Ich sehe noch ein kleines mechanisches Problem. Bei starken Beschleunigungen in der Längsachse der Rakete könnte die entstehende Kraft die Speichen zum Kippen bringen.

Oliver

Hi,

ja das habe ich auch gesehen, aber ich halte das nicht für zu kritisch. Was du meinst wäre so etwas das sich die Mitte des Rades zu der Mitte der Narbe verschiebt. So das die eine Speiche gestaucht wird und die andere in die Länge gezogen wird.
wie wäre es mit der Lösung, das man an dem Rad vorne und hinten Radkappen befestigt, die am Rad befestigt sind, aber über ein Kugellager an der Narbe lose aufliegen. Dann hätte man nur sowas wie Losbrechmoment des Kugellagers bei hoher linearer Belastung.

Gruß

Neil

Hi,

@Christoph, Danke!

@Neil
Wie willst du den Kreisel in die Rakete einbauen? Ich vermute mal dass der Kreisel axial zur Rakete ausgerichtet ist. Dann brauchst du aber gar keine Momente messen, da reicht es vollkommen die Drehzahl des Kreisels zu messen. Vereinfacht gesagt, der "Kreisel" bleibt durch seine Trägheit stehen, die Rakete dreht sich um die Hochachse und man kann intern die Drehzahl der Rakete messen. Aufgrund der nicht perfekten Lagerung des Kreisels funktioniert das so wahrscheinlich nicht sehr gut, aber mit ein paar Tricks kann man das Verbessern.
1. Kreisel auf Drehzahl bringen und auslaufen lassen, so dass bis zum Apogäum die Drehzahl des Kreisels größer ist als die Rollrate der Rakete (betragsmäßig gesehen). So befindet sich der Kreisel aus der Sicht der Rakete immer in Rotation und man hat keine hässlichen Übergänge von der Haft- zur Gleitreibung.
2a. Vorher die Bremsbeschleunigung aufgrund der Reibung messen. Diese kann man dann während des Fluges zur Kompensation herausrechnen. Voraussetzung sind reproduzierbare Reibungsverhältnisse. Ein Kallibrierlauf unmittelbar vor dem Start ist ja kein Problem. Durch die Beschleunigungen im Flug werden sich allerdings die Reibungsverhältnisse im Lager ändern.
2b. Differenzielle Messung. Mit der Messung der Drehzahldifferenz zw. 2 gegenläufigen Rotoren lässt sich die Reibung herausrechnen. Nebenbei werden die Präzessionsmomente bei der Bewegung um die anderen Achsen kompensiert.

Ich habe keine Ahnung wie genau sich das Verhalten von Rotor und Lager kontrollieren lässt, aber zumindest die Messung der Drehzahl kann sehr einfach und sehr präzise erfolgen. Außerdem brauchst du keine Schleifringe für die Kontakte und ersparst dir filigrane Speichen.

Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

das ganze ist kein Kreisel. Es ist eine träge Masse die bei einer Beschleunigung die Speichen verformt. Mehr nicht. Das Rad wird über Narbe und Speiche immer mit der Rakete mit bewegen. Daher sind auch keine Schleifkontakte nötig. Ich hätte für die träge Masse auch eine andere form nehmen können als ein Rad. Aber diese Form hat dne Vorteil das sie sehr leicht bleiben kann, weil jeder Massepunkt maximal weit weg vom "Drehpunkt" liegt und dadurch die Masse klein bleibt.
Man muss sich das so vorstellen wie ein langer Besenstil. Wenn ich den in der Mitte in der Hand nehme und dann versuche in Rotation zu versetzten, dann merke ich im Handgelenk, das er mir eine Kraft entgegen setzt solange er schneller wird. Diese Kraft messe ich hier.

Gruß

Neil

Ups, da war ich wohl zu sehr auf Gyroskope fixiert

Gruß
Reinhard

Nein, was ich meine ist http://de.wikipedia.org/wiki/Kippen Deine Speichen sind nicht besonders knickfest, und bei so einem Stahlrad bei 10 g kommt schon mal einiges an Kraft zusammen.

Oliver

Hi,

achso, du meinst knicken nach Euler und so. Ja das ist eine Böse Sache. Der Träger würde halten, aber weil er irgendwann weg knickt geht er eher kaputt. Was hälst du von vorspannen und dann die DMS aufkleben?

Gruß

Neil

@Neil
Verstehe ich die Konstruktion richtig?
Du hast eine Nabe auf einer Achse drehbar gelagert.
Die Achse ist gleich der Rollachse der Rakete. Wenn die Rakete sich dreht,
dann ist die Masse des Rades (außen) träge und kommt nicht gleich mit der
Drehung mit. Dadurch wird die Speiche gebogen und der DMS verändert den
Widerstand? Der Effekt ist dann messbar.

@Reinhard
Reicht Dir das, oder willst Du mehr?

Christoph

@tr0815,

genau so war es gedacht. Wobei die Drehachse des Rades nicht gleich die Drehachse der Rakete sein muss.

Gruß

Neil

Hi,

wenn die Speiche sich verbiegt, dann verkürzt sie sich (etwas).
Da aber 4 oder 3 Speichen da sind, geht das nicht.
Ich denke eine Speiche reicht. Wenn Du wegen der Unwucht
Angst hast, dann kann man eine Ausgleichsmasse anbringen.

Die Berechnung der Beschleunigung wird stark fehlerbehaftet sein.
Für eine Rollünterdrückung geht es mit der Winkelgeschw. einfacher,
und die liefert der Gyro schon.

Christoph

Geändert von tr0815 am 08. Juni 2006 um 10:19