Photoeffekt: Gebogene Rotorblätter beim Heli?

[RaphaelU]

Hallo zusammen

Beim Photographieren von Modellhubschraubern ist mir schon mehrmals ein merkwürdiger Effekt aufgefallen:

Dir Rotorblätter wirken wie wenn sie verbogen wären.

Dabei ist auf beiden angefügten Photos (Heli1 und Heli2) zu sehen, dass jeweils das vorlaufende Blatt nach vorne gebogen ist, und das rücklaufende nach hinten.

Bei längerer Belichtung (Bild Heli3) ist der "normale" Effekt von drehenden Rotoren zu sehen => Gleichseitiges Dreieck.


Kann mir jemand erklären, woher dieser komische Effekt der gebogenen Rotoren stammt?

Gruss
Raphael

Bilder mit EXIF's
Heli1: 1/4000, f/5.6, ISO200, 260mm
Anhang anzeigen 221944

Heli2: 1/1600, f/6.3, ISO400, 180mm
Anhang anzeigen 221945

Heli3: 1/200, F/4, ISO400, 75mm
Anhang anzeigen 221946

 

[chris050280]

kann es sein, dass die dinger ein wenig flexibel sind und sich durch die fliehkraft verbiegen?

gruss
christian

 

[Gast_20062]

Ich schätze mal, das Stichwort heißt Bahngeschwindigkeit.


gruß, anno

 

[RaphaelU]

@christian
Nein, so flexibel sind die niemals, denn sie sind aus Fieberglas oder Carbon, zudem wirkt die Fliehkraft (das Wort "Fliehkraft" hören die Physiker nicht gern) nur Radial, also Rechtwinkling zur Kreisbahn.

@anno
Ja, es hat sicher was mit der unterschiedlichen Geschwindigkeiten (Aussen schneller, innnen längsämer) des Rotorblattes zu tun. Aber:
Dann müssten doch beide Rotorblätter nach hinten gebogen werden, was aber auf dem Bild nicht der Fall ist (eins nach vorne, das andere nach hinten)

 

[messenger]

Das Bild wird ja nicht (wie beim Zentralverschluß) in einem Moment belichtet, sondern es läuft der Spalt zwischen ersten und zweitem Verschlußvorhang über das Bild (zumindest wenn t< Blitzsynchronzeit).

Und so hat sich in der Zeit zwischen Belichtung der unteren und oberen Rotorspitze der Rotor schon ein Stück weitergedreht...und wirkt also verbogen.

Gruß messi

 

[RaphaelU]

Ja, könnte tatsächlich sein, dass es was mit dem Schlitzverschluss zu tun hat.
Interessant wäre jetzt zu testen, ob dieser Effekt bei einer Kamera mit Zentralverschluss nicht zu sehen ist?

Kann ich davon ausgehen, dass kleine Kompaktdigicams einen Zentralverschluss haben? Wenn ja, werde ich das mal versuchen...

 

[xfiles]

Kann ich davon ausgehen, dass kleine Kompaktdigicams einen Zentralverschluss haben? Wenn ja, werde ich das mal versuchen...

Man kann davon ausgehen, dass die meißten "kleinen Kompaktdigicams" gar keinen Verschluss haben.

Gruß,
Matthias

 

[RaphaelU]

Man kann davon ausgehen, dass die meißten "kleinen Kompaktdigicams" gar keinen Verschluss haben.

Ok, könnte man sich ja eigentlich denken, wenn man eine Live-Vorschau auf dem Kameradisplay hat...

Ohne Verschluss sollte das demfall aber auch klappen, dass dieser Effekt ausgeschaltet würde.

 

[BITTERLINAIR]

Bild 1:
Ist es möglich, das sich die Rotoren gar nicht radial biegen sondern durch das tragende Gewicht sich nach oben biegen und du das durch die fotografische Perspektive nicht wahr nimmst?

Bild 2:
Hier glaube ich schon das es die Verschlusszeit ist, da die Umfangsgeschwindigeit ausen ja bekanntlich höher ist.

 

[Wonko]

Moin,

das hängt nicht mit nem Kamera-Effekt zusammen. Bei starker Belastung biegen die Rotorblätter tatsächlich. Bei "normalem" Geradeausflug ist die nur sehr gering, bei Acro oder extremen Kurven deutlich höher (siehe Foto 1)..

Auf Foto 2 und 3 kann ich nichts gebogenes Erkennen.

Rotoren unflexibel?? Weil sie aus GFK sind? Guck Dir mal ein Segelflugzeug beim Start an, da biegen sich die GFK-Tragflächen mal richtig..

Grüße,
Nicolas.

 

[messenger]

Inwiefern sich Rotorblätter biegen, mag ich nicht beurteilen; aber:

Wenn sie dies tun, dann doch wohl in EINE Drehrichtung, und nicht entgegengesetzt......

In Bild 2 etwa ist das eine Rotorblatt einfach ein paar/10.000s vor dem anderen belichtet worden und hat sich inzwischen schon ein Stück weiterbewegt.

Gruß messi

 

[RaphaelU]

Wenn sie dies tun, dann doch wohl in EINE Drehrichtung, und nicht entgegengesetzt......

Genau, dem schliess ich mich an.

Und deshalb kann die Verbiegung nur ein photografischer Effekt sein.
Denn:
Würde ein physikalische Kraft dies bewirken, so müssten beide Rotorblätter in die gleiche Richtung gebogen sein, das ist aber nicht so.

 

[Wonko]

Achso!

DAS meint Ihr.. Sorry, ich dachte, ihr würdet von der Biegung nach oben (in der Seitenansicht) reden.. Alles klar, jetzt sehe ich es auch und stimme dem zu, dass es sich um einen Verschlusseffekt oder ähnliches handelt..

Grüße,
Nicolas.

 

[Alexander_76]

Ich kann mir aus den Fotos nur folgenden Reim machen:

Im Zusammenhang mit den im Modellbau verwendeten Rotorblättern wird oft über den sogenannten Blattvorlauf gesprochen. Dieser Effekt wird aber m. E. nicht auf den Fotos dargestellt. Blattvorlauf bedeutet in diesem Fall folgendes: Hänge ich ein Rotorblatt an einen Nagel und hänge darauf noch ein Stahllineal, so kann ich einen evtl. Blattvorlauf daran erkennen, daß die Rotorblattspitze nicht parallel zum Stahllineal verläuft. Dieses Phänomen ist aber im Flug nicht zu erkennen, außer an der geringeren Rollrate und teilweise am Einbruch der Triebwerksleistung.

Bei den Fotos kann ich mir vorstellen, daß es uns nur so vorkommt als würden sich die Blätter nach vorn, bzw. nach hinten verbiegen. Tatsächlich tun sie das aber nach oben bzw. unten. Als der Fotograf den Auslöseknopf betätigte, wurden seitens des Piloten möglicherweise Pitchveränderungen (Rotorblattverstellung zum Steigen oder Sinken des Modells) vorgenommen. Nach jeder 1/4-Umdrehung innerhalb des Rotorkreises verändert jedes Blatt seinen Anstellwinkel.

Hätte der Fotograf hier eine längere Verschlußzeit gewählt, wäre dieser Effekt eindeutiger zu erkennen, da der Rotorkreis als "Scheibe" abgebildet würde. Hier könnte man dann auch die Veränderung der Blattanstellwinkel (oben/unten) erkennen.

So könnte ich es mir vorstellen.

 

[Calis007]

xfiles schrieb: "Man kann davon ausgehen, dass die meißten "kleinen Kompaktdigicams" gar keinen Verschluss haben."

Sehe ich auch so. DIe meisten Billigstknipsen und auch "Photo"-Handys lesen einfach den Sensor Zeile fuer Zeile aus.

Bei den vorliegenden Helibildern geh ich von einem Schlitzverschluss-Effekt aus.

Mit einer Maginon DC-320 (<50 Euro, kein Verschluss) kann man folgendes machen, indem man die Kamera waehrend des Ausloesens schwenkt (keine EBV ausser Verkleinern; Exif Belichtungszeit koennte stimmen - aber sicher nur fuer einen einzelnen Sensorpunkt, Kirche war sonnenbeschienen):

 

[boarder4fun]

Hallo,
das Rotorblatt ist genauso Fotografiert wie es ist, die Biegung des Blattes wird durch die Taumelscheibe des Helis erzeugt und beruht auf auf einen ständigen Ausgleich zwische "Paddelstange" und dem Pitchkompensator.
Dazu kommt die Trägheit des Models, da erst die Rotorblätter durch das Servo angesteuert werden und der Rumpf den Rotorblättern folgt.
Da wir beim 3D fliegen eine Rotordrehzahl von ca. 1600-1800 Umdrehungen haben ist es nur sehr schwer zu erkennen aber beim genaueren hinsehen gut erkennbar.
Oft auch durch ein "schlagen" zu hören wenn der Heli aus großer Höhe beim freien Fall abgefangen wird, oder ein "umwerfen" Rückenflug aus dem Schwebeflug.

lg
boarder4fun

 

[TiA99]

Hängt sicher mit dem Kameraverschluss zusammen; bzw. - wie schon beschrieben wurde - mit der Art und Weise, wie ein Schlitzverschluss das Licht auf den Sensor lässt.
Ich hab' das selbst schon einmal zu meinen "analogen" Zeiten auf einem Bild von einem Propellerflugzeug festgestellt. Müsste hier der selbe Effekt sein.

 

[Gast_18182]

Rotorblätter sind sehr flexibel und durch den Hub der erzeugt wird, wird der äußere Bereich natürlich nach oben gebogen. Leicht zu erkennen auch bei Segelfliegern.

 

[SNI]

@christian
Nein, so flexibel sind die niemals, denn sie sind aus Fieberglas oder Carbon, zudem wirkt die Fliehkraft (das Wort "Fliehkraft" hören die Physiker nicht gern) nur Radial, also Rechtwinkling zur Kreisbahn.

Off-topic: Wobei hier der Begriff "Fliehkraft" ausnahmsweise mal passt, denn die Rotorblätter befinden sich eindeutig im rotierenden Bezugssystem. Wobei die Fliehkraft die Dinger in diesem Sinne nur _länger_ macht, aber nicht verbiegt -- dafür wäre dann die Luftreibung zuständig (und da zweifle ich, dass die Motoren das erforderliche Drehmoment aufbringen, um die Rotorblätter in einer statischen Situation zu verbiegen).

Von daher: Ich tippe auch auf Schlitzverschluss.

Ciao,

Sven

 

[RaphaelU]

@Sven
Aha, hier spricht einer der was von Physik versteht!

Deine Begründung klingt sehr einleuchtend. Gegen die Gesetze der Physik kann niemand was dagegen behaupten...
Ich glaube sowieso dass die Blätter unter solch starken Verbiegungen versagen würden.

Off-Topic: Es gäbe da noch eine Kraft , die die Blätter verbiegen könnte: Die Corioliskraft. Die Rotorblätter machen ja sogenannte Schlagbewegungen nach oben und unten - > Somit verkleinert sich der Radius, was dann mit einem "nach vorn schwenken" kompensiert wird (heisst glaub "Drehimpulserhaltung")
Jedoch glaube ich ebenfalls, dass diese Kräft zu klein wäre.