Distanza testa e agilità

[broeselbroesel]

Originalmente inviato da Raviator

Broeselbroesel non ci crederà, ma l'elicottero gira ancora attorno al baricentro (che si sarà lievemente alzato rispetto al caso precedente, ma questo interessa poco).

non e che non ci credo.. anzi ci credo e come..
sto dicendo tutto il tempo la stessa cosa..il cg sottostante al centro del rotore influenza il movimento!!!!!

mai detto il contrario.. ( a prova contraria)
xcio dico come anche confermato da te.. piu vicino il cg al rotore piu agile e il modello!!!

Originalmente inviato da Alexvan

Però quì scatta la medesima obiezione che ho fatto ad un altro intervento: ho l'impressione che si possa dare una qualsiasi inclinazione dolce dolce all'eli anche con collettivo elevato. In queste condizioni sei sicuro che una pala raggiunga sempre e comunque un pitch negativo?

Aggiungo inoltre che tutte le illustrazioni dei vari assetti del rotore nelle manovre, mostrano sempre un angolo di coning positivo (per il volo diritto) in tutto il disco rotorico, se effettivamente vi fosse pitch e portanza negativa, l'angolo di coning dovrebbe invertirsi.

ovvio che tutte le illustrazioni mostrano entrambe le pale con incidenze positive come dici te..

ma questo e solo xche il modello deve sconfiggere la forza della gravita x restare in aria..

noi qui stiamo parlando della fisica pura tralasciando la gravita x evidenziare il punto di rullio preciso di un rotore ipoteticamente perfetto..

che questo x motivi di 1. gravita
2. costruzzione
3. peso del elicottero ( pesoche cmq e solo rilevante con la gravita.. dato che in assenza di gravita non influisce piu ma in questo caso solo la massa come datto da..?? non ricordo)
4.resistenze e atriti del aria
5. mille altri fattori..
non e certo possibbile e un altro discorso..

io con questo penso di finire qui le discussioni..
non ce piu sordo di chi non vuole sentire

e stato tutto detto e spiegato da 3 utenti che ne capiscono..( me compreso) forse4.

Originalmente inviato da PasqualeRungi

é un post molto interessante e voglio porvi un quesito:

il baricentro sotto l'elicottero dovrebbe influire sulla sua stabilità. Giusto?
per cui quando l'elicottero è in rovescio dovrebbe essere meno stabile. Giusto?

Nella pratica è vero il contrario.

Sai pensavo pure io la stessa cosa... Apropo ma sei poi venuto a Roma?

Originalmente inviato da stefaros

Sbaglio di certo,ma forse il cilindro d'aria spostato dal rotore si scarica verso terra non incontrando ostacoli?

Dubito sia significativo...

[bladebuster]

Originalmente inviato da Alexvan

Oddio sto punto è chiave... se non capiamo intorno a cosa ruota è impossibile stabilire deve essere concentrata la massa. Per il momento direi che abbiamo appurato che la distribuzione della massa impatta l'agilità. Su quale sia la distribuzione ottimale direi che ancora non lo sappiamo

Secondo me l'asse di rotazione non coincide ne con il centro del rotore ne con il centro di massa, ma si sposta durante la rotazione per via delle molteplici forze presenti.

Vediamo se ricordo qualcosa dai tempi andati, ci provo.
Trascurando gli effetti aerodinamici sulle superfici investite dal flusso dell'aria (canopy, tubo di coda etc), in prima approx, un heli in volo può essere approssimato a corpo isolato, soggetto ad un campo di forze uniforme in un sistema inerziale (come un corpo celeste).

in queste ipotesi, grossolanamente vere ma sufficienti per i nostri fini, tutte le forze agenti sull'heli e/o generate dall'heli stesso, possono essere ricombinate e immaginate come una forza agente sul centro di massa ed un momento (o coppia) agente sul corpo stesso. La forza genererà un'accelerazione del corpo, e quindi lo guiderà lungo una traiettoria, mentre il momento ne cambierà l'orientamento (rotazione) attorno al suo centro di massa.

quindi, poichè agiscono sull'heli:
- la portanza (passo) sempre passante per l'asse main dell'eli (e per il centro di massa, se l'heli è ben bilanciato...), che, alle varie inclinazioni dell'heli, può essere scomposta nella componente verticale, che contrasta il peso e sostiene l'heli, e nella componente orizzontale, che contrasta la forza centrifuga che si oppone al cambio di traiettoria e consente la virata;
- il momento indotto dalla precessione giroscopica, che si manifesta solo all'atto del cambiamento della direzione dell'asse di rotazione del rotore, (a sua volta generato dai movimenti del ciclico mediante la creazione di forze opposte sulle due pale); questo momento si può considerare applicato al centro di massa.

Quindi, ai nostri fini (cioè definire se le varie forze e coppie che si generano sono differenti se cambio la geometria dell'heli), è irrilevante quanto l'albero sia lungo o corto (tutte le forze passano per l'asse di rotazione del rotore o generano momenti applicabili al centro di massa, che supponiamo giacere sull'asse di rotazione del rotore, come deve essere per un heli ben bilanciato). Quindi in sintesi per cambiare le azioni sul modello, o cambio pale o vario i giri, o do più comando (agisco su D/R): tutto noto fin qui, vero? posso accorciare o allungare assi, spostare batterie, ma le azioni restano quelle.

Grande influenza invece ce l'ha il momento di inerzia dell'heli, ovvero quella grandezza che dipende da come sono disposte le masse intorno all'asse di manovra attorno a cui si vuole far ruotare l'eli: più queste sono distruibite lontano da quest'asse, maggiore sarà l'inerzia dell'eli a quella rotazione, poichè il Momento = Inerzia x acc angolare.
(NB: il momento di inerzia dipende dal quadrato della distanza della massa rispetto a quel dato asse di rotazione: quindi se dimezzo la distanza di una certa massa, il suo contributo all'inerzia diventa 4 volte più piccolo...)

Quindi, più l'heli è compatto, cioè le sue masse sono raccolte intorno all'asse in esame, più "responsive" sarà a parità di comando, cioè le conseguenze delle azioni di cui sopra sono diverse. Ovviamente questo accade anche se alleggerisco il modello, ma questo è intuitivo.

In pratica:
- se alzo la lipo, migliora (cioè più reattivo) il roll;
- se avvicino la lipo il più poss all'albero main, migliora il cabra-picchia, e la piro;
- se abbasso l'hub di testa; migliorano roll e cabra-picchia
- se alleggerisco la coda, migliora il cabra-picchia, e la piro
- se l'accorcio, migliora il cabra-picchia, e la piro (ma poi perdo autorità in coda e quindi faccio l'inverso e lo stretcho...)

giusto? chiaro? segnalate le minch..te!

Originalmente inviato da Raviator

L'elicottero del nostro esperimento gira attorno ad un asse baricentrico, come dice alexvan non ce so cazzi!
Ora ripetiamo l'esperimento, ma mettiamo un albero lungo circa 1m, tanto per stare abbondanti, insomma diciamo che il baricentro dista 1m dal rotore.
Accendiamo di nuovo i due razzetti e vediamo cosa succede.
Broeselbroesel non ci crederà, ma l'elicottero gira ancora attorno al baricentro (che si sarà lievemente alzato rispetto al caso precedente, ma questo interessa poco).
La maggiore distanza fra rotore e baricentro determina però un momento d'inerzia maggiore, per cui l'accelerazione angolare sarà inferiore, quindi l'eli ci metterà più tempo a raggiungere la massima velocità di rotazione.
Perchè dico massima velocità di rotazione? Se fossimo nel vuoto l'elicottero girerebbe sempre più forte, ma va considerato che l'aria fa da freno, quindi ad un certo punto, nonostante la spinta dei razzetti, la velocità di rotazione raggiungerà un valore massimo.
Nel primo esperimento il rotore girava quasi sul posto, nel secondo caso fa una circonfernza di 1m di raggio, quindi incontra una maggiore resistenza, ed anche la velocità di rotazione finale sarà un po' minore.
Anche per il controllo del mezzo è meglio che la rotazione avvenga più vicino possibile al rotore, se c'è troppa distanza si ha l'effetto "roba pazza che strumpallazza" ricordato da broeselbroesel!

In definitiva si può dire che per l'agilità è meglio avere il rotore vicino al baricentro e su questo eravamo già tutti d'accordo; lo scopo del mio intervento più che altro era quello di fermare il moto rotazionale di Newton nella fossa (naturalmente attorno ad un asse baricentrico!)

Non sono convinto che gira intorno al baricentro. Lo farebbe solo se si comportasse come un corpo solido non vincolato sottoposto ad una coppia di forze. Se googli un po vedi che quanto dice Broeselbroesel... non lo dice solo lui. Ovvero modellano un eli come un pendolo appeso per il centro del rotore. Personalmente non mi convince nemmeno questa interpretazione.

Scusami, ma il momento d'inerzia non è una caratteristica intrinseca di un corpo indipendente dalla sollecitazione esterna? Quindi in realtà non è che conterebbe quanto è distante il rotore dal CM, in quanto il rotore ha una massa relativa molto inferiore al resto del mezzo. Quanto bensì come è distribuita la massa intorno al CM. Ovvero più è concentrata intorno al CM meglio è, indipendentemente da dove è applicata la forza che la fa ruotare.

Originalmente inviato da bladebuster

giusto? chiaro? segnalate le minch..te!

Non convintissimo che gli assi di rotazione passano tutti per il centro di massa (ma prima o poi ci arriverò...), ma concordo con te sul fatto che la sola cosa importante sia la distribuzione della masse intorno a questo benedetto punto ovunque sia. E soprattutto concordo con te che la distanza da tale punto del rotore non sia significativa.

Originalmente inviato da Yuri62

non sono ingegnere ma ci arrivo comunque:
forza = vuoi per Forza incasinare,contraddire e confondere TUTTI..... quindi anche se arrivasse che so..l'ingegner cane a spiegarti,sarebbe uguale: sì però..ma secondo me...

spinta = quella che usi per Spingere le persone ad odiarti ( nel senso buono)

baricentro= luogo nel quale pensi di vivere e dal quale dirigi tutte le tue Spinte...

leve = sono quelle che alcuni, userebbero volentieri
se serve altro .....
saluti yuri

Mi sembra che stiamo avendo una discussione molto civile e rispettosa delle idee di tutti. E soprattutto non basata sulla nostra competenza (non essendo ingegneri aeronautici) ma su idee che ci vengono nel corso della discussione medesima. Non capisco perchè non devi perdere occasione di attaccarmi su qualsiasi cosa...

Cordialmente.

[CRO_Fek]

Quesito interessante, a cui non e' facile rispondere...
Il baricentro e' una cosa, il centro di spinta e' un'altra. E' analogo a quello delle navi, solo che la spinta e' generata dalla portanza e non dalla spinta di archimede.
Per prima cosa, spinta e CG devono stare sullo stesso asse, se non accade c'e' una coppia che tende a ruotare. Ammesso che siano sullo stesso asse, per avere maggiore stabilita' in volo normale il centro di spinta (idealmente) dovrebbe stare sullo stesso asse, sopra al baricentro; viceversa per avere maggiore stabilita' in volo rovescio dovrebbe stare sotto. E' indifferente se centro di spinta e baricentro coincidono.
Negli elicotteri il centro di spinta e' sulla testa dell'elicottero, mentre il CG e' sempre sotto (idealmente in un punto dell'albero principale), quindi dovrebbe essere meno stabile in rovescio.
Se non ci fossero altri effetti.
Il primo che mi viene in mente e' che in volo rovescio, la flybar e' sopra al rotore principale e quindi non e' investita dal flusso di scarico dello stesso rotore principale. La flybar ha un ruolo aerodinamico importante e senza il flusso trasversale dovuto al rotore principale, il flusso dovuto al vento relativo (dovuto alla rotazione della fly) e' piu' stabile e funziona meglio, cioe' stabilzza un po' meglio. Ovviamente non vale (nel caso) nei sistemi fbl, dove la stabilizzazione e' elettronica e non meccanica.
Anche il rotore di coda e' totalmente fuori dal flusso generato dal rotore principale e quindi meno disturbato.

[Raviator]

Originalmente inviato da CRO_Fek

Quesito interessante, a cui non e' facile rispondere...
Il baricentro e' una cosa, il centro di spinta e' un'altra. E' analogo a quello delle navi, solo che la spinta e' generata dalla portanza e non dalla spinta di archimede.
Per prima cosa, spinta e CG devono stare sullo stesso asse, se non accade c'e' una coppia che tende a ruotare. Ammesso che siano sullo stesso asse, per avere maggiore stabilita' in volo normale il centro di spinta (idealmente) dovrebbe stare sullo stesso asse, sopra al baricentro; viceversa per avere maggiore stabilita' in volo rovescio dovrebbe stare sotto. E' indifferente se centro di spinta e baricentro coincidono.
Negli elicotteri il centro di spinta e' sulla testa dell'elicottero, mentre il CG e' sempre sotto (idealmente in un punto dell'albero principale), quindi dovrebbe essere meno stabile in rovescio.
Se non ci fossero altri effetti.
Il primo che mi viene in mente e' che in volo rovescio, la flybar e' sopra al rotore principale e quindi non e' investita dal flusso di scarico dello stesso rotore principale. La flybar ha un ruolo aerodinamico importante e senza il flusso trasversale dovuto al rotore principale, il flusso dovuto al vento relativo (dovuto alla rotazione della fly) e' piu' stabile e funziona meglio, cioe' stabilzza un po' meglio. Ovviamente non vale (nel caso) nei sistemi fbl, dove la stabilizzazione e' elettronica e non meccanica.
Anche il rotore di coda e' totalmente fuori dal flusso generato dal rotore principale e quindi meno disturbato.

Nella realtà il rotore non è sempre esattamente perpendicolare all'albero, per cui la spinta può passare fuori dal baricentro; in quest'ottica il tuo discorso sul centro di spinta e sulla diversa stabilità tra dritto e rovescio ci può anche stare.
Però se ragioniamo su un elicottero con il rotore molto rigido (da 3d, con gommini belli duri) si può assumere che la forza passi sempre attraverso il baricentro, e a questo punto nulla cambia se il centro di spinta è sopra o sotto.
La classica similitudine dell'elicottero-lampadario a mio avviso è del tutto fuorviante. Basta pensare che se muovi un po' il lampadario, lui cerca subito di tornare dritto, se inclini l'elicottero dando un colpetto di alettoni, lui rimane inclinato così, dopo un po' si schianta, ma con quell'inclinazione lì!
Per spiegare quindi la differente stabilità tra dritto e rovescio (e qui mi fido ciecamente di Pasquale perchè io francamente non ci ho mai fatto caso: quando sono in rovescio sono più preoccupato a cercare di non farmela sotto! ) probabilmente bisogna considerare qualche effetto aerodinamico. Il fatto di avere il corpo dell'eli a monte o a valle del flusso d'aria che investe il rotore evidentemente non è trascurabile.

Prendi un pendolo, mi pare bello duro ed ha un cm basso, cappottalo... ti sembra stabile?