Flugzeug auslegen! Wer bringt Licht ins Dunkel?!

Tagchen, ich hätte da mal ne Frage.
Ich habe schon ein paar Flugzeuge selbst entworfen und gebaut, allerdings nur nach Gefühl und Werten welche ich von anderen Flugzeugen angenommen habe. Ich möchte mir gerne ein neues Flugzeug auslegen bzw. berechnen. Leider bin ich noch nicht schlüssig geworden wie ich dabei anfangen soll.
Also mal zur Einleitung:
Es soll ein allround Hangsegler werden, nicht zu schwer und gut in der Wende mit ausgewogenen Thermikeigenschaften.
Also etwas in richtung F3B allerdings kein kompromissloses Wettkampfteil.
Spannweite: 3000 mm
Länge: 1400 mm (oder Gibts da ne Formel für den optimalen Hebelarm???)
Gewicht (angenommen): ~2500 g
Streckung: ~15
Flächenbelastung: ~40 g/dm²
einfache V-Form: 3°
Klappen: 4Geschwindigkeitsbereich: 8-50 m/s
Profil: Eigen (existiert noch nicht)
Keine Angst ich will nicht das ihr mir mein Flugzeug auslegt, das wäre ja nicht Sinn der Übung.*

Aber mal zum Thema mit was fängt man an das Flugzeug auszulegen?
Erst das Profil entwerfen oder den Tragflügelgrundriss?Wie fangt ihrzum Bsp. bei soetwas an???

Danke vielmals!
mfGChristian
 
Wenn deine bisherigen Entwürfe gut geflogen sind, dann würde ich an deiner Stelle nichts an der Vorgehensweise ändern. Es gibt natürlich viele Wege, die nach Rom führen und man kann aus allem eine Wissenschaft machen. Es spricht aber auch nichts dagegen, schon umgesetzte Konzepte zu übernehmen und ein wenig nach eigenen Vorstellungen daran herumzuschrauben.

Gruß Mirko
 

Quaxx

User
So oder so ähnlich lief und läuft das bei mir ab:

1. Idee
Irgendetwas bringt einen auf den Trip, ein neues Modell bauen zu wollen. Man will ein Modell mit besonderen Eigenschaften oder einer bestimmten Bauweise. Man will was nachbauen. Bestimmte Werkstoffe einsetzen oder einen bestimmten Motor verbauen, ein Profil unbedingt unterbringen, das schnellste Modell im Land konstruieren oder sonst was.

2. Brainstorming
Wie groß? Wie schnell? Wie schwer? Wie teuer? Wie aufwändig oder wie einfach? Welche Servos oder Empfänger? Welche Bauweisen? Viel nachdenken, recherchieren, Kataloge wälzen, Internet durchstöbern, usw.. Gesetzliche Bestimmungen? Wieviel Abflugmasse? Grenzen? Wo kann ich fliegen? Lärm? ...

3. Ziele festlegen (Manche nennen das auch Pflichtenheft)
- Kunstflugtauglichkeit
- Größe (Spannweite, Rumpflänge) Maximal oder Minimalwerte festlegen oder ein Intervall oder eine präzise Zahl
- Wie groß ist mein Auto? Hab da schon mit dem Zollstock rumhantiert.
- Abflugmasse grob abschätzen
- Art (Motor, Segler, Motorsegler, Elektro / Verbrenner, Einmot, Zweimot)
- möglichst große Gleitzahl oder Steigzahl
- möglichst große Vmax oder kleine Vmin oder sonstwas
- Transportfreundlichkeit (Flügelteilung oder nicht) usw.

4. Abflugmasse etwas genauer einschätzen
- Liste erstellen und Details schätzen. Z. B.:
Motor X g
Servos x g
Akkus x g
Flügel x g
Rumpf x g
Fahrwerk x g
...
Summe = x g

5. Grundriss zeichnen und parallel Berechnungen durchführen
Drei-Seiten-Ansicht zeichnen (Umriß)
Mit dem Tragflügel fange ich an. Hier fängt für mich die Optmierungsaufgabe an. Wenn ich einen Segler will mit z. B. besonders guten Flugleistungen, dann muss ich Flügelstreckung maximieren unter den Nebenbedingungen die Re-Zahlen im Griff zu haben, eine brauchbare Flächenbelastung zu erzielen, die Transportfreundlichkeit zu gewährleisten usw.. Parallel dazu suche ich ein Flügelprofil. Vielleicht zwingt mich das Profil, dem Flügel weniger Streckung zu verpassen, weil ich sonst Re-Zahl-Probleme bekomme. Also gehen die Änderungen los. Hab ich endlich was, finde ich vielleicht ein neues Profil und das Ändern geht von vorn los. Bei nem Racer versuche ich die Flügelfläche zu minimieren und baue das Modell um den Antrieb. Gerade genug Flügelfläche für brauchbare Start und Landegeschwindigkeit. Ein paar Sachen durchrechnen. Welche Flügelpfeilung und warum? V-Stellung? Gutmütige Abrißeigenschaften oder nicht? Wenn ja wie? Über den Grundriß? (überelliptisch?) oder über Verwindung?... Wer´s auf die Spitze treiben will: Auftriebs- und Aufttriebsbeiwertverteilungen berechnen!

Paßt der Flügel, gehts mit dem Leitwerk los. Ausreichend Flugstabilität aber nicht zu viel, das versaut die Flugleistungen (wieviel? s. Pflichtenheft: Nen Anfängermodell wird anders ausgelegt als ne Rennfeile oder Leistungssegler). Will ich viel Dämfpung wird der Leitwerkshebelarm lang und die Streckung der Leitwerke groß. Formeln, viel Rechnen und Vergleich von Empfehlungswerten helfen. Erfahrung auch. Ändert sich das Profil, macht es vielleicht Sinn das HLW zu ändern. Vielleicht stößt man auf Re-Probleme am Leitwerk und ändert auch hier das Profil und wieder das Leitwerk usw..

So der Grundriss steht.

6. Bauweise und Ausrüstung konstruieren
Rippen und Spanten einzeichnen. Holme und Stege. Servos und Akkus. Fahrwerk usw. ... Jetzt läßt sich auch die Abflugmasse besser abschätzen. Uppps. Wird ja doch bissi anders als gedacht. Also zurück zu Punkt 3, 4 oder 5 und der Spaß geht von Vorn los. Endlich scheint alles zu passen. Doch jetzt stolpert man über ein neues besseres Profil. Zurück auf Anfang. Und weil jetzt schon so viel Zeit vergangen ist, haben sich die Ideen, Ansprüche und Vorstellungen verändert. Jetzt wirds gefährlich! Auf einmal kommen doch noch Landeklappen dazu oder Wölbklappen oder Speedbrakes. Die ursprünglich geplanten Standardservos mutieren zu High-End-Digi-Servos. Wer jetzt versucht aus dem Anfänger-Modell ne Rennsemmel zu machen oder aus dem Transportflieger ne Kunstflugmaschine schießt sich schnell ins Knie. :rolleyes:. Ein LKW ist kein Sportwagen und wird nie einer werden! Bleibt Eurem Konzept treu oder verwerft es!

Rudermomente werden berechnet. Man rechnet die Stromversorgung durch. Entscheidet sich für oder gegen Metallgetriebe der Servos und andere Sauereien. Auf einmal muss der Flügel doch wieder dicker werden, weil die Servos nicht rein passen und ähnliches. Die Excel-Tabellen sind zu Mammut-Listen mutiert. Im Word-Dokument hat man sich tausend Notizen gemacht von to do über noch verbessern und beim Bauen drauf achten...

Man wälzt Fachbücher. Recherchiert Details. Lernt dazu. Sucht Rat im Forum. ...

Ich verstehe das ganze als fortlaufenden Iterationsprozess. Ständig verändert man etwas. Optimiert verbessert und rechnet. Irgendwann friert man dann aber den Grundriss und die Profilierung ein und die Konstruktionszeichnung hat perfekte Detailgetreue angenommen und man ist so gut wie fertig. Bis dahin ists aber ein elend langer Weg :cry::cry::cry:. Nein, warum denn heulen? DAS ist doch das eigentliche Hobby. Der Weg ist das Ziel. :)

7. Man glaubt, man sei fertig
Jetzt noch man schnell checken ob auch keine groben Fehler drin sind. Reicht der Flügelholm? Oder ist ein ursprüngliches Leichtgewicht zur Bleiente mit Warp-Antrieb mutiert, und ich hab vergessen den Flügelholm neu auszulegen? Stimmt die Flugstabilität wirklich? Gehört der Schwerpunkt wirklich genau dahin? Letzte Chance Fehler zu beseitigen!

8. Fertisch - jetzt wird gebaut!
Wer bei 1 -7 nicht gepfuscht hat, hat jetzt Freude. Wer gemurkst hat, bekommt jetzt Spass!

9. Fertig gebaut
Auswiegen, ausmessen, einstellen, justieren, prüfen, testen, vergewissern. Statische Belastungstests - und wenns grobmotorisch mit den Händen ist... oder die Hantelscheiben herhalten müssen...

10. Aufn Platz
Reichweitentest. Rollversuche. Schrauben nachziehen? Prüfen?

11. Jungfernflug

12. Sekt oder Baldrian
... je nachdem ...

13. Zu hause alles prüfen und checken

14. Testflüge und checken

15. Fliegen und glücklich sein
ok. Manchmal auch frustriert sein und sich schwören diese Fehler nie wieder zu machen.

16. Neues Modell bauen
 
Hallo Christian,
wenn Du schon so gut weisst, wie das Modell aussehen soll, dann nimm Profili und erstelle Dein Profil und FLZ_Vortex, gib Deine Konstruktion und rechne den Entwurf durch. Aus FLZ_Vortex erhältst Du erste Konstruktionsdaten und kannst dann bauen.
Für mich ist FLZ_Vortex eines der schönsten Spielprogramme auf meinem PC :)
Grüße, Kurt
 
Hallo Christian,
wenn Du schon so gut weisst, wie das Modell aussehen soll, dann nimm Profili und erstelle Dein Profil und FLZ_Vortex, gib Deine Konstruktion und rechne den Entwurf durch. Aus FLZ_Vortex erhältst Du erste Konstruktionsdaten und kannst dann bauen.
Für mich ist FLZ_Vortex eines der schönsten Spielprogramme auf meinem PC :)
Grüße, Kurt

Danke hab davon schon gehört, ist dieses programm freeware oder kostenpflichtig?
Hab nur xflr5, javafoil und nurflügel.
 
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