meine Idee zum Hortenbau

Hallo Leute,

hier meine Ideen zum Thema Hortenbau:

wir wollen einen Horten auf der Styrocnc schneiden…
in diesem Zuge habe ich den Hortenentwurf im Ranis in Segmente unterteilt.

Es wurde im Forum schon mal geschrieben, dass man einen Horten in viele Segmente unterteilen muss….um das schneiden zu können bzw. um eine „glockige“ Auftriebsverteilung etc. zu erreichen.

Ganz verstehe ich das nicht, da ja Ranis mit weniger Segmenten auch zufrieden ist um eine sin³ Kurve zu erreichen.
Und linear ist meine Verwindung auch nicht!

Mir wurde gesagt, dass wenn man das auf weniger Segmente unterteilt und sin³ Kurve etc. passt auch reicht oder?

Hier zwei Screenshots meiner Entwürfe:


lg heinz

Hallo Leute, hallo RCN

jetzt hatte ich eine schöne Erklärung geschrieben warum man das mit den Hortens so und so machen sollte und warum beide von Heinz gezeigten Entwürfe nicht gut funktionieren, aber offensichtlich hat mich der Time-Out von RCN rausgeschmissen und alles geschriebene ist weg
Ich habe keine Lust und Zeit jetzt alles nochmal aus dem Gedächtnis zu rekapitulieren und bin schlichtweg auch sauer
Hat jemand von RCN einen Tipp wie ich den Datenverlust durch kappen der angemeldeten Verbindung in Zukunft verhindern kann? In der alten Version war das nie ein Problem. Ansonsten vergeht mir nämlich die Lust darauf hier Erklärungen und mehr als Kurzkommentare zu schreiben wenn ich das immer zwei mal tun Muß oder den Faden beim schreiben durch irgendwelches notwendiges Zwischenspeichern verliere

Noch ein Wort zu den Auslegungen: Heinz, wenn Du von den Bauweisen von Alfons und von meinen Empfehlungen im Tutorial abweichen willst, dann kannst Du das natürlich gerne tun und Deine eigenen Erfahrungen dazu sammeln. Meine Kurzeinschätzung der oben gezeigten Entwürfe:
- Die obere Auslegung hat zu viel Auftrieb im Aussenflügel und die untere ein zu geringes Stabilitätsmaß.
- Wozu sind die inneren Klappen da, was willst Du mit denen machen? Als Landehilfe sind Störklappen wirkungsvoller, Wölbklappen wirken bei Horten wegen dem hohen Stabilitätsmaß und der speziellen Zirkulationsverteilung nicht wirklich gut und zum Steuern sind sie außen besser aufgehoben, wie bei den Originalen der Horten III und IV
Das Grundprinzip bei Horten ist eine Auftriebsentlastung des Außenflügels gegen den negativen Wendemoment. Das kann man auf mehrere Arten erreichen, aber gleichzeitig mit geringem Widerstand geht das nur wenn man die Schränkung des Außenflügels fein Abstuft, innen dürfen die Abschnitte dagegen relativ groß sein

Gruß,

Uwe.

Idee zum Hortenbau

Idee zum Hortenbau

Mittag Uwe,

ist es eine Idee, deine folgende Tekst im z.B Word zu schreiben und - wenn fertig - dannach im Forum zu Kopieren?

Grüss

Peter

Hi Uwe

Ist mir auch schon passiert...

Aber wenn Du es rechtzeitig bemerkst kannst Du mit dem Browser zurück und dann den ganzen Text markieren und speichern (Ctrl C). Erneut einloggen und den Text einsetzen (Ctrl V).

Gruss
Chrima

Hallo,

Uwe mach dir nichts draus mir ist das auch schon öfters passiert mit dem Timeout.
anbei noch ein Entwurf...von einem Freund der schon erfolgreich geflogen ist.

so weit weg von meinem Entwurf ist der nicht....und der fliegt gut!
Theorie und Praxis dennoch weit weg voneinander?



lg heinz

Heinzgas schrieb:

....und der fliegt gut!
Theorie und Praxis dennoch weit weg voneinander?

Zum Vergrößern anklicken....

....nein, meine Ansprüche sind höher als "fliegt gut"
Klingt komisch, ist aber so

Nix für ungut,

Uwe.

P.S.: ...das mit den Ansprüchen für die Flugeigenschaften ist so wie mit dem Timeout, ich mach mir da was draus denn es war früher eben nicht so und ich ärgere mich einfach über Rückschritte die mir das Leben erschweren

P.P.S.: @Christian: das mit dem zurück gehen und History kopieren geht bei mir Zuhause, aber die Einstellungen meines Computers im Büro lassen das nicht zu und die darf ich nicht verändern.
@Peter: Deine Methode hab ich auch schon gemacht, ist aber umständlich und früher war das nicht nötig

Meine Tipss

Meine Tipss

Hallo Heinz,
eine Horten aus Styroabschnitten ist natürlich nicht die reine Lehre, da die Schränkung für eine sin3 Auftriebsverteilung nicht linear ist. Eine Aufteilung in einzelne Segmente kann dann nur eine Annäherung sein, die mit Leistungsverlusten bestraft wird. Aber das kann man ja mit Ranis nachrechnen.

Hier einige Tipps aus meiner Erfahrung. Zunächst musst du die Grundgeometrie festlegen, sehr wichtig ist dabei die Zuspitzung. Sie sollte größer 0.2 sein, dann ist das Auftriebsmaximum vor dem Schwerpunkt und beim Strömungsabriss sackt der Flügel nur durch. Größer als 0.3 (vielleicht 0,4) würde ich die Streckung auch nicht machen, sonst wird die erforderliche Verwindung zu groß. Eine größere Streckung verringert auch die erforderliche Schränkung und bringt ja auch bessere Leistung. Eine Streckung von 10 sollte es schon sein.

Apropos Schwerpunkt, dieser muss für die sin3 Verteilung bei 34% der Spannweite liegen (Abtragen bei t/4 Linie). Alles andere verschenkt auch wieder Leistung. In Ranis also immer schön die Schwerpunktrücklage fixieren.

Das Auslegungs CA sollte auch für Thermikflügel nicht zu hoch gewählt werden (maximal 0,4) – ich nehme eher 0,3. Meist liegt das beste Gleiten dann auch bei CA=0,3 und das geringste Sinken liegt dann bei ca 0,5 bis 0,6 mit leicht aufgestellten Rudern.

Dein 20° Pfeilwinkel ist gut. V-form sollte gering sein, bei Querrudern ab 70% der Halbspannweite kann man sich 1 bis 2° erlauben ohne negatives Wendemoment zu bekommen.

Ein Sin3 Horten Flügel mit Streckung 10, Zuspitzung 0.2 und 20° Nasenpfeilung braucht bei einem Auslegungs-CA von 0,3 ganz außen eine Schränkung von etwa 5 bis 6°. Bis ca 50% der Spannweite ist die Verwindung sehr gering.

Gruß, Tom

Tom schrieb:

Apropos Schwerpunkt, dieser muss für die sin3 Verteilung bei 34% der Spannweite liegen (Abtragen bei t/4 Linie). Alles andere verschenkt auch wieder Leistung. In Ranis also immer schön die Schwerpunktrücklage fixieren.

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Tom,

ich habe Deine Methode zur Schwerpunktbestimmung an 3 sehr unterschiedlichen Flügeln von mir mit der erflogenen Schwerpunktlage verglichen und bei keinem einzigen stimmten die Werte überein. Bei den beiden ersten war das Ergebnis ja noch auf der kopflastigen, also sicheren Seite für den Erstflug und ich dachte...naja, nah dran aber nur ein bisschen Leistung verschenkt...aber gerade bei der Horten XII mit der ich zig Flugstunden gemacht habe war das Ergebnis schwanzlastig und damit auf der gefährlichen Seite. Für den Strickmustertyp den Du hier als Tipp beschreibst stimmt die geometrische Schwerpunktbestimmung recht zuverlässig und gut, aber wie ich Dir schon geschrieben habe berücksichtigt die Methode aus dem Horten-Ranis-Tutorial weit mehr Faktoren als den Flügelgrundriß und ist somit genauer und verschenkt weniger Leistung bei davon abweichenden Flächen-und Rudergeometrien.

Aber ich denke wir sind uns einig, dass viele Wege nach Rom führen und weder Deine noch meine Methode der Weisheit letzter Schluß sind. Zu viele Faktoren beeinflussen das Ergebnis bei einem Pfeilflügel und ohne professionelle 3D-Rechnung sind alles nur mehr oder weniger aufwändige Faustformeln

Gruß,

Uwe.

Hallo,
das man sich in Styro geschnitten der Sin³ Kurve nur annähern kann ist schon klar…
Und das sich ein Horten mit keinem guten Leitwerkler messen kann,
muss man sich auch eingestehen.
Hier geht’s eher ums Flugbild…als um Leistung.
Vielleicht kann Uwe´s Aris ja mal die Messlatte höher legen(bin ich schon gespannt drauf)
Zurück zum Thema:
Ist das schneiden mit max. 5-6 Segmenten pro Seite möglich?


lg heinz

SWP ist der Test für richtige Schränkung

SWP ist der Test für richtige Schränkung

Solange die Gesetze der Aerodynamik gelten ist meine Aussage richtig, allerdings mit einer Einschränkung. Die 34% gelten für einfache Trapezflügel und die Abtragung auf der t/4 Linie ist eine Vereinfachung. Eigentlich muss die Abtragung auf der Linie der individuellen Druckpunkte der Profilschnitte erfolgen.

Trotzdem bekommt man mit 34% auf t/4 einen sehr guten Anfangswert und die Abweichungen sind nach meinen Erfahrungen recht klein.

Falls die Flugerprobung einen Schwerpunkt weiter vorne erforderlich macht, ist die Schränkung einfach ungenügend. Das kann man gut an Zagis sehen. Die haben den Schwerpunkt bei etwa 42% um eine elliptische Autriebsverteilung zu erreichen. Gegen das neg. Wendemoment brauchen sie daher Ohren. Legt man den Schwerpunkt aber sehr weit nach vorne und macht dadurch die Auftriebsverteilung glockiger, kann man die Ohren abmachen und kommt trotzdem um die Kurve.

Heinzgas schrieb:

Ist das schneiden mit max. 5-6 Segmenten pro Seite möglich?

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Heinz,

die Horti hat schon bessere Leistungen als der Colibri von Alfons Gabsch, hab von Alfons auf der Wasserkuppe dafür auch ein dickes Lob bekommen
Aris ist nach dem gleichen Prinzip entworfen und mit der gleichen Profilfamilie ausgelegt, ich hoffe das Konzept geht wieder auf, aber irgendwas ist immer
Alfons Gabsch baut praktisch nur in Styro-Furnier und auf der Seite von Raimund Sonst kannst Du sehen wie viele Abschnitte er verwendet, z. b. im Baubericht seiner Ho IV.
Er hat jede Menge Erfahrung damit, ich nicht. Die einzige von mir ausgelegte Styro-Horten von der ich weiß hat nur 2 linear geschränkte Trapeze pro Flügelhälfte, aber das ist ein anderes Thema. Mir sind Rippen lieber weil sie schon beim bauen ein wunderbarer Anblick sind und die Entsorgung so einfach ist wenn wieder mal ein EasyGlider durch den Flügel fliegt ..Rippen kompostieren und Kohleholme in den nächsten Flieger einbauen

@Tom: ich hab Dein Verfahren nochmal an meiner IIIe ausprobiert, einfacher Trapezflügel, Schränkung 10,8°, Spannweite 4,1 m, hab den Flügel 6 Jahre lang bis zum Frontalzusammenstoß mit einem EasyGlider geflogen und in der Zeit sogar vermessen. Da hat sich eine Ungenauigkeit wegen der ungünstigen Staurohranbringung ergeben, aber viele Daten sind trotzdem erfaßt oder lassen sich abschätzen.
Ergebnis Deiner Methode zu dem erflogenen Schwerpunkt, Geometrisches Verfahren: schwanzlastig

Falls die Flugerprobung eine größere Schränkung erforderlich macht hat man bei der Auslegung Leistung verschenkt.....
Ich werde nicht mit Dir darüber diskutieren ob ein geometrisches Verfahren ohne Berücksichtigung der Ruderlänge und Flügelprofile auf den negativen Wendemoment, also den induzierten Widerstand und der Profilwiderstände bei Ruderausschlag, ausreichend genaue Werte für eine Schwerpunktlage bei einer Horten erbringt. Solange die aerodynamischen Gesetze gelten werden Horten Hauptsächlich über Profilwiderstände und den induzierten Widerstand gesteuert.
Lass doch einfach beide Verfahren nebeneinander stehen, sie haben beide ihre Berechtigung. Wie hast Du mir geschrieben? "Wer fliegt hat Recht"
und so wie es aussieht fliegen beide

Gruß,
Uwe.

Hallo Uwe,

ich verstehe dich schon...
den Baubericht von Gabsch zur Horten IV kenne ich schon in- und auswendig...
in Rippe bauen fällt leider flach, da ich keine Fräse habe...
drum wollte ich es mit den vorhandenen Mitteln versuchen.
ich dachte halt ich liege mit meinen zwei Versionen nicht so falsch...
anscheinend fehlt mir hier doch noch etwas...

Landeklappen in einen Flügel einbauen will ich mir noch sparen...
mein Colibri10 von RSO landet mit den WK in Butterfly ganz gut, so wie ich
das eingestellt habe...

was muss ich z.b. beim oberen Entwurf ändern, damit die Auslegung in den brauchbaren Bereich kommt?


lg heinz

Hallo Heinz,

verschiebe vielleicht die inneren Klappen nach außen bis ganz an die Querruder, damit kannst Du auch im Butterfly landen, aber hast zusätzlich mehr Möglichkeiten um mit speziellen Klappenmischungen die Kurvengängigkeit zu unterstützen, incl. einem Seitenruder ohne Seitenleitwerk duch einseitig Butterfly (wenn Deine Funke die Programmierung hergibt)
Ich hab bei der Parabola XXL ab Post #65 und besonders in Post #83 die wichtigsten Mischmöglichkeiten erklärt.
- Unterteile den Querruderbereich in mindestens 3 Trapeze, innen kannst Du es so ungefähr lassen, aber wenn Du die Innenklappen nach außen schiebst kannst Du auf die 1 Stützstelle nach der Wurzelrippe sicher verzichten.
- Vergrößere die Außentiefe Deiner Querruder auf ~40-50 %, das verbessert die Kurvengängigkeit, Innentiefe kannst Du so lassen
- Überprüfe die Kurvengängigkeit nach meinem Verfahren aus dem Tutorial und passe die Schwerpunktlage, die Hortenglocke und den Auslegungs-CA entsprechend an.

Baue im Außenflügel möglichst leicht, kein Gewebe nach dem Querruderschacht und am besten auch keins vorher. Baue UHM-Kohleholme ein wie bei Deinem Gabsch-Colibri, in Styro mit steifem Holmsteg. Steifigkeit ist wichtiger als Festigkeit.
Wenn Gewebeverstärkungen dann nur so viel wie unbedingt notwendig als D-Box und kleine punktuelle Verstärkungen bei Flächensteckung und Servoschächten, Gewebe nur diagonal.
A-Holm, die Steifigkeit des waagerechte Balkens ist dabei wichtiger als der Hauptholm innerhalb des Anschlußpunkts des waagerechten Balkens.

Mehr kann ich im Moment aus dem oberen Scrennshot im Eingangspost nicht rauslesen, den unteren kannst Du ganz vergessen, in der Größe sollte man sich richtig viel Mühe geben und alle Register ziehen, incl. andere Profile für mehr CAmax und Optimierung in einem Programm mit Viskositätsberücksichtigung wie XFLR5 oder FLZ_Vortex



Gruß,

Uwe.

Hallo Heinz,

Raimund hat mal folgendes Beispiel für eine Horten veröffentlicht, kennst du doch wahrscheinlich.
Dazu noch die zugehörige Verwindung für CA=0,4:

Upps, sollte Raimund den Schwerpunkt auf 32 % der Halspannweite gelegt haben?

Diese Verwindung kannst du durch durch mehrere Styroporschnitte annähern, z.B. drei:
0 - 40% der Spannweite: von 0 auf -1°
40 bis 70%: -1 auf -3,5°
70 bis 100 %: -3,5 auf 8,5°.
Mit deinem Grundriss kannst du es ähnlich machen. Erst die exakte Schränkung bestimmen und dann abschnittsweise annähern. Welchen Leistungsverlust du bekommst kannst du mit Ranis nachrechnen. Mit dem Tab "Berechnete Werte" bekommst du einen Wert für die Güte. Bei reiner sin3 Zirkulation ist der Wert 1,33, alles was gößer ist liegt an der Vereinfachung durch die abschnittsweise lineare Schränkung (oder am falschen Schwerpunkt.
Gruß, Tom

Hallo Uwe,
Jede Auftriebsverteilung hat ihren Druckpunkt, die Stelle, wo sich die einzelnen Auftriebsvektoren aller inkrementellen Flächenbereiche durch einen Summenvektor ersetzen lassen. Für die sin3 Auftriebsverteilung liegt dieser Druckpunkt (einfacher Trapezflügel) bei etwa 34 % der t/4 Linie. Das Profil oder die Rudertiefen spielen dabei keine Rolle.
Im stabilen Flugzustand stimmen Druckpunkt und Schwerpunkt überein. Legt man den Schwerpunkt nicht auf o.g. 34% ändert sich die Auftriebsverteilung zwangsläufig. Bei Vorverlegung ist die Flügelgüte dann schlechter als 1,33.
Fangen die die äußeren Elevons früher als 70% der Halbspannweite an, bekommt man trotzdem neg. Wendemoment. Vielleicht ist das der Grund warum du weiter vorne liegende Schwerpunkte erflogen hast.
Ich werde mal dein Beispiel mit der H-XII durchrechnen. Wenn du magst können wir dazu einen eigen Thread aufmachen, dann nerven wir Heinz nicht weiter.
Gruß, Tom

vielen Dank...
werd mich Morgen gleich mal dran machen.


lg Heinz

hab mal gerade die H-XII in Ranis gerechnet. Mit Schränkung für die Glocke komme ich auf einen Schwerpunkt bei 1,37 m , das sind 35 % der Halbspannweite auf t/4 Linie. Die Güte ist 1,325. Also sehr dicht an meiner "Theorie".

Allerdings sind die Elevons zu lang. Falls du das so gebaut hast, musst du natürlich den SWP vorverlegen. Außerdem stört das Cockpit den Auftrieb in der Mitte erheblich. Das berücksichtigt Ranis nicht.

Gute Nacht, Tom

Tom schrieb:

Fangen die die äußeren Elevons früher als 70% der Halbspannweite an, bekommt man trotzdem neg. Wendemoment. Vielleicht ist das der Grund warum du weiter vorne liegende Schwerpunkte erflogen hast.

Zum Vergrößern anklicken....

Natürlich, bei meinem Verfahren im Tutorial ist die Elevonlänge nicht fixiert, sondern die Länge wird entsprechend dem Vorbild oder dem Einsatzzweck festgelegt und der Schwerpunkt für diese Elevonlänge bestimmt. Dann wird die sin³-Glocke entsprechend dem Profilstrak und dem gewünschten Auslegungs-CA für diesen Schwerpunkt modelliert.
Es gibt bei meinem Verfahren nur ganz wenige Vorfestlegungen, das ist der große Vorteil.
Profilierung, Elevonlänge, Pfeilung, Zuspitzung, flügelfremde Anbauten über Korrekturfaktoren...alles kann berücksichtigt werden um eine Optimierung zu erreichen.
Inzwischen lege ich auch nicht mehr wie im Tutorial beschrieben auf sin³-Glocke aus, denn im meist relativ niedrigen Auslegungs-CA brauche ich sie nicht. Bei Rudern im Strak ist der K-Faktor meist um 1,4 - 1,5, bei niedrigerem CA ist er sogar noch schlechter, weil er dabei eine geringere Rolle spielt als die Profilwiderstände. Bei hohem CA für den Langsamflug mit ausgeschlagenen Höhenrudern ist er dafür derzeit ~ 1,24-1,28, denn da spielt die Zirkulationsverteilung die größere Rolle. Eine perfekte Ranis-sin³-Glocke haben meine neueren Flügel dabei bei keinem CA-Wert. Aber die Details dazu würden hier jetzt zu weit führen.
Es kommt ja auch auf das Berechnungsverfahren an, denn eine sin³-1,33 im Ranis ist keine 1,33 im Vortex und auch keine 1,33 im XFLR5, das macht das alles sowieso reichlich relativ.......

Ich habe derzeit keine Zeit für eine ausgiebeige Diskussion, denn ich bin in vielen Arbeiten im Rückstand Wenn es mit Aris weiter geht können wir das dann vielleicht dort einbetten und die Diskussion fortführen oder dann einen neuen Extra-Thread aufmachen. Ich hoffe es hat noch Zeit bis da hin?

Gruß,

Uwe.

Tom schrieb:

Allerdings sind die Elevons zu lang. Falls du das so gebaut hast, musst du natürlich den SWP vorverlegen. Außerdem stört das Cockpit den Auftrieb in der Mitte erheblich. Das berücksichtigt Ranis nicht.

Zum Vergrößern anklicken....

Meine Elevons sind kürzer, die Profilierung ist komplett anders...nicht vergleichbar..und genau das ist es was ich die ganze Zeít ausdrücken will

Gruß,

Uwe.

Hallo Uwe,

du hast Recht, die perfekte Glocke mit k=1.33 kann man nur beim Auslegungs-CA mit den Rudern im Strak erzielen. Und ja, die verschiedenen Programme berechnen für gleiche Geometrien unterschiedliche k-Werte. Schon in Ranis hat die Wahl der Anzahl der Berechnungswirbel einen großen Einfluss. Durch Ruderausschlag für andere CA Werte wird die Zirkulation gestört und die Glocke ist hin.

Aber durch richtige Wahl der Rudergeometrie lässt sich dieser Effekt verringern. Daher stimme ich deinem Ansatz mit höheren K-Werten beim Auslegungs-CA nicht zu. Das hat Nachteile für den Streckenflug, da das beste Gleiten dann schlechter wird.

Für die H-XII habe ich mal die Elevons optimiert und die Polare von Ranis rechnen lassen:

Elevonaus-
Schlag CA k
2° 0,19 1,38
0° 0,31 1,33
-2° 0,42 1,31
-4° 0,54 1,30
-6° 0,66 1,30
-8° 0,78 1,29
-4°/+4° 0,31 1,53
-8°/0° 0,54 1,36

Du siehst die Glocke bleibt bei höherem Auftrieb etwa erhalten, nur im Schnellflug wird es schlechter. Noch ein Grund das Auslegungs-CA niedrig zu wählen.
Die letzten Beiden Reihen sind für unterschiedlich ausgeschlagene Elevons zum Kurvenflug, das Wendemoment ist positiv. In schnellen Kurven steigt der Widerstand (1,53), beim Thermikkreisen mit gezogenem Höhenruder ist es aber OK.

Gerne würde ich mit die weiter diskutieren – aber nicht hier, sonst nerven wir Heinz wirklich – wenn es nicht schon zu spät ist ;-) Wie wär’s in deinem Aris Thread?