Ruderwirksamkeit an Großsegler verbessern

Hallo zusammen,

ich suche eine Lösung um bei einem Großsegler die Ruderwirksamkeit zu erhöhen. Es geht mir um die Wirksamkeit auf der Längsachse.

Man kann selbstverständlich die Ruderausschläge erhöhen, doch ist dies gleichzeitig mit Widerstandszuwachs verbunden.

In meinem konkreten Fall geht es um die Querruderwirksamkeit bei meinem Ventus 2cm 5,45 mtr. Spannweite, 6-Klappen-Flügel. Die Klappen sind oben angelenkt (Silikonscharnier) und unten ist eine Dichtlippe angebracht.

Ich nehme die mittleren Querruder mit ca. 50 % der Ausschlagssröße der äußeren mit.
Die inneren Wölbklappen nehme ich als Querruderfunktion in Ermangelung freier Empfängerausgänge nicht mit; denke aber aufgrund der Hebelwirkung ist die Wirksamkeit nicht soooo ausgeprägt, oder

Es ist mir klar, dass ich bei einem solchen Modell keine Rollrate, wie bei einem F3B Segler bekommen kann.

Habt Ihr konkrete Erfahrungen mit Zackenband, bzw. Kreppband, wie in einer Ausgabe von Aufwind beschrieben?

Kann ich damit die Wirksamkeit der Ruder durch den konkreten Umschlagpunkt der Strömung, merklich erhöhen, ohne den Widerstand durch zu große Ausschläge zu vergrößern?

Ich würde mich über Eure Meinunge/Aussagen freuen.

Vielen Dank.

Hallo Frank,

ich habe mit recht einfachen Kreppband-Streifen am V-Leitwerk eines F3J-Seglers sehr gute Erfahrungen gemacht, was die Ruderwirksamkeit angeht.
Zum Thema Großsegler: In der aktuellen FMT ist ein Test der großen ASW 28 von HKM. Wenn ich mich recht entsinne ist die auch mit Zackenband an der Spaltabdeckung vom QR, SR und HR ausgestattet. Der Autor, Stephan Lämmlein, äußert sich jedenfalls fast euphorisch über die Wirksamkeit und wie gut der Vogel mit kleinsten Ausschlägen zu kontrollieren ist.
Vielleicht kannst Du ja einfach mal mit Willi von HKM in Kontakt treten, der kann Dir bestimmt was dazu sagen.

OT: was macht der Duo Discus?

Hallo Frank,

mein Kumpel "Alfi" hatte das gleiche Problem mit seiner 1:3 DG-1000.

Er hatte eigendlich genug große Ausschläge auf die langen und breiten Ruder der "1000er" programiert, aber die Kiste drehte trotzdem recht wiederwillig um die Längsachse.

Lösung in diesem Falle war....die meist empfohlene 40% Querruderdiff.
auf 10% zurückgenommen, etwas mehr Seite zum einleiten beim Kurvenflug und "Topp"

Mal ausprobieren.

Gruß Micha

Ich fliege mit dem Nimbus 4D 5.3 von TUN/Lenger und habe bei den Querrudern Turbulatoren wie im Aufwindbericht verwendet, für ein Langohr ist das Modell ohne zumischung der Wölbklappen sehr wendig, ich bin zufrieden.
http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=158913&d=1210007297

Daniel

Mefra schrieb:

Kann ich damit die Wirksamkeit der Ruder durch den konkreten Umschlagpunkt der Strömung, merklich erhöhen, ohne den Widerstand durch zu große Ausschläge zu vergrößern?

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Was hindert Dich daran, das einfach auszuprobieren? Ist ja nicht so, dass Du deswegen den Flügel in der Mitte durchsägen müsstest.

Die inneren Wölbklappen nehme ich als Querruderfunktion in Ermangelung freier Empfängerausgänge nicht mit; denke aber aufgrund der Hebelwirkung ist die Wirksamkeit nicht soooo ausgeprägt, oder

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Nein, keine Sorge, bei einem 3-Klappenflügel verlierst du tatsächlich nicht die Welt. Der Unterschied liegt da wohl im akademischen Bereich. Wenn man die Klappen mitzieht, dann eher deswegen um keine groben Sprünge in der Auftriebsverteilung zu bekommen. Aber auch hier würde ich nicht allzuviel dran aufhängen.

Zum Thema Ruderwirksamkeit kann ich nur eben falls dazu ermuntern, Turbulatoren zu probieren. Probiere verschiedene Dicken und verschiedene Positionen. beachte auch diesen Fred zu dem Thema, an dem ich derzeit ebenfalls laboriere. Allerdings dauert es bei mir noch etwas, ehe das Modell eintrifft und ich die ersten Versuche starten kann. Und beachte bitte, dass ich u.U. noch etwas mehr als die Ruderwirkung versuche zu verbessern. Die kleine DG600 mit Scalestreckung wird vermutlich recht schnell die Strömung "abwerfen", weswegen ich auch diesen Punkt genauer betrachten werde.

Übrigens wurde mir dort folgender Link zuteil, der dich auch sehr interessieren düfte: http://pagesperso-orange.fr/scherrer/matthieu/aero/nimbus4e.html. Ist zwar ein Nimbus, aber was für den gilt, sollte bei deinem Ventus ebenfalls einen Versuch wert sein.

Was hindert Dich daran, das einfach auszuprobieren? Ist ja nicht so, dass Du deswegen den Flügel in der Mitte durchsägen müsstest.

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Eigentlich nichts, ich weiss nur nicht genau wie (Zackenband oder einfaches "gerades" Zierfolie) und wo (oben, vor den Rudern oder unten vor den Rudern).

@Guido,
ja, vielen Dank, den Fred kenn ich und habe ihn auch mitgelesen, doch mir geht es nicht rein um das Thema Leistungserhöhung, sondern eher um die Ruderwirksamkeit.

Übrigens wurde mir dort folgender Link zuteil, der dich auch sehr interessieren düfte: http://pagesperso-orange.fr/scherrer.../nimbus4e.html. Ist zwar ein Nimbus, aber was für den gilt, sollte bei deinem Ventus ebenfalls einen Versuch wert sein.

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Ähm, dort ist je ein Zackenband im Bereich der Nasenleiste angebracht, bei so ca. 15% der Flächentiefe, kann das gehen ???
So habe ich das noch nie gesehen bzw. in der Literatur etwas darüber gelesen

Hallo Frank,

bei dem Nimbus ging es ebensowenig um Leistungsverbesserung wie bei dir und übrigens bei mir auch nicht. Da sein Nimbus aber ein verhältnismäßig dickes Profil hat, plagten ihn wohl auch ein paar andere Probleme als dich - aber keineswegs grundsätzlich.
Du sagst dir, du gehst die Sache dort an, wo es dich interessiert: vor dem Ruder.
Der Mann mit dem Nimbus ging die Sache schon dort an, wo sein Problem entsteht: vor der Laminarbubble. Das Resultat am Ruder dürfte etwa ähnlich sein, mit dem Unterschied, dass du immer noch eine Bubble hast und er nicht mehr, wie auf den Fotos eindrucksvoll zu sehen war.
Im Endeffekt sind bei beiden die Ruder besser. Aber im einen Fall ist halt auch das Gesamthandling besser geworden. Ich weiß nicht, wie sich deine Maschine fliegt, bei ihm schien es so, als hätte er mehr oder minder erfolglos gegen nicht allzutolles Flugverhalten angekämpft. Wenn bei dir aber sonst alles ok ist, würde ich auch nur vor's Ruder ein Band kleben, zuerstmal nur unten.

Lösung in diesem Falle war....die meist empfohlene 40% Querruderdiff.
auf 10% zurückgenommen

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Wäre mir auch als Gedanke gekommen. Warum nicht das einfach mal ausprobieren? Also maximaler Servoweg nach oben, und nach unten weniger Differenzierung (bin kein Großsegler-Spezialist, habe aber bei anderen Modelle damit gute Erfahrungen bzgl. der schnellen Wirksamkeit auf der Längsachse gemacht).

Sniping-Jack schrieb:

Der Mann mit dem Nimbus ging die Sache schon dort an, wo sein Problem entsteht: vor der Laminarbubble. Das Resultat am Ruder dürfte etwa ähnlich sein, mit dem Unterschied, dass du immer noch eine Bubble hast und er nicht mehr, wie auf den Fotos eindrucksvoll zu sehen war.

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So simpel ist es nicht. Wenn der Turbulator zu weit hinten angebracht wird (in oder hinter der Ablöseblase) ist er wirkungslos. In der Blase "sieht" ihn die Strömung nicht, und wenn er in der bereits turbulent wieder anliegenden Grenzschicht liegt, braucht es ihn nicht mehr.

Zur Platzierung zwecks Querruderwirksamkeit: Bei den modernen Profilen unten bei ca. 2/3 der Profiltiefe ist nicht verkehrt.

Nein, so simpel ist es tatsächlich nicht. Ich weiß auch, dass ein Turbulator nur in laminarer Strömung wirksamsein kann.
Aber ich weiß auch, dass die Strömung NACH der Blase erneut laminar verläuft und daher wieder sehr empfindlich auf Störungen reagieren wird.
Es mag daher durchaus einen Sinn ergeben, wenn man direkt vor den Rudern einen Turbulator anschlägt. Denn wenn du das Ruder nach der anderen Richtung als dort, wo der T. klebt, ausschlägst, hast du eine Störungskante, der die wiederangelegte laminare Ströming schwerlich folgen wird. Daher macht es einen Unterschied, dort einen T. anzubringen. Und ich möchte sogar vermuten, dass ein T. auf der Oberseite fast etwas wichtiger ist als der auf der Unterseite.
Warum? Nun, warum differenzieren wir denn beim Großsegler? Um auf der Aussenfläche den induzierten Widerstand nicht allzugroß werden zu lassen, um ein gieren zu vermeiden. Was wäre dann nützlicher als eine Verbesserung der Wirksamkeit des äusseren QR? Bessere Wirksamkeit -> weniger Widerstand -> weniger Gieren.

Korrigier mich, wenn ich mich irre. Aber ich sehe es halt so: der Mann mit der Nimbus riskiert gar nicht erst, dass die Laminarbubble das Zackenband vor dem QR erreicht und damit unwirksam macht (das war mir schon klar, weswegen ich auch sagte: kommt auf's Profil an), er greift schon vorher an und eliminiert die Bubble gleich ganz. Und da die Strömung auch am Ruder noch turbulent ist, wird sie auch dort dem Ruder weit länger folgen als ohne und somit auch die Ruderwirksamkeit erhöhen. Zwei Fliegen mit einer Klappe ist das, was ich sehe.

PS: das sollen keine Gewissheiten sein, das ist nur laut gedacht, wie ich es sehe.

Sniping-Jack schrieb:

Aber ich weiß auch, dass die Strömung NACH der Blase erneut laminar verläuft und daher wieder sehr empfindlich auf Störungen reagieren wird.

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Das Wissen würde ich gelegentlich überprüfen.

Der Normalfall (im Druckanstieg hinten am Flügel) ist der, dass die Strömung nach der laminaren Ablösung sehr schnell labil wird, in turbulent umschlägt, und sich nach diesm Umschlag wieder anlegt. Findet der Unmschlag nicht oder zu spät statt, haben wir unterkritische Stömung, die Blase bleibt offen und das Ruder weitgehend wirkungslos (da die scharfe Endleiste im Strömungsbild fehlt.)

Ruderwirksamkeit

Ruderwirksamkeit

Hallo,
mal abseits aller Theorie (soll ja eh grau sein...) meine Erfahrung dazu.
Ich hatte an meinem Bruckmann Salto ein ähnliches Problem. Querruderwirksamkeit war eher so lala, das negative Wendemoment ziemlich ausgeprägt. Nach Lektüre des benannten Aufwind-Artikels habe unten ca 1 cm vor der Querrudern ganz normales Kreppband, glaube 20mm breit angebracht. Innen mit Ruder beginnend, außen ca 15 cm kürzer als das Ruder.
Erfolg war ein komplett anderes Flugverhalten. Wunderbar direkte QR Wirksamkeit, ohne nervös zu sein und deutlich weniger neg. Wendemoment. Zeitenrollen kommen richtig knackig, man hört es förmlich einrasten.
Fazit: Sehr guter Artikel, minimaler Aufwand mit maximalem Erfolg - Ausprobieren sehr empfehlenswert.
Grüße aus dem Vogtland in die weite Welt, Reinhard

MarkusN schrieb:

Das Wissen würde ich gelegentlich überprüfen.

Der Normalfall (im Druckanstieg hinten am Flügel) ist der, dass die Strömung nach der laminaren Ablösung sehr schnell labil wird, in turbulent umschlägt, und sich nach diesm Umschlag wieder anlegt. Findet der Unmschlag nicht oder zu spät statt, haben wir unterkritische Stömung, die Blase bleibt offen und das Ruder weitgehend wirkungslos (da die scharfe Endleiste im Strömungsbild fehlt.)

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Ich weiß. Ich hatte auch schon drinstehen, dass die Blase je nach Profil mehr oder weniger wandern kann bzw sich komplett "öffnen".
Das Dilema ist halt immer: schreibst du jedes Fitzelchen gleich rein, liest es keiner mehr. Lässt du was weg, ploppt sofort einer auf und hebt den Finger und denkt, nur weil's net dasteht, weiß er's auch net. Blöd, nich?

Daniel Gut schrieb:

Ich fliege mit dem Nimbus 4D 5.3 von TUN/Lenger und habe bei den Querrudern Turbulatoren wie im Aufwindbericht verwendet, für ein Langohr ist das Modell ohne zumischung der Wölbklappen sehr wendig, ich bin zufrieden.
http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=158913&d=1210007297

Daniel

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Hierzu noch eine Anmerkung: Da kann man u.U auch wieder zwei fliegen mit einer Klappe schlagen: Ich verwende da nur noch das Graupner-Spaltabdeckband. Damit hat man einerseits eine Stolperkante und andererseits den Spalt verdeckt. Ich habe das bisher auf Twist und Alpina 2501 und ich kann nur sagen: Top!
Habe schon wieder 5m bestellt, um auch die ASW und die beiden DGs damit zu versorgen. Wer ganz sicher gehen will, kann das Klebeband an der Vorderkante ja auch mit der Zackenschere bearbeiten - verkehrt ist das gewiss nicht. Weiß nur nicht, ob's was bringt.

Nee nee Guido, der Satz, den Markus zitiert hat, ist wirklich einfach nur falsch.
Wenn sich eine Blase bildet, dann, weil die Strömung nach der laminaren Ablösung nach turbulent umschlägt und sich erst infolge dessen wieder anlegen kann.
Relaminarisation ist möglich, braucht aber ein sehr deutliches stabilisierendes Druckgefälle in Strömungsrichtung (also hier nicht relevant).

Kurbel

Verstehe jetzt, was gemeint ist. Hast recht, dann ist es falsch.
Infolgedessen wäre es quatsch, oben einen Turbulator vor's Ruder zu kleben. ist ja schon turbulent.
Korrekt jetzt?

Jap.

Genauso isses.

Kurbel

Ähmmm

Infolgedessen wäre es quatsch, oben einen Turbulator vor's Ruder zu kleben. ist ja schon turbulent.

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Also, muss der Tubulator unten vor das Ruder geklebt werden ?

Wenn ich nun in die neue FMT schaue (ASW 27) sind die Turbulatoren aber auf der Flächenoberseite angebracht

Ich muss wohl doch noch mal den Aufwind Artikel suchen......, dort wurde ja die Erhöhung der Ruderwirksamkeit mittels einfachem Kreppband beschrieben.

Hallo Frank

Mefra schrieb:

Ähmmm Also, muss der Tubulator unten vor das Ruder geklebt werden ?

Wenn ich nun in die neue FMT schaue (ASW 27) sind die Turbulatoren aber auf der Flächenoberseite angebracht

Ich muss wohl doch noch mal den Aufwind Artikel suchen......, dort wurde ja die Erhöhung der Ruderwirksamkeit mittels einfachem Kreppband beschrieben.

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Als erstes mal kann man Deine Frage nicht paulschal beantworten und es kommt ganz drauf an, was Du machen möchtest. Hier werden öfter zwei Fälle diskutiert:

1. Widerstandsreduktion durch Vermeidung der laminaren Ablöseblase

Bei den meisten Tragflügelprofilen gibt es im modellflugtypischen Reynoldszahlbereich eine dicke, weit hinten liegende laminare Ablöseblase auf der Oberseite (weil dort auch die größten Druckanstiege auftreten). Wenn man diese Blase verhindern möchte, muss man dafür sorgen, dass die laminare Grenzschicht vor dem Ablösepunkt umschlägt. Die turbulente Grenzschicht kann, weil sie mehr Energie aus der Aussenströmung zugeführt bekommt (und damit auch mehr Reibungswiderstand hat als die laminare Grenzschicht), stärkere Druckanstiege ohne Ablösung verkraften.
Um am einem Modellflugzeugflügel oder -Leitwerk kurz vor dem Ablösepunkt einen Strömungsumschlag zu erzeugen, muss, abhägig von der Reynoldszahl, eine Störung deutlich stromaufwärts vom gewünschten Umschlagpunkt eingebracht werden. Das heißt, dass der Turbulator deutlich VOR dem Ablösepunkt angebracht werden sollte. Genau diese Tatsache beachtet Hartmut Siegmann in seinen Ausführungen nicht. Ich würde mich daher lieber an die Erklärungen von Martin Hepperle auf seiner Homepage halten. Abschließend bleibt anzumerken, dass es bis hin zu den DLGs Profile gibt die so ausgelegt sind, dass die laminaren Ablöseblasen sehr flach bleiben und damit den Widerstand nur sehr wenig erhöhen. Das ist mit Sicherheit die leistungsmässig beste Lösung

2. Verbesserung der Ruderwirksamkeit

Hier möchte man einfach ein laminares Ablösen der Strömung verhindern. Für Leiwerke bedeutet das, dass man mit einigem Abstand (~10-20%) vor dem Klappenschnier einen Turbulator anbringen sollte.
Eine vernünftige Auslegung der Profile macht einen Turbulator (der selbst auch einen Widerstand erzeugt) allerdings unnötig.

=> Wenn möglich sollte man daher auf einen Turbulator verzichten!

Um ungünstige Auslegungen zu "reparieren" oder die Ruderwirksamkeit zu verbessern, wenn es nicht auf das letzte drag count ankommt sind Turbulatoren allerdings eine mögliche Lösung. Das muss man aber von Fall zu Fall genau abwägen.

Benjamin