Profilwahl für einen 1:3 Salto mit HQ 3/14

Schönen guten Abend liebe Profilprofis .

Ich plane mir ein Pärchen Flächen für eine Saltorumpf von Krause zu bauen im Maßstab 1:3 und mit einer Spannweite von 5,2m. Der hat eine Flächentiefe von 27,4 cm und ein HQ 3/14 an der Wurzel. Ich suche ein Profilstrak mit dem einerseits schnell geflogen werden kann, dass aber auch in der Thermik ganz gut geht (zB HQ 2,5/12 W).

Ich möchte auf jeden Fall Wölklappen einsetzen und damit wäre ich eigentlich schon bei meinen Fragen:
1. Welchen Profilstrack würdet Ihr denn empfehlen? Und wie ist er über die Spannweite verteilt?
2. Macht eine geometrische Schränkung zum Außenflügel Sinn?
3. Ich plane für den Randbogen eine Tiefe von 13,7 cm. Ich gehe von einem 6-Klappenflügel. Ab wie viel cm würdet Ihr die erste Wölbklappe anfangen lassen und wie viel cm vor dem Randbogen aufhören? Wie iwürdet Ihr die Klappentiefe in Prozent über den Flügel verteilen?
4. Welches Verhältnis hätten dann die 3 Klappen über die Spannweite?
5. Ich würde gerne das Originalprofil von Krause am Leitwerk benutzen, da ich die Leitwerke noch habe. Passt das und welche EWD sollte genommen werden (ich vermute mal 1,5°). Die Anformung ist bei dem Krause Salto mit 3,5° deutlich zu hoch, wie würde Ihr die EWD beim Salto korrigieren?

Ich weiß, das sind eine Menge Fragen, würde mir aber wirklich sehr helfen ...

Lieben Gruß, Markus.

Hallo Markus,
Vorschlag für das Wurzelprofil
Zur Anformung passen beide relativ gut


Die Leistungen sind deutlich besser als beim HQ insbesondere die Steigzahl ist viel besser.
Zudem liegen die Leistungsspitzen bei Gleit u Steigzahl bei höherem Alpha, das bedeutet, beide Profile kommen mit dem hohen Flügeleinstellwinkel vermutlich besser zurecht. als das HQ.
Beim höheren cm muss man feststellen auf welches Stabilitätsmaß das raus läuft, zuvor lässt sich nicht sagen, ob das alte HLW noch groß genug ist.


Wenn du die Flügelanformung komplett verändern möchtest, dann würde ich bei dem Flieger jedoch auf
geringere Wölbungen setzen, so 2 bis 2,5 % meiner Meinung nach passt das besser zum Salto als Kunstflugsegler.
Andererseits mit Wölbklasppen lässt sich mit entwölben das Problem ziemlich ausgleichen.

Mit den höher gewölbten Profilen hast du jedoch deutlich bessere Steig und Gleitleistungen.
Letztlich musst du abwägen welchen Aufwand du treiben willst.

Das passende Außenflügelprofil suchen wir wenn du die Wurzel kennst, sonst stochern wir im Nebel.

Hier die beiden Profile
Anhang anzeigen EM J218 3014.dat
Anhang anzeigen EM J318 3014.dat
Gruß
Eberhard
Du könntest mal in FLZ Vortex Flugzeugdaten, Flügel und Leitwerk eingeben. Dann wirds leichter und die FLZ Datei hier einstellen.

PS: Noch ein Kommentar zu deinem bisherigen Flügeleinstellwinkel mit 3,5 Grad.
Das war eine Zwiterauslegung, weder Fisch noch Fleisch, also weder bestes Gleiten, wäre ca. 5,5 Grad gewesen, noch
Schnellflug, das wäre deutlich geringer so bei deinem Vorschlag von 1,5 gewesen.
Man ist wohl auf diesen Mittelwert gekommen, weil dann sowohl zum besten Gleiten sowie zum Schnellflug jeweils ca 2 Grad hoch oder runter zu trimmen gewesen wäre.
Legst du schnell aus, kommt der Flieger mit hoher Nase beim Langsam/ Termikflug daher, legst du bestes Gleiten aus, muss du im Schnellflug eine tiefe Nase akzeptieren.
Also überleg dir, was du willst. So daneben fäde ich die 3,5 Grad (über den Daumen gepeilt) erst mal gar nicht.
Die Alternative ist bei 1,5 Grad ca 4-5 Grad hohe Nase im Termik/Langsamflug... Willst du das?

Hallo Eberhard,

vielen Dank für die Informationen und den Link zu dem FLZ Vortex. Dies ist wirklich nett, allerdings bin ich noch nicht sicher, ob ich alles richtig gemacht habe. Der SP ist immer noch an der Nasenleiste

Ich habe mal die zwei Dateien im FLZ Vortex Format für Dein EM J318 und ein HQ 3/14 auf HQ 2,5/12 auf HQ 2,5/10 angehängt:


Lieben Gruß, Markus.

Hallo,
ich baue gerade besagten Salto, Flächen und Leitwerk sind fasr fertig, bzw. kurz vorm füllern.

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/427969-Profilwahl-Winterprojekt-Salto-1-3

Gruß Torsten

Hallo Torsten,

oh das ist mir aber nun fast peinlich, obwohl ich vorher die Suchfunktion benutzte ist mir Dein Thread nicht untergekommen

Von welchem Hersteller hast Du den Rumpf, wie bist Du dann mit der Profilanformung umgegangen? Hast Du das Profil dann zum Randbogen noch gestrakt?

By the way: Hast Du die Kerne selber geschnitten? Und wie stellst Du sicher, dass die Steckung (ich plane einen Kohleverbinder) zu den beiden Flächen fluchtet?

Lieben Gurß, Markus.

Salto 1:3

Salto 1:3

Hallo Allerseits,

ich bin schon gespannt was hier zu den Profilierungen rauskommt, denn ich habe auch ein Rumpfform eines Salto ~ 1:3 / Spannweite 4,6m. ich möchte dazu mal einen Versuch mit MH 32 (wie bei der Schauberger DG) machen.
ob das was wird???

LG
Markus

Hallo Markus,
hast eine PN, in den Vortex Dateien vermisse ich das innere Trapez vom Salto Flügel.
Soll das als Einfachtrapez so bleiben?
Gruß
Eberhard

Hallo Markus,

ich halte Dich gerne informiert. Eberhard zaubert mir einen schicken Profilstrak. Mal sehen, ob ich ihn dann auch in der Präzision realisieren kann . Das MH 32 an dem Salto, passt das mit der Streckung des Flügels? Aber da weiss Eberhard sicherlich mehr.

Lieben Gruß, Markus.

Hallo,
das MH32 ist nicht mehr auf der Höhe der Zeit, würde ich abraten.
Vergleicht das mal mit den von mir jüngst veröffentlichten Profilen mit einem geeigneten Polarenprogramm.
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/463151-Noch-mehr-Profile-EM-L3....
Gruß
Eberhard

Hallo,
Strak fertig,
hier die T2 im Vergleich mit dem HN, das Innenprofil vom HN hab ich mir gespart.
Dazu gibts noch ein 15 cm breites Übergangsstück vom HQ 3 14 auf das 2012









Gruß
Eberhard

Hallo,
hier noch FLZ Vortex

Gruß
Eberhard

Auslegungspunkt Flügeleinstellwinkel mit 3,5 Grad vorgegeben durch Rumpf


bestes Gleiten


Alpha Max


Sturzflug


Naja, könnte man den Flügel frei optimieren wäre bei der Streckung und dem Gewicht eine Gleitzahl von um die 40 möglich.

Lieber Eberhard,

Du bist wirklich super schnell . Ich rufe Dich morgen Abend mal an, ich hoffe das passt.

Lieben Gruß, Markus.

Hallo,
Die Profile zum Strak, und nein, die Dateien werden nicht veröffentlicht.


Zum detailierten Vergleich habe ich mir heue noch den HN 951 Strak im Vergleich mit Vortex angesehen.
Bei 163 km/h bei CL 0,234 im Bereich wo das HN seine Stärken durch etwas kleineren Widersatand hat beträgt der Geschwindigkeitsunterschied
3,3 km/h oder 0,255 Grad Anstellwinkel...
Schaut man sich die Gleitzahlgrafik an, dann kommt dies zum größten Teil durch den unten etwas breiteren Verlauf bei meinem Strak.
Der Gewinn durch den etwas kleineren schnellflug CW vom Hn ist also verschwindent klein. Dafür verliert das HN aber erkennbar an Gleitzahl
vor allem Steigzahl und geringstes Sinken fallen schlechter aus.

Gruß
Eberhard

Hallo Eberhard et. al.,
es ist nicht unentscheidend welche graphische Darstellung man nutzt um Profilpolaren auch auf die tatsaechlichen Leistungsparameter hin zu betrachten.
Da unterschiedliche Profile meist einen sehr unterschiedlichen Auftriebsanstieg (Cl-Alpha-Kurve) aufweisen, bietet es sich hier an, die Gleitzahlen (ClCd) über die jeweiligen Auftriebsbeiwerte (Cl) darzustellen. Die Betrachtung der Gleitzahen über den Anstellwinkel (Alpha) ist hier irreführend, da wie gesagt, unterschiedliche Profile, bei teilweise ganz unterschiedlichen Anstellwinkeln den gleichen Auftriebsbeiwert liefern.

Die folgenden zwei Bilder sollen dies verdeutlichen.
Es handelt sich um zwei unterschiedliche Profile (A-7026mod1 und SD8625mod - beide hier in RCN veröffentlicht) für die ein und die selbe Polare berechnet wurde (ResqrtCl = 150.000).
Die ClCd/Alpha-Polaren für beide Profile sehen dabei wie folgt aus:



Die blaue Graphenlinie ist die des SD8625mod, die rote die des A-7026mod1.
Dabei faellt auf, dass das A-7026mod1 nahezu über den kompletten Anstellwinkelbereich höhere Gleitzahlen erreicht. Leider wissen wir aus dieser Darstellung nicht, bei welchen Auftriebsbeiwerten welches Profil besser ist - aber genau das ist für die Profilwahl und Optimierung wichtig.
Daher im naechsten Bild die Darstellung in einem ClCd/Cl-Diagramm:



Nochmal: Es handelt sich um die identischen Polaren, nur eine andere (zutreffende) Darstellung.
Nun sieht man, dass das SD8625mod (blau) im unteren bis mittleren Auftriebsbereich (Cl 0 - 0.66) höhere Gleitzahlen liefert als das A-7026mod1.
Das ist im übrigen der Bereich in dem ein 1:3 Salto sehr haeufig bewegt wird und darüberhinaus ein Cl-Bereich, bei dem der Profilwiderstand anteilsmaessig mehr in den Gesamtwiderstand einfliesst, als oberhalb von Cl = 0.7.

Tipp No1:
Verwende daher die ClCd/Cl-Diagramme

Tipp No2:
Skaliere die Cl/Cd-Diagramme feiner, dass man die Unterschiede im Widerstand vor allem im meist geflogenen Cl-Bereich oder in dem Bereich, in dem man gerne optimieren möchte, einfacher erkennen kann.

In Eberhards Darstellung in Post Nummer 10 faellt das im ersten Diagramm ganz gut auf. Da zeigt das HN-951 eine deutliche Überlegenheit (kleinere Widerstandsbeiwerte) bis hoch zu Cl-Werten von 0.7.
Das Diagramm ist aber so grossflaechig angelegt, dass die Unterschiede sehr schwer erkennbar sind. Wie zum Beispiel im folgenden Bild (wieder mit den gleichen Polaren, nur diesmal im Cl/Cd-Diagramm dargestellt).



Besser ist es hier in den relevanten Cl-Bereich zu zoomen und die X-Achse (Widerstand) etwas zu strecken:



Es handelt sich um die gleichen Polaren, wie im vorherigen Diagramm, allerdigs ist bei dieser Darstellung die Überlegenheit des SD-8625mod über das A-7026mod. (bei dieser ResqrtCl-Zahl) Unterhalb von Cl = 0.66 viel deutlicher zu erkennen!

Ich denke im übrigen, dass für einen Salto, der auf Allround Einsatz und eher für die schnellere Gangart ausgelegt sein soll, das HN-951 als Hauptprofil gar keine schlechte Wahl ist.
@ Eberhard:
Du kannst versuchen im unteren Cl-Bereich noch geringere Widerstaende zu erreichen, indem Du auf etwas laengere laminare Lauflaengen bei Deinen Profilentwürfen setzt. Deine Profile sehen eher danach aus, als seien sie für kleinere Re-Zahlen (a la Drelas AG-23 - 26 Serie) und höhere Auftriebsbeiwerte optimiert.

Viele Grüsse und frohes Schaffen:

Philip Kolb

Hallo Philip,
netter Beitrag.
Ich hab dir eine PN geschrieben, schau mal danach.

So hast du dir das doch vorgestellt..





Du hast Recht, die Profile sind ursprünglich für etwas geringere Flügeltiefen/Re ausgelegt worden.
Ich hatte auch einige Anläufe genommen, die laminare Ausformung speziell bei diesen Profilen zu ändern, aber dies hat bislang nicht zum gewünschten Ergebnis geführt, auch nicht beim cw.
Die Dicke Wölbung liegt hier bei 29/53 beim HN 31/44 Insofern vergeben sich beide Profile nix.
Die Oberlinie ist bei beiden Profilen auch fast genau identisch, die Linien liegen ziemlich deckend.


Die Unterschiede finden sich auf der Unterseite. rot mein EM J101 1911 und das HN 951 1911 in grün

Vergiss aber nicht, wir vergleichen hier auch ein bischen Äpfel mit Birnen, mein Strak ist durchgehend 1% Dicker als der HN Strak
Dafür ist das nicht daneben. Zum Vergleich deshalb das zum HN normierte Wurzelprofil EM J101 1911 als direkter Vergleich.
Das Wurzelprofil vom Rumpf hat hier beim Salto 14 % Dicke, diesen Übergang muss man auch bewältigen. Bzw. ein Übergangsstück auf noch dünner kostet hier mehr Leistung. Insofern ist es wie immer ein Kompromis.
Dazu kommt noch mit etwa 2 bis 3 Grad Wölbklappen hat er das beste Gleiten bei meinem Strak mit maximal möglicher Gleitzahl genau beim angeformten Flügeleinstellwinkel. Dies hatte ich allerdings oben nicht dargestellt.
Dann kommt die Bauweise in Styro Abachi dazu.
Ob er das so dünn und mit der großen Spannweite/Zuspitzung beim Salto machen kann, muss er entscheiden.
Je nach Bauerfahrung ist das nicht ohne.
Jedenfalls war das eine nette Übung.

Gruß
Eberhard

Hallo Eberhard,
Ja, so gibt die Darstellung einen besseren Überblick über die Leistung der jeweiligen Profile. Es faellt schon auf, das im unteren Ca-Bereich das HN widerstandsfreier arbeitet.
Wenn man hier einmal Polaren für den kompletten Flügel rechnet (am besten "Gleitzahlen über Fluggeschwindigkeit" oder "Sinkgeschwindgkeit über Fluggeschwindigkeit"), wird man noch besser sehen, wo und wie die Unterschiede ausfallen.
Vielleicht hast Du ja noch die Muse und Zeit Deine Profile hier etwas anzupassen.

Du hast natürlich auch Recht, dass dünne Tragflügel in Styro-Abachi-Bauweise bautechnisch eine gewisse Herausforderung darstellen, allerdings denke ich, dass mit den heute doch durchaus zu vernüftigen Preisen erhaeltlichen Faserverbundwerkstoffen schon deutlich dünnere Tragflügel strukturfester herzustellen sind als vor 25 Jahren.
Soll heissen, dass man wohl deutlich dünner bauen kann als 14%, vor allem bei einer doch nicht sehr hoch gestreckten Geometrie, wie der des Saltos.

Wenn man genaue Styroporkerne herstellen kann, kann man wohl mit 0.8mm Abachibeplankung auskommen und wird damit nicht allzuviel Bauhöhe für den Holm und die Querruder- und Wölbklappenstege verlieren. Überschlagsmaessig denke ich, dass 11.5% Dicke an der Wurzel und 9% Dicke am Randbogen wohl gerade noch machbar sind.
Wir hatten bei unserer H-301-Libelle ein Aussenprofil mit 8.6% Dicke eingesetzt, was schon sehr sportlich war und die Torsionssteifigkeit der Querruder doch negative beeintraechtigt hat.

Für die Tragflügelwurzel würde ich daher auf das angeformte Wurzelprofil sehr wenig Rücksicht nehmen und es einfach auf den ersten 3 - 5cm spannweitig an den "optimierten" Tragflügel anpassen und wie in folgender Graphik dargestellt anspachteln - das funktioniert prima und ist eine adaequate Methode beim Bauen mit der Styro-Abachi-Bauweise.




Die folgende Aussage von Dir:

Bzw. ein Übergangsstück auf noch dünner kostet hier mehr Leistung

Zum Vergrößern anklicken....

kann ich nicht nachvollziehen und wundere mich, wie Du diesen etwaigen Leistungsverlust erklaeren kannst?

Viele Grüsse:

Philip Kolb

Philip Kolb schrieb:

Soll heissen, dass man wohl deutlich dünner bauen kann als 14%, vor allem bei einer doch nicht sehr hoch gestreckten Geometrie, wie der des Saltos.

Zum Vergrößern anklicken....

Können schon, aber warum sollte man wollen?

OK, muss ja nicht gerade 14% sein, aber gerade bei einem Flieger, der auch mal negativ rum soll, ist etwas Fleisch auf der Skelettlinie ja nun wirklich nicht zu verachten.

Oder muss den letzten 3 km/h im senkrechten Sturzflug wirklich alles geopfert werden?

Hallo Markus,
Das war hier die Frage..
Asonsten ist das aber eine nette Fingerübung ob das nu 11 oder 12 % werden, wird sich zeigen.
Ansonsten motiviert das sozusagen zur sportlichen Weiterentwicklung siehe unten..

Hallo Philip,
ich hab in Vortex mit einem 15 cm breiten Übergangsstück vom HQ 3014 auf mein 12% Wurzelprofil gerechnet.
Das kostet im Vergleich zum durchgehenden 12 % Profil doch einiges an Leistung, der Rumpf selber ist ja an der Wurzel schon 28 cm breit plus 2 x Übergang wie auch immer ausgeführt.
Je dünner dann der neue Strak wird um so größer ist dieser Übergang.
Ansonsten war ebenfalls Anspachteln angedacht. Was der Markus da letztlich machen kann ist seine Sache, ich kenne den Rumpf/Übergang nicht gut genug. Und irgend wie wollte ich das in Vortex berücksichtigen.

Naja, du hast mich gestern dazu motiviert mein J101 2012 zu überareiten, ich denk mal das Ergebnis dürfte dir im Vergleich mit dem HN durchaus gefallen...
Die Laminare Ausformung war dann nur die Eine Seite, den Geschw.- Verlauf gerader und mit kleinst möglichen Bögen verlustfrei gestalten war dann genau so wichtig.
Ich habe die Profile auf 2012 zum Vergleich normiert in der HN Normierung ist es dann im Verhältnis auch nicht anders.
Hat etwas Auftrieb gekostet, dafür ist der cm etwas geringer Gleit und Steigzahl sind wie beim J101 .
Sobald der Markus aus dem Urlaub zurück ist gehts vermutlich weiter. Den restlichen Strak passe ich erst an wenn ich Feedback habe.
Ansonsten ist er wohl auch mit Vortex und XFLR5 im Erstkontakt beschäftigt... das dauert meist etwas... Der Winter kommt ja erst noch...
Gruß
Eberhard

Die Unterseite ist immer noch deutlich anders..

Hi Markus,
muss da nachträglich noch was zum dickeren und ursprünglichen 12 % Strak hinzufügen.
Ich tendiere ganz klar zu dem oben mit Vortex gerechneten Strak. Das ist einfach eine ausgeglichenere Geschichte,
Rückenflug, Lande V/ Anstellwinkel, gegenüber Baufehlern viel tolleranter, leichter und mit weniger Aufwand zu bauen.
Nur bei einem gefräßten Flügel würde ich das vermutlich anders sehen.
Gruß
Eberhard

Hallo,

MarkusN schrieb:

Können schon, aber warum sollte man wollen?

OK, muss ja nicht gerade 14% sein, aber gerade bei einem Flieger, der auch mal negativ rum soll, ist etwas Fleisch auf der Skelettlinie ja nun wirklich nicht zu verachten.

Oder muss den letzten 3 km/h im senkrechten Sturzflug wirklich alles geopfert werden?

Zum Vergrößern anklicken....

Woher nimmst Du denn bitte diese 3 km/h? Warum man einen möglichst dünnen Flügel bauen möchte ist eigentlich ganz klar: Man vergleiche die Profilwiderstandsbeiwerte nach Druck- und Reibungswiderstand getrennt!

Etwas konkreter mit Zahlen: Wenn man es gut macht, bekommt man für ein "dickes" und ein "dünnes" Großseglerprofil die Reibungswiderstandsanteile etwa gleich gut hin. Rund und roh erhöht sich aber der Druckwiderstand um etwa 15%, wenn man die relative Profildicke um 1% erhöht. Der Druckwiderstand macht bei einem Großseglerprofil im zügigen Gleitflug (cA=0.4) etwa 25% des Gesamtprofilwiderstands aus. In diesem Geschwindigkeitsbereich, wo der Profilwiderstandsanteil einen signifikanten Anteil am Gesamtwiderstand hat, würde ich die mögliche Einsparung nicht mehr als klein bezeichnen. Vor diesem Hintergrund sind die Ausführungen von Philip vielleicht nochmals verständlicher.

Der Flügel unserer H301 ist daher auch im mittel nicht 14% sondern etwa 10% dick. Das ist noch gut baubar, wann man zur Wurzel hin etwas aufdickt (bis etwa 12% relative Profildicke -> Raum für den Verbinder schaffen). Den Aussenflügel würde ich nach den Erfahrungen aber eher mindestens 9 bis besser 9.5% dick gestalten. Probleme bezüglich erfliegbarer Minimalfahrt oder Rückenflugperformance gab es bei dieser "dünnen" Auslegung keine.

Viele Grüße,
Benjamin