Profilwahl und ReZahl

Hallo Freunde,
im Bericht über die Telaves Mark 9 (sh. im Magazin) habe ich folgenden Text gefunden, insbesondere die ReZahlFormel war mir nicht bekannt:

Nach der ersten Sichtung des Planes war ich mir sicher, das Fluggewicht von damals 3 kg weit nach unten, auf 2 kg reduzieren zu können. Allein die RC- Komponenten, leichte Räder, einen leichten und leistungsstarken Motor und geringe Änderungen im Aufbau machten mich zuversichtlich. Die Flächenbelastung bei einem Gewicht von 3 kg ist mit 78 g/dm2 noch in einem akzeptablen Bereich, ich möchte aber gerne eine Flächenbelastung von unter 60 g/dm2 erreichen. Bei einem maximalen Auftriebsbeiwert von cA = 0,8 (-) des realen Tragflügels würde sich eine Landegeschwindigkeit von rund 10 m/s = 36 km/h ergeben und das gefällt mir gut. Die EWD habe ich bei etwa 0,6° belassen. Da ich den Rumpf gerne in Längsrichtung angeströmt habe möchte, wird das Höhenleitwerk mit 0° zur Längsachse eingebaut und die Fläche korrigiert auf +0,6°. Eine Anmerkung möchte ich hier noch zum gewählten Profilstrak machen. NACA 0017 an der Wurzel, gestrakt auf ein NACA 0014 weiter außen ist wunderbar und folgerichtig der kritischen Re-Zahl bei den entsprechenden Profiltiefen angepasst; und das 1965! Wenn das doch nur alle Konstrukteure aus der damaligen Zeit verstanden hätten, wären uns so einige Konstruktionen erspart geblieben. Als Näherung der Profildicke rechne ich mit folgender einfachen Gleichung:

Dicke[%] = Re0,5 * 0,03

Dann weiß ich sofort, ob ich mit 12 % Dicke arbeiten oder sogar 15 % einsetzen kann. Da die Profildicke erheblichen Einfluss auf die Biegefestigkeit der Fläche hat, wäre es sinnvoll, die Profildicke nicht zu dünn zu wählen… Wären da nicht diese laminaren Ablöseblasen! Die Dickenrücklage spielt auch eine erhebliche Rolle. Mit 30 %, wie bei den vierstelligen NACA‑Profilen, bin ich auf der sicheren Seite. Aber genug der Theorie, jetzt möchte ich mit dem Bauen beginnen.

kennt jemand sonst noch diese Formel, ist die anwendbar u gebräuchlich?
LG Werner
 
Ich nehme an Re0.5 soll heissen Re^0.5, also Wurzel(Re)?

Die Resultate

9.5% für Re= 100'000
11.6% für 150'000
13.4% für 200'000
19% Für 400'000

widersprechen zumindest nicht der allgemeinen Erfahrung.

Perseke gibt eine andere Näherung an: Profildicke in % * 6800 +/1 10% für einen Nasenkreiseinfluss, Für Profildicken von 8..15%. Bei Re 60'000 Decken sich die zwei Resultate, dann gibt es ziemlich schnell deutliche Abweichungen.


So eine Formel kann immer nur eine ganz grobe Abschätzung sein, bei all den anderen Einflüssen auf Re crit, aber als solche ist sie, denke ich, ganz brauchbar.
 
ReZahl Einfluss

ReZahl Einfluss

Hallo MarkusN,
sehe ich eigentlich auch so, bin aber bei Seglern nicht sehr bewandert.
Deine Formel (Perseke) verstehe ich nicht ganz, bes. das +/10 % Wie muss ich das lesen?
Zum Verständniss: Ich liege wohl nicht falsch: je kleiner die ReZahl ist, desto kleiner ist die kinetische Energie der Luftmoleküle, der Wölbung des Profils entlang zu fliessen, ohne Ablösung! Richtig?
Darum muss bei kleiner ReZahl das Profil dünner werden? Richtig?
Darum muss auch die Skeletlinienwölbung kleiner weren? Richtig?
LG Werner
 
Das +/- 10 % habe ich nicht detailliert beschrieben. Perseke sagt, die Formel gilt unmodifiziert für einen Nasenradius von 1%. Bei 0.5% : 10% abziehen. Bei 1.5%: 10% oben drauf. (Ein spitzer Nasenradius wirkt ein bisschen wie ein Turbulator bei hohen Anstellwinkeln.)

Was jetzt genau die Effekte sind, die die Kritische Re-Zahl genau beeinflussen, soweit möchte ich mich nicht aus dem Fenster lehnen. Aber die Auswirkungen sind so, wie Du das schreibst.

Hier habe ich das Ganze einmal zusammengefasst.
 
ReZahl

ReZahl

Hallo Markus,
habe Deinen Text kurz überflogen (bin zur Zeit in LA und warte auf den Weiterflug), besonders Deine weiterführenden Links werde ich mir am Zielort zur Gemüte führen!
Beispiel für spitze Profile sind wohl die Spicaprofile der Combatflieger.
Ich bewege mich bei meinen Modellen in der Regel bei kleinen ReZahlen (Amigo, Zirkon, KA3 3,2m, etc), damit kann ich die Näherungsformel gut gebrauchen.
Bei meinen kleinen Motorfliegern sehen aussen dünnere Flügel auch eleganter aus, zudem baue ich immer "aufLandung", dh. ich mache eigentlich immer eine Verwindung, damit mir nicht im Aussenflügel die Strömung abreisst ("Reparaturzeit versus Flugzeit!")
Besten Dank, bei Bedarf erlaube ich mir mich nochmals zu melden?
LG Werner
 
Näherungsgleichung

Näherungsgleichung

Moin ihr Beiden,

mit dieser Näherungsgleichung d(%)= RE^0.5 *0.03 verschaffe ich mir einen Überblick über eine ungefähre Profildicke-ist nicht wissenschaftlich, aber in der Praxis sehr gut anwendbar. Keine Ahnung mehr woher ich dieses Teil habe,
aber bei den ausgeführten Modelle von mir 'funktioniert' das sehr gut.
Damit vermeidet man Auslegungen eines 2m-Segler mit einem 12% dicken Profiles-tja, sowas gibts...
Danach überprüfe ich zumindest die Profilpolaren meines ausgewählten Profiles mit dem Programm Profili.
Bei Seglern verwende ich dazu liebend gerne Turbulatoren - mit der oben berechneten Profildicke und keiner großen Dickenrücklage funktioniert das immer.

Gruß Stefan
 
jaaa-dann :cool:
Kann ich ja jetzt rechnen..
Aber im Ernst - mein Beispiel ist ein 2m Segler mit 200/160mm Tiefe und 30gr/dm2 Flächenbelastung

Gruß Stefan
 
2m Segler

2m Segler

Hallo Stefan,
wenn Du Lust hast, gib mir doch einen Tipp. finde die Formel doch sehr gut, werd ich probieren:

ich bin daran, meinen allerersten Flieger nochmals zu bauen, lache nicht: Graupner Filou, hat ein fürchterliches Profil, "Spica mit dicker Nase", aber flog ohne Fernsteuerung.

Ich will ihn aber zunächst 1,6 mal grösser bauen (wegen den dicken Wurstfingern..), ergibt 2m, will ihn recht leicht bauen, aber Schaumflügel mit Geschenkpapierbespannung. mit minimalen Schumeleien brauche ich nur 3 Musterrippen zu sägen:
Ti Flügel, Ta Flügel = Ti HLW, Ta HLW
Geplant habe ich das SD 3012 (sh auch den Beitrag des 2m-Beginners im Magazin)

Einen Wunderflieger erwarte ich damit nicht, aber einen schönen Retrovogel, sh auch meine Beiträge bezügl. Retrovögel vergrössern (hat mir einen Negativ-Daumen eingebracht).
LG Werner
 
Ein SD 3012 finde ich nirgends. Meinst Du das S 3021? Das ist für Dein Projekt sicher gut geeignet.

Zum SPICA auf dem Filou: Für einen Freiflugsegler, der mit konstantem ca fliegt, muss das gar nicht falsch sein. Die meisten Profile haben bei niedrigen Re nahe beim Höchstauftrieb einen Punkt, in dem sie gut funktionieren, auch wenn der Rest der Polare fürchterlich aussieht. Aber wenn man so etwas bauen will, dann besser das Original: Clark Y. Bei dem ist der Profilrücken hinten einfach ausnehmend gut gelungen, um Ablösungen vorzubeugen.
 
Sorry

Sorry

Hallo Markus,
sorry, ich meinte SD 3021.
Interessante Überlegung, habe die Profilschablonen schon gesägt für SD3021 und die sind ja unten auch weitestgehend gerade, dh. einfach zu bauen, nur die Nasenleiste ist leicht erhöht (wie beim Clark Y).
Wenn ich weiter bin, werde ich berichten, vermutlich in einem neuen Beitrag/Titel
LG Werner
 
Interessante Überlegung, habe die Profilschablonen schon gesägt für SD3021 und die sind ja unten auch weitestgehend gerade, dh. einfach zu bauen, nur die Nasenleiste ist leicht erhöht (wie beim Clark Y).
Das Clark Y wollte ich dem Spica gegenüberstellen. Das S 3021 ist sicher besser für Deinen Fall.

(Nur "S" Das ist ein Entwurf von Selig alleine. SD steht für Selig-Donovan, SA für Selig-Ashok)
 
Profile

Profile

Hallo Markus,
wusste ich nicht, hatte mich aber schon gewundert und gemeint, seien einfach Abschreibfehler.
habe heute keine Gelegenheit tief inscInternet zu steigen, bin in Hawai, aber sind das grossecUnterschiedevin der Profilform S3021 und SD3021?

Spica versus Graupnerprofile: die Graupnerprofile zB im Amateur, Terry, Beginner oder eben Filou sind für mich schon noch interessant, weil derart einfach konstruiert: Total glatte Unterseite, dicke Nasenleiste aus Profilleiste, Dickenrücklage bei ca 30%, man ist versucht diese Profile mit einer Straklatte zu zeichnen...
Wäre interessant, beim Filou 2 Flügel zu bauen, einmal S3021 (SD3021?) oder eben "Graupnerprofil". Ich glaube mich zu erinnern, dass KarlHeinz Denzin seine Finger da im Spiel hatte.
LG Werner
 

UweH

User
sind das grossecUnterschiedevin der Profilform S3021 und SD3021?

Hallo Werner, eines hast Du noch nicht verstanden: es gibt kein SD3021, denn Donovan war an der Entwicklung des S3021 nicht beteiligt.
Prof. Michael Selig hatte bei der Entwicklung des S3021 die einfache Bauweise im Sinn und als Basis den Einsatzzweck des E205 genommen.
Das S3021 sollte als Alternative für das E205 dienen, aber im Modellflugbereich mit den geringen Re-Zahlen besser funktionieren, was es ganz sicher auch tut.
Ebenso wie es bei dem E205 ein paar weitere Profilfamilienmitglieder zum straken gibt, wie das E193, E201, E203, E207 usw., gibt es um das S3021 ein paar Profile, die es bei einem Strak ergänzen können, aber nicht ergänzen müssen: S3002, S3010, S3014, S3016 u.a.
Die sinnvolle Kombination hat dabei aber nicht viel mit der Zahlenfolge der Profilbezeichnung zu tun, sondern mit den erforderlichen aerodynamischen Eigenschaften für die Einbaustelle im Flügel.

Zu den meisten S-, SD-, und SA-Profilen gibt es veröffentlichte gemessene Profilpolaren aus dem Windkanal, das bedeutet einen Vorteil der Verwendung dieser Profile gegenüber der rechnerischen Modifikation von Profilen in der Simulation.

Gruß,

Uwe.
 
Profile

Profile

Hallo Uwe,
jetzt geht mir das berühmte Licht auf, werde versuchen mich schlau zu machen, wenn ich wieder zu Hause bin.
Besten Dank allerseits, auch Dir Uwe
LG Werner
 

UweH

User
Hallo zusammen, melde mich kurz aus dem Urlaub:cool:

es ist das S3021 dass ich mittlerweile bei meinen Seglern mit 1,5 bis 2,5m einsetze.
Es ist so einfach zu bauen und erfüllt meine Anforderungen an einen Rippenfläche.
sicherlich auch mit einem 3m Flieger passend, würde je nach krit. Re-Zahl die Profildicke anpassen; nach meiner
Näherungsgleichung um die Biegemomente an Wurzel aufzunehmen und die Steckung gut unterzubringen.

Meine Zeiten der hemmungslosen Profilexperimente sind vorbei.

Viel Erfolg.

Gruss Stefan
 
S3021

S3021

Hallo Stefan,
bin auch noch im Urlaub...

S 3021 scheint ein gutes Profil zu sein, auch leicht zu bauen dürfte es sein, schiesse mich wohl auch darauf ein für meinen Schaum-Papier-FILOU in 2m.

Bin bei Selig eingestiegen und habe dort gesehen, dass Re krit. bei ca 50'ooo liegt, das wäre somit in Ordnung. Genug dünn ist es auch und bei meinem Einfachtrapezflügel habe ich automatisch genügend Holmhöhe.

Was mir nicht klar ist, ist das Profil nasenkritisch? Ich plane nämlich einen Buchenrundstab *) als Nasenleiste, da besteht dann doch die Gefahr, dass der Nasenradius an der Wurzel zu klein ist oder am Aussenprofil zu gross!

Über eine Verwindung denke ich auch noch nach, damit der Abriss nicht am Aussenflügel erfolgt. (Alternativ könnte man wohl die Wolbklappen am Innenflügel etwas tieffahren, aber eigentlich will ich ja jetzt nur einen Einfachflieger bauen).

*) Habe noch im MFI die Segler CARINA gefunden, der hat einen Buchenrundstab im Flügel.
Zudem habe ich noch die AG-Profile gefunden, offenbar sind die mit der 20er Nummern bei kleinen ReZahlen interessant.
LG Werner
 
Was mir nicht klar ist, ist das Profil nasenkritisch? Ich plane nämlich einen Buchenrundstab *) als Nasenleiste, da besteht dann doch die Gefahr, dass der Nasenradius an der Wurzel zu klein ist oder am Aussenprofil zu gross!
JEDES Profil ist "nasenkritisch". Mit einem falschen Nasenrarius verbiegst Du den Krümmungsverlauf der ganzen Beschleunigungsstrecke, mit entsprechenden Auswirkungen auf die Saugspitze. Zumindest das Abreissverhalten und der Höchstauftrieb bei kleinen Re wird damit stark beeinflusst. Für Re crit über den ganzen Polarenverlauf sind aber eher die hinteren zwei Drittel des Profilrückens wichtig.

Ausserdem ist der Nasenradius eher ein theoretisches Konstrukt (Der Radius des Kreises, der sich in die engste Krümmung der Nase schmiegt). Jedes analytisch berechnete Profil hat einen kontinuierlichen Verlauf der Krümmung, und zeichnet sich gerade dadurch aus, dass nirgends ein konstanter Radius vorliegt. Im Prinzip bist du mit Schleifen nach Augenmass (noch besser natürlich nach Schablone) besser bedient, als mit einem Bauteil, das eine Krümmung vorgibt.

Wenn Du andererseits einen Flügel ohne Nasenbeplankung vorsiehst, dann kannst Du mit einem Rundstab nicht viel versauen. Da ergibt sich so oder so ein Sprung in der Krümmung am Übergang von Nasenleiste zu Bespannung, und das Rippenprofil ist lediglich eine grobe Referenz.
 
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