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Warum so viele Rotoren?

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  1. Warum so viele Rotoren?

    Autor: Onkel Ho 03.12.18 - 10:12

    Das verstehe ich irgendwie nicht. Sind weniger aber dafür größere nicht normalerweise effizienter?
    Oder gibt's schlichtweg keine passenden E-Motoren für größere Systeme? Die Teile sehen mir immer so ein bisschen wie Modellbau in groß aus..

  2. Re: Warum so viele Rotoren?

    Autor: bodzguard 03.12.18 - 10:22

    Eventuell wegen der Ausfallsicherheit, lieber mehrere? Angenommen, zwei Roten fallen aus, ein stabiler Flug wird weiterhin gewährleistet.

    Anderes Argument könnte wohl die Aerodynamik sein. Bei nur einem (Haupt) Rotor ist ja die höchste Tangentialgeschwindigkeit am Rotorende. Wenn man mehere kleine Rotoren hat, ist die Verteilung vielleicht besser bzw. gerade beim Schwebeflug lässt sich das Vehikel eventuell besser kontrollieren.

  3. Re: Warum so viele Rotoren?

    Autor: Pecker 03.12.18 - 10:33

    Onkel Ho schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das verstehe ich irgendwie nicht. Sind weniger aber dafür größere nicht
    > normalerweise effizienter?
    > Oder gibt's schlichtweg keine passenden E-Motoren für größere Systeme? Die
    > Teile sehen mir immer so ein bisschen wie Modellbau in groß aus..

    Multikoptersysteme haben den Vorteil, dass ein Heckrotor nicht nötig ist, um das Gerät zu drehen. Das geht dann einfach mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten der Rotoren.
    Funktioniert theoretisch schon mit 2 Rotoren. Aber da ist die Ausfallsicherheit nicht da. Bei 4 Rotoren reicht der Ausfall eines Rotors vermutlich immer noch, um das Teil eher schnell als langsam vom Himmel fallen zu lassen. Also eben die Lösung mit vielen kleinen Rotoren.
    Und vermutlich sind kleinere Rotoren trotz der höhren Anzahl einfacher und billiger zu fertigen. Leiser könnten sie auch sein,

  4. Re: Warum so viele Rotoren?

    Autor: freebyte 03.12.18 - 10:49

    Onkel Ho schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das verstehe ich irgendwie nicht. Sind weniger aber dafür größere nicht
    > normalerweise effizienter?

    Multikopter haben keine Rotoren mit veränderlichem Anstellwinkel wie beim Heli sondern regeln sich rein über die Umdrehungszahlen der Rotoren. Je grösser die Rotoren (und/oder auch Motoren), umso mehr Massenträgheit hast Du und um so träger wird die Regelung.

    Man kann natürlich die Umdrehungszahl erhöhen, dann werden aber die Rotoren und Motoren richtig teuer weil dann ordentliche Fliehkräfte auftreten.

    Es ist also immer ein Kompromiss im Dreieck "Grösse, Umdrehungen, Kosten".

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  5. Re: Warum so viele Rotoren?

    Autor: Onkel Ho 03.12.18 - 11:10

    Danke euch für die Antworten - das macht es etwas verständlicher. Also wird es wohl eher ein Kompromiss sein. Aber könnte man nicht einfach einen normalen Helikopter als Elektrovariante bauen? Ich meine, dass das doch am effizientesten wäre oder?

    Die Ausfallsicherheit ist sicher ein Punkt - aber ich sage es Mal so - normale Kopter fallen in der Regel auch nicht aus und die Rotoren fliegen auch nicht trotz höherer Massenträgheit weg.

  6. Re: Warum so viele Rotoren?

    Autor: KevQu 03.12.18 - 11:22

    Onkel Ho schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Danke euch für die Antworten - das macht es etwas verständlicher. Also wird
    > es wohl eher ein Kompromiss sein. Aber könnte man nicht einfach einen
    > normalen Helikopter als Elektrovariante bauen? Ich meine, dass das doch am
    > effizientesten wäre oder?
    >
    > Die Ausfallsicherheit ist sicher ein Punkt - aber ich sage es Mal so -
    > normale Kopter fallen in der Regel auch nicht aus und die Rotoren fliegen
    > auch nicht trotz höherer Massenträgheit weg.

    Normale Helikopter fallen durchaus öfters aus als man denkt.
    Nur hört man davon nie was, weil es sehr unwahrscheinlich ist dass etwas passiert.
    Sind die Rotoren im richtigen Winkel bremsen sie den Heli durch den Wind beim fallen soweit ab dass er realtiv gut landet.
    Die Ausfallsicherheit bei einem großen (verstellbaren) Rotor ist somit trotzdem gegeben.

    Die Rotoren sind um Welten stabiler gebaut als bei dem Modellkopter

  7. Re: Warum so viele Rotoren?

    Autor: Pecker 03.12.18 - 11:25

    Onkel Ho schrieb:
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    > Danke euch für die Antworten - das macht es etwas verständlicher. Also wird
    > es wohl eher ein Kompromiss sein. Aber könnte man nicht einfach einen
    > normalen Helikopter als Elektrovariante bauen? Ich meine, dass das doch am
    > effizientesten wäre oder?

    Wahrscheinlich eben nicht, sonst hätten die Entwickler das eben auch so gemacht. Es sind viele neue Anforderungen da. Leicht, möglichst niedriger Preis, ggfs. niedrigere Lautstärke, einfach zu fliegen, etc.

    > Die Ausfallsicherheit ist sicher ein Punkt - aber ich sage es Mal so -
    > normale Kopter fallen in der Regel auch nicht aus und die Rotoren fliegen
    > auch nicht trotz höherer Massenträgheit weg.

    Normale Hubschrauber können sogar dann noch halbwegs sicher landen, wenn in 1000 Metern Höhe der Motor ausfällt. Der sinkt dann wie ein Ahornblatt runter. Durch den Fall werden die Rotorblätter angetrieben und wenn man kurz vorm Boden den Anstellwinkel der Roteren ändert, dann kann das bei perfekter Ausführung sogar dazu führen, dass niemand verletzt wird und sogar die Maschine keinen weiteren Schaden nimmt. Die meisten Hubschrauberunglücke passieren aber durch Kontakt der Rotorblätter mit Gegenständen. Stromleitungen, Laternenmasten, Bäume etc. Die Rotorblätter zerbrechen, der Hubschrauber kippt. Ein Sturz aus 10 Metern ist da schon oft tödlich. Der Velokopter braucht da deutlich weniger Platz und selbst wenn ein Rotor irgendwo schaden nimmt, muss das nicht gleich zum Absturz führen.

    Ein weiterer Punkt ist die generelle Ausfallsicherheit. Beim normalen Hubschrauber darf der Rotor auf keinen Fall Ausfallen, da die Maschine sonst sofort abstürzt. Somit braucht man da eine Sicherheit nahe 100%. Das ist sehr teuer, und es muss viel und regelmäßig gewartet werden. Wenn beim Velocopter 1 oder gar 2 Rotoren ausfallen dürfen, ohne die Sicherheit zu gefährden, reicht auch eine Ausfallsicherheit "deutlich" unter 100%, damit meine ich um die 99%. Das reduziert die Kosten erheblich.

    Meine Werte sind nur theoretisch angesetzt. Aber zum Verständnis sollte es reichen.

  8. Re: Warum so viele Rotoren?

    Autor: freebyte 03.12.18 - 11:50

    Onkel Ho schrieb:
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    > Aber könnte man nicht einfach einen normalen Helikopter als Elektrovariante
    > bauen? Ich meine, dass das doch am effizientesten wäre oder?

    Helikopter brauchen konstruktionsbedingt eine gewisse Mindestleistung, um die Mechanik in Gang zu bringen und zu halten - dafür skaliert das recht gut zum Grösseren wärend E-Motoren optimaler für "kleinere" Sachen sind.

    Gäbe es Fusionsreaktoren in der Grösse eines Reisekoffers, wäre das was anderes.

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