Kleine Sichel

Hallo zusammen,

bin gerade dabei eine kleine Sichel zu entwerfen weil es die mir einfach angetan haben.
Sie soll 120 cm Spannweite bekommen und ist mit 300 g geplant.

Die Geometrie soll ungefähr so aussehen:
Y 600 400 200 0 mm
Tiefe 140 180 190 200 mm
Schraenk. -6 -4 -2 0 °
Pfeilung 35 21 7 °

Sie soll haupsächlich am Hang eingesetzt werden und ich will in Rippe bauen.
Alles vor dem Holm soll beplankt werden.

Ranis spuckt 14 g/dm2 als Fläschenbelastung aus.
Ich hab leider keine Ahnung wie ich ein geeignetes Profil herausfinden soll das momentneutral ist, niedrige Flächenbelastung verträgt und auch noch rippentauglich ist.

Mir kommt es nicht auf das letzte Prozent an.
Aber bei einem kleinen Pfeil ( S=80cm, 25°Pfeilung, Tiefe=180mm, 4°Schränkung ) habe ich das S5020 verwendet und das war ganz seltsam im Langsamflug.
Und trotz 4° Schränkung mussten die Ruder 2-3 mm rauf.

Kann mir bitte jemand bei der Profilwahl helfen ?
Bin für jeden Tipp dankbar.

Ich bin auch unsicher wie stark ich am Aussenfluegel zuspitzen soll.

Vielen Dank schon mal im Vorraus.

Gruss Andi

Bleiente schrieb:

Ranis spuckt 14 g/dm2 als Fläschenbelastung aus.
Ich hab leider keine Ahnung wie ich ein geeignetes Profil herausfinden soll das momentneutral ist, niedrige Flächenbelastung verträgt und auch noch rippentauglich ist.

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Hallo Andi,

bei der geringen Re-Zahl ist der Momentenbeiwert des Profils Glückspiel, am zuverlässigsten funktioniert die ebene Platte , dafür sollten auch die jetzigen Schränkungswinkel passen oder was hast Du da für ein Profil als Grundlage genommen?

Schau mal bei Thomas´ DLG Nuri mit HS 522 , der bewegt sich in ähnlichen Bereichen mit HS 522 und ein Turbulator hat hier Verbesserung gebracht, also waren vorher Ablöseblasenprobleme da. Es gibt wenige Nuriprofile für niedrige RE-Zahlen, vielleicht mußt Du da einfach selbst was ausprobieren. Als Tipp für die Auswahl solltest Du möglichst dünne Profile mit 1,0-1,6 % Wölbung und möglichst geringem S-Schlag verwenden, z.B. JWL097, JWL030 oder ähnliche. Die Nase sollte eher spitz als rund geschliffen werden und außen sollte die Zuspitzung so gering wie möglich sein. Die Oberfläche sollte rau und ein Turbo kein Tabu sein.

Wenn Du hauptsächlich am Hang fliegst, dann bau möglichst schwer, das hilft auch

Viele Grüße,

Uwe.

Hallo Uwe,

vielen Dank fuer die schnelle Antwort.
Ich hab eigentlich das HS522 im Auge gehabt.
Habe immer gedacht, dass bei kleinen Re dicke, hochgewoelbte Profile besser sind.
Scheint aber genau das Gegenteil der Fall zu sein (Beim Nuri).

Das JWL097 gefällt mir ganz gut. Ich probiere es einfach mal aus.
Und 500g statt 300g schadet sicher auch nicht.

In den Profil-Berechnungen im Ranis ist meistens ab Re=150000 ein regelrechter Leistungs-Sprung zu sehen.
Im Flug hab ich bei meinen Fliegern oft gesehen das sich im Langsamflug die Gleitzahl ungefaehr halbiert.
Das deckt sich ganz gut mit der Berechnung.
Ist das die oft angesprochene Laminare Abloesung ?

Noch was fuer mich Komisches: Turbulatoren helfen anscheinend auf der Unterseite ganz vorne ?
Da ist die Stroemung doch kaum belastet. Warum muss die Grenzschicht so weit vorne turbulent gemacht werden ?

Gruss Andi

Hallo Andi,

Dir ist schon klar dass Du mit Deinen Fragen wieder eine anstrengende und mißverständliche Diskussion über aerodynamische Spitzfindigkeiten auslöst in der sich die Aerodynamik-Spezialisten wegen der differenten Interpretationen der nötigen Simplizierungen verbal die Köpfe einschlagen und sich gegenseitig die Schuld dafür zuschieben dass der liebe Gott die Luftströmung so unnötig kompliziert gemacht hat und damit gar nicht so lieb sein kann?
Das ist natürlich ganz schrecklich, also nichts wie ran an den Spaß
Zum Glück bin ich die nächsten Tage viel unterwegs und kann mich, wenn überhaupt, nur unregelmäßig beteiligen
Vielleicht passiert aber auch gar keine Verbalschlägerei und Du baust einfach ein Flugmodell........

Zu Deinen Fragen:
Dünne Profile sind bei niedrigen Re-Zahlen besser als dicke weil die Druckanstiege klein bleiben, das ist auch bei Leitwerklern so und deshalb setzt z.B. Mark Drela als niedrig-Re-Spezialist erfolgreich auf sehr dünne Profile.

Laminare Ablösung ist hier in Wikipedia gut herklärt

Bleiente schrieb:

Das JWL097 gefällt mir ganz gut. Ich probiere es einfach mal aus.
Und 500g statt 300g schadet sicher auch nicht.

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Ich hab mir die Daten gerade nochmal im Profili angeschaut. Wenn Du in 300 Gramm baust ist das JWL030 besser, in 500 Gramm das JWL097 und in 800 Gramm das HS 522. Turbulatorpositionen hab ich mir nicht angeschaut weil ich mich da im Profili nicht auskenne und das XFLR5 bei mirnoch nicht richtig läuft.

Wegen dem Leistungssprung kann die Erklärung wieder viel Anlass für Diskussionen bieten, denn der kommt von der Viskosität, also der Grenzschicht.
Gaaanz vereinfacht: Die Grenzschicht ist eine durch die Oberflächenreibung abgebremste Luftschicht direkt über der Flügeloberfläche, die sich nicht mehr ganz wie ein Gas, sondern schon mehr wie eine Flüssigkeit verhält mit vergrößerter Reibung, Oberflächenspannung, ölartigen Zähigkeitseffekten. Stell Dir mal 2 Extremfälle vor die von der vereinfachten Annahme ausgehen, dass die Grenzschichtdicke jeweils durchschnittlich 2 mm beträgt. Einmal ein Flugzeugflügel mit 1 Meter Flügeltiefe und 10 cm Profildicke und zum anderen ein Insektenflügel mit 1 cm Profiltiefe und 1 mm Profildicke. Um beide liegt nun die Grenzschicht mit durchschnittlich 2 mm Dicke und verändert die Profilform als ob der Flügel deckend mit einem dünnen Wasserfilm überzogen wäre, der durch die Zähigkeitseffekte und Oberflächenspannung eben nicht konstant, sondern nur durchschnittlich 2 mm dick ist.
Bei diesem extrem vereinfachten Beispiel ist trotzdem leicht ersichtlich, dass der Einfluß der gleichgeschalteten Grenzschicht auf den Insektenflügel viel größer ist als auf den Flugzeugflügel. Die Dimensionsunterschiede sind aber nicht nur geometrisch, sondern auch von der Geschwindigkeit bestimmt und werden mit der Re-Zahl ausgedrückt.
Ein Turbulator bewirkt in diesem Bild eine Angleichung der
Reibung, Oberflächenspannung und ölartigen Zähigkeitseffekten über die Flügeltiefe und vermindert die Druckanstiege in dem er die Strömung turbulent macht. Turbulent anliegende Strömung hat zwar mehr "interne Reibung", kann aber auch mehr Kräfte übertragen als turbulent abgelöste Strömung (siehe Wikipedia-Erklärung)
Also je nachdem wo ein Profil Probleme mit dem Druckanstieg hat und sich die Strömung turbulent ablöst setzt man einen wirksamen Turbulator direkt davor. Mit dem X-Foil kann man die Turbulatorposition untersuchen, aber weil die Effekte mit niedrigeren Re-Zahlen immer unvohersehbarer werden hat auch das X-Foil mit niedrigeren Re-zahlen immer mehr Schwierigkeiten mit der Vorhersage. Weil aber das Profil bei ganz kleinen Re-Zahlen schon kurz hinter der Nase keine laminare Strömung mehr erträgt ist dabei auch der Turbulator schon ganz nah an der Nase am sinnvollsten.

Ich hoffe das ganze Geschreibsel hilft auch was

Viele Grüße,

Uwe.

Hallo Uwe,

also Dein 'Geschreibsel' hilft mir sehr viel weil es besser erklärt ist als in jedem Buch das ich bisher in den Fingern hatte.
Der Vergleich mit dem zähen Öl ist sehr anschaulich.
Viele Autoren hasten in riesen Schritten ueber solche Grundlagen. Der Satz 'nach einfacher Rechnung zeigt sich...' ist bei mir oft das 'Buch schliess Kriterium'. Ich sag nur Ringintegral.

Ich hab schoene Bilder von Anstrichversuchen mit einer eingefärbten Flüssigkeit die in turbulenter Grenzschicht schneller verdampft gesehen. Natuerlich wieder manntragende Fliegerei.
Ich geh mal auf die Suche.

Freu mich schon auf die Rippen-Einzelstücke.

Gruss Andi

Das Teil fliegt toll.
Hab etwas Elektronik reingebaut wegen Wendemoment.
Hab meinen Stil dem Forum angepasst.
Vielen Dank fuer die Hilfe.
Gruss Andi

Bleiente schrieb:

Das Teil fliegt toll.

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Wie, schon fertig und eingeflogen?

Das ist ja toll, aber Andi, als Gegenleistung für die Hilfe bitte ein paar Fotos und bitte eine Erklärung dazu:

Bleiente schrieb:

Hab etwas Elektronik reingebaut wegen Wendemoment.

Zum Vergrößern anklicken....

Nicht dass irgendjemand hier neugierig wäre, aber das ist ein hübscher Entwurf den Du vorgestellt hast, und z.B. Portobello ist von bogenförmigen Nurflügeln absolut überzeugt und wenn Dein Entwurf mit Hilfe des Forums anständig fliegt wollen nur alle so gut wie alles wissen

Danke im Voraus für Deine Gegenleistung

Viele Grüße,

Uwe.

Hallo Uwe,

habe beim Erstflug von einem Hügel festgestellt, dass die Sichel im Langsamflug sehr unwillig auf das Querruder reagiert und stark Schiebt.
Also habe ich die Klappen getrennt und sie zum 4-Klapper umgebaut.
Wollte mit der jetzt möglichen Querruderdifferenzierung ein gutes Handling erzeugen.
Aber das Flugbild hat einfach besoffen ausgesehen. Hab es nicht vernünftig einstellen koennen.
Ich habe den Flieger einteilig auf einem ebenen Baubrett. Durch die recht starke Schraenkung hat er aber wohl doch etwas V-Form abbekommen.

Da gibt es nur eins wenn kein Leitwerk drann soll.
Mit einem Kreisel auf der Hochachse und einem kleinen Selbstbau-Bordcomputer habe ich dem Kleinen die Schwingungen um die Hochachse ausgetrieben.
Den Aufbau hatte ich noch von Experimenten mit einen 2.5m Sechsklapper ohne Winglets im Keller liegen.
Damit fliegt er wie auf Schienen. Mann sieht beim ruckartigen Einleiten einer Kurve dass die Elektronik die kurveninneren Klappen fast schon spreizt.
Kurz danach ist der Ausschlag aber wieder neutral.

Das Profil arbeitet finde ich ganz gut. Mein 80 cm Pfeil mit dem S5020 war im Langsamflug viel schlechter.
Hab aber trotzdem viel zu wenig Erfahrung das wirklich zu beurteilen.

Den Entwurf ohne Elektronik zum Fliegen zu bekommen ist glaube ich noch eine Menge Arbeit.
Ich bin nur froh, dass ich jetzt was Wendiges, Robustes fuer meinen Lieblings-Mini-Feierabend-Hang vor der Haustür hab.
Nach einer Woche Urlaub muss ich jetzt leider wieder arbeiten ( Bordcomputer-Firma ) und dann wird alles wieder so zäh wie immer.
Beispiel: 2.5m 6-Klapper, Bauzeit 2.5 Jahre.

Fotos kommen sobald ich den Akku den meine Tochter recht eigenwillig in die Kamera eingesetzt hat wieder draussen habe.

Gruss Andi

Bleiente schrieb:

Fotos kommen sobald ich den Akku den meine Tochter recht eigenwillig in die Kamera eingesetzt hat wieder draussen habe.

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Hallo Andi,

danke für die Infos. Welches Profil hast Du jetzt genommen, das JWL 97, oder?

Die gespreizten kurveninneren Klappen flieg ich bei meiner Horten IIIe seit einiger Zeit manuell auf dem Seitenruderknüppel und möchte das nicht mehr missen, aber bei der großen III ist nicht viel Ausschlag notwendig, bzw. die Wirkung ist nicht sehr stark und bei kleinen Ausschlägen schon vorhanden, größere Ausschläge bringen dann auch nicht mehr viel mehr gieren, die Wirkung ist auch auftriebsabhängig: mehr Anstellwinkel=mehr Wirkung. Im Landeanflug ist es Prima um die Hochachse auszurichten und ansonsten flieg ich ganz stilrein mit Quer und Seite wie mit einem Leitwerkler obwohl kein Leitwerk dran ist

Um das schieben auch ohne Elektronik weg zu bekommen ist ein höheres Stabilitätsmaß notwendig und eine Glockenauftreibsverteilung vorteilhaft, aber das bedingt dann auch eine größere Verwindung um das Auslegungs-CA gleich zu halten. Das kostet etwas Leistung.
Die V-Form stört ohne Winglets nicht, im Gegenteil: meine IIIe fliegt mit 3,5° je Seite sehr angenehm und bei Hängewinkeln zwischen etwa 30-40 ° fast neutral. Bei mehr Pfeilung ist weniger V-Form notwendig, die Mini-Elli-Horten fliegt mit 28° Pfeilung und ca. 0,5° positver V-Form, aber bei ihr könnts auch 0° sein, sie dreht bei kleineren Hängewinkeln von selbst in die waagerechte

Ich freu mich auf die Fotos und wünsch Dir noch viel Spaß und allseits gute Landungen mit der kleinen Sichel

Viele Grüße,

Uwe.

Hallo Uwe,

ja ich habe das JWL 97 verwendet.
Ich schau heute Abend mal wie ich meiner Funke (Multiplex Cockpit SX) eine Seitenruderfunktion beibringen kann. Momentan steht der Kreisel ein paar mm nach unten raus und huebsch ist das nicht.
Und Kunstflug ist mit der Kreisel-Regelung momentan auch nicht moeglich.

Gruss Andi