EWD bei sog. tragendem Höhenleitwerk

Liebe Freunde,

ich baue gerade eine Graupner Consul, d. h. Graupners erstes Styropor Modellchen aus den 60ern. Ja, und da ist mir nun was aufgefallen...

Modell schön aufgebaut, habe ich die Maße zur Berechnung der EWD ermittelt und in eines der einschlägigen Programme eingegeben, und schwups: -0.96 Grad.

Zum Verständnis: Messung jeweils Mitte Nasenleiste /Mitte Endleiste, Fläche und Höhenleitwerk "tragend" mit gerader Unterseite

Kann das sein: Negative EWD bei tragendem Höhenleitwerk?

Mit vorweihnachtlichen Grüßen an alle Aerodynamiker

Armin
 
Liebe Freunde,

ich baue gerade eine Graupner Consul, d. h. Graupners erstes Styropor Modellchen aus den 60ern. Ja, und da ist mir nun was aufgefallen...

Modell schön aufgebaut, habe ich die Maße zur Berechnung der EWD ermittelt und in eines der einschlägigen Programme eingegeben, und schwups: -0.96 Grad.

Zum Verständnis: Messung jeweils Mitte Nasenleiste /Mitte Endleiste, Fläche und Höhenleitwerk "tragend" mit gerader Unterseite

Kann das sein: Negative EWD bei tragendem Höhenleitwerk?

Mit vorweihnachtlichen Grüßen an alle Aerodynamiker

Armin

Die Geschichte der EWD is eine Geschichte voller Mißverständnisse......................


Genau genommen is die EWD eine Angelegenheit zwischen den unterschiedlichen Nullauftriebswinkeln der Profile.
Angegeben wird sie aber blöderweise bezogen auf die X-Achsen der Profile.

Was bedeutet:--- ohne diese Werte weiss man garnix genaues.

Beispiel:

Ein modifiziertes Clark-Y hat seinen Nullauftrieb ( bezogen auf die X-Achse) bei --na sagen wir mal -4° Anstellwinkel ( i.W. minus 4 Grad).
Von da aus steigt der Auftriebsbeiwert (Ca) des Profils mehr oder weniger Linear an...so etwa um Ca 0,1 pro Grad Anstellwinkel.
(Bis es dem Profil halt zuviel wird........................ das nennt man dann Ca max.:D:D:D)

Bei symmetrischen Profilen is dagegen der Nullauftriebswinkel immer 0° und von da an steigt der Auftrieb erstmal genau so an wie beim gewölbten Clark-Y.
(Nur dass es diesem wahrscheinlich früher zuviel wird, als dem Clark-Y)

Wenn Du also so einen Clark-Y- Flügel z.B. mit einem symm. Brettchenleitwerk ausstattest, das genau 0° zur X-Aachse des Flügels ausgerichtet is, soltte sich Pi mal Daumen ein Ca von 0,4 einstellen. (eine vernünftige Schwerpunktlage natürlich vorausgesetzt*)

Wenn Dir das zuviel is, und Du z.B. nur Ca 0,3 als Grundeinstellung (Ca-Auslegung) haben willst--ergibt sich daraus eine EWD von -1°.
Erst wenn der negative Anstellwinkel des Leitwerkes dem Nullauftriebswinkel des Flügels entspricht is gar nix mehr mit Auftrieb- das nennt man dann senkrechter Sturzflug.

Klar soweit ?


Von dem Consul hab ich keine Ahnung..... ich hab nen Passat von Carrera mit einem aufgedickten und demzufolge zwecks gerader Unterseite noch stärker gewölbten Clark-Ymod.------- Habs nie nachgerechnet, aber da is der Nullauftribswinkel garantiert -6°)

Aber wenn also am Flügel so ein besondes stark gewölbtes Profil unterwegs is------- und am HLW eines mit deutlich geringeren Wölbung (z.B. ein stark verdünntes Clark-Y, dessen Wölbung soweit reduziert wurde, dass es unten auch wieder einigermassen gerade ist) is also eine negative EWD durchaus auch vorstellbar.

So, und dazu kommt dann noch, das speziell bei Fliegern , wo das HLW genau hinter der Endleist des Flügels angeordnet ist ,noch der Einfluss der Strömung um den Flügel eine Rolle spielt----besser gesagt die abgelenkte Strömung hinter dem Flügel.
Auch hier ist es denkbar, das es zu einer geringeren EWD kommt als sie rein geometrisch (und theoretisch) eigentlich sein müsste.

*Und nochwas:

Das mit dem tragenden oder auch nicht tragenden Leitwerken ( an Normalmodellen) is auch so ne ewige Geschichte der Mißverständniße.

Tragen tut ein Leitwerk nämlich nur dann, wenn der Schwerpunkt entsprechend weit hinten is-- und das is im Allgemeinen keine gute Voraussetzung für den Fernlenkflug.

Sinn macht ein tragendes Leitwerk an Enten--- und manchmal bei Freiflugseglern..........
Warum damals trotzdem so gerne "tragende "Leitwerksprofile verbaut wurden (z.B. an der 1966er Foka von Graupner) entzieht sich meiner Kenntniss
.


Hoffe das war verständlich.............:D
 
CONSUL & Consorten

CONSUL & Consorten

@nuri klaus @ hänschen

Danke für eure zweckdienlichen Infos! Ich hab daraufhin mal den Filou aus dem gleichen Hause und mit ganz ähnlicher Profilierung nachgemessen und komme auf + 1,96 Grad EWD. Da dieses Modell wunderbar fliegt und Reparaturen (besonders bei einem Uralt Styropormodell) ja nicht ganz ohne sind werde ich es mal mit 1 Grad für den Consul probieren.

Da ich schon häufiger von den eher katastrophalen Flugeigenschaften eines "Consuls" gehört habe, gibt es vielleicht Foristen, die da einschlägige Erfahrungen sammeln durften?


Grüße vom Niederrhein!

Armin
 

Anhänge

  • IMG_0135_600x600_200KB.jpg
    IMG_0135_600x600_200KB.jpg
    158,2 KB · Aufrufe: 180
Hallo Armin,
ich denke mal der Consul war früher mit RC für die Grösse auch recht schwer, die Künste der Steuerer und die Vorzüge der Tipp-Tipp Anlagen kamen auch noch hinzu...
Falls er dann wirklich rumzickt, ist ja ein leichtes den Flügel ein bisschen zu unterlegen.

übrigens würde ich es sinnvoll finden, wenn die Consul-Beiträge etwas zusammengefasst wären...;)
http://www.google.de/search?meta=&q=site%3Arc-network.de&hl=de&q=Graupner+Consul&btnG=Google
 
Hallo Armin,

... dann will ich mal in "Originalerinnerungen" von ca. 1964 kramen ;-)

Ich war damals stolzer Besitzer einer Bellaphon 3-Kanalanlage: Tip-Tip, d.h. 2 "Kanäle" für je einmal rechts und links und ein Kanal für eine eventuelle Motordrossel, der, mangels drosselbarem Motor, nicht genutzt wurde. Zur Erinnerung also: kein Höhenruder!
Einem damaligen Vorschlag entsprechend habe ich das Modell mit kräftigem(!) Nylongewebe überzogen und lackiert ... - das Gewicht weiß ich nicht mehr!

Der zunächst eingebaute Taifun "hobby" (1 ccm) hat das Modell nicht bewegt und ein Freund hat mir dann seinen Taifun "Hurrikan" (1,5 ccm) geliehen und damit habe ich einen einzigen(!!!) Flug gemacht, der für die damalige Zeit ungewöhnlich erfolgreich verlief: Bodenstart, Flug in einem Höllentempo mit mehreren Steilspiralen um die Flughöhe zu begrenzen - bis der Sprit alle war, und eine saubere Landung AUF DER PISTE ...
Stress pur - und, nachdem das alles nicht besser werden konnte, habe ich den Motor zurück gegeben und das Modell ging - ich weiß nicht mehr ...

Nachdem Anlagen, Akkus usw. heute sehr viel leichter geworden sind, sind auch die Erfolgsaussichten viel besser geworden.

Also, das Modell so leicht wie möglich und nicht ohne Höhenruder ...

Viel Erfolg
Herbert
 
Consul

Consul

Hallo Armin.

Mich interessiert - sind das noch originale Graupner Schaumteile, aus denen du den Consul aufbaust? Oder hast du die Teile aus einem Block Styropor herausgegraben?

Ich hatte vor langer, langer Zeit auch einen Consul mit "nur" Seitenruder. Reparaturen waren da immer etwas schwierig, da man die Styroteile ja nicht einem Plan "entnehmen" konnte. Ich würde gerne mit der Erfahrung von heute nochmal einen Consul bauen.

Gruß
Willi
 
Hallo Willi,

das Modell habe ich als "Bauruine" übernommen, also Originalteile. Das verwendete Styropor ist sehr fest, interessant auch, dass im Rumpf ein Alurohr mit etwa 10mm Durchmesser als "Rückgrat" und Durchführung für die Stahldrahtstoßstangen für SR und HR eingeschäumt ist.

Armin
 

MIGFritz

User
Tragend Höhenleitwerke

Tragend Höhenleitwerke

@Nuri-Klaus

Hab mal ne Frage Nebenbei. Hab jetzt schon öffters an manntragenden Fliegern gesehen, das dort für die Hohenleitwerke tragende Profile eingesetzt werden. Die Profile werden aber mit der Wölbung nach unten, also gerade seite nach oben eingerüstet. Das ist bei vielen Flugzeugen zu beobachten (Tornado, Tupolev95, diverse Verkehrsmaschinen usw....). Meist sind die Leitwerke als Pendelleitwerk (wohl für Trimmkorrekturen) und zusätzlich mit Klappen (zum Steuern) ausgerüstet.

Ich frag mich immer, warum nicht einfach symetrische Profile verwendet werden? Sicherlich wäre so für die gleiche Einstellung bzw. Wirkung mehr EWD notwendig.
Was hat mehr Widerstand für den Horizontalflug: ein tragendes Profil (negativ angeordnet ohne EWD) oder ein symetrisches Profil mit etwas mehr EWD?

Gruß von der Küste
Andreas
 
Transonikprofile...

Transonikprofile...

Hallo Andreas,
ich bin zwar nicht der Nuri-Klaus, aber mal soviel zu deiner Frage:

Solche Profile werden vor allem bei Verkehrsflugzeugen im schallnahen Geschwindigkeitsbereich genutzt.

Transsonikprofile (superkritische Profile) weisen an der Oberseite eine geringere Zu- und Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit auf, weil eben dort, wie Du ja auch schreibst, die Wölbung (Profilkontur) geringer ist als auf der Unterseite.

Die Luft strömt dort vom Unter- in den Überschallbereich (wobei der höher liegt als die Fluggeschwindigkeit) und wieder in den Unterschallbereich (subsonisch).

Der Verdichtungsstoß beim Eintritt in den Überschallbereich (transsonisch) fällt schwächer aus und die stoßinduzierte Ablösung der Strömung unterbleibt.


Gruß an die Küste aus Hessen... Rolf
 
@Nuri-Klaus

Hab mal ne Frage Nebenbei. Hab jetzt schon öffters an manntragenden Fliegern gesehen, das dort für die Hohenleitwerke tragende Profile eingesetzt werden. Die Profile werden aber mit der Wölbung nach unten, also gerade seite nach oben eingerüstet. Das ist bei vielen Flugzeugen zu beobachten (Tornado, Tupolev95, diverse Verkehrsmaschinen usw....). Meist sind die Leitwerke als Pendelleitwerk (wohl für Trimmkorrekturen) und zusätzlich mit Klappen (zum Steuern) ausgerüstet.

Ich frag mich immer, warum nicht einfach symetrische Profile verwendet werden? Sicherlich wäre so für die gleiche Einstellung bzw. Wirkung mehr EWD notwendig.
Was hat mehr Widerstand für den Horizontalflug: ein tragendes Profil (negativ angeordnet ohne EWD) oder ein symetrisches Profil mit etwas mehr EWD?

Gruß von der Küste
Andreas

Naja meistens handelt es sich sogar um waschechte S-Schlagprofile a la Brett-Nuri, welche allerdings verkehrt herum eingebaut sind.
Z.B beim Segler LS1 ( Baureihe a-d) oder auch beim UL CT-SW ist sowas zu sehen.

Der Grund hierfür is wohl neben einer besseren Wirksamkeit in Richtung "Ziehen" auch ein bestimmtes Profilmoment, was dem Piloten eine gewisse Handkraft* abfordert und außerdem eine "gefühlsmässige" Nullstellung vortäuscht.
(Funktioniert im Prinzip wie..... äh...halt ein eigenstabil fliegender Nuri- Flügel, der hinten am Rumpf drehbar befestigt ist.)


Ausserdem verfügen beide Flieger über Profile mit sehr großem negativen Momentbeiwert, wogegen das HLW während des ganzen Fluges ankämpfen muss, indem es hinten Abtrieb erzeugt. Die CT hat zudem noch Landeklappen, die das negative Profilmoment noch verstärken...................


Die Jodel/RobinDR400 hat auch am Flügel ein getarntes S-Schlagprofil (Naca 23012 oder irgendwas) weshalb im Reiseflug weniger Kraft gegen das Profilmoment des Flügels arbeiten muß. (bei gesetzten Landeklappen allerdings schon )
Bei dem symmetrischen Pendel-HLW der DR400 is sowohl eine Trimmklappe für die "simulierte" Neutrallage, als auch eine weitere Flettner-Klappe für die Handkraft vorhanden. Letztere funktionieren üblicherweise als sog.Anti-Flettner--schlagen also engegengesetzt aus wie übliche Flettners.

Und wegen des Widerstandes:


Wenn du dir mal die Polare eines wenig gewölbten S-Schlagprofils ansiehst, wirst Du feststellen, das sie sich in der Nullauftriebslage kaum von der eines symmetrischen Profils unterscheidet, lediglich in Richtung der Wölbung etwas mehr Auftrieb ( oder Abtrieb) liefert, was dann logischerweise " auf der anderen Seite der Polare" fehlt.

Bei Profilen mit sehr stark ausgeprägtem S-Schlag kommt es sogar vor, das der Bereich des geringsten Wiederstandes sich auf der negativen Seite der CA/CW- Polare befindet.
Dieses macht man sich bei einigen Passagierliner zunutze, indem man sie "verkehrt herum" in den Flügel einbaut, was sich "superkritische Profile" nennt.


*Völlig drucklose Pendel-HLW’s werden von den meisten Piloten als schwammig und unangenehm empfunden.
 

MIGFritz

User
Siehste mal.... wieder was gelernt.
Vielen Dank Rolf und Klaus für eure Erklärungen. Schlaft ihr eigentlich auf Profilhandbüchern ;)? Schönes Bild übrigens von der CT-SW, da kann man das ganze sehr schön erkennen.
Bin echt erstaunt darüber, daß solche Profile in der manntragenden Fliegerei so häufig eingesetzt werden und dies dagegen im Modellbau kaum bekannt ist. Kenne zum Beispiel jemanden der einen Tornado wirklich Scale aufbaut, dem aber genau dieses Detail noch garnicht aufgefallen ist....:D
Sicherlich, schallnahe Geschwindigkeiten haben wir noch nicht zu erwarten und auch die Handkraft ist für uns nicht interessant. Könnt mir aber vorstellen, das eine Auswirkung auf die Ruderwirkung bzw. auf die Ruderempfindlichkeit bei uns Modellfliegern schon erkennbar wäre. In wie weit das ganze aber sinnvoll im Flugmodell einsetzbar ist, bleibt für mich erstmal fraglich. Denke ich bleib erstmal bei meinen "normalen" Höhenleitwerksprofilen.

Gruß
Andreas
 

Relaxr

User
Moin - ich habe nen alten Segler (Bergfalke Nachbau, 2,3m SW, ca. 2,5 kg) geerbt, der mir ebenfalls noch nicht ganz optimal erscheint. Um ihn überhaupt zum Fliegen zu bringen, habe ich aktuell ne EWD von ca- -0.5% (Profilsehnenberechnung), d.h. das HLW muss vorne (Nasenleiste) deutlich hochstehen (wie auch die Hauptflügelanformung) , um nen akzeptablen Flug hinzubekommen. Der SP muss dabei bei ca. 40% Wurzeltiefe liegen.
Alle vorherigen, erwartungsgemässen Einstellungen (EWD eher um1-2°, SP um 33% Wurzeltiefe) führten zu völlig überstabilem, makabrem Flugverhalten: Fahrtaufnahme, Aufsteigen, Abriss, Abfangen, Fahrtaufnahme, Abriss, Abfangen....-das Ganze beliebig oft. Man musste zusehen, blos nicht zu schnell zu werden. Bei den Abrissen warf er sich auf den Rücken :rolleyes:
Dieser modifizierte Bergfalke hat ein recht dickes symmetrisches HLW (ca.14mm dick) - kann das für diese Anomalitäten verantwortlich sein?
Gibts denn jetzt ein "tragendes HLW", alle reden davon, aber niemand erklärt/weiss genaues...
Gruss Markus
 
Siehste mal.... wieder was gelernt.
In wie weit das ganze aber sinnvoll im Flugmodell einsetzbar ist, bleibt für mich erstmal fraglich. Denke ich bleib erstmal bei meinen "normalen" Höhenleitwerksprofilen.

Gruß
Andreas

Also ich werde für meinen Carrera-Mistral sicher ein "umgestülpeltes" S-Schlagprofil verwenden...........falls ich ihn nicht gleich auf ein gedämptes HLW umbau.

Von diesem Flieger weiß man, dass das normale (sehr dünne symmetrische) Leitwerksprofil teilweise das grosse negative Moment der FX-Profile im Schnellflug nicht mehr ausgleichen konnte.
Das hatte teilweise zur Folge, das sich das Modell nach vorherigem Anheizen nicht mehr abfangen ließ.............sagt man.

Heutige Starrprofil-Segler verwenden aber nur noch selten solche hochgewölbten Flügelprofile mit vergleichbarer Wölbungsrücklage, was die Sache entschärft.
Und bei den Wölbklappenseglern versucht sowieso kein normale Mensch Schnellflug mit positiven Klappenstellungen.

Beim "echten" Ventus C schreibt das Betriebshandbuch* übrigens explizit ab 140km/h negative Wölbklappenstellungen vor.................... warum wohl?
(*woran Du erkennen kannst, worauf verschiedene Menschen nachts ihr müdes Haupt betten........;))
 
Gibts denn jetzt ein "tragendes HLW", alle reden davon, aber niemand erklärt/weiss genaues...
Gruss Markus

Geben tuts sowas--hatt ich weiter vorn schon mal was zu angemerkt.
Im Freiflug macht man es z.T. immer noch, im Fernlenkflug sollte man tunlichst die Finger davon lassen...........
 

Relaxr

User
....da der SP (bei ca. 9cm von 24cm Wurzeltiefe) meines BF soweit hinten liegt, gehe ich nun mal davon aus, dass das HLW irgendwie(?) mitträgt? Kann man es so sehen? EWD ist praktisch null......und fängt immer noch massiv ab.....

Gruss markus
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten