Hi,

dann warte ich mal bis Sonntag ab, bevor ich was konstruiere.

Gruß

Neil

Hi Dino!
Ich möchte mich Dir nicht aufdrängen - nur bin ich noch nicht überzeugt, was
den Einfluss der Lage des Kreisels angeht. Aber egal. Erstmal einen ersten
Versuch starten. Später kann man immer noch Tests mit anderen Kreisel-
Positionen machen. (Ich bin mir wirklich ziemlich sicher, dass die Position
nämlich egal ist... Das zu erklären würde hier zu weit vom eigentlichen
Thema abschweifen... )

Zur Aerodynamik: So wie Du es beschreibst, hätte ich mir die Rakete auch
vorgestellt. Vielleicht habe ich mich da etwas unklar ausgedrückt. Also
Schwerpunkt und Druckpunkt zusammenlegen... aber wie geschrieben:
Wenn die Rakete sowieso nur langsam fliegt, wird das alles keine große
Rolle spielen... das hat Neil ja auch schon geschrieben.
(Die Rakete wird ja hoffentlich nicht bei starkem Wind gestartet...)

Gruß mit erwartungsvoller Spannung...
Oliver

Die Daten des Micro T 05 sind richtig.

Geändert von Brzelinski am 28. März 2007 um 19:50

Guten Abend!

Danke, Gert!

@Oliver: zum Thema Schwerpunkt / Kreiselposition:
Am besten wird die Notwendigkeit der Übereinstimmung von Kreiselschwerpunkt und Gesamtschwerpunkt vielleicht dadurch deutlich, wenn man sich klar macht, daß die Rückstellkraft des Kreisels ein Drehmoment um seine Querachse UM SEINEN EIGENEN SCHWERPUNKT ist.
Nur wenn dieser Schwerpunkt mit dem Gesamtschwerpunkt der Rakete übereinstimmt, wird die maximale Rückstellkraft auf die Rakete wirksam.
Da wir übereinstimmend keine Lust hatten, den genauen Wert für diese Rückstellkraft mathematisch zu ermitteln (siehe Thread "Kreiselstabilisierung mal anders" unter "Nutzlasten und Bergungssysteme"), muß Alles getan werden, um diese Kraft wenigstens so gut wie möglich wirksam werden zu lassen. Ob sie ausreicht, wird dann die Praxis zeigen

@Neil: ich weiß jetzt, wo ich einen der Motoren finde (hatte daraus eine Fernsteuerung für die Schärfeeinstellung eines Filmprojektors gebaut, aber das war zu Super8-Zeiten), also kannst Du mit den Daten Arbeiten, die ich gepostet hatte, ich stelle den Motor zur Verfügung.
Das Ritzel zu entfernen, halte ich für schwierig bis unmöglich, aber vielleicht läßt es sich doch mit den Schrauben fixieren, wenn es genau in die Achsbohrung paßt. Eine flexible Kupplung wäre mir bei diesen Drehzahlen allerdings lieber. Die Lagerung des Motors macht sonst schnell schlapp, wenn's nicht 100% fluchtet.

Gruß

Dino

Hi Dino!

Auch auf die Gefahr hin, dass ich Dich langsam nerve (was ich aber ganz sicher nicht will...).
Du beschreibst die "Rückstellkraft" des Kreisels als Moment, und das ist auch genau richtig, wie
Du es geschrieben hast. Dieses Moment wird auf die Rakete übertragen. (Das durch den Kreisel
erzeugte Moment wirkt allerdings nicht entgegen dem äußeren Moment durch die Störung sondern
der Kreisel - und damit die ganze Rakete - weicht im rechten Winkel zum äußeren Moment aus.
Aber darauf wollte ich gerade gar nicht eingehen...)

Mit dem Moment verhält es sich aber bei starren Körpern (und die Raketenzelle kann als ein
solcher betrachtet werden) gerade so, das es egal ist, an welcher Stelle das Moment einwirkt.
Die resultierende Drehbeschleunigung des Körpers ist in allen Fällen gleich.

Es wäre ein Unterschied, wenn die Rückstellkraft tatsächlich eine Kraft wäre, die um einen
Hebelarm verstärkt bzw. geschwächt würde. Beim Moment gilt das nicht...

Aber ich will damit niemand verunsichern. Am besten, man probiert es aus, wenn das
Versuchsmodell so weit ist. Schließlich gilt am Ende immernoch: Versuch macht kluch...

Gruß von Oliver (der wirklich nicht nerven will... ehrlich!)

Hi Oliver,

zuerst einmal: Du nervst deshalb nicht, weil ich zwar gefühlsmäßig sicher bin, daß ich richtig liege, jedoch die physikalische Theorie nicht so `drauf habe, um einen Irrtum meinerseits 100% ausschließen zu können, und ich lerne ja immer gerne dazu
Dennoch: Du kennst das altmodische Kinderspielzeug "Brummkreisel"?
Stell Dir so einen Kreisel vor, dessen Drehpunkt ja zwangsläufig der Auflagepunkt seiner Achse auf dem Boden ist.
Wenn diese Achse jetzt verlängert wird, so daß der Kreisel höher steht, also sein Schwerpunkt weiter weg vom Drehpunkt ist, dann wird er doch eindeutig instabiler, meinst Du nicht?

Gruß

Dino

Hi Dino!

Ich bin froh, dass ich Dich nicht nerve - wirklich!

Ja, Du hast recht mit dem Brumm-Kreisel. Das liegt daran dass der Einleitungspunkt der Störung - in dem Fall also die Spitze des Kreisels auf dem Boden - bei einer längeren Achse mit einem größeren Hebelarm (= Stecke zwischen Spitze und Schwerpunkt) wirkt. In diesem Beispiel wirkt an der Kreiselspitze eine "reine" Kraft, die zusammen mit dem Hebelarm ein Moment ergibt. Dieses Stör-Moment wird bei Verlängerung der Achse (= Verlängerung des Hebels) immer größer (Moment=Hebel*Kraft) und irgendwann ist das Störmoment so groß, dass der Kreisel schneller kippt, als dass er sich durch den eigenen Drehimpuls wieder aufrichten könnte. Ab diesem Punkt läuft der Kreisel also nicht mehr stabil.

Beim Bodenkreisel kommt noch hinzu, dass er unten keine Spitze haben darf, sondern abgerundet sein muss, denn wenn der Kreisel schräg steht, muss er mit dem Fuß "laufen" können, um sich wieder aufzurichten. Wenn er unten eine feine Spitze hat, kann er bei einer Schrägstellung nicht laufen und fällt deswegen um. Den Bodenkreisel mit der langen Achse könnte man wieder stabil bekommen, wenn man am unteren Ende der Achse einen großen runden Fuß (mit der Wölbung nach unten) befestigen würde, der natürlich auch wieder das Trägheitsmoment um die Kreiselachse erhöht - und am Ende landet man dann einfach bei einem "großen Kreisel", der wieder stabil läuft.

Zum Einwirkungsort eines Moments habe ich ein anderes Gedanken-Experiment. Stelle Dir einen Stab vor (z.B. Holzstab, 2m lang, 4cm Durchmesser), der in der Mitte mit einer Schnur aufgehängt ist und horizontal an der Schnur hängt. Jetzt kommt an das eine Ende seitlich ein H1k dran, der bei Zündung den Stab in der Horizontalen rotieren lässt. (Das Eigengewicht des H1k sei klein genug, dass man es in dem Beispiel vernachlässigen kann, d.h. nach der Montage des H1k bleibt der Stab in der horizontalen Lage.)
Zusätzlich wird am gleichen Stabende ein zweiter H1k auf der gegenüberliegenden Seite montiert aber um 10cm zur Stabmitte hin versetzt, d.h. dieser Motor versucht den Stab gerade in die entgegengesetzte Richtung zu drehen (allerdings mit einem 10cm kürzeren Hebel). Wenn jetzt beide Motoren gezündet werden wirkt auf den Stab ein Moment von M=10cm * 1N = 0,1Nm. Der Stab erfährt also die Drehbeschleunigung w_p=M/Theta (also mit M=Moment und Theta=Trägheitmoment des Stabs).
Wenn man nun die beiden Motoren 5cm links und rechts der Stabmitte anbringt, wirkt wieder nur das gleiche Moment von 0,1Nm, das Trägheitsmoment des Stabes hat sich ja nicht geändert, also bleibt
es bei der gleichen Drehbeschleunigung um die Aufhängung. Damit ist also die Wirkung auf den Stab gleich, egal ob das Moment am Stabende oder in der Stabmitte eingeleitet wird.

Gruß,
Oliver

Geändert von osmadie am 29. März 2007 um 09:04

Hi Oliver,

verstehe ich Dich richtig, wenn ich Dein Modell etwas vereinfache:
Du behauptest, ein H1k, der an einem horizontal drehbar gelagerten Stab seitlich so befestigt wird, daß sein Schub tangential zur Drehebene wirkt, wird diesen Stab immer auf die gleiche Drehzahl bei Brennschluß beschleunigen, egal wie weit vom Drehpunkt entfernt er angebracht ist.
Ist das so richtig verstanden?

Gruß

Dino

Hi,

nein. Die Drehzahl hängt schon vom Abstand ab. Was er meinte sieht anders aus.

Du hast zwei Motore die an der gleichen Seite in unterschiedlichen Richtungen wirken. Der eine wirkt bei 90cm, der ander bei 100cm. Die Differenzt ist 10cm und somit ist das Drehmoment was entsteht nur auf diese 10cm bezogen. Gerechnet sieht das so aus:

Motor 1: 1N * 1m = 1Nm
Motor 2: 1N * 0,9m = 0,9Nm

Differenz = 1Nm-0,9Nm = 0,1Nm

Wenn man das ganze jetzt an einem anderen Punkt anbringt, aber die Differenz gleich läst bei 10cm, ergibt sich weider das gleiche Moment:

Motor 1: 1N * 2m = 2Nm
Motor 2: 1N * 1,9m = 1,9Nm
Differenz = 2Nm -1,9Nm = 0,1Nm

Wie man sieht, tut sich da nichts. Daher ist es egal wo der Kreisel sitzt.
Du hast bei deiner Vereinfachung wieder mit Kräften und Hebelarmen gearbeitet. Du mußt es aber als Drehmoment betrachten.

Gruß

Neil

Geändert von Neil am 29. März 2007 um 10:06

Hi Dino,

Neil war schneller mit der Antwort...

Wie Neil schon schreibt: Es kommt auf das Kräftepaar an, also zwei Motoren, die auf zwei parallelen Wirklinien in jeweils entgegengesetzter Richtung treiben, erzeugen ein "reines Moment" und damit bewirken sie eine "reine Drehbewegung" des Stabs - der Stab-Schwerpunkt bleibt dabei immer ortsfest, im Gedanken-Experiment heisst dass, der Aufhängepunkt des Stabs dreht sich, aber er verschiebt sich nicht, d.h. der Stab beginnt nicht zu schaukeln.

Wenn Dich das Thema weiter interessiert, kann ich dir gerne noch ein paar Infos geben. Nur eins will ich nicht: Dass das Projekt hier wegen Diskussionen zur Theorie zum Stillstand kommt. Dazu ist das Projekt zu interessant und ich möchte Deine Energie nicht mit Theorien binden, die momentan zweitrangig sind.

Also - erst mal eine Rakete mit Kreisel bauen - der Kreisel darf ja gerne in der Mitte sitzen. Wenn das bautechnisch geht und Dein Gefühl dabei besser ist, spricht ja von der Theorie her nichts dagegen.
In einem zweiten Schritt kann man dann mit der Rakete spielen, den Kreisel umpositionieren, bewusste Störungen einbauen, usw.

Gruß,
Oliver

Geändert von osmadie am 29. März 2007 um 10:29