Profilstrak – In welchem Bereich wird das Profil verändert?

Hallo,
ich habe eine Frage zur Auslegung einer Tragfläche.
Ein Strak ist die Änderung des Profils über die Spannweite der Fläche. Entweder zwischen verschiedenen Profilen, Profiltiefen oder Profilwölbungen.
ZB: An der Wurzel wird Profil A eingesetzt, 500mm weiter außen wird Profil B verwendet und am Randbogen ab 1500mm Profil C.
Wie erfolgt die Übergang zwischen zwei eingesetzten Profile um zum endgültigen Tragflächenprofil zu kommen? An den Tragflächen gibt es keine Kanten, daher wird wohl, ähnlich dem „morphen“ bei Videos, das Tragflächenprofil von Profil A stetig abgeändert um sich der Krümmung von Profil B anzunähern.
Damit ergeben sich, innerhalb des Bereiches in dem sich die Krümmung von Profil A auf B mit der Spannweite ändert, unterschiedliche „Übergangsprofile“. Werden die Polaren diese Zwischenprofile in die Konstruktion mit aufgenommen und überprüft?
Erfolgt diese Profiländerung über den ganzen Bereich auf der Tragfläche zwischen 2 Profilpunkten oder nur in einem kurzen Bereich? Gibt es typische Berechnungsmethoden wie das Profil umgerechnet wird? Wenn die Zwischenprofile berechnet werden, wie aussagekräftig sind die Ergebnisse dieser Zwischenpolaren?
Zu dem Beispiel:
Profiländerung kontinuierlich über die gesamte Fläche.
Nur direkt an der Wurzel wird Profi A verwendet, bis 500mm wird kontinuierlich auf Profil B geändert, Profil C liegt nur bei genau 500mm an. Von dort bis 1500mm wird dann auf Profil C abgeändert. Ab 1500 liegt dann Profil C an der Fläche.
Oder mit Zwischenpunkten:
(Die ausgewählten Profile liegen fast überall an der Fläche, nur in kleinen Bereichen erfolgt der Übergang)
Profil A von der Wurzel bis 450mm, von 450 bis 500mm wird nach einer definierten Funktion die Krümmung auf Profil abgeändert. Von 500 bis 1450mm hat die Fläche Profil B. Ab 1450mm wird auf Profil C geändert und ab 1500 bis zum Randboden liegt nur noch Profil C an.

Dazu gäbe es unendlich viele Variationen ab welchem Punkt und in welchem Bereich die Änderung des Profils erfolgt. Demnach gäbe es unendlich viele Tragflächen, mit den gleichen „Startprofilen“ an bestimmten Punkten auf der Fläche. Die Leistung des Modells müsste doch sehr stark von der Art der Änderung abhängen.

Gibt es dazu ordentliche Theorien, die auch eingesetzt werden? Kann man das überhaupt theoretisch diskutieren um eine aussagekräftige Lösung zu erhalten?
Hat jemand eine Literaturempfehlung?
Wie werden solche Überlegungen heutzutage bei der Konstruktion einer Tragfläche behandelt?

Wird ein Tragflächenkern aus Styropr geschnitten, ergibt sich aus der technischen Machbarkeit ein linearer Übergang. Mit einer CNC Fräse wäre jedoch jede stetige Funktion zur Berechnung einer Übergangsfunktion möglich.

Lg
Roland
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Roland,

im Strak werden in der Regel keine völlig konträr designten Profile eingesetzt, d.h. die Zwischenprofile ändern ihre Eigenschaften (insbesondere Rezahleignung) recht harmonisch, in grober Näherung linear.

Bei einer zu fräsenden elliptischen Flügelform kreiere zunächst 2-4 Basisprofile an der Wurzel, den Klappentrennstellen + Randbogen je nach Tiefenverteilung. Grob immer wenn sich die Rezahl um 25% Ändert gibt es ein angepasstes Profil.
Es ist auch oft davon abhängig sein, welche ich Dicke ich wo haben will im z.B. Servos unterzubringen.

Dann schaue ich mir im Verlauf einer Klappe die Scharnierlinie an, die verläuft in der Regel gekrümmt bis wellig auf der Z-Achse.
Dann generiere ich zusätzliche Zwischenprofile und passe die in der der Dicke nach so an, dass die Scharnierlinie gerade verläuft, je nach Auftraggeber mit eben mehr oder weniger Toleranz.

Aerodynamik wird überbewertet ;)

Hans
 
Zwischenprofile

Zwischenprofile

Puuuuuh Roland, das sind viele Fragen in viele Richtungen.....

Die Übergangsprofile werden natürlich mitgerechnet. In Programmen wie Ranis "Nurflügel" oder Flz Vortex bzw. xflr5 wird so etwas grafisch in der Auftriebsverteilung ersichtlich. Durch die Anzahl der Stützstellen in "Nurflügel" kannst du z.B. die Genauigkeit der Berechung einstellen.

Wie der Verlauf der Profile mathematisch hinterlegt ist, kann ich nicht beantworten. Ich vermute aber linear.

Die Zwischenprofile kannst Du z.B.auch in xfoil oder profili2 nachrechnen und die Polare berechnen, nachdem du sie aus einem der Programme gespeichert hast.

"Zitat: Gibt es dazu ordentliche Theorien, die auch eingesetzt werden? Kann man das überhaupt theoretisch diskutieren um eine aussagekräftige Lösung zu erhalten?
Hat jemand eine Literaturempfehlung?
Wie werden solche Überlegungen heutzutage bei der Konstruktion einer Tragfläche behandelt?"


guxt Du hier z.B.
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/63468-ASH-26-Flügelgrundriss?highlight=ash26

Hoffe Es war in die Richtung, in welche Du wolltest....

Gruß
 
Aerodynamik wird überbewertet ;)
Quoted for truth.

Profile sind kein Zauberkurven. Wenn, wie das heute üblich ist, verwandte Profile mit Re-Zahl (sprich Dicken- und Dickenrücklage-) und allenfalls noch etwas Auftriebsanpassungen nebeneinandergesetzt werden, kommt dabei nichts Krummes heraus.

Was eine Zeit lang als "aerodynamische Schränkung" verkauft wurde, das Straken von einem Hochauftriebs- auf ein S-Schlag, oder gar umgedrehtes Profil ist nochmal eine andere Geschichte. Aber selbst da würde ich nichts dramatisches erwarten.

Die Grenzschicht ist bei unseren Re-Zahlen schon bald einmal recht dick und verhindert von selbst, dass allzugrosse Bocksprünge der Stromlinien möglich sind. Das Profil wird sozusagen "elastisch".
 
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