> aber hauptsächlich mechanische und keine strömungstechnische Gründe.
> Heute können "die" starre Rotorköpfe bauen. Der BO105 war der erste mit
> einem solchen starren Rotorkopf, wenn ich mich Recht entsinne.

Einmal gibts Gelenke, um den Rotor auch "zusammenfalten" zu können.
Wobei "starr" nicht wirklich treffend ist. Eher elastisch.

Der Tiger Rotorkopf hat da definierte elastische Bauteile, die 
definierte Bewegungen zulassen, auch um den Blattwinkel zu verstellen:
https://www.flugzeuglexikon.com/ILA%20-%20Luftfahrtausstellung/Hubschrauber/Eurocopter%20Tiger%20-%20Kampfhubschrauber/eurocopter%20tiger%20-%20kampfhubschrauber.html

von Wühlhase (Gast)


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Uwe S. schrieb:
> Wühlhase schrieb:
>> Ich denke, du suchst das Wort Unterdruck.
>
> Nein, denn es geht ja nicht darum, daß dort überhaupt ein Teilvakuum
> herrscht. Sondern um den selben Effekt seiner Entstehung wie unter
> Wasser, sowie das schwer berechenbare Ausmaß. Und das trifft
> "Kavitation" zu 100%, auch wenn einige kaputte Typen dies nicht
> wahrhaben wollen. Ich hätte es ohne Gänsefüßchen schreiben sollen, aber
> da wären noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.

Nein, und du hättest das Thema Kavitaition besser überhaupt nicht 
geschrieben weil es hier tatsächlich absolut nicht hineingehört.

Kavitation entsteht in Flüssigkeiten ganz ohne etwas auf Überschall 
beschleunigen zu müssen, sogar ganz ohne Geschwindigkeit überhaupt.
Und in Luft überhaupt nicht, es sei denn man möchte evt. den Spezialfall 
des Verschwindens des Wolkenscheibeneffekts (aber nicht dessen 
Entstehung!) als Kavitation bezeichnen, da passiert ungefähr dasselbe.

von Wühlhase (Gast)


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Um das mal etwas auszuführen:

Der Wolkenscheibeneffekt (hier ein paar mal sehr schön zu sehen: 
https://www.youtube.com/watch?v=jmhU7SEo4gg ) wird hervorgerufen, wenn 
die Luftfeuchte aufgrund von Druckerhöhung auskondensiert.

Fällt der Druck wieder ab, nimmt die Luft die Kondensatwolke gleich 
wieder auf, und genau das passiert bei Kavitation.

Man nehme ein langes Rohr, stelle es senkrecht in ein Wasserbecken, und 
pumpe oben die Luft ab. Zunächst wird das Wasser in die Höhe gesaugt 
wobei ein stärkerer Unterdruck nötig ist um das Wasser höher zu pumpen. 
Irgendwann wird der Druck erreicht, bei dem das Wasser bei seiner 
momentanen Temperatur (z.B. Raumtemperatur) in Dampf übergeht, und ab da 
kann es nicht mehr höher gepumpt werden bzw. saugt man oben nur noch 
Wasserdampf ab.
Und zwar kalten Dampf, bzw. hat der Dampf etwa die Temperatur des 
Wassers als es noch flüssig war. Nicht mit Dampfmaschinen verwechseln, 
hier muß der Dampf ja auch gewaltsam aus dem Rohr gezogen werden anstatt 
daß er von selbst hervorquillt.

von J. T. (chaoskind)


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Hermann S. schrieb:
> Einmal gibts Gelenke, um den Rotor auch "zusammenfalten" zu können.
> Wobei "starr" nicht wirklich treffend ist. Eher elastisch.

Was aber nichts daran ändert, dass ein Rotorkopf ohne Schlag- und 
Schwenkgelenke "starrer Rotorkopf" heißt.
Die "Gelenke" die für die Blattwinkelverstellung zuständig sind, haben 
aber nichts mit den Schlag- und Schwenkgelenke zu tun.

von Kurt P. (oldboy)


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Die Flügelspitzen der Bell-UH1B errreichten zwar durch Drehung des 
Hauptrotors keine Schallgeschwindigkeit. Die wurde aber erreicht, wenn 
die Huey mit Spitzengeschwingkeit flog. Das hörte man durch ein ein 
flappendes, klatschendes Geräusch.

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


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Kurt P. schrieb:
> Die Flügelspitzen der Bell-UH1B errreichten zwar durch Drhung des
> Hauptrotors keine Schallgeschwindigkeit. Die wurde aber erreicht, wenn
> die Huey mit Spitzengeschwingkeit flog. Das hörte man durch ein ein
> flappendes, klatschendes Geräusch.

Das war nicht nur bei der B-Variante vom Huey so. Wobei der generell 
Recht laut war, sein deutscher Spitzname war nicht umsonst 
"Teppichklopfer". Das flappend-klatschende Geräusch war durchaus schon 
im Schwebeflug zu hören.
Als kleiner Butschi wohnte ich in direkter Nähe zu nem Altersheim, da 
ist der mindestens einmal im Monat gekommen und ich hab beim Landen und 
Starten zugeguckt und in der Zeit dazwischen die Besatzung mit Fragen 
gelöchert :D.

von TEst (Gast)


Angehängte Dateien:

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Space Balls of Steel schrieb:
> Das heißt aber "Ludicrous Speed" mein Lieber!

Screenshot aus dem Film.

Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal Fresse halten.

von (prx) A. K. (prx)


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J. T. schrieb:
> Das war nicht nur bei der B-Variante vom Huey so. Wobei der generell
> Recht laut war, sein deutscher Spitzname war nicht umsonst
> "Teppichklopfer". Das flappend-klatschende Geräusch war durchaus schon
> im Schwebeflug zu hören.

"Das hörbare Flappen der Rotorblätter nennt sich im Fachjargon übrigens 
„Blade-Vortex Interaction Noise (BVI)“. Das Flappen entsteht wenn sich 
Wirbel, die bei hoher Flächenbelastung an den Blattspitzen entstehen 
ablösen und das nachfolgende Rotorblatt durch diese Wirbel hindurch 
stößt."

https://www.aircolleg.de/2018/10/huey-die-bell-uh-1d-oder-auch-der-teppichklopfer-wurde-von-dornier-gebaut/

von Alles nur geklaut (Gast)


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TEst schrieb:
> Space Balls of Steel schrieb:
>> Das heißt aber "Ludicrous Speed" mein Lieber!
>
> Screenshot aus dem Film.
>
> Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal Fresse halten.

Naja, hättest mal das Dokument vollständig gelesen resp. durchgesehen:
https://youtu.be/ygE01sOhzz0?t=55

von J. T. (chaoskind)


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Alles nur geklaut schrieb:
> TEst schrieb:
>> Space Balls of Steel schrieb:
>>> Das heißt aber "Ludicrous Speed" mein Lieber!
>>
>> Screenshot aus dem Film.
>> Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal Fresse halten.
>
> Naja, hättest mal das Dokument vollständig gelesen resp. durchgesehen:
> https://youtu.be/ygE01sOhzz0?t=55

Spaceballgeschwindigkeiten sind: Lichtgeschwindigkeit<lächerliche 
Geschwindigkeit<wahnsinnige Geschwindigkeit.

Die entsprechenden Übersetzungen dürft ihr euch selbst Überlegen.

von Alles nur geklaut (Gast)


Angehängte Dateien:

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Auch bei Tesla gibt es ein Leistungsupdate mit "ludicrous speed".
Wird da mit "aberwitzig" übersetzt.

https://teslawissen.ch/was-ist-der-tesla-ludicrous-modus/

Wobei es eigentlich keine Geschwindigkeit sondern eine Beschleunigung 
ist (siehe Anhang)

von Wolfgang (Gast)


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Roland E. schrieb:
> Hast echt Plan.
> 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8f/Wasserkurve.svg/800px-Wasserkurve.svg.png
>
> Hier mal für dich zum ablesen.

Werte aus Graphiken abzulesen, scheint nicht gerade deine Stärke zu 
sein.
Tip für dich: Google findet die Daten auch in Tabellenform, z.B.
https://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/siedep.htm

von Arno H. (arno_h)


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J. T. schrieb:
> Was aber nichts daran ändert, dass ein Rotorkopf ohne Schlag- und
> Schwenkgelenke "starrer Rotorkopf" heißt.
> Die "Gelenke" die für die Blattwinkelverstellung zuständig sind, haben
> aber nichts mit den Schlag- und Schwenkgelenke zu tun.
Der Rotorkopf kann nur dann starr sein, wenn man die Schlag- und 
Schwenkgelenke als elastischen Blattgriff ausführt. Ohne geht es nicht, 
das weiss man seit Juan de la Cierva.

Arno

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