Der Wölbklappenrechner – Teil 3

Heute gibts mal ein Video damit man sich die ganze Geschichte besser vorstellen kann. Seit dem letzten Post wurde die Displayausabe verbessert, so dass nun auch konkret angezeigt wird wieviel gewölbt werden muss, und nicht nur in welche Richtung wie bisher. Ausserdem hab ich angefangen die IMU einzubinden welche ja unter anderem die Beschleunigungswerte liefert. Allerdings hackts hier noch ein wenig mit CRC MSB und LSB ;-)……

 

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Neuer Ipaq für den Nimbus

Mit einem geschickten Tauschgeschäft haben wir einen HX4700 für unseren Flieger an Land gezogen. Der König unter den Ipaqs besticht durch ein gutes transflektives Display, VGA Auflösung und einen schnellen 624Mhz Prozessor! …. Soll ja auch Spaß machen!

Der Wölbklappenrechner – Teil 2

Nach zwei Abenden Entwicklungsarbeit gibt es bereits eine funktionierende Schreibtischlösung.

Es hat sich herausgestellt, dass der Segelflugsimulator CONDOR einen Teil der LX-NMEA Datensätze ausgibt, wie sie dann auch unser LX160 zur Verfügung stellt. Somit konnte man relativ realitätsnah testen, und das beschleunigt die Entwicklungsarbeit immer immens.

So sieht der Stand der Dinge gerade aus:

Bild 1: Wir stehen am Boden (4.3km/h Gegenwind) die Wölbklappe 6 ist gerastet. Der WKR ist damit zufrieden.

Bild 2: Kurz nach dem Abheben, Wölbklappe ist auf 3. Der WKR zeigt an dass für den aktuellen Flugzustand jedoch positiver gewölbt sein sollte ( << )

Bild 3: Wir haben auf 4 zurückgewölbt und sind auch noch etwas langsamer geworden, der WKR ist zufrieden.!

Als nächste Arbeitsschritte muss die Messung der Wölbklappenstellung im Flieger realisiert werden, im AUgenblick wird das nur über ein Drehpoti manuell gemacht! Prinzipiell gibt es eine ganze Reihe von Möglichkeiten:

  • mehrere Microschalter
  • mehrere Reed-Schalter (Induktionsgesteuert, also berührungslos)
  • Linearpotentiometer
  • Optischer Sensor

Ausserdem muss der hardwaremäßige Einbau (Display & Rechner) geplant werden. Und natürlich: testen testen testen!

Der Wölbklappenrechner – Teil 1

Ein Wölbklappenflieger braucht vernünftigerweise einen Wölbklappenrechner! Nicht dass mann das auch gut ohne könnte, mit der Zeit wird mann auch zunehmend weniger davon gebrauch machen, aber gerade zum üben und erkennen von anfänglicher Fehlbedienung macht ein solches Gerät einfach Sinn.

Was soll der WKR nun eigentlich können? Er misst Fluggeschwindigkeit, Flughöhe und Flächenbelastung und berechnet daraus die im Augenblick optimale Klappenstellung. Also so etwas wie ein Sollfahrtgeber, nur eben für die linke Hand!

Als weitere Eingangsgrößen muss der Rechner natürlich die optimalen Geschwindigkeitsbereich einer jeden Klappenstellung kennen. Ausserdem macht es sinn die gerade gerastete Klappenstellung mitzuerfassen um nicht nur Sollstellungen auszugeben, sondern auch direkte Anweisungen erteilen zu können also Fehlstellungen zu erkennen.

Die korrekte Klappenstellung ergibt sich dabei aus der eben schon angesprochenen Tabelle der optimalen Geschwindigkeitsbereiche, wobei diese Geschwindigkeiten korregiert werden müssen um die Flächenbelasung und die Luftdichte.

Die Flächenbelastung ergibt sich aus dem Flugzeuggewicht multipliziert mit dem Lastvielfachen, dividiert durch die Flügelfläche. Die Luftdichte kann aus der Temperatur und dem barometrischen Druck abgeleitet werden. Der Druck, sowie auch der IAS können vom Bordrechner über dessen NMEA ausgang bezogen werden (LX160 siehe auch extra Artikel). Die Grenzgeschwindigkeiten skalieren dann nach folgender Formel:

Die so 1-mal pro Sekunde aktualisierten Wölbklappengrenzgeschwindigkeiten können dann mit der aktuellen Fluggeschwindigkeit und der aktuellen Wölbklappenstellung in verbindung gebracht werden.

Zur Anzeige der Information kann mann sich zwei Möglichkeiten vorstellen.

  1. Eine einfache Lösung mit 6 LEDs ( eine pro Klappenstellung -2 -1 0 1 2 L). Die aktuell gerastete Stellung leuchtetgrün. Ist die aktuelle Stellung nicht die optimale, leuchtet die optimale Stellung zusätzlich rot. Dies kann einfach über zweifarbige LEDs erzielt werden.
  2. Ähnliches Anzeigeshema wie bei 1., jedoch realisiert uaf einem 2×16 Zeichen LCD Display. Dies bietet natürlich deutlich mehr Flexibilität und Entwicklungsspielraum. Das Displax könnte noch für weitere Datenausgaben benutzt werden (z.B. Batteriespannung, VNE Warnung, Borduhr etc.)

Zur Steuerung und Berechnung kommt ein mBed ARM Cortex µController zum Einsatz.