Profil für Sperber Junior

WMa

User
Hallo,

ich möchte im kommenden Winter das o.g. Modell mit 4,80 Meter Spannweite bauen. Im frei verfügbaren Plan ist ein HQ 3,5 vorgesehen, das mir etwas stark gewölbt erscheint (Siegmann lässt grüßen...).
Beim Sperber Junior von Gewalt / Fading findet man verschiedene Angaben zur Profilierung: Zum einen das SD 7062, das aber noch dicker und stärker gewölbt ist, aber auch das SD 7080 mit einer dtl. geringeren Wölbung und einer Dicke unter 10%...was stimmt denn da jetzt?!

Mein Reiher fliegt mit einem SA 7035 - SA 7038 Strak und fliegt echt gut, das Profil ist da irgendwo dazwischen, der ist aber auch einen ganzen Meter kleiner und hat eine stärker zugespitzte Fläche...

Es wäre nett, wenn mir jemand was zu dem Thema sagen könnte!

vielen Dank schon mal
Matthias

P.S. Den thread zur Profilierung für die Ka 6 von Tom kenne ich, kann ich mich an dieser Diskussion orientieren, zumal die Spannweite ja praktisch identisch ist?
 

Quaxx

User
Moin Matthias!

Für eine gute Beratung wäre es sehr hilfreich, wenn Du folgende Informationen raus gibst:

- Abflugsmasse?
- Flügelflächeninhalt?
- bzw. welche Flächenbelastung erwartest Du für Dein Modell?
- Flügeltiefe außen (Tip), Flügeltiefe Wurzel


- welche Flügelbauweise wirst Du anwenden? Holmrippe wie üblich bei dem Modell?
- Welche Ansprüche hast Du an die Flügelfestigkeit? Welche Werkstoffe wirst Du für den Holm verwenden? Klassisch Kiefer für die Holmgurte? Oder CFK?


- Was für Flugleistungen erwartest Du? bzw. wünschst Du Dir?
- Thermikfliegen? Hangflug? Kunstflug? Startmethoden? Landemöglichkeiten?
- Was ist Dir am wichtigsten? Bringe mal die die folgenden Begriffe in eine Reihenfolge Deiner Präferenzen:

Sinkrate, Gleitzahl, gute Rückenflugeigenschaften, gute Schnellflugeigenschaften, breites Geschwindigkeitsspektrum, möglichst große Spitzenleistung in schmalem Einsatzbereich oder lieber geringere Spitzenleistung aber dafür in breiterem Einsatzbereich?

Das gute Vorab: Bei so einem großen Vogel hast Du kaum Sorgen mit dem Profil:). Die Re-Zahlen sind groß. Du kannst im Prinzip alle genannten Profile verwenden. Stellt sich eigentlich nur die Frage, was Du Dir für Flugleistungen wünschst. Denn die Profilauswahl ist ein Kompromiss aus verschiedenen Zielsetzungen.

Wenn Dir das HQ nur zu stark gewölbt ist, kannst Du auch einfach statt des HQ 3,5 ein HQ 3,0 oder 2,5 oder 2,0 verwenden. Würde außerdem eher zu nem HQW anstatt zu dem HQ greifen. Das HQW ist neuer und Prinzip fast das gleiche wie das HQ nur eben überarbeitet und damit etwas besser.

Liebe Grüße
 
Bei den dicken Rümpfen zu beachten: Die bringen relativ viel Widerstand schon unabhängig vom Flügel mit. Für gute Gleitzahl muss der Flügel dann entsprechend mehr Auftrieb bieten. Mehr Wölbung als bei den Steckerlfliegern oder auch den Scale-Superorchideen ist also durchaus angebracht. Wenn man dann trotzdem gut heizen, also nahe Nullauftrieb fliegen, will, braucht das entsprechende Profildicke für genügend Arbeitsbereich des Profils. Damit verschenkt man dann zwar die letzten 2 % Höchstgeschwindigkeit, aber das ist bei der Modellauslegung ja selten das Hauptziel.
 

WMa

User
Hallo,
und vielen Dank für die ersten Rückmeldungen!

Ich will mal versuchen, die offenen Punkte zu klären - also der Reihe nach:

Der Flügel ist ein Doppeltrapez mit gemäßigter Zuspitzung: Wurzel 422,5 mm; Trapezsprung 390,0 mm und Randbogen 162,5 mm Flächentiefe;
Flächeninhalt 157,5 dm2, allerdings ohne Projektion des Mövenflügels - wenn man mal mit 10 kg (reine Hausnummer!) rechnet, läge die Flächenbelastung bei 63,5 g/dm!

Bauweise: Holmgurte aus Kiefer- oder Fichtenleisten geschäftet und lamelliert (wg. Flächenknick), D-Box aus 0,4 mm Sperrholz - hier könnte man überlegen, es im 45° Winkel aufzukleben, um die Torsionsfestigkeit zu erhöhen. Falls das schon mal jemand versucht hat, wäre ich über eine Rückmeldung dankbar. CFK höchstens als Holmverbinder bzw. Steckung - funktioniert beim Reiher sehr gut!

Zu meinen Vorstellungen von den Flugleistungen: Das Modell wird im Schlepp auf Höhe gebracht (kann man sowas noch mit einer Winde starten?) und fliegt v.a. hier im Flachland; deswegen ist sehr gute Thermikleistung die Hauptforderung, gefolgt von einem möglichst effektivem Gleitflug zum nächsten Schlauch - Geschwindigkeit ist Nebensache (allerdings habe ich in einem Video einen Looping mit dem Sperber gesehen, sah gut aus...). Rückenflug muss er nicht können, eng kreisen ist viel wichtiger!

Vielleicht noch eine Sache: Wie zu der Zeit üblich, sind die QR mächtig tief (100 mm auf ganzer Länge!) und gehen über die kompletten 1560 mm des Außenflügels, d.h. innen sind es 25% Profiltiefe, am Randbogen aber 60%! Moderne Profile sind ja für ganz andere Rudertiefen ausgelegt....
Da die QR bei der Länge auf jeden Fall 2 Servos bekommen, könnte man auch über eine Teilung nachdenken und den inneren Teil zum Verwölben nutzen, wenn es denn was nützen würde - butterfly braucht er aber nicht, dafür gibts die DFS-Klappen über dem Knick!

Wenn weitere Fragen offen sind - her damit! Ansonsten hoffe ich weiter auf Euren input!

viele Grüße und vielen Dank
Matthias
 
Mit dem von Dir beschriebenen Einsatzprofil scheinen mir 3.5% Wölbung nicht daneben. Allenfalls noch 3%. Argumentation siehe oben. Re-Zahlen sind auch noch recht gesund bis aussen, so dass es keine Not gibt, ein sehr dünnes Profil zu verwenden.

Wegen des tiefen Querruders aussen vielleicht ein HQ-Oldy in Betracht ziehen. Macht auch das Bauen leicher. (Scharnierlinie!)
 

Quaxx

User
Hallo Matthias!

Dein Posting ist prima. Damit sind die wichtigsten Infos auf dem Tisch, um Dir bei der Profilauswahl zu helfen.

Ich möchte mich den Aussagen von MarkusN vollkommen anschließen.

Flug in der Ebene, gute Thermikflugeigenschaften sind Dir wichtig. Ebenso ist Dir wichtig von einem Bart zum nächsten zu gelangen ohne völlig abzusaufen. Wenn man diese Wünsche in Konstruktionsziele übersetzt, heißt das, dass Du auf der Suche nach möglichst großen Steig- und Gleitzahlen bist. Anzumerken ist, dass Dir große Steigzahlen wichtiger sind als große Gleitzahlen. Die größten Profil-Steig- und Gleitzahlen weisen i. d. R. Profile mit viel Wölbung auf. Effizienter kann man kaum viel Auftrieb erzeugen, als mit viel Wölbung. Eine große Profilwölbung hat aber zwei drei Nachteile, die es einem manchmal dann doch verbietet all zu viel Wölbung zu wählen. Die Nachteile sind, dass Profile mit viel Wölbung eher schlechte Rückenflugeigenschaften haben. Aber dieser Punkt ist Dir egal! Zweitens bringt ne große Wölbung viel Flügelmoment (Torsionsbelastung) mit sich. Bei einer Flügelstreckung von 14,6 und einer anständigen D-Box, sowie moderaten Fluggeschwindigkeiten (ist ja kein Dynamic Soaring) und einer gesunden Profildicke ist hier viel Wölbung aber kein Problem. Hinsichtlich Höhenleitwerksvolumen sollte es auch keine Probleme geben, weil die Konstruktion für ein Flügelprofil mit viel Wölbung ausgelegt ist (Bauplan). Es spricht also bei Dir wirklich nichts gegen viel Wölbung. Es spricht sogar alles dafür, viel Wölbung ins Profil zu bringen!

- HQW 3,5 / 12
- HQ Oldie mit vielleicht rund 3 % Wölbung und etwa 12 % Dicke
- Clark Y
- Gö 795

sind bestimmt gut geeignete Kandidaten für Dein Flugmodell.

Ein sauberer Looping sollte mit diesen Profilen kein Problem sein. Eine Rolle geht vielleicht auch - saubere Rollen gehen aber mit Profilen mit weniger Wölbung deutlich besser.

Windenstart bei 10 kg? Wenn manntragende Segler mit mehreren hundert kg nen Windenstart können, dann kann ein Flugmodell mit 10 kg das natürlich auch. Aber die Winde braucht entsprechend Power. Ne Standard-Winde für 3 kg Segler mit 2,5 m Spannweite wird nicht reichen.

Liebe Grüße
 

Quaxx

User
Hab gerade ein paar Profilpolaren berechnet und muss sagen, dass mir das HQW am sinnigsten für Deine Ziele erscheint.

Es wäre sogar durchaus sinnvoll, die Profilwölbung auf 4 % zu bringen. Ein HQW 4,0 / 12 besitzt spürbar größere Steigzahlen als ein HQW 3,5 / 12. Deinen Thermikflugeigenschaften würde es spürbar zu gute kommen. Und 4,5 % Wölbung wären sogar noch besser! Die 4,5 % würde ich mir nur rein prophilaktisch verkneifen, weil ich nicht weiß, ob sich das mit so großen Querrudertiefen noch gut verträgt.

Profildicke: Weniger als 12 % halte ich für diese Konstruktions- bzw. Bauweise nicht für sinnvoll. Irgendwo muss hier ja die nötige Biege- und Torsionssteifigkeit herkommen. Mehr als 12 % machen aus aerodynamischer Sicht hier keinen Sinn. Sollte Deine Bauweise mehr als 12 % fordern, wäre es aber KEIN Beinbruch - halt geringe Leistungseinbußen.

Ich würde Dir ein HQW empfehlen mit 3,5 bis 4,5 % Wölbung und einer relativen Dicke mit 12 %. Also z. B. ein HQW 4,0 / 12.

Liebe Grüße
 

Quaxx

User
Querrudertiefe.

Bei so extremen Rudertiefen von 60 % steigt leider meine Software aus. Vorrechnen kann ich Dir da leider nix. HQW Profile sind auf eine Klappen (Wölbklappen oder Querruder) Tiefe von 22 % optimiert, wenn ich mich nicht irre.

Da Dein Bauplan aber ein HQ Profil vorsieht und das HQW dem HQ sehr sehr ähnlich ist, sollte es mutmaßlich funktionieren. Ich würde wohl die Ruderausschläge auf sehr kleine Ausschläge begrenzen - insbesondere Aussläge nach unten würde ich nicht übertreiben.

Liebe Grüße
 

Quaxx

User
Wieviel % Profildicke sieht Dein Bauplan vor bei dem HQ?

Bei so einem Flieger sind etwas mehr als 12 % doch durchaus üblich. Würde mich nicht überraschen, wenn da 14 % eingeplant sind. Aerodynamisch spricht dann nichts gegen 12 %. Im Gegenteil, es würde die Leistungen verbessern. Aber statisch ist es so, dass die geringere Dicke eine geringere Holmhöhe und damit geringere Biegesteifigkeit mit sich bringt. Wenn Du 12 % statt ??14 %?? wählst, solltest Du die Holmgurte und die D-Box leicht stärker bauen als im Bauplan. Und oder die Abflugmasse schön klein halten und den Vogel nicht so hart ran nehmen. Alternativ könntest Du die Holmgurte gut aus CFK herstellen. Das würde viel Gewicht sparen und bringt durch die geringere Flächenbelastung deutliche Vorteil in der "Thermikleistung" bestes Steigen bzw. geringstes Sinken.

Dein Bauplan sieht ein HQ 3,5 / XX vor. Mit einem HQW 4,0 / 12 würdest Du Deinen Vogel schon spürbar gut "pimpen". Die Leistungen sollten spürbar besser sein, als beim Flieger nach Bauplan, insbesondere dann, wenn das Profil im Bauplan vielleicht so um die 14 % Dicke vorsieht. Wenn Du dann noch CFK-Holmgurte nimmst und die Abflugmasse schön klein hälst, solltest Du in Sachen Flugleistungen einen Flieger haben, der - gemessen in dieser Kategorie (ist ja ein schöner Oldtimer und keine Superorchidee) - wirklich gute Flugleistungen bringt.

Zu den Querruder fällt mir noch ein: Bei so viel Rudertiefe würde ich über einen Querrudermasseausgleich nachdenken. Wenigstens teilweise Masseausgleich. Tut den Servos gut! Würde außerdem zu Metallgetriebe greifen und wirklich starke Servos einbauen. Vor allem auch auf günstige Hebelverhältnisse achten!!! Viel Hebelarm am Ruderhorn und wenig Hebelarmlänge am Servoarm! Lieber so, als da mit DualRate oder TravelAdjust rumzumachen. Den kleinen Wehrmutstropfen für die Stellzeit kann dieser Vogel locker verkraften.

Ich würde lieber ein bärenstarkes Servo pro Ruder nehmen als da mit zwei Servos rumzumachen. Aerodynamische Vorteile bei einer Teilung der Querruder kann ich keine sehen. Würde das Ruder NICHT teilen und lieber EIN kräftiges Servo nehmen.

Liebe Grüße
 

WMa

User
Hallo,

zunächst nochmal vielen Dank für die Antworten und v.a. die viele Mühe an Quaxx!
Ich muss die vielen Infos jetzt erst mal sacken lassen, bitte gebt mir mal bis über das WE Zeit....

Offensichtlich ist die Profilierung des Plans mit 3,5/12 gar nicht so schlecht und Quaxx lag mit seiner Schätzung zur Dicke genau richtig!
Ich werde mal versuchen, Herrn Quabeck zu kontaktieren, vielleicht mag er sich zur Verwendung eines der Oldy-Profile für das Außentrapez äußern, lt. seiner website wäre das eigentlich DIE Wahl. Was ist denn vom FX 60-126 zu halten - das gilt ja auch als sehr auftriebsstark?

Auch wenn eine Trennung der Ruder zum Verwölben keinen Sinn macht, möchte ich trotzdem gerne bei 2 Servos je Seite bleiben; ein Ruder mit dieser Tiefe und Länge dürfte kaum torsionsstabil mit einer Anlenkung zu bekommen sein. Mein Reiher hat zwar nur ein Servo je Seite, aber über Schubstangen und Umlenkung eine Anlenkung bei 1/4 und 3/4 Länge der Querruder - und das war auch nötig.

so viel mal auf die Schnelle
viele Grüße

Matthias
 
Was ist denn vom FX 60-126 zu halten - das gilt ja auch als sehr auftriebsstark?
Aerodynamisch geht das sicher. Bautechnisch ist es eine handvoll. Gerade mit dem sehr breiten Ruder und der dünnen Endfahne. Entworfen ist es für Rudertiefen von max. 35%. Heisst nicht, dass mehr nicht geht, aber die Scharnierlinie bedarf einiges Hirnschmalzes bis das passt.
 

WMa

User
Projekt abgebrochen

Projekt abgebrochen

Hallo Freunde,

es ist mir zwar schwer gefallen, aber ich habe das Vorhaben einen Sperber zu bauen abgebrochen. Es hat sich leider herausgestellt, dass der Transport durch den voluminösen Rumpf und die sehr breiten Flächen, die eben auch noch einen Knick aufweisen, in meiner Karre nur mit einem erheblichen Aufwand möglich wäre.

Nochmals vielen Dank an alle, die hier oder per PM Input geliefert haben!

viele Grüße
Matthias

P.S. Der Vorschlag im Verein, ich solle mir einfach ein größeres Auto zulegen, war mir dann doch etwas zu aufwendig....
 

kurbel

User
Schade.
Falls die Entfernung zum Modellflugplatz nicht zu groß ist, könnte ein selbst zusammengezimmerter Fahrradanhänger eine billige Lösung sein.
Ich weiß, je nach den tatsächlichen Umständen isses keine Lösung und ich kenne deine Situation nicht.

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