Rheinland in Holz, 4 m, Auslegung und Konstruktion

Hallo Zusammen,
hier soll es Infos geben zum Bau einer Rheinland mit 4 m Spannweite. es handelt sich um eine Rippenflügelkonstruktion und um einen Holzrumpf.
Ich muß dazu sagen, daß es nicht meine Idee war, sondern die von unserem Kollegen Janx-Geist. Wir sind ja gerade im Galaxy Reloaded Thread
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/219821-Robbe-Galaxy-reloaded?highlight=galaxy+reloaded
unterwegs und da wird auch ein Rippenflügel gebaut, obwohl das Original von Robbe keinen hatte.
Robert hat wohl schon längere Zeit die Idee, das Projekt umzusetzten und gerade nicht auf die Lindinger Maschine dabei zu setzen, die ist uns größentechnisch auch zu klein und zu viel Kunststoff.
Eine sehr schöne Fotostrecke gibt es auch auf der Homepage von Hr. Ohlwein: http://www.m-ohlwein.de/rheinland.htm.
Wir hoffen, daß Herr Ohlwein damit einverstanden ist, wenn er hier zitiert wird. Er hat eine wunderschöne, noch größere Rheinland gebaut.

Alles begann mit der Frage von Robert, ob es wohl besser wäre, den Originalstrak zu verwenden oder doch lieber ein geeignetes Modellfliegerprofil rauszusuchen.

Und hier kommt nun mein Anliegen, das ich auch mit Robert besprochen habe.
Ich habe Vortex bemüht und nach einem Vergleich mit dem Originalstrak (nur das Wurzelprofil habe ich nicht gefunden) den Flügel mal mit dem Worthmann FX60126 / FX601261 -Strak gerechnet und einige Optimierungen durchgeführt. Rein von den Werten her ist das ein toller Flügel geworden. Ich hänge Euch mal die Vortex-Datei an und möchte Euch bitten, das mal anzuschauen.
Roberts Frage nach der besseren Lösung konnte ich recht rasch beantworten, da der FX-Strak deutlich besser abschneidet. Skeptisch sehe ich die hinterwölbte Unterseite und die dünne Endleiste, der ist nicht so einfach zu bauen.

Meine Frage:
Hat jemand eine bessere Idee, wie könnte man die Leistung weiter steigern? Gibt es einen Oldtimer-gerechten Entwurf, der sich besser bauen läßt? Robert hat geschrieben, daß er einen ruhig fliegenden Oldtimer will, der nicht unbedingt 100% scale sein muß, aber Geometrie und Flugbild sollen dem Original entsprechen. Als Herausforderung sehe ich die Zuspitzung der Fläche an. Das gibt niedrige Re-Zahlen Richtung Randbögen. Ich habe Verwindung eingebaut und erreicht, daß er im Bereich der Querruder nicht zuerst abreißt bzw erst bei hohen Anstellwinkeln >8°(am Rumpf) Flügelbereiche rot werden.

Wenn der Entwurf steht, möchte Robert die Konstruktion vollenden und es wird irgendwann Fräsrippen geben.

Ich hoffe, daß die Profil- und Polaren-Cracks in eine Diskussion einsteigen, denn mir fehlt die Erfahrung, inwieweit ich von den Simulationsergebnissen auf die Flugeigenschaften und kritischen Punkte bzgl. Handling schliessen kann.

Wenn jemand eine Idee hat, wie wir hier eine optimale Lösung finden können, noch sind wir so früh in der Planungsphase, daß wir auch was anderes hernehmen können.
Freue mich über jede Rückmeldung.

Gruß Andreas

Daten bei Höhe ziehen 5 °

Daten bei Höhe ziehen 5 °

... so hier habe ich noch 2 Shots von diesem ca-Monster.
Das ist jetzt das ca-max, die Sinkgeschwindigkeit war die kleinste, die ich mit dem Strak bisher reicht habe, nämlich 0,29 m/s.

Wenn alle Klappen neutral stehn, hat die Gleitzahlen über 30 und die Fluggeschwindigkeit liegt um die 12 m/s.

Ist das für ein 4 m Modell in Ordnung? Ich hab mit 4, 5 und 8 kg Gewicht gerechnet. Damit funktioniert sie auch noch ganz anständig, aber die Sinkgeschwindigkeit und die Fluggeschwindigkeit nehmen doch ungesund zu. Die Screenshots hier beziehen sich auf 5 kg und wir denken, daß man das schaffen kann beim Bau mit Holz und Rippe.

Hier sind die shots:

Nun bin ich sehr gespannt, was Ihr dazu sagt und ob einer einen coolen Vorschlag hat?!

Wenn jemand interessiert ist und nicht alles rechnen will, ich habe von allen möglichen Flugzuständen und den Gewichten auch jeweils Screenshots gemacht, dann spart man sich das durchexerzieren der Simulationsschritte. Bitte PN, dann schicke ich die gerne per mail.

SD 7062

SD 7062

Hallo Andreas,

flaboy schrieb:

...Worthmann FX60126 / FX601261 ... Skeptisch sehe ich die hinterwölbte Unterseite und die dünne Endleiste, der ist nicht so einfach zu bauen.

Zum Vergrößern anklicken....

...das sehe ich genauso, für in Rippe zu bauen ist das nix.

Gutes "modernes" Oldtimerprofil mit 14% Dicke ist das SD 7062
http://www.worldofkrauss.com/foils/1360
Schau es dir mal an, die Polare sieht recht gut aus.
Gruß Rolf

durchgerechnet

durchgerechnet

.. oh mann, die Ergebnisse sind echter Mist. Mehr als 0,5 m/s Sinkgeschwindigkeit. Gleitzahl runter auf 25, hab schon Schränkung rausgenommen. Muss mal merh EWD probieren. Aber ich glaub, ich kann nicht annähernd die gleichen niedrigen Sinkgeschwindigkeiten oder guten Gleitzahlen erreichen.
Liegt das an der großen Dicke?
Gruß Andreas

flaboy schrieb:

.. Liegt das an der großen Dicke?

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Andreas,
ich glaube nicht, ohne jetzt selbst gerechnet zu haben.
Die guten theoretischen Werte für das FX 60 126 resultieren meiner Meinung nach daraus, das Du mit einem ca=1,33 rechnest.
Ein so hohes ca kannst Du in der Praxis nie ausfliegen. Schau mal in die Polare, der Widerstandzuwachs gegenüber ca=0,9-1,0 zeigt das hier bereits "fast" der Strömungsabriss erreicht ist.
Die 14% Dicke sind natürlich nur an der Wurzel sinnvoll. Die hohe Zuspitzung und damit die abnehmende RE-Zahl nach außen erfordert außen dünnere Profile.
Gruß Rolf

Wien Thread

Wien Thread

Hallo Zusammen, habe gerade nach 60126 gesucht und dann den Wien-Thread gefunden. Die 1:4 Version dürfte ja in etwa unserer Größe entsprechen und die beschriebenen Erkennnisse passen sicher auch für die Rheinland, da die Zuspitzung ähnlich ist.

Deshalb bitte ich Euch um die Profilkoordinaten, die habe ich nicht gefunden. Das JWL 0041 ist auch in Vortex zumindest nicht vertreten. Ich mach mich mal auf die Suche.

Würde mich freuen, wenn mir jemand mit den Daten helfen kann. Andere Frage: Wie importiere ich Profildaten nach Profili2?

Gruß Andreas

Mist, der Thread hört auf, bevor die erste Beschreibung eines Flugverhaltens beginnt. Ich wette, die sind in die Luft gekommen. Hat die Auslegung den Erwartungen entsprochen? Wie thermikgierig ist sie in 1:4 und welche Gewichte hattet Ihr bei der Wien in 1:4?
Die Profile wurden per mail ausgetauscht, also wenn es Euch nicht zu viel ausmacht, mal danach die Festplatte zu durchforsten, so ein kleiner Suchjob im Hintergrund... Würde mich echt freuen, die Seite von Hr. Leinauer gibt es ja nicht mehr oder sie ist gesperrt... Ich würde in meiner Verzweifelung auch hingehen und versuchen, einen Flügel mit dem FX zu bauen - und Glas oder Carbon in der Endfahne benutzen, damit sie haltbar genug wird. Robert wird das wohl nicht so gut gefallen. In dem Thread wurde ja mehrfach betont, daß das FX für Thermikschleicher quasi nicht zu toppen ist. Das kommt in Vortex auch deutlich raus. Die Steigzahlen und Sinkraten sind schon Hammer...

Hallo Andreas,
die JWL Profile und die Modifikationen wirst Du in öffentlichen Datenbanken nicht finden.
Der geistige Vater der Wien Auslegung ist Hans Rupp ,hier aus dem Forum, frag ihn mal nach den Koordinaten.
Gruß Rolf

Hans Rupp ...

Hans Rupp ...

...habe ich schon angeschrieben,

Hallo Rolf, danke für's mitmachen.
Ja, das ist das absolute, theroetische CA max. Hab ich ausprobiert, um den maximalen Anstellwinkel rauszufinden. 8° bei 3,5° Anstellwinkel an der Wurzelrippe und Verwindung bis -2,5°.
Ich hab verschiedenste EWD und Anstellwinkel durchsimuliert.
Das tolle an dem Profil ist, daß die Gleitzahlen auch irre hoch sind (>30 mit Blasenwiderstand aber ohne Rumpf.) und auf dem Weg von kleinen ca's und Anstellwinkeln bis zum Maximum nur sehr wenig einbrechen. Die Sinkgeschwindigkeit verringert sich stetig, ist aber auch bei kleinen Anstellwinkeln und im mittleren ca-Bereich 0,6 etwa bei 0,41m/s. Ziehen oder höhere Anstellwinkel der Fläche nehmen wie im realen Leben den Dampf raus und verringern die Sinkgeschwindigkeit. Das ist ja das tolle an dem Profil, daß ddie Leistung irgendwie nicht recht abnimmt, auch wenn man den Anstellwinkel vergrößert. Man verlagert den Arbeitspunkt halt mehr Richtung geringstes Sinken, aber mit sehr geringen Nebenwirkungen.
Ich muß auch noch mal rechnen mit SD 7037 und 7055. Aber die ersten Versuche mit letzterem waren irgendwie entmutigend. Ich kam nicht besser als 0,5 m/s für das Sinken raus.

Gruß Andreas

Fx 60-126

Fx 60-126

Hi Andreas,
ja das Profil hat für einen Thermikschleicher sehr gute Eigenschaften.
Besonders wenn man berücksichtigt, das es für die manntragende Zunft entwickelt wurde (ASW 17 glaub ich). Es ist schon erstaunlich das es bei den Rezahlen des Modelfluges so gut funktioniert.
Trotzdem ist es unrealistisch mit einem ca =1,33 herumfliegen zu wollen, auch wenn ein Rechenprogramm dafür ein Sinken von 0,29m/s anzeigt

Wenn Du an der Wurzel 60 126 nimmst, biete es sich an nach außen auf 60 100 zu straken.
Das ist für die kleine Rezahl außen dünn genug, die Dicke liegt relativ weit vorne für unkritische Abreißeigenschaften.

Strak

Strak

ja, das war mir schon klar. Der Hans hat irgendwo geschrieben, daß das absolute Limit irgendwo knapp über 1 ist. Da würde es auch helfen, wenn ruh gebaut ist und mit Rippefeldern, da legt sich die Strömung auch wieder an. Laminar geht eh nicht bei der Bauweise, und dafür ist die Leistung enorm. Bei Werten über 1 hängt der Rumpf ja auch schon derart hinten runter, daß es einfach nicht mehr aussieht. So wird wohl keiner rumfliegen. Ich war auch verwundert, daß höhere Gewichte bis 8 kg dem Flügel gar nicht so viel ausmachen. Er ist dann schneller unterwegs, aber das kommt ja den Re-Zahlen wieder zugute und da funktioniert der Flügel auch wieder besser.

Ich hatte das 60126 an der Wurzelrippe und dann gestrakt auf 60126-1, ganz am Randbogen dann ein symmetrisches M3, aber nur ganz ausssen. Das war schon eine Steigerung von 60126 über die ganze Ausdehnung. 60100 hab ich noch nicht probiert. Ist wohl die Endfahne auch nicht besser, oder?
Ja, bevor wir uns festlegen, warte ich auf jeden Fall noch in der Hoffnung, daß Hans das liest und die Profildaten schickt, ich würde das zu gern in Vortex mal durchlaufen lassen.

Und ich hab halt Riesenneugier, wie denn die Wien nun in 1:4 geflogen ist/fliegt...

Gruß Andreas

Hi Andreas,

flaboy schrieb:

.. 60100 hab ich noch nicht probiert. Ist wohl die Endfahne auch nicht besser, oder?

Und ich hab halt Riesenneugier, wie denn die Wien nun in 1:4 geflogen ist/fliegt..

Zum Vergrößern anklicken....

...die Endfahne ist beim 60 100 eher noch schlimmer weil ja nicht anders, als vom "Mutterprofil" abgeleitet und eben wegen 10% Dicke noch dünner.

Bertram Radelow wollte die Wien in 1:4 bauen und ist meines Wissens bis zum Rumpf gekommen.
Ich wollte 1:3, hab das Projekt aber aufgegeben weil zu groß (aufwendig) und ich keine Chance habe so ein Teil hier in die Luft zu bekommen (kein Schlepper).
So gibt es mit diesem Strak leider keine Werte aus der Praxis
Gruß Rolf

edit; was kommt denn an Sinken und Gleitzahl raus wenn Du mit (realistischem) Ca max= 0,9 rechnest, einmal 60 126/100 und als Vergleich SD 7062 (gestrakt auf etwas dünnes (?) für aussen?

Ich hatte es Robert ja schon mal am Telefon gesagt---es gibt unzählige Oldies( auch mit Knickflügelm), deren Proportionen sich besser für einen Modellnachbau eignen.

--------Sperber Junior, die polnische "Sep" oder was auch immer.


Bei Rheinland, Fafnir, Reiher,Professor, Condor und ähnlich stark zugespitzten Konstruktionen mit hoher Streckung wird man immer Kompromisse machen und Einbussen in der Leistung hinnehmen müssen, zugunsten akzeptabler Flugeigenschaften. Damit verspielt man leicht die Vorzüge der hohen Streckung.
Oder man vermurksifiziert die Original-Geometrie zugunsten der Aerodynamik und zu ungunsten der Optik.

Mister Reynolds hat nun mal kein Erbarmen mit uns armen Modellsegelfliegern..

Heisser Tipp:
Für Liebhaber der Reiher/Rheinland-Optik wäre das polnische Olympia-Segelflugzeug "Orlik"----einem Konkurenzmuster der Olympia-Meise---wahrscheinlich sehr gut geeignet.
Slingsby hatte auch mal sowas ähnliches namens Petrel, aber auch schon mit ordentlicher Zuspitzung.

Weil ich ein Carrera-Jünger bin, muss ich noch auf den alten Mistral und Kestrel-Strak hinweisen------------------------FX61-140 über 60-126 auf 60-100.
Allesamt hassen ungenaue Nasenkonturen und machen in Rippe viel Mühe---heben aber "wie blöd" und sind spitzenmässige QR-Profile.
Wenn man die inneren Profile etwas entwölbt, kommt man (bei entsprechender Verwindung bezüglich der Nullauftriebswinkel) auch auf passable Abrisseigenschaften.
Schnellflug im heutigen Sinne fällt sowieso aus wegen Bodennebel.

Veringert man die Wölbung weiter is man eigentlich schon fast bei den guten alten HQ´s---die modellflugspezifischen Feinheiten die HQ da reingepackt hat gehen bei Rippenbauweise sowieso größtenteils flöten.

hmmm... und wie wärs, wenn wir....

hmmm... und wie wärs, wenn wir....

Robert den Rumpf von der Wien geben und er baut sich noch Flächen dazu? Hat doch bestimmt schon einer den Strak in eine Konstruktion umgesetzt, oder nicht? Wenn der Rumpf im Keller rumlungert, ist doch auch super schade drum. Sowas muss doch in die Luft!!!
Ich versteh aber genau, daß das Risiko hoch ist, daß man sowas nicht zu Ende kriegt, weil es einfach viel Arbeit macht.

Den Orlik finde ich auch gut.

Aber wie gesagt, was ganz anderes, den Blanik L13 finde ich super genial und der ist vergleichsweise einfach zu bauen von der Flächengeometrie her. Den in Holz bauen und dann mit Lithoblech verkleiden. Das wäre der Hammer. Es bibt meines Wissen im Moment keinen einzigen Anbieter mit einem Baukasten und mir ist auch kein GFK Rumpf bekannt. Hat einer einen Tip?

@ Klaus, Du hast schon damit Recht. Ich hatte Robert schon vorgeschlagen, einfach die Flächentiefe aussen etwas zu vergrößern. Aber das ist halt auch nicht mehr das. Trotzdem, die Werte mit dem FX sind schon toll und es ist phantastisch überziehfest, zumindest in der Theorie. Ich rechne den Vorschlag von Dir, Rolf noch mal gegen. Werte gibt es hier später...

AAAllsoooo...

AAAllsoooo...

Hab mal den SD7062 auf SD8040 im Bereich der Querruder gestrakt und der stellt das Optimum (bisher) das, es waren für die Aussenflügel im Rennen:
S7055
SD7037
SA7036
SD8040.
Mit dem letzten hab ich 0,34m/s für Vsink erreicht und 29,7 Gleitzahl, Steigzahl ist bei ca=0,9 und 27,3 Steigzahl. Weiter runter kam ich mit der Vsink nur bei etwas höherer Neigung (ca=1,0.) dann sind die Polaren aber auch schon wieder am Limit. Der Widerstand steigt bei den kleinen Re-Zahlen. Blasenwarnung gibt es auf dem Flügel nur ganz aussen auf den Strak vom M3, da kann und muß ich noch optimeiren, das M3 ist auch ein Überbleibsel aus dem Originalstrak, es ist schwach gewölbt und bei dem Zweck gibt es sicher noch besseres.

Also wenn ich die folgende Grafik so sehe, denke ich, das könnte gehen.



Es gibt einen Nachteil, es wird wohl im Bereich der Querruder zuerst abreissen. Hab ich aber noch nicht versucht. Das stoße ich gleich noch mal an.

Also, hier das Teil im Abriss bei Höhenruder -6°, da muß ich noch stärker in die Verwindung gehen. Ist leistungsfähig, aber so reißt sie im QR-Bereich ab, wenn man überzieht, das geht gar nicht.



Den FX-Strak gibt es dann morgen bei 0,9 und mit FX60-100...

Rheinland Flächengrundriss

Rheinland Flächengrundriss

Hallo zusammen,

da Wochenende ist, hat es ein wenig gedauert bis ich mich in den Tread einklinke.
Ich häng hier mal eine PDF-Datei mit dem Flächenentwurf an.

Anhang anzeigen FVA10b Rheinland Flächenentwurf.PDF

Die Aussentiefe habe ich gegenüber dem Original ein wenig tiefer gemacht.
Mit der Endleiste sehe ich kein Problem bei Bau als Verbundendleiste statt Balsadreikantleiste auf 0,5 mm Stärke zu kommen. Die entsprechenden Profilkoordinaten mit Endleistenstärke 0,5mm habe ich von XFoil rechnen lassen.

Zur hohlen Unterseite: Ich würde die Tragfläche auf dem Rücken liegend auf Füßchen aufbauen. Ausserdem gibt es dann Gegenschablonen, auf denen die Fläche nach dem Beplanken der Unterseite beim Umdrehen aufgelegt werden kann.

Viele Grüße
Robert

flaboy schrieb:

...Hab mal den SD7062 auf SD8040 im Bereich der Querruder gestrakt ...
... hab ich 0,34m/s für Vsink erreicht und 29,7 Gleitzahl...

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Andreas,
das sieht doch schon richtig gut aus. mit einem realistischen ca von 0,9 gerechnet
Vorallem wenn man bedenkt das es sich hierbei um einen Scale-Oldtimer handelt und nicht um einen F3B/J Hochleister.
Jetzt bin ich mal gespannt was der FX Strak bringt.
Gruß Rolf

@ Robert: kann dein *.pdf nicht öffnen

FX60126-1-Strak bei 0,9

FX60126-1-Strak bei 0,9

Überraschung... Das FX ist in dem Bereich durchaus vergleichbar. Jetzt hab ich an dem SD Strak solange rumgedaddelt, daß es genausogut bzw. besser geworden ist.
Das hier ist der Strak, den ich vorher schon hatte, durchgängig 60126-1 und dann aussen am Randbogen die letzten 15 cm gestrakt auf M3.:


Mit der Schränkung sieht das so aus:
Wurzel 3,5 ° EWD, alle Ruder im Strak.
-1,5° bis zum Knick, also da, wo die Querruder beginnen.
-2,5° bis zum Randbogen. Das M3 hatte nur -2°, das ist aber ein Fehler. sollte den Kohl hier nicht fett machen. Jetzt zum Vergleich strake ich mal auf das 60100

Das Fazit bis hierhin ist, daß bei ca =0,9. das FX nicht mehr überlegen ist, es wird bei bis 1,25 erst besser, also wenn man Höhe zieht.

FX

FX

Hallo Robert, hast Du das 60126-1 verwendet oder das Original 60126?
Das -1 war geringfügig besser.
Wie gesagt, ich will den strak auf 60100 noch mal probieren.
Ansonsten sieht das ja echt super aus.
Gruß Andreas

Ach so, der Hans hat sich bisher noch nicht gemeldet...
Vielleicht hat der ja noch eine Idee parat...

Würdest Du denn noch mal die Konstruktion auf ein anderes Profil anpassen, wenn wir noch was besseres hinkriegen?

PS.: Ich kann das PDF öffnen!

Profildaten

Profildaten

Hallo Robert, noch ene Frage, verwendest Du bei der Konstruktion die gleichen Profildaten wie sie in Vortex hinterlegt sind? Ich bin mir nicht immer so ganz sicher, ob wir da das Ergebnis kriegen, was wir auch haben wollen. In Profili ist das ganz schlecht, da gibt es die FX Profile gleich doppelt, einmal als FX 60100 (126), FX60126 und FX60126-1, aber dann auch noch mal als Worthmann FX ..., ich hab mir nicht die Mühe gemacht, die alle zu vergleichen, aber wenn die Datenbasis für die Berechnung eine andere ist, asl die für die Konstruktion, dann könnte das schon eine gehörige Fehlerquelle sein, je nach dem, wo die Datenbanken ihre Daten herhaben. Mit was konstruierst Du?

Gruß Andreas

Beim Arbeiten mit Vortex muss man sich bewusst sein, dass die Modellierung der Profileigenschaften dort stark vereinfacht ist. (Aus Laufzeit- und Robustheitsgründen; die aufwendigeren, präziseren Profilsimulationen konvergieren ja nicht immer.) Vortex ist gut, um Auftriebsverteilungen und die damit zusammenhängenden Eigenschaften zu berechnen (induzierter Widerstand, ca-Belastung und so.) Es ist nicht das richtige Werkzeug, um profilbezogene Leistungsdaten zu beurteilen. Da kommt man nicht darum herum, Profili, XFoil o.ä. anzuwerfen.

Das FX60-126.1 ist etwas höher gewölbt, als das Ausgangsprofil. Daher dürfte die Leistungsdifferenz kommen.