Vorstellung Bell X-1 und Schwerpunktproblem

Hallo Zusammen,

Hiermit möchte ich meine neue Bell X-1 vorstellen.
Das Flugzeug ist eine Eigenkonstruktion und hatte heute seinen Erstflug.
Technische Daten:
Länge: 110 cm
Spannweite: 102 cm
Gewicht ohne Akku: 1,31kg
Motor: Axi 2814/6d

Aber zuerst ein paar Bilder:



Schwerpunkt wurde durch FLZ Vortex berechnet und sollte bei 90 mm sein.
Leider stimmt der nicht. Die Flügeltiefe am Rumpf ist 20 cm.
Da mir der berechnete Schwerpunkt zu weit hinten vorkam habe ich den Schwerpunkt beim Erstflug auf 75 mm eingestellt.
Trotzdem war die Bell völlig unkontrollierbar und hatte gleich nach dem Start die Nase nach oben genommen.
Auf drücken hatte das Flugzeug kaum reagiert und ich konnte die Bell glücklicherweise ohne Schäden in Schrittgeschwindigkeit im hohen Gras landen.
Hat jemand einen Tip wie ich den Schwerpunkt berechnen kann und zwar so das die Bell richtig fliegt ?
Achso einen Spitznamen hat die Bell auch schon: Gleitbombe.

Danke und Gruß eTony

Ging die Nase mit oder ohne Motor nach oben ?


Gruß
Andreas

Hallo Toni,
also bei 20 cm Flügeltiefe würde ich auf eher 65-70 mm gehen. Stimmt die EWD?

MfG
Herbert

Hallo Tony,

erstmal Glückwunsch dass Du das seltene Teil noch retten konntest. Ich bin mir sicher dass der Rumpf viel mitträgt und sie noch schwanzlastig ist. Ob man das genau berechnen kann weiss ich nicht, ich würde zum Testen einen z.B. halb so großen Gleiter aus Depron oder so probieren, der quasi die Draufsicht von oben auf die Bell wiedergibt.

Gruß

Detlef

Erst einmal Danke für die Antworten.

@Andreas Maier.
Deine Frage kann ich nicht so richtig beantworten. Dafür ging alles zu schnell. Das Gummi von der Flitsche war auf 17 kg gespannt.
Ging also sehr gut ab. Nach dem Start ist die Bell erst mal schön gut nach oben.
Die Schnauze hat die Bell gleich nach dem Verlassen des Gummis nach oben genommen. Ich habe sofort voll nachgedrückt und Vollgas gegeben um Fahrt aufzubauen.
Keine Chance, die Bell ist einfach nur mit Nase hoch gefloatet während ich voll Tiefe gedrückt habe.
Habe dann das Gas reduziert um eine Notlandung einzuleiten und Höhe abzubauen.

@Detlef Kaehler
Ich habe leider kein Depron zuhause, aber ich werde mich mal an einen kleinen Balsa-Gleiter probieren.

@fly-bert
EWD ist mehrmals nachgemessen und berechnet und liegt bei genau 0,5°. Ich denke die sollte für das Modell gut passen.

Mir ging es darum ob der Motorsturz nicht ganz passt.

Da aber dein Höhenruder nicht wirkt tippe ich erstens auf 2 Dinge.
Dein Flitschenhaken ist zu weit hinten, dadurch nimmt das Modell beim Start die Nase hoch.
Nun ist das HLW im Lee der Fläche und die Ruderwirksamkeit geht Richtung Null.
- ich würde erstmal die Ruderflächen des HLWs provisorisch vergrößern, wenn du denkst daß der SP passt.


Gruß
Andreas

So ich hab mir heute ein Balsamodell von der X-1 gebaut.

Ohne Rumpfnachbildung: 74 mm
Mit Rumpfnachbildung: 47mm

Ich kann mir nur Vorstellen, das die lange Schnauze ein stark auftriebsgebendes Element beinhaltet welches den Schwerpunkt start nach vorne verschiebt.
Jetzt weiß ich gar nicht mehr, wo ich beim nächsten Flug ansetzen soll.
Der Balsagleiter flog jedenfalls phänomenal gut. Das hätte ich nicht gedacht.

Gruß eTony

Hi Tony,
vergiss FLZVortex (aber das hast du ja schon selbst herausgefunden).
Leg den SP auf 50-55mm hinter der Nasenleiste, und die X1 WIRD fliegen!
Sie wird ehr träge und kopflastig sein, aber voll beherrschbar. Du kannst dich dann immer noch an die SP-Lage herantasten, die GENAU zur EWD passt.
Hintergrund:
Betrachte den Vogel erstmal als Nuri, also ohne den Einfluss des HLW. Dann hast du deinen Neutralpunt bei t/4 und legst genau da deinen SP hin (Beim nuri müsstest du jetzt noch ein paar Prozent nach vorne. Hier nicht, denn du HAST ein HLW).
Der Einfluss des komplett runden Rumpfes ist gering. Guck dir zum Vergleich mal meine Bugatti hier in der Rubrik an, die fliegt nach genau det Methode astrein und hat vorne vieeeel mehr Rumpf!
H.

PS: toller Vogel, deine X1!

X-1 Schwerpunkt

X-1 Schwerpunkt

Ich denke da hast Du irgend was falsch in Vortex eingegeben.
Da ich die genauen Daten Deines Modell nicht kenne habe ich mal eine 3-Seitenriss in "Winlaengs4" einmal ohne und einmal mit Rumpf eingegeben (für 36cm Flächentiefe).
Durch den Rumpf schiebt sich der NP schon um einiges nach vorn.
Bei einer Flächentiefe von 20cm am Rumpf solltest Du den SP für den Zweitflug vielleicht so bei ca. 56mm legen.

Gruß Dietrich

Danke @all,

Das deckt sich auch in etwa mit dem Ergebniss von dem Script nach Jef Raskin


Ich werde den Schwerpunkt bei 57mm einstellen.
Erst müssen allerdings meine neuen schwereren Akkus kommen.
Ich möchte nicht so viel unnützes Blei im Flugzeug rumschleppen müssen.

Hier das Ergebniss von WingLaengs mit den eingegebenen Modelldaten.

mmh ? Was mach ich da falsch.

Gruß eTony

Winlaengs4 und Flieger mit Lücken

Winlaengs4 und Flieger mit Lücken

Das Problem ist, dass Winlaengs4 genau so rechnet wie eingegeben wird.
Du hast so getan als ob die Tragflächen keine Verbindung mit dem Rumpf haben, so dass eine Lücke von ca. 4cm entsteht (passt seitlich und auch in der Höhe nicht).
Wenn Dein Flugzeug wirklich so aussehen würde, dann würden im Bereich der Lücke Wirbel entstehen ähnlich der Wirbel an den Tragflächenenden, der Auftrieb währe dahin und das HLW würde mit den Wirbeln beeinflusst werden. D.h. auch, wenn Du das Flugzeug wirklich mit der Lücke bauen würdest, dann müsste der SP auch genau da hin wo das Programm sagt.
Probier einfach die Stelle wo die Tragfläche beginnt bündig und auf gleicher Höhe zum Rumpf einzugeben.

Gruß Dietrich

Ok,

Ich habs korrigiert. Besser, aber leider immer noch nicht ganz.
Die Konfiguration habe ich hochgeladen. Einfach die Endung *.flz in *.da4 umbenennen. Dann kann WingLaengs diese Laden.

Anhang anzeigen Bell.flz

Gruß eTony

WinLaengs4 output

WinLaengs4 output

da war immer noch eine Lücke, Spannweite Rumpf = 160mm und Lücke 2x85=170mm, also immer noch 5mm wo die Luft entweichen kann.
Hier mal eine korrigierte Datei:

Anhang anzeigen Bell2.flz

Gruß Dietrich

Danke @Dietrich_M,

Toll, das funktioniert Ja doch. Ich dachte es ist nur wichtig, dass der Rumpf und die Tragfläche auf einer Ebene liegen.
Ich werd in Zukunft öfter mit dem Programm arbeiten und üben. Damit ist das Thema erledigt und bin jetzt für den nächsten Flug gut gerüstet. Werde dann berichten wie es gelaufen ist.

Gruß eTony

Hallo eTony,

ein tolles Flugzeug hast Du da gebaut.

Ich habe das überarbeitete File von Dietrich nun noch mal ins FLZ_Vortex importiert.
File siehe unten.

Dann eine EWD von 0,5 Grad eingestellt und bei 16% Stabilitätsmaß gerechnet.

Der Schwerpunkt liegt bei 0,05217m = 52,17mm , Winlaengs hatte 53,8mm.

Der Unterschied liegt hier vor allem an der unterschiedlichen Größenordnung der Bezugstiefe.
Winlaengs benutzt einen Bezugstiefe, die aus dem größten Flügel berechnet wird und liegt in diesem Fall bei
171,1mm.
FLZ_Vortex benutzt eine Bezugslänge , die aus allen Tragflächen gemittelt wird und liegt hier bei 193,63mm.
Und damit ergibt sich bei einem Stabimaß von 16% ein etwas anderer Abstand zwischen Neutralpunkt und Schwerpunkt.
Man könnte das nun alles hin und her rechnen, aber die Ergebnissse sich doch recht nahe zusammen.
Nimmste einfach (52,17mm + 53,8mm) / 2 = 52,985mm round 53mm.

Ich wünsche dir vollen Erfolg beim nächsten Flug.

>>>>> Holger W. #8 >>>>>
vergiss FLZVortex (aber das hast du ja schon selbst herausgefunden).
<<<<<

Es funktioniert also mit den Programmen, man muß sich nur intensiv damit beschäftigen.

Geht es um die schnelle Berechnung des Schwerpunktes, fängt man mit Winlaengs an.
Für die Feinheiten (EWD, Klappenausschläge , Berechnung der Geschwindigkeit usw.) importiert man dann das Winlaengs-File (*.da4) ins FLZ_Vortex und arbeitet hier weiter.

Gruß

Frank

Anhang anzeigen Bell X-1_1.flz

Hallo Frank,
war nicht bös gemeint. Es gilt natürlich immer GIGO (garbage in - garbage out).

Was ich meinte ist: für so ein geometrisch primitives Ding wie die X1 braucht man einfach kein Programm zur Festlegung des SP, wenn man die Grundzüge der Flugmechanik begriffen hat.
Für die NACA war das damals auch klar: die wollten Überschall ausprobieren, also haben sie ein möglichst einfaches Gerät gebaut. Rumpf in Patronenkugelform, Fläche mit hauchdünnem NACA0006 und angespitzter Nasenleiste - fertig.
Das Konzept war gut für Mach 2 (X1-E)!

H.
(ohne Rechner)

geometrisch primitives Ding?

geometrisch primitives Ding?

Auch wenn es auf den ersten Blick so aussehen mag, als ob die X-1 ein "geometrisch primitives Ding" ist, also ähnlich aussieht wie 100 andere Flieger, kann man hier die Daumenmethode SP bei 1/3 der Flächentiefe leider nicht unbedingt anwenden.
Der Flächeninhalt der Tragfläche in der Draufsicht ist hier bereits kleiner als die des Rumpfes! Das ist bei den anderen 100 Fliegern aber nicht so!
Dashalb sollte man bei einem Flieger wie der X-1 den Rumpf auch nicht vernachlässigen.
Der Vergleich der Rechnung mit und ohne Rumpf weiter oben zeigt, dass man ohne Berücksichtigung des Rumpfes den SP bereits hinter dem Neutralpunkt legen würde, selbst wenn man für den Erstflug versucht das Stabilitätsmaß auf normalerweise unkritische 16% einzustellen.

Gruß Dietrich

Moin Dietrich.
Die 1/3t-Daumenregel ist eigentlich keine Regel, weil sie so gut wie nie stimmt.
Deshalb hab ich die auf die X1 auch nicht angewendet, die 50-55mm, die ich vorgeschlagen habe, entsprechen etwa 1/4t. Und jetzt vergeich das mal mit Franks Ergebnis....
Die Rumpfmodelle, die in diesem Fred mit Winlaengs benutzt wurden, sind allesamt eine unzulässige Vereinfachung, weil platt
Einzig Franks räumliches Modell passt einigermassen, und schon ist der Rumpfeinfluss richtig gewichtet.
Nur mal so als Denkspiel: würde man den X1-Rumpf nur als Silhouette kastenförmig aufbauen, dann wäre der SP ruckzuck ganz nah an der Nasenleiste. Gilt genauso für Shockis mit Kreuzrumpf, wenn die Flächen so weit hinten wären.

Und die X1 IST primitiv: keine Pfeilung, keine Experimente. Eben so, wie die NACA das auch wollte.
H.

Neues von der Bell.
Heute wollte ich meinen zweiten Erstflug wagen. Leider verlief der Flug nicht so, wie ich es erwartet hatte. Schwerpunkt auf 55 mm und Bungee auf 18kg gespannt und los ging es.
Leider drehte sich der Propeller während des Startvorgangs am Gummi mit und erfasste die Flitschenschnur. Die Schnur drehte sich einige Umdrehungen um die Motorwelle und es passierte, was passieren muss.
Die Bell blieb an der Bungee-Schnur hängen und schlug dann senkrecht aus ca. 5 m mit der Spitze voran im Boden ein und blieb dort stecken. Gas habe ich meiner Meinung nach nicht zu früh gegeben.
Zeugen, die dabei waren haben auch gesagt, dass sie den Motor nicht gehört hatten.Der Schaden ist an sich nicht so schlimm. Alle Kabel waren rausgezogen, der Akku hatte sich rausgerissen,
ein unwichtiges Balsa Brettchen hat sich gelöst und die Spitze ist etwas eingedellt. Alles bis aus die Spitze, die erst einmal so bleibt, ist wieder repariert.
Kann man nicht irgendwie verhindern, dass die Flitschenschnur am Flieger klebenbleibt und dann durch den durch den Luftzug mitdrehenden Propeller erfasst wird ?



Gruß eTony

Hallo Toni,
ich würde dir empfehlen: Bremse an beim Regler und später Gas geben
Anbei 2 Bilder, wo man sieht wie sich das Seil vom Heck entfernt. Ev.etwas Blei ans Ende der Schnur.

MfG
Herbert