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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Übersicht Schwerpunktberechnung mit Formeln von Dietrich Fischer



Jan
06.02.2004, 11:11
Hi,
wollte auf diese Übersicht über Schwerpunktberechnung für Flugmodelle (http://mfv-bb.de/input/schwerpunkt.htm) aufmerksam machen.

Gast_2222
06.02.2004, 15:25
Tach Jan, echt klasse, nur:

Der Neutralpunkt (NP) eines Flügels ist der Punkt auf der Profilsehne, um den das Drehmoment des Flügels unabhängig vom Anstellwinkel ist. Er ist nur insoweit dort wo angegeben, wie auch der Schwerpunkt bei 1/3 Flaechentiefe liegt.

Einen Auftriebsmittelpunkt kenn ich nicht als Terminus Technikus, der Druckpunkt ist jedoch der Counterpart zum Schwerpunkt, alle Auftriebskraefte addieren sich dort zu einem Null-Drehmoment. Der Druckpunkt ist bie unsymmetrischen Profilen abhaengig vom Anstellwinkel.

Die Unabhaengigkeit des Neutralpuktes vom Anstellwinkel funxioniert nur im Rahmen der linearen Flugphysik.

Sonst wuensch ich viel Spass beim Rechnen,
Wolfgang

Jan
07.02.2004, 09:33
Original erstellt von Wolfgang Kouker:
Tach Jan, echt klasse, nur:

Der Neutralpunkt (NP) eines Flügels ist der Punkt auf der Profilsehne, um den das Drehmoment des Flügels unabhängig vom Anstellwinkel ist. Er ist nur insoweit dort wo angegeben, wie auch der Schwerpunkt bei 1/3 Flaechentiefe liegt.

Einen Auftriebsmittelpunkt kenn ich nicht als Terminus Technikus, der Druckpunkt ist jedoch der Counterpart zum Schwerpunkt, alle Auftriebskraefte addieren sich dort zu einem Null-Drehmoment. Der Druckpunkt ist bie unsymmetrischen Profilen abhaengig vom Anstellwinkel.

Die Unabhaengigkeit des Neutralpuktes vom Anstellwinkel funxioniert nur im Rahmen der linearen Flugphysik.

Sonst wuensch ich viel Spass beim Rechnen,
WolfgangDir fehlen also, wenn ich Dich richtig verstehe, an der einen oder anderen Stelle Anführungszeichen? Dietrich hat für den etwas abstrakten Begriff des Neutralpunktes einen anderen und etwas anschaulicheren Begriff gesucht und wie ich meine gefunden. Können wir uns darauf einigen?

Ansonsten: Auf der <<< Homepage der MFI >>> (http://www.modellflug-international.com/) gibt es einen Bereich Downloads. In der dortigen Rubrik "Rund um den Flugmodellsport" findet sich das kleine Programm Schwerpunkt 3.2. Es soll vorbildlich funzen. Danke für den Tipp Jürgen! ;)

Gast_2222
07.02.2004, 12:22
Hallo Jan,

mit der Anschaulichkeit ist das so eine Sache. Wir Beide koennen nichts fuer unsere Namen und wenn Dich nun jemand Willi nennt, weil der das anschaulicher findet, wuerdest Du auch erst mal nachfragen.

Mir geht es mehr darum, dass nicht weiterverbreitet wird, der Neutralpunkt liegt da oder dort. Das tut er nur in Spezialfaellen (meinetwegen Standardflugzeug).

Auch das von mir "Definition" genannte ist keine Definition im eigentlichen Sinne. Denn es ist keineswegs offensichtlich, dass ein Punkt mit genannter Definition ueberhaupt existiert. Ich hab das aber aus einem Vorlesungsskript zur Flugmechanik abgeschrieben.

Und weil ich ein hartgesottener Brocken bin (auch Dickschaedel genannt), habbich die Existenz von NP in der Tat erst mal bezweifelt, dann die selbe jedoch fuer ein System von 2 symmetrischen Fluegeln bestaetigt, siehe DRMM Fluchphysik (http://www-imk.fzk.de/asf/kasima/aktuelles/modellbau/flugphysik/) mit ihrer Seite zum Neutralpunkt (http://www-imk.fzk.de/asf/kasima/aktuelles/modellbau/flugphysik/neutral.html)

Nach dem Superpositionsprinzip der linearen Physik gilt somit die Existenz des NP für beliebig viele beliebig kleine "symmetrische Elementarflaechen" also eben auch fuer asymmetrische Flügel.

Das iss für mich wichtiger, als igendwelche t/4 Positionen.

Viele Gruesse, Wolfgang

Hartmut Siegmann
07.02.2004, 12:36
Ne,
auch im "linearen" Modell stimmt dieser Eingangspassus so nicht, weil da einfach dcm/dalfa=const. angenommen wird und damit muss man das sauber ausformulieren. So ist es nur zur Hälfte richtig (oder falsch, wie man's nimmt), in jedem Fall aber irreführend.

Druckpunkt: momentenfreier (cm=0 =&gt M=0) Kraftangriffspunkt (wandert deswegen, ermöglicht damit Flugmanöver und Flugstabilität) Neutralpunkt: Kraftangriffspunkt mit konstantem Momentenbeiwert über den Anstellwinkel (M ungleich Null, Annahme Momentenanstieg dcm/dalfa=const.) Nurflügel: ganz so einfach wie er schreibt isses nicht, auch bei denen gibt es ein Stabilitätsmaß, dass man verändert, aber leider spielt hier der Pfeilungseffekt rein und deswegen gibt es da einiges mehr zu beachten... Mit s=10% sollten die meisten Kisten fliegen, aber ob das die Horten wissen?! ;)
Insofern ist das etwas irreführend, weil Schwerpunkt=Druckpunkt ist, wenn man sauber geradeaus fliegt - stationäre Betrachtung vorausgesetzt. Abgesehen davon gibt der Artikel keinen Hinweis darauf, dass er mit dem "geometrischen Neutralpunkt" bzw. C-Punkt mit einem Näherungsverfahren rechnet, wo die Annahmen eben nur in bestimmten Bereichen zutreffen.
Insgesamt eine gute Zusammenfassung, bei der sich jemand viel Mühe gegeben hat! :) Die leichten inhaltlichen Schwächen sind schnell zu korrigieren und dann ist dieser Artikel sicherlich ein Gewinn. Wer sagt's ihm?! :rolleyes: ;)
Siggi

[ 07. Februar 2004, 12:38: Beitrag editiert von: Hartmut Siegmann ]

Gast_2222
07.02.2004, 16:14
Tach Hartmut,

ich weiss ja nu nich, ob Du Jans Artikel meinst oder meins ;) Aber unabhaengig kurz meine Meinung zu Deiner Post:


Original erstellt von Hartmut Siegmann:
Ne,
auch im "linearen" Modell stimmt dieser Eingangspassus so nicht, weil da einfach dcm/dalfa=const. angenommen wird und damit muss man das sauber ausformulieren. So ist es nur zur Hälfte richtig (oder falsch, wie man's nimmt), in jedem Fall aber irreführend.
Lineares Modell bedeutet bei JEDER passenden Gelegenheit, funktionale bhaengigkeiten nach Taylor zu entwickeln und nach dem linearen Glied abzubrechen. Damit ist "Auftieb prop. Anstellwinkel" zwangslaeufig Teil des linearen Modells.


Insofern ist das etwas irreführend, weil Schwerpunkt=Druckpunkt ist, wenn man sauber geradeaus fliegt - stationäre Betrachtung vorausgesetzt.
Das stimmt so nicht. Hab ich asymmetrisches Profil oder HLW und TF mit EWD, hab ich einen Neutralpunkt mit Drehmoment ungleich Null. Liegt der Druckpunkt (DP) im Schwerpunkt (SP), hab ich immer noch dieses Drehmoment um die Querachse. Siehe meine Eingangsseite, Abschnitt "genauer mit Neutralpunkt (http://www-imk.fzk.de/asf/kasima/aktuelles/modellbau/flugphysik/#neutral)", weitgehend auch abgekupfert von Hepperle... DP und SP muessen also derart vesetzt zueinander sein, dieses Drehmoment auszugleichen.

Viele Gruesse, Wolfgang, der gestrichenem zustimmt

Steffen
07.02.2004, 16:43
DP und SP muessen also derart vesetzt zueinander sein, dieses Drehmoment auszugleichen.
ARRRGH!

Siggi versuch Du es mal...

Gast_2222
07.02.2004, 17:09
Sorry, stimmt, hab mich vertan und nun zu spaet...
Meteoriten auf mein Haupt, Gruss, Wolfgang

Hartmut Siegmann
08.02.2004, 01:06
Gut,
dann haben wir das ja geklärt. :p

Siehst Du Steffen, Du hast es ganz allein geschafft! :D
Siggi

TurboSchroegi
08.02.2004, 08:40
Hi Folks !

Der Bericht ist schon i.O. Danke für die Arbeit Dietrich!

Was mir grundsätzlich bei der ganzen "Schwerpunkt Diskussion" auffällt, sit, dass sie doch recht kategroisch geführt wird. Es wird immer von dem Schwerpunkt gesprochen oder auch von der EWD.

Wir alle wissen: Es gibt nicht den Schwerpunkt sondern einen "Schwerpunktbereich" und das eine Schwerpunktangabe ohne EWD (eh ein Graus - mag ich garnicht) überhaupt keinen Sinn macht.

Es stört mich a bisserl, dass man den Schwerpunkt so als Premisse sieht. Ich würde gerne haben, dass man sich über eine bestimmte gewünschte "Flugeigenschaft" (meinertwegen nennen wir es Auslegungs ca ;) ) und über ein Stabilitätsverhalten an den Schwerpunkt als Ergebnis heranarbeitet.

Weil seien wir mal ehrlich: 1,5 grad EWD stimmt immer und der Schwerpunkt ist bei 1/3 :D :D
(Spässle gmacht)

Just my 5 cents

Grüße Helmut

Gast_2222
09.02.2004, 17:18
Tach zusammen,

nachdem ich nunmehr erleichtert feststellte und meinen samstaeglichen Bockmist nicht auf der Webseite stand/steht, hab ich den Abschnitt Neutralpunkt (http://www-imk.fzk.de/asf/kasima/aktuelles/modellbau/flugphysik/index.html#neutral) redaktionell ein wenig überarbeitet, um auch Freunde des "erlaubten Schwerpunktbereiches" bessere Angriffspunkte zu liefern.

Ein Problem mit der EWD bleibt: Nach meinen Rechnungen (http://www-imk.fzk.de/asf/kasima/aktuelles/modellbau/flugphysik/neutral.html) ist die Lage des NP von der EWD unabhaengig, nicht jedoch die Staerke des "Nullauftriebsdrehmoment" oder wie das heisst.

Viele Gruesse, Wolfgang, Fehler gerne hier...

Jürgen Braitmaier
11.02.2004, 19:42
Hallo,

hier ein beispielhaftes Berechnungs-
und Ergebnisblatt,erstellt mit dem von Jan
erwähnten Programm Schwerp3.2.
Warum dann noch von Hand rechnen? :rolleyes:

http://www.rc-network.de/upload/1076524361.jpg

Gruß Jürgen Braitmaier

[ 11. Februar 2004, 19:44: Beitrag editiert von: Sonntagsflieger ]

TurboSchroegi
12.02.2004, 08:05
Hi !


Warum dann noch von Hand rechnen? Weil wenn ich einen Flieger bauen will, ich wirklich alles ausrechne nur nicht die EWD sondern nur mit den Anstellwinkeln und zugehörigen Beiwerten arbeite und weil die meisten Programme den Abwind am HLW nicht richtig berücksichtigen (sieht bei dem Programm allerdings schon so aus und macht bei einem Standard F3B Modell ca. -2 Grad aus) und weil das ca des Flügels ein anders ist als das ca des Profils (der Flügel fliegt im eigenen Abwind), erst recht bei einem Strak und weil ich u.U. auch mit nicht symetrischen HLW arbeite und nicht zu letzt aus Spaß an der Freud ;)

@Wolfgang: Das Nickmoment in einem (fast) beliebigen Punkt (ausser NP) ist vom Anstellwinkel abhängig. Das Nickmoment im NP aber ist konstant über die Anstellwinkel. Weil konstant über die Anstellwinkel ist es bei jedem Anstellwinkel gleich dem Nickmoment beim Nullauftrieb. Deshalb heißt es ja auch Nullmoment. Ich schreib jetzt mal sinngemäß aus dem Quabeck ab: Die Lage des Neutralpunkts kann man rein auf die geometrischen Größen des Flugzeuges zurückführen. Dies liegt daran, das die Auftriebsänderung des Flugzeuges als Funktion der Tragflügelstreckung dargestellt werden kann (Seite 110/111).

Grüße Helmut

[ 12. Februar 2004, 08:19: Beitrag editiert von: TurboSchroegi ]

Gast_2222
12.02.2004, 12:08
Tach Helmut,


Original erstellt von TurboSchroegi:
@Wolfgang: Das Nickmoment in einem (fast) beliebigen Punkt (ausser NP) ist vom Anstellwinkel abhängig. Das Nickmoment im NP aber ist konstant über die Anstellwinkel. Weil konstant über die Anstellwinkel ist es bei jedem Anstellwinkel gleich dem Nickmoment beim Nullauftrieb. Deshalb heißt es ja auch Nullmoment. Ich schreib jetzt mal sinngemäß aus dem Quabeck ab: Die Lage des Neutralpunkts kann man rein auf die geometrischen Größen des Flugzeuges zurückführen. Dies liegt daran, das die Auftriebsänderung des Flugzeuges als Funktion der Tragflügelstreckung dargestellt werden kann (Seite 110/111).
danke, aber steht alles auf meiner Paetsch seid langem. Die Lage des NP ist entsprechend der Rechnung auf der Details (http://www-imk.fzk.de/asf/kasima/aktuelles/modellbau/flugphysik/neutral.html) Seite besprochen...

Mercy again, Quabeck habbich jedoch nich.

Ich frag mich dennoch, wieso es immer wieder heisst, der NP ist bei t/4 (t Tragfluegeltiefe). Baut man den Schwerpunkt (passt scho!) bei t/3, liegt er hinter dem NP und Flieger klar schwanzlastig. Also kann der t/4 NP wohl nur der alleine des Fluegels sein???

Gruss, Wolfgang

TurboSchroegi
12.02.2004, 12:23
Original erstellt von Wolfgang Kouker:

Also kann der t/4 NP wohl nur der alleine des Fluegels sein???
Genau so ist es. Wo ist das Problem noch ?

Grüße Helmut

Steffen
12.02.2004, 12:38
Seufz,

das kommt davon, wenn man auf Halbwahrheiten basierend beginnt...

Aber meine Warnung war ja nur wichtigtuerei... :(

Schrögi, Siggi, vielleicht kriegt Ihr das ja hin.

Gast_2222
12.02.2004, 13:18
Tach auch, danke noch emol...

Original erstellt von TurboSchroegi:
Genau so ist es. Wo ist das Problem noch ?
... zunaechst mal nirgendwo, nur dass ich diesen t/4 Punkt fuer das Gesamtkunstwerk Flugzeug ziemlich irrelevant finde. Aber das iss halt auch nur meine massgeblich unmassgebliche Meinung.

Gruss, Wolfgang

Rainer Stumpf
16.02.2004, 12:13
@ Schultze-Melling
@ Sonntagsflieger

ich freue mich, dass trotz kontroversen Diskussionen mein Programm "Schwerpunkt und Einstellwinkel berechnen" bei euch Anklang gefunden hat. Die jeweils neueste Version ( z.Z. 3.2.1 )und einiges mehr findet ihr auf meiner Homepage www.rainers-modellflugseite.de (http://www.rainers-modellflugseite.de)

Gruss Rainer Stumpf

[ 17. Februar 2004, 10:57: Beitrag editiert von: Rainer Stumpf ]

Hackl_Johann
12.03.2004, 09:12
Hallo kann mir jemand auf die Sprünge helfen.
Ich habe mir auch das Programm Schwerp3.2 runtergeladen und versucht ein Beispiel eines
Modell durchzurechnen, ich komme nur nicht auf die erflogenen Werte.
Wir haben 2 Kunstflugmodell mit 240cm Spannweite gebaut und jede mit 0° eingemessen.
Der Schwerpunkt wurde auf 145mm erflogen, wie sehr viele andere Piloten die ein solches Modell haben auch.
Nun habe ich die Daten incl. Profilkoordinaten in dieses Programm eingegeben und dieses berechnet mir 109mm, also sehr weit weg von den erflogenen Daten.
Nur ist die Stabilität ca. 7%. Ich denke viel zu viel für eine F3AX Kunstflugmaschine.
Weis jemand welche Stabilitätswerte da üblich sind oder habe ich sonst noch was übersehen.

Danke für Hilfe