Schwerpunkt !?

Hallo,
ein Vereinskollege von mir hat mir diese EMail zukommen lassen:

Hallo Thomas,

ich brauche mal deine Hilfe. Ich habe mir vor Wochen eine Dalottel
ersteigert. Der Verkäufer konnte mir keine Angaben bzgl. des Schwerpunktes machen.

Die Spannweite beträgt 2,3 m mit einer Pfeilfläche (hinten gerade, vorne
pfeilförmig). Die normale Schwerpunktlage (1/3 der Wurzelrippentiefe)
funktioniert deshalb nicht. Es gibt eine Formel zur Berechnung. Ich finde diese aber
nirgends mehr.

Gruß Volker
 
Hi Thomas,

so weit ich mich errinnere ging das so das man die halbspannweite (tragflächenhälfte) halbiert, an dieser stelle der Tragfläche die Tiefe durch drei teilt und den vordern dritel rechtwinklig auf den Rumpf überträgt. :confused:
Ich glaube so oder soähnlich ging das.

Die Aerodynamik spezialisten können dir da aber sicher eher helfen als ich. :)
 
Hallo Leute,
Der Schwerpunkt liegt immer bei 1/4 Profiltiefe.

Also die rechte Flügelseite und die linke Flügelseite (jeweils ab Rumpfmitte) in die FLÄCHEN-halbierenden teilen. ALSO in gleich große Flächenteile jeweils auf der rechten UND der linken Seite.

auf der Linie dann 1/4 tiefe von der Nase abmessen. Beide 1/4 t- Punkte dann von rechts nach links verbinden.

DAS IST DANN DER FLÜGELSCHWERPUNKT, wo diese linie die Rumpfmitte kreutzt.

Der muss aber evtw. korrigiert werden.
Über den Daumen gepeilt kann man sagen, das ein vorn Langer Rumpf den Schwerpunkt 1-2 cm nach vorne verlagert ein hinten langer Rumpf eher da bleibt wo wie vor ermittelt.

Wenn der Schweerpunkt so bestimmt wird und es sich nicht um ein Delta, extrem-Pfeilflügel, besonders langen Jet-Rumpf, oder Entenmodell, handelt sollte der Vogel mit der Einstellung Fliegen.
IM ZWEIFEL eher einen cm nach vorne verlegen als nach hinten.

ALSO ACHTUNG, NIX MIT 1/3 Wurzeltiefe und so. So einfach ist es leider nicht. Das gibt zwangsläufig Bruch.

Folgender Link hilf im Zweifel weiter

http://www.aerodesign.de/

Rubrik News - Schwerpunktlage Nurflügel-
Geometrische Schwerpunktbestimmung.

Die Schwarze dort mit Neutralpunkt bezeichnete Linie ist die gesuchte Verbindungslinie.
( Schwerpunkt beim Motormodell )

DAS PRINZIP IST DASSELBE.


Gruß
Eberhard

[ 29. Dezember 2002, 23:30: Beitrag editiert von: Eberhard Mauk ]
 

haschenk

User †
Hallo allerseits,
ich möchte kurz auch noch meinen Senf dazugeben.

Also grundsätzlich und prinzipiell ist das immer so:
Man muß zuerst den Neutralpunkt des Fliegers (egal, ob "Normal", Ente, Nurflügel...) bestimmen, und dann den Schwerpunkt um einen gewissen Betrag vor den Neutralpunkt legen.

Am einfachsten ist es beim Nurflügel bzw. bei einem "Flügel allein". Da möchte ich auf die schon erwähnte Darstellung in "aerodesign.de" verweisen.

Wenn das Modell noch ein Höhenleitwerk hat, dann rückt der Neutralpunkt DES GANZEN MODELLs beim Normalmodell noch etwas nach hinten, bei einer Ente etwas nach vorn. Durch den Rumpfeinfluß rückt er i.a. etwas nach vorne. Die Aerodynamiker bezeichnen das als die sog. Neutralpunktverschiebung.

Für den vorliegenden Fall des Normalmodells kann man diese Neutralpunktsverschiebung relativ einfach berechnen; ist aber trotzdem zuviel für einen Beitrag hier im Forum.
(Könnte man mal einen Beitrag für´s Magazin dazu schreiben, gell Eckart ?)

Mein Vorschlag:
So wie bei "aerodesign" beschrieben den Neutralpunkt nur für den Flügel allein bestimmen. Dann aber den Schwerpunkt in den ermittelten Neutralpunkt legen (nicht davor!). Da beim Normalmodell der Gesamt-Neutralpunkt immer hinter dem des Flügels allein liegt, liegt man damit in jedem Fall auf der sicheren Seite.
Ein etwas erfahrener Pilot sollte damit das Modell fliegen können. Dann in der Praxis die SP-Lage noch korrigieren. Ich schätze mal, daß bei einem ersten Versuch auf diese Art der SP noch etwas zu weit vorne liegen wird.

Grüße,
Helmut
 
Hallo Helmut,
du meinst wohl zu weit hinten liegen wird.
Ich kenne jedenfalls kein normales Motormodell bei dem der SP jemals hinter der t 1/4 Linie gelegen hätte.
Die t 1/4 Regel gilt wie du selber schreibst ja auch für den Rumpf, desshalb muss der SP nach vorne korrigiert werden, es sei denn der Rumpf wäre vorne extrem kurz, das gibts aber nur bei ganz wenigen Flugzeugen, und die fliegen entsprechend.

Und mit verlaub, der Neutralpunkt nutzt uns bei der Eingangs gestellten Frage gar nix, damit kommt nur Verwirrung hinzu.
Hier ist eine einfache Hilfestellung gefragt, keine Doktorarbeit.

Gruß
Eberhard

[ 30. Dezember 2002, 04:21: Beitrag editiert von: Eberhard Mauk ]
 

haschenk

User †
Hi Eberhard,
nein, ich meine das schon so wie geschrieben.

Deiner Meinung zu Neutralpunkt (NP) und Schwerpunkt (SP) möchte ich ausdrücklich widersprechen.

Könnten wir uns zunächst darauf einigen, daß wir den Rumpfeinfluß mal unberücksichtigt lassen ? Ich habe diesen nur der Vollständigkeit halber erwähnt. Normalerweise spielt der eine sehr geringe Rolle und wird meistens vernachlässigt. Außerdem ist deine Behauptung, daß dafür auch die t/4-Regel gilt, nicht richtig.

Zitat:
--------------------------------------
Und mit verlaub, der Neutralpunkt nutzt uns bei der Eingangs gestellten Frage gar nix, damit kommt nur Verwirrung hinzu.
Hier ist eine einfache Hilfestellung gefragt, keine Doktorarbeit.
-------------------------------

1. Die einfache Hilfestellung habe ich gegeben, lese dazu meinen Beitrag nochmals durch.

2. Ich habe den Eindruck, daß du dich gegen die NP-Betrachtungsweise sperrst, so etwa nach dem bekannten Motto "....das habe ich noch nie so gemacht....". Auch deine polemische Wertung gefällt mir nicht. Eine plausible und verständliche Erklärung anstelle von Behauptungen ist keine "Doktorarbeit".

Der Begriff des Neutralpunkts ist bei einem Flugzeug von ganz fundamentaler Bedeutung für die Längsstabilität und allem, was damit zusammenhängt, vor allem auch die SP-Lage. Damit wird niemand verwirrt, im Gegenteil lässt sich damit Vieles wesentlich einfacher erklären als mit anderen mehr oder weniger richtigen und mehr oder weniger komplizierten Vorstellungen.

Der NP ist -leicht vereinfacht ausgedrückt- derjenige Punkt, in dem bei einer Anstellwinkeländerung der zusätzliche Auftrieb (oder auch Abtrieb) angreift. Dieser Punkt ist im normalen Betriebsbereich eines Modells konstant und immer an derselben Stelle.

Die Lage des NPs hängt -wieder etwas vereinfacht gesagt- nur vom Grundriss des Modells ab und kann daraus berechnet werden. Beispielsweise könnte man dazu ein kleines (z.B. EXCEL-) Progrämmchen schreiben, damit würden dann wohl auch diejenigen klarkommen, die sonst mit Formeln nichts am Hut haben.

Mit der obigen Definition ist auch schon klar, daß der SP immer vor dem NP liegen muß, nur dann entsteht beispielsweise bei einer Anstellwinkelvergrößerung ein kopflastiges, rückführendes Moment um den SP.

Es gibt eine (theoretisch begründbare) Erfahrungsregel dafür, wie weit der SP vor dem NP liegen muß. Diese ist schon oft gesagt und geschrieben worden, nur kurz wiederholt: Der SP muß um ca. 5 -10% der Bezugsflügeltiefe (s.d. bei aerodesign) vor dem NP liegen. Je größer dieser Wert ("SP-Vorlage" = "Stabilitätsmaß" ist, desto längstabiler ist das Modell. Das ist aber nicht immer ein Vorteil, da kommen dann auch persönliche Vorlieben zur Steuerbarkeit ins Spiel. Der erwähnte Bereich ist aber immer ein guter Ausgangspunkt zur praktischen Optimierung.

Ein PROFIL hat einen NP.
Ein einzelner FLÜGEL hat einen NP
Ein ganzes MODELL hat einen NP.

Diese 3 NPs sind leider im allgemeinen nicht identisch, nur bei einem Brett-Nurflügel wäre das der Fall.
Beim Übergang vom Profil zum einzelnen Flügel kommen dessen Pfeilung und Zuspitzung mit ins Spiel. Wie man das berücksichtigt, zeigt der Beitrag bei aerodesign.
Beim Übergang vom einzelnen Flügel zum ganzen Modell kommt das Höhenleitwerk mit ins Spiel. Wie der Tragflügel selbst, so hat auch das Hltw. wieder seinen eigenen NP. Aus diesen beiden NPs muß man dann den Gesamt-NP des Modells bestimmen. Das ist nicht so schwierig, wie jetzt der eine oder andere vielleicht vermutet. Aber halt für einen Forumsbeitrag zuviel.

Das immer gültige "Rezept" für die SP-Bestimmung lautet damit einfach :
Bestimme den NP des Modells, und lege dann den SP um 5-10% der Bezugsflügeltiefe davor.

Dabei kann dann der SP auch u.U. wieder vor die t/4-Linie des Flügels zu liegen kommen (bei einem ungepfeilten Flügel), das hängt ganz von den Abmessungen des Modells ab.

Ich weiß nicht, von was für Modellen du sprichst. Ich kenne aber genug eigene und fremde Modelle, bei denen der SP hinter der dem t/4-Punkt der Bezugsflügeltiefe liegt (nur so lässt sich das definieren). Wie erklärst du denn die "Faustregel" (die ich selbst überhaupt nicht liebe!), daß man bei ungepfeilten Flügeln den SP auf ca. 1/3 der Flügeltiefe legen soll ? Das wären schon mal 8% hinter der t/4-Line.

Ein anderes, extremes Beispiel: Es gab und gibt Freiflugmodelle (zwingend eigenstabil !), bei denen liegt der NP z.B. bei 80% der Flügeltiefe und der SP bei 70%. Man muß dazu nur den Hebelarm des Hltws. und/oder dessen Flächeninhalt groß genug machen.

Eberhard,
wenn du dir solche Überlegungen für deine Person nicht zu eigen machen willst, dann ist das selbstverständlich dein gutes Recht. Es gibt aber auch Andere, die gerne ein wenig tiefer graben, und die sich auch für das "warum" interessieren.

Nix für ungut,

Grüße, und ein gutes neues Jahr,

Helmut
 

Eckart Müller

Moderator
Teammitglied
@ Helmut:

Genau! Also mach' mal...bitte :D :D
 
Hallo Haschenk,
gerne wünsche ich Dir ein gutes neues Jahr,
aber Grundsatzdiskussion nein danke.

Hallo Volker,
schreib uns doch nach Erstflug mal wo der SP
am Modell genau liegt.
Auch dir und allen anderen einen guten Rutsch und ein gutes Neues Jahr.

Gruß
Eberhard

[ 30. Dezember 2002, 13:34: Beitrag editiert von: Eberhard Mauk ]
 

haschenk

User †
Hi zusammen,

eine "Grundsatzdiskussion" möchte auch ich hier nicht anfangen. Nur mal vielleicht und ganz vorsichtig dem einen oder anderen einen der vielzitierten "Denkanstöße" geben. Irgendwie passt das ja auch in die "besinnlichen Tage" zum Jahreswechsel ;) .

Da läßt Goethe den Mephisto im "Faust I" sagen:
"Grau, teurer Freund, ist alle Theorie....."

Andererseits sagt Ludwig Prandtl ("Vater" der modernen Aerodynamik):
"Es gibt nichts praktischeres als eine gute Theorie".

Erich Kästner meint mit viel Hintergrund:
"Es gibt nicht Gutes, außer man tut es".

Und dann ist da noch "Kunz", einer meiner ehemaligen Physik- und Mathelehrer. Der hat immer wieder gesagt:
"Lernt was, Buben. So billig wie in der Schule lernt ihr nie mehr im Leben."

Das hat damals keiner von uns Schülern verstanden.
Und der gute Mann konnte damals auch nicht wissen, daß es einmal ein RCN-Forum und -Magazin geben wird ;) .

Einen guten Rutsch wünsche ich Euch allen

Helmut
 

Volker

User
Hallo an Alle!!

Ich bin der Volker, der die Schwerpunktfrage stellte.
Toll, dass viele Beiträge geschrieben wurden. Ich habe mir die Links mit den Formeln und die Erklärungen dazu schon alle geholt. Auch die Theorie hat mich wirklich interessiert.

Zur Zeit ist es mir aber etwas zu kalt, die Theorie in der Praxis zu prüfen. Ich werde in einigen Wochen bestimmt nochmal meine Erfahrungen mit dem "Neutralpunkt" und dem "Schwerpunkt" wiedergeben.

Der Flieger ist nicht mehr der Jüngste, aber ich hatte ihn mehr per "Unfall" ersteigert. Habe in anderen Beiträgen noch gelesen, dass der Motor (BGX) zudem mehr Probleme haben soll als er Freude bereitet. Ich gehe mal unbefangen dran.

Nochmals Danke an Alle und ein schönes Neues mit vielen gelungenen Landungen.
 
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