Neue Erkenntnisse von Herrn Quabeck

Hallo,

neulich las ich in der Aufwind einen Artikel von Herrn Quabeck zu Winglets. Viele neue Begriffe werden dort genannt z.B. Orthoflügel, oder Querwind, oder auch ganz bekannte Wissenschaftler wie Prof. Maughmer mit seinen allseits bekannten
"Maughmer-Winglets"

Da wird seitenlang den Lesern der Aufwind "alter Wein in neuen Schläuchen" als absolute Neuheit verkauft.
Das gipfelte in folgender Empfehlung von Herrn Quabeck:
Nurflügelmodelle eignen sich am besten für die Applikation von Orthoflügeln, damit sie im Langsamflug abrißfrei operieren können.
Also gibt's von Herrn Quabeck eine ganz neue Erkenntnis für Nurflügel! Nämlich den Einsatz von Winglets! Weitere Empfehlung von ihm das zentrale Leitwerk am NF abschaffen und "Ortos" aussen dran schrauben. Als Empfehlung sagt Quabeck das man an die NFs möglichst weit nach hinten pfeilen soll, um dann die "Ortos" möglichst weit hinten zu befestigen.(Wegen der Richtungsstabilität)
Quabeck nennt den Flügel dann: "Integrierter Orto-Gierdämpfungsflügel"

Also Leute... nix wie ran an den "Integrierten Orto-Gierdämpfungsflügel" es gibt Neues zu erforschen.

Frage: Wer schreibt eigentlich diesen unqalifizierten Müll für Herrn Quabeck?

In den 90er Jahren hat Martin Hepperle eigentlich
zum Thema Winglets alles brauchbare erforscht und gesagt.

Gruss, Raimund

[ 28. Dezember 2004, 12:55: Beitrag editiert von: RSO ]

Original erstellt von RSO:
In den 90er Jahren hat Martin Hepperle eigentlich
zum Thema Winglets alles brauchbare erforscht und gesagt.

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Nicht alles ... unsere Truckenbolts rechnen immer noch ohne die Winglets, da gäbs schon noch was zu klären.

Aber du hast recht, mir war der Artikel auch zu abgedreht ... da ist mir Siggis Klappspaten als Erklärungshilfe wesentlich lieber ...

Oder sind wir einfach nur zu pragmatisch für so nen Artikel???

Ich hatte mir ja geschworen nie wieder die Aufwind zu kaufen, aber nachdem H.J.U bei mir angerufen hat und sich über diesen Artikel geäußert hat, mußte ich ihn einfach lesen und war schockiert.

Zuerst mal eine Sache, die weniger das fachliche anprangert, er nimmt deutsche Wörter unter denen sich jeder etwas vorstellen kann und übersetzt sie ins englische das ganze macht den Artikel schwer zu lesen. Wohingegen das Wort Winglet unter dem jeder sich etwas vorstellen kann zu Ortho Flügel übersetzt wird.
Wenn ich das nächstes Jahr bei meiner Doktorarbeit machen würde, würde meine Cheffin sie mir um die Ohren hauen.

Jetzt zum fachlichen: Er schreibt unter anderem, daß es beim Nurflügel zu keiner Strömungsüberlagerung zwischen Orthoflügel und Tragflügel kommt. Der Nurflügel soll daher vom Abrißverhalten unkritisch auf Winglets sein.
Es gibt genügend Beispiele wo diese Aussage durch die Praxis wiederlegt ist. Es gibt genügend Nurflügel, die wegen einer falschen Wingletauslegung wie ein welkes Blatt in der Luft herumfallen.

Auch halte ich es fraglich eine Theorie vom manntragenden Bereich in den Bereich niedriger Re Zahlen zu übertragen und diese Thesen zu vertreten ohne eine Vielzahl von Winglets ausprobiert zu haben.

Ich empfehle von diesem Artikel abstand zu nehmen.

[ 28. Dezember 2004, 22:31: Beitrag editiert von: Pfeiffer ]

Ich hab mir mal sein Winglet-Profil etwas näher angesehen. Die Koordinaten habe ich von seiner Webseite, im Artikel sind zwei Druckfehler.

Die Koordinaten scheinen mir recht wellig zu sein, wenn ich mir die Geschwindigkeitsverteilung mal so ansehe.



Für Nurflügel-Winglets scheint es mir zu stark gewölbt, im negativen Bereich kann nicht genug Auftrieb erzeugt werden. Außerdem machen entgegen den Angaben im Artikel schon bei Re 50000 Ablöseblasen ordentliche Probleme.



Also ich werd die Finger davon lassen und meine Winglets weiter mit dem S8025 bauen.

Hallo Ulf,

Du musst eben die Winglets in offener Rippenbauweise (nur die Nase beplankt) bauen, so wie Herr Quabeck das Modell, auf dem er das Profil getestet hat. Dann stören die welligen Koordinaten nicht und dank eingebautem Turbulator gibts auch keine Blasen .

Das Profil ist aber so schlecht nicht. Für Nuris mit größeren Schiebewinkeln würde ich es auch nicht nehmen. Unten am Fuß eines größeren Scaleseglers passt es aber von der Wölbung her ganz gut und man kann gut von einem HQW 2,5/xx draufstraken. An der Wingletspitze muss die Nasenpfeilung und die Schränkung helfen.

Hans

Er schreibt unter anderem, daß es beim Nurflügel zu keiner Strömungsüberlagerung zwischen Orthoflügel und Tragflügel kommt. Der Nurflügel soll daher vom Abrißverhalten unkritisch auf Winglets sein.

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Tja, der gute Herr Qual-beck geht ja auch davon aus, dass alle Nurflügel S-Schlag Profile haben, vielleicht ja sogar die HQ N Serie... und die sind ja so "auftriebsstark" und Re- Zahl- unempfindlich, dass sie auch mit seinen gewölbten "Ortho-wingtips" schon garnicht abreissen können. Und erst bei Querruderausschlag.

Oh gott. Da ist doch jede ebene Platte besser!

Im Ernst: Was er zu alledem noch verschweigt ist die Tatsache, dass die "Querströmung" Ca- abhängig ist und somit seine "neueste" Erfindung nur in einem einzigen Flugzustand Vorteile bringt. Sonst aber immer nur Probleme.
Wie gut, dass meine Nurflügel nur und exclusiv mit Ca 0,4 fliegen... in der Thermik, beim Hochstart und im Speed.

Sooo einfach ist das Leben!

Manfred
(nebenbei bin ich der Erfinder des Rads. Ich nenne das aber "radialsymetrischer Reibungswiderstand Minimator")

nebenbei bin ich der Erfinder des Rads. Ich nenne das aber "radialsymetrischer Reibungswiderstand Minimator

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Das Problem ist, daß vorallem Physiker das Rad nicht kennen, bei dem Physik Studium lernt man in erster Linie sich in einem neuen Arbeitsfeld zurechtzufinden. Ein Physiker muß jedesmal das Rad neu erfinden, aber er kann es auch ohne mehr als ein oder zwei Ecken einzubauen. (Als Physiker weiß ich wovon ich rede )

Ob es Räder oder Winglets sind macht hier keinen Unterschied

(Irgendwann wird man mir mal auflauern weil ich ständig über meinen Berufsstand lästere)

Gab es so was nicht schon zum Thema Elastic-Flaps, wo sich dann Zauberlehrling und Meister heftig " abtauschten" ?
Einer, der seit Jahren bis auf den " Modellflieger" fast jedes gekaufte Modellbau-Heft bereut hätte...und einfach ebenso macht wie ein ehem. Chefredakteur einer Grossen Zeitung: Seit Jahren nichts derartiges mehr lesen.
Was solls, auf dem Laufenden ist man im RC-Net eher, kann sofort mitbabbeln, und so teuer isses auch nicht.
Die ersparten Euros sind derzeit wohl besser in Südasien.

@Hans:

An der Wingletspitze muss die Nasenpfeilung und die Schränkung helfen.

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Wenn ich den Artikel richtig lese will er Winglets schränken, aber 2 Grad positiv! D.h. an der Spitze wird eher mehr Auftrieb erzeugt. (Warum eigentlich schränken wir unsere Flügel negativ und verbessern damit das Abrißverhalten ).

Da ganze macht nur Sinn zur Widerstandsreduktion an einem (konventionellen=geschwänzten) Segler. Ich hab mal mit einem simplen Panel-Verfahren, das meine Mathe-Software gerade noch so schafft, versucht nachzurechnen. Der Winglet-Auftrieb ist am Fuß am größten und fällt nach oben etwa proportional zum Abstand ab. Cwi-ideal wäre natürlich eine elliptische Verteilung mit etwa konsantem ca. Dazu muß man tatsächlich positiv schränken.

An einem Nuri würde ich das nicht machen !!!

Hallo Ulf,

nach der Ankündigung war ich so gespannt auf den Artikel. Zumal ich mich gerade durch Hepperle, Maughmer und andere Artikel im WWW durchgearbeitetet hatte.

Groß war die Enttäuschung nach dem ersten Teil, um mit dem zweiten Teil noch übertroffen zu werden. Ich gestehe deshalb den zweiten Teil nicht mehr mit voller Konzentration gelesen zu haben.

Dieses Kochrezept im Kopf habe ich auf das Vorzeichen der Schränkung gar nicht mehr geachtet (Falls Steffen mitliest: in dem Kochrezept ist die Angabe der V-Form im Flug; wie Du vermutet hast gelten die 7° aussen an der Flügelspitze)

Das Problem ist ja, dass bei einem Strömungsabriß die schönste Zirkulatiosnverteilung am A... ist. Deshalb wird in dem Kochrezept die Ansicht verteten, das Winglet so auszulegen, dass der Abriß möglichst am ganzen Winglet gleichzeitig eintreten soll.

Anbei die Polaren meines Entwurfs eines Profilstraks für Winglets, weil mir auch schon aufgefallen ist, dass XFoil beim HQ-Entwurf unter Re=100.000 Blasen vorhersagt. Das hr-winglet1 ist für den Fuss und das hr-winglet2 für die Spitze (Dicke vorgezogen und etwas ausgedünnt). Die Polrae bei Re=300.000 ist nur als Kontrolle gedacht, um zu sehen was im Schnellflug passiert.



Hans

Hallo Folks!

Ich habe leider nur den ersten Teil des Artikels gelesen. Habe das Ganze doch recht wertfrei als "allgemeine Hinführung" gesehen. Muss sagen ich bin auch überhaupt kein Nuri sondern beschäftige mich ausschließlich mich mit den "Geschwänzten".

Dem zweiten Teil konnte ich leider nicht Habhaft werden.

Zur Ehrenrettung : HQs Buch finde ich prima. Zum Thema Preis für die FMFM Software: Es gibt eine sehr griffige "Formel" für die marktgerechte Preisgestaltung eines Produkts: Preis &lt= Kundennutzen. Diese Ungleichung kann der Preis von FMFM m.E. nicht erfüllen. Dieser kam möglicherweise aus betriebswirtschaftlichen Überlegungen zustande. Strategisch hat er aber alles richtig gemacht: Hr. Q. ist sicher nicht darauf angewiesen die SW zu verkaufen. Durch die hochpreisige Platzierung tritt ein gewisser Marketingeffekt ein und er kann sich mit der Zeit der Ungleichung Preis &lt= Kundennutzen von oben nähern. Eine Näherung von unten wäre kaum möglich.

Ein Problem des FMFM ist, dass es kein starkes USP (unique selling proposal) aufweist (oder es wird nicht g'scheit auf der Site kommuniziert). Deshalb ist der effektive Kundennutzen recht gering.

Es ist nach Verständnis des Buches überhaupt kein Problem solch ein Excel Teil selbst zu schreiben. Freeware (i.W.S.) ergänzt den Rest.

Ich wünsche Ihm allerdings viel Glück und ich würde das Ding kaufen: Für einen Preis um die 80 EUR.

@Hans: Sehr interessant! Könntest Du mir das hr-winglet1/2 mal mailen? Würde es gerne mal rechnerisch auf meinen DG303 Flügel (HN-956)montieren.

Danke + Grüße Helmut

[ 30. Dezember 2004, 11:06: Beitrag editiert von: TurboSchroegi ]

Hallo Hans,

Erstmal danke für den Link, da kann man wirklich was lernen, vielleicht hätte HQ den Text einfach übernehmen sollen

Staunend stelle ich fest, daß das mit der Richtung der Verwindung stimmt, hier so dargestellt daß auch ich es begreife. Warum man aber ein Profil mit einer so ausgeprägten Wölbung nehmen soll ( und das dann so anstellt ,daß man doch unter dem Nullauftriebswinkel fliegt) ist mir nicht so recht klar. Ich glaube kaum, daß man den Maximalauftrieb einer solchen Konfiguration tatsächlich braucht.

Na ja. ich stelle fest, daß ich mein kleines Rechen-Tool wohl ein wenig aufbohren und mal damit herumspielen muß, um ein Gefühl dafür zu entwickeln.

In jedem Fall finde ich aber dein Profil recht interessant. Kannst du mir nicht mal die Koordinaten schicken, damit ich mir das selbst mal ansehen kann? Vor einiger Zeit hab ich mal versucht, ein SD7037 auszudünnen und zu entwölben, war auch nicht so schlecht.

Ein gesundes neues Jahr allerseits.

Laut HQ solle man ja am Winglet doch recht hohe Auftriebsbeiwerte fliegen. Also muß man wohl zu etwas stärker gewölbten Profiles greifen, als man bisher annimmt (Brettchen, S8025, JWL31 ...).
Hans hat obern schon mal eines vorgestellt, das dafür designt ist.

Ich glaube aber, das man trotz der Auftriebsbelastung, die im Langsamflug gefordert wird, den Widerstand im schnellen Gleitflug nicht vernachlässigen darf. Und dort sollte das Winglet dann doch eher bei Nullauftrieb arbeiten. (Korrigiert mich, wenn ich Quatsch rede ) Alles andere würde den Widerstand nur vergrößern, da der cwi kaum mehr eine Rolle spielt. Das wird auch dadurch unterstützt, daß der vom Flügel auf dem Winglet induzierte Auftrieb sinkt.

OK, daher also ein Profil mit möglichst niedrigem Null-Widerstand, und brauchbarem ca-max (wie immer). Nun, ich hab mal versucht sowas zu basteln, indem ich meinem geliebten S8025 etwas zusätzlichen Camber verpaßt habe. Durch die sehr weit vorne gelegene Dicke funktioniert das ganze auch bei sehr niedrigen RE-Zahlen noch recht zufriedenstellend.



Irgendwann werde ich das auch praktisch testen (wenn es bis dahin nicht noch grundsätzlich neue Erkenntnisse gibt) aber von dem Flieger, für den es gedacht ist existiert im Moment gerade mal das Urmodell für den Rumpf
Aber ich halt euch auf dem Laufenden.

Hi
ein bekannter deutscher Segekflugkonstrukteur hat mal sinngemäß gesagt, daß Winglets am meistem bringen, wenn man sie in die Waagrechte runterklappt und damit den Flügel verlängert.
Ich weiß nicht, ob dieser Satz beweisbar ist und ob das dieser gute Mann gemacht hat. Bei vielen Flugzeugen werden ja auch nur deshalb Winglets benutzt,weil die Spannweite limitiert ist, bzw. weil man ein altes Fugzeug leistungs- und handlingmäßig etwas aufmotzen will. Wurde eigentich mal seriös (Idaflieg o.ä) untersucht, was die Dinger wirklich bringen? 1%,10% der 0,1%?? Ein anderer Segeflugzeugkonstrukteur meinte mal auf die Frage nach seiner tollen Flügelform: "das bringt zwar rechnerisch überhaupt nich, aber sieht halt toll aus und gekauft wird mit den Augen."
Ich persönlich finde Winglets häßlich, unpraktisch und bin von der Notwendigkeit auch nicht überzeugt (bei Schwanzflugzeugen).
CU
Ernie

Hallo Ernie,

toll Deine Ausführungen. Genau das hat Herr Horten wohl auch in seinen Fliegern praktiziert. Nämlich das hässliche Winglet einfach heruntergeklappt, damit man es nicht mehr sieht.

Gruss, Raimund

Hi Ernie,

das Zitat mit dem Runterklappen dürfte aus der frühen Winglet-Zeit sein. Da fehlte noch einiges an Verständnis für die Verhaltensweisen von Winglets.
Inzwischen ist aber klar, dass Winglets mehr bringen, als eine scheinbare Spannweiten- (bzw. Streckungs-) erhöhung.
Insbesondere Handling ist von großer Bedeutung und nicht einfach aus der Gesamtleistung eines Flugzeuges herauszustreichen.
Nach 8 Stunden Flug ist halt das Gesamtsystem aus Flugzeug und Pilot leistungsfähiger, wenn das Flugzeug deutlich angenehmer fliegt.

So wurden einige Flugzeuge aus Handlinggründen mit Winglets aufpoliert, oder ein mäßiger Aussenflügel wurde durch Zirkulationserhöhung verbessert (Umschlag nach hinten durch höhere Energie in der Aussenflügelströmung).

Einige Flugzeuge haben das Winglet aber durchaus zur Leistungsverbesserung und das nicht nur in beschränkten Spannweitenklassen.

Trotzdem bin ich ziemlich sicher, dass die Effekte aus Winglets noch nicht voll durchdrungen sind. Aber da es nie das eindeutige Optimum eines Segelflugzeugentwurfes gab, kann man auch nicht wirklich beantworten, was es bringt. Es gibt Stellen, bei denen es stört und welche bei denen es hilft. Die Entscheidung, ob eines drankommt, hat also mit dem gewünschten Ziel zu tun.

Was das zweite Zitat betrifft, weiss ich nicht, von wem das ist, aber es hört sich eher so an, als ob da einfach jemand nicht alles verraten wollte

Ciao, Steffen

Hi
@RSO: bezog sich , siehe letzten Satz, alles auf Schwanzflugzeuge, bei Nuris haben die Winglets wohl auch eine etwas andere Aufgabe.
cu
Ernie
PS Habe noch nie in F5B,F3B,F3J oder anderen Klassen mal Winglets gesehen, höchstens rudimentäre Ansätze. Spricht ja auch für meine These...

PS Habe noch nie in F5B,F3B,F3J oder anderen Klassen mal Winglets gesehen, höchstens rudimentäre Ansätze. Spricht ja auch für meine These...

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Dann mußt Du etwas in die Vergangenheit schaun! Mit dem Manticor wurde Willi Schäffer 1994 dritter in F5B. Der Mantikor hatte funktionierende Winglets.
Links dazu:
http://www.cb-roter-baron.de/Manticor.html
http://home.arcor.de/s.weidner/modell/e-segler/mantikor.jpg
http://www.mh-aerotools.de/airfoils/f5b_models.htm
http://www.aerodesign.de/aero/randbogen.htm
Gruß
Christian

Original erstellt von Christian Baron:

PS Habe noch nie in F5B,F3B,F3J oder anderen Klassen mal Winglets gesehen, höchstens rudimentäre Ansätze. Spricht ja auch für meine These...

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Dann mußt Du etwas in die Vergangenheit schaun! Mit dem Manticor wurde Willi Schäffer 1994 dritter in F5B. Der Mantikor hatte funktionierende Winglets.
Links dazu:
http://www.cb-roter-baron.de/Manticor.html
http://home.arcor.de/s.weidner/modell/e-segler/mantikor.jpg
http://www.mh-aerotools.de/airfoils/f5b_models.htm
http://www.aerodesign.de/aero/randbogen.htm
Gruß
Christian

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Hi
in meiner Erinnerung gehörte der Mantikor zu den "rudimentären Ansätzen". Scheinbar waren die Winglets doch größer als in meiner Erinnerung.
CU
Ernie

Hallo Christian

Ich lese immer wieder gerne den Beitrag zum Mantikor, ich meine auch in einer anderen Arbeit (war das Horstmann?) Etwas über ideale Winglethöhen gehört zu haben. Hier kam eine Abhängigkeit der Winglethöhe für die Optimierung des jeweiligen Geschwindigkeitsbereichs heraus.

Leider sind die Wingletflächen, die bei Nurflügeln verwendet werden müssen zu groß, als daß man für den Schnellflug vernünftige Winglets auslegen kann. Ich baue ja gerade einen Elektronurflügel, der in der gleichen Klasse wie die Mantikor angesiedelt ist, letztes Jahr habe ich in erster Linie Tests gemacht, bezüglich des Abrißverhaltens des Hauptflügels um einen Formenbau zu rechtfertigen, jetzt kommt aber erst die wirkliche Arbeit und zwar eine vernünftige Wingletkonfiguration und ich würde zu gerne einfach die Mantikorwinglets übernehmen, aber ich glaube das wird ein Wunschtraum bleiben.

Deswegen gebe ich jedem Leitwerkler Pilot zuerst mal Recht wenn er sagt, das Winglet verschenkt Leistung. Zumindest für den Fall des Schnellflugs stimmt das denke ich. Nicht aber unbedingt für den Zeitflug.