PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Probleme mit Längststabilität bei Selbstkonstruktion (H101 Salto 3m)



andrecillo
27.07.2008, 20:53
Hallo,

ich habe endlich nach vielen Arbeitstunden einen semiscale H101 Salto 3m Spannweite fertig bekommen. Ich habe den aus Holz mit Rippenflächen gebaut.

182601


Die Grunddaten sind:

Spannweite: ca. 3m
Flügelfläche: 50 dm²
Profil: HQ/ACRO-1,5/12 (Cm0= -0.055, Nullauftriebswinkel -2,11grad)
Gewicht: ca. 2.8 kg
Öffnungwinkel LW: 102.5 grad
LW Fläche: 5.7 dm² (nicht projeziert)
Profil: NACA0009
Hebelarm: ca 0.84 m

Heute hat er seinen Jungfernflug hinter sich und zum Glück ohne Rippen oder Holmbrüche, das war aber während des Fluges nicht immer ganz klar. Laut dem Piloten neigte der Flieger bei Tiefe zu Unterschneiden und bei Höhe weiter nach oben zu drehen. Noch dazu hat sich die Madenschraube der Motorwelle nach 20 Sek. gelöst und drei Pole im nigel nagel neuen Brushless durchtrennt (hab den Händler schon eine Reklamationsmail geschrieben).

Nun war die Diagnose das der Schwerpunkt zu weit hinten liegt (Stabilitätsmaß zu gering). Ich bin mir aber leider nicht ganz sicher ob das wirklich das Problem lösen wird.

Ich habe das Programm von Reiner Stumpfs verwendet um die EWD und die SP Lage zu bestimmen. Demnach sollte das Modell ein Stabilitätsmaß von ca. 12% haben bei (2.7 grad EWD und 73 mm SP Rücklage). Beim Jungfernflug hatte ich den SP nochmal 5 mm weiter vorne. Nun ist aber die große Frage wie das Programm mit V-Leitwerke zu bedienen ist. Ich habe nur die Spannweite des LW auf die Horizontalen projeziert. Mark Drela hat eine andere Methode vorgeschlagen um die Flächen zu skalieren (http://www.charlesriverrc.org/articles/design/markdrela_vtailsizing.htm). Damit komme ich zu ganz anderen Ergebnisse bei der SP Berechnung...

Nun habe ich das Gefühl, daß das LW zu klein ist und das Problem nicht einfach mit dem SP gelöst werden kann. In der einen Diskussion um Dimensionierung von Leitwerken, auch von Mark Drela, (http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=585281) wird das sog "horizontale Leitwerksvolumen" als Richtgröße für das LW eingeführt. Demnach sollte diese Größe ca. Vh = 0.3 - 0.6 betragen. Bei meinem Modell liegt es bei 0.33, was vielleicht bei einem größeren Trägheitmoment etwas knapp sein Dürfte.

Was meint ihr dazu? Einfach Blei rein und hoffen, daß der Flieger besser fliegt oder doch lieber das LW neu bauen und etwas größer dimensionieren?

Viele Grüße,

Andrés

MarkusN
27.07.2008, 21:17
Also das Steuerverhalten klingt schon nach schwanzlastig. Und zwar nicht einfach zu geringes Stabilitätsmass, sondern echt instabil, d.h. Schwerpunkt hinter dem Gesamtneutralpunkt. Und so Daumen mal Augapfel scheint mir das Leitwerk schon arg klein.

GeorgR
27.07.2008, 21:40
Ja, ja, ich staune immer wieder, dass mit der Vergrößerung des Gewichts vorne ein unterschneidendes Modell nicht mehr unterschneiden soll (Beispiel: aerodesign.de - Siegmann, ich habe es auch schon oft von anderen Modellfliegern gehört).

Das ist nur die halbe Wahrheit. Im Freiflug, wo man nicht in den Flug eingreifen kann, würde es kein Mensch so machen. Gleichzeitig mit der Verlagerung des Schwerpunktes nach vorn muss auch die EWD vergrößert werden, sonst unterschneidet der Flieger erst recht und geht ungespitzt in den Boden. Warum sollte er es nicht tun, wenn er vorn noch schwerer wird?

Das Leitwerk sieht in der Tat etwas klein aus. Ich würde zunächst die EWD vergrößern - das macht man natürlich temporär auch, wenn man am Höhenruder zieht - und den Schwerpunkt weiter nach vorn durch Vergrößerung des Ballasts verschieben.

Naitsabes
27.07.2008, 21:49
Servus,

würde auch sagen, dass die Beschreibung des Flugverhaltens nach instabil klingt.
2,7° EWD sollte ein ausreichend hoher Wert sein.
Ich würde sagen, du hast recht, und das V-Leitwerk ist zu klein geraten.
Bevor du deine wunderschöne Holzkonstruktion riskierst, würd ich das Leitwerk vergrössern.

Grüße
Andi

Naitsabes
27.07.2008, 22:11
Hmm, hab mir jetzt mal eine Skizze von dem Flieger angesehen. Ist dein Modell Scale? 73mm SP kommt mir etwas weit hinten vor... muss mal rechnen.
Kannst du mir ein paar Werte geben:
Pfeilung
Flügeltiefe innen und aussen (auch für Höhenruder)
und den Abstand von Nasenleiste Flügelwurzel zu Nasenleiste Höhenruder

Grüße
Andi

MarkusN
27.07.2008, 22:44
Ja, ja, ich staune immer wieder, dass mit der Vergrößerung des Gewichts vorne ein unterschneidendes Modell nicht mehr unterschneiden soll (Beispiel: aerodesign.de - Siegmann, ich habe es auch schon oft von anderen Modellfliegern gehört).
Eine entsprechende Anpassung der EWD gehört natürlich auch immer dazu. Darüber brauchst Du bei RC aber nicht viele Worte verlieren, weil das mit einem Griff zum Trimmhebel beim Einfliegen getan ist. Freiflug ist da natürlich anders.

Naitsabes
27.07.2008, 23:34
Servus andrecillo,

hab jetzt mal eine 3 Seitenansicht vom
H101 Salto angesehen. Auch wenn ich den Flügel
ein wenig mehr pfeile, sollte der Schwerpunkt nach meinen Berechnungen bei max.61 mm liegen. Bei 72mm liegt schon der Neutralpunkt. Höhenleitwerk mit Öffnungswinkel wie von dir angegeben, aber die Größe maßstabsgetreu, also schätze sogar kleiner als bei dir.
Wenn du mir die genauen Werte deines Fliegers schreibst, kannst du dir wahrscheinlich den Bau eines neuen Höhenruders sparen.

Liebe Grüße
Andi

Quaxx
28.07.2008, 00:12
Hallo Andrés!

Augenscheinlich finde ich das Leitwerk auch sehr klein bei dem Segler. Prinzipiell würde ich auch favourisieren, das Leitwerk zu vergrößern. Ich sehe allerdings noch mehr Probleme als hier bis jetzt aufgezeigt wurden.

Den Angaben zu Folge, die Du gemacht hast, hab ich mal eine Rechnung überschlagen. Wenn man mal einen Auftriebsbeiwert Deines Flügels in Höhe von 1,1 unterstellt, dann kommt man nach Adam Riese auf eine Fluggeschwindigkeit im Gleitflug von etwa 9 m/sec. Die Tiefe von Deinem Leitwerk konnte ich nur gaaanz grob schätzen Pi x Foto... (Nenn sie bitte noch mal); aber wenn ich jetzt mal 80 bis 120 mm am Tip des Leitwerks unterstelle, dann komm ich auf eine Re-Zahl von ungefähr 57.000 bis 77.000. Das ist nicht gerade die Wohlfühl-Reynoldsche Zahl (Re) für ein NACA 0009! Hab mal ein paar Polare berechnet. Mir scheint, dass Dein Leitwerk des öfteren mal im kritischen Re-Zahl-Bereich arbeiten muss. Kann mir schon vorstellen, dass Dein Flieger da Kapriolen produziert!

Die einfachste Abhilfe würde ich darin sehen, Turbulatoren an der Vorderkante des Leitwerks anzubringen. Zackenband dürfte das einfachste sein. Schneller fliegen hilft auch (Wölbklappen negativ; etwas mehr Tiefe trimmen; mehr Ballast an Board (ohne Schwerpunktänderung) erhöht die Flächenbelastung).

Schwerpunktproblem? Kann ich Dir so nicht berechnen - bräuchte mehr Daten. Aber eins vorweg. Wenn Du ein Strömungsproblem am Leitwerk hast und die Schwerpunktvorlage jetzt vergrößerst und die EWD erhöhst, kannste Dir noch mehr Probleme einhandeln, als Du jetzt schon hast. Was nicht heißen soll, dass Du nicht die Schwerpunktvorlage vergrößern musst, wenn Dein Stabilitätsmaß zu klein ist. Dann würde ich aber auf jeden Fall Zackenband ans Leitwerk kleben.

Versuch mit Zackenband oder neues Leitwerk? Die Entscheidung kann ich Dir nicht abnehmen - vor allem, weil ich das Flugverhalten nicht gesehen hab. Deine Re´s am Leitwerk solltest Du aber in jedem Fall berechnen und wenn Du ein neues Leitwerk baust, dann bei zu kleinen Re´s ein anderes Profil verwenden (ggf. Ebene Platte oder mindestens NACA dünner NACA 0007 z. B.). Zuspitzung am Leitwerk würde ich auch verringern.

Holm und Rippenbruch

Quaxx

andrecillo
28.07.2008, 07:41
Hallo,

Erstmal vielen Dank für eure Antworten. Hier kurz vor der Arbeit die Daten zur Geometrie. Später antworte ich genauer.

LW
Spannweite: 280mm
Wurzelrippe: 130 mm
Endrippe: ca. 75 mm
Pfeilung: ca. 14mm
Öffnungswinkel: 102.5 grad
EWD: 2.7 +- 0.2 grad


Flächenhälfte:
Spannweite 1500 mm
Wurzelrippe: 228 mm
Endrippe: 95 mm
Pfeilung: 34 mm
Winkel zum Rumpf: 5 grad

Rumpfbreite zwischen den Flächen: 120 mm
Rumpfbreite am LW: 22 mm

Abstand von Nasenleiste Flügelwurzel zu Nasenleiste Leitwerk: 845 mm

Ausgesuchter Ca-Wert: 0.7 für beste Gleitzahl damit sollte die Fluggeschwindigkeit ca. 12 m/s betragen.

Viele Grüße,

Andrés

Naitsabes
28.07.2008, 13:50
OK, sieht die Draufsicht so aus?

Naitsabes
28.07.2008, 14:57
So ists noch besser, hab das Leitwerk korrigiert...
müsste nun genauso aussehen wie dein Salto.
Und dann ist in der Tat das Höhenleitwerk zu klein! Ist laut Berechnung nicht stabil.

Grüße
Andi

andrecillo
28.07.2008, 15:22
Hallo Andi,

die Fläche sieht schon super aus, aber beim Leitwerk und Hebelarb stimmt etwas nicht ganz (mit dem Gimp schnell nachgemessen). Siehe:

182849

Deiner Zeichnung nach ist der Abstand Nase-Nase ca. 762 mm und nicht 845mm. Die Projektion des Leitwerks ist auch falsch: 142 mm statt 218 mm = 280 mm * cos (90 - 102.5/2).

Danke,

Andrés

Naitsabes
28.07.2008, 17:53
OK, Leitwerk hab ich halbiert, kann natürlich nicht stimmen. Das der Abstand Nase -Flügel zu Nase - Leitwerk nicht stimmt, ist interessant - klasse, deine Projektion darüber :)

Check mal dieses Layout, da ist er nämlich stabil:

Edit: Bitte Bild nicht beachten, unten weiterlesen

pfranz
28.07.2008, 18:09
Hallo Andrés,

ich kann nicht so gut SP und EWD und Stabilitätsmasse etc. berechnen.

Deshalb teile ich hier mal meine praktischen Erfahrungen mit:


Einem HQ-Profil mit 1.5 % Wölbung und für Kunstflug, würde ich höchstens 1-1.5° EWD spendieren, sonst läuft das Ding nicht. Heisst also 1-1.5° am Rumpf angestellt und 0° am HLW (so ähnlich würde ich das machen).
SP für HQ-Proflie bei ca. 1/3 der Flügeltiefe bei Trapezform und gerader T/4-Linie. Sollte für den Salto nicht schlecht sein.
Der Salto (ich habe selber einen mit ca. 4 m von Valenta) ist ein bisschen eigensinnig mit dem V-Leitwerk. Beim grossen Vorbild solls auch so gewesen sein. Mein Verdacht ist, dass der Öffnungswinkel des V-LTW ev. zu gross ist.
Die Höhenruderwirkung ist nämlich beinahe unabhängig vom Öffnungswinkel während die Seitenruderwirkung stark mit zunehmendem Öffnungswinkel abnimmt.
Dadurch ist beim Kreisen mit den Saltos immer viel SR-Einsatz nötig.

Ich hoffe Dir mit meinen pragmatischen, nicht theoretisch fundierten und berechneten Aussagen, etwas weiter geholfen zu haben.
Nicht alle Angaben konnte ich so einfach ohne nachrechnen aus Deinen Angaben wiederfinden.

Grüsse,
Patrick

Naitsabes
28.07.2008, 18:17
Sorry, vergiss obiges Bild - der Fehler liegt darin, dass man nach ändern eines Parameters das Bild zoomen muss, sonst bleibt es unverändert. Also folgendes sollte deinem Modell entsprechen:

Rainer Stumpf
28.07.2008, 21:09
Hallo Andres,
du hast mit meinem Programm EWD und Schwerpunkt berechnet. Wenn du die Werte abgespeichert hast, dann schick mir doch einfach mal das File. Den Bildern nach kann ich nur wie meine Vorredner sagen ,das Höhenleitwerk ist zu klein! So 8 - 10% der Flügelfläche sollte der projezierte Flächeninhalt des HLW schon betragen. Die 2,7° EWD sind für ein Akromodell zuviel, das ist schon mehr ein Thermiksegler. 0,5° wären da die bessere Wahl!
Noch was: Legt man den Schwerpunkt weiter vor, dann muss die EWD vergrössert werden und umgekehrt. Ein grösseres Höhenleitwerk verschiebt den Flugzeugneutralpunkt und damit auch den Schwerpunkt nach hinten!

andrecillo
28.07.2008, 21:47
Hallo,

Ich habe zwei Videos in YouTube veröffentlicht. Da kann man vielleicht erkennen wie das Flugverhalten ist. Man sollte dabei bedenken, daß der Pilot sehr erfahren ist und es sich nicht um Bedienungsfehler handelt. Nochmals hier öffentlich vielen dank an Roland, daß er das Modell wieder heile auf dem Boden bekommen hat!

Start: http://de.youtube.com/watch?v=YOz9y6G00uw

Landung: http://de.youtube.com/watch?v=Sl9kG-q5MRo



@Naitsabes
Nun scheint das bis auf kleine Fehler der Fotoaufnahme zu passen.

182942

Was benutzt Du um die Stabilität zu bestimmen? Ist es für die jetzige Geometrie stabil (mit welchem Stabilitätmaß)?


@Quaxx
Ich habe Heute das mit den kritischen Re-Zahlen analysiert (mit XFoil bzw. XFLR5). Ich habe das Gefühl Du hast recht und das Leitwerk könnte gerade unterhalb der kritischen Re-Zahl liegen. Ich denke allgemein, daß es nicht schaden würde das Leitwerk neu zu bauen, weshalb ich gleich auch besser ein anderes Profil nehmen würde. Da habe ich an den HT14 gedacht, der bei niedrigen Re Zahlen gut funktioniert. Hier ein vergleich der Profile bei kleine Re Zahlen (50 000, sehr langsamer Flug), "normale" Re (70 000, Gleitflug) und etwas größere (100 000, beim Austoben)

182943
182944
182945

Ich hab wohl leider die Farbkodierung ausgeschnitten. HT14 ist gelb und von den anderen beiden ist NACA 0009 der mit mehr Widerstand bei Nullauftrieb (tut mir Leid).

Das HT14 scheint mir in allen drei Situationen besser geeignet zu sein. Der Widerstandkoeffizient Cd ist kleiner als bei NACA 0007 und 0009 um Nullauftrieb. Was ich wichtiger für die Stabilität finde, ist daß der Aufrtiebskoeffizient Cl bei kleinen Anstellwinkel stärker mit dem Winkel steigt. Das Camax ist auch fast so gut wie beim NACA 0009. Was meinst Du dazu?


@pfranz
Danke für deine Tipps. Ich habe im Rumpf absichtlich den Anstellwinkel von der Fläche auf ca. 5 grad gestellt, da das verwendete Profil bei 5 - 7 grad die größte Gleitzahl hat (damit würde der Rumpf mit ca. 2 - 3 grad nach unten geneigt fliegen). Ich kann leider nicht ohne erheblichen Aufwand den Winkel ändern.

Am LW ist das anders, da habe ich eine einfache Einrichtung erstellt die mir erlaubt mit Madenschrauben die Winkel +- 2 grad zu ändern. Nach deinem Vorschlag würde der SP bei 76 mm liegen und das Modell hätte einen Stabilitätsmaß von ca. 6 %, was deutlich unterhalb vom jetzigen liegt (12%), was auch schon zu schwach war. Ich vermute, daß die Trägheit groß ist und somit das Leitwerk einfach überrumpelt wird... Wie stark das Seitenruder beim Kurvenflug benutzt werden musste weiß ich leider nicht. Ich schätze Roland (der Pilot) war mit der Hochachse gut beschäftigt und hatte keine Zeit um drauf zu achten :D .


@ Rainer
Ich habe Dir eine e-mail mit der Datei geschickt. Die projezierte Leitwertsfläche beträgt knapp 9% der Flügelfläche (nach deinem Programm). Ich denke das das Problem an der Projektion liegt: mit cos(theta) oder mit cos²(theta)? Wie kann ich eigentlich interpretieren wenn das Programm mir für eine Konfiguration ein weites Feld an "stabilen" Cl werten liefert? Ist es gut oder eher schlecht?


@Alle
Ich habe das Gefühl das es ein Problem der dynamischen Stabilität ist. Zwar sollte das Modell genug statische Stabilität haben, aber durch das Trägheitmoment scheint das Leitwerk überfordert zu sein. Da hilft wahrscheinlich nur einen höheren Stabilitätsmaß zu nehmen als man sonst bräuchte... Ich tippe aber auf ein zu kleines Leitwerk. Die Bemerkung von Quaxx, daß das NACA 0009 zu "dick" für die Reynoldszahlen ist, scheint mir berechtigt zu sein. Der Vorteil ist, daß ich das LW sehr leicht abmontieren kann und in 1 oder 2 Tage ein neues LW bauen kann. Ich muß ehe warten bis der Ersatzmotor von Staufenbiel ankommt (übrigens haben sie anstandslos den Motor zurückgenommen).


Nun ist aber die Frage welche Maße soll das neuen LW haben? Das Profil wird HT14 sein, das steht schon mal fest. Nun denke ich über die Drela Formel nach (siehe PDF (http://fmsg-alling.de/Technik/vtail1.pdf)), bei der die Fläche nicht mit cos(theta), so wie z.B. Franz Perseke es in seinem Buch vorschlägt, sonder mit cos²(theta) skaliert wird.

Drela hat meiner Meinung nach recht, da sich nicht nur die Auftriebsrichtung, sonder auch der Anstellwinkel durch den Öffnungswinkel ändert. Hier macht es einen Unterschied vom Umrechnungfaktor zwischen V-Leitwerk und ein normales HLW von:

cos(theta) = 0.78 gegen cos²(theta)= 0.6

was 18% Fläche bedeuten. Wenn mein LW zu knapp dimensioniert ist könnte es eine große Rolle spielen. Bei gut dimensionierten LW könnte es einfach nicht auffallen.

Was meint ihr dazu?

Viele Grüße,

Andrés

Quaxx
28.07.2008, 22:51
Hallo Andrés!

Das HT 14 sieht für mich nur marginal besser aus. Ja, der Auftriebsanstieg ist steiler und das ist besser. Auch das ca-Max ist besser. ABER: Das ca-Max liegt ähnlich wie beim NACA bei ungefähr 7 Grad. Das finde ich für ein Leitwerk nicht akzeptabel. Mich würde es nicht beruhigen, das HT 14 anstatt eines NACA 0009 zu verwenden. Ich würde Dir empfehlen, entweder eine ebene Platte zu verwenden oder aber:

das HT 14 oder NACA 0007
UND
die Re-Zahl deutlich zu erhöhen!

Wenn Du Probleme mit der Anformung an den Rumpf hast und die Wurzeltiefe nicht erhöhen magst, dann verwende notfalls ein Rechteckgrundriss für das Leitwerk. Dann erhöhen sich wenigstens die Re´s am Außenbereich. Die Fluggeschwindigkeit solltest Du dann auch erhöhen, um die Re´s zu erhöhen. Das mit dem Zackenband würde ich unter allen Umständen (außer ebene Platte) einbeziehen, solange alle Re´s nicht immer über 90.000 am Leitwerk liegen.

Hast Du eigentlich ein Pendelleitwerk oder ein Gedämpftes? Im letzten Fall solltest Du bei Polaren auch immer den Klappenausschlag einplanen.

Bei neuer Geometrie am Leitwerk, bendenke, dass bei einer Verringerung der Streckung am Leitwerk die Längsstabilität leidet. Normalerweise würde ich Dir eine Erhöhung der Streckung empfehlen, aber das verträgt sich nicht mit Deinem Re-Problem - es sei denn, Du nimmst ne ebene Platte.

Zur EWD: Jo sie scheint schon groß, ABER:
Bei der EWD sollte man auch immer den Flügelabwind einplanen. Bei nem V-Leitwerk ist der nicht so ausschlaggebend wie beim normalen tief-liegenden Leitwerk. Bedenke, geometrischer ist nicht gleich aerodynamischer Anstellwinkel. Von daher scheint eine große EWD nicht überraschend.

Viel Erfolg beim Basteln

Liebe Grüße

Quaxx
28.07.2008, 23:01
Hab nochmal über das Profil nachgedacht. Du löst echt Deine Re-Probleme am Leitwerk, wenn Du ne ebene Platte nimmst. Verkrampf Dich nicht darauf unbedingt irgendwelche vermeintlich schönen andere Profile zu verwenden. Nüchtern betrachtet wäre hier die ebene Platte echt erste Wahl! Dann würd ich die Geometrie fast beibehalten und einfach etwas die Spannweite des Leitwerks erhöhen. Fertig ist die Laube und Du löst Deine Probleme.

Quaxx
28.07.2008, 23:12
Ich sag das jetzt wirklich ungern, aber Deine Problem-Ursachen würde ich nicht nur am Leitwerk und Leitwerkshebelarm suchen. Zumindest im Langsamflug scheint mir, es könnte sein, dass es um die Strömung am Außenflügel nicht unbedingt zum besten bestellt ist. Da wärste mit 8 bis 10 % Dicke besser beraten gewesen als mit 12! Sprunghafte Änderungen des Profilmoments könnte ich mir bei den Strömungsverhältnissen denken. Das könnte auch ne Ursache für Dein Längsstabiltiäts-Problem sein.

Abhilfe: Die jeweiligen 40 cm Außenflügel würde ich mal probehalber mit Zackenband bepflastern. Ansonsten gilt auch hier: Fahrt erhöhen!: Ballast tanken und Betriebs-cA runtersetzen.

Holm- und Strippenbruch ;)

kurbel
29.07.2008, 01:06
Ich zähle nur nochmal auf, was ich für wahrscheinlich halte.

- Leitwerk zu klein (wie bei den meisten VLWs)
- Das NACA 0009 bracht Turbulatorband, dann ist das Re-Zahlproblem gelöst
- Pfeilung der Flügel
(Genau überprüfen/nachmessen, ist sie, so wie geplant? Kann sie sich wärend des Fluges verändern?)
- Rückstellgenauigkeit der Leitwerksruder, Spiel, Reibung?

Kurbel

kurbel
29.07.2008, 01:19
Zur EWD: Jo sie scheint schon groß, ABER:
Bei der EWD sollte man auch immer den Flügelabwind einplanen. Bei nem V-Leitwerk ist der nicht so ausschlaggebend wie beim normalen tief-liegenden Leitwerk. Bedenke, geometrischer ist nicht gleich aerodynamischer Anstellwinkel. Von daher scheint eine große EWD nicht überraschend.IMHO ist dieser Absatz insgesamt falsch.
Die Höhe des Leitwerks hinterm Flügel ist relativ wenig entscheidend für den lokalen Abwind.
Eine große EWD sagt sowieso genau garnix über die Längsstabilität aus.

Ebene Platte ist schön einfach, Kreppband als Turbulator aber auch.

Kurbel

Quaxx
29.07.2008, 01:44
@ Kurbel


IMHO ist dieser Absatz insgesamt falsch. (Kurbel)

Deine Aussage, dass dieser Absatz falsch sei ist meiner Meinung nach falsch. Denn:

Tief liegende Leitwerke sind dem Flügelabwind stärker ausgesetzt als hochliegende Leitwerke. Infolge dessen benötigen tief liegende Leitwerke eine kleinere geometrische EWD als hoch liegende Leitwerke, um die SELBE aerodynamische EWD aufzuweisen!

Liebe Grüße

Quaxx

MarkusN
29.07.2008, 07:08
Tief liegende Leitwerke sind dem Flügelabwind stärker ausgesetzt als hochliegende Leitwerke.
Nein, eben nicht. Der Flügelabwind ist ein Feld hinter dem Tragflügel, das wohl in Höhenrichtung abnimmt, aber nur langsam. Schau Dir mal die Strömungsbilder in entsprechenden Visualisierungen an. Jedenfalls reicht die Höhe eines typischen Seitenleitwerks nicht, das T-Leitwerk aus dem Flügelabwind zu bringen, wie das oft behauptet wird.

Die abströmende Flügelgrenzschicht ist wieder eine andere Geschichte; die ist relativ schmal.

Naitsabes
29.07.2008, 10:11
Servus Andres,

ja die Sache ist stabil. Programm ist von hier, http://www.hanleyinnovations.com/multisurface/
eine "light" Version davon, die vor Jahren mal günstig angeboten wurde.
Neutralpunkt bei 94mm.
Bei 73mm SP leicht schwanzlastig.
Bei 68mm (Erstflug) neutral.
Bei 63mm leicht kopflastig.

Hab mit dem Programm schon ein paar Flieger gerechnet, und hat sehr gut gepasst.
Es stellt sich die Frage, was vor dem nächsten Flug am Besten zu tun ist.
Nur mal so als Brainstorming, ohne dir unterstellen zu wollen, schlampig gearbeitet zu haben,(ich war vor dem Erstflug von selbstgestrickten oft so nervös, das ich schon wichtigeres vergessen habe:) ) könnte das geschilderte Flugverhalten auch andere Ursachen haben:
-schlappes Höhenruderservo und/oder schwergängige Anlenkung
-Spiel in der Anlenkung
- Höhenruderausschlag zu groß
-Fehler beim Vermessen der EWD am V- Leitwerk.

Davon ausgehend, dass das passt, kommt nur mehr eine aerodynamische Ursache in Frage.
Möglich, das ein Turbulator hilft, aber wäre es mein Flieger, wär mir das zu unsicher.
Die sicherste Option ist ein meiner Meinung nach ein vergrössertes Höhenleitwerk.

Liebe Grüße
Andi

Rainer Stumpf
29.07.2008, 18:04
Hallo Andres,
weiter oben wurde die Frage nach der Art des Höhenleitwerks gestellt, Ruder/Klappe oder Pendel, aber nicht beantwortet. Wenn es auch leichter ist mit einem Pendelleitwerk Fehler bei EWD und Schwerpunkt schnell wegzutrimmen, ist von der Wirksamkeit, Unempfindlichkeit bei Spiel in der Anlenkung der festen Flosse mit einem etwa 20 - 25% tiefen Ruder der Vorzug zugeben.
Mittlerweile ist mir erst aufgefallen, daß Du ein 12% dickes Profil genommen hast. Das wäre etwas für ein Motormodell! Ich habe mit dem HQA-1-10 mal gerechnet, da reicht Deine Leitwerkgrösse voll aus und durch eine etwas grössere Grundgeschwindigkeit ist auch der Herr Reynolds zufrieden gestellt,weil die Re-Zahlen über 100000 zu liegen kommen.
Vergrössere Dein HLW auf 500 mm projezierte Spannweite, unter Beibehaltung der Profiltiefen und Dein Problem ist gelöst, erst recht wenn Du ein dünneres Profil benutzt.

@ Andi
Mein Programm zeigt ebenfalls einen Flugzeugneutralpunkt von 94 mm an. Mit Deinen Schwerpunktvorschlägen liegts Du aber bei der EWD bei fast unfliegbaren Winkeln:
SP 73 mm --> EWD 2,77° --> Stabi 12%
SP 68 mm --> EWD 5,5° --> Stabi 14,8%
SP 63 mm --> EWD 15,8° --> Stabi 17,7%

Der Neutralpunkt des Flügels allein liegt bei 60 mm!

Naitsabes
29.07.2008, 20:42
Yep, die Neutralpunkte stimmen überein.
Das von mir verwendete Programm macht keine Vorschläge, sondern rechnet stur die Eingaben und liefert u.a. den Winkel um die Querachse, in dem das Flugzeug bei den jeweiligen Werten von SP und EWD getrimmt wäre.
In dem Fall ist die EWD natürlich immer 2,7 Grad.
Gibt man SP bei 73mm an, so zeigt laut Patrick Hanley die Nase rund 1,5Grad in die Luft.
Bei 68mm SP annähernd waagerecht.
Bei 63mm SP zeigt die Nase 1,5 Grad nach unten. (Wäre wohl für einen Segelflieger die beste Wahl).

Soweit jedenfalls die Theorie ;)

Liebe Grüße
Andi

andrecillo
29.07.2008, 21:50
Hallo,

danke für die ganzen Antworten. Das LW ist gedämpft. Das HT14 scheint auch mit Ruderausschläge gut zu funktionieren (zumindest laut XFLR5). Ich denke die Befestigung am Rumpf von einem HT14 ist einfacher zu bewerkstelligen als die eines Brettes.

Ob nun 2,7 grad EWD zu groß ist oder nicht, denke sollte nicht das Problem sein. Wenn der SP stimmt kann man ja trimmen und die EWD nachträglich anpassen.

Die Ruder wackeln zwar etwas aber auch nicht so extrem. Ich werde sie aber noch etwas optimieren beim nächsten LW. Rückstellgenauigkeit auf dem Boden ist nahezu perfekt. Wie diese beim Flug selber war, kann ich natürlich nicht wissen.



Ich denke der Vorschlag von Rainer mit der Vergrößerung auf 500mm projezierte Spannweite (im realen wären es 320 mm) scheint mir sehr vernünftig zu sein. Ich habe die Drei-Seiten-Ansicht vom echten Salto vermessen und kam auf 310 mm für meinen Öffnungswinkel (keine Ahnung wieso ich damals weniger genommen habe). Somit stimmt das gut mit dem Vorschlag von Rainer überein.

Zum Herrn Reynolds muß ich sagen, daß ich durchaus bereit bin Kreppband oder Zackenband zu installieren. Ich werde aber die von Aerodesign vorgeschlagenen Tests erst nach dem Neubau versuchen. Dazu muß ich auch sagem daß Flächen und Leitwerk mit Papier bespannt sind (zusätzlich zur Beplankung). Die Oberfläche ist so etwas rauh und sollte ähnliche Effekte wie Kreppband haben.

Ich halte euch am laufenden. Ich muß ehe erst ein anderes Modell (Ka6e 2m) reparieren und werde da ein HT14 versuchsweise testen. Ich muß ehe warten bis Roland wieder da ist und der Motor ersetzt wurde. In den Originalpläne der Ka6, welche für 3.4 m bzw. 4m sind, wird am LW ein Profil mit 12% Dicke verwendet. Wenn NACA0009 am Salto Probleme macht, dann bei dieser 1.6 kg Ka6e 12% umso mehr...

Nochmals vielen Dank ,

Andrés

Rainer Stumpf
30.07.2008, 10:02
Hallo Andres,
nach meinen Unterlagen hat der Salto 13.6 m Spannweite und 2,14 m HLW-Spannweite (projeziert) Auf dein Modell umgerechnet sind das für das HLW 47,2 cm, also dicht an meinem Vorschlag. Deine Idee 2,7° EWD bezubehalten und ewentuell mit dem HLW runterzutrimmen geht auf Dauer nicht gut, denn dann hättest Du ein gewölbtes HLW-Profil und das arbeitet nur in einem Flugzustand gut. Zum Testen OK, aber mit der kleineren EWD auch den Schwerpunkt zurücknehmen!

Conny
31.07.2008, 18:00
> Rainer Stumpf: Deine Idee 2,7° EWD bezubehalten und ewentuell mit dem
> HLW runterzutrimmen geht auf Dauer nicht gut, denn dann hättest Du ein
> gewölbtes HLW-Profil und das arbeitet nur in einem Flugzustand gut. Zum
> Testen OK, aber mit der kleineren EWD auch den Schwerpunkt
> zurücknehmen!

Leute, Leute und besonders Rainer und Quaxx,

Einige hier bringen den armen Kerl ins Schleudern. Was faselt Ihr denn bloß immer von der EWD, wenn die Flugeigenschaften schlecht sind? Lest das, was Kurbel und MarkusN geschrieben haben. Die EWD ist völlig wurscht, solange sie nicht grottenfalsch daneben ist, also 3 oder 5 Grad oder so. Wenn sie nicht stimmt, gleicht man das innerhalb der ersten Sekunden nach dem Abwurf am Hang mit der Höhenrudertrimmung aus. Sie hat keinen Einfluss. Das hat der problemeigner andrecillo ja sogar selber schon verstanden denn er schrieb:

> Wenn der SP stimmt kann man ja trimmen und die EWD nachträglich
> anpassen.

Und genau so ist es! Wieso arbeitet ein gewölbtes HLW "nur in einem Flugzustand gut"? Die SP-Lage ist entscheidend.

Conny

Peer
01.08.2008, 10:59
Tach !

Was spricht eigentlich dagegen, dem Bomber mal rasch
50 gr. Trimmblei zu verpassen und noch mal zu probieren ?

Auf dem Video erkenne ich ganz klar ein SP-Problem - er liegt
zu weit hinten. Wenn das dann immer noch nicht funktioniert, würde
ich einfach ein LW mit 10 % Tragflügelfläche (projiziert) bauen.

Und wenn er dann immer noch nicht fliegt.... :D - glaube ich aber nicht......

Peer

geko
01.08.2008, 14:10
Tach !

Was spricht eigentlich dagegen, dem Bomber mal rasch
50 gr. Trimmblei zu verpassen und noch mal zu probieren ?


Warum denn nur 50g. Ich schlage 300g vor. Testen und dann langsam den Schwerpunkt erfliegen durch 10/ 25g Stücke mit Klebeband hinten am Rumpf befestigt.

Ich habe schon erlebt, daß ein Modell, Spannweite 2,5m , durch Zugabe von 3g nicht mehr fliegbar war.

Gruß geko

andrecillo
01.08.2008, 14:22
Moin Peer,

ich habe wieder mit dem Piloten gesprochen und er ist ganz deiner Meinung. Er meinte daß das Flugzeug gut auf das Höheruder reagiert hat, was seiner Meinung nach bei einem zu kleinem LW nicht gewesen wäre. Bei der Frage ob es eine geringe Rückstellgenauigkeit oder Flattern hätten sein können, meinte er nein.

Ich denke, wenn ich die Batterie ersetze und eine größere reinpacke, kriege ich den SP locker nach vorne. Wenn er den Flieger beim letzten Flug heile runterbekommen hat, wird er mit mehr Blei/Gewicht vorne sicherlich das DIng wieder heile runter kriegen. Den nächsten Start machen wir aber mit der Flitsche (an dem Tag hatten wir noch keine da).

Nun bleibt die Frage warum die Programme mir einen doch rel. wenig stabile SP-Lage geliefert haben. Ich habe das Gefühl, daß es an der Projektion des V-Leitwerkes und an der Vernachlässigung des Rumpfes liegen könnte (oder meine Maße stimmten nicht ganz).

Viele Grüße,

Andrés

andrecillo
01.08.2008, 14:29
Hallo geko,

Ich schau mal nach wieviel sich der SP bei Gewichtzugabe verschiebt. Ich würde aber auch nicht viel mehr al 10 mm vor dem SP mit 16% Stabilität, nach dem Schwerpunktprogramm von Rainer, gehen. Wenn 50 g reichen, o.k, sinds 300 g, auch o.k. Ich würde aber lieber eine Distanz einstellen als ein Gewicht...

Du meinst ein Unterschied von 3g am Schwanz haben ausgereicht um das Flugzeug unfliegbar zu machen? Der Flieger hatte aber dann einen sehr engen SP-Bereich.

Viele Grüße,

Andrés

geko
01.08.2008, 17:58
Hallo geko,

Ich schau mal nach wieviel sich der SP bei Gewichtzugabe verschiebt. Ich würde aber auch nicht viel mehr al 10 mm vor dem SP mit 16% Stabilität, nach dem Schwerpunktprogramm von Rainer, gehen. Wenn 50 g reichen, o.k, sinds 300 g, auch o.k. Ich würde aber lieber eine Distanz einstellen als ein Gewicht...

Hier geht es bei meinem Vorschlag doch nur ums Testen und es ist natürlich nicht mit dem Anspruch auf absolute Richtigkeit.
Von meiner Supra weiß ich, daß die locker 300-500g vorne rein wegsteckt. Und dann nehme ich in hunderter und fünfziger Schritten wieder raus, bis sie eben angenehm fliegt. Habe da dieses Angelblei von zehn g bis 200g, so daß ich alle Kombinationen probieren kann.



Du meinst ein Unterschied von 3g am Schwanz haben ausgereicht um das Flugzeug unfliegbar zu machen? Der Flieger hatte aber dann einen sehr engen SP-Bereich.


Hab ich mich schlecht ausgedrückt: Das war vorne. Wir hatten so langsam immer mehr beigefüttert und das Flugverhalten wurde immer besser bis, ja bis ich noch "E I N " Bleikügelchen mehr dazugetan hatte. Das Modell wurde fast unkontrolierbar. Kügelchen raus und alles war wieder prima.

Kein Anglerlatein :D Gruß geko
Gerd Kosbab

oldmodellflieger
06.08.2008, 15:08
Hallo, bin heute durch Zufall auf diesen Forumsbeitrag gestossen. Ein Tip meinerseits ist, immer nur an einem Parameter ändern und Ergebniss kontrollieren, dann wieder zurück zur Ausgangssituation, sonst weiß man nachher nicht was es war. Aus meiner sicht rein optisch sieht das Leitwerk recht klein aus, wobei rein rechnerich die Leitwerksgröße bei den HQ-Profilen recht groß ausfallen wegen des relativ großen cm0. Und viel V-Form schein auch nicht vorhanden zu sein, da ist das an meinem Salto mit 2,4 m größer, bei ca. gleicher V-Form. Da ich gelesen habe, das es sich hier um ein gedämptes Leitwerk handelt, sollte die EWD schon zum Schwerpunkt passen. Aus dem Video erkannt man ja, der Vogel fliegt keine 5m eigenstabiel, was aus meiner sicht auf einen zu weit hinten liegenden Schwerpunkt deutet. Und bitte nicht vergessen, das ein gedämptes Leitwerk mit Ausschlag eine deutlich größere Reaktion erzeugt als ein Pendelleitwerk, darum evtl. die Aussage des Piloten im scheint die Wirkung ausreichend, was aber nicht heist, das es bei Neutrallage auch ausreicht. Ein zu großes Leitwerk ist auch nicht gut, dann ist das Stabilitätsmaß zu hoch, und hindert den Kunstflug! Mein Vorschlag, immer eine Änderung nach der anderen kurz probieren (1. Schwerpunkt nach vorn, macht geringen Aufwand, 2. größeres Leitwerk, 3. größeres Leitwerk und Schwerpunkt, u.s.w), bis man den Vogel auch mal ein Stück alleine fliegen lassen kann ohne Korrektur. Da ich zur Zeit auf der Arbeit bin, kann ich die Aussagen rein Rechnerich nicht untermauern.

Gruss an alle hier
oldmodellflieger

andrecillo
06.08.2008, 16:05
Hallo oldmodellflieger,

vielen Dank für deine Tipps. Ich werde erstmal den SP nach vorne holen. Sollte sich nicht viel an der Situation ändern, werde ich dann den nächten Parameter testen.

Ein bißchen Blei vorne rein ist schneller getestet als das neue Leitwerk zu bauen. Kann natürlich sein, daß der Flieger nicht mehr so gut auf Höhe reagiert, wenn erstmal die Schwerpunktlage stimmt. Ich denke am besten macht man es wie Du vorschlägst, eins nach dem anderen...

Viele Grüße,

Andrés

Sniping-Jack
06.08.2008, 18:04
Hi Leute,

ich will 2 Sachen zum besten geben:

1.) Unterschreibe ich, was Conny sagte. Wer viel misst, misst Misst und mit PC geht das noch viel besser! ;-)

2.) Als nicht ganz unbeleckter Seglerpilot hätte ich da noch einen dringenden Tip, der sich leicht ausprobieren lässt. Ich habe mir beide Videos angesehen und das Verhalten erinnerte mich ganz deutlich an was, ich kam nur nicht sofort drauf, was: Gewicht! Auf den ersten Blick besehen scheint es mit 2700g auf gut 3m vollkommen i.O. Aber das ist halt profilabhängig und manche wollen einfach nicht laufen, wenn das Gewicht fehlt. Die hängen dann wie ein nasser Sack am Knüppel und reagieren mehr als nur Eigenwillig und ja, man ist direkt froh, wenn so ein Teil wieder heil am Boden ist.

Der Punkt ist der: Ein SP stimmt entweder, oder er stimmt nicht. Stimmt er nicht, hat man 2 verschiedene Fehlverhalten zu beobachten - aber immer nur EINS, nie beide gleichzeitig, wenn es nur der SP ist.

Liegt er zu weit vorne, wird im Normalflug nach hinten getrimmt und der Flieger pumpt, sobald er einmal beschleunigt wurde.
Liegt er zuweit hinten, trimmt man vor im Normalflug und der Segler fängt nicht mehr ab nach dem Anstechen.

Aber beides, abhängig davon, wie man zuletzt geknüppelt hatte? Das bedeutet afaik eigentlich immer nur eines: HR stellt nicht genau auf Ausgangsposition zurück. Das ist die einzig logische Erklärung für das eingangs beschriebene Verhalten.

Noch eins: Es gibt Profile mit ausgeprägtem negativem Rollmoment. Das hier verwendete sagt mir leider nichts, müsste einen Schnitt sehen. Wenn dem so sein sollte, rüstet man es besser mit WKs aus und geht damit in den Speed. Das klappt dann problemlos.

Also: meine Tips:

- Aufbalastieren (per Akku) auf über 3 kg (Testhalber)
- HR bis hin zum Servo peinlichst genau kontrollieren
- SP durch die bestens bewährte "Anstechmethode" erfliegen
- ggf. die EWD etwas zurücknehmen, scheint mir auch etwas viel für ein Kunstflugmodell
- ggf. Klappen nachrüsten (s.o.)

Die letzten beiden Maßnahmen scheinen mir erstmal nachrangig. Das ist ein kann, muss aber nicht.

Ansonsten: ein wirklich tolles Modell und gerade das "scalig" kleine Leitwerk finde ich persönlich besonders ästhetisch!

Rainer Stumpf
06.08.2008, 20:06
@ Sniping-Jack

Das Profil ist das von Quabeck für Akro-Modelle entworfen HQA-1,5-12, also 1,5% Wölbung und 12% Dicke.

185618

Sniping-Jack
06.08.2008, 21:55
Ah, sehr schön, danke! :)

Nun, kann da keine Auffälligkeiten entdecken, die ein besonders starkes NRM begünstigen würden. Im Normalfall wäre das eine stark ausgeprägte Hohlkehlung, bzw S-Schlag der Unterseite. Ist hier aber nur minimal ausgeprägt und wird kaum für die beschriebenen Effekte die Verantwortung tragen.

kurbel
09.08.2008, 09:59
Was meinst du mit einem negativen Rollmoment?

Kurbel

PIK 20
09.08.2008, 10:30
Hallo Sniping-Jack,
kannst Du bitte etwas mehr ins Detail gehen?
Danke.
Heinz

Naitsabes
13.08.2008, 22:29
Hi andrecillo,

ein Aspekt ist mir beim Rumspielen mit der Software noch aufgefallen: Du hast am Höhenruder ein NACA 0009, nicht? Das funktioniert nämlich bei Re ~ 124000 (müsste hinkommen) nur in einem sehr engen Anstellwinkelbereich. NACA 0013 müsste besser arbeiten, siehe Grafik

Grüße
Andi

Steffen
14.08.2008, 08:52
Dafür funktioniert das 0013 bei der ReZahl als Höhenleitwerksprofil noch schlechter als das 0009 (Deadband ist größer)

Füt die beschriebenen Probleme gibt es halt immer drei mögliche Gründe:


Stabilitätsmaß (Schwerpunktlage)
Spiel/Hysterese in der Anlenkung
HLW-Profil mit Deadband

(in der Reihenfolge der Bedeutung)

Die Leitwerksgröße hat mit dem beschriebenen Symptom nichts zu tun.

Ciao, Steffen

andrecillo
17.08.2008, 20:07
Hallo an Alle,

erstmal vielen Dank für all die Antworten und Anregungen. Heute war Roland wiedar da und konnte wieder den Flieger testen.

Ich habe mit ihm ausgemacht, daß der SP ca. 1 cm nach vorne genommen wird, da seiner Meinung nach das, das Einzige Problem war (wird er schon wissen, da er die Knüppel in der Hand hatte:D ). Das habe ich auch gemacht und der Flieger flog auf Anhieb sehr gut.

Ich habe leider dieses Mal keine Kamera dabei, aber alleine der Start war wie auf einer Schnur und nicht so "turbulent" wie beim ersten Flug. Der Flieger hat sich so gut benommen, daß Roland direkt Rollen, Loopings, tiefe Überflüge, etc. getestet hat. Ich kann mich nicht beklagen, obwohl ich kurzfristig schon in mir gezweifelt habe, ob die Steifigkeit meiner Holmauslegung ausreichen würde. Der hat aber die Manöver ohne Flattern oder ähnliches überstanden:cool:

Vielleicht kann ich das nächste Mal ein Video schießen und online stelle!

Nochmals Danke und viele Grüße,

Andrés

GeorgR
17.08.2008, 21:34
Hallo Andres,

das habe ich hier unter #4 geschrieben.


Das Leitwerk sieht in der Tat etwas klein aus. Ich würde zunächst die EWD vergrößern - das macht man natürlich temporär auch, wenn man am Höhenruder zieht - und den Schwerpunkt weiter nach vorn durch Vergrößerung des Ballasts verschieben.

In der Zeit nach meinem Vorschlag habe ich über die vielen Theorien und Berechnungen nur gestaunt.
Wie heißt es: "Viele Köche verderben den Brei."