Philip Kolb
User
In letzter Zeit macht vor allem unter den Scaleseglern und Grosseglerenthusiasten immer wieder ein ominöser Begriff die Runde: "Vollgasfest".
Doch was bedeutet dieses kraftvoll anmutende Adjektiv, mit dem immer mehr Modellflieger ihre Flugmodelle bewerten wollen, auf welches immer mehr Selbstbauer ihre Flugzeugauslegung hin optimieren und von welchem immer mehr Kunden ihre Kaufentscheidung bezüglich einer Neuanschaffung abhaengig machen?
"Vollgasfest" ist kein technischer Begriff und dennoch bezeichnet er umgangssprachlich sehr praezise, welche Eigenschaft das Segelflugmodell haben soll: Es soll eine Manövergeschwindigkeit aufweisen, welche grösser oder gleich seiner Endgeschwindigkeit ist.
Die Manövergeschwindigkeit beschreibt hierbei, die Fluggeschwindigkeit, bei welcher der Pilot jedes erdenkliche Manöver (jeden erdenklichen Ruderausschlag, z.B. "voll Ziehen") ausführen kann, ohne dass die Zelle des Flugzeugs strukturellen Schaden davon traegt.
Die Endgeschwindigkeit beschreibt quasi die maximale Fluggeschwindigkeit. Die Endgeschwindigkeit bei einem Segelflugzeug ist dann erreicht, wenn auch bei einem senkrechten Sturz aus noch grösserer Höhe kein Geschwindigkeitszuwachs mehr erfolgt. Der Widerstand des Modells laesst keine weitere Beschleunigung mehr zu, es befindet sich bei Endgeschwindigkeit also in einem Kraeftegleichgewicht.
Wie können wir demnach die "Vollgasfestigkeit" unserer Modellsegelflieger optimieren?
Ich habe mir dazu ein paar Gedanken gemacht, weil gerade hier im RC-Network Forum immer wieder von der "Vollgasfestigkeit" vor allem unter den Grosseglern die Rede ist. Die Bemühungen hierzu sind mitunter sehr komplex und es wird bisweilen tief in die technische Trickkiste gegriffen. Noch steifere und festere Kohlefaser-Verbundwerkstoffe kommen zum Einsatz, immer neue Baumethoden werden ausprobiert, damit der Flieger in den Luft ja nicht "abmontiert".
Nach laengeren Überlegungen und einigen Rechnungen ist mir dann Eines ganz deutlich geworden.
Ich selbst besitze genau ein "vollgasfestes" Modell, welches in der Luft nach senkrechtem Sturz quasi nicht zerstörbar ist (solange es den Boden nicht berührt, aber das sollte ja klar sein
). Mein MILES ist ein 2m RES-Segelflugmodell in Holzbauweise, also ohne Faserverbundwerkstoffe gebaut und er ist in der Luft quasi unzerstörbar. Selbst von der Sichtgrenze angestochen und knapp über dem Boden voll gezogen legt er weder die Ohren an noch flattert er.
Wie kommt das?
MILES wiegt lediglich 700gr., ist also ein Leichtgewicht. Solange er nicht aufballastiert wird, kann man ihn in der Luft nicht schnell genug bekommen um ihm ernsthaften Schaden an seiner Struktur zuzufügen. Er erreicht also "Vollgas" schon sehr bald. Wir sollten daher versuchen unsere Modelle leicht zu bauen, damit sie nicht so schnell werden können! Das zeigen uns leichte Modelle wie eben der MILES oder auch moderne F3K-Modelle sehr deutlich.
Ein 5m-Segler mit 8kg Fluggewicht wird viel eher in der Luft "abmontieren" als der gleiche Flieger mit lediglich 4kg Fluggewicht. Letzterer erreicht "Vollgas" schon viel eher (also bei geringerer Geschwindigkeit) und ist damit viel einfacher "Vollgasfest" zu bekommen!
Gerade mit den schon angesprochenen modernen Faserverbundwerkstoffen sollte es deutlich einfacher möglich sein, sehr leichte Flugzeuge zu bauen. Noch einfacher wird es, wenn wir die Zelle unseres Flugzeugs neben dem Leichtbau auch aerodynamisch auf "Vollgasfestigkeit" auslegen. Vor allem die Tragflügel müssen beim Schnellflug nicht unerhebliche Lasten tragen. Dies potenziert sich mit der Grösse des Flugzeugs. Hier kann man durch geschickte Tragflügelauslegung gleich zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen!
Ein hoher Biegetraeger (Holm) kann ungleich viel grössere Biegelasten aufnehmen wie ein in seiner Bauhöhe niedrig dimensionierter. Daher ist es durchaus sinnvoll auf die Holmhöhe Rücksicht zu nehmen. Um ein wirklich stabiles Flugzeug zu bauen benötigen wir daher ein dickes Tragflügelprofil, das einen hohen Holm aufnehmen kann.
Gleichzeitig haben dicke Tragflügelprofile deutlich mehr Widerstand im Schnellflug als dünne - Voila, wir schlagen zwei Fliegen mit einer Klappe!
Durch den höheren Widerstand des dicken Tragflügelprofils wird (siehe oben) die Endgeschwindigkeit viel früher erreicht. Zumeist fliegen Grossegler mit Tragflügelprofilen von 12% bis 15% Dicke. Da kann es schon schwierig und aufwaendig werden, diese richtig vollgasfest zu bekommen. Ich habe mir daher mal die Mühe gemacht und einen Profil-Strak für vollgasfeste Grossegler gerechnet. Die Strakprofile "PK-VG_01" (Tragflügelwurzel) bis "PK-VG_04" (Randbogen) haben zwischen 26.8% und 20% Dicke und sind damit deutlich dicker als herkömmliche Seglerprofile. Sie liefern ausreichend Widerstand (im Schnellflug knapp doppelt so viel wie z. B. ein RG-15) um das Flugzeug erst gar nicht richtig schnell werden zu lassen. Die grosse Dicke macht den Einbau von stabilen Holmen und Steckungen sehr einfach, auch sehr grosse und kraeftige Servos sollten sehr einfach Platz finden können.
Das Aussenprofil ist dabei so gestaltet, dass exzessive laminare Ablöseblasen vermieden werden, es aber dennoch ordentlich Widerstand liefert. Ersteres kommt der Querruderwirkung im Langsamflug zu Gute, letzteres der Vollgasfestigkeit.
Anhang anzeigen 1141887
Die Strakprofile sind so ausgelegt, dass sie die gaengigen Re-Zahlen an Grosseglern im Masstab 1:3 - 1:2.5 sehr gut abdecken sollten. Beispielsweise ist das PK-VG_01 für einen Re*sqrtCL-Bereich von 220000 - 320000 gut geeignet, das PK-VG_04 für einen Re*sqrtCl-Bereich von 90000 - 130000.
Anhang anzeigen 1141888
Ein 5m Fox oder eine 6.6m DG-1000 können mit diesen Profilen sehr gut auch mit geringem strukturellem Aufwand vollgasfest gebaut werden um sie dann auch mal aus 1000m Höhe "kommen zu lassen"!
Anhang anzeigen 1141886
Wer Interesse an den "vollgasfesten" Profilen der Strakserie PK-VG_01-04 hat, kann mir gerne eine PN schreiben. Ich sende die Koordinaten dann gerne zu.
Soweit meine Gedanken zum Thema. Ich hoffe mit meinen Überlegungen etwas zur "Vollgasfestigkeit" beigetragen zu haben und wünsche Euch allen einen guten Start in eine vollgasfeste Saison. Denn: Wer früher "Vollgas" erreicht, ist eher "Vollgasfest"!
Euer: Philip Kolb
Doch was bedeutet dieses kraftvoll anmutende Adjektiv, mit dem immer mehr Modellflieger ihre Flugmodelle bewerten wollen, auf welches immer mehr Selbstbauer ihre Flugzeugauslegung hin optimieren und von welchem immer mehr Kunden ihre Kaufentscheidung bezüglich einer Neuanschaffung abhaengig machen?
"Vollgasfest" ist kein technischer Begriff und dennoch bezeichnet er umgangssprachlich sehr praezise, welche Eigenschaft das Segelflugmodell haben soll: Es soll eine Manövergeschwindigkeit aufweisen, welche grösser oder gleich seiner Endgeschwindigkeit ist.
Die Manövergeschwindigkeit beschreibt hierbei, die Fluggeschwindigkeit, bei welcher der Pilot jedes erdenkliche Manöver (jeden erdenklichen Ruderausschlag, z.B. "voll Ziehen") ausführen kann, ohne dass die Zelle des Flugzeugs strukturellen Schaden davon traegt.
Die Endgeschwindigkeit beschreibt quasi die maximale Fluggeschwindigkeit. Die Endgeschwindigkeit bei einem Segelflugzeug ist dann erreicht, wenn auch bei einem senkrechten Sturz aus noch grösserer Höhe kein Geschwindigkeitszuwachs mehr erfolgt. Der Widerstand des Modells laesst keine weitere Beschleunigung mehr zu, es befindet sich bei Endgeschwindigkeit also in einem Kraeftegleichgewicht.
Wie können wir demnach die "Vollgasfestigkeit" unserer Modellsegelflieger optimieren?
Ich habe mir dazu ein paar Gedanken gemacht, weil gerade hier im RC-Network Forum immer wieder von der "Vollgasfestigkeit" vor allem unter den Grosseglern die Rede ist. Die Bemühungen hierzu sind mitunter sehr komplex und es wird bisweilen tief in die technische Trickkiste gegriffen. Noch steifere und festere Kohlefaser-Verbundwerkstoffe kommen zum Einsatz, immer neue Baumethoden werden ausprobiert, damit der Flieger in den Luft ja nicht "abmontiert".
Nach laengeren Überlegungen und einigen Rechnungen ist mir dann Eines ganz deutlich geworden.
Ich selbst besitze genau ein "vollgasfestes" Modell, welches in der Luft nach senkrechtem Sturz quasi nicht zerstörbar ist (solange es den Boden nicht berührt, aber das sollte ja klar sein
). Mein MILES ist ein 2m RES-Segelflugmodell in Holzbauweise, also ohne Faserverbundwerkstoffe gebaut und er ist in der Luft quasi unzerstörbar. Selbst von der Sichtgrenze angestochen und knapp über dem Boden voll gezogen legt er weder die Ohren an noch flattert er. Wie kommt das?
MILES wiegt lediglich 700gr., ist also ein Leichtgewicht. Solange er nicht aufballastiert wird, kann man ihn in der Luft nicht schnell genug bekommen um ihm ernsthaften Schaden an seiner Struktur zuzufügen. Er erreicht also "Vollgas" schon sehr bald. Wir sollten daher versuchen unsere Modelle leicht zu bauen, damit sie nicht so schnell werden können! Das zeigen uns leichte Modelle wie eben der MILES oder auch moderne F3K-Modelle sehr deutlich.
Ein 5m-Segler mit 8kg Fluggewicht wird viel eher in der Luft "abmontieren" als der gleiche Flieger mit lediglich 4kg Fluggewicht. Letzterer erreicht "Vollgas" schon viel eher (also bei geringerer Geschwindigkeit) und ist damit viel einfacher "Vollgasfest" zu bekommen!
Gerade mit den schon angesprochenen modernen Faserverbundwerkstoffen sollte es deutlich einfacher möglich sein, sehr leichte Flugzeuge zu bauen. Noch einfacher wird es, wenn wir die Zelle unseres Flugzeugs neben dem Leichtbau auch aerodynamisch auf "Vollgasfestigkeit" auslegen. Vor allem die Tragflügel müssen beim Schnellflug nicht unerhebliche Lasten tragen. Dies potenziert sich mit der Grösse des Flugzeugs. Hier kann man durch geschickte Tragflügelauslegung gleich zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen!
Ein hoher Biegetraeger (Holm) kann ungleich viel grössere Biegelasten aufnehmen wie ein in seiner Bauhöhe niedrig dimensionierter. Daher ist es durchaus sinnvoll auf die Holmhöhe Rücksicht zu nehmen. Um ein wirklich stabiles Flugzeug zu bauen benötigen wir daher ein dickes Tragflügelprofil, das einen hohen Holm aufnehmen kann.
Gleichzeitig haben dicke Tragflügelprofile deutlich mehr Widerstand im Schnellflug als dünne - Voila, wir schlagen zwei Fliegen mit einer Klappe!
Durch den höheren Widerstand des dicken Tragflügelprofils wird (siehe oben) die Endgeschwindigkeit viel früher erreicht. Zumeist fliegen Grossegler mit Tragflügelprofilen von 12% bis 15% Dicke. Da kann es schon schwierig und aufwaendig werden, diese richtig vollgasfest zu bekommen. Ich habe mir daher mal die Mühe gemacht und einen Profil-Strak für vollgasfeste Grossegler gerechnet. Die Strakprofile "PK-VG_01" (Tragflügelwurzel) bis "PK-VG_04" (Randbogen) haben zwischen 26.8% und 20% Dicke und sind damit deutlich dicker als herkömmliche Seglerprofile. Sie liefern ausreichend Widerstand (im Schnellflug knapp doppelt so viel wie z. B. ein RG-15) um das Flugzeug erst gar nicht richtig schnell werden zu lassen. Die grosse Dicke macht den Einbau von stabilen Holmen und Steckungen sehr einfach, auch sehr grosse und kraeftige Servos sollten sehr einfach Platz finden können.
Das Aussenprofil ist dabei so gestaltet, dass exzessive laminare Ablöseblasen vermieden werden, es aber dennoch ordentlich Widerstand liefert. Ersteres kommt der Querruderwirkung im Langsamflug zu Gute, letzteres der Vollgasfestigkeit.
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Die Strakprofile sind so ausgelegt, dass sie die gaengigen Re-Zahlen an Grosseglern im Masstab 1:3 - 1:2.5 sehr gut abdecken sollten. Beispielsweise ist das PK-VG_01 für einen Re*sqrtCL-Bereich von 220000 - 320000 gut geeignet, das PK-VG_04 für einen Re*sqrtCl-Bereich von 90000 - 130000.
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Ein 5m Fox oder eine 6.6m DG-1000 können mit diesen Profilen sehr gut auch mit geringem strukturellem Aufwand vollgasfest gebaut werden um sie dann auch mal aus 1000m Höhe "kommen zu lassen"!
Anhang anzeigen 1141886
Wer Interesse an den "vollgasfesten" Profilen der Strakserie PK-VG_01-04 hat, kann mir gerne eine PN schreiben. Ich sende die Koordinaten dann gerne zu.
Soweit meine Gedanken zum Thema. Ich hoffe mit meinen Überlegungen etwas zur "Vollgasfestigkeit" beigetragen zu haben und wünsche Euch allen einen guten Start in eine vollgasfeste Saison. Denn: Wer früher "Vollgas" erreicht, ist eher "Vollgasfest"!
Euer: Philip Kolb
