Wer hat praktische Erfahrungen mit dem Thema "Frise Nase"

Hallo Allerseits,

die Theorie kennt ja jeder aus dem Wohlfahrtbuch, aber gibt es auch jemand mit praktischer Erfahrung?

Mich interessiert vorallem, wie in Hochauftriebssituationen, wenn der Flieger eigentlich mit Querrudern nicht mehr sauber gesteuert werden kann, ob da eine Frise Nase zur Besserung verhilft. Für das normale Fliegen brache ich das nicht, deshalb habe ich mich nie damit beschäftigt. Aber ich habe etwas spezielles vor und suche nach "Tricks"

Viele Grüße von einem Exil Hessen

Bernd

Diese Antwort hatte ich befürchtet :-)

Dann muss ich das wohl ausprobieren.

Grüße von einem Exilhessen

Bernd

Moin,

die Frise-Nase soll das negative Wenderollmoment verringern und das macht sie auch ! Zumindest bei meiner PSS-TA 152 !

Viele Grüße

Frank

Hallo Bernd,

Du hast nach praktischer Erfahrung mit einer sehr speziellen Bauform in einer speziellen Situation gefragt, da habe ich mit dem Ergebnis gerechnet.

Dagegen, dass es hilft spricht:

• ist als Heilmittel gegen das negative Wendemoment erdacht worden und da funktioniert es durch Widerstandserhöhung, was bedeutet dass vermutlich dort massive Wirbel provoziert werden
• die störenden Ablösungen bei einer Hochauftriebssituation am Querruder durch turbulente Strömung zu verringern sind Turbulatoren weiter vorne notwendig; es ist daher wahrscheinlich, dass die Frisenase zu weit hinten sitzt um entscheidendes zu bewirken

Alternativen:

• Ausfahrbarer Turbulator weiter vorne
• Vorflügel
• Nasenwölbklappe/Kippnase als bekannt wirksames Hilfsmittel (da gab es bei Modellflugjets schon erfolgreiche Versuche vor langer Zeit und Bericht hier in RC-N, habe es aber auf die Schnelle nicht gefunden)

Viel Erfolg bei Deinen Versuchen.

Hans

Hans Rupp schrieb:

die störenden Ablösungen bei einer Hochauftriebssituation am Querruder durch turbulente Strömung zu verringern sind Turbulatoren weiter vorne notwendig; es ist daher wahrscheinlich, dass die Frieseanse zu weit hinten sitzt um entscheidendes zu bewirken

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Nicht nur das; sie sitzt auf der falschen Seite. Sie greift ja auf der Unterseite in die Strömung ein; da ist sie in der Hochauftriebssituation ja normalerweise gesund. Ihre Wendemoment-Wirkung sollte sie also behalten, aber die schwammige QR-Wirkung bleibt.



Können wir dem Teil noch den richtigen Namen geben? Der Erfinder hiess Frise, nicht Friese.

Hallo Hans,
hallo Markus,

das sind zwei gute Punkte. Ich glaube ihr wisst was ich vorhabe, die ersten Teile sind übrigens gefräst . Mir geht es darum einen Nurflügel beim Hochstart ähnlich steuerbar zu machen wie einen Leitwerkler, der mit Seitenruder gesteuert wird. Die Steuerung über Klappen in den Winglets wird wahrscheinlich nur schlecht bis gar nicht funktionieren, da bleibt also nur eine Frise Nase in den Winglets, oder eine spezielle Klappe am Flügel. Bei letzterem dachte ich an eine Frise Nase (diesmal richtig geschrieben), aber ihr dürftet Recht haben und diese macht keinen Sinn.

Ich überlege auch über Blasturbolatoren an dieser Klappe nach, die ich ein und ausschalten kann.

Auf alle Fälle vielen Dank, beim "Denken helfen"
Viele Grüße

Bernd

Hallo Bernd

gute Frage und gute Intention :-)
Vielleicht ist diese Innovation mehr geeignet!
Auch sicherlich interessant für alle Horten Flieger!!!!!
Diese Modifikation könnte ev. für eine bessere (dvs. turbulente Strömung) Umströmung der ablösungsgefährdeten Klappenseite sorgen.
An den Widerstandsgewinn gegenüber einer unten angeschlagenen, abgedichteten Klappe glaube ich allerdings nicht, eher umgekehrt.

Hallo Bernd

wegen ihrer relativen langsamkeit wirkten die querruder an unseren solarmodellen anfangs ,zumindestens wenn man tatsächlich die richtung ändern wollte, eher garnicht.Wir sind dann hingegangen und haben bei oben angeschlagenen rudern elastische gfkplättchen, auf der unterseite nach vorne ,ca 30mm über den ruderspalt hinausschauend, aufgeklebt. Wie die frisenase stellten sich diese bei ausschlag nach oben in den wind,bei ausschlag nach unten haben sie sich der profilform durch verbiegen angepasst. Das hatte die modelle zumindestens einigermassen händelbar gemacht,sowirklich abhilfe brachten erst ordentliche wingletts und die aussen breiteren klappen.Die "blättchenlösung" wirkt ja blöder weise ,wie die frisenase auch bei höhenruderausschlag genauso.
Wie wäre es denn mit einem um eine horizontale evtl leicht gekippte achse drehbare wingletteinheit(mit fußbogen)hatte ich ,glaube ich ,irgendwo schon mal vorgeschlagen.

Gruß

Auch bernd

Peter Wick schrieb:

Hallo Bernd

gute Frage und gute Intention :-)
Vielleicht ist diese Innovation mehr geeignet!
Auch sicherlich interessant für alle Horten Flieger!!!!!
Diese Modifikation könnte ev. für eine bessere (dvs. turbulente Strömung) Umströmung der ablösungsgefährdeten Klappenseite sorgen.
An den Widerstandsgewinn gegenüber einer unten angeschlagenen, abgedichteten Klappe glaube ich allerdings nicht, eher umgekehrt.

Anhang anzeigen 8731725

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Hallo Peter,

auf der Recherche nach Leistungen und Eigenschaften der ASK14 von Multiplex, Konstruktion Joachim Röhr, stieß ich auf die Bemerkung, dass gerade die ASK14 (2,86 m, 1,5 kg-2 kg) bei der Variante mit Querrudern deutlich schlechtere Segelleistungen hat als ohne, was ich aus eigener Flug-Erfahrung mit beiden Varianten durchaus nachempfinden kann (allerdings ohne Gleitzahlmessung...).

Bei der Restaurierung und Neuauslegung soll die klassische Spaltruderbauweise mit immer offenem Spalt und damit erhöhtem Widerstand ersetzt werden durch ein abgedichtetes Querruder, Scharnierlinie an der Oberseite, mit Ausrundung und partieller Frise-Nase unten, die erst kurz vor Vollausschlag nach unten herauskommt.

Die Frise-Nase ist eine reine Maßnahme zur Eigenschaftsverbesserung bei hohen Rollraten zur Reduzierung des negativen Wendemoments, wie schon bemerkt wurde. Viele Originalflugzeuge (RFs, Scheibe) haben das. Aber es kostet etwas Widerstandszuwachs, klar.

Die aufgedickten Ruder sind eine uralte Erfindung weit vor Bede Aircraft und wurden in den 30er Jahren in Windkanälen vermessen. Zwei gute Werke zum Aufstöbern praktisch aller "Innovationen" sind von Dr.Hoerner (ehem. Chefaerodynamiker von Fieseler, später Junkers, dann USA):


und natürlich der NASA Technical Report Server! Einfach dort mal suchen.

Wie weit diese Aufdickung funktioniert bei Reynoldszahlen des Modellbaus, musst Du ausprobieren.

Gleiches gilt auch für die Märchen bzgl. messerscharfer Hinterkante (siehe aerodesign.de). Messerscharf ist voll angesagt, wenn es keine Ablösegefahr im hinteren Profilbereich gibt, d.h. wenn der Schließungsanteil des berechneten Profils gering ist, was bei highspeed der Fall ist (sehr geringes ca). Bei Ablösegefahr (oben oder unten bei S-Schlag) und dauerhaft höheren ca-Werten kann in der Realität der Druckrückgewinn im Schließungsanteil nicht erreicht werden und die Profilumströmung reisst in diesen letzten 5-10% ab. Das kann durch ein kleines Totwasser durch eine scharfkantig abgeschnittene Profilendleiste (nicht RUND) verändert werden (noch besser wäre eine U-Form mit zwei scharfen Fahnen, ist aber unpraktisch im Alltag). Eingesetzt wird diese Methode bei Originalen v.a. in den Querrudern, d.h. hier gibt es durchaus Dicken bis über 1 cm, was der landläufigen "Lehrmeinung" komplett zu widersprechen scheint. Aber auch die Gurney-Flap an Profilhinterkanten von Hochauftriebsprofilen und die abgeschnittenen Nabenprofile von Windenergiekonvertern oder Propellern nutzen diese in der Summe vorhandene (sicher kleine) Widerstandsreduktion. Aber das macht nur Sinn wenn auch dauerhaft höhere ca-Werte angesagt sind, also nicht bei Mach 0,7....

Es wäre sehr interessant, das mal am Modell auszuprobieren. Bei Eigenbauflugzeugen wird dazu traditionell in der Flugerprobung eine keilförmige Holzleiste provisorisch auf die Querruderhinterkante zur Aufdickung gesetzt. Hat das Erfolg, bleibt es. Einfach mal bei einem Fliegertreffen darauf achten.

Beste Grüße
Pattex

(Spezielle) Gurney Flap am Brett im Jahre 2016:
Frisenasen habe ich an dieser Horten IX aktuell noch in Betrieb:
Letztlich ist bei den Re-Zahlen im Modellbau vieles etwas anders als im Großflugzeugbau weil der ein oder andere Effekt von der dicken Grenzschicht geschluckt wird. Im Gegenzug gibt es auch Effekte die von der geringen Re-Zahl abhängig sind wie die Karmansche Wirbelstraße hinter der Draht-Gurneyflap im oberen Video.

Gruß,

Uwe.

Hallo Uwe,

Danke für die rasanten Aufnahmen, ich musste mich am Bürostuhl festhalten ;-)

Gab es da vorher-nachher-Erfahrungen bei dem Drahtsteg? Ein "gemeines Totwasser" wie bei einer Spreizklappe oder Gurney-Blechkante entsteht ja durch den Draht nicht, eher eine Wirbelstrasse, oder?

Bei Spaltklappenprofilen im Re-Zahlbereich des Modellflugs (50.000-150.000) beeinflussen die in der Hauptströmung sauber getrennt wegfließenden Nachläufe von Vorflügel und Hauptflügel die jeweils nachfolgenden Profiloberseiten (Hauptflügeloberseite und Spaltklappenoberseite) soweit, dass dortige laminare Ablöseblasen verschwinden bzw. sehr klein bleiben und die Strömung wieder turbulent anliegt. Damit haben diese turbulenten Nachläufe offenbar dieselbe breitbandige Wirkung wie ein bei Freiflugmodellen gespannter Turbulenzdraht vor dem nachfolgenden Profil. Das Gesamtsystem hat daher eine erheblich geringere kritische Reynoldszahl als die Ursprungsprofile alleine.

Gibt es bei Deinem "Drahtklappenflieger" ein charakteristisches Geräusch durch die Wirbelbildung, so ein Surren, das ohne Draht nicht vernehmbar war?

Beste Grüße und weiterhin viel Spaß mit Deinem genialen Freiluftwindkanal.....

Pattex

Hallo,

die Idee die Gurney-Flap auf die Oberseite der Endleiste zu setzen hatte Peter Wick, scheinbar hatte er eine Windkanaluntersuchung der Uni Stuttgart zur Widerstandsreduzierung von Gurey Flaps falsch rum gehalten, deshalb sollten die oben drauf statt wie bei Drachenflugzeugen üblich unten drunter
Im Ernst: die Gurney-Flap hat neben der Vergrößerung des Maximalauftriebs bei geringem Widerstandszuwachs auch eine Momentenwirkung. Diese kann man statt dem S-Schlag zur Querachsenstabilisierung von Brettnurflügeln einsetzen, Das hat Peter Wick in den Windkanalpolaren genialerweise erkannt und schlug vor das in der Praxis zu testen. Ich habe dafür zunächst 3 x 3 mm Holzleisten auf die Endleiste des kleinen Schaum-Brettnurflügels Weasel gesetzt und bin damit fliegen gegangen.
Die Folge war, dass die Höhenrudertrimmung für den stabilen Gleitflug erheblich tiefer eingestellt werden konnte und der Schwerpunkt konnte deutlich nach hinten wandern. Nachteil war die starke Bremswirkung, also deutlich höherer Widerstand bei gleicher Fahrt und Leistungsverlust.
Ich erinnerte mich an einen Artikel zu kleinen Re-Zahlen von Erich Jedelsky und die darin enthaltene Erklärung des Turbulenzdrahts mit seinem relativ geringen Widerstand bei kleinen Re durch die Karmansche Wirbelstraße. Meinen oberhalb der Endleiste montierten Draht habe ich dann zunächst am Weasel getetstet, Ergebnis war eine deutlich spürbare Widerstandsreduzierung bei kaum verminderter Momentenwirkung. Anschließend habe ich das Versuchsbrett im Video aufgebaut, es hat AG-Profile von Mark Drela für F3J-Leitwerker. Dieses Brett wurde stufenweise erst ohne, dann mit Drahtgurney nur auf den Klappen, und dann über die gesamte Endleistenlänge getestet.
Das Brett war auch ohne Gurney zu fliegen, benötigte für die Längsstabilität aber sehr starke Grundanstellung der Ruder. Das kostete viel Leistung und engte die fliegbare Polare stark ein weil sehr wenig Maximalauftrieb zur Verfügung stand. Mit der Gurney konnte die Ruder-Grundanstellung umso tiefer getrimmt werden, je länger die Gurney war. Auch der Schwerpunkt konnte immer weiter zurück, im Video oben fliegt das Modell mit 0 % Stabilitätsmaß bezogen auf den gebauten Flügel. Die Flugleistung nahm mit dem tiefer trimmen und Schwerpunkt zurück verlagern zu, blieb aber hinter den Erwartungen zurück.
Der Einsatz der Gurney verbreitert die Polare gegenüber hoch gestellten Rudern bzw. starkem S-Schlag, aber der Zusatzwiderstand kostet mehr als man durch die vermeindlich auftriebsstärkeren Profile ohne S-Schlag gewinnt.

Die Rückverlagerung des Schwerpunkts auf bis zu -4% Stabilitätsmaß bei der Leisten-Gurney vom Weasel kommt von dem Totwassergebiet, also dem Nachlauf hinter der festen Endleiste. Das vergrößert die aerodynamisch wirksame Flügeltiefe und verschiebt damit den aerodynamischen Neutralpunkt weit hinter den geometrischen. Das verringert aber auch die aerodynamisch wirksame Streckung, was Flugleistung kostet.

Die Drahtgurney verursachte kein Surren, typisches Geräusch war Rauschen.

Das Gurney-Brett fliege ich inzwischen nicht mehr, es ist zwar extrem gutmütig, aber der Leistungsverlust gegenüber den Modellen mit modernen S-Schlagprofilen macht das Ding ziemlich langweilig.

Gruß,

Uwe.

Hallo Uwe,

herzlichen Dank für Deine ausführlichen Erläuterungen. Da passt alles wieder in mein Weltbild....Hoffentlich bekommen wir keine Prügel wegen "Verlassen des genehmigten Frise-Nasen-Blogs"....

Die Wirbelbildung an Drähten kann über die "Strouhal-Zahl" als Kopplung Frequenz-Geschwindigkeit verwendet werden und so eine akustische Geschwindigkeitsmessung darstellen. Auch die Turbulenzerzeugung für Grenzschichten kann akustisch angeregt werden. Das war der Grund meiner Frage nach dem "Surren" wie bei Brillenkordeln in Ohrnähe beim Radfahren. Gerade bei sehr kleinen Rezahlen können Strömungen schlagartig von laminar zu turbulent umschlagen, wenn sie durch laute Schallereignisse getriggert werden (z.B. bei extrem turbulenzarmen Windkanälen wie dem IAG-Modellwindkanal). Vielleicht ist das DIE Lösung gegen Ablöseblasen: Einen Ghettoblaster einbauen... Strom gibt's ja heute fast zum Abwinken in jedem Modell....

Alles Gute
Pattex

Vielleicht wird das Geräusch über Resonanzkopplungen auch von der Eigenfrequenz des Drahtmaterials beeinflußt. Beim Weasel war es tatsächlich ein 0,8 mm (Stahl-)Draht, beim Gurney-Brett Squares ist ein 1 mm Kohlestab.
Letztlich ist es mir aber wurscht, die besten Ergebnisse bei der Segelflugleistung von Brettnurflügeln habe ich nicht durch irgendwelche Flügelprothesen und Energiezufuhrgeneratoren erzielt, sondern durch aerodynamisch saubere, möglichst genau auf den Einsatzzweck abgestimmte Auslegungen.

Gruß,

Uwe.

Ja, genau das ist wichtig. Viele der Tricksereien sind letztendlich Notmaßnahmen nach dem Erstflug, wenn es zu retten gilt, was nicht in den Ofen wandern soll.....

Beste Grüße
Pattex

Pfeiffer schrieb:

Hallo Hans,
hallo Markus,

das sind zwei gute Punkte. Ich glaube ihr wisst was ich vorhabe, die ersten Teile sind übrigens gefräst . Mir geht es darum einen Nurflügel beim Hochstart ähnlich steuerbar zu machen wie einen Leitwerkler, der mit Seitenruder gesteuert wird..............................................

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Hallo Bend!

Das sollte bei ordentlicher Auslegung auch mit normalen Querrudern machbar sein :


LG Franz