Konstruktion eines schnellen Mini-Bretts

Hallo,

Eines mal gleich vorweg: ich hab noch nie einen Flügel, geschweige denn einen Nurflügel, konstruiert und erst vor ein paar Tagen meine ersten Schritte in Ranis getan. Die Forumssuche konnte mir da -glaube ich- schon weiterhelfen. Trotzdem bin ich jetzt an einem Punkt angelangt, wo ich auch mal die Meinung von Profis brauche!

So, ein Kollege hat mir vor kurzem ein Winterprojekt vorgeschlagen, welches mir jetzt nicht mehr aus dem Kopf geht. Grundlegend sollte das Projekt folgende Eigenschaften haben:
- Brettnurflügel
- Spannweite um 1m
- schnell
- gebaut aus formen

Wie gesagt hab ich mich jetzt mal ein bischen mit dem Program "Nurflügel" (bzw. ranis) herumgespielt. Als Profil hab ich jetzt mal das PW98 mod. verwendet (download vom Aufwind-Magazin) und dabei ist folgendes Ding rausgekommen:


Spannweite 1 Meter, Flächentiefe innen beträgt 10cm.
Ich habe jetzt mal ein Stabilitätsmaß von 5% vorgegeben, weil nach meinen Lektüren hier das nicht ganz verkehrt sein dürfte.
Für ein "brauchbares" CA von ~0,4 (auch in einem Thread hier gelesen), benötige ich -2,5° bis -2,7° Klappenausschlag. Mit diesen Werten kommt eben obiges Bild heraus.
Soweit ich mich jetzt eingelesen hab, sollt die "rote" Kurve (Zirkulationsverteilung) möglichst nahe an die strichlierte rote Linie herankommen --> elliptische Auftriebsverteilung. Ist das soweit korrekt?
Mir ist bewußt, dass ich bei den Klappen etwas gegen die Vorgaben von Peter Wick verstoße. Das Risiko bin ich aber jetzt erstmal eingegangen.

Etwas irritiert mich die "grüne" Linie (ca-Verteilung). Im Vergleich mit anderen geposteten Screenshots passt das nicht überein. Außerdem ist mir nicht ganz klar, was es mit der Option "Wirbelzahl" auf sich hat. Je nachdem, welche Zahl ich hier verwende, ändert sich die Linie. Welcher Wert sollte hier verwendet werden?

Was haltet ihr jetzt mal grundsätzlich von dem Entwurf? Ist das brauchbar? Übersehe ich dabei ein Problem bzw einen Fehler in der Auslegung?

LG,
Mario

vanquish schrieb:

Spannweite 1 Meter, Flächentiefe innen beträgt 10cm

.......
Ist das brauchbar? Übersehe ich dabei ein Problem bzw einen Fehler in der Auslegung?

Zum Vergrößern anklicken....

Nicht brauchbar, grundsätzlich extrem problematisch und besonders als ersten Nurflügelentwurf. Zu klein, viiiieel zu wenig Flügeltiefe, zu viel Zuspitzung.
Mario, lies bitte mal den Thread über das Mini-Verschleißteil MVT und das MVT-reloaded
Micha hat das hingekriegt und das MVT fliegt echt spitze, aber der Unterscheid der Flügelform zwischen MVT und Deinem Entwurf ist der Unterschied zwischen funktioniert und funktioniert nicht

Um Erfahrungen mit Brettern zu sammeln solltest Du vielleicht mit einem einfachen Trapez- oder Rechteckgrundriß mit deutlich mehr Flächentiefe anfangen, ein kurzer und dabei zugespitzter Randbogen auf ein symmetrisches Profil wie "ebene Platte" stört dabei meist nicht. Bei einem schnellen Brett in dieser Größe spielt die Zirkulationsverteilung keine wesentliche Rolle mehr, die Profilwiderstände und das Handling sind weit wichtiger und dazu gehört etwas mehr knoffhoff wie die Bedeutung von Zirkulationsverteilung und Auftriebsbelastung richtig einzusetzen.

Wenn Du was schnelles aus Formen bauen willst solltest Du Micha mal anschreiben, seine Erfahrung und Dein Formenbau wären vielleicht eine gute Kombination

Gruß,

Uwe.

Hy,

Den Thread kannte ich noch nicht. Danke!

naja, sowas in der art hab ich befürchtet...
Ausschlaggebend für das Projekt war der Warhead30 (LINK). Die Flächengeometrie sützt sich auf eine Konstruktion eines Kollegen, die extrem gutmütig ist. Allerdings auch ein Leitwerk besitzt

Dann werd ich mal weiter tüffteln! Danke nochmal für den Hinweis!

LG, Mario

Ich hatte mal ein kleines Brett mit 80cm Spannweite, die Streckung lag ungefähr bei acht. Es war am Hang zu Hause und war richtig schnell.

Ergänzend zu den Sachen die Uwe schon genannt hat noch ein konkreter Vorschlag. Streckung höchstens acht und Zuspitzung von 1 bis 0,8. Die Auftriebsverteilung ist bei einem schnellen Brett eher unwichtig. Wichtiger ist so viel Flügeltiefe wie möglich, wenn Du eine "schöne Flügelform" haben möchtest, dann eine überelliptische (wegen des Abrissverhaltens). Aber ich bin nur ein Pfeilpilot, Bretter fliege ich selten.

Einen solchen Entwurf kann man dann denke ich auch gleich fräsen, da geht dann nicht mehr so viel schief.

Viele Grüße

Bernd

Sowas möchten wir auch erreichen: schnelles spaßdings am hang...
mein entwurf hat eine streckung von über 13... naja...

wie du sagst kann man in der größe gleich fräßen. fräße vorhanden, restmaterial in der größe auch vorhanden. also insofern kein großer finanzieller aufwand und somit kleines risiko...

lg

Hi Mario,

wenn ich den Warhead-Thread beim überfliegen richtig gelesen habe dann ist der Flieger mit 60" wesentlich größer als Dein Entwurf und die Flügeltiefe am Anfang des Randbogens von "Catfeet" in mm umgerechnet ist größer als Deine Innentiefe. Das Problem der geringen Profiltiefen ist die Re-Zahl, da funktioniert die Stabilisierung des S-Schlags nicht mehr gut. Der Warhead vermindert das Problem durch eine Flügelform die die problematischen Bereiche geringer Profiltiefe in Schwerpunktnähe bringt und am Innenprofil ist mit der großen Tiefe satt Re-Zahl zur Stabilisierung um die Querachse vorhanden.
Bei so großen Zuspitzungen und kleinen Flügeltiefen wie in Deinem Entwurf im Außenflügel nehmen die Profilwiderstände durch die Viskosität so stark zu dass der Vorteil einer optimierten Zirkulationsverteilung mehr als dahin ist. Auch die Auftriebsbelastung des Außenflügels wird sehr groß während der mögliche Maximalauftrieb des schmalen Flügels Re-zahlbedingt stark abnimmt, ständige Abrisse sind damit vorprogrammiert.
Wenn man die Funktion von Leitwerken in einen Flügel integrieren will muß man Opfer bringen...traurig, ist aber so.

Ansonsten kannst Du Dich an Bernds Empfehlungen halten, ich bin da gleicher Meinung.

Gruß,

Uwe.

Hallo Zusammen,

@Uwe: Er hat 30" Spannweite.

Nach den guten Erfahrungen mit den JW 36 + 60 hatte ich auch mal den Plan einen Flügel in der Größe in VollKohle zu bauen. Das ist dann am Aufwand und Kosten vorerst nichts geworden. Ein gewisser UweH hat auch schon etwas am PC getüftelt.
Bin da gerne mit dabei, wenn ich mit CAD oder Laminieren helfen kann.

Viele Grüße

Jörg

jduggen schrieb:

@Uwe: Er hat 30" Spannweite.

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...hatte das nur auf die Schnelle überflogen

jduggen schrieb:

Ein gewisser UweH hat auch schon etwas am PC getüftelt.

Zum Vergrößern anklicken....

Jo, ich kann das ja später mal raussuchen wenn ich Daheim bin und ein Bildchen der Auslegung als Vergleich posten wenn Interesse besteht?

Gruß,

Uwe.

cool!
natürlich besteht Interesse

lg, mario

vanquish schrieb:

cool!
natürlich besteht Interesse

lg, mario

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Hallo Mario,

ich hätte sowieso gepostet, auch wenn niemand Interesse angemeldet hätte

..aber so, umso besser

Ich poste aber hier nur die Form der Auslegung des Schalenbretts für Jörg, das Profil möchte ich nicht posten weil es von meinem Vereinskollegen Alexander Sauer ist und ich das nicht veröffentliche.
Wenn, dann sollte er das selbst tun.
Das Brett hat folgende Eckwerte:

Spannweite 1,2 m





Ich habe in die flg-Datei stattdessen das PW75 eingefügt weil es einen annähernd so hohen positiven Nullmomentenbeiwert wie das AS 116 von Alex hat (PW75: +0,0118 / AS 116: 0,0124). Die Überlegung zu einem Profil mit relativ hohem Nullmomentenbeiwert für ein Speedbrett war, dass im DS-Kreis bei hoher Geschwindigkeit bei den sonst üblichen Profilen mit cm025 um 0 leicht gezogen werden muß (??, weil nicht getestet). Bei dem AS 116 entsteht durch die wachsende Re-Zahl bei zunehmender Fahrt des kleinen Fliegers ein immer höherer Nullmomentenbeiwert ohne ziehen und das sollte sich günstig auf den Profilwiderstand auswirken.
Die Streckung ist sehr klein, aber es wurde weiter oben schon geschrieben dass die Profilwiderstände bei kleinen Speed-Fliegern die entscheidende Rolle spielen und die nehmen mit zunehmender Re-Zahl ab. Geringe Streckung = große Profiltiefe = hohe Re-Zahl = geringer Widerstand

Bei der Form hatte ich mehrere Alternativen und für den gezeigten Grundriß ist vor allem Jörgs Geschmack bei kleiner Streckung verantwortlich, die geschwungenen Formen wirken eigentlich erst bei größerer Streckung richtig gut. So ist es halt ein kompakter Knuffel mit annähernd gerader t/4-Linie geworden. Entsprechend meiner Gewohnheit ist der Randbogen auf ein symmetrisches Außenprofil für geringe Profilwiderstände gestrakt (fast, die Restwölbung des S8025 hilft ein bisschen gegen den Dead-band-Effekt).
Hier der Ranis-Screenshot mit dem AS 116 bei 0° Klappe passend zu den Werten oben.


Das ist halt wegen der auf die geringe Größe und den geplanten Speedeinsatz vor allem im DS abgestimmten Aerodynamik ganz anders als Marios Eingangsentwurf.
Streckung 13 funktioniert bei Brettern ganz gut...so ab 3 m Spannweite..

Gruß,

Uwe.

Hy Uwe,

Vielen Dank dafür! Ich hab im Moment leider keine Zeit, dass ich mir das genauer anschau. Aber am Abend sollt sichs ausgehen!
Außen auf ein annähernd symmetrisches Profil zu straken war auch meine Überlegung und habe ich in weiterer Folge auch gemacht...

Aber erstmal vielen Dank dafür!

LG,
Mario

Hallo

da ich ja in die Auslegung des Warhead 30 und bald auch des 60 involviert bin, kann ich ja dazu was sagen:
In Bezug auf den 30´er war ich hinsichtlich der Streckung und Zuspitzung recht skeptisch, aber Tim wollte halt auch ein gut aussehendes Teil. Zudem scheint er ein recht guter Pilot zu sein, so dass absolute Gutmütigkeit nicht das Ziel war.

Streckung und Zuspitzung sollten immer immer in Bezug auf die Re zahlen abgestimmt sein, das heisst man muss zwingendermassen eine Art Flugszene definieren in der man das Teil einsetzen möchte. Der Warhead 30 ist auf mässiges DS an unzugänglichen, kleinen Stellen ausgelegt...und ist auch deshalb nicht allzu leicht gebaut, das bedeutet aber auch, dass obwohl das Teil recht klein ist, sind die Re zahlen nicht allzu klein. Deshalb kann man sich durchaus eine höhere Streckung "leisten", ohne dass man irgendwelche aerodynamischen Tricks anwenden muss.

Je langsamer das Flugfenster, desto problematischer die Auslegung, das heisst es geht mehr in Richtung kleinere Streckung und weniger Zuspitzung, das gilt insbesondere für Brett Profile.
Allerdings zeigt der Warhead 30 recht gute Eigenschaften in Bezug aufs das Handling ohne dass da aerodyn. getrickst wurde, d.h. durchgehendes Profil, keine Schränkung usw. Der 60 wird da ein wening mehr avancert sein.

Zu tief sollte man allerdings bei der Streckung auch bei kleinen Modellen nicht gehen. Meine Erfahrungen gehen eher dahin, dass man wenn man bei kleinen Modellen, die nicht super leicht sind, unter Streckung 6 geht, die allegemeinen Eigenschaften sehr leiden, da das Teil in engen Wenden, z.B. am Hang mit Tempo, viel Fahrt verliert, was den Spass doch sehr einschränkt. Das Konzept mit kleinen Streckungen, z.B. Alula, geht nur wirklich auf, wenn man gleichzeitig sehr leicht baut, denn dann kann man nämlich mit kleinen Ca fliegen, so dass der induzierte Widerstand nicht allzu gross wird.

Peter Wick schrieb:

Streckung und Zuspitzung sollten immer immer in Bezug auf die Re zahlen abgestimmt sein, das heisst man muss zwingendermassen eine Art Flugszene definieren in der man das Teil einsetzen möchte. Der Warhead 30 ist auf mässiges DS an unzugänglichen, kleinen Stellen ausgelegt...und ist auch deshalb nicht allzu leicht gebaut, das bedeutet aber auch, dass obwohl das Teil recht klein ist, sind die Re zahlen nicht allzu klein. Deshalb kann man sich durchaus eine höhere Streckung "leisten", ohne dass man irgendwelche aerodynamischen Tricks anwenden muss.

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Hallo Peter,

auch dieser Knubbel für Jörg war für schwieriges Gelände gedacht. Es kommt für ein Flugzeugkonzept auch darauf an wo man vornehmlich fliegt und hier reicht die Unterscheidung Hang und Ebene oft nicht ganz aus.
Jörg fliegt den JW60 und den JW36 und ich sollte mich vor allem an dem JW60 orientieren, mit dem er sehr zufrieden ist und der hat Streckung 6. Über die genauere Bauweise und dafür geeignete Profile sollte mehr Leistung geholt werden, wegen Bauaufwand aber nur die 1,2 m Spannweite. Hier im Spessart sind die Hänge eher Hügel und durch Bewuchs oft sehr turbulent. Was das bedeutet hab ich nach der Rückkehr vom Vogesenurlaub gesehen. Mit den am Schweissel gefundenen Einstellungen landete Petoma beim ersten Flug im Spessart im Baum. Die Schwerpunktlage der laminar angeblasenen Vogesenhängen war an dem turbulenten Spessarthang an dem Tag nicht fliegbar, 10 Gramm Blei in der Nase und eine etwas schnellere Gangart und es war wieder O.K.
Die geringe Streckung sollte mehr Dämpfung und damit sichereres Handling für die hiesigen Hänge bringen. Eine leichte Pfeilung würde sicher den gleichen Effekt bei höherer Streckung bringen, aber dann muß man höhere Torsionslasten verarbeiten und es wird etwas ganz anderes als ein JW60.

Gruß,

Uwe.

Hallo!

Da es das hier gesuchte Flugdingsbums eigentlich schon gibt, will ich es euch nicht vorenthalten - hier mal Bilder der ersten Prototypen (mittlerweile gehts schon Richtung Serie ...):



Der schwarz/weiße ist meiner (Serien Nr. 0) der hellblaue gehört Thuro, gebaut wird gerade Nr. 6.

Grundidee war schon vor 2 Jahren mit einem DS-Brett für die amerikanische 40" Klasse. Entstanden ist ein PW-50 Brett mit innen 140mm und 8%, außen 105mm und ca. 1° Verwindung (und eben knapp über 1m Spannweite). Mit ca. 330g ging das Ding eigentlich immer - Thermikfliegen mit erstaunlicher Leistung, Sturmfliegen mit enormen Durchzug und guten Wenden. ... vernichtet in einer Lee-Walze von Hr. Bastelwastel / Lukas letztes Jahr ...

Das Ding, jetzt neu umgesetzt mit professionellen Mitteln einer High-End Firma, hat nun ein wenig mehr Flächentiefe (12 dm2), eine andere Profilserie BF-013 (eher Richtung MG06) und hängende Ohren -> geht nochmals besser, schneller und sowieso ... .

Bei 1m Spannweite kann ich ca. 13cm als minimale innere Flächentiefe angeben, darunter muss man für den optimalen Schwerpunkt schon Bleikugeln halbieren ...

Die 600-700g Voll-Kohle-Version für einen DS-Rekord Versuch wird in den nächsten Wochen gebaut.

lg Bernd

PS: Das Projekt wird es leider aus rein wirtschaftlichen Gründen kaum in den offiziellen Verkauf schaffen.

Hallo Bernd,

das sieht ja klasse aus!!!!!! Wenn man da irgendwie an Form oder Modell ran kommen könnte, lass es mich wissen. Wenn Ihr noch Tester braucht.......

Viele Grüße

Jörg

PS: Das Projekt wird es leider aus rein wirtschaftlichen Gründen kaum in den offiziellen Verkauf schaffen.

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aber vielleicht in den graumarkt ? interessenten gäbe es wohl einige

Hallo,

Erstmal vielen Dank für eure Antworten!

@Uwe: Ich bin gestern leider erst sehr spät nach hause gekommen und konnte mir dein File noch nicht näher betrachten. ABer jetzt komt ja ein verlängertes Wochenende!

@Peter: Es freut mich, dass auch dich hier zu Wort meldest! Der Warhead schaut schon ziemlich geil aus! In diese Richtung wollte ich ja auch. Wenn ich jetzt aber den Warhead und auch das Teil von Bernd genauer anschaue und dabei die EInwürfe von Uwe mitbedenke, wird mir einiges klarer!
Profilseitig wollten wir ein leicht modifiziertes PW-98 verwenden...

@Bernd: geiles Teil! ich kann mir da gut vorstellen, wie der kleine Checker das Teil vernichtet hat! muss ihn da mal befragen...
Die Frage nach den Formen,.. wurde ja schon gestellt. Besteht da evtl eine Möglichkeit, da dran zu kommen? oder an ein Modell, oder an ein Urmodell, oder,...

LG,
Mario

Hallo,

Ich habe jetzt mal eure Beiträge zusammengefasst, Pics angeschaut und versucht, anhand dessen im Ranis was zu basteln.

Zusammenfassung (Konstruktionsmerkmale)

• schnelles Brett für leichtes DS am Hang
• fliegerisches Können ausreichend vorhanden
• Abfluggewicht ~500gramm

• Spannweite: 1000mm
• Streckung: min 6; max 8. (je kleiner die Streckung, desto leichter sollte gebaut werden)
• Zuspitzung: 1 bis 0,8
• Flächeninhalt: ~12dm²
• Tiefe an der Wurzel: min 130mm
• Tiefe am Begin Randbogen: min 105mm
• Verwindung: 0-1°

• Überelliptische Flächengeometrie
• Hohe Re-Zahlen = wenig Widerstand = hohe Flächentiefe
• Außenprofil möglichst symmetrisch

Daten Crossbow
Wir verwenden ein modifiziertes PW-98, welches ganz außen am Randbogen auf ein S8025 gestrakt wird. Im Screenshot habe ich jedoch das PW-98mod. eingebaut (Quelle dafür der Download vom Aufwind-Magazin)

• Spannweite: 1000mm
• Streckung: 8,14 (damit liege ich leicht über der Vorgabe)
• Zuspitzung: hm... kann ich net genau sagen... wo find ich das raus?
• Flächeninhalt: 12,28dm²
• Tiefe an der Wurzel: 145mm
• Tiefe am Begin Randbogen: 107mm
• Verwindung: 0°

Was meint ihr dazu?

LG, Mario

So, und weils mehr Sinn macht (), jetzt nochmal das ganze mit dem von uns verwendeten Profil:





ich hab bei beiden Screenshots versucht, mit der Vorgabe des Stabilitätsmaßes von 5% auf ein ca von 0,4 zu kommen. Dazu eben die Klappenstellungen entsprechend adaptiert. Da unser verwendetes Profil relativ wenig S-Schlag aufweist, muss dafür etwas mehr "Höhe" gegeben werden...

LG, Mario

Hallo zusammen

ich habe mein 1m Brett quasi fertig, bin sehr zufrieden mit der Auslegung, scheint alles zu passen, bis auf den Abriss. Dieser scheint (logischerweise) am Spitzen Aussenflügel zu kommen. wie kriege ich den da weg? Mit Verwindung, aber das will ich nicht. Also Profil verdünnen und entwölben?

Momentan habe ich durchgehend ein originales PW1211. Beim PW1211 will ich auch bleiben, aber eben aussen evt. etwas anpassen (mit eurer Hilfe )

Danke, Patrick