Philip Kolb
User
"Neuer" MHSD-Profilstrak für mittelgroße Hang- und Kunstflugsegler: Präsentation!
Ein "neuer" Profilstrak für mittelgrosse Hang- und Kunstflugsegler
Hallo liebe RCN-user.
Ich wurde in den letzten Monaten immer mal wieder bezüglich der Auslegung und Profilierung von Kunstflugseglern gefragt. Angefangen hat alles mit Stephan Schötz‘ Eigenbau-Stingray in Styro-Furnierbauweise mit 3.2m Spannweite. Für Interessenten hier der Link zu einem wirklich sehr guten Baubericht:
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/169534-Stingray-Profilfrage?highlight=mh30
Ich sehe, dass mein damaliger Vorschlag des MH-30 auf fruchtbaren Boden gefallen ist. Stefan war und ist mit seinem Stingray wohl auch sehr zufrieden. Der Stingray ist als Kunstflugsegler und zum -nennen wir es mal: "schnellen Gleiten" bestimmt ein toller Entwurf. Mit 3.2m Spannweite und der von Stefan bevorzugten Styro-Abachi-Bauweise ist das modifizierte MH-30 auch sehr gut um- und einzusetzen.
Moderne Kunstflugsegler wie eben der Stingray, aber auch der Fox, Swift oder der Kobuz liegen gerade voll im Trend. Nicht nur an den Haengen oder im F-Schlepp geflogen, nein mittlerweile sogar mit Vorliebe mit Klappimpeller oder Turbine ausgestattet, sind diese Modelle nahezu in allen Grössen zu sehen und scheinen auf vielen Wunschlisten zu stehen. Nun kamen wohl gerade deshalb immer wieder Anfragen bezüglich des modifizierten MH-30 Profils an mich, so dass ich mich entschlossen habe hier bei RC-Network einen neuen Profilstrak vorzustellen, der genau für diese Art Modelle (schnelle Hangflugsegler und Kunstflugsegler im Massstab 1:5 – 1:4, also etwa zwischen 2.8 und 3.6m Spannweite) ausgelegt ist.
Ich bin fest davon überzeugt, dass das MH-30 Profil bei einem 3.2m Stingray sehr gute Leistungen erwarten laesst, allerdings haben nahezu alle anderen gaengigen Kunstflugselgler eine komplett andere Tragflügelgeometrie wie der Stingray.
Ein Fox, eine SZD-59, ein Swift oder auch eine Mü-28 haben alle einen Einfachtrapez-Grundriss mit teilweise sehr deutlicher Zuspitzung!
Man kann wohl ruhigeren Gewissens bei einem 3.2m Stingray über die komplette Spannweite ein einziges Profil einsetzen, bei einem aehnlich grossen Fox würde ich das eher nicht tun. Die Zuspitzung ist hier deutlich höher, die Aussenflügel deutlich weniger tief. Hier bietet sich ein Strak an, der den örtlichen Reynoldszahlen angepasst ist und somit einer optimalen "Ausnutzung" der gegebenen aerodynamischen Verhaeltnisse Rechnung traegt.
Vor einiger Zeit haben sich Achim Dörfler und Christian Vogel bei mir gemeldet. Beide wollen einen Fox (P) mit 3m (3.5m) Spannweite, also im Massstab 1:4.66 bauen. Der 3m Fox soll aus gefraesten Formen hergestellt werden, was für eine hohe Oberflaechengüte natürlich sehr von Vorteil ist. Darüberhinaus kann man am Randbogen auch einfacher dünne Profile einsetzen (Stichwort: Rudersteghöhe für ausreichen torsionsfeste Querruder), was für die dort herrschenden kleineren Renolds Zahlen kleinere Widerstandsbeiwerte erwarten laesst.
Der hier veröffentlichte MHSD-Strak soll daher an diesem Beispiel (3m-Fox) erlaeutert werden. Ich hoffe, dass uns Achim und Christian im Weiteren dann über den Bau der Modelle hier bei RCN informieren. Für alle Interessierten und anderweitig aktiven „Baulustigen“:
Auch für Modelle des Swift oder Kobuz zwischen 2.8m und 3.5m Spannweite oder gar schnelle Hangflugmodelle aehnlicher Grösse, ist der im Folgenden dargelegte Strak (MHSD-Strak) sehr gut geeignet. Man muss dabei lediglich die Strakprofile an der spannweitig passenden Einbauposition platzieren. Diese kann man einfach über die vorherrschende Re√Ca-Zahl ermitteln.
Wie das funktioniert wurde hier bei RC-Network schon mehrfach erklaert. Bitte folgt hierzu einfach den hier angegebenen Links:
http://www.rc-network.de/forum/show...ng-DG600-800?p=3456094&viewfull=1#post3456094
http://www.rc-network.de/forum/show...lügelgrundriss?p=589855&viewfull=1#post589855
Nun zum 3m Fox:
Ich habe um der starken Zuspitzung Rechnung zu tragen nach einem passenden Aussenprofil für das im obigen link vorgestellte modifizierte MH-30 gesucht.
Das SD-7003 (man könnte sagen die "Mutter aller Bubbleramp-Profile") eignet sich hier als Aussenprofil hervorragend! Von den Originalparametern muss man etwas abweichen, das Profil also etwas modifizieren, um genügend Ca-max und einen passenden Nullauftriebswinkel (zum MH-30 Innenprofil) zu bekommen. Das Ergebnis ist ein leicht modifiziertes SD-7003 mit 8.50% Dicke und 1.49% Wölbung.
Der Strak von Innenprofil zum Aussenprofil sollte nicht komplett linear sein um möglichst viel Leistung herausholen zu können. Da die Kerne für den Flügel (wenn Styro-Furnierbauweise gewaehlt wird) wohl ohnehin in 2 Segmenten pro Halbspannweite geschnitten werden, habe ich das Strak-Profil bei 50% der Halbspannweite nochmals angepasst. Ich habe es passender Weise MHSD-3003 getauft. Es hat 8.91% Dicke und 1.55% Wölbung.
Die einzelnen Strakprofile selbst sollten für folgende Re√Ca-Bereiche (im Englischen ResqrtCl) sehr gut geeignet sein:
- Wurzelprofil MH-30mod. PK (9.18 / 1.62) ResqrtCl 200.000 - 240.000
- Mittelprofil MHSD-3003mod. PK (8.91 / 1.55) ResqrtCl 130.000 - 170.000
- Aussenprofil SD-7003mod. PK (8.50 / 1.49) ResqrtCl 55.000 - 80.000
Im angefügten Bild sind die Strakprofile zu sehen.
Die Typ-2-Polaren für die jeweiligen spannweitigen Einbaupositionen im Tragflügel sehen wie folgt aus:
Das Wurzelprofil (MH-30mod) ist bei Re√Ca = 226000 mit der roten Linie im Graph dargestellt.
Im Mittelflügel operiert das Strakprofil MHSD-3003mod bei Re√Ca = 161000 und wird durch die orangene Graphenlinie repraesentiert. Das Aussenprofil SD-7003mod arbeitet am Randbogen bei Re√Ca = 75000 und wird gelb dargestellt.
Diese Polaren für den Flügel des 3m Fox (hier mit 5kg Fluggewicht gerechnet - das entspricht etwa 88gr/qdm Flaechenbelastung) zeigen ganz deutlich die geringere Blasenanfaelligkeit des modifizierten SD-7003 Profils (gelb) zum MH-30mod-Profil. Dies faellt vor Allem dann auf, wenn man für den Randbogen und die Tragflügelmitte die Polaren für das Wurzelprofil bei gleichen Re√Ca – Zahen berechnet und übereinanderlegt. Das folgende Bild soll dies verdeutlichen.
Man sieht ganz deutlich den Unterschied zwischen dem Strak und einer Variante, bei der nur ein einziges Profil – hier das Wurzelprofil MH-30mod. – zum Einsatz kommen würde.
Im Bereich zwischen Ca-0.1 und 0.4 zeigt der Strak deutlich geringere Widerstandsbeiwerte und erreicht zusaetzlich ein deutlich höheres Ca-max als wenn über den gesamten Tragflügel nur ein Profil (hier das MH-30mod) eingesetzt werden würde. Das ist zum einen für die Gutmütigkeit des Flugzeuges bei langsamer Fluggeschwindigkeit von grosser Bedeutung (z.B. Abriss am Aussenflügel beim engen Thermikkreisen) und sorgt zum anderen für bessere Gleitzahlen beim zügigen Vorfliegen.
Für Hang- und Kunstflugsegler (in den oben genannten Grössen) mit stark zugespitzem Tragflügelgrundriss soll der MHSD-Strak daher sowohl Leistungsvorteile als auch gutmütigere Flugeigenschaften versprechen. Um bei einem Modell dieser Kategorie den fliegbaren Bereich, aber auch die Rollbeschleunigung zu vergrössern, sollten neben den Querrudern auch Wölbklappen eingebaut werden. Einen guten Kompromiss aus Ruderwirksamkeit und möglichst optimaler Ausnutzung der laminaren Lauflaengen stellen hier 23% tiefe Klappen dar.
Der Tragflügelgrundriss und die Einbaupositionen der genannten Strakprofile sind im folgenden Plan dargestellt:
Ich hoffe dass dieser Beitrag dem ein oder anderen beim Entwurf und Bau seines Flugmodells hilft und bin gespannt, was wir vom „Fox-Projekt“ von Christian Vogel sehen und hören werden.
Über Rückmeldung und Erfahrungen (ob privat oder kommerziell) zu den hier vorgestellten Profilen freue ich mich schon jetzt.
Ich wünsche allen viel Spass, gutes Gelingen und viel Erfolg.
Philip Kolb
Ein "neuer" Profilstrak für mittelgrosse Hang- und Kunstflugsegler
Hallo liebe RCN-user.
Ich wurde in den letzten Monaten immer mal wieder bezüglich der Auslegung und Profilierung von Kunstflugseglern gefragt. Angefangen hat alles mit Stephan Schötz‘ Eigenbau-Stingray in Styro-Furnierbauweise mit 3.2m Spannweite. Für Interessenten hier der Link zu einem wirklich sehr guten Baubericht:
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/169534-Stingray-Profilfrage?highlight=mh30
Ich sehe, dass mein damaliger Vorschlag des MH-30 auf fruchtbaren Boden gefallen ist. Stefan war und ist mit seinem Stingray wohl auch sehr zufrieden. Der Stingray ist als Kunstflugsegler und zum -nennen wir es mal: "schnellen Gleiten" bestimmt ein toller Entwurf. Mit 3.2m Spannweite und der von Stefan bevorzugten Styro-Abachi-Bauweise ist das modifizierte MH-30 auch sehr gut um- und einzusetzen.
Moderne Kunstflugsegler wie eben der Stingray, aber auch der Fox, Swift oder der Kobuz liegen gerade voll im Trend. Nicht nur an den Haengen oder im F-Schlepp geflogen, nein mittlerweile sogar mit Vorliebe mit Klappimpeller oder Turbine ausgestattet, sind diese Modelle nahezu in allen Grössen zu sehen und scheinen auf vielen Wunschlisten zu stehen. Nun kamen wohl gerade deshalb immer wieder Anfragen bezüglich des modifizierten MH-30 Profils an mich, so dass ich mich entschlossen habe hier bei RC-Network einen neuen Profilstrak vorzustellen, der genau für diese Art Modelle (schnelle Hangflugsegler und Kunstflugsegler im Massstab 1:5 – 1:4, also etwa zwischen 2.8 und 3.6m Spannweite) ausgelegt ist.
Ich bin fest davon überzeugt, dass das MH-30 Profil bei einem 3.2m Stingray sehr gute Leistungen erwarten laesst, allerdings haben nahezu alle anderen gaengigen Kunstflugselgler eine komplett andere Tragflügelgeometrie wie der Stingray.
Ein Fox, eine SZD-59, ein Swift oder auch eine Mü-28 haben alle einen Einfachtrapez-Grundriss mit teilweise sehr deutlicher Zuspitzung!
Man kann wohl ruhigeren Gewissens bei einem 3.2m Stingray über die komplette Spannweite ein einziges Profil einsetzen, bei einem aehnlich grossen Fox würde ich das eher nicht tun. Die Zuspitzung ist hier deutlich höher, die Aussenflügel deutlich weniger tief. Hier bietet sich ein Strak an, der den örtlichen Reynoldszahlen angepasst ist und somit einer optimalen "Ausnutzung" der gegebenen aerodynamischen Verhaeltnisse Rechnung traegt.
Vor einiger Zeit haben sich Achim Dörfler und Christian Vogel bei mir gemeldet. Beide wollen einen Fox (P) mit 3m (3.5m) Spannweite, also im Massstab 1:4.66 bauen. Der 3m Fox soll aus gefraesten Formen hergestellt werden, was für eine hohe Oberflaechengüte natürlich sehr von Vorteil ist. Darüberhinaus kann man am Randbogen auch einfacher dünne Profile einsetzen (Stichwort: Rudersteghöhe für ausreichen torsionsfeste Querruder), was für die dort herrschenden kleineren Renolds Zahlen kleinere Widerstandsbeiwerte erwarten laesst.
Der hier veröffentlichte MHSD-Strak soll daher an diesem Beispiel (3m-Fox) erlaeutert werden. Ich hoffe, dass uns Achim und Christian im Weiteren dann über den Bau der Modelle hier bei RCN informieren. Für alle Interessierten und anderweitig aktiven „Baulustigen“:
Auch für Modelle des Swift oder Kobuz zwischen 2.8m und 3.5m Spannweite oder gar schnelle Hangflugmodelle aehnlicher Grösse, ist der im Folgenden dargelegte Strak (MHSD-Strak) sehr gut geeignet. Man muss dabei lediglich die Strakprofile an der spannweitig passenden Einbauposition platzieren. Diese kann man einfach über die vorherrschende Re√Ca-Zahl ermitteln.
Wie das funktioniert wurde hier bei RC-Network schon mehrfach erklaert. Bitte folgt hierzu einfach den hier angegebenen Links:
http://www.rc-network.de/forum/show...ng-DG600-800?p=3456094&viewfull=1#post3456094
http://www.rc-network.de/forum/show...lügelgrundriss?p=589855&viewfull=1#post589855
Nun zum 3m Fox:
Ich habe um der starken Zuspitzung Rechnung zu tragen nach einem passenden Aussenprofil für das im obigen link vorgestellte modifizierte MH-30 gesucht.
Das SD-7003 (man könnte sagen die "Mutter aller Bubbleramp-Profile") eignet sich hier als Aussenprofil hervorragend! Von den Originalparametern muss man etwas abweichen, das Profil also etwas modifizieren, um genügend Ca-max und einen passenden Nullauftriebswinkel (zum MH-30 Innenprofil) zu bekommen. Das Ergebnis ist ein leicht modifiziertes SD-7003 mit 8.50% Dicke und 1.49% Wölbung.
Der Strak von Innenprofil zum Aussenprofil sollte nicht komplett linear sein um möglichst viel Leistung herausholen zu können. Da die Kerne für den Flügel (wenn Styro-Furnierbauweise gewaehlt wird) wohl ohnehin in 2 Segmenten pro Halbspannweite geschnitten werden, habe ich das Strak-Profil bei 50% der Halbspannweite nochmals angepasst. Ich habe es passender Weise MHSD-3003 getauft. Es hat 8.91% Dicke und 1.55% Wölbung.
Die einzelnen Strakprofile selbst sollten für folgende Re√Ca-Bereiche (im Englischen ResqrtCl) sehr gut geeignet sein:
- Wurzelprofil MH-30mod. PK (9.18 / 1.62) ResqrtCl 200.000 - 240.000
- Mittelprofil MHSD-3003mod. PK (8.91 / 1.55) ResqrtCl 130.000 - 170.000
- Aussenprofil SD-7003mod. PK (8.50 / 1.49) ResqrtCl 55.000 - 80.000
Im angefügten Bild sind die Strakprofile zu sehen.
Die Typ-2-Polaren für die jeweiligen spannweitigen Einbaupositionen im Tragflügel sehen wie folgt aus:
Das Wurzelprofil (MH-30mod) ist bei Re√Ca = 226000 mit der roten Linie im Graph dargestellt.
Im Mittelflügel operiert das Strakprofil MHSD-3003mod bei Re√Ca = 161000 und wird durch die orangene Graphenlinie repraesentiert. Das Aussenprofil SD-7003mod arbeitet am Randbogen bei Re√Ca = 75000 und wird gelb dargestellt.
Diese Polaren für den Flügel des 3m Fox (hier mit 5kg Fluggewicht gerechnet - das entspricht etwa 88gr/qdm Flaechenbelastung) zeigen ganz deutlich die geringere Blasenanfaelligkeit des modifizierten SD-7003 Profils (gelb) zum MH-30mod-Profil. Dies faellt vor Allem dann auf, wenn man für den Randbogen und die Tragflügelmitte die Polaren für das Wurzelprofil bei gleichen Re√Ca – Zahen berechnet und übereinanderlegt. Das folgende Bild soll dies verdeutlichen.
Man sieht ganz deutlich den Unterschied zwischen dem Strak und einer Variante, bei der nur ein einziges Profil – hier das Wurzelprofil MH-30mod. – zum Einsatz kommen würde.
Im Bereich zwischen Ca-0.1 und 0.4 zeigt der Strak deutlich geringere Widerstandsbeiwerte und erreicht zusaetzlich ein deutlich höheres Ca-max als wenn über den gesamten Tragflügel nur ein Profil (hier das MH-30mod) eingesetzt werden würde. Das ist zum einen für die Gutmütigkeit des Flugzeuges bei langsamer Fluggeschwindigkeit von grosser Bedeutung (z.B. Abriss am Aussenflügel beim engen Thermikkreisen) und sorgt zum anderen für bessere Gleitzahlen beim zügigen Vorfliegen.
Für Hang- und Kunstflugsegler (in den oben genannten Grössen) mit stark zugespitzem Tragflügelgrundriss soll der MHSD-Strak daher sowohl Leistungsvorteile als auch gutmütigere Flugeigenschaften versprechen. Um bei einem Modell dieser Kategorie den fliegbaren Bereich, aber auch die Rollbeschleunigung zu vergrössern, sollten neben den Querrudern auch Wölbklappen eingebaut werden. Einen guten Kompromiss aus Ruderwirksamkeit und möglichst optimaler Ausnutzung der laminaren Lauflaengen stellen hier 23% tiefe Klappen dar.
Der Tragflügelgrundriss und die Einbaupositionen der genannten Strakprofile sind im folgenden Plan dargestellt:
Ich hoffe dass dieser Beitrag dem ein oder anderen beim Entwurf und Bau seines Flugmodells hilft und bin gespannt, was wir vom „Fox-Projekt“ von Christian Vogel sehen und hören werden.
Über Rückmeldung und Erfahrungen (ob privat oder kommerziell) zu den hier vorgestellten Profilen freue ich mich schon jetzt.
Ich wünsche allen viel Spass, gutes Gelingen und viel Erfolg.
Philip Kolb