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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Zu kleines HLW mit längerem Leitwerksträger



joheit
01.02.2012, 23:06
Eine Frage an die Auslegungs- und Aerodynamik-Experten:

Für ein "selbst zusammengewürfeltes Modell" (Tragflächen mit 4m Spannweite, 72dm² Flächeninhalt und MH32) habe ich nun das Leitwerk der Alpina 5001 gekauft und möchte dieses als V-Leitwerk einsetzen. Der Rumpf besteht im Heckbereich aus einem CfK-Rohr und ist noch ordentlich lang, bzw. muss eh' noch gekürzt werden, sodass ich hier alle Freiheiten habe. Da ich einen Elektroantrieb einbaue, habe ich in gewissen Grenzen keine Gewichtsnachteile durch mehr Gewicht im Heck.

Auf das Alpina 5001-Leitwerk kam ich deshalb, weil dieses Modell mit einem Tragflächeninhalt von 94dm² angegeben wird und ich von einer Leitwerksgröße von ca. 9,4dm² ausgegangen bin (10% eben). Damit hätte ich bei einem V-Leitwerk mit 102° (wie bei der FS4000) eine projizierte HLW-Fläche von 7,3dm² gehabt und alles wäre im grünen Bereich. So lande ich mit genanntem Winkel bei einer HLW-Größe von 8,6%.

NUN ZU MEINER FRAGE:
Sind Nachteile in irgendeiner Art zu erwarten, wenn ich nun einfach mit einem längeren Hebelarm das geplante Stabilitätsmaß wieder einstelle, aber deutlich von der "10%-Regel" (HLW-Fläche zu TF-Fläche) abweiche?

Vielen Dank vorab für Eure Einschätzungen!

Gruß
Jörg

MarkusN
01.02.2012, 23:11
Die 10% Regel ist ja keine harte Grenze. Aber irgendwoher kommen solche Faustregeln schon.

Was ich mir vorstellen könnte: Schlechte Dämpfung wegen hohem Massenträgheitsmoment, kleinem Leitwerksvolumen und bekannt ohnehin nicht besonders guter Dämpfung beim V.


Auch ist das MH32 ja auch nicht eben niedrig gewölbt, hat also auch ein gesundes Moment. Da würde ich mir zweimal überlegen, ob ich wirklich die unteren Grenzen ausloten will. Sonst hast Du je nach dem einen Einschlag, bevor Du "unterschneiden" sagen kannst. (Unterschneiden ist im Endeffekt ein Überschreiten des möglichen Trimmbereichs in Richtung hohe Geschwindigkeit.)

Tillux
02.02.2012, 00:50
Hallo Jörg,

einfach von der 10% Regel abweichen solltest Du nicht. Die gilt aber auch nur dann wenn der Leitwerkshebelarm mittlere Flächentiefe mal 4 ist.

Jeweils gemessen am Neutralpunkt. Nuris fliegen ja auch, da ist das Leitwerk sozusagen in den Flügel integriert.

Mit einem längeren Leitwerkshebel kannst Du das locker ausgleichen (ist ja nicht viel hin). Die Wendigkeit nimmt dabei nur geringfügig ab. Es ginge auch mit 5%, da wäre aber der Rumpf schon seehr lang:D.

Wie immer: -rechne das mit dem Vortex nach, dann wirds optimal:).

Merlin
02.02.2012, 06:49
Updated "Sailplane Calc V-Tail" calculations to accurately reflect Dr. Mark Drela's formulas on the "Tail Sizing Checks" tab for Vv/Vh.
See
http://www.rcsoaring.com/rcsd/RCSD-2004-08.pdf
page 13.

Gruß
Bernd

joheit
02.02.2012, 15:52
Vielen Dank für Eure Hinweise. Der Artikel von Prof. Drela ist sehr interessant. Ich werde mich hier mal durchkämpfen.

Bzgl. 10%-Regel ist noch interessant, dass der Vortex von Tangent offenbar das gleiche Leitwerk hat wie die Alpina4001, obwohl der Vortex ca. 17% mehr Flügelfläche hat und als Profil ein MH32 verwendet wird. ....

Gruß
Jörg

joheit
01.06.2012, 11:24
Wollte noch kurz meine Erfahrungen mit dieser Auslegung durchgeben:

8,7% proj. HLW-Fläche; V-Winkel 102° wg großer Streckung
Stabi-Maß über Hebelarm so eingestellt, dass bis ca 0,3 größer 10%, d.h. Hebelarm = 6,3 x mittl. Flächentiefe

Flugverhalten:
Auch bei relativ neutraler Schwerpunktlage gibt es auch jenseits der 220km/h (GPS-Messung) keinerlei Tendenzen zum Unterschneiden.
Insgesamt etwas träge beim Einkreisen in Thermik, wenn man nicht gerade mit viel Querruder / Schräglage das Modell reinknüppelt. Beim Kreisen muss nur mit wenig Seitenruder gehalten werden für schiebefreies Fliegen. 4-Punkt-Rollen gehen sehr neutral!
Auffällig finde ich den großen Unterschied zw. träger Seitenruder-Reaktion und sehr direkter HR-Reaktion.

Insgesamt bin ich zufrieden mit dem Flugverhalten und finde das Flugbild mit dem langen Leitwerksträger super schön und elegant.

Gruß
Jörg