info - Darkstar Tier3

darkstar.jpg

Darkstar Tier 3 :cool:
 

Peter K

Vereinsmitglied
Das einzige, was mich wundert, ist die fehlende Seitenstabilisierung hinter dem Schwerpunkt ... da wird wohl ein Kreisel heftig in die Klappen eingreifen, um die voreilende Fläche einzubremsen.

Weiß von euch jemand, warum auf ein Seitenleitwerk verzichtet wurde? Stealth scheint das Tier ja nicht zu sein?!
 
"Stealth scheint das Tier ja nicht zu sein?!"

Eigentlich doch, sonst hätten die das Strahltriebwerk nicht auf die Oberseite mit aufwendigem Auslass gesetzt und dem "Rumpf wohl keine so tellerartige Seitenkante gegeben. Und weniger reflektierend als ein Schwanzflugzeug (z.B. U2) ist so ein Nurflügel allemal. Was mich erstaunt, sind die vielen Klappen.

Friedmar
 

Peter K

Vereinsmitglied
Ohne Seitenleitwerk brauchste die Klappen. Da wird mit Butterfly einseitig das Gieren unterdrückt, das heißt, der voreilende Flügel wird gebremst. Damit keine Quer- oder Höhenruder-Wirkung entsteht, braucht man mindestens zwei Klappen pro Seite. Eine geht rauf, die andere runter.

Ebenso läßt sich das negative Wendemoment mit den Klappen besser beherrschen und die Verwindung kann auf verschiedene ca eingestellt werden..

Anmerkung: hatte auf dem ersten Bild die Rumpfform falsch interpretiert (schmal und hoch), darum die Vermutung, dass es nicht stealthy ist ... auf der Zeichnung sieht man es besser
darkstar-art-s.jpg


[ 14. Dezember 2002, 10:40: Beitrag editiert von: Peter K ]
 

Peter K

Vereinsmitglied
Durch die sehr große Fläche vor dem Schwerpunkt werden solche Entwürfe vermutlich ähnliche Probleme haben wie mein igaZ (siehe Bilder):
igaZ2.jpg

igaZ_2jpg.gif


... das Seitenruder war anfangs nicht dran ... aber es geht nicht ohne!

Bei Böen und anderen aerodyn. Störungen der Flugbahn reicht u.U. die Ruderfläche bzw der verbleibende Auftrieb nicht aus, um die Störungen schnell genug auszugleichen ->>> der Flug sieht eher nach Rodeo aus ... vielleicht sind die Dinger darum unbemannt?? :D

[ 15. Dezember 2002, 07:45: Beitrag editiert von: Peter K ]
 
Schaut Euch mal das Bild vom Start an:

darkstar_04.jpg


Diese Widerstandsseitenruder kennen wir nur allzugut von der B-2 her. Immer ein wenig offen, der Hosenladen:

darkstar-980629-O-0000T-002.jpg


Bilder/Quelle: RQ-3A DarkStar Tier III Minus

Darüber hinaus hat der Flieger eine messerscharfe Nase am Body. Über die Überschläge im Endanflug beim Modellflugzeug freue ich mich schon! :D Dieser Flieger kann man nur mit einem Flight-Management Control System (FMCS) kontrollieren. Was es heißt, ohne Seitenleitwerk zu fliegen hat Peter beim "igaZ" ausprobiert... :D

Fazit: Ein denkbar ungeeignetes Projekt für den Normalmodellbauer, für den Flugregelungsexperten sicher eine interessante Spielwiese.
Siggi

[ 15. Dezember 2002, 07:26: Beitrag editiert von: Hartmut Siegmann ]
 

Peter K

Vereinsmitglied
Ich glaube, am Modell würde selbst eine Fluglagenregelung um 3 Achsen nicht ausreichen, da hier das Verhältnis Störung : träge Masse/ Ruderwirkung/Re-Zahl usw. deutlich schlechter ist als beim großen Vorbild ...

PS: habe meinen vorigen Beitrag etwas ergänzt. Der igaZ hat zwei getrennt angesteuerte Motoren, damit wollte ich das Gieren beherrschen. Ging nicht, evtl waren die Motoren zu schwach (2 x S300) oder ich zu langsam oder ... ??? :D Kreiselgesteuerte Widerstandsklappen sind auf jeden Fall erfolgversprechender. Aber der Anstellwinkel muss beim Tier3-Nachbau auch geregelt werden, das stelle ich mir aus eingangs genannten Gründen als praktisch unmöglich vor.
 
Hallo,

das "Tier"3 bezieht offensichtlich seine Flugstabilität aus dem Entenprinzip, der nach vorn ausragende Rumpf-Flunder ist aerodynamisch gesehen ein großer Enten-Vorflügel.
Enten können auch ganz ohne zusätzliche Seitenflächen richtungsstabil sein:
www.net-art.de/mech/Geschichte4/Drachenente

Grüße von Michael Schönherr

[ 15. Dezember 2002, 14:42: Beitrag editiert von: M.Schönherr ]
 

Herbert Stammler

Vereinsmitglied
Teammitglied
Hallo allerseits,

tut mir leid das so hart sagen zu müssen, aber naja...

und ich bitte vorweg um Entschuldigung daß das Ganze so lang wird...
aber ich hab halt die Tage schon dauernd reingeschaut und schreib jetzt einmal richtig...

das "Tier"3 bezieht offensichtlich seine Flugstabilität aus dem Entenprinzip, der nach vorn ausragende Rumpf-Flunder ist aerodynamisch gesehen ein großer Enten-Vorflügel.
Sehr optimistisch, sowas als Ente zu bezeichnen.
Ich würd mal sagen:
Nö, ist nicht stabil.
Sowohl beim Gieren als auch beim Nicken.
Das Ding hat eine scharfe Kante ohne vernünftigen Profileinlauf und ist länger als breit. Wenn das als normaler Tragflügel arbeitet, dann hab ich was grundsätzlich falsch verstanden. Und ich bin mir ziemlich sicher, daß es zu gehörigen Problemen mit sich schlagartig ändernden Kräften und Momenten am Body kommt, wenn der mal um den Anstellwinkel 0° herum fliegt.
Vermutlich so labil wie ein Wetterhahn, der seinen Schwanz gegen den Wind hält... :)

Da wird wohl ohne die Segnungen der modernen Elektronik und Regeltechnik gar nichts gehen.

Übrigens:

Schon interessant wie man auf so eine Auslegung kommt.

Ich liste mal kurz die Gedanken auf, die meiner Meinung nach den Entwurf dieses Dings zur Folge hatten:

Ziel 1: extreme Höhenflüge zur Aufklärung über weite Strecken mit sparsamen Antrieben -> Verdammt dünne Luft... Viel Spannweite, viel Streckung, keine Pfeilung, die U2 macht es erfolgreich vor.

Ziel 2: die "Anderen" sollen dieses mit teurer Elektronik vollgestopfte Ding nicht abschießen... geschweige denn überhaupt finden oder sehen... -> in neudeutsch: Stealthfähigkeit

Hierbei unterscheiden sich:

Ziel 2.1: unsichtbar für Radarsysteme -> Wenige bis keine Anbauteile und Leitwerke, einfache geometrische Formen, B2 macht es vor.

Ziel 2.2: Unsichtbar für infarot-gestützte Systeme -> Sowohl Triebwerksein- als auch auslässe sollten auf der Oberseite sein (sieht man von unten nicht :) ) und der Auslass auch noch innerhalb der Flügelzirkulation um eine füllige Verwirbelung aller schon intern vorgekühlten Abgase zu erreichen -> Möglichst langer, flacher Rumpfteil, siehe auch B2.

Ziel 3: Viel Fläche für großflächige Sensorik, eine Stereoaufnahme macht doch erst Sinn wenn die Basis so richtig schön weit auseinander ist... damit hatte die U2 in einer Richtung noch ein Problem bei dem Zigarrenrumpf... :)

Ziel 4: Kein Zusatzballast in Form von Trimmgewichten -> Was war bei ungepfeilten Brettern meist das größte Problem? Genau! Den Schwerpunkt bei tm=25% ohne Blei hinzukriegen... also muß dieser Rumpf eben nach vorne.

Was kommt dabei raus?
Richtig!
Ein Brett ohne Leitwerke mit einem Vorbau, der aussieht wie ein überdimensionaler Schnabel von Donald Duck.

Und erst jetzt wird wahrscheinlich der Aerodynamiker gebeten, diesem Ding doch bitte manierliche Flugeigenschaften beizubringen... also erzählt mir bitte nicht da hätte irgendein Aerodynamiker ernsthaft erwägt, daß dieser Riesen-Rumpfvorsatz einen Beitrag zur Flugstabilität leisten würde...
Das wäre eine Entdeckung, die dem Bautyp des fliegenden Brett eine unverhoffte Renaissance bescheren würde!!! :D :D :D

Noch eins kann ich mir nicht verkneifen:

Euch ist schon klar, daß so ein Teil in Zukunft unbemannt und unerkannt und vielleicht auch gleich bombenbestückt als "Big Brother" über all den wirklichen und vermeintlichen Schurken dieser Erde kreisen wird?
Sowas bau ich nicht nach.

Oh, und übrigens spart man da auch noch etwas ein:
Den Abwurfschacht!!!
Dafür muß man nämlich nur noch die Fernbedienung ausschalten und abwarten, bis diese Kiste wie ein Balsabrett rotierend zur Erde zurückgeflattert kommt... :mad:

Friedliche Grüße aus Mittelhessen!
Herbert Stammler
 
Lieber Herbert,

Ente wird man dadurch dass vor dem Hauptflügel eine kleinere Auftriebsfläche mitfliegt. Diese bringt Neutralpunkt und Schwerpunkt nach vorn, meist bis vor den Hauptflügel. Bei der Größe und Flachheit der vorauseilenden Tier3-Fläche kann man entengemäß die Nickachse eigenstabil machen, so man will.

Hat der Hauptflügel eine nur leichte V-Form, so liefert er auch genug projizierte Seitenfläche hinter dem Schwerpunkt, um Windfahnenstabilität, also Richtungsstabilität zu erzeugen. Die Bilder von Sigi weiter oben sowie das untenstehende Bild zeigen die V-Form des „Tier3" im Flug.

darkstar16.jpg


Natürlich ist die Frage, was man an Stabilität überhaupt will. Bei einer Drohne, die als Fernaufklärer konzipiert ist, wird man um alle Achsen die Nähe der Indifferenz anstreben und keinesfalls exzessiv mit Bremsklappenausschlägen ständig eine Instabilität ausregeln wollen.

Grüße von Michael
 

Peter K

Vereinsmitglied
Vielleicht war einer der Fehler dieses Konzepts, dass dessen Entwickler das Gleiche gedacht haben??? Oder anders gefragt: Warum stürzte das Tier3 schon beim zweiten Start ab und das Projekt wurde nach so kurzer Zeit eingestampft?

Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, wo da eine Eigenstabilität herkommen soll? Die senkrechte Fläche vor dem Schwerpunkt ist größer als die dahinter, die Schränkung reicht auf keinen Fall für ne Glocke, aerdyn. scheint es auch nicht oder nur sehr wenig geschänkt zu sein, die V-Form ist wohl eher dynamisch (im Stand ist es ohne V-Form, siehe Zeichnung) .... und die extremen Kanten sind ja sehr Anstellwinkel-empfindlich.
 
darksta2.jpg


Aircraft's porpoising motion increases to a nose-high stall as it leaves the ground-effect régime
Tja,
das ist genau der Grund, warum ich den Jungs mit ihren Doppeldelta-Jets bzw. Strake-Jets immer zu ungeheurer Vorsicht rate: Diesen Überschlag kann man nur mit Schwerpunktvorlage einigermaßen sicher verhindern, 100% ausschließen ist nicht möglich. Es geht also nur um die Wahrscheinlichkeit, diese Art des Stalls zu verhindern, grundsätzlich geht das nicht.

Hier ist der "Entenflügel" wie ihn Michael nennt - ich will es einfach mal nur als "Body" bezeichnen - im wahrsten Sinne des Wortes zum Tragen gekommen: dank der scharfen Kanten bilden sich rechts und links zwei Wirbelkerne aus, erzeugen Auftrieb ohne Ende, während der arme 2D Flügel das Nachsehen hat und einen Totalabriss bekommt. :(

Dieses grundsätzliche Problem kennen einige Concorde Nachbauer, so auch die Jungs mit der TU-144... :D (was bin ich wieder nett heute) Das Problem kennen tatsächlich einige Leute, die die Concorde als Flugmodell nachgebaut haben. Es ist derselbe Absturzgrund wie in diesem Fall: Verlust des Auftriebs am Außenflügel.
Siggi
 
Auf ihr Helden und Neunmalgscheiten, baut das Tier, den Darkstar/Pappstar, er fliegt Spitze - na ja er fliegt - ohne jede EWD.

Pappe aus Aktenordner, Spannweite entsprechend A4 Hochkant. Blatt quer durchfalten, Halbflugzeug aufzeichnen und ausschneiden, so dass es von selbst symmetrisch wird. Wieder auseinanderfalten und ganz leichte V-Form belassen, Büroklammer als Ballast mag ausreichen. Kurvenflug nicht durch Schränkung korrigieren, sondern durch Bremswirkung. Ich habe deswegen, wie auf dem Scan sichtbar, an der Flügelhinterkante ganz links bei der Zahl "148" einen kleinen Falz senkrecht hochgebogen.

Grüße Michael Schönherr

Pappstar_klein.jpg


[ 16. Dezember 2002, 19:18: Beitrag editiert von: M.Schönherr ]
 

jwl

User †
mit einem kreisel kann man ein schieben nicht beheben
man sollte schon wissen woher der wind weht

bei mil. aufgaben sind flugmeachnische aspekte wurscht man wirds schon "geregelt" bekommen

sondern nur der einsatzpunkt punkt bestimmt wo es hin geht

ob das teil nun tolle kurven fliegt ist einfach egal auch wenn es tiersch leistung kostet
so egal wie auch was
die können so grossräumig fliegen

michael du weisst doch ganz genau das man so kleine gleiter nicht auf grosse übertragen kann

erstens hast du bei so einem kleinen gleiter komplette laminare strömung und zweitens ist der ca am untersten bereich anzusiedeln

und da machen die NFs sowieso die geringesten schwierigkeiten (cwi)

beim langsamflug wir durch den liftbody sicherlich an der wurzel die strömmung abreissen

gruss jwl

[ 16. Dezember 2002, 12:58: Beitrag editiert von: jwl ]
 
Michael,
als Papierflieger sehe ich da auch überhaupt kein Problem drin, der fliegt sicher gut. Das Problem entsteht aus meiner Sicht erst, wenn Du ein richtiges Modell baust, was einen schweren Flügel mit entsprechend Massenträgheit hat sowie ein Höhenruder, mit dem man überziehen kann!

Für das Problem des Überziehverhaltens der beschriebenen Art kann ich Dir adhoc vier RC-Modellflugzeuge nennen, die alle das Überschlagproblem haben: Blade (Rehm), Vector (Schübeler), B-2 (Siegmann/Abeln) und eben die Concorde.

Alle 4 Modelle nutzen unterschiedliche Maßnahmen, um den Überschlag im Langsamflug zu verhindern:
  • Der "Blade" hat 2 Seitenleitwerke dran und hat die (ursprünglich) messerscharfen Kanten seines Rumpfes abgerundet, weil die scharfen Kanten im Langsamflug nicht beherrschbar waren. Der Blade kommt dem Tier III von der Konzeption am nächsten, von den Seitenleitwerken abgesehen. als flankierende Maßnahme kommt eine Schwerpunktlage zum Einsatz, die das Überschlagen meistens verhindert. In Aspach 2002 kam es dennoch bei der Landung zum Überschlag.
  • Der "Vektor" (Doppeldelta) hat zwei Grenzschichtzäune und nutzt ebenfalls eine Schwerpunktlage, die den Überschlag unterbindet. Das Stall-Problem tritt lange vor der Instabilität um die Querachse auf.
  • Bei der "Concorde" kommt eine Kombination von Schwerpunktvorlage mit einem sehr präzise eingestellten Motorsturz zum Einsatz, der das Aufdrehen (nicken) speziell beim Durchstarten und beim Gasgeben in der Wende verhindert.
  • Bei der "B-2" weiß ich noch keine Lösung, die den Überschlag verhindern könnte, von Schwerpunktvorlage abgesehen. Der Erstflug ist mit genau dieser Art von Aufnicken im Crash geendet.
Bei allen genannten Konzepten sind messerscharfe Nasenleisten/Kanten im Rumpfbereich die Gemeinsamkeit und die Ursache für die Probleme. Und alle Probleme entstehen nur im oberen Anstellwinkelbereich und führen zu genau der Art von Überschlag, die das Foto vom "Tier III" in meinem Beitrag oben zeigt. Sprich: Dieses Brett braucht auf jeden Fall irgendeine Form von Stall-Protection! Ob der SWP allein genügt, würde ich nach den Erfahrungen mit dem "Blade" ganz klar infrage stellen, wo es nicht gelang, die messerscharfen Rumpfseitenkanten aerodynamisch in den Griff zu bekommen. Erst in abgerundeter Form war das Überziehverhalten halbwegs akzeptabel, absolut sicher ist es immer noch nicht.
Zum Themenkomplex/problem Hochachse könnte man ein Versuchsmodell mit Piezzokreisel ausstatten, aber da werde ich ohnehin bald genauere Erfahrungswerte über unseren B-2 Bomber haben, der dieselbe Form der Stabilisierung um die Hochachse nutzt:

pi_1_1_t.jpg


Spaltklappen. Wenn das beim Pfeilflügel gut funktioniert, ist es sicher beim Brett testenswert. Klappt es schon hier nicht, braucht man beim Brett aus meiner Sicht in jedem Fall einen Kreisel/Regler, weil die Richtungsstabilität definitiv kleiner ist als bei unserer B-2.

So viel zu der Problematik von der Auslegung von meiner Seite.
Siggi
 

jwl

User †
Original erstellt von M.Schönherr:
induzierte Abwindl
ist doch eher aufwind
sonst kämme es nicht zu diesem verhalten

der gesamte flügel "sucht" sich den elliptisch auftrieb
da an der wurzel die einschnürung zu gross ist kann die ellipse nicht erreicht werden = strömungsabriss

es ist also wünschenswert wenn am body die nase spitz ist um dort einen eingeschränkten auftrieb zu erhalten das dort der auftreib am ehersten zusammenbricht

das gleiche gilt für enten
aus diesem grund schnürte rutan seine enten teilweise ein das beim nachlaufenden flügel nicht zu unstetigkeiten in der auftreibsverteilung kommt

eine andere möglichkeit ist pfeilung bei enten um dieses problem zu entschärfen vari eze

enten vorflügel haben bekanntermassen auch scharfe nasen

gruss jwl
 

-Bob-

User
Hallo,

ich wollte euch nur zur Information diesen Video mal zeigen: Bluto finless

Es ist ein Video ueber einen Bluto Brett, der sein Endstück verloren hat waerend's DS'en.

bluto%20top.jpg


Es konnte noch ein paar Runden fliegen aber nicht richtig kontrollierbar und sturzte dann ab.

Die Nase vom Bluto ist profiliert und nicht scharf. V-Form ist 0 Grad.

Gruss aus Holland,

Bob

[ 17. Dezember 2002, 09:07: Beitrag editiert von: -Bob- ]
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten