Fly by Wire in Eigenbauflugzeug Manntragend

[Richard]

Moin moin.

Dehnmessstreifen werden in der Regel auf eine Metall oder
ähnlich feste Unterlage flächig geklebt und die Verformung/Durchbiegung
Längendehnung/ dieses Trägers ausgewertet.

Um Die Stellkräfte am Servo zu minimieren, versetzt man den
Drehpunkt des Ruders um ca (?) 20% nach hinten. Dann unterstützt
der Teil vor dem Drehpunkt durch seien gegenseitigen Anstellwinkel
die Serchubkraft. Das Ruder mach quasie eine Selbstunterstützung.

Bei einer Zaunsicherung habe ich es einml gesehen. Da wurden die
Messtreifen auf ca 100 X 30 x 5 mm Aslustreifen geklebt welche den
Spanndraht des Zauns verbinden. Dieser Spanndraht wurde dann
auf einen bestimmten Widerstandswert vorgespannt um z.B.
Wärmedehnung abzufangen. Ab einen bestimmten Widerstand, z.B.
50 kg Belsatung am Draht, wurde Alarm ausgeköst. Das ganze
dann natürlich so alle 30 m Zaun. Klappte prima. Die Längendehnung
bei solch einem Zug idt minnimal. Wenn ich mich richtig erinner
waren auf den Alustreifen 4 Messtreifen in Brücke geschaltet verklebt.
Das läßt sich dann leicht mit einem OP verstärken.

Gruß Richard

[Richard]

Moin moin.

Dehnmessstreifen werden in der Regel auf eine Metall oder
ähnlich feste Unterlage flächig geklebt und die Verformung/Durchbiegung
Längendehnung/ dieses Trägers ausgewertet.

Um Die Stellkräfte am Servo zu minimieren, versetzt man den
Drehpunkt des Ruders um ca (?) 20% nach hinten. Dann unterstützt
der Teil vor dem Drehpunkt durch seien gegenseitigen Anstellwinkel
die Serchubkraft. Das Ruder mach quasie eine Selbstunterstützung.

Bei einer Zaunsicherung habe ich es einml gesehen. Da wurden die
Messtreifen auf ca 100 X 30 x 5 mm Aslustreifen geklebt welche den
Spanndraht des Zauns verbinden. Dieser Spanndraht wurde dann
auf einen bestimmten Widerstandswert vorgespannt um z.B.
Wärmedehnung abzufangen. Ab einen bestimmten Widerstand, z.B.
50 kg Belsatung am Draht, wurde Alarm ausgeköst. Das ganze
dann natürlich so alle 30 m Zaun. Klappte prima. Die Längendehnung
bei solch einem Zug idt minnimal. Wenn ich mich richtig erinner
waren auf den Alustreifen 4 Messtreifen in Brücke geschaltet verklebt.
Das läßt sich dann leicht mit einem OP verstärken.

Gruß Richard

[Storchenvogl]

Moin moin.

Dehnmessstreifen werden in der Regel auf eine Metall oder
ähnlich feste Unterlage flächig geklebt und die Verformung/Durchbiegung
Längendehnung/ dieses Trägers ausgewertet.

Um Die Stellkräfte am Servo zu minimieren, versetzt man den
Drehpunkt des Ruders um ca (?) 20% nach hinten. Dann unterstützt
der Teil vor dem Drehpunkt durch seien gegenseitigen Anstellwinkel
die Serchubkraft. Das Ruder mach quasie eine Selbstunterstützung.

Bei einer Zaunsicherung habe ich es einml gesehen. Da wurden die
Messtreifen auf ca 100 X 30 x 5 mm Aslustreifen geklebt welche den
Spanndraht des Zauns verbinden. Dieser Spanndraht wurde dann
auf einen bestimmten Widerstandswert vorgespannt um z.B.
Wärmedehnung abzufangen. Ab einen bestimmten Widerstand, z.B.
50 kg Belsatung am Draht, wurde Alarm ausgeköst. Das ganze
dann natürlich so alle 30 m Zaun. Klappte prima. Die Längendehnung
bei solch einem Zug idt minnimal. Wenn ich mich richtig erinner
waren auf den Alustreifen 4 Messtreifen in Brücke geschaltet verklebt.
Das läßt sich dann leicht mit einem OP verstärken.

Gruß Richard

Diese Möglichkeit hatte ich auch überlegt. ich werde jedoch noch einen anderen Weg überdenken. Welche Vor und Nachteile eine Steuerung über Spoiler hat. Da wäre dann auch die mechanische Trennung des Backupservos einfacher und ich könnte die Stömungskräfte einfacher messen. Hab das bisher nur im Kopf. Ausserdem brauch ich dann nur noch 2 Spoiler an den Flächen und die Canards anzulenken. Muss das mal genauer bedenken. ich traue den Dehnmessstreifen nicht so was die Belastung betrifft. Hab mir mal Datenblätter besorgt und werde in den nächsten Tagen mal welche bestellen. Danach werde ich weitere Versuche machen.

[Storchenvogl]

Das Design ist nicht schlecht! www.smartfish.ch/
Hab die Seite gerade gefunden. Ich hab mittlerweile auch genauere Vorstellungen vom Design. Nun gehts erstmal in die Werkstatt. Modell bauen um eine noch genauere Vorstellung zu bekommen. Werde das aus Styropor und Holz bauen. Masstab 1:3 dürfte schon flugfähig sein und gewisse Schlüsse zulassen.

[Storchenvogl]

Hab mich mal näher mit Spoilern befasst. Scheint auch keine schlechte Alternative zu normalen Rudern zu sein. Hab heute die Dehnmessstreifen bekommen und eben eingebaut. Hab den Druck auf dem Ruder mal mit der Hand simuliert. Ich denke mit ein bischen Einstellerei und Versuchen mit der Übersetzung ist das schon gut. Das Modell werde ich auf jeden Fall so bauen das ich einen Satz Flächen mit Ruder und Satz mit Spoilern testen kann. So ungefähr soll das Ganze dann später aussehen.

[Richard]

Moin moin.

Sieht ja richtig Guuuut aus! Das gefällt mir wirklich gut. Nur reinsetzen
und damit Fliegen, nur mit e-Stick ohne Backup über z.B. Hydraulik,
dazu währe duch etwas zu feige! Es gibt kühne Flieger, es gibt alte Flieger,
aber alte kühne Flieger gibt es nicht!!!!

Denke daran das die Dehnmesstreifen NIX an mechanische
Belastung abkönnen, die müssen immer irendwie auf ein Träger
Material Laminiert werden und messen dann halt "nur" die Verformung
dieses Teils. Da z.B. die Verformung eines Ruderholmes (Hoffendlich)
recht gering ist, werden die ( min 2 ) Dehnmesstreifen um 90 Grad
versetzt, mit z.B. Harz angebracht und in Brückenschaltung über
einen Differenzverstärker (OP) ausgewertet.

Es gibt Waagen welche noch in Nanogramm Bereich recht genau
auf diese Art arbeiten. Klar in diesem Bereich muß natürlich ein
erheblicher Aufwand gegen Störungen und Temperaturschwankungen
getrieben werden.

Ein guter "Angreifpunkt-Messpunkt"" (könnte) das Rohr sein mit
den das gesamte Ruder gelagert/geschwenkt wird. Das wird sich
sicherlich (im Material) bei Belastung etwas Verwinden, weil es
alle Kräfte übertragen muss. Grenzgenial "Starr" darf es nicht sein,
weil es dann schlagartig Brechen/Abscheeren könnte. Zwei
Dehnmesstreifen antiparallel (Zug/Duck) auf den Rohrumfang
laminiert, sollte einen brauchbahren Versuch bringen. So kann dann
auch noch ausgewertet werden in welche Richtung das Ruder
ausgelenkt ist/wird.

OK, dazu muß das Ruder dann natürlich über das "Hauptlagerrohr"
angesteuert werden.....Hmmmm so ist es halt, alles hat seine Macken.
Ich hatte jetzt so einen (Segelflug (?)) Schwenkflügler im Kopf
bei dem die gesamten Flächen als Ruder "Missbraucht" werden.
Ob sich das bewährt hat ? Aber der Techniche Aufwand (IN) den
Flächen wird/wurde dabei quasie auf NULL begrenst. Bei richtig
großen Fliegern dürfte das schnell an Mechanische Grenzen scheitern.
bei eher kleinen mit (relativ geringer Flächenbelastung) und
Fläche (Ruderfläche) sollte es aber eine Preisgünstige (Herstellungskosten) Möglichkeit sein.

Gruß Richard

[Boomi**]

Hallo Storchenvogel,

ich bin jetzt hier nur aus Versehen in den Threat gerutscht und habe mir nicht alles durchgelesen.
Doch beim Anblick des Schemas im Posting: Verfasst am: 25.08.2009, 23:58 bin ich dann doch etwas erschrocken !
Ist das Dein Ernst, mit dem Feedback über ein Servo ?
Stell Dir nur mal vor, das Feedbackservo blockiert (Getriebeschaden) wärend Du grade ziehst oder drückst. Das Feedbackservo wird gnadenlos verhindern, dass der Stick bewegt werden kann. Und das Getriebe wird definitiv früher oder später den Getriebetod sterben wenn immer mit dem Stick gegen das Servo gedrückt wird.
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann sollen auch die Ruder mit normalen Modellbauservos angesteuert werden.
Rede mal mit Modellbauern, welche RC-Cars im Maßstab 1:4 bauen. Früher wurden da für die Lenkung auch zwei parallel gesteuerte Servos verwendet. Wenn da eines "gestorben" ist, dann hatte das zweite Servo keine Chance mehr.
Also Modellbautechnik in manntragenden Fliegern zu verwenden ist m.M. mehr als leichtsinnig ! (Alptraum: Leitwerks- oder Flächenflattern, bist Du das Flattern bemerkst sind die Servos schon tod).
Selbst Hersteller von "echten" Industrie-Servoantrieben (Bosch, BergerLahr, Telemechanik, usw..) garantieren nicht dass die Servoantriebe immer so funktionieren wie man möchte. Und die Antriebe kosten 1000 und mehr Euros.

MfG
Boomi

[Wsk8]

Selbst Hersteller von "echten" Industrie-Servoantrieben (Bosch, BergerLahr, Telemechanik, usw..) garantieren nicht dass die Servoantriebe immer so funktionieren wie man möchte. Und die Antriebe kosten 1000 und mehr Euros.

Technisches versagen kann man nie vermeiden...

Stell Dir nur mal vor, das Feedbackservo blockiert (Getriebeschaden) wärend Du grade ziehst oder drückst. Das Feedbackservo wird gnadenlos verhindern, dass der Stick bewegt werden kann. Und das Getriebe wird definitiv früher oder später den Getriebetod sterben wenn immer mit dem Stick gegen das Servo gedrückt wird.

Wie wärs mit Force Feedback wies bei den joysticks ist, da vibriert der stick entsprechend und das gibt bereits ein sehr gutes gefühl über die momentande lage.

mfg

[Storchenvogl]

Hallo Storchenvogel,

ich bin jetzt hier nur aus Versehen in den Threat gerutscht und habe mir nicht alles durchgelesen.
Doch beim Anblick des Schemas im Posting: Verfasst am: 25.08.2009, 23:58 bin ich dann doch etwas erschrocken !
Ist das Dein Ernst, mit dem Feedback über ein Servo ?
Stell Dir nur mal vor, das Feedbackservo blockiert (Getriebeschaden) wärend Du grade ziehst oder drückst. Das Feedbackservo wird gnadenlos verhindern, dass der Stick bewegt werden kann. Und das Getriebe wird definitiv früher oder später den Getriebetod sterben wenn immer mit dem Stick gegen das Servo gedrückt wird.
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann sollen auch die Ruder mit normalen Modellbauservos angesteuert werden.
Rede mal mit Modellbauern, welche RC-Cars im Maßstab 1:4 bauen. Früher wurden da für die Lenkung auch zwei parallel gesteuerte Servos verwendet. Wenn da eines "gestorben" ist, dann hatte das zweite Servo keine Chance mehr.
Also Modellbautechnik in manntragenden Fliegern zu verwenden ist m.M. mehr als leichtsinnig ! (Alptraum: Leitwerks- oder Flächenflattern, bist Du das Flattern bemerkst sind die Servos schon tod).
Selbst Hersteller von "echten" Industrie-Servoantrieben (Bosch, BergerLahr, Telemechanik, usw..) garantieren nicht dass die Servoantriebe immer so funktionieren wie man möchte. Und die Antriebe kosten 1000 und mehr Euros.

MfG
Boomi

Ich werde mich hüten Modellbauservos in einem manntragenden Flugzeug zu verwenden! Es geht im Augenblick erst mal darum überhaupt ein Schema zu erarbeiten. Da reichen die Modellbauservos. Auch das Servo am Stick ist tatsächlich nicht geeignet. Vielmehr kommen, wie beim Force-Feedback- Joystick zum Spielen, Gleichstrommotore zur verwendung welche den entsprechenden Druck simulieren. Ist übrigens auch bei FBW in Airlinern ähnlich gelöst! Ausserdem werde ich die Servos am Ruder mechanisch trennen um das von dir beschriebene Problem auszuschalten. Auch deshalb übrigens der Gedanke mit Spoilern zu arbeiten. Da ist die mechanische Trennung nämlich einfacher zu verwirklichen.
Ein normales Force.Feedback wie beim PC kommt übrigens nicht in Frage weil das Gefühl vom Ruderdruck viel zu unrealistisch ist. Ich werde, neben dem Modell die nächste Zeit mit dem Bau eines Teststandes für die Steuerung verbringen soweit es meine beruflichen Pflichten erlauben. Dazu verwende ich unter anderem einen Force-Feedback-Stickzum Zocken welchen ich meinen Anforderungen anpassen werde.
Als Aktuator hab ich auch schon an Linearmotore wie z.B hier http://www.linmot.com/ gedacht.
Danke für deine Bedenken!
Besser mal ein bischen Kritik hören, eure Meinungen überdenken als irgedwelche Gefahren einzugehen. Bevor da was riskiert wird fällt das Projekt!

[Storchenvogl]

Gestern hat sich, um das FBW zu entwickeln und zu testen etwas ergeben. Einer meiner Kameraden hat eine Cessna 150 angeschleppt! Das Flugzeug ist nicht zugelassen. Der Motor ist schrott aber der Vogel ist, soweit das so beurteilt werden, kann in einem technisch befriedigenden Zustand. Nun werden wir erst mal die Zelle prüfen lassen. Dabei können wir mit dem Sachverständigen direkt absprechen wie wir vorgehen können. Die originale Steuerung soll wegen der Redunanz erhalten bleiben. Während wir die Zelle dann überholen (lassen?) können wir uns auch um einen Motor kümmern. Bin gespannt wie das mit der Zulassung unserer "Experimentierplattform" abläuft. Freue mich schon auf das Gesicht des Prüfers Für Rollversuche braucht man ja keine Zulassung!
Ausserdem hatte ich gestern das Vergnügen ein (leider defektes) Pitch-Servo aus einem S-Tec Autopiloten zu bekommen. Nun hab ich richtig was zum lernen und basteln! Diese Servos können übersteuert werden. Die Computer von Autopiloten basieren übrigens auf 80386-CPU. S-Tec verwendet soweit ich informiert bin einen Computer für jede Achse. Das ganze dürfte also noch recht interessant werden.
Einen Autopilot hatten wir ja eh vorgesehen. Die Cessna unterscheidet sich ja, insbesondere aerodynamisch, massiv von unserem Vorhaben. Das wird auch noch viel Denkarbeit geben. Die Canards z.B. arbeiten ja umgedreht zum Höhenruder der Cessna und müssen auch mit den Landeklappen gemischt werden. Einiges davon wird sich wohl erst während der späteren Flugerprobung ergeben und dann umprogrammiert werden. Erst geht es nun mal um das FBW selbst. Bei der Cessna wird es also 4 zugelassene Servos aus einem Autopilot geben. Dazu je einen Rechner. Force-Feedback ist da ja noch nicht erforderlich da ja die mechanische Steuerung nicht verloren geht.