Hallo

Ich habe erst jetzt die Diskussion um Eigenstabilität etc. gelesen. Einigkeit war ja offenbar nicht zu erzielen. Ich denke es ist ein grundsätzliches physikalisches Problem, das sich mit etwas Hirnschmalz lösen lassen müsste.

Grundsatzüberlegung, ohne die Besonderheiten um einzelne Achsen (Nicken, Gieren etc.) zu betrachten:
Wann ist aerodynamische Stabilität möglich ? Ein prinzipieller Unterschied zwischen Flugzeug und Heli kann´s ja wohl nicht sein. Die V-Form von Flügel könnte man ja auch auf die Stellung der Rotorblätter übertragen.
Aerodynamische Stabiltät ist möglich, wenn das Ding ohne Motor fliegt (segelt oder Autorotation), zumindest sich aber mit geringer Motorleistung dem Boden nähert. Dann ist die Erdanziehung die dominierende Kraft, die auf das Flugzeug einwirkt und gibt die Richtung vor. Die V-Form der Flügel stabilisiert. Die Auftriebskraft hat, durch die Bewegung des Fluggeräts nach unten, eine Komponente welche immer nach oben gerichtet ist. Da der Schwerpunkt unterhalb des Angriffspunkts der Auftriebskraft sitzt wird das Fluggerät stabilisiert. Je nach Design wird dies als Eigenstabilität unterschiedlich gut umgesetzt. Am besten wohl im Segelflieger, schlechter im Heli (Fliehkräfte verhindern größere V-Form) und überhaupt nicht im Eurofighter.

Wird ein Fluggerät durch Motor nach oben gezogen ist´s mit der aerodynamischen Stabilisierung weitgehend vorbei. Je nach Design kann´s mehr oder wenig lang noch seine Richtung beibehalten. Auftretende Schräglagen werden aber nicht mehr zurückgeregelt. Ist bei einem Motorflugzeug z.B. der Kurvenflug eingeleitet, werden Quer und Seitenruder zurückgenommen und das Flugzeug dreht weiter. Die V-Form der Flügel ist beim Steigflug irrelevant. Die Auftriebskräfte an beiden Flügeln addieren sich zu einer Kraft die im Idealfall durch den Schwerpunkt des Fluggeräts geht. Geht die Auftriefskraft auch nur minimal am Schwerpunkt vorbei, ergibt sich im Steigflug, da jetzt die Auftriebskraft größer als die Erdanziehung ist, ein permanentes Drehmoment das den Heli oder den Flieger letztlich zum kippen bringt. Dabei ist beim Heli auch egal wie weit der Rotor vom Schwerpunkt entfernt ist und ob´s ein oder zwei Rotoren sind oder ob der Antrieb wie bei einer Rakete hinten sitzt. Es geht nur unterschiedlich schnell, abhängig von den Hebelkräften.

Stabilisierung durch Kreisel:
Egal ob Paddelstangen bei Koaxe, Faser- Peizo oder mechanische Kreisel das Prinzip ist immer das gleiche. Über einen Regelkreislauf - Kreisel etc > Elektronik, Servo oder Mechanik >Blattstellung - wird die Stabilisierung erreicht. Es geht halt nur wieder unterschiedlich gut. Beim Koax mit den großen Paddeln und starken Fliehkräften ist die Stabilisierung am besten. Wird der Koax nur kurzzeitig aus seiner horizontalen Lage gebracht, halten die Paddel aufgrund ihrer Fliehkräfte die Lage im Raum bei und stellen danach den Koax wider horizontal. Das ganze ist halt ein pfiffig ausgedachtes, mechanisches, effizientes Kreiselsystem. Trotzdem ist es so, dass auch beim Koax eine Rückstellung aus einer Schräglage, wenn sich das System auf die neue Lage eingestellt hat, nicht mehr erfolgt. D.h. auch der Koax wird oberhalb des Bodeneffekts irgendwann einmal, bei fehlender Steuerung durch den Piloten abkippen. Abhilfe kann hier nur eine Orientierung am Horizont bringen oder aber folgendes Manöver: Steigflug – kurzer Sinkflug (zur Lagekorektur s.o.) – Steigflug - kurzer Sinkflug (zur Lagekorektur s.o.) –

Wenn meine Überlegungen falsch sind, wo liegt dann der Gedankenfehler? Es wird so oft über Eigenstabilität, Flieger besser als Heli etc. gesprochen. Ich glaube es lohnt sich wirklich, sich darüber einmal ein paar Gedanken zu machen.