Steuerkräfte der Flightcontrols

[hercules123]

Hallo zusammen,

 

inzwischen habe ich es geschafft, mit viel Aufwand, eine annähernd reale Trimmung zu realisieren an meinen Steuersäulen. Das nächste Projekt ist nun das simulieren der Steuerkräfte. Dafür ist die Information sehr wichtig, ob sich die Steuerkräfte einer 737 beim Elevator in Bezug auf die Geschwindigkeit verändern. Also ob die Kräfte unterschiedlich sind, wenn ich schnell am Yoke ziehe, oder langsam?

 

Kann mir da vielleicht wieder jemand helfen?

 

Danke für eure Mühe

 

Grüsse

 

Thomas

[IFixPlanes]

Ob du schnell oder langsam an der Steuersäule ziehst, ist nicht von Bedeutung.

Allerdings spielt die Geschwindigkeit und die Weite des Ausschlages eine Rolle.

Auch die Richtung des Ausschlages ist von Bedeutung. Ziehen braucht weniger Kraft als Drücken.

[hercules123]

Hallo Ingo,

 

danke für Deine Antwort, aber ich verstehe da was nicht richtig. Du sagst, es spielt keine Rolle ob ich schnell oder langsam an der Steuersäule ziehe, aber die Geschwindigkeit ist sehr wohl relevant.

 

Vielleicht habe ich mich auch missverständlich ausgedrückt:rolleyes:

 

Besteht ein Kraftunterscheid, wenn ich die Steuersäule mit zB 1cm/sec oder mit 3cm/sec bewege??

 

Woraus ergibt sich denn der Unterschied der Kräfte beim drücken und ziehen?

 

BG

 

Thomas

[IFixPlanes]

... Vielleicht habe ich mich auch missverständlich ausgedrückt:rolleyes: ...

Nein, ich habe mich missverständlich ausgedrückt. :(

Die Geschwindigkeit des Flugzeuges war gemeint.

Je schneller der Flieger ist, umso mehr Kraft musst du aufwenden um den gleichen Ruderausschlag zu bekommen.

Bei gleicherbleibender Geschwindigkeit musst du unso mehr Kraft aufwenden je mehr du das Ruder auslenkst.

Bei stehendem Flieger (B737 Classik) brauchst du etwa 19 Pfund um die Höhenruderhinterkante um 1,95 Inch auszulenken.

(Genaugenommen 18,5 Pfund für Steuersäule ziehen und 20,5 Pfund fürs Drücken)

Um die Hinterkante um 9,45 Inch auszulenken, sind zum Ziehen 35,5 Pund und zum Drücken 40,5 Pfund notwendig.

Bei 173 Knoten bekommst du beim Ziehen von 20,5 (Drücken 21,7) Pfund gerade mal einen Ausschlag von 1.2 Inch.

Mit 39,0 (47,0) Pfund beträgt dann der Ruderausschlag nur noch 4,8 Inch.

Bei 386 Knoten bekommst du mit 42,5 Pfund gerade noch einen Ausschlag von 1,2 Zoll (egal ob ziehen oder drücken)

 

...Woraus ergibt sich denn der Unterschied der Kräfte beim drücken und ziehen? ...

Ich könnte nur mutmaßen und so lasse ich die Antwort lieber offen...

[FalconJockey]

Ohje, das ist wirklich spezifisch für jeden Flugzeugtyp! Die Falcon kann man mit zwei Fingern fliegen, dank Hydraulik. Egal ob Vapp oder VMO! Andere Maschinen benötigen ganzen Einsatz. Da ich die 737 nie geflogen bin, kann ich Dir keine Auskunft geben, tut mir leid.

[Lukas Kaufmann]

Die Falcon kann man mit zwei Fingern fliegen

Aber doch auch nur wenn ausgetrimmt, oder?

[FalconJockey]

Es gibt natürlich Grenzen, aber die Falcon fliegt sich wirklich wie ein Kampfjet. Wenn sie extrem vertrimmt ist, muss ich schon ordentlich Kraft aufbringen, aber das vermeidet man ja ;)

[G115B]

Vielleicht habe ich mich auch missverständlich ausgedrückt:rolleyes:

 

Besteht ein Kraftunterscheid, wenn ich die Steuersäule mit zB 1cm/sec oder mit 3cm/sec bewege??

 

Ich glaub zu wissen was Du meinst. Hebst Du im Fitness ein ordentliches Gewicht, musst du - wenn du es schnell hebst - gegen die Trägheit ankämpfen. Bei einem Ruder hast Du das nicht so wesentlich - Ich denke es spielt keine grosse Rolle. Eher spielt der Winkel des Ruders eine Rolle, je weiter du ziehst desto stärker der Widerstand (Hydrauliksystem ausser acht gelassen).

 

Natürlich relativ zur Strömungsgeschwindigkeit der Luft exponentiell ansteigend, wenn das Hydrauliksystem ausser acht gelassen wird... Anderst bei einem künstlichen Widerstandssystems zB eines Airbusses.

 

Gruss Roy

[IFixPlanes]

...Die Falcon kann man mit zwei Fingern fliegen, dank Hydraulik. Egal ob Vapp oder VMO!...

Warum sollte das bei der 737 anders sein? Auch die 737 fliegt im Normalfall mit Hydraulik.

Je schneller der Flieger fliegt, umso weniger Ausschlag brauche ich ja.

Ich sollte vielleicht betonen, das die oben erwähnten Kräfte extra simuliert werden. (Ja Roy, auch beim Bobby. :005: )

Nachzulesen HIER ab Seite 11

Die auf Seite 12 am Elevator Feel "Computer" gezeigten Pitot Probes befinden sich an den Seiten des vertical Stabilizer.

 

Und so sieht das Ganze in der Schematic aus:

 

...Wenn sie extrem vertrimmt ist, muss ich schon ordentlich Kraft aufbringen, aber das vermeidet man ja ;)

Iris geht es sicher genauso :009:

[Danix]

Hydraulik bedeutet nicht kräftelos. Jedes Flugzeug steuert sich anders. Es kommt nicht nur auf die einzelnen Steuerkräfte drauf an, sondern auch noch an den Mix aller: Alle Flächen müssen aufeinander abgestimmt sein. Es gibt aber häufig Typen, wo das nicht so super hingekriegt wurde.

 

Generell sind die Franzosen am schönsten zu fliegen (Mirage, Concorde, Airbus, Falcon). Die Amis sind ein bisschen "lastwagenmässig".

 

Die anderen Europäer sind ungefähr dazwischen.

 

Dani

[G115B]

Hallo Fachmenschen

 

Sicher, ALLES ist klar.

 

Wenn Du ein Fullsim baust (resp das Steuerorgan einstellst), willst Du Daten eingeben die die Umwelt - sprich die Physik - die Aerodynamik Simuliert. Es geht nicht um wieviel Druck notwendig ist, sondern um den theoretischen Steuerdruck bei xy° (zB 0-30°) bei JEDER Strömungsgeschwindigkeit. Weiter wird ebenfalls die Effektivität vom Sim gegeben, da ergibt sich der nötige Input oder nötige Druck der mit Muskelkraft zu überwinden ist - wie in der Realität eben.

 

Ich meine sicher nicht, dass der Bobby keine Hydraulik hat wie bei konventionell gesteuerten Liner, Bomber oder Jets... sonder ich meine, dass der fühlbare Steuerdruck künstlich simuliert wird um Turbulenzen oder Strömungswirbel (wie beim Stal) spürbar zu machen (Fly by Wire Lösung).

 

Bei "direkt" angesteuerten Steuerflächen mit Hydraulikhilfen frage ich mich, ob das System bei jeder Geschwindigkeit gleich stark kräfteunterstütztend wirkd - sprich, es wäre keine dumme Idee zugunsten des Steuerfeelings die Pumpen oder Ventile relativ zur Strömungsgeschwindigkeit zu koppeln oder?

 

Gruss Roy

 

EDIT

 

Ziehen braucht weniger Kraft als Drücken.

 

Wieso? Nur wenn man eine Hünerbrust hat :D

[flowmotion]

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Bearbeitet 2. Oktober 2019 von flowmotion

[hercules123]

Das klingt ja alles sehr interessant und aufschlussreich. Nun, ich habe ja die Trimmung schon realisiert und kenne nun das Gefühl, wenn man die Kraft wegtrimmt. Vor allem bei einer Fehltrimmung sind die Kräfte recht hoch, um den Pitch zu halten.

 

Aber nun habe ich die Möglichkeit über elektronisch gesteuerte Dämpfer Kräfte von 0-400N stufenlos zu realisieren. Technisch kein grosses Problem, aber programmierseitig echt mächtig, da wie ihr alle schreibt, die anliegenden Kräfte sowohl von der Trimmung, Fligthlevel, Flossenstellung und Luftbedingung abhängen.

 

Gibt es irgendwelche Tabellen oder Wartungssheets, aus denen ich die Feel & Centering Werte ersehen kann? Da in einer 737 die Kräfte ja auch nur nachgebildet werden, muss das da ja auch theoretisch fundamentiert sein.

 

Das die Kräfte ansteigen, wenn man schneller an der Steuersäule zieht, ist leider eine Eigenschaft dieser Dämpfer, die sich aber nur sehr wenig auswirkt. Wäre aber dieses Trägheitssymptom tatsächlich in real vorhanden, müsste ich es schon nicht kompensieren, sondern nur anpassen.

 

Grüsse

 

Thomas

[G115B]

Das die Kräfte ansteigen, wenn man schneller an der Steuersäule zieht, ist leider eine Eigenschaft dieser Dämpfer, die sich aber nur sehr wenig auswirkt. Wäre aber dieses Trägheitssymptom tatsächlich in real vorhanden, müsste ich es schon nicht kompensieren, sondern nur anpassen.

 

Das Wort sagt es schon "Stossdämpfer" :)

Die werden wohl eher eine schnelle Bewegung (Ruck/Stoss) dämpfen als es das Gewicht der Steuerklappen bei Beschleunigung über Hydraulik tut (Trägheit).

 

Wieso Stossdämpfer? Kannst ja eine Führung an dem/den Drehpunkten montieren die irgendwie Reibung erzeugen und ein Kunsstoffanschlag... irgendwas mit Kunststoffunterlagsscheiben - etwas das die Drehachse klemmt und eine Feder mit Gummikappe als Anschlag, das es nüd jedesmal "chlöpft" wenn einem Vogelschwarm ausweichen musst.

 

Oder gibts keine Stossdämpfer die Nicht-Linear dämpfen? Sehr leicht dämpfen und erst bei 80-90% Vollausschlag zäh werden? Verstellbare Dämpfer?

 

Und zwei Federn, deren Befestigungspunkt sich vom Stick oder Pedal entfernen je schneller Du fliegst... Das gibt Zug wie echt

Aber richtig montieren, nicht dass es dem Besuch den Knüppel "a d'Schnöre" haut wenn eine Seite reisst. :D

 

 

Gruss Roy

[hercules123]

Das sind keine Stossdämpfer :-) Es handelt sich dabei um Dämpfersysteme dessen Kräft in Zug/ Druck über eine Steuerspannung stufenlos in N eingestellt werden können. Das ganze geht über ein komplexes Kennfeld, was auch den hohen Preis von 500€/ Stück erklärt. Da ich keinen "Spielzeug" Simulator baue, lege ich sehr viel wert auf die Steuerkräfte. Federn findet man wohl eher in normalen Joysticks, oder Spieleyokes. Da wäre der bisherige Aufwand von ca. 20.000€ auch unangemessen :rolleyes:

 

Die Erhöhung der Kraft im Verhältnis zum Flossenausschlag ist mit diesen System kein Problem.

 

Es geht hier um eine möglichts reale Nachbildung der Flightcontrols, die über eine Software und Microcontroller über diese Dämpfer realisiert werden sollen.

Unter anderen kommen da noch Drucksensoren dazu, die den momentan vom Piloten ausgeübten Druck am Column messen. Die Trimung ist über Akktuatoren gelöst und wie bereits gesagt, sehr real!!

 

Ingo hatte ja schon ein paar dieser Daten angedeutet. Eben unter welcher Bedingung welche Kräfte entstehen. (mehr davon.....:005: )

 

Beste Grüsse

 

Thomas

[G115B]

Das hört sich gut an!