Hallo

eine ideale Position der Ruder für das Rollen wäre im Schwerpunkt. Dort haben die Ruder keinen Einfluss auf das Nick- und Gierverhalten.

Wenn Du die Kiste benutzt, musst Du keine 80cm einhalten, da die Strömung in der Kiste linear ist. Wenn die Eingangsöffnung größer ist als die "Testquerschnitt" kannst du die Windgeschwindigkeit erhöhen. Bis ca. 500...600km/h kannst du die Luft als inkompressibel betrachten.

Bsp.: 100 km/h Auto, Frontquerschnitt 2m² Testquerschnitt 0.5m² ergibt eine Strömung von 400km/h minus Reibungsverluste.

Für eine kleine Bauform, 10cm Rumpfdurchmesser, 10cm drumherum ergibt 30cm*30cm ergibt 0.09m² würde das ca. 20mal 100km/h - Strömungsverlust ....... reichlich ergeben.

Der Srömungsverlust ist natürlich nicht so klein wie ich mir das wünschen würde.

Hallo Leute!

Möchte doch noch mal einiges zum Thema beisteuern.

Also, zuerst mal ist es nicht gesagt, dass Modellbau-Kreisel generell nicht für Raketen geeignet sind. Da wir hier aber über eine praktische Anwendung in einer Fluglage-Steuerung sprechen, fange ich mal am Anfang an.

Zuerst mal der Mechanische Kreisel. Im Gegensatz zum elektronischen gibt er eine Absolutabweichung an. Er wird also einmal auf eine "Nulllage" eingestellt und bleibt in dieser, egal was passiert. Der Kreisel dient hier also als eine Art Referenzpunkt. Der große Vorteil dabei ist, dass es keiner aufwendigen Elektronik bedarf, die Abweichung zu ermitteln und darauf zu reagieren, da die Information ja dauernd zuer Verfügung steht.

Zumindest früher wurden entsprechend große Kreisel auch zur direkten Lageregelung verwendet, beispielsweise bei Satelliten. Bei leichten Raketen wäre dies evtl. ebenso möglich.

Der elektronische Kreisel dagegen gibt nur die Abweichung im Moment einer Messung an. Und zwar in Form der Drehgeschwindigkeit um die dazu gehörende Achse. Es ist daher nötig, eben diese Messungen in schneller Folge sehr genau durchzuführen. Darüber hinaus muss man die daraus folgende Abweichung ständig neu berechnen. Hierbei ergeben sich zwangsläufig mit der Zeit Ungenauigkeiten wenn man mit einem kleinen Kreisel arbeitet. "Laser"- (LWL-) und Piezokreisel unterscheiden sich darin nicht.

Es gibt also zwei Möglichkeiten für den Einsatz im Raketenmodellbau:

1.) Ein mechanischer Kreisel. Dieser dürfte gut bekannt sein und lässt sich "leicht" selbst herstellen.

2.) Ein (mehere) Piezokreisel aus dem Modellbau. Es gibt mittlerweise Typen, die nicht auf bspw. Hubschrauber ausgerichtet sind und "einfach nur" die Abweichung um die entsprechende Achse messen und gegensteuern, bis die ursprüngliche Lage wieder hergestellt ist. Es sollte nichts dagegen sprechen, diese in Modellraketen einzusetzen. Es wäre allerdings zu prüfen, wie schnell eine solche Konstruktion reagiert.

Im Idealfall sollte daher eine Kombination aus Kreisel und Servo pro achse ausreichen. Wäre sicher einen Test wert.

Das Thema (aerodynamische) Stabilität kann man bei einer aktiven Lageregulierung natürlich (fast) vollständig vergessen. Was einem doch gewisse Freiheiten bei der Konstruktion gibt...

Gruß
Marcus

Zitat:

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Original geschrieben von Winfried
Und was macht die Sidewinder?

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...in welchem Zusammenhang?

Übrigens: Gerade bei der Sidewinder gibt es ein nettes Detail an den unteren (ungesteuerten) Fins: die Rollerons. HIER bemüht sich ein Physikstudent, das Funktionsprinzip zu erklären. Ansonsten hilft ein wenig googeln nach "Rolleron" (evtl. in Kombination mit "Sidewinder" und/oder "Missile")


Photo (C) U.S. Department of Defense

Die Rollerons eignen sich natürlich vorwiegend für Raketen, welche von (schnell) bewegten Trägern aus verfeuert werden. In einer HPR Zeitschrift war mal ein Artikel, wo das jemand erfolgreich für eine Kamera-Rakete ausprobiert hat. Der hat die Rollerons vor dem Start mit Druckgas aus einer Pressluftflasche auf Touren gebracht. Vielleicht gibt's davon auch irgendwo im Netz Bilder...

Zitat:

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Original geschrieben von Marcus Dachsel
Zuerst mal der Mechanische Kreisel. Im Gegensatz zum elektronischen gibt er eine Absolutabweichung an. Er wird also einmal auf eine "Nulllage" eingestellt und bleibt in dieser, egal was passiert. Der Kreisel dient hier also als eine Art Referenzpunkt. Der große Vorteil dabei ist, dass es keiner aufwendigen Elektronik bedarf, die Abweichung zu ermitteln und darauf zu reagieren, da die Information ja dauernd zuer Verfügung steht.s einem doch gewisse Freiheiten bei der Konstruktion gibt...

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Zumindest was die Kreisel betrifft, die in Helis zur Dämpfung von Gierbewegungen verwendet werden, stimmt das nicht. Diese Kreisel sind so aufgehängt, dass sie bei einer Rotation um die Hochachse die Bewegung mitmachen müssen, dabei aber ihre Präzessionsbewegung (wobei - ist das hier nicht eine Nutation?) senkrecht dazu frei ausführen können. Diese wird über einen Hall-Sensor abgegriffen - also berührungsfrei. Vorteil der Sache: die neue Lage des Modells ist auch wieder die Nulllage des Kreisels - er "vergisst" also die Ausgangslage. Für reine Dämpfungen ansonsten ungedämpfter Bewegungen ideal, für die Lageerkennung nicht tauglich. Ausser ...
Ja eben, ausser: die Empfindlichkeit und Genauigkeit ist so hoch, dass man sie rechnerisch zur Lageerkenung beiziehen kann (siehe oben).

Gute Nacht!

Andi

Zitat:

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...in welchem Zusammenhang?

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weil hier geschrieben wurde, daß die steuerbaren Flossen nicht an der Spitze sondern im Heckbereich sitzen sollten. Die Sidewinder benutzt zur Rollstabilisierung aber scheinbar (nur?) die Rollerons und die Lenkung erfolgt mit den vorderen Flossen.

Winfried

Zitat:

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Hierbei ergeben sich zwangsläufig mit der Zeit Ungenauigkeiten wenn man mit einem kleinen Kreisel arbeitet. "Laser"- (LWL-) und Piezokreisel unterscheiden sich darin nicht

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Die Drift ist mit GPS zu korrigieren.

Winfried

Zitat:

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Original geschrieben von Winfried
Die Sidewinder benutzt zur Rollstabilisierung aber scheinbar (nur?) die Rollerons und die Lenkung erfolgt mit den vorderen Flossen.

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Ja, genau. Die Rollerons verhindern das Rollen weitesgehend und den Rest "packt" die Steuerung dann schon noch indem sie das (IR-)Ziel "im Auge" behält...

Ich möchte noch etwas beim Rollen der Rakete, einer Drehung um die Längsachse, bleiben.

Fragen: Sind die Modellbauservos zum Stabilisieren dieser Drehung schnell genug und kräftig genug?

Kann man die ersten Bruchteile einer Sekunde, wenn die Rakete noch nicht genügend Fahrt hat, diese Drehbewegung vernachlässigen?

Wenn diese Fragen geklärt sind, dann sind kommt GPS ins Spiel.

Frage 1: Kräftig genug auf jeden Fall. Schnell genug auch - wenn du nicht das Rollen einer Rakete mit schief angesetzten Flossen verhindern willst! Und ich gehe nach wie vor davon aus, dass zuerst einmal eine an sich stabile Rakete in ihrer Flugbahn optimiert werden soll (als erste Aufgabe).
Frage 2 verstehe ich nicht; und was GPS mit der ganzen Sache zu tun hat, auch nicht - es sei denn, du willst ein Cruise missile bauen.

Hallo!

@Andi:
Du hast natürlich Recht. Ich meinte die Beschreibung auch ganz allgemein - etwa im Sinne von Trägheitsplattform - und nicht im Zusammenhang mit den "Heli-Kreiseln". Diese machen natürlich die Bewegung mit und geben den Betrag dann an die Steuerelektronik weiter. Das kam auch weiter unten bei den elektronischen Kreiseln. War wohl etwas dusselig beschrieben.

Marcus