Flying Wing mit Schubvektorsteuerung

Hallo liebe RC - Gemeinde

Ich studiere MB/LRT und komme mit großen Schritten meinem Abschluss näher.... Das heißt, dass ich endlich mehr Zeit finde mich meinem Hobby des Flugmodellbaus wieder mehr zu widmen.
Ich bin auf dieses Forum aufmerksam geworden, weil es hier überdurchschnittlich viele quallifizierte Komentare und auf hohem Niveu diskutierte Themen gibt.

So nun möchte ich mich meinem geplanten Projet nähern:

Mich haben Nurflügel schon vor dem Studium fasziniert und seit dem Studium bin ich völlig hin und weg von dieser Konfiguration. Vorteile aufzuzählen und die damit einhergehenden Nachteile dürfte in diesem Forum überflüssig sein.
Jedoch ist alles in allem ein etwas höerer Regelungsaufwand (oder natürlich im RC Bereich vor Allem Steuerungsgeschick) verknüpft mit atemberaubender Performance.
Die Vorteile möchte ich natürlich voll ausnutzen und ich habe hier im Forum bereits einige Beschreibungen verschiedener Entwicklungstools aufmerksam gelesen.
Ich stelle jetzt mal nicht die Frage nach dem "Besten" Tool die ja schon tausendfach gestellt und nie richtig beantwortet wurde, auch wohl nicht beantwortet werden konnte.
Aber mich würde interessieren welche im Netz befindlichen Software - Werkzeuge die höchste Genauigkeit bieten?
Meine abschließende Strömungssimulation werde ich nach Entwurf eines CAD-Modells sowieso mit CFX durchführen, doch ist die Änderung eines CAD Files und die Eingabe der Ranbedingungen in numerischen Strömungsberechnungsprogrammen sehr aufwendig und erfordert vor Allem viel Zeit.
Eine Möglichst genaue Abschätzung im Vorfeld wäre also für mich von größter Bedeutung.

1. Frage also:
Welches Tool zur Auslegung bietet die genausten Ergebnisse?

Dann möchte ich wie in der Überschrift genannt eine Schubvektorsteuerung implementieren. Diese soll verknüpft werden mit einem sehr leistungsfähigen
E-Impeller. Die SVS (Schub Vektor Steuerung) soll vor Allem Gieren bei niederiger Geschwindigkeit (kleiner Re) in spektakulärem Ausmaß ermöglichen sowie als Hochauftriebshilfe große Anstellwinkel realisieren können.
Ich habe bis jetzt auch keinen Hersteller für eine SVS gefunden und denke ich werde sie selbst Auslegen und umsetzen müssen.

2. Frage:
Wer hat bereits Erfahrung mit SVS?

3. Frage
Gibt es einen Hersteller für SVS E-Impeller?

4. Frage
Wer hat bereits Hochauftriebshilfen als Leading Edge Device oder als Flap in eigene Modelle integriert?

Die Konfiguration der Steuerflächen, Klappen und SVS-Leitwerke bereitet mir auch noch arges Kopfzerbrechen . Zu Auslegungszwecken kann ich die Steuerdrücke natürlich"zu fuss" bestimmen allerdings ist da ja immer viel zu iterieren und in guter Näherung kommen nicht gerade exakte Werte heraus. Ich möchte aber gerne vor der Simulation in CFX und vor Bildung des Modells im CAD eine genauere Abschätzung durchführen.

5. Frage
Gibt es ein Steuerflächen-, Klappenberechnungstool das realistische Werte liefert?

Ich möchte das Modell metastabil auslegen und mit einer Regelungskomponente (zu einem späteren Zeitpunkt) versehen.
Die Regelungskomponente wird Sollwerte als PWM-Signal vom Empfänger kriegen und mit diesen und einigen Beschleunigungssensoren (translatorisch und rotatorisch) Stellwerte für die Sevos und Fahrtregler wieder als PWM-Signal ausgeben.

6.Frage
Hat jemand bereits Erfahrungen mit einer derartigen Flugregelung?

7. Frage
Gibt es Produkte unter 1500€ in die bereits Sensoren und Regler integriert sind und dei einen Eigenbau überflüssig machen?

So jetzt erstmal vielen Dank all denen die bis hier hin gelesen haben und aller größten Dank denen die mir bei einigen Fragen weiterhelfen können...


Patrick

1. Das Ranis ist recht gut. Ich kenne zumindest ein konkretes Beispiel, wo es auch ohne die Möglichkeit WLs zu berücksichtigen bei einem WL-Pfeilnurflügel, in der Vorhersage des NP recht genau mit der eines Panelverfahrens (welches mit WL gerechnet hat) übereinstimmt. Das kann aber natürlich ein Einzelfall sein.

2. 'Pylonpaule' Schreiber (hier als Paul1 unterwegs) hat schon mit SVS-Nurflügeln experimentiert, die mit sehr kleinem Stabilitätsmaß flogen und deren SVS bei Vollgas/-strom die gesammte HR-Funktion übernommen haben. Gibt es in einer älteren Ausgabe des Aufwinds einen Artikel drüber.

4. Vector von Schübeler.

5. XFoil berechnet einem, wenn man will, auch Klappenmomentenbeiwerte.

Kurbel

Hallo Patrick,

als ich las, daß jemand im Zusamnmenhang mit Nuris von atemberaubender "Performance" sprach, dachte ich, da wird jemand leicht ironisch. Doch beim Weiterlesen der vielen beeindruckenden Abkürzungen begriff ich, da will jemand mit viel Enthusiasmus die Nurflügelei einen Sprung weiterbringen, mit einer gehörigen Portion Theorie. Das finde ich sehr gut.
Nun, Programme gibt es einige: "Ranis", oder auch hortenspezifische von "das-Nurfluegelteam.de". SVS habe ich an einem elektrischen Nuri in Versmold gesehen, auch an Enten habe ich es gesehen. Und Motorkunstflieger mit Verbrenner auch: Ausschalg des Motors vorne um 90°, mit den entsprechenden haarsträubenden Manövern.
Alle guten Nuri-Konstruktionen sind auf Grund praktischer Erfahrungen entstanden, bei vielen wurde der Computer unterstützend dazugenommen. Aber es wird wohl kaum ein komplizierter Nuri von Anfang an erfolgreich geflogen sein, der direkt aus dem Computer gewachsen ist. Und die Evolution beginnt immer noch bei jedem Konstrukteur mit einfachen Modellen, mit denen man Nuri-Erfahrung sammelt, diese sind dann die Basis für das nächste, natürlich anspruchsvollere Konzept.
Nuris, die gut fliegen, sollen handlich sein (im Sinne von folgsam, berechenbar), robust und wartungsarm, leicht aufbaubar, reparaturfreundlich, selbst entworfen und selbst gebaut. Dann geht man damit gerne und ohne Angst zum Fliegen, genießt ihn, zertrümmert ihn gelegentlich und baut ihn wieder auf. Dann stellt man fest, daß er noch bessser geht als vorher, und kann ihn noch besser fliegen.
Ich will sagen, es braucht zuerst ein Bauchgefühl, das dann durch gezielte Rechnerunterstützung in Zahlen gepackt wird. Diese Zahlen kann man verwenden, sollte aber daraus kein Dogma machen. Viele Einzelschritte nacheinander ergeben logische Ableitungen; "alles Neu auf einmal" führt zu so vielen Variablen in einer Gleichung (nun protze ich mal mit Mathematik), so daß es kein Ergebnis gibt.
Vorschlag: komm zu einem unserer vielen Nuritreffen (z. B. Anfang Juni nach Osnabrück), oder fahr mal zum Nurflügelkurs von Curt Weller zum Spitzerberg nach Österreich (hier verbringst Du eine herrliche Woche mit dem Nuriclub "Adebar" -durch googeln zu finden), sprich mit den diversen Leuten zu Deinem speziellen Thema, und guck Dir mal die Praxis an.
Auch die Größe der Klappen ist kein Geheimnis mehr, die Ruderdrücke werden durch passende Servos einfach "weggesteckt" (sind somit auch kein Problem), Wölbklappen aller Art gibt es auch schon, beihnahe seit Anbeginn der Nurflügelei. Auch Kreisel wurden schon oft verwendet, sind aber bei Seglern aus meiner Sicht nicht nötig. Auch Steuerungen um die Hochachse durch eine winzige Windfahnen als Giersensor haben auf einem Brett OHNE SEITENLEITWERK (also keine Glockenauftribsverteilung) von den leider verstorbenen Fred Ludwig gut funktioniert, ohne Gieren beim Querrudereinsatz.
Auf einem Vortrag in Nuri-Club Adebar gab es vor kurzem einen Beitrag, den ich leider nicht gehört habe, zu einem in Entwicklung befindlichen Projekt, bei dem leicht labile Profile in einem Brett verwendet werden sollen, die aktiv im Flug stabilisiert werden sollen.
Und nun werde ich von manchem wohl gesteinigt:
aus meiner Sicht haben Nuris nicht unbedingt eine viel bessere Leistung als Leitwerkler. Aber sie haben liebenswerte Eigenschaften, die man zum Vorteil nutzen kann; man füllt sozusagen spezielle Nischen besser aus, als Leitwerkler das können. Und diese Nischen werden wir weiter ausbauen, mit zunehmender Tendenz hin zur Allroundtauglichkeit, und werden weiterhin viel Spaß damit haben. Und wir brauchen Leute, die sehr gut rechnen können.

Hoffe, Dich irgendwann kennenzulernen.
Viel Erfolg.
Klaus.

So melde mich zurück...

Erstmal schon mal vielen Dank für die schnellen Antorten.... das ist echt spitze


@ Kurbel; Ich werde mir auf die gute Anregung hin erstmal die beiden Programme besorgen und ein weing damit herumspielen. Vielleicht erstmal ein klassisches Brett aus der Literatur nachrechnen und dann ein weing pfeilen um zu sehen was passiert. Ähnlich mit den Klappen verfahren und sehen was passiert.
Wenn ich nähere Informationen zu den SVS E- Impellern eingeholt hab und meine "Wunschliste" etwas spezifiziert habe werde ich Paul1 kontaktieren.


@Klaus Jakob; Da mir in der Tat die praktische Erfahrung mit Nuris im RC Bereich fehlt, ist der von Dir beschriebene Weg diese mal näher kennen zu lernen eine gute Idee die ich sobald besseres Wetter herrscht umsetzen werde.
Auch ein Modell zum reinwachsen und zum rumspielen mit der SVS ist in Planung. Ich denke zur Zeit darüber nach welches es denn sein soll denn ich werde da zunächst wohl auf fertig geschnittene Flächen zurückgreifen.
Meine Planung und Auslegung wird sich dann ntürlich auf die Versuche abstützen und ich glaube nicht im Traum, dass ich ein flugfähiges fertiges und perfekte Modell im Rechner zustande kriegen werde im ersten Anlauf.
Aber der Hinweis auf den Boden der Tatsachen ist sicherlich richtig.
mit den "Einsatz-Grundsätzen" von Nuris und dem Nischendasein hast Du sicherlich recht. Mein Ziel ist es diese eben sehr "spektakulär" zu nutzen
Das ich gut rechne hoffe ich auch mal für mich und das Projekt.

Ich werde weitere Schritte und Überlegungen weiterhin hier posten und freue mich über alle kommenden Anregungen und und Antworten.

bis bald
Patrick

"großes du hast vor"

"großes du hast vor"

Hallo Patrick,

wie Kurbel schon sagte habe ich vor ein paar Jahren mich auch mit SVS an Modellen probiert. Dabei wurde der Motor in um die Querachse von einem Servo bewegt, um die Höhenrudersteuerung zu übernemen.

Die Modelle hatten alle Pfeilungen um die 15-18°. Mit Streckung 6-8 ging es also auch in Richtung Brett. Der Motor mit Propeller war ca. 40cm hinter dem Schwerpunkt angeordnet und ließ sich um ca.30° schwenken.

Mit kleinen Motorisierungen um die 50- 100W waren alle Flieger recht gut zu steuern. Allerdings war ein sehr kleines Stabilitätsmaß notwenig. Ich vermute mal, dass ein Impeller besser Wirkung haben sollte als ein freier Prop.

Grundsätzlich wurde immer mit normaler Deltasteuerung gestartet und erst danach in den Schubvektorbetrieb gewechselt, wo die Deltasteuerung deaktiviert wurde und ausschließlich der Prop ein Moment erzeugte.

Mit einem F5D-Antrieb (ca. 600W), konnte eine gute Steuerbarkeit nur realisiert werden, wenn mittels Akkuverschiebung der Schwerpunkt zurückverlegt wurde. Dabei war der Flieger ohne Motor absolut instabil. Also die Akkuverschiebung musste mit dem Gasknüppel zusammengeschaltet werden.

Wenn du deinen Flieger metastabil/instabil fliegen möchtest, dann könnte dein Vorhaben erst mal auch ganz gut mit einem Kreisel bedient sein, welches die Helis für ihre Heckrotorsteuerung benutzen. Das müsste die Anforderungen in einem gewissen Maß erfüllen. Desweiteren würde ich dir raten flieger möglichst simpel aufzubauen, so wie die "Schaumwaffeln" unter den Hangfliegern. Und bereite dich seelisch darauf vor, dass dein Flieger einige Male anständig im Dreck landen wird. Also verwende billiges Material für den Anfang. Ich spreche aus Erfahrung!

Wenn du mal spektakuläre Flugfiguren sehen möchtest, dann muss du dir mal Jungs mit Turbinen anschauen. Ich habe da mal nen Trainer mit schwenkbarem Schubrohr um zwei Achsen gesehen, der hat wirklich lustige Überschläge gemacht und Flachtrudeln mit geschätzten 3-4 Umdrehungen pro Sekunde.

Bei weiteren Fragen bin ich gern behilflich

Viel Erfolg
Paul

munic,

vielleicht hilft Dir dieser interessante Artikel über Fluglageregelung weiter:
http://www.charlesriverrc.org/articles/asfwpp/helmutlelke_asfwpp.htm

Gruss
mike

...neuen Mutes...

...neuen Mutes...

Ich war jetzt auf der Schübeler Homepage(www.schuebeler-jets.de) und hab mir die Produkte angesehen... Die Leistungsdaten sind teilweise beeindruckend. Auch das Leistungsgewicht ist wesentlich besser als ich in meinen kühnsten Träumen ausgemalt habe. Bis zu 33 N Standschub bei gerade mal 48g ohne Motor...
Auch die Innengeometrie ist durchaus sehenswert und weit davon entfernt was ich bis jetzt an handelsüblichen Impellern kannte... Die auf der Hompage genannten Wirkungsgrade der Impeller ziehe ich aber noch in Zweifel...?

...bin natürlich immer noch beeindruckt... und kann kaum weiterschreiben aber ich mach trotzdem mal weiter....

Jetzt hab ich allerdings keine SVS gefunden zu den Schübeler Impellern?

@Kurbel: Meintest Du das Modell Vector? Oder eine SVS die ich nicht gefunden habe?

Auf jeden Fall wird mein Projekt nicht an Leistungsmangel scheitern....

@speedy573: Ich habe den Artikel gelesen. Auf jeden Fall danke...
Konnte bis jetzt nicht wirklich was für mich rausholen. Ich werde mich aber nächstes wochenende nochmal eingehend mit dem Projet beschäftigen und sehen ob ich etwas verwenden kann.

@Paul1: Sehr interessant was Du da gemacht hast. Vor Allem die Akkuverschiebung ist echt mal problemorientiertes Denken...Gibt es eine Homepage auf der Dein Projekt zu bestaunen ist?
Ich möchte allerdings gerne ohne diese Feature auskommen, das heißt alle Flugphasen instabil bestreiten...
Für niedrige Geschwindigkeiten (und Re s) stoße ich allerdings immer wieder an die Grenzen der SVS...noch viel Arbeit...
Eine Schwenkbare Luftschraube ist zwar leicht allerdings auf Grund der imensen Stoßverluste über 6° Anstellwinkel für mich nicht einsetzbar.
Die ersten Flüge mit Kreiseln zu bestreiten ist auf jeden Fall der richtige Weg.
Danke danke wirklich tolle Inputs die Du lieferst!

Nun da ich so derart begeistert von den Schübeler-Impellern und vor Allem von euren Inputs bin werde ich mich noch mehr reinhängen und hoffentlich bald ein erstes Konzept in Bildform liefern können...

Schreibt fleißig weiter
Patrick

Die Antwort 'Vector' war auf Frage 'vier' bezogen, also auf LE-Devices. Der Vector hat sowas.

Was meinst du mit Stoßverlusten beim Propeller und welchen Anstellwinkel?

Willst du Schubdüsen schwenken, ganze Impeller, oder was sonst für eine Ablenkeinheit?

Kurbel

Gut doch auf Frage 4.... dann hab ichs jetzt verstanden...manchmal dauerts halt ein wenig länger

Bei Strömungsmaschinen die ein Laufrad haben (also abstrakt gesehen auch eine Luftschraube) setzt sich der Anströmvektor aus Umfangsgeschwindigkeit und Umgebungsgeschwindigkeit zusammen. Wenn jetzt die Auslegungsanströmrichtung relativ stark von der tatsächlichen abweicht treten Stoßverluste auf. Das heißt der Wirkungsgrad sinkt.

Den ganzen Impeller werde ich schon auf Grund der Größe und eben auch wegen der Anströmrichtung nicht schwenken. Ich denke an ein Schwenken des Schubrohrs oder Teile des Schubrohrs mit Hilfe von Klappen.

Werde mir den Vector jetzt nochmal genauer ansehen und von meinen Beobachtungen berichten.

Patrick

Hier nochmal eine kurze Skizze zu den Stoßverlusten:

Schönen Tag und happy Landings

Patrick

Hallo Patrick,

leider habe ich im Moment weder verfügbare Bilder geschweige denn eine HP zudem Flieger. Aber ich denke, dass sich alles Wesentliche auch in ein paar Sätzen formulieren lässt.

Als wir damals die ersten Flugversuche durchgeführt haben, kamen wir sehr schnell zu der Erkenntniss, das eine Kreiselsteuerung eine Möglichkeit sein könnte, die Instabilität, wie sie z.T. nötig war, in den Griff zu bekommen. Allerdings sind bei fast allen Wettbewerbsklassen sämtliche derartige "Hilfsmittel" nicht erlaubt. Da aber der Flieger für F5D (www.f5d.org) gedacht war, schien die Schwerpunktverschiebung dass einzige Mittel.

Die SVS mit einem Impeller umzusetzen halte ich gegenüber der Art wie ich es verwirklicht habe für sehr aussichtsreich. Allerdings, wenn dich die Stoßverlußte eines normalen Propellers derart abschrecken, dann solltest du wirklich Zeit in eine gute Abstimmung bei dem Impeller stecken. Andernfalls könnte die Leistung eines solchen Antriebes ernüchternt ausfallen. Meiner Einschätzung nach gehen nämlich "normale" Propeller, was Beschleuigung, Topspeed etc. angeht, bei gleicher Eingangsleistung immer deutlich besser als das ummantelte Pendant. Aber für die angestrebte Wendigkeit ist es wohl ein guter Weg, und außerdem ist das Thema Wirkungsgrad auch ganricht mehr ganz so wichtig, seid dem Es Lipoli-akkus gibt.

Den Schubstrahl nur per Klappen umzulenken hört sich gut an. Ich glaube namlich auch, dass sich die Flugeigenschaften meiner SVS Flieger mit der Dezentralisierung der Massen, aufgrund der weit auseinander liegenden Antriebskomponenten (die den Hauptgewichtsanteil ausmachen sollten), verschlechtert haben. Also da solltest du auch ein bisschen drauf achten.

Es war damals übrigens schon nicht so einfach dem Sender alle Flugphasen beizubringen, obwohl die Steuerung nur Motor "aus" oder "an" kannte. Also die Deaktivierung der normalen Nurflügelsteuerung bei Motor "an" und dann noch alle Trimmzustände in gewünschter Weise zu erhalten und ändern zu können, war für eine MC22 schon grennzwertig. Solche Sender sind meißt nur mit Programmen ausgestattet, für die es schon Modelle gibt. Ich denke deshalb, dass dort noch viel Arbeit auf dich wartet. Auf das Ergebniss bin ich auf jeden Fall sehr gespannt!

Gruß Paul

Vektorsteurung

Vektorsteurung

Hallo Vektorflieger,
genau mit diesem Aspekt beschäftige ich mich (unter anderem) mit meinem "poststall" Delta, siehe HP unten.
Ich habe bewusst keinen Impeller aufgrund des Wirkunkungsgrades eingesetzt, sondern einen konventionellen Propeller. Um eine Vektorsteurung zu realisiern halte ich eine Rotation des Motors, vor allem bei zunehmender Leistung wegen der hohen Kreiselmomente für nicht sinnvoll. Insbesondere ist eine Kontrolle der Rollbewegung beim einmotorigen Flieger damit nicht möglich.

Daher habe ich Strahlruder eingesetzt, womit die genannten Nachteile vermeidbar sind.

Das Stabilitätsmass habe ich bei dem beschriebenen Delta schon auf annähernd Null reduziert und mit einem Kreisel stabilisiert (ohne Heading Lock Modus). Das hat problemlos funktioniert, eine Verlegung des Schwerpunktes in den eindeutig instabilen Bereich habe ich allerdings noch nicht getestet, das ist noch Neuland.

Gruss
Stefan

...und weiter geht es!

...und weiter geht es!

Ich habe heute Bilder, Zeichnungen und technische Daten nebst Erfahrungsberichten von der Vector II zusammengesucht und mich eingehend mit dem Vogel beschäftigt... Meine perönlicher Eindruck ist grundsätzlich ganz positiv. Die Konfiguration ist recht modern gehalten. Die Pfeil/Strake Kombination eine gute Lösung um bei hohen Anstellwinkeln frisches Energiereiches Fluid auf den Flügel zu "werfen".
Leading Edge Flap finde ich mehr als interessant und ist in etwa das was ich mir für mein Baby vorgestellt hab. Bei den Grenzschichtzäunen bin ich allerdings nicht der Ansicht, dass sie einen großen Nutzen haben. Mit einem besser konstruierten Flügel hätte man sicher darauf verzichten können. Grenschichtzäune werden nicht grundlos heute nahezu nicht mehr eingesetzt.
Die Ablösezone lässt sich besser mit geschickterer Wahl des Profils und dem Verlauf der und der Anpassung der Profile entlang der Spannweite verkleinern. Auch eine Verdrillung des Flügels wäre hier sinnvoll gewesen... Aber das ist bloß meine ganz subjetive Bewertung und Meinung. Die Konstruktuere hatten sicher ihre Gründe.
Ganz klar ist allerdings, dass diese völlig überdimensionierten Winglets mehr stören als helfen. Winglets sollen eigentlich den Randwirbel an den Flügelspitzen der durch den Druckausgleich entsteht veringern und verluste mindern. Bei modernen Winglets wird außerdem durch eine Profilierung noch der Flächen Widerstand verringert in dem zusätzlicher Vortrieb erzeugt wird. Durch die scharfkantigen Ecken am Übergang von Tragfläche zu Winglet werden allerdings Eckenwirbel erzeugt die diesen Vortrieb nahezu aufheben. Bei modernen Verkehrsflugzeugen wird noch ein Benefit von ca 1/1000 - 1/100 des Flächenwiderstands herausgeholt, allerdings nur in Reiseflug-Konfiguration. Der optimal Übergang des Winglets sollte außerdem elliptisch sein was in diesem Modell noch nichtmal angedeutet ist.
Die Stabilisierung und Steuerung in der Gierachse ist wohl der Grund für den Einsatz der Winglets könnte aber eleganter gelöst werden...
Die Impeller-Gondel ist in Ordnung nicht optimal schützt aber den teuren Inhalt

Ich weiß ich bin sehr kritisch aber trotzdem ein tolles Modell!

@wind it up:
Juhu ein wirklich tolles Teil... mit super Flugeigenschaften soweit ich das in Deinen Videos sehen konnte. Post Stall erhält da echt eine ganz neue Qualität zumal mit dieser Motorisierung.
Über Wirkungsgarde kann man ja lang diskutieren, in Deinem Fall ist das Ergebnis aber wirklich sehenenswert.
Steckt auch viel viel Arbeit drin und ich kann jedem nur empfehlen sich das mal auf Deiner HP anzusehen.

@Paul1:
Klar ist der Wirkungsgrad eines freien Propellers dem eines Impellers deutlich überlegen... Aber gerade die Möglickeit das ganze mit einer SVS auszurüsten hat eben viele Vorteile und gerade diese möchte ich stark nutzen...aber das sagtest Du ja.
Und gehuldigt sei den Lipos...
Der Hinweis mit den erhöhten Trägheitstensoren werde ich auf jeden Fall beherzigen...echt guter Einwand - da sollte man schon bei der Auslegung drauf achten.

Wie Paul schrieb ist die Konfiguration des Senders noch ein Problem das zu lösen noch viele Wochenenden kosten wird aber eben erst wenn mal ein Flugfertiges Modell da ist. Dann möchte ich ja eine "onboard"Lösung gehen und einen Regler integrieren wie am Anfang beschrieben.

Viel Arbeit ist zu tun aber mit der vielen Hilfe von euch wird es schon werden.

Patrick

Profilauswahl...oder irgendwo muss man ja anfangen

Profilauswahl...oder irgendwo muss man ja anfangen

Hallo liebe Leut'

Ich habe mich jetzt einige Zeit mit der Auswahl eines geeigneten Tragflügelprofils für mein Projekt beschäftigt.
Dabei habe ich zuerst ganz schulmäßig einschlägige Profilsammlungen aus der UniBib studiert und mehrere Leitfäden zur Auswahl von Tragflächen zu Rate gezogen.... erstes großes Problem:
Irgendwie ist der Re-Zahl Bereich von allem was bemannt fliegt stark unterschiedlich zu dem von RC- Modellen...
Also waren Leitfäden wie Aircraft Design nicht ganz passend genau wie die Profilsammlungen die mir vorlagen....
Der Verzweiflung nahe fing ich mal an zu googlen und oh Wunder ein toller Treffer: www.aerodesign.de -> Große Sammlung an Profilen auch und gerade für Nuris. Die Beschreibungen sind zwar nicht besonders professionell aber ein guter Richtschuss in die angehängten Polaren rein zu schaun.
Nach langem surfen und wachsender Bewunderung für die Seite fand ich dort ein geeignetes Profil: Das TL56 mit ca. 9% Dicke und ansprechenden Polaren.
Dann fand ich auf der HP noch Links zu anscheinend einschlägig bekannten Profildatenbanken und durchforstete auch diese... Viele passende Profile in nahezu unendlicher Auswahl sind dort zu finden...aber am besten geeignet scheint mir doch das TL56.

Hat jemand schon Erfahrung mit dem Profil?

Einen guten Schritt weiter habe ich auch begonnen mich mit XFoil auseinander zu setzen um die Charkteristik meines erwählten Profils näher zu durchleuten....
@Kurbel: War wirklich ein Spitzenhinweis!!

Versteh noch nicht alle Funktionen von XFoil aber das einlesen meiner Koordinaten verlief reibungslos und das erstellen verschiedener Polaren war auch unproblematisch.

Gibt es eine deutschsprachige Seite auf der XFoil näher beschrieben wird?
Meine Recherche erbrachte keine guten Ergebnisse

Mache mich nun daran das Profil in mein CAD Programm zu bringen und werde mich mit den beiden Nuriprogrammen auseinander setzen.

Bis bald....es geht voran
Patrick

Nach welchen Kriterien hast du den das Profil ausgesucht? (nur neugierig)
Kannst konkrete Fragen bezüglich der Bedienung von XFoil auch hier im Forum stellen, das Programm wird von vielen hier genutzt. Ein deutschsprachiges 'Handbuch' o.ä. im Internet ist mir nicht bekannt.

Kurbel

...die Qual der Wahl

...die Qual der Wahl

Zur Auswahl von Profilen gibt es viele Leitfäden.... die meisten in englischer Sprache und extrem hochtrabend geschrieben....
ZB Aircraft Design von Mc Rauer der beschäftigt sich in seinem Buch eigentlich mit dr kompletten strukurierten Auslegung von Flugzeugen....
Jetzt aber mal zu meiner etwas verkürzten Auswahlliste:

1. Flugbereich und Hauptflugzustand festlegen also erstmal für Hauptflugzustand und Grenzzustände Re bestimmen aus Fluggeschwindigkeit, Sehnenlänge und Flughöhe die kann man bei dem geringen Flughöhenbereich bei Modellflugzeugen ruhig als konstant annehmen. Also einfach kinematische Viskosität auf Normatmosphäre setzen.
Wir haben 3 Re's

2. Dann heißt es Polaren schruppen (so nennt das mein Aero-Prof)
Je nach flugchrakteristik kann man hier mit dem Lilientahl Diagramm beginnen und die Gleitzahlen vergleichen oder man geht in die aufgelösten Polaren Diagramme rein. Hier ist das Ablöseverhalten besser dargestellt.
Ganz wichtig ist Diagramme zu verwenden die im Mach und Re Ähnlichkeitsbereich liegen sonst kann herauskommen dass für einen Segler ein Transsonisches Profil sehr gut geeignet ist - also Obacht!
In meinem Fall ist mir das Stallverhalten und der Poststall besonders wichtig - nicht gerade der Normalfall also.

3. Auch die Leistungsziffer und Absolute Schub des Antriebs ist sehr wichtig da sonst zB große Cws und das sind erstmal bloß die Cws ohne Induzierten Widerstand die Leistung des Fluggeräts deutlich übersteigen können.

4. Diese verschiedenen Parameter und es sind noch einige mehr hab ich dann für 15 Nurflügel/Delta -Profile zusammengestellund in eine Excel-File gepackt.

5. Auswahl und Iteration hier werden jetzt für die verschieden Profile ich habe 5 aus meiner Tabelle ausgewählt Indzurierte Widerstände überschlagen und einige weitere Parameter durchgerechnet....

6. Dann beginnt man meistens von vorn oder springt zurück zu irgendeinem anderen Punkt in der Liste... hab ich 3 mal gemacht.

7. Man freut sich und hat ein tolles Profil gefunden

8. man arbeitet solange mit dem Profil herum bis man es noch besser begreift... und dann hoffentlich nicht feststellt, dass es doch nicht passt.

Natürlich sind von Bedeutung gerade beim Nurflügel auch noch die Momentenbeiwerte über Alpha und einiges mehr

Das hier ist nur mal ein kurzer Abriss der keinen Anspruch auf absolute Richtigkeit und Vollständigkeit erhebt....Also nicht steinigen

Wegen XFoil komme ich gern auf die Möglichkeit das Forum zu nutzen zurück...

Schönen Sonntag
Patrick

Ok, was poststall betrifft, kannst du XFoil und ähnliche Programme natürlich knicken. Da kann man nur mehr oder weniger fundiert mutmaßen oder eben messen. Wobei gerade in dem von dir angepeilten Bereich (kleines cm_0 und Re<500000) wohl nur wenige veröffentlichte Messungen von Profilen existieren.

Gemessene Polaren für modelltypische Re-Zahlen findet man z.B. hier:
http://www.nasg.com/afdb/index-e.phtml

Allerdings sind dort eben jüngere Profile und solche mit S-Schlag rar.

Kurbel

Genau diesem Problem ist man eben unterworfen...
Profilauswahl ist sowieso zu einer Art Religion geworden mit vielen Splittergruppen. Da gibt es die einen die kein Profil verwenden wollen was schon irgendwo eingesetzt wurde und modifizieren dann auf Teufel komm raus an Profilen herum manchmal mit mehr meistens mit weniger Erfolg. Dann die anderen die von den Göttinger Profilen oder den guten alten NACA Profilen nicht weg kommen wollen was ja auch nicht immer und für jede Anwendung schlecht sein muss.
Dann natürlich die Uni Lehrmeinung über S-Schlag und Rearloading und die Favorisierung dieser bis hin zu iterativen Entwicklung von Profilen am Rechner mit Polarenvorgabe oder Gradientenvorgabe....

Am Ende muss der Vogel fliegen und das besonders gut....wobei schon gut wieder Ansichtssache ist...

Den Link kannte ich schon habe auch dort gesucht und wie Du sagtest wenig brauchbares gefunden.

Ich beginne jetzt ja mit Formgebung und Anordnung der Profile entlang des Flügels rechne daran herum ,mit Ranis übrigens, und werde mich dann daran machen mein CAD Modell zu erschaffen und dies in CFX zu integrieren. Wenn das soweit ist mach ich viele bunte Bilder und kann auch den Poststall Bereich nebst anderer Merkmale besser untersuchen.
Die Interpretation von Ergebnissen ist ja wirklich scon fast schwerer als Erzielung was diesen Part noch sehr spannend machen wird.

Zum Glück gibts ja euch da draußen...
In diesem Sinne

erste CAD Zeichnungen....

erste CAD Zeichnungen....

Ich habe eine Nachtschicht hinter mir und hier sind nun erste Eindrücke vom Flügel...

Ich brauch jetzt erstmal eine größere Menge Kaffee ... aber es geht voran.

Hallo Patrik,

das ist doch ein Delta und kein richtiger Nurflügel Hast Du an dem Flügel auch aerodynamisch und rechnerisch die Tütenwirbel mit berücksichtigt? Das ist bei Deltaflügeln ein ganz wichtiger Faktor.
Der gemeine Tütenwirbel beaufschlagt nämlich den Flügel von oben mit (wie der Name schon sagt)
mit tütenförmigen Wirbeln) Dadurch könnte sich der Flügel unangenehm aufschaukeln. Dieses Phänomen tritt bei z.B. meiner Arado555 www.das-nurfluegelteam.de/meine_arado.html auf.

Grüsse, Raimund