Auslegung eines Brett-Nuris

DavidSt

User
hallo leute

ich will für meine vater einen Brett-Nuri bauen, den er in einer kleinen Holzkiste verstauen kann und zum wandern mitnehmen kann.

SPW: 1500mm (3-Teilige Fläche)
Speed400 mit COSMOTECH-Getriebe, 8 Zellen 750maH
Gewicht: ca. 800gr

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jetzt stecke ich in einem dilemma, aus dem ihr mir heraushelfen könnt.

Es geht um das leidige thema der Profilauswahl für brett-Nuris.

3 Varianten sind bei mir in die engere Wahl gekommen. Allen drei haben eine ähnlich gute auftriebskurve.

siehe hier.....

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Variante Phönix:
STM 5%, ca=0,18

Variante HS130X
STM 8%, ca=0,18

Variante JWL_20NF
STM 9%, ca=0,24

:confused: Preisfrage: welches ist (nicht das beste sondern) das optimalste Profil für dieses E-Brett?

gruß

h@bib :cool:
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo h@bib,

bin auf dem Sprung mit meinen kindern an Baggersee.

Deshalb nur ganz kurz.

Bei der obigen Rechnung mit ca=0.18 ist die elliptische Auftriebsverteilung ziemlich nebensächlich. Da dominiert der Profilwiderstand. Wichtig ist die Verteilung bei ca-max bzw. knapp darunter.

Ich schicke Dir in Kürze mal Polaren der Profile + einer Eigenentwicklung und diskutiere die ein bisschen.

Tschö, muß weg
Hans
 
Hallo H@bib,

ich weiß ja nicht, was Dir Haru inzwischen zu den Profilen geschrieben hat, aber das Problem bei Profilen mit starkem S-Schlag besteht darin, dass sie die nominellen positiven cm (zumindest die, die Eppler ausspuckt) in der Praxis wohl nicht liefern können, weil die Strömung im Endleistenbereich der Unterseite nicht mehr der Kontur folgen will. Das ist besonders kritisch, weil davon letztlich das Auslegungs-ca beim Brett abhängt.

Zum Thema Auftriebsverteilung habe ich hier mal einen Gegenentwurf, den ich bereits vor einer Weile gemacht habe.

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Vor lauter Reparaturen und wegen der o.g. Profilproblematik habe ich sowas jedoch bisher nicht gebaut. Halbwegs hohe ca erreicht man beim Brett nur mit Höhenruderausschlag (im Bsp. -3 Grad) und um damit dann noch eine vernünftige Auftriebsverteilung zu haben, muss halt im Klappenbereich die Flächentiefe ansteigen. Das Schöne an diesem Entwurf ist, dass man am Klappenanfang keinen sonderlichen Steifigkeitssprung hat und (bei größeren Modellen) die Klappenteile mittels getrennter Servos auch gegensinnig als Bremse ausschlagen lassen könnte.

Das hier verwendete Profil mit cm0 von rund 0.018 (noch nicht in der Praxis getestet) habe ich mal dem Hans Rupp geschickt, weil bei meinem Rechner XFoil irgendwie nicht richtig läuft.

Friedmar Richter
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Friedmar und h@bib,

1. Friedmars Profil ist angekommen
2. habe ich noch nichts gerechnet bzw. Polaren zusammengestellt
3. ist das optimlae Auslegungs-ca sehr vom Gelände, Flugzustand etc. ppp. abhängig

Als "Wanderbrett" würde ich eine Auslegung ansterben, wie sie bei uns an der Teck gut funktionert, d.h. Hang mit eher schwachen und gelegentlich thermischen Bedingungen. Als kein Brett für 6 Beuafort an der Steilküste oder Therikfliegen im Death Valley, sonder eben ein Allrounder. Da Auslegungs-Ca würde ich irgendwo bei 0,25 bis 0,30 ansiedeln. Drüber geht schlecht, da dann die Streckenflugleistung in den Keller geht. Insofern paßt Friedemars Profil mit sinem cm0.25 ganz gut.

Bald mehr dazu.

Hans
 

DavidSt

User
d.h. für die praktische vorgehensweise bei der simulation:

1. ca von 0.3 vorgeben (erzwungener flugzustand) und schaun was da für ein STM herauskommt.

2. auf STM umschalten und so lange probieren (mit klappenanstellung) bis nahezu elliptischer auftrieb vorhanden ist

hab ich so siggi's aussage von seiner Homepage richtig interpretiert?

Bitte merkt es euch und
VERGESST ES NIE, NIE WIEDER:

Gebt ihr cA oder Anstellwinkel vor, ist das KEIN Gleichgewichtszustand, der Flügel kann diese Situation nicht statisch fliegen, ihr erzwingt ein Ca!!!

Gebt ihr Stabilitätsmaß oder SWP und irgendwelche Klappenstellungen vor, errechnet das Programm aus diesen Daten einen Gleichgewichtszustand, es kommt unter "Werte" das Ca zu diesem Flugzustand als Ergebnis raus.

Gebt ihr Stabilitätsmaß oder SWP vor und KEINE Klappenstellungen (0°), so erhaltet ihr das Auslegungs-cA eures Flügels unter "Werte" Ca.
danke für eure GEDULD ! :D

h@bib
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo h@bib,

beim Brett lege ich Größe, Fläche und Gewicht/Flächebelastung fest. Dann nehme ich einfach bekannte Profile mit bekanntem cm0.25 und setze sie bei einem praktikablen Stailitätsmaß (das wieder von der Maße etc. abhängt) ein. Daher sehe ich , welches cm0.25 das gesuchte Profil aufweisen sollte. Das wird dann "hergestellt".

Über Geometrie, Klappenanordnung etc. kann man dann bei der Verteilung viel herumspielen. Man sollte aber nicht jedem Prozentchen hinterherjagen, mdenn auch bei unseren Rechnungen handelt es letzlich um Pseudogenaue Rechnungen, die in der Realität anders aussehen können.

Gruß
Hans
 

DavidSt

User
hallo hans

Das wird dann "hergestellt".
=> d.h. es wird eigens ein profil dafür "generiert / berechnet"?

tolle sache, wenn man sich mit x-foil udgl. auskennt. otto-normalverbraucher nimmt ein profil, das den anforderungen am nächsten kommt. also ein kompromiss.

aber ist nicht das ganze leben ein kompromiss? :D

gruß

h@bib

ps.: generierst du zufällig für mein projekt auch ein profil? ;)
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

hier mal ein Satz Profilpolaren der verdächtigten Profile für RE=200.000 (da waren die meisten schon da). Die Sortierung orientiert sich am cm0.25. Dies nimmt vom Phoenix mit knapp positiv über das HS130x mit 0,015 über das hr-br9520 mit 0,18 zum jwl_020nf mit 0,025 zu. Für das ahnf1 wird mir mit 0,011 ein kleineres cm0.25 ausgerechnet als Friedmar angeben hat.

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Es soll uns jetzt mal erst um die Charakteristik gehen. Wenns dann spannend wird müssen wir die Profile auch bei Klappenausschlägen ansehen.

Das Phoenix ist benachteiligt, da die Nase einen Sprung in der Kontur hat. Die Arbeit den zu glätten habe ich mir gespart. Das cm0.25 ist für so ein leichtes Brett eh zu klein. Also gleich weglegen.

Dann wird es aber interessant. DaS HS130x besticht mit einem tauglichen cm0.25 und geringem Widerstand im Bereich ca=0,3 bis 0,8. Also dem ca-Bereich, in dem sich das Brettchen viel aufhalten wird.

Meine Entwürfe unterscheiden sich fast nur im cm0.25 und die Polaren sind fast nicht auseinanderzuhalten (ist in der Tat nur mehr oder weniger S-Schlag). Sie begeistern durch hohes ca-max. Daher eher bei höherer Flächenbelastung interessant und sollen auch auf ein elektrifiziertes Brett. Designt sind sie für RE > 100k.

Das ahnf1 kann laut xfoil nichts besser als meine Profil und ist zudem dünner. Also wieder nicht so interessant, auch wenn es absolut ein gutes Profil ist.

Das jwl_020nf ist wieder interessanter. Es hat ein hohes cm0.25, weshalb das etwas niedrigere ca-max eventuell verschmerzt werden kann. Im Langsamflug muß man dann nicht so stark ziehen und es kann vermutlich wieder aufholen. Im Schnellflug wird es wieder verlieren, da ich stark drücken muss und die Auftriebsverteilung i.d.R. daher auch Wellen schlagen wird. Es ist aber von der Kontour her sicher sehr rezahlunempfindlich, was wir später überprüfen werden.

Voerst liegt in meiner Reihenfolge das HS130 knapp vor meinen Entwürfen und dem von Johannes.

Wenn von Eurer Seite keine Einwände kommen, werde ich im weiteren nur die Profile HS130x, HR-b9520 und jwl_020nf weiter untersuchen. Also Polaren bei kleineren Re-Zahlen (wir haben ja ein leichtes Brett) und Klappenausschlägen berechnen.

Hans
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

h@bib hat mich angemailt, weil er losbauen will.

Ich bin zwar mit meiner Analyse nicht fertig gewesen, habe aber trotzdem ihm den Stand der Dinge in mitgeteilt. Hier zum mitlesen:

"Hallo David,

sorry wenn ich gerade nicht soviel Zeit finde. Ich habe die Profile aber schon etwas weiter untersucht. Deshalb in der möglichen Kürze hier mein derzeitiger Stand.

Anbei füge ich ein Polarenschaubild bei Re=80.000 bei, bei dem die Klappen so ausgeschlagen sind,
dass bei Deiner Geometrie und Klappenlänge sich bei allen Profilen in etwa daselbe Gesamt-ca von
rd. 0,55 einstellt.

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Die Abbildung des Bretts im Ranisprogramm findest Du hier:

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Wenn ich selbst auswählen müßte würde ich je nach Einsatzzweck mich zwischen meinen Profilen
und dem HS130 von Siggi entscheiden. Theoretisch sind die alle drei auf einem Level. Das jwl_020
kann im Langsamflug mithalten, ist aber durch das hohe cm0.25 nicht sonderlich schnellflugtauglich. Das Phoenix funktioniert auf so einem leichten Brett nicht, reagiert aber gut auf Klappen.

Dabei gilt folgendes:

HS130X - Auslegungs-ca 0,20 - Allroundbrett
hr-br9520 - Auslegungs-ca 0,22 - Allroundbrett
hr-9420br - Auslegungs-ca 0,25 - Hangbrett mit Thermikambitionen
HS132X - Auslegungs-ca 0,25 - dito

Das HS130X ist schon erprobt und durch seine relativ dicke Endfahne sehr baufreundlich und sogar EPP-tauglich.

Alle Profile sind so, dass ein Allrounder herauskommt, eben nur mit unterschiedlichen Nuancen.

Wichtiger als die Entscheidung welches Profil Du letzendlich nimmst, ist die Geometrie anzupassen.
Ich würde das Brett mit CZ-Rudern ausstatten, d.h. die Rudertiefe nimmt nach aussen zu, und etwas länger lassen . Siehe

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Ansonsten passt Deine Geometrie schon ganz gut. Die Geometrie von Friedmar hat Nachteile im Schnellflug und Vorteile im Langsamflug. Wäre mir persönlich den Aufwand beim Bau nicht Wert, da für mich die Faszination des Bretts auch in seiner Einfachheit liegt.

Wie so ein verfriedmartes Brett aussehen könnte siehts Du in
1059652771.gif
.

Wichtiger bzw leistungsfördernder als solche Gimmiks wäre imho eine Schwerpunkttrimmung einzubauen, mit der der Schwerpunkt durch verschieben z.B. des Akkus um rd. 1cm variert werden kann, ohne landen zu müssen.

Also baue (am besten je ein Brett mit HS130 und eines mit hr-br9520, dann spare ich mir das testen :) ) und berichte."

Mein Sohn (8 Jahre alt) hat übrigens heute morgen ein Brett mit dreigeteilter Fläche uns 1,2m Spannweite entworfen ( Nein, ich habe wirklich nichts zu ihm gesagt; er wollte auch schon eine Himmelslaus nach einem Bericht in der Scale bauen. Scheint ein Faible für Bretter zu haben). Er will morgen mit dem Bauen beginnen. Nach Ansicht der Zeichnung ist mir eingefallen, dass ich vom Dart-Nuri einen Rumpf und vom letzten Teckpockal ein Antriebsset mit Speed 300 habe. C261 habe ich mal zu 20 Stück in der Tüte gekauft ebenso wie N3US. Als Profil kommt das hr-br9520 drauf. Noch Fragen?

Da ich bisher kein Brett gebaut habe, bin ich für Anregungen dankbar und will dem Eindruck vorbeugen ich sei ein Brettspezialist. Also müssen meine Überlegungen nicht alle richtig sein.

Hans
 

georg

User
Hallo,
sehr interessant die besprechung der verschiedenen Profile.
Leider habe ich selbst von keinem ausser dem phoenix die Daten. Wo bekomme ich die her?
Will selber auch mal spielen und vergleichen.

@hans: könntest Du mir evtl. die .dat Dateien schicken?

Gruß Werner
 

DavidSt

User
heureka, es ist vollbracht. :D :D :D

hier die version, die ich mit dem Profil von Hans Rupp (HR-BR9520) realisieren werde.

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1059679152.gif


es ist ein einfacher entwurf, denn langfristig setzen sich einfache konzepte durch !! :D

danke hans, du hast mich auf die richtige "fährte" geführt!! :) :)

Abschlussfrage v-Form: bringt es was, einen doppelknick (ca. 2°) einzubauen oder einfach-v-form oder gar kein V?

gruß

h@bib
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

@Werner (Georg)
Die Profile kann ich Dir zumailen. Schickst Du mir dann Deines?

@h@bib
Von Klappen die nahezu 50% tief sind halte ich nichts (Quabeck hat für Oldtimersegler die aussen solche Klappentiefe scale haben deswegen extra Profile designed !). Man sollte auch nicht die Auftriebsverteilung nur nach dem Bild beurteilen und es auf eine Ellipse zwingen (der bei Ranis hinterlegte Eppler-Code berücksichtigt übrigens den ca-Abfall aufgrund kleiner Re-Zahlen nicht genügend; daher funktionieren Entwürfe mit leicht überelliptischer Verteilung - also aussen etwas zuviel Auftrieb - in der Praxis meist prima). Sonst verhunzt man durch eine zu große Klappe ein Profil, nur um bei der Auftriebsverteilung in der Theorie 1-2% gewinnen zu glauben. Also mache die Klappen aussen maximal 30% tief und beginne dafür innen mit 10% oder so.

Hans

P.S. Zu V-Form: ich mache beim Nuri meines Sohnes 2* 1,5° V-Form an dem Übergang zum Trapez. Deshalb enden dort auch die Klappen. Servos werden trotzdem im Mittelteil sitzen und nehmen über einen Stift die Klappen mit.Über den Verbinder kann ich dann leicht mit V-Form 0° bis 2*3° experimentieren. Der entstehende Spalt wird
erstmal ignoriert (man könnnte ihn auch mit Tesa abdecken und wenn die ideale V-Form gefunden ist beigeschliffen.

[ 01. August 2003, 11:55: Beitrag editiert von: haru ]
 

Herbert Stammler

Vereinsmitglied
Teammitglied
Moin moin,

nichts für ungut, aber... :rolleyes:

Von Klappen die nahezu 50% tief sind halte ich nichts ... Man sollte auch nicht die Auftriebsverteilung nur nach dem Bild beurteilen und es auf eine Ellipse zwingen ...
Genau so sehe ich das auch. :)

Leute, diese Programme rechnen. Und sie rechnen in den normalen Anwendungsfällen sogar gut. Aber bitte immer etwas realistisch bleiben, welches (gute) Flugzeug verwendet 50% tiefe Klappen? Vielleicht fällt Euch irgendeins ein... mir nicht.

Immer auch etwas daran denken, wie die Flügel sonst und bisher so ausgesehen haben. Für mich ist dieser finale Entwurf, bitte entschuldigt meine Ausdrucksweise, reine Programmgläubigkeit, da fehlt die wichtige Komponente Bauch, die solche Klappen an so'nem Flügel schon verbieten würde. ;)

Übrigens, denk bei Deiner V-Form daran, daß in dem einen Knick nen Ruder liegt. Vielleicht solltest Du, wenn Du sowieso einen Doppelknick planst, das Ruderscharnier gleich so anpassen, daß die beiden Ruderhälften vernünftige Größen kriegen.

Bitte nicht schlagen... aber die Entwürfe vorher fand ich deutlich besser... :)

cu2all
Herbert
 

Herbert Stammler

Vereinsmitglied
Teammitglied
Moin moin,

Original erstellt von RSO:
lebst Du noch?
Yep, ich weile noch unter den Lebenden...

Viel Arbeit und dazu hab ich den Yoda immer noch nicht fertig für die Serie... noch ist der Rumpf in der Mache und die Anleitung bedarf weiterer Ergänzung... :(

Dafür macht er jetzt senkrechte Steigflüge: Yoda - Neuer Elektroantrieb

Ich komme zur Inter-Ex und zum WaKu-Treffen von Siggi und nach Versmold, vielleicht sehen wir uns da? :D

cu
Herbert

ps: Wie siehts mit Dir Abtrünnigem aus, genug von Motor und Schwanzfliegern? ;)

OT: An alle, die auf Yoda warten... ich versuch schon mich zu beeilen, aber mein Job hält mich momentan etwas auf Trab...
 

RSO

User
Hallo Herbert,

in Versmold werden wir uns sehen. Zum Interex und WAKU habe ich Urlaub.

Mit Nurflügeln habe ich es im Moment nicht so.
Achja, doch NF, mit Guido Hechler läuft ein Projekt Flugdatenerfassung per Datenlogger. Mehr dazu in Versmold.

Gruss, Raimund
 

DavidSt

User
danke für eure konstruktive kritik.

wenn ich einmal genug flieger gebaut habe (die auch geflogen sind :( ), dann hab ich sicher auch das nötige gefühl im bauch. und die reine programmgläubigkeit wird sich auch hoffentlich verabschieden.

das braucht aber vielleicht noch ein bissi zeit, und bis da hin werde ich weiter meine "unmöglichen" absurden odgl. Entwürfe hier posten, um sie dann durch eure wertvollen und wertschätzenden anregungen weiterzuentwickeln.

gruß

h@bib
 
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