Leitwerksprofilauslegung
Leitwerksprofilauslegung
Hallo Rolf,
Hallo Benjamin,
wo siehst Du denn die Grenze (Zahlenwert) für den Übergang von kleinen Reynoldszahlen zu höheren?
Entgegen einiger "Experten" hier im Forum halte ich nichts von Pauschalaussagen zum Thema Profil- bzw. Flügelentwurf. Ich kann Dir aber gern sagen, wie ich z.B. bei den Highlander Leitwerksprofil vorgegangen bin:
Zunächst habe ich Referenzprofile (HD800/801, HT14, S8025) ausgesucht und die Reynoldszahlen bei den erwarteten Betriebsgrenzen des Fliegers innen und außen ausgerechnet. Das bedeutet im Speedflug maximal Re_innen=400k und Re_aussen=250k. Beim Thermikfliegen dürfte Re_innen=60k und Re_aussen=40k nicht wesentlich unterschritten werden. Dann habe ich überlegt, welche Eigenschaften die Leitwerksprofile haben sollten und für mich die folgenden Punkte festgelegt:
- möglichst linearer Auftriebsanstieg (kein "dead band effect")
- gutes ca_max (was nur in Notsituationen gebraucht wird, aber dann ist es schön, wenn es verfügbar ist!)
- minimaler Widerstand im Auslegungsauftriebsbeiwertbereich (~ca=-0.05...0.2) ohne Klappenausschlag
Dadurch dass ich die obigen Punkte in etwas gleich gewichtet habe, sind Profile entstanden, die in der Praxis ein sehr gutes Dämpfungs- und Ansprechverhalten auch bei kleinen Geschwindigkeiten zeigen. Wenn man auf etwas ca_max verzichtet, kann man im Bereich mittlerer Auftriebsbeiwerte noch Widerstand sparen und cw0 geringfügig verbessern. Rechnet man die Widerstandsfläche (=cw_Leitwerk*F_Leitwerk) aus, stellt man fest, dass man hier im Gesamtwiderstand nicht viel holen kann.
Wenn es um größere Flieger geht, die vorwiegend schnell geflogen werden, kann man sehr gut direkt ein HD800 verwenden. Für kleinere und/oder langsamere Flieger und Pedelleitwerke eignen sich die HT Profile von Mark Drela sehr gut. Polaren für die benötigten Reynoldszahlen kann sich jeder z.B. mit Xflr5 schnell und einfach selbst erzeugen.
Benjamin