gewölbtes höhenruder

hallo,

beim rumschleichen um ein original fiel mir auf, daß das höhenruder gewölbt ist,
und in der mitte einen regelrechten schlag nach unten hat.

leider hab ich diesen teil des traumes ad acta gelegt bevor ich es richtig anfing, und
bin deshalb unwissend.

ich habe den piloten gefragt, und ich habe verstanden, daß das ein
geschwindigkeitsabhängiges rudermoment bewirken soll. dadurch muß der pilot
wenn er schnell fliegen will auch kraft auf den knüppel ausüben, bzw. im
umkehrschluß wird das flugzeug selber abfangen wenn der pilot außer gefecht
ist.

das könnte man abbilden, indem man das ruder im modell auch so macht, und zwischen servo und ruder eine gut definierte elastizität einbringt. meine fragen:

1. habe ich das richtig verstanden?

2. hat mit sowas jemand an modellen erfahrung?

vielen dank für eure antworten.

hannesk

Hallo,
Höhenruder sind negativ gewölbt (nicht alle)! Das ist richtig! Sie sollen ja auch Abtrieb erzeugen!! Sonnst würde ja der Flieger nur Purzelbäume machen (NACH VORNE!!!) Auch ein grund der EWD!!
Deine Aussage, wenn man schnell fliegt, muss mehr gedrückt werden, tritt hervor da durch die höhere geschwindigkeit auch das Höhenruder mehr abtieberzeugt (positives Moment um die Längsachse)! ==> Entgegenwirken durch einen größeren positiven Höhenruderausschlag (DRÜCKEN)!

mmh, für was willst du das in deinem Modell einbauen????!
Und wenn du ein solchen Efekt wünschst, würde ich einfach die EWD hochschrauben!! Sehe aber keinen nützlichen grund!

Gruß Christoph

Christoph@F3A schrieb:

Hallo,
Höhenruder sind negativ gewölbt (nicht alle)! Das ist richtig! Sie sollen ja auch Abtrieb erzeugen!! Sonnst würde ja der Flieger nur Purzelbäume machen (NACH VORNE!!!) Auch ein grund der EWD!!

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Nein, sie sind wirklich positiv gewölbt!
Meist weichen auch nur die Ruder selbst ewtas vom eigentlich symmetrischen Originalprofil ab.
Es wird dort bewusst ein Rudermoment in Richtung 'Ausschlag nach oben' erzeugt, welches die für die Zulassung des Flugzeuges geforderte 'Längsstabilität bei losem Ruder' sicherstellt. Die Zulassungsvorschriften verlangen bei unveränderter Trimmstellung einen gewissen vom Piloten aufzubringenden Kraftaufwand, um eine von der getrimmten Fahrt verschiedene einzustellen. Gefordert wird, glaube ich, 1N/(10Km/h), oder so.

Und jetzt bitte nicht wieder das alte Ammenmärchen vom immer und stets Abtrieb erzeugenden HLW aufwärmen, es stimmt nämlich nicht.

Kurbel

Meist weichen auch nur die Ruder selbst ewtas vom eigentlich symmetrischen Originalprofil ab.

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bei den Oldtimern auch...?

Gruß
Hans-Jürgen

Ok, ich denke hier erstmal nur an Flugzeuge ab Baujahr etwa 1970 und aus Plastik.

Oldtimer haben oft symmetrische HLWs und auch keine Federtrimmung, wie sie heute üblich ist. Aber sie sind auch nicht nach jüngeren Zulassungsvorschriften gebaut.

Kurbel

@ Christoph@F3A

99% unserer ganzen F3A Flieger fliegen mit AUFTRIEB am Leitwerk !!!!

Bei unseren F3A Fliegern sitzt der Schwerpunkt im Normalfall hinter dem Flügelneutralpunkt. Die Profile sind symmetrisch, haben kein Nullmoment. Somit muss das Leitwerk Auftrieb liefern, damit sich ein Momentengleichgewicht einstellt - (Moment um Schwerpunkt = 0) ... ganz einfach!

Rainer Seubert

@kurbel

danke für die bestätigung.

bei modellen (ich meine größere segler) müßte man so doch auch
stabilität um die querachse verbessern können, speziell wenn man an schwerpunkt
relativ weit hinten und ewd klein denkt.

ist vielleicht etwas ins unreine, aber was bei den großen geht ...

????????

hannesk

MRCA Tornado

MRCA Tornado

auch dieser Flieger hat sein HLW mit starker Wölbung nach unten.

Ich kapier as aber immer noch nicht!

Warum bauen Modellflieger sym. oder tragende Leitwerke, um dann mit Hilfe der EWD Stabililät zu erzeugen.

Warum nicht ein "tragendes" HLW mit der Wölbung nach unten und keine EWD ?

Übrigens: seit wann ist ein RG 15 als F3B Profil symetrisch ???

Und dass im F3B Wettbewerb der SWP hinter dem Neutrralpunkt liegen soll, glaube ich so auch nicht.

Das gibt es - meineswissens- nur bei rechnergesteuerten Militärjets (F 16 etc.) der neuesten Generation, um die Wendigkeit zu steigern. Diese Flugzeuge sind nicht mehr steuerbar, sobald der Rechner aussteigt (läuft scheinbar nicht unter Windows ... ).

Oder sind Kreisel auf dem HLW erlaubt ?

Jetzt muss ich mich auch ma einmischen. Ansonsten würde es Rainer sicher auch richtig stellen. Hallo Rainer, übrigens.

Also, bitte notieren Sie folgendes:

1. Stabilität (genauer: Längs-Stabilität, also um die Querachse) besteht dann, wenn man den SP vor den Neutralpunkt des Fliegers legt.

2. Die Lage des NP ist von der Geometrie des Fliegers abhängig. In erster Näherung ist das die Draufsicht. Bei genauerer Betrachtung muss man auch die Hochlagen berücksichtigen.

3. Die Lage des NP ist NICHT abhängig von den Profilen, einer eventuellen Schränkung oder der EWD. Folglich ist auch die Stabilität nicht abhängig von diesen Größen.

4. Mit der EWD und/oder dem Höhenruderausschlag trimmt man den Flieger auf den gewünschen Flugzustand (Anstellwinkel, Ca, Geschwindigkeit). Die Größe dieser Winkel und Ausschläge hängt allerdings von den Profilen usw. ab und von der gewählten SP-Lage.

Jörg Russow

tanni60 schrieb:

auch dieser Flieger hat sein HLW mit starker Wölbung nach unten.

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Welcher Flieger?

tanni60 schrieb:

Warum bauen Modellflieger sym. oder tragende Leitwerke, um dann mit Hilfe der EWD Stabililät zu erzeugen.

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Siehe Beitrag #9.
Stabilität hat nichts mit tragenden oder nicht tragenden HLWen zu tun, nur mit NP und SWP. Wenn man aber die Modellauslegung entsprechend wählt, kann es sein, dass das HLW überwiegend bei neg. oder pos. Ca betrieben wird und dann ist eine evtl. nicht symmetrische Profilierung sinnvoll. Oder aber man ist durch möglicherweise selten auftretende, aber sicherheitsrelevante Flugzustände gezwungen ein besonders hohes oder niedriges Ca_max/min der HLW-Profilierung zu gewährleisten.

tanni60 schrieb:

Übrigens: seit wann ist ein RG 15 als F3B Profil symetrisch ???...
...Und dass im F3B Wettbewerb der SWP hinter dem Neutrralpunkt liegen soll, glaube ich so auch nicht.

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Tut er auch nicht. Wer hat das auch behauptet?

Kurbel

tanni60 schrieb:

Und dass im F3B Wettbewerb der SWP hinter dem Neutrralpunkt liegen soll, glaube ich so auch nicht.

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Hinter dem Flügel-Neutralpunkt, aber selbstverständlich vor dem Gesamt-Neutralpunkt des Flugzeuges! Nur bei einem Flugzeug, bei dem der SP vor dem Flügel-Neutralpunkt liegt, muss das Höhenleitwerk immer Abtrieb erzeugen, damit das Flugzeug im Gleichgewicht ist.

Bei einem Flugzeug mit (positiv) gewölbtem Profil, bei dem der Schwerpunkt zwischen Flügel-NP und Gesamt-NP liegt, muss das Leitwerk im Langsamflug Auftrieb liefern und im Schnellflug Abtrieb, um das Flugzeug ins Gleichgewicht zu bringen.

Gruß Yeti

P.S. Danke an Rainer, Kurbel und Conny, dass ich nicht mehr der Einzige hier bin, der das predigt

P.P.S. Der Rudermomentenverlauf kann Modellfliegern (bis auf die Wahl eines ausreichend kräftigen Servos) völlig egal sein, denn die Knüppelkraft wird nur durch die Feder im Sender erzeugt

Christian Ückert schrieb:

P.P.S. Der Rudermomentenverlauf kann Modellfliegern (bis auf die Wahl eines ausreichend kräftigen Servos) völlig egal sein, denn die Knüppelkraft wird nur durch die Feder im Sender erzeugt

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hallo christian,

mir alles klar, aber genau bei deinem pps versuche ich rumzubohren:

was wäre wenn man zwischen servo und ruder definierte elastizität brächte?

dann müßte das mit einer flugstabilisierung über rudermomente irgendwann relevant werden (wie bei den großen). das war meine frage ganz oben. hat sich das schon mal einer überlegt und vielleicht sogar ausprobiert? (abgesehen davon, daß das die modellflieger noch niiieee so gemacht haben! das ist mein bisheriger kenntnisstand auch...).

gibt dann so fragen wie:
ob und wie man das bedämpfen müßte ...
was man davon hätte (ist es bei den großen *bloß wegen der vorschrift?)

hannesk

Hallo,
ich bin davon ausgegangen (Segelflugzeug!) das der SP vor dem Gesamt-NP liegt!! Selbstverständlich, kann es Ausnahmen geben!
Doch da ich auch ein GROß-Segelflieger bin und wir letztes Wochenende Jahresnachprüfung hatten, wo genau das Thema aufkam! (Wie rum ist das Höhenleitwerk gewölbt?) Spontan wusste ich es nicht, doch als einer meinte: Was passiert wenn du dein Höhenruder nicht richtig sicherst und es weg fliegt!
==> Dann kippt der ganze Flieger über die Rumpfspitze! (Weil der SP VOR dem NP liegt!)
Bei den Großfliegern hat man Vorschriften eine mindes. Eigenflugstabi zu erhalten, um eine indifferent Flugeigenschaft zu unterbinden! Und um nun nicht eine EWD von 5° oder mehr zuhaben, wölbt man das HLW leicht Negativ! Um einen möglichst geringen Widerstand zu erzielen! Doch ist ja die optimale Flugleistung, wenn der SP dicht am NP liegt.
Ein leichter Pilot hat da keine Probleme, er kann es meistens mit Blei kompensieren.
Was machen nun schwere Piloten?!? (Deswegen wieder eine Begründung, dass das HLW Abtrieb erzeugt!) Viele Segelflieger haben Wassertangs in der Heckflosse, um das gewicht vom Piloten (und ggf. Wasserballast in der Flächen) zu kompensieren!

Im F3A ist es was völlig anderes, hier ist ja die Bestrebung ein völliges neutrales (fast schon indifferent) Flugverhalten zu erzielen. (Auch im F3B, optimale Flugleistung gewünscht!!)
Deswegen den SP weit hinten (Piloten abhängig!) und die EWD auf eine minimale von ca. 0,5° bis 0° (oder wie Rainer Seuber schreibt, sogar Auftrieb weil der SP hinterm NP liegt!)! Das Höhenruder ist Symmetrisch!!
Weil man braucht ja nicht eine große Flugstabi nachzuweisen, um eine Zulassung zubekommen, wo dann Menschenleben von abhängen!

Gruß
Christoph

Christoph@F3A schrieb:

Hallo,
ich bin davon ausgegangen (Segelflugzeug!) das der SP vor dem Gesamt-NP liegt!! Selbstverständlich, kann es Ausnahmen geben!

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Nein, es kann keine Ausnahmen geben. Wenn der SP hinter dem Gesamtneutralpunkt liegt, ist das Flugzeug statisch instabil.

Was passiert wenn du dein Höhenruder nicht richtig sicherst und es weg fliegt!
==> Dann kippt der ganze Flieger über die Rumpfspitze! (Weil der SP VOR dem NP liegt!)

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Der SP liegt vor dem Gesamtneutralpunkt. Wenn das Höhenleitwerk wegfliegt, dann wandert der Gesamtneutralpunkt aber ganz sicher nach vorne und liegt dann vor dem SP -> Das Flugzeug wird instabil.

In welche Richtung der Flieger "wegkippt", hängt vom Flugzustand ab. Im Langsamflug wird er nach hinten über den Schwanz wegkippen.

Was machen nun schwere Piloten?!? (Deswegen wieder eine Begründung, dass das HLW Abtrieb erzeugt!) Viele Segelflieger haben Wassertangs in der Heckflosse, um das gewicht vom Piloten (und ggf. Wasserballast in der Flächen) zu kompensieren!

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Den Hecktank braucht man, um den SP konstant zu halten, weil die Wassertanks im Flügel vor dem SP liegen. Die leistungsoptimale SP-Lage ist in der Regel auch nicht die hinterste, sondern am Anfang des hinteren Drittels des zulässigen Bereichs.

Ich kenne im Übrigen auch kein (modernes) Segelflugzeug mit einem negativ gewölbten HLW-Profil.

m F3A ist es was völlig anderes, hier ist ja die Bestrebung ein völliges neutrales (fast schon indifferent) Flugverhalten zu erzielen. (Auch im F3B, optimale Flugleistung gewünscht!!)
Deswegen den SP weit hinten (Piloten abhängig!) und die EWD auf eine minimale von ca. 0,5° bis 0° (oder wie Rainer Seuber schreibt, sogar Auftrieb weil der SP hinterm NP liegt!)! Das Höhenruder ist Symmetrisch!!

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Ein Symmetrisches Profil ist momentenfrei -> druckpunktfest. Wenn der Flügel-Neutralpunkt (in diesem Fall identisch mit dem Flügel-Druckpunkt) vor dem Schwerpunkt liegt, dann muss das HLW immer Auftrieb liefern, um das Momentengleichgewicht herzustellen. Beim gewölbten Profil wandert der Druckpunkt bei großen Anstellwinkeln nach vorne (geringe Geschwindigkeit) und bei kleineren Anstellwinkeln nach hinten. Liegt der (Flügel-) Druckpunkt vor dem SP, muss das HLW Auftrieb liefern, liegt der (Flügel-) Druckpunkt hinter dem SP, muss das HLW Abtrieb liefern (Schnellflug).

Gruß Yeti

Christoph@F3A schrieb:

Hallo,
ich bin davon ausgegangen (Segelflugzeug!) das der SP vor dem Gesamt-NP liegt!! Selbstverständlich, kann es Ausnahmen geben!

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Nein, eigentlich gibt es in diesem Bereich keine Ausnahmen. Aber der SP liegt fasst immer hinter dem Flügel-NP. Und je kleiner zusätzlich noch das negative Cm des Flügelprofils ist, desto eher herrscht Auftrieb am HLW vor. Ist einfach so und muss so sein, weil sonst kein Momentengleichgewicht erreicht würde.

Christoph@F3A schrieb:

Doch da ich auch ein GROß-Segelflieger bin und wir letztes Wochenende Jahresnachprüfung hatten, wo genau das Thema aufkam! (Wie rum ist das Höhenleitwerk gewölbt?) Spontan wusste ich es nicht, doch als einer meinte: Was passiert wenn du dein Höhenruder nicht richtig sicherst und es weg fliegt!
==> Dann kippt der ganze Flieger über die Rumpfspitze! (Weil der SP VOR dem NP liegt!)

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Erstens hast du einen neuen SP, wenn ein solch großes Bauteil in so großer Entfernung vom ursprünglichen SP sich verabschiedet. Zweitens hängt das, was passiert, auch von der Flugsituation, in der sich das Flugzeug befindet, ab.
Warum z. B. sollte das HLW überhaupt wegfliegen, wenn es doch durch den Abtrieb, den es erzeugt, auf seinen Sitz am Seitenleitwerk gedrückt wird?

Christoph@F3A schrieb:

Und um nun nicht eine EWD von 5° oder mehr zuhaben, wölbt man das HLW leicht Negativ! Um einen möglichst geringen Widerstand zu erzielen!

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Wo ist das Problem mit 5° EWD? Was wird durch eine neg. Wölbung dabei besser. Von welchem Widerstand genau redest du?

Christoph@F3A schrieb:

Doch ist ja die optimale Flugleistung, wenn der SP dicht am NP liegt.

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Nein, das stimmt im Allgemeinen nicht. Dazu hat es sogar Untersuchungen gegeben, inklusive Messungen am fliegenden Objekt (Segelflugzeuge, nicht Modelle). Der Leistungsoptimale SP liegt auch laut Herstellerangaben in der Regel weit vor dem Flugzeug-NP (aber sicher hinter dem Flügel-NP).

Christoph@F3A schrieb:

Deswegen den SP weit hinten (Piloten abhängig!) und die EWD auf eine minimale von ca. 0,5° bis 0° (oder wie Rainer Seuber schreibt, sogar Auftrieb weil der SP hinterm NP liegt!)!

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Hinter dem Flügel-NP! Nicht hinter dem Gesamt-NP des Flugzeuges.

Christoph@F3A schrieb:

Das Höhenruder ist Symmetrisch!!

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Sind sie an Segelflugzeugen auch, mit nur sehr kleinen Modifikationen am HR. Um genau zu sein: Das FX71 ist sehr verbreitet an HLWs von Segelflugzeugen. Oftmals ist da nur die Endfahne des Ruders etwas geändert. Und eine neg. Wölbung, um effizienter Abtrieb erzeugen zu können, findet man eigentlich nirgends an Segelflugzeugen der letzten 40 Jahre.

Kurbel

Ok, Yeti, wieder mal zwei dumme und ein Gedanke...

Erinnert mich an Windmühlenflügel irgendwie...warum nur?

Kurbel

hannesk schrieb:

mir alles klar, aber genau bei deinem pps versuche ich rumzubohren:

was wäre wenn man zwischen servo und ruder definierte elastizität brächte?

dann müßte das mit einer flugstabilisierung über rudermomente irgendwann relevant werden (wie bei den großen). das war meine frage ganz oben. hat sich das schon mal einer überlegt und vielleicht sogar ausprobiert? (abgesehen davon, daß das die modellflieger noch niiieee so gemacht haben! das ist mein bisheriger kenntnisstand auch...).

gibt dann so fragen wie:
ob und wie man das bedämpfen müßte ...
was man davon hätte (ist es bei den großen *bloß wegen der vorschrift?)

hannesk

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Bei den "großen" ist ein Anstieg der Knüppelkraft mit zunehmendem Ruderausschlag gefordert. Da du beim Modell am Senderknüppel aber keine aerodynamischen Kräfte spürst, sondern nur die Kraft der Feder im Sender, kann dir das egal sein.

Gruß Yeti

kurbel schrieb:

Ok, Yeti, wieder mal zwei dumme und ein Gedanke...

Erinnert mich an Windmühlenflügel irgendwie...warum nur?

Kurbel

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Ja, aber wer ist jetzt Don Quichote und wer ist Sancho Pansa?

Gruß Rosinante

Solange ich nicht die Dulcinea geben muss...

Kurbel

Christian Ückert schrieb:

Bei den "großen" ist ein Anstieg der Knüppelkraft mit zunehmendem Ruderausschlag gefordert. Da du beim Modell am Senderknüppel aber keine aerodynamischen Kräfte spürst, sondern nur die Kraft der Feder im Sender, kann dir das egal sein.

Gruß Yeti

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christian,

ich weiß, daß ich an meinem knüppelchen keine aerodynamischen kräfte spüren kann. aber stell dir vor zwischen dem servo und dem ruder ist eine feder. die spürt kräfte, auch aerodynamisch erzeugte, und wird - wenn so gemacht wie bei den großen - das höhenruder nach oben (= abfangen) ausschlagen lassen wenn die kiste schneller wird. ich setze natürlich voraus, daß sowas ordentlich gebaut ist, darüber will ich nicht zuerst diskutieren.

also würde das stabilisieren, oder? (ist ja der sinn bei den großen) da wollte ich wissen, ob sowas sich schon jemand für sein modell überlegt hat - bzw. überlegen will

hannesk