Hi Christian, alter Gleichgewichtsstabilisator
und alle Interessierten !
Zu allererst: Wir reden hier nur von der statischen Längsstabilität, nicht von der dynamischen.
Es ist ein Unterschied, ob ich
1) Bei einem gegebenen Flugzeug (Geometrie, Auslegungs ca, Profilierung FL/HLW) das
Maß der Stabilität bestimme oder
2) Bei einem gegebenen Flugzeug (Geometrie, Auslegungs ca, Profilierung FL/HLW) die
Stabilität einstelle
Zu 1): Ein für alle mal und an alle ungläubigen:
Christian und Prof. Eppler haben recht! In das Maß der Stabilität fließt nur der Unterschied der Lage des Neutralpunkts des Gesamtflugzeuges und des Schwerpunkts ein. Es ist völlig richtig und 100%ig korrekt, dass Gleichgewicht und Stabilität zwei Paar Schuhe sind. Die Längsstabilität ist:
sigma=Xn/le - Xs/le (prozentuale Lage Neutralpunkt von der Tiefe des Längsmomentersatzflügels minus prozentuale Lage Schwerpunkt von der Tiefe des Längsmomentersatzflügels)
Wie man sieht, hat die EWD hat damit genausoviel zu tun wie die Farbe der Unterwäsche des Piloten - nämlich garnix.
zu 2) Bei der
Einstelllung der Längsstabilität eines Flugzeuges spielt der
Auftrieb am HLW eine äusserst wichtige Rolle und damit natürlich der Anstellwinkel
und damit natürlich auch
die EWD
Punkt 2) war es auch, was ich geschrieben habe: "...einstellt um die gewünschte Längsstabilität zu erhalten..."
Ich erkläre warum - nicht für Dich Christian - Du weißt das eh, Deine Antwort oben war wohl eher aus Ereignissen der Vergangenheut motiviert - Du weißt was ich meine, oder ?
Die Verschiebung des
Neutralpunkts des Gesamtflugzeuges vom Neutralpunkt der Fläche ist durch die Geometrie des Flugzeuges vorgegeben. Die wesentlichen Faktoren unter Annahme eliptischer Flächengeometrie und eines Staudruckverhältnisses von ~1 zwischen HLW/FL sind:
- Streckung der Fläche (FL)
- Streckung des HLW
- Verhältnis der Flächeninhalte HLW/FL
- Abstand der Neutralpunkte FL/HLW
- Wirkungsfaktor HLW
Für die Rücklage des
Schwerpunktes des FLugzeugs vom Neutralpunkt der Fläche sind wesentliche Faktoren (unter Berücksichtigung o.g. Voraussetzungen):
- Auftriebsbeiwert HLW
- Auftriebsbeiwert FL
- Verhältnis der Flächeninhalte HLW/FL
- Abstand der Neutralpunkte FL/HLW
- Nullmoment FL
Der Nullmomentbeitrag des HLW ist (meist)vernachlässigbar. Wir haben also folgende Situation:
1) Durch den gewünschten Auftrieb des Modells liegt der Schwerpunkt fest.
2) Durch die Geometrie des Flugzeuges liegt der Neutralpunkt fest.
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Ich bin also jetzt drausen und fliege mit meinem neuen Modell rum. Leider hat mein Fliegerlein allerdings nicht das Stabilitätsverhalten, dass ich mir vorstelle. Sonst passt alles. Die Geometrie ist in Ordnung (sieht geil aus
) und vor allem des Auslegungs ca ist genau da wo ich will - freu
. Also stelle ich halt die Längsstabilität ein. Dazu
verändere ich den
Auftrieb am HLW und damit die EWD, was erstmal zur Folge hat, dass ich ein anderes Auslegungs-ca bei gleichem Schwerpunkt bekomme. Deshalb
muss ich auch den
Schwerpunkt verschieben um das alte Verhältniss wieder herzustellen. Nochmal:
EWD und SP sind siamesische Zwillige - nie eines ohne das andere.
Durch die Verschiebung des SP hat sich natürlich auch Xn/le-Xs/le verändert - also die Längsstabilität. Und das alles bei gleichbleibender Auslegung. Heureka !
Viele Modellflieger machen das so: "Hinten unterlegen und Schwerpunkt wieder so hinpfriemeln bis er so fliegt wie er soll."
(Anm.: Die Vergrößerung der HLW Fläche ist ebenfalls ein probates Mittel um die Längsstabilität einzustellen - fällt auch bei Sacelseglern kaum auf
.)
Das Bild der Balkenwaage nochmal: Ich verändere die "Kraft" auf der einen Seite (HLW ca), dann muss ich auch den Hebelarm verändern (SP verstellen), damit alles wieder so ist wie vorher.
Alle Klarheiten beseitigt ? Schön
Grüße Helmut
[ 03. März 2004, 08:40: Beitrag editiert von: TurboSchroegi ]
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. Wie man Fläche und HLW im Verhältnis zueinander einstellt um die gewünschte Längsstabilität zu erhalten oder Leitwerkswirkungsgrade zu optimieren oder Steuerbarkeitsgrenzen zu optimieren oder oder oder ist deutlich komplexer als eine Differenz von zwei Winkeln zu bilden.
