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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wingletprofile HR-Winglet



Hans Rupp
09.01.2011, 21:49
Hallo,

beimThema Winglet stellt sich vielen die Frage, woher beziehen oder wie selbst bauen.

Hier (http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/11764-Neue-Erkenntnisse-von-Herrn-Quabeck?p=121978&viewfull=1#post121978) wurde das Thema mit Links schon mal behandelt.

Meine damals entworfenen WIngeltprofile sind aber nicht so einfach zu bauen und daher habe ich überlegt, wie man das vereinfachen kann.

Ich habe auf Basis das AG03 von Mark Drela Wingletprofile entworfen, die eine gerade Unterseite aufweisen und daher einfach zu bauen sind. Ich ich sie so ausgelegt, dass man die plane Aussenseite in Flugrichtung mit 0° bis 0.5° Vorspur einbauen sollte. Dann tritt beim Schieben der Effekt ein, dass an der voreilenden Seite der Widerstand zu- und an der zurückhängende Siete er etwas abnimmt bzw. konstant bleibt (Rezahlabhängig). Das geht natürlich nur in einem bestimmten Rahmen und am Modell wird man auch mal so starkes Schieben haben, dass das nicht mehr funtkioniert. Ist aber bei allen Wingletprofilen so.

Gebogene Winglets kann man damit auch recht einfach bauen, indem man sie plan baut, dann oben im Radiusbereich einsägt, so daß man sie biegen kann und auf einer planen gebogenen Helling verleimt.

Es gibt ein Winglet für den Fuß und eines für die Spitze. Das Verhältnis oben zu unten ist für 80 zu 50 ausgelegt, also z.b. unten 80mm und oben 50mm. Darunter sollten man besser nicht gehen. Größere Profiltiiefen sind unproblematisch.

Um den Übergang zum Fügelendprofil herzustellen kann man das Fußprofil bei größeren Profitiefen auch etwas aufdicken. Ich würde aber einfach über die letzten 50mm vor dem Winglet auf das Fußprofil am Fuß straken

Ich hoffe die Ausführungen sind soweit verständlich.
Hans

Gliderfreak
10.01.2011, 17:21
Hallo Hans, erst mal vielen Dank für die Bereitstellung der Profile! Ist ja auch nicht selbstverständlich!!!

Du machst mich mit der Vorspur allerdings echt fertig... Ich habe dieses (http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=291156&d=1243764378) blended Winglet so ausgelegt, dass der Randbogen mit dem Nullauftriebswinkel in Flugrichtung fliegt. (somit ca. 2Grad Nachspur).
Eigentlich erhoffte ich mir dadurch:
-Niedrigster induz. Widerstand
-Abriß zuerst am Fuß und nicht an der Spitze
-Die Entstehung einer in Flugrichtung gerichteten Kraftkomponente, durch die zusätzliche Umströmung vom Druckausgleich
-Ausgleich von Schiebebewegungen durch erhöhten Widerstand am voraus eilenden Winglet, wie von Dir beschrieben...

Da meine Datei schon so gut wie beim Fräser ist, macht mich die Angabe zur Vorspur gerade mächtig unsicher...
Vielleicht kannst du dich nochmal kurz zur Vorspur und zum Nullauftriebswinkel äußern.
DANKE!

Gruß

Hans Rupp
10.01.2011, 18:07
Hallo,

wie groß die Vorspur sein soltle ist ein echt schwieriges Thema.

Am Wingletlosen-Flügel ist die Strömung aussen am Randbiogen ist alles nur ganz sicher nicht mehr geradlinig in Flugrichtung. Im Idealfall mit Winglet würde die Stömung über die ganze Spannweite parallel in Flugrichtung über den Flügel gehen. Das wird man auch nicht erreichen.

Ich habe deshalb eine Vorpsur von 0,5 bis 1° vorgeschlagen, weil man dann in der Mitte des Bereichs der Polaren, in dem der Widerstand am geringsten ist. Ich gehe davon aus, dass der effektive Anstellwinkel / die effektive Vorspur größer ist. Damit tritt aber dann genau der Effekt ein, dass das voreillende Winglet mehr Widerstand erzeugt und das nacheilende erst mal weniger.

Ich habe mal den Bereich zwischen 0,5° und 1,0° Vorspur eingezeichnet.

590177

Da der Auftriebsanstieg in dem Bereich nahezu linear ist, kann man sich den Bereich einfach um eine Breite nach oben verschoben vorstellen, wenn der effektive Anstellwinkel um 0,5° höher liegt, um zwei Breiten bei 1°... Ist auch für mich ganz schwierig abzuschätzen, wo der tatsächliche Anstellwinkel liegt. Ist sicher über die Winglethöhe auch nicht gleich und um es ganz kompliziert zu machen auch noch vom Anstellwinkel des Hauptflügels abhängig. Fliegt der Hauptflügel mit Nullauftriebswinkel wird kaum ein Zuschlag notwendig sein, je mehr Auftrieb der Hauptflügel erzeugt, um so mehr wird der effektive Anstellwinkel des Winglets über dem geometrischen liegen.

Ich gehe also davon aus, dass man im Schnellflug das Winglet im Bereich des geringsten Widerstands betreibt, da der effektive (oder aerodynamische) Anstellwinkel nahe dem geometrischen ist und durch die wirksame Stabilisierung über das Seitenruder kaum Schieben aufritt. Bei leichtem Schieben sollte das Winglet im Bereich geringen Widerstands bleiben.

Im Langsamflug ist der effektive Anstellwinkel in einem Bereich, in dem der Widerstand schon etwas angstiegen ist. Macht im Langsamflug nicht so viel aus. Dafür soll beim Schieben ein Unterstützen des Seitenruders auftreten.

Durch die Wölbungs- und Dickenverringerung vom Fuss zur Spitze wird der abnehmenden Rezahl Rechnung getragen. Das Profil an der Wingletspitze wird der Theorie nach bei einem kleineren Anstellwinkel, also früher, abreißen als am Fuss. Da haben wir aber durch die Interferenzen sowieso Saugspitzen und ich gehe davon aus, dass man am Fuss früher Probleme bekommt als an der Spitze.

Der Theorie nach sollte man den Abriß möglichst am ganzen Winglet komplett bekommen, Das halte ich für kaum einstellbar. Ich habe deshalb einfach versucht, einen breiten Arbeitsbereich zu kreieren.

Ob das alles so stimmt? Nach Maughmer sollte es so gehen, aber ob ich die richtigen Werte getroffen habe vermag ich auch nicht mit Sicherheit zu sagen. Ich behaupte aber, dass ein so gebautes Winglet besser funktionieren wird als viele die man heute montiert sieht.

Hans

P.S. Meine Wingeltprofile haben ein Nullauftriebswinkel von -1° bzw -0,5°. Die vorgeschlagene Wingeltauslegeung ist so gedacht, dass im Speedflug kleine Nachteile in Kauf genommen werden, und (wenn alles wie beabsichtigt eintritt) im mittleren bis oberen Ca-Bereich den induzierten Widerstand spürbar herabzusetzen. Eine Ausrichtung am Nullauftriebswinkel versucht dagegen eher die Nachteile im Schnellflug auf die Erhöhung der umspülten Fläche zu begrenzen und dafür den induzierten Widerstand im Langsamflug nicht ganz so stark herabzusetzen. Was besser ist hängt also auch von der Zielsetzung ab. Viel wichtiger als das ist, dass die Wingeltprofile bei der Rezahl funktionieren.

Gliderfreak
10.01.2011, 19:10
Erst mal danke, dass du dir jedesmal Zeit nimmst und dabei eine endlose Geduld zeigst!!



Ich habe deshalb eine Vorspur von 0,5 bis 1° vorgeschlagen, weil man dann in der Mitte des Bereichs der Polaren, in dem der Widerstand am geringsten ist. Ich gehe davon aus, dass der effikteve Anstellwinkel / die effektive Vorspur größer ist. Damit tritt aber dann genau der Effekt ein, dass das voreillende Winglet mehr Widerstand erzeugt und das nacheilende erst mal weniger.



Genau das meine ich. Aufgrund der zusätzlichen Umströmung am Randbogen befinde ich mich doch in der Polare schon über 1 Grad Anstellwinkel. (Bedingt durch die "zweite" Strömungsrichtung)
Ich hoffte dies durch einen geringeren geometrischen Anstellwinkel (hier mit Nullauftriebswinkel) an der Spitze des Winglets ausgleichen zu können um damit in der Polare bei niedrigen Auftriebsbeiwerten bleiben zu können.

kneubi
10.01.2011, 20:55
Hallo Hans

Einmal mehr interessanter Bericht. Danke. Habe in Folge "Unwissenheit" und "Nichtsfalsch-machen-wollen" bei meinem ersten und gleichzeit letzten Winglet vor längerer Zeit einfach ein NACA vollsym. ohne jegliche Vor- bzw. Nachspur gebaut. Hat bis heute gut funktioniert.

Nun baue ich wieder ein Model mit "Ohren"und habe wieder ohne Vor- Nachspur einfach das Flächenprofil (SA 7026) hochgezogen. Mit diesem Modell will ich unter anderem wieder richtig schnell unterwegs sein. Darum sind mir die Winglets nicht ganz geheuer. Was meinst du kann dies Probleme geben. Wo liegen allfällige Nachteile zu deinem Winglet-Profil? Winglet wird nächstens gefräst - könnte allenfalls jetzt noch Korrekturen vornehmen.

Gruss Sigi

MarkusN
10.01.2011, 22:28
Ich gehe also davon aus, dass man im Schnellflug das Winglet im Bereich des geringsten Widerstands betreibt, da der effektive (oder aerodynamische) Anstellwinkel nahe dem geometrischen ist ...Der Profilwiderstand dürfte in Relation zum induzierten (nur des nun allein auftriebswirksamen Winglets mit seiner relativ kleinen Streckung) vernachlässigbar sein. Deswegen wird ja das Winglet eines auch für Schnellflug geeigneten Seglers IDR mit Nullauftriebswinkel eingebaut.

Der (vom Hauptflügel) induzierte Anstellwinkel am Winglets sorgt im mittelschnellen bis langsamen Flug immer für eine erhebliche Vorspur und damit stabilisierende Wirkung (Allerdings mehr über den (vom Winglet) induzierten Widerstand (resp. Vortrieb), als über den Profilwiderstand. Der Widerstandsanstieg des Profils im entsprechenden Polarenteil ist weniger wichtig, als sein Höchstauftrieb und seine Gleitzahl bei den effektiv erflogenen Auftriebsbeiwerten. Der Luftkraftvektor soll ja möglichst nach vorne gerichtet bleiben.)

Hans Rupp
11.01.2011, 08:04
Hallo,

die Diskussion gefällt mir (Ich klicke aber nicht auf den gleichnamigen Button ;) ). Vielleicht schaffen wir es in ein paar Wochen sie im WIKI zusammenzufassen.

Wenn man das Winlget wie von mir vorgeschlagen mit der planen Profilunter = Wingeltaiussenseite einbaut hat man vom Nullauftriebwinkel aus unten 1,5° und oben 1° eingebaut. Im Schnellfug liegt dann eben ein Ca von 0,15 bis 0,2 an. Da ist der induzierte WIderstand auch noch nicht so hoch, trotz lkleiner Streckung. Beim Schieben nimmt dann auch der induzierte WIderstand am vorauseilenden Winglet ab und am nachhängenden zu.

Ich gehe davon naus, dass ähnlich der Phygoide um die Querachse auch bei unseren im vergleich zu den 1:1 Kmareaden kelien Massenträgheit umd die Hochaches eine ständiges Pendeln auftritt. Da der Wind (insbesondere am Hang) durch Scherungen nicht 100% aus einer Richtung kommt muss dazu nicht mal das Modell pendeln.

Bei gewölbten Profilen wird aber der Bereich in dem die Profile bei negatven Anstellwinkeln wie sie dann durchaus auch vorkommen können recht klein. Deshalb schwören manche auf vollsymetrische Profile bzw. die eben Platte am Winglet, da diese mit Nullauftriebswinklel eingebaut den Schnellfug am wenigsten Bremsen und die negativen Anbstelwinkel genauso gut verkraften wie die Positiven.

Die Profile sind mit der größten Dicke bei 25% bzw. 20% und ihrer für die Profiltiefen recht großen Dicke auf Maximalauftrieb getrimmt, sowiet das die kleinen Rezahlen zulassen.

WIr reden hier also immer über einen richtigen Kompromißbrei.

In der Gemengelage habe ich um das Wingelt einfach baubar zu halten (eben ohne 5-Achsen-Fräsmaschine) die Profile so entworfen, dass die 0,5° Vorspur meiner Einschätzung nach einen guten Kompromiß darstellen.

Hans

StratosF3J
11.01.2011, 08:16
Hallo Hans,

ich als Profil- und Winglet Laie vestehe nur Bahnhof. Das macht aber nichts, denn ich werde mich hier einlesen und von Tag zu Tag mehr dazulernen.

Ich werde auf alle Fälle für meine DG-1000 auch Dein Wingletprofil einsetzen. Vielleicht könnt ihr ja auch etwas auf die Fertigung eines Winglets eingehen, ohne dass dafür Formen gefräst werden müssen. Wobei, wenn sich ein paar an der Form beteiligen, wäre dies ja auch denkbar. Es gibt ja einige DG-1000 Besitzer im Maßstab 1:3,5 ;).

Gruß
Thomas

kneubi
11.01.2011, 11:39
Hallo

Gehe davon aus, dass mein Modell "trotz" dem hochgezogenen 7026-Profil noch gute Flugeigenschaften haben wird. ;)Wie beschrieben ist das ganze so oder so ein Zusammenspiel von Kompromissen. Dennoch möchte ich das Ganze bestmöglich optimieren. Sofern die Fräse noch nicht angeworfen wurde, überdenke ich doch das Ganze noch anzupassen. Darum folgende Frage:

Bei meinem LS-Ohr ist das Winglet kein Knick sondern ein grosser Radius, ab welcher Position macht es Sinn das 7026-4 ins Wingletprofil HR- botom zu straken. Oder soll man gleich vom 7026 gleichmässig direkt auf HR-top straken.

Wie verschieden sind die beiden Profile? Habe nicht die SW und/oder die Kenntnisse die beiden Profile aufgrund der Koordinaten auszudrucken um zu vergleichen. Ist der Strak ohne grossen Murks möglich? Vielleicht kann mir einer der Profilsachverständigen helfen.

Gruss Sigi

Gliderfreak
11.01.2011, 17:40
Hallo,
@ Sigi, da haben wir wohl das gleiche vor :D Ich habe auch das A 7026-4 nach oben gezogen. Es gibt bestimmt geeigneter Profile für diese geringen Re-Zahlen, aber ich habe es trotzdem genommen.:o
Anbei zwei Bilder, damit Du den Unterschied erkennen kannst. Hans kann die Unterschiede bei den Polaren bestimmt deutlicher herausstellen.
Der optische Vergleich von A 7026-4 (schwarz) zu hr-winglet-4-bot
590689
Die Profilbezeichnungen passen nicht ganz. Das sind aber die Dateien von Hans. Da ist beim Speichern des Namens wohl etwas schiefgegangen.


590688
Hier der Polarenvergleich bei Re80000. Eigentlich ist der Bereich der Wingletspitze noch sensibler. (Re 50000?) Da zeigt das A 7026-4 deutlich mehr Widerstand.
Vielleicht kann Hans es noch deutlicher zeigen.

Ich habe wie beschrieben die Spitze meines blended Winglet mit Nullauftriebswinkel in Flugrichtung ausgelegt.
590690
Die Gründe dafür habe ich oben ja schon beschrieben. Ob das richtig ist????


@Markus

Der (vom Hauptflügel) induzierte Anstellwinkel am Winglets sorgt im mittelschnellen bis langsamen Flug immer für eine erhebliche Vorspur und damit stabilisierende Wirkung (Allerdings mehr über den (vom Winglet) induzierten Widerstand (resp. Vortrieb), als über den Profilwiderstand.
Kannst Du das nochmal vertiefen? Meinst Du den effektiven Anstellwinkel?


Der Luftkraftvektor soll ja möglichst nach vorne gerichtet bleiben.)
Wenn ich eine "Vorspur" einbaue, wandert der Vektor der Resultierenden doch nach hinten? (entgegen der Flugrichtung)

@ Hans,
der Ansatz die Profile ohne Fräsmaschine bauen zu können, ist echt gut!
Meinst Du, dass durch die Nachspur eine destabilisierende Wirkung eintreten kann?

kneubi
11.01.2011, 18:46
Danke Gliderfreak für die Grafiken

So kann ich mir was unter der Sache vorstellen. Uups - Ist schon ein ganz andere Geschichte das HR-Profil - wenn ich nur schon mal die Dickenrücklage anschaue.:(

Was für ein Vogel wird den bei dir zwischen diesen Winglets hängen? Auch eine LS?

Gruss Sigi

Hans Rupp
11.01.2011, 19:01
Hallo,

bei dem Entwurf der Profile stand die Baubarkeit ganz weit im Vordergrund. Deshalb Profile mit planer Unterseite über eine lange Strecke. Basis war wie gesagt das AG03 von Mark Drela

Zwei Dinge sind dabei in meinem Hinterkopf gewesen
1. Die folgende Schleifanleitung von Mark Drela für das AG03 und ähnlich Profile MarkDrela_airfoilshaping.pdf (http://www.charlesriverrc.org/articles/construction/markdrela_airfoilshaping.pdf)
2. Eine Anleitung zum Bau gebogener Winglets (ich glaube es war mal in einer Zeitschrift)

Ich habe irgendwo mal die besagte Anleitung gelesen, da wurde Winglet eben gebaut, dann oben eingesägt und auf einer gebogenen Helling neu verleimt. Dabei dachte ich mir, dass es gar nicht sio einfach ist, da keinen propellerartigen Drall rein zu bauen. Deshalb die Profile mit der der geraden Unterseite . Man braucht als Helling nur zwei ebene Platte. die mit einem Radius verbunden werden.

Damit kann jeder mit einer längerrn Schleiflatte, eienm dicken Balsabrett etwas Geduld und einem Staubsauger oder einem Tisch im Garten sich Winglest selber bauen.

Zunächst wird das eigenltiche Wingelt aus einem vollen balsabrett oder verleimten dickern Balsabrett nach Anleitung geschliffen. Dieses Teil sollt so lang sein wie das Wingelt hoch von der Profilunterseite des Hauptflügels bei einem stumpf angesetzen Wingelt oder bei einem gebogene Übergang einchließlich der Rundung.

Dann wird ein 3-5cm des Hauptflügels gebaut, üder dessen Länge vom Profli des Haupfflügels auf das Wingletfussprofil gestarkt wird. Mit zwie Musteripprn innen und aussen kann man das auch gut aus Vollbalsa schleifen.

Das Profil des Flügels wird in der Regel stärker als sdie 1,5% des Wingletfusses gewölbt sein und daher findet durch die aerodynamscihe Schränkung schon eine gewollte Entlastung zum Wingletfuss hin statt, wenn man die Profilsehnen ungeschränkt verbindet. Bei eiienm stumopf und versetzt angesetztem Wingelt sollte das schon reichen.

Bei einem Wingelt mit Übergangsbogen wäre sogar noch eine leichte zusätzlich geometrische Schränkung anzuraten. Gerade am Übergangsbogen treten gerne durch Saugspitzen sonst Ablösungen auf, vor allem wenn man da mit viel Wölbung operiert.

Am Co9 hat Unverfehrt im praktischen Versuch bei 2% Wölbung 5° Schränkung als ideal ermittelt und Hartmut Siegman hat das mal an der Uni Stuttgart nachgerechnet und seine Modellierung hat die Praxis bestätigt!
Dreiseitenansicht: http://www.aerodesign.de/modelle/NF/co9_02.gif

An der Wingeltspitze wurde da übrigens auf ein vollsymetrisches Profil gestrakt. Wegen der einfacher Baubarkeit wollte ich aber die gerade Unterseite behalten.

Um die Spur der Winglets einfach einstellen zu können ist die gerade Unterseite nämlich auch sehr hilfreich. EInfach die senkrechte Platte der Helling genau in Flugrichtung ausirchten und es passt. Ein kleiner Fehler von +/- 0,5 ° wird sich nicht schlimm auswirken, man sollte nur rechts und links den gleichen Fehler machen.

In das Übergangsstück von 3-5 cm kann man dann acuh gut eine leichte Steckung einbauen.

Hans

P.S Bei einem Profil stand in der Datei noch der Enwicklungsname, habe ich geändert und die Profilel nochmal angehängt

Hans Rupp
11.01.2011, 19:20
Hallo,

wie ausgeführt wird der effekitve Anstellwinkel in den meisten Flugsituationen am unteren Wingeltbereich die Nachspur mehr als ausgleichen und Du hast ja als Nachspur nur den Nullauftriebswinkel eingebaut.

Nur bei kleinen Auftriebsbeiwerten am Hauptflügel wird es bei Windscheerungen und sonstigem Schieben z.B. durch negatives Wendemoment bei Queruderausschlag anders aussehen. Da kann tasächlich es zu einer destabilsiernden Wirkung kommen. Da hilft dann die bei den Geschwindigketen stark stabilisierende Wirkung des Seitenruders, jedenfalls sind mir von viel schlimmeren Wingeltsünden da keine katastrophalen Ergebnisse bekannt.

Hans

kneubi
11.01.2011, 19:35
Da hilft dann die bei den Geschwindigketen stark stabilisierende Wirkung des Seitenruders, jedenfalls sind mir von viel schlimmeren Wingeltsünden da keine katastrophalen Ergebnisse bekannt.

Danke Hans

.. da bin ich doch sehr beruhigt ;)

Mal schauen ob mein Winglet-Designer schon die Fräse angeworfen hat - ansonst könnte man noch dein Profil einfliessen lassen.

Gruss Sigi

MarkusN
11.01.2011, 19:51
@Markus

Kannst Du das nochmal vertiefen? Meinst Du den effektiven Anstellwinkel?Die Strömung über dem Randbogen ist durch die Zirkulation um den Randbogen ja nach innen gerichtet. (Wenn der Hauptflügel Auftrieb liefert, sonst eben nicht. Deswegen "induziert".) Ich meine den Anstellwinkel, der durch diese Strömungsdeformation zustande kommt



Wenn ich eine "Vorspur" einbaue, wandert der Vektor der Resultierenden doch nach hinten? (entgegen der Flugrichtung)Jein. Es ist eine Frage der richtigen "Segelstellung hart am Wind". Der Luftkraftvektor wird ja durch die Komponenten Auftrieb und Widerstand beschrieben. Der Auftrieb steht senkrecht zur Anströmrichtung, ist also am Winglet unabhängig von der Vor- oder Nachspur, bei schräg nach innen strömender Luft leicht nach vorn gerichtet. Die Grösse des Widerstands ist entscheidend, ob netto noch "negativer induzierter Widerstand", also Vortrieb, übrig bleibt, oder nicht. Solange der Gleitwinkel des Winglets (in seiner Gesamtauslegung, also inkl. seines eigenen induzierten Widerstands) noch besser ist, als der Winkel der Schrägströmung, ist das der Fall.

"Vorspur" oder "Nachspur" darf man nicht so absolut sehen wie an einem Radlaufwerk. Letztendlich entscheidet dieser Winkel nur, an welchem Punkt seiner Polare das Winglet arbeitet. Es ist dann ideal ausgelegt, wenn es über einen möglichst grossen (und für die Flugaufgabe relevanten) Teil seines Arbeitsbereiches die obige Bedingung möglichst gut erfüllt: Gleitwinkel besser als Querverzerrungswinkel der Randbogenumströmung.

Eine kräftige "Nachspurwirkung" bekommt man erst, wenn das Winglet überzogen wird.

Gliderfreak
11.01.2011, 21:09
@Hans:Na dann bin ich beruhigt und lass den Fräser mal seine Arbeit machen :)


Ich meine den Anstellwinkel, der durch diese Strömungsdeformation zustande kommt

Jepp, jetzt weiß ich was Du meinst. Schade, dass es in diesem Bereich keine "Erfahrungswerte" über die Größe der Winkeländerung gibt. Wüßte auch kein Programm, mit dem dies zu simulieren wäre. (QFLR5, Vortex??)


Wenn ich eine "Vorspur" einbaue, wandert der Vektor der Resultierenden doch nach hinten? (entgegen der Flugrichtung)
Das war wohl ein Schnellschuß:o Bei steigenden ca Werten ist das vermutlich dann Widerstandsbedingt möglich, wie du auch schreibst...

Ich bedanke mich nochmal ausdrücklich für eure Geduld!

@Sigi: Soll hier (http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/81489-Großseglerstrak) mal fliegen...

deftones
12.01.2011, 17:35
Hallo Hans,

Vorspur, Nachspur – so was hatte ich früher bei meinen ferngesteuerten Autos mal eingestellt. Vielleicht meinst Du hier ja eher den Einbauwinkel der Profile?

Wie kannst Du dafür eigentlich Angaben machen, ohne Auftriebsverteilungen für die jeweilige Flügel- und Wingletgeometrie gemacht zu haben und ohne deren Lage zueinander zu kennen?

Es wäre wohl ganz gut, zunächst einmal die wesentlichen Effekte am Winglet zu verstehen. Die sind in Blackwell, J., ``Numerical Method To Calculate the Induced Drag or Optimal Span Loading for Arbitrary Non-Planar Aircraft,'' NASA SP-405, May 1976. sehr schön beschrieben und grafisch dargestellt. Unter http://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm -> Aerodynamics -> „A close look at Winglets“ ist weiterhin sehr anschaulich erklärt, welche Effekte am Wingletfuss zu Ablösungen führen können.

Um ein Winglet für einen Scalenachbau auszulegen, würde ich zunächst die theoretisch optimale Lastverteilung ausrechnen. Damit kann man eine Verwindungsverteilung finden, die a) keine zu großen Auftriebsbeiwerte am Winglet im oberen Auftriebsbereich liefern und b) das Winglet über den gewünschten Auftriebsbeiwertebereich möglichst effektiv ausnutzen.

Wenn man beide Punkte im Detail untersuchen möchte, sollte man schon ein 3D Panelverfahren mit einem Grenzschichtverfahren gekoppelt benutzen. Für den Fall dass keine Ablösung auftritt, kann man auch sehr gut mit einem Mehrfachtraglinienverfahren arbeiten, siehe angefügtes pdf.
Beim schnellen Gleiten für diese 7m ASH-31 (CL=0.214), liegt der Auftriebsbeiwert im Mittelschnitt des Winglets bei Cl~0.2. im Langsamflug (CL=1.39) dagegen bei Cl~0.52. Die genaue Auftriebsverteilung ist jedoch immer von der Form des Flügels, des Winglets und der relativen Lage beider Auftriebstriebsflächen zueinander abhängig.

Viele Grüße,
Benjamin

590993

Hans Rupp
12.01.2011, 17:52
Hallo Benjamin,

es geht hier nicht darum eine weiter Abhandlung darüber zu verfassen, wie und mit welchen Werkzeugen man ein Wingelt auslegt kann, sondern für andere, die mit den von dir verwendeten Begriffen nichts anfangen können, ein "Kochrezept" an die Hand zu geben, damit was besseres raus kommt als man für gewöhnlich an den Hängen sieht.

Die von Dir vorgeschlagene Vorgehensweise ist eben nicht nebenbei zu erledigen. Ich kann aber gerne die Leute die sowas bei mir per PN anfragen an Dich verweisen ;)

Gruß
Hans

Gliderfreak
12.01.2011, 18:34
Hallo Benjamin, ich bin Hans trotzdem dankbar, dass er sich die Mühe macht auf einfachste Art uns Laien etwas zu erklären. Unter Beachtung, dass er "eigentlich nur" die Profile zur Verfügung stellen wollte.
Nicht jeder hat dein Fachwissen und die notwendigen Berechnungsmöglichkeiten. Wenn also Differenzen zwischen der 100% richtigen Auslegung und der dargestellten Varianten auftreten, denke ich, ist das im Rahmen von Vereinfachungen aufzufassen.
Letztendlich bleibt auch die Frage wie genau man das Berechnete bauen kann...

Die Daten zu meinem Flügel sind im Link zu sehen. Viellleicht kannst Du mit deinem Wissen eine richtige Auslegung des blended Winglets erörtern.

Gruß

deftones
12.01.2011, 20:59
Hallo Hans


sondern für andere, die mit den von dir verwendeten Begriffen nichts anfangen können, ein "Kochrezept" an die Hand zu geben, damit was besseres raus kommt als man für gewöhnlich an den Hängen sieht.

Und genau das funktioniert eben nicht! Je nach Flügel und Wingletgeometrie bzw. Position sind da mal schnell 4 bis 5° mehr oder weniger Twist notwendig. Wie Du da pauschale "Kochrezepte" rausgeben kannst ist mir schleierhaft.



Die von Dir vorgeschlagene Vorgehensweise ist eben nicht nebenbei zu erledigen. Ich kann aber gerne die Leute die sowas bei mir per PN anfragen an Dich verweisen ;)

Nö nö, danke. Dann lieber doch Dein "Kochrezept"

Mahlzeit!

Benjamin

kneubi
13.01.2011, 00:42
@ Hans: Danke. Solche "Kochrezepte" ist das was ich und auch sicher viele andere bauchen. Dank solchen nachvollziehbaren Tips, Berechnungen und Anleitungen wird sich sicher der eine und andere wieder an etwas Neues heran wagen. Man hat selten einen solchen Luckypunch wie ich, dass man jemanden zur Hand hat der so ein Teil fräsen kann.

@Gliderfreak: Wird sicher ein Super-Teil deine 6er im 1.2,5. Bin selber an der 10er dran (1:3) Einer der Gründe für die Wahl dieser LS war die Flügelgeometrie/Auftriebsverteilung die bei der 6er doch etwas anspruchsvoller zu sein scheint.;) Die Flächentiefen unserer beider Winglets könnten allenfalls sehr ähnlich sein.

Gruss Sigi

Hans Rupp
13.01.2011, 08:10
Hallo,

Benajamin hat ja die Problemaitk eines solchen kochrezeots angesprochen.
Ichb ziteire Moughmer:



Rules of thumb regarding winglet design can be disastrous. It is certainly true that it is
much easier to make a glider worse with winglets than it is to make it better!

Quelle: http://www.mandhsoaring.com/Why%20Winglets/WL-IT.pdf "Other Considerations am Ende

Zu Deutsch:
Faustregelen (oder Kochrezepete) bei Winglets können furchtbare Ergebnisse haben. Es ist einfach so, dass es viel einfacher ist einen Segler durch Winglets schlechter zu machen als besser.

Daher kann ich Benjamins Haltung verstehen. Nur ohne "Kochrezept" kaufen manche dann einfach Winglets die in den Abmessungen leidlich passen und schrauben die darn. Das ist in der Regel eher schlechter, da die meisten dieser Winglet (jedenfalls die ich kenne) nicht ma vernünftig profliert sind und nhur mit Einsatz von Turbulatoren einigermaßen funktionierne.

Warum haben Wingelts dann keine schlchten Ruf?

EIinfach gesagt: weil viele heutige Modelle am Ausenflügel nicht gut proifliert sind und selbst durch schlechte Winglets zumindest die Querruderwirkung und damit das Kreisen verbessert wird.

Hans

Andross
14.02.2011, 11:45
Lieber Benjamin,

wie komme ich zu dem von dir zitierten Artikel:

Blackwell, J., ``Numerical Method To Calculate the Induced Drag or Optimal Span Loading for Arbitrary Non-Planar Aircraft,'' NASA SP-405, May 1976

Gibt es ihm im Internet als pdf??

LG
Andreas

MarkusN
14.02.2011, 12:08
Google?

http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=1976NASSP.405......&link_type=GIF

Nasa ist nett (govmt funded organisation), da sind viele Daten frei erhältlich.

Hm. Thema ist zwar verwandt, scheint aber ein anderer Artikel zu sein. (Nummer falsch?)

Edit zum dritten: scheint ein Teil des umfassenden Artikels zu sein:

8.Blackwell, J.A. Jr., “Numerical Method to Calculate
the Induced Drag or Optimum Loading for
Arbitrary Non-Planar Aircraft,” Vortex-Lattice
Utilization, NASA SP-405, May 1976.

Andross
14.02.2011, 17:21
Danke Markus,
ich habe den Artikel gefunden...
Ciao,
Andreas