Kann man Tragflächenprofile skalieren?

Taurec

User
Ich würde gerne, so als nächsten Schritt in meiner "Modellbaukarriere", ein bestehendes (fertig zusammen gebautes) CNC Modell nehmen und die Tragflächen ersetzen durch komplett selbstgebaute (Rippenbauweise, Tragflächenprofil besorgen, ausdrucken, Laubsäge, usw).

In der Profildatenbank von airfoiltools.com gibts wirklich lustige Profile, wie z.B. das hier: http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=lrn1015-il, wo (zumindest ich) mich frage wie das fliegen kann.
2016-05-11_144805.png

Frage: Kann man die Profile einfach herunterskalieren (z.B. 1/8) - oder haben sie dann völlig andere Eigenschaften (und nix fliegt mehr)?

Von Flugphysik habe ich keine Ahnung - wäre aber lernwillig :)

Viele Grüße,
Jonathan
 

ruvy

User
Bei der von Dir angegebenen Seite findest Du bei jedem Profil einen Link "send to airfoil plotter". Anklicken, im neuen Fenster die gewünschten Maße eingeben und Du bekommst es fertig skaliert zum ausdrucken.

lg
Rudi
 
Skalieren von Profilen

Skalieren von Profilen

Das Profil kann man linear in X/Y Richtung (mit gleichem Faktor) skalieren, allerdings ändert man damit auch die "Flugeigenschaften" des Modells - Stichwort Re-Zahl.

Robert
 
Frage: Kann man die Profile einfach herunterskalieren (z.B. 1/8) - oder haben sie dann völlig andere Eigenschaften (und nix fliegt mehr)?
So was dickes und dann noch mit der Delle vor dem Klappenscharnier würde ich nicht bei Modellflug-Re-Zahlen ensetzen.

As gab zwar Entwürfe mit dem ähnlichen FX 67K150/17, besonders erfolgreich war das im Modellflug aber nicht, AFAIK.

Da ich nicht immer wieder das gleiche schreiben will, habe ich mal ein paar Artikel zum Thema im WIKI verfasst. Möchte Dir die ans Herz legen.
 

Auftrieb

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@ Taurec:

Hilfreich und interessant wäre durchaus auch noch, von Dir zu ergänzen, was Du Dir von dem gezeigten Profilbeispiel erwartest und erhoffst?

Es ist schließlich ein Unterschied, ob Du damit einen Thermikschleicher oder eine 3D-Maschine bestücken willst.
 

Taurec

User
@ Taurec:

Hilfreich und interessant wäre durchaus auch noch, von Dir zu ergänzen, was Du Dir von dem gezeigten Profilbeispiel erwartest und erhoffst?

Dass es gut fliegt ;)

Spass beiseite: Eher so Richtung Thermikschleicher. Das obige Profil ist von einer Global Hawk Drohne, sprich von einem Segler mit Turbine hinten drauf. Irgendwann würde ich sowas gerne von Scratch bauen, das wäre quasi mein Endziel.
 

micbu

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Das alte Profili und das neuere DevWing :D

Michael
 

Taurec

User

Super, danke für die Links! Hab das gestern Abend noch alles gelesen (eher verschlungen). Z.T. war es auch recht ernüchternd, da ich irgendwann gerne mal Scale Modelle gebaut hätte. Was aber ein bisschen einen Dämpfer bekommen hat, denn wenn das, wie ich finde, wichtigste Merkmal eines Fliegers (die Flugeigenschaft) nicht vom Original auf das Modell übertragbar ist, dann ist das schon sehr schade.

Im Wiki Artikel zur "Re-Zahl" steht z.B. " ... so ist die Re Zahl des Modells um das Produkt aus Maßstab (1:5) und Geschwindigkeitsverhältnis (z. B. 1:3) kleiner als die Re-Zahl des Originals und damit aerodynamisch nicht ähnlich ...". Läßt sich das irgendwie quantifizieren wie stark diese Unähnlichkeit wird?
Beispiel: Das Original hat eine Re Zahl im Bereich 1E7, dass Modell dann 1E4 - ist die Flugeigenschaft dann eine komplett andere? Und wie sehr wirkt sich eine Änderung der Re Zahl vom Modell von 1E4 auf z.B. 1E5 aus? Und läßt sich dieses "ein bisschen", "kaum", stark", "sehr stark" quantifizieren?
 
Beispiel: Das Original hat eine Re Zahl im Bereich 1E7, dass Modell dann 1E4 - ist die Flugeigenschaft dann eine komplett andere? Und wie sehr wirkt sich eine Änderung der Re Zahl vom Modell von 1E4 auf z.B. 1E5 aus? Und läßt sich dieses "ein bisschen", "kaum", stark", "sehr stark" quantifizieren?
Hängt vom Profil ab. Dünne Profile gehen besser als dicke. Ein Problem wird es, sobald du die kritische Re-Zahl unterschreitest, d.h. wenn sich eine laminare Ablöseblase bildet, die nicht rechtzeitig umschlägt und die turbulente Grenzschicht bis zur Endleiste wieder anlegen lässt. (Eine Ablöseblase haben wir bei Modellflug Re eigentlich immer. Die Frage ist, wie dick sie wird, und eben, ob sich die Strömung bis zur Endleiste wieder anlegt.)

1E4: Vergiss es besser. (OK, Saalflug und Peanuts sind da, viel mehr als "in der Luft halten" ist aber nicht möglich.)

Ab 4E4 (Etwa Frei-Segelflug) mit sehr dünnen Profilen machbar

Ab 1E5 (RC-Segelflug) die meisten Modellflugprofile arbeiten ab da schon recht brauchbar.

3E5 (RC-Motorflug mit mittelgrossen Modellen) Profile aus dem manntragenden Bereich fangen an, vernünftig zu funktionieren.

Ändern kann sich alles. Die Flugleistungen werden kontinuierlich schlechter, um bei Unterschreiten der kritischen Re-Zahl regelrecht einzubrechen.
Abreisseigenschaften können sich hin zum bösartigen verändern.
Momentenbeiwerte können stark ändern.

Noch zu den Grössenordnungen: Schau Dir die Polarenschar im Artikel über Luftkräfte an Tragflächen an. Obwohl das Profil schon bei Re 1E5 weitgehend überkritisch arbeitet (keine verdächtigen tiefen Eindellungen im Polarenverlauf) nimmt der Minimalwiderstand von Re 1E5 auf Re 4E5 auf die Hälfte ab. Das macht das Modell nicht unfliegbar Aber die Gleitzahl ist beim kleinen Re dann eben auch nur noch die Hälfte.


Es gibt aber, ausser absolute Scale-Treue, auch selten einen Grund, an einem Modell das Originalprofil zu verwenden.
 

jmoors

Vereinsmitglied
Hallo Jonathan,

schau dir mal dieses geniale Buch an: Understanding Polars Without Math. Es erklärt viel auf einfache Weise und hilft, Polare zu verstehen. Nachteil ist, dass das Buch in Englisch ist, wenn auch gut verständlich. Damit kannst Du dir selber die Profile anhand der Polaren suchen, die für deinen Einsatzzweck passen.

Wenn Du uns ein wenig mehr über dein Modell verrätst, können wir dir vielleicht auch ein paar Tipps zum Profil, oder besser zum Profilstrak geben.


VG, Jürgen
 

Taurec

User
Wenn Du uns ein wenig mehr über dein Modell verrätst, können wir dir vielleicht auch ein paar Tipps zum Profil, oder besser zum Profilstrak geben.

Kurzversion: General Atomics MQ-9, 1:6

Langversion: Ich bin dabei mich schrittweise an den Modellflug heranzutasten
1) Hobbyzone F4U Corsair RTF - Schaumstoffbomber zum fliegen lernen: Tick
2) Climaxx Compact - Selber bauen mit nem CNC-Holzbausatz: Tick
3) Tragflächen vom Climaxx gegen was selbstgebautes austauschen - also Pofil erstellen, ausdrucken, aussägen, usw. Darf auch gerne weniger gut fliegen als das Original (aus Fehlern lernt man): Da stehe ich aktuell (darum auch dieser Thread)
4) Modell komplett selber anfertigen (also incl. Plan zeichnen): Das wäre dann die MQ-9

Die MQ-9 gefällt mir insofern, weil es sich da quasi um einen Motorsegler handelt. Außerdem finde ich das Leitwerk recht interessant, viel Gewicht im Heck (-> Herausforderung ;))

MQ-9_Reaper_dimensioned_sketch.png
 
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