Wirkungsunterschied Pendelhöhenruder / HR mit Dämpfungsfläche?

hi,

ich baue gerade einen älteren 4,5m-Zwecksegler ohne nähere Herstellerangaben auf. Das Höhenruder mit 16cm Tiefe ist als Pendelhöhenruder ausgelegt. Bei einem konventionellen Ruder würde ich wie folgt rechnen:

20% Klappentiefe = 32mm * 30° Ausschlag = +/-16mm

Kann ich jetzt die 16mm einfach auf das Pendel-HR übertragen (schon klar: die sich absenkende Vorderkante muss dabei berücksichtigt werden) oder ist die Wirkung des konventionellen HRs grösser?

Hintergrund der möglicherweise schwer nachzuvollziehenden Frage:
- ich kenne den Tipp, ein SR-Ruder zur Wirkungsverbesserung stark hohlkehlig zu bauen
- es gab mindestens 1 echtes Segelflugzeug, bei dem das SR als Chimäre gebaut wurde: die "Dämpfungsfläche" wurde etwa halb so stark angestellt wie die Ruderfläche. Das zur Wirkungserhöhung.

Wenn jetzt keiner "hier!" schreit, nehme ich mal an, die Modellbaugemeinde akzeptiert +/-10% (bezogen auf Flächentiefe) als Ausschlag, sicherheitshalber noch ein fettes Expo dazugemischt.
Falls jemand ein Scale-Modell mit ca. 1:3,5 und Pendel-HR hat, wäre es nett, mal die HR-Ausschläge und den Expo-Wert anzugeben. Danke.

Frage Nr.2:
Warum werden kaum bzw. keine Pendel-HR gebaut? Kämpfen die "Echten" wie die Modeller mit dem Geschwabbel (ich rede jetzt nicht von F3XYZ) ? Haben die Brutalo-DS-Einzelstücke (Thundertaker etc.) Pendel-HR? Aber dann mit in Kugellager eingeklebte nicht entfernbare Achsen?

Bertram

Hallo Bertram,

Für ein Pendel-Leitwerk ist der sinnvolle max Ausschlag dort, wo die Strömung noch nicht abgeriissen ist und der Widerstand (noch) erträglich ist.

Für ein 10%iges SD 8020 z.Bsp. ist das bei einem Ca von ~0,6 für Re = 200.000 ein Ausschlag (Anstellwinkel) von etwa + - 5°... wobei Re = 200.000 am Leitwerk schon ganz schön flott ist.

siehe hier... Diagramm Cl/Cd oder auch Cl über alpha

http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=sd8020-il

Das mit dem Abriss gilt sinngemäß natürlich auch für eine Flosse mit Dämpfung, da wird aus dem Profil ohne Wölbung durch den Ausschlag eins mit Wölbung, aber da weist Du auch so...

Gruß Rolf

Danke für die Antwort. Das wären also +/- 14mm. Kann ich auch mit leben
Bertram

Moin Bertram,

Bertram Radelow schrieb:

hi,
Frage Nr.2:
Warum werden kaum bzw. keine Pendel-HR gebaut? Kämpfen die "Echten" wie die Modeller mit dem Geschwabbel (ich rede jetzt nicht von F3XYZ) ? Haben die Brutalo-DS-Einzelstücke (Thundertaker etc.) Pendel-HR? Aber dann mit in Kugellager eingeklebte nicht entfernbare Achsen?
Bertram

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Eigentlich wollte ich fragen, wie Du darauf kommst, daß keine Pendel-HR mehr gebaut werden und auf F3X verweisen - dann hab ich den Rest auch gelesen....
Bei den DSern werden wg der Flattergefahr und den T-Leitwerken keine Pendel-HR verwendet. Die Scaler bauen nach was die Grossen machen.
Bzgl. Geschwabbel, kann ich nur sagen, daß man das mit einfachen Mitteln so bauen kann, dass nix wackelt (ohne Kugellager und ohne feste Achse.
Wie gut das bei ARF-Modellen gemacht ist, kann ich nicht sagen. Warum fragst Du?

Gruß
Bernd

Bertram Radelow schrieb:

...
Frage Nr.2:
Warum werden kaum bzw. keine Pendel-HR gebaut? Kämpfen die "Echten" wie die Modeller mit dem Geschwabbel (ich rede jetzt nicht von F3XYZ) ? Haben die Brutalo-DS-Einzelstücke (Thundertaker etc.) Pendel-HR? Aber dann mit in Kugellager eingeklebte nicht entfernbare Achsen?

Bertram

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Hallo Bertram,

ich nehme mal an, mit den "Echten" meinst du die manntragenden Teile. da waren ja Pendelhöhenruder in den 70ern der letzte Schrei. Wahrscheinlich erhoffte man sich durch den fehlenden Ruderspalt weniger Widerstand (s. Hohlkehlendiskussion im Modellbaubereich, die Dinger werden ja von einigen regelrecht verteufelt).
Die Abkehr davon hat meiner Meinung nach verschiedene Ursachen.

1. weniger aufwändige und vor Allem leichtere Mechanik, da man die bewegliche Klappe an drei popelige Scharniere hängen und die Dämpfungsfläche ordentlich am Rumpf verspannen kann.
Das trifft aber nur teilweise zu, da z.B. Schempp-Hirth die Höhenleitwerke an der Ruderachse festmacht.

2. Beim gedämpften HLW erhöht man mit dem Anstellwinkel gleichzeitig die Wölbung. Also sind größere Auftriebsbeiwerte am Leitwerk möglich. Es kann also die HLW-Fläche verkleinert werden im Vergleich zum Pendel-LW.
Die teilweise unzureichenden Auftriebsbeiwerte kann man z.B bei der LS1 (außer der -f) beim Windenstart beobachten. Da muss man mit neutralem Höhenruder anrollen um erstmal Strömung anliegen zu haben. Wenn es straff losgeht und man rollt mit schon gedrücktem Höhenruder an bleibt die Strömung auch in der Abhebephase am Leitwerk abgerissen und es gibt eine unschönen Kavalierstart. Da bist du erstmal nur Gast.

Der Flieger ist von Thomas Schmidt, Walzbachtal/Schwarzwald.
Er war lange Jahre Vorsitzender der GroßseglerVereinigung.
Sein MarkenZeichen waren die DG´s mit HolmBrücke.
Das PendelRuder hatte er auch am WettbewerbsModell "Admiral" verwendet.

micha h. schrieb:

Die Abkehr davon hat meiner Meinung nach verschiedene Ursachen.

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Was ich gehört habe, waren es vor allem Flug- / Steuerungseigenschaften, die schlechter waren. Damit die Kräfte beherrschbar bleiben, musst Du ein Pendelhöhenruder praktisch im Neutralpunkt lagern. Damit war der Kraftfeedback aber sehr mau. Ein Leitwerk mit Klappe lässt sich auch besser trimmen.

Das sind Einflussfaktoren, die im Modellbau nicht zutreffen, weil hier eine Steuermaschine mit fixer Nullstellung das Ruder stellt.

Ich denke, im Modellbau ist das Pendelruder weitgehend ausgestorben, weil es aufwendiger ist, die Lagerung robust zu bauen. In den 70ern / 80ern war es noch sehr beliebt. Da waren die Segelmodelle noch deutlich gemütlicher unterwegs.

MarkusN schrieb:

Ich denke, im Modellbau ist das Pendelruder weitgehend ausgestorben, weil es aufwendiger ist, die Lagerung robust zu bauen. In den 70ern / 80ern war es noch sehr beliebt. Da waren die Segelmodelle noch deutlich gemütlicher unterwegs.

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Hallo Markus,
das kann ich so nicht nachvollziehen. Warum im Modellbau ausgestorben? (oder meinst du im Manntragenden Segelflug)

Ich denke, wir unterliegen da einer Täuschung,
die Kreuzleitwerke momentan sind doch nahezu alle Pendler !
Nur das gependelte T ist gerade recht selten.

wolfgang haecker schrieb:

Nur das gependelte T ist gerade recht selten.

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Das ist nachvollziehbar, bei der Masse, die auf dem Seitenleitwerk sitzt und den Rumpf durch Drehkräfte abbrechen kann.

Gruß, Jürgen

Merlin schrieb:

kann ich nur sagen, daß man das mit einfachen Mitteln so bauen kann, dass nix wackelt (ohne Kugellager und ohne feste Achse.

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hoi Bernd, hast Du mal einen Link oder sonstigen Hinweis? Zur Zeit hat die Seitenruderdämpfungsfläche nämlich nur ein 4mm-Loch quer durch die Mumpe: bis zur ersten Landung wackelt da nichts, danach pro Landung immer mehr... Eigentlich suche ich ein Pärchen aus 4er Stahlachse und 4/5er Stahlrohr, auf H7 oder so geschliffen.

jmoors schrieb:

Das ist nachvollziehbar, bei der Masse, die auf dem Seitenleitwerk sitzt und den Rumpf durch Drehkräfte abbrechen kann.

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hoi Jürgen, also ein gependeltes T-Leitwerk ist nicht notwendigerweise schwerer als ein gedämpftes, zumindest nicht wesentlich? Ich habe Höhenruder von 21g bis 200g am Lager

Zur Zeit habe ich die Heckröhre mit Längsspant und die SR-Dämpfungsfläche so sehr mit Querspanten versteift, dass da hoffentlich nie etwas bricht...


Bertram

Bertram Radelow schrieb:

Eigentlich suche ich ein Pärchen aus 4er Stahlachse und 4/5er Stahlrohr, auf H7 oder so geschliffen.

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Entspricht nicht genau Deinem Wunsch, aber immer wenn ich ein CD-Laufwerk oder eine HD schlachte, fallen mir darin die präzisen Lagerungen auf. Die Lagerung des Schwenkarms zum Schreib/Lesekopf müsste man wohl stark modifizieren, aber Schlittenführungen müssten ziemlich direkt einsetzbar sein.