Regeling van de vliegsnelheid
bij het ornithoptermodel EV8
Een modelvliegtuig, en speciaal een ornithopter tijdens de krachtvlucht, vliegt alleen binnen een vrij beperkt snelheidsbereik optimaal.
Tijdens de glijvlucht werkt normaal gesproken het hoogteroer door een instelhoekverschil als automatische snelheidsregelaar. Door de radiosignalen en tijdens de krachtvlucht treden er desondanks in de praktijk aanzienlijke snelheidsverschillen op (zie vluchtstabiliteit van de ornithopter).
Bij de EV8 moet een elektrische regelaar de instandhouding van de optimale krachtvlucht waarborgen. De neiging van de vliegbaan wordt dan alleen nog door de trekkracht c.q. de slagsnelheid beïnvloed. Meer of minder trekkracht leidt tot meer of minder stijgen.
Regelaar
Deze toerenregelaar wordt bij helikopters met een verbrandingsmotor toegepast. De regeleigenschappen hebben zich ook in de hier toegepaste regelkring duidelijk bewezen.
Sensor
Als snelheidsmeter wordt de schoepenradsensor uit een snelheidsmeter van
deltavliegers gebruikt. Deze is is ontwikkeld voor draadloze overdracht van
het toerental (Type Skywatch
, van Zwitsers fabrikaat). Hier wordt
door het schoepenrad een kleine magneet rondgedraaid.
Het toerental van de magneten wordt dan met de sensor van de heliregelaar afgetast, die op die manier het rotortoerental meet.
Het gewenste toerental c.q. de gewenste vliegsnelheid laat zich via de regelaar door de afstandsbesturing instellen en daarmee externe invloeden wegregelen.
Voor het testen wordt de schoepenradsensor met behulp van een magneet aan het eind van een elektromotoras bevestigd is op het gewenste toerental gebracht.
Servo
In plaats van de gasservo van de helimotor stuurt de regelaar in dit geval de servo van het hoogteroer aan.
De bij de EV8 al voorhanden zijnde V-staartbesturing moet dan met een mechanische mixer uitgerust worden. Een T-staart was beter geweest.
Phygoïde
De bij vrijwel iedere glijvlucht voorkomende langzame
schommeling van de vliegsnelheid (naar phygoïde
zie
externe link 1) kan met de elektrische regeling vermeden worden. Het model vliegt
zijn instelhoek alsof het langs een glijbaan beweegt.
Ook mislukte handstarts met aanvankelijk ongunstige glijhoeken vormen geen probleem meer. Het model stelt zich direct in op de door de ingestelde snelheid bepaalde glijhoek.
Landen kan men echter het beste met een uitgeschakelde regelaar uitvoeren.
Becker-roer
Ter verbetering van de hoogteroerwerking werd bij de EV8 de besturing op basis van het principe van een Becker-roer toegepast. Zoiets wordt in het bijzonder bij schepen gebruikt. Het verhoogt de manoeuvreerbaarheid.
Bij Becker-roeren worden de stuurvlakken en de klepuitslag met slechts één hendel synchroon bewogen. Het hoogteroer verandert daarbij de instelhoek en welving gelijktijdig. Op deze manier wordt de roerwerking groter dan bij slechts één van de twee veranderingen.
Bij ingeschakelde vliegsnelheidsregeling zijn kleine roeruitslagen meestal voldoende. Het voordeel van een Becker-roer komt daardoor hoofdzakelijk bij een uitgeschakelde regeling het beste tot uiting.
Externe links met betrekking tot dit thema
- Simulatie van de phygoide door Peter Rother:
http://www.aerodesign.de/peter/1998/phygosim.htm
Verder naar de Gewrichts-slagvleugel