Drehpunkt bei Pendel-HLW

Moin Leute,
ich beschäftige mich gerade mit der Modifizierung eines Ka6e-Baulans und bin nun beim Pendelhöhenleitwerk angekommen.

Auf dem Plan scheint mir der Drehpunkt des HLW´s sehr weit vorne zu liegen (rein gefühlsmäßig ). Gibt es eine Faustregel bei wieviel % HLW-Tiefe die Drehachse liegen sollte?

Freue mich auf Eure Ratschläge

Hallo toobo

Ja gibt es!

Siehe: http://www.jets.at/Pendelleitwerk.xls

Grüße Spunki

Moin Spunki,
vielen Dank für den Link! Was für Jets funktioniert sollte auch für Segler bedenkenlos eingesetzt werden können.

Für mein Leitwerk kommt dann wohl das 2.Rechenbeispiel in Frage, nur mit einem negativen Wert von "d", da meine Leitwerksendleiste nach vorn gepfeilt ist. Das daraus resultierende Ergebniss scheint OK zu sein.

Spunki Vorsicht,

das Verfahren auf jets.at ist nicht korrekt. Es kann vorkommen, dass es rein zufällig mal stimmt.
Siggi bitte erklär das mal auf Deiner Page richtig. Was jets.at da macht halte ich im höchsten Masse gefährlich. Da ´habe ich den Autoren auch gemailt. Leider keine Reaktion.

Otto

moin Otto,

!!

Original erstellt von speed:
Spunki Vorsicht,

das Verfahren auf jets.at ist nicht korrekt. Es kann vorkommen, dass es rein zufällig mal stimmt.

Otto

Zum Vergrößern anklicken....

...und welches Verfahren ist korrekt

Hallo Otto!

Danke für den Hinweis, aber was soll daran "falsch" sein? ... rein aus dem Bauch heraus hört sich das alles recht vernünftig an!

Kläre uns da mal bitte etwas auf!

Besten Dank im Voraus und schöne Grüße

Spunki

KuckstDu auch hier!

Hallo,
nur mal zum Nachdenken:
Der einfachste Fall ist ein Rechteckgrundriß. Der Luftangrifsspunkt eines symmetrischen Profils liegt dann auf der t/4 Linie. Nehmen wir mal an das Leitwerk hat 500 mm Spannweite und 100 mm Tiefe, dann ist die t/4 Linie bei 25 mm, wie bemerkt recht weit vorn. Ich lege den Drehpunkt max.5% davor also etwa um 5mm d.h. er liegt dann bei 20 mm. Nehmen wir weiter an wir fliegen so 60 m/s, und das Profil bringt instationär (ist nicht so wichtig was das ist) einen Auftriebsbeiwert von 1.6. Dann brauchen wir etwa 60 Ncm am Leitwerk und entsprechend der Untersetzung vielleicht 30 Ncm am Servo. So jetzt setzen wir das Excel File von jets.at ein. Es ergibt sich ein Drehpunkt bei 30%. Also der Drehpunkt ist hinter dem Luftangriffspunkt. Das führt dazu, dass dieses Pendelruder flattert. Noch viel schlimmer: bei richtiger Auslegung packt ein schwaches Servo das Ruder nicht auf Vollausschlag im zweiten Fall dreht das Ruder das Servo auf Vollausschlag, weil die Kraft nicht da ist den Winkel zu reduzieren. Das sieht z.B beim leichten Anstechen eines Jets dann sehr gut aus. Stehende 9.
Und das dann bei Jets, die auch mal 80-100 m/s packen. Da hört der Spass wirklich auf. Über das Internet verbreitet ist so ein Unsinn dann wirklich gefährlich und ich wundere mich, warum da keiner meckert.
Warum das zufällig auch mal stimmen kann, hängt damit zusammen, dass der Pfeileffekt den Luftangriffspunkt nach hinter schiebt.

Ich hoffe es gibt jetzt ein paar Abstürze weniger.

Otto

Tach Toobo,

machs Dir nicht so schwer, der Drehpunkt eines Pendelleitwerks kommt etwa an die dickste Profilstelle. Haste "Profil Brett" nimm 20-25% Fluegeltiefe von der Nasenleiste, also wenig VOR einem imaginaeren Schwerpunkt, waere Deine Flaeche die Tragflaeche.

Damit liegt der Druckpunkt des Leitwerks knapp hinterm Drehpunkt und das Servo bekommt keine Probleme. Das HLW wird aber immer ein Rueckstellmoment haben (wichtig!).

Gruss, Wolfgang, der excel Dinger nicht anschaun kann.

Wolfgang,
Dein Beitrag ist nicht dienlich. Ich habe zwar auch etwas dagegen, dass Du das so machst, muntere aber dann niemand auf es genauso locker zu sehen. Das geht bei einem langsamen Segler (Ka6e) mit einer starren Anlenkung vielleicht noch gut. Aber wer das Thema nicht theoretisch und praktisch beurteilen kann, sollte Baukästen bauen oder ARF Modelle kaufen. Und bitte keine unqualifizierten Beiträge mehr dazu, weil die Problematik wirklich heute in der Welt von 25 kg Machinen und 100 m/s Jets zu ernst ist.

Otto

Hallo Otto!

Ich habe mir das Zeugs jetzt mal näher angesehen und sogar ein Beispiel auf einem Blatt Papier gezeichnet!

a = 60 cm
b = 50 cm
c = 20 cm

Laut grafischer Methode http://www.pibros.de/allgem02.htm beträgt tm = 44 cm ... demnach ist tm/4 = 11 cm

Der tm/4-Punkt liegt also auf den 60 cm bei 27 cm von oben herab ... das excel-Zeugs gibt aber als optimalen Drehpunkt 32 cm aus - also 5 cm dahinter!

Die Interpretation daraus überlasse ich den Experten ...

Grüße Spunki

PS: Ich weiß das die Methode zur Ermittlung des Schwerpunktes von Deltas theoretisch nicht ganz korrekt ist - die in der Praxis erflogenen Schwerpunkte von Dreieck-Deltas stimmen jedoch damit genau überein! ...

[ 27. September 2003, 22:38: Beitrag editiert von: Spunki ]

Hallo zusammen,
nun auch noch mein Senf dazu:

@Wolfgang
Was du sagst, ist völlig unplausibel. Mag ja sein, das das im einen oder andern Fall zufällig so funktioniert hat (und da hat man am meisten Bauhöhe), aber das war´s dann schon. Bitte keine solchen "Rezepte" mehr.

Ansonsten:
Den resultierenden Auf-/Abtrieb des Leitwerks kann man sich in dessen Neutralpunkt angreifend denken. Dieser liegt bei 25% der Bezugsflügeltiefe des Leitwerks. Für die üblichen Leitwerksumrisse (mehr oder weniger gepfeilte Trapeze) kann man das leicht rechnen bzw. es gibt eine ganz einfache geometrische Konstruktion dafür, deren Kenntnis ich mal voraussetze (ist hier im Forum auch schon öfters verlinkt worden).

Damit die Winkellage des Leitwerk "stabil" ist, muß die Drehachse immer vor diesem Neutralpunkt liegen. Ich schließe mich da den von Otto genanten 5% der Bezugstiefe an, vielleicht auch ein paar Prozentpunkte weiter vorne. Achtung: dadurch werden die notwendigen Stellkräfte höher.

Um die Stellkräfte bzw. Momente selbst zu berechnen, müsste man sehr viel tiefer einsteigen und erstmal den Leitwerksauftrieb/-abtrieb über den gesamten Bereich der zulässigen Flugenveloppe berechnen. Aber hier geht´s ja nur um die Lage der Drehachse.

Achtung:
Wenn die Drehachse wie geschildert gelegt wird, ist das noch keine Sicherheit gegen Flattern, sondern nur eine Voraussetzung. Wichtig ist bei schnellen Modellen (Jets o.ä) vor allem ein statischer Massenausgleich aller Ruder. Geschätzte 90% von Ruderflatter-Fällen bei Modellen sind auf einen fehlenden Massenausgleich zurückzuführen!

Gruß,
Helmut

Leute,

beim Pendelleitwerk muß der Drehpunkt vor dem Neutralpunk liegen, sonst droht bereits beschriebenes Ungemach.

Leitwerke sind wie Flügel, also muß man nach den bekannten Methoden den Neutralpunkt bestimmen, näherungsweise.

Bei allem was vom Rechteck abweicht nützt es wenig von 25% zu blabern.

Hier geht man zu den Schwanzlosen Flugzeugen und bestimmt mit einer einfachen geometrischen Methode den Neutralpunkt des Leitwerks.

bei aerodesighn.de ist das gut beschrieben.

Und anschl. den Drehpunkt 5 % davor und es sollte klappen.

Pendelleitweke haben ihr Gefahrenpotential, das sollte klar sein. Wenn was nicht stimmt ist der Teufel los.

Gruß

HAllo,

bei www.aerodesign.de gibt es ein Tool von Möller zum berechnen von Nurflügelen. Das - oder das Toll von Frank Ranis - kann man auch einsetzen um den Neutralpunkt berechnen zu lassen. Dazu einfach die Geometrie eingeben und den Anstellwinkel auf 0 Grad fixieren. Der Wert steht dann unter Berechnungen.

Ich würde die Drehachse 3% davor legen (die 1% von Ulf sind ein klasse Wert, wenn man sicher ist das man den Neutralpunkt exakt kennt; leider machen auch die beiden Tools oder man selbst bei der Geomietrieeingabe kleinere Fehler; daher 2% "Sicherheitszuschlag"). Zur Kräfteabschätzung bleibt zu sagen, dass ein dünnes, vollsymetrisches Profil wie es meistens eingesetzt wird eher weniger als einen ca-Wert von 1 liefert als mehr. Also genügt mit 1 zu rechnen. Ist das Servo zu schwach, reicht es bei einem vor dem Neutralpunkt liegenden Drehpunkt nicht mehr für "Vollauschlag". Bei vernünftigem Schwerpunkt reicht aber auch weniger und man braucht nur kleinere Ca-Werte am Höhenruder. Mehr Kraft schadet aber nicht und daher eher zum stärkeren Servo greifen.

Hans

Hallo Tom,

schau doch einfach mal bei einem Orginal nach,wo da der Drehpunkt liegt und vergleiche Dein Leitwerksprofil mit dem des Orginals Wenn sie (in etwa) übereinstimmen kannst Du den Drehpunkt vom Orginal übernehmen.

Seppel

Hallo zusammen,

der von haru angenommene max. cah-Wert von 1 liegt m.E. weit auf der sicheren Seite. Bei einem Modell mit "vernünftiger" SP-Lage und vor allem im Schnellflug braucht man keine so hohen Werte.

Und auch noch daran denken:
Bei einem Pendelleitwerk braucht man keine großen Ausschlagswinkel und wird vernünftigerweise eine Untersetzung Servo-/HR-Ruderhorn von wenigstens etwa 3:1 vorsehen. D.h., wir haben wenigstens 3mal soviel Drehmoment am Ruder als das Servo "kann".

Gruß,
Helmut

Hallo Leute,
herzlichen Dank für die vielen Beiträge! Da bin ich doch froh dass ich keinen Jet baue

Nunmehr wird die Sache für mich durchsichtiger und die Quintessence heißt doch: Neutralpunkt des HLWs ermitteln und den Drehpunkt ca.3% davor ansetzen. Richtig?

Die Beschreibung des Tools für NF habe ich mir auf Siggi´s HP angeschaut, da ich aber mit Mac arbeite, kann ich das Progrmm leider nicht öffnen . Ich muß den Neutralpunkt also irgendwie anders ermitteln.

Was sagt Ihr zu einem Massenausgleich (sofern ich mir damit nicht zu viel Gewicht im Heck aufhalse), oder haltet Ihr das für "overdone"?

Hallo Tom,

möglichst beim Bau auf einen Massenausgleich hin arbeiten. D.h. vor der t/4-Linie stabil, dahinter filigran bauen. Mehr mache ich nicht.

Hans

Hallo Tom

>>Ich muß den Neutralpunkt also irgendwie anders ermitteln<<

Du kannst den Neutralpunkt {tm/4} grafisch ganz leicht ermitteln:



Hinweis: Bei Dreieckdeltas liegt der so ermittelte Neutralpunkt und der Schwerpunkt so gut wie immer übereinander - weiß der Geier warum! - das zeigen meine Erfahrungen aber auch die von Kollegen in der Praxis erflogenen Schwerpunktangaben ...

Grüße Spunki

PS: ein vollständiges statisches Auswiegen des Ruders schadet nie! - zb. Canards bei meinem Super-Reaper - bin einer der wenigen dem es die Canards noch nie Aufgrund von Flattern abmontiert hat ...

Ha, mal was Neues. Dem Erfindungsreichtum sind keine Grenzen gesetzt.
Tautologien: Weißer Schimmel, runder Kreis, nasses Wasser usw. usf.
Neueste Schöpfung: Dreiecksdelta, kannte ich bisher noch nicht, prima!