Profilstrak, wer hat nun recht ?

Servus Gemeinde,

für die Auslegung eines Straks für F3B/F3F/F3J-Allroundsegler mit gesamtguten Hochstart-, Thermik-, Strecken- und Speedeigenschaften, so 3m mit 0,2m mittlerer Tiefe gibt es offensichtlich 2 Lager.

Die einen sagen Wölbung und Dicke nach aussen hin zunehmen, da höher gewölbte Profile generell höhere Anstellwinkel vertragen und damit die Strömung am Aussenflügel später abreist, ich nenn sie mal Grosssegler-Delegation ;o)
die anderen, ich nenn sie mal F3-Delegation sagen, Wölbung und Dicke nach aussen hin abnehmen, da dünnere Profile bei kleineren RE-Zahlen aerodynamisch begünstigt sein sollen und je symmetrischer, desto weniger Randwirbel.

Das sind nun 2 total unterschiedliche Aussagen.

Den Aspekt der optisch schöneren Flächenbiegung im Aussenflügel bei Grossseglern will ich mal unterordnen. Wenn sich nichts biegt ist es doch auch schön ...
Aussen bissi nasenlastigeres Maximum von Wölbung und Dicke soll ja auch glücklich machen, primär ginge es mir aber nur um rel. %-Werte von Dicke und Wölbung nach aussen hin, nicht um deren Lage.

Was meint ihr, soll man nun den Schnitt aus beiden nehmen und das Profil überhaupt nicht straken ?
Ein Strak wäre aber schick...

Aerodynamisch fundierte Aussagen würden mich beglücken.

Gruß
Tom

Es kommt nicht nur auf den Profilstraak an!
Die Ca-Verteilung über der Spannweite und mit der zugehörigen Flächentiefe dann die Auftriebsverteilung, das ist das entscheidende Kriterium. Eine annähernd elliptische Auftriebsverteilung ist das Ziel und zwar wenn möglich bei allen Anstellwinkeln der Fläche die geflogen werden sollen.

Das kann man mit beiden Varianten erreichen!

Die Variante "außen dicker" möchte besseres Abreißverhalten im Langsamflug und Thermikkreisen und nimmt eine eventuelle überelliptische Auftriebsverteilung im Außenflügel und damit Leistungsverlust zugunsten Steuerbarkeit in kauf.

Die F3-Variante versucht den Gesamtwiderstand der Fläche minimal zu halten und nimmt ein kritischeres Abreißverhalten im Langsamflug in kauf (sind die sensibleren Piloten?!). Die Spiele mit Wölbungs-/Dickenverschiebung nach vorne werden natürlich getätigt um die Nachteile zu kompensieren und die Außenprofile besser den vorliegenden niedrigen Re-Zahlen anzupassen.
Mit entsprechender Klappenstellung der Wölbklappen und Querruder kann und wird auch noch einiges an der Auftriebsverteilung der jeweiligen Flugaufgabe angepaßt.

Hallo,

ich erachte ein gutes Handling, wenig Massen aussen für weniger Trägheit und solche Kriterien als wichtiger als beim K-faktor / elliptischer Auftriebsverteilung das letzte Prozent rauszuquetschen. Bei einer Einfachtrapezfläche mit Streckung 16 bekommt man einen K-faktor von rd 1,035 hin. Ein K-Faktor von 1,02 , also gerade mal 2% mehr induzierter Widerstand, d.h. im schlechtesten Fall gut 1% mehr Gesamtwiderstand ist mit Mehrfachtrapez leicht erreichbar, auch wenn ich aussen etwas entwölbe.

Wenn ich aussen aufdicke und das Profil funktioniert im Langsamflug nicht mehr, ist meine Auftriebsverteilung mehr im Eimer als mit einem ausgedünnten und entwölbten Profil, das noch funktioniert.

Und es kommt darauf an wo ich die Stärken setze (Langsam- oder Schnellflug) und wie ich am anderen Auslegungsende es noch gut hinbekomme.

Und das Servo soll auch ohne Überstand in den Flügel passen

Ein etwas dickeres Profil auf dem Flügel und ich kann bei gleicher Festigkeit leichter bauen. Schnellflug wird dann durch Flächenbelastung verbessert, da der dickere Flügel mehr Auftrieb liefern kann.

Jede gute Auslegung hat ihren Sinn und seine Anhänger. Ist wie in der Fomel 1, das ein Auto fährt viel Flügel und ist auf der Gerade langsamer, dafür in der Kurve schneller und andersrum. Je nach Kurs / bei uns Wetter kann mal die eine und mal die andere Auslegung einen Tick vorteilhafter sein.

Hans

Erst mal vielen Dank für Euere Einschätzung.

Es heisst also: Wenn bzgl. Leistung optimiert werden soll dann auf jeden Fall aussen entwölben und dünner.
Um den kritischeren Langsamflugeingenschaften bzw. Hochstarteigenschaften ( im Hochstart erwarte ich noch höhere Anstellwinkel ) entgegenzuwirken ein leichte Vorverlegung der Maxima im Aussenflügel oder/und ggf. dort kleine Turbulatoren - auf jeden Fall eine Profilveränderung die ein längeres Anliegen der Strömung aussen gewährleistet, möglichst ohne Dicke und Wölbung zu erhöhen.

Gruß

hallo christian.

du hattest in 1997 / ( glaube ich ) einen aufsatz zum thema veröffentlicht.
bezüglich der guten flugeigenschaften und - leistungen im langsamflug war auch ein thema:
- rückpfeilung des aussenflügels
- hörnerrandbögen
- winglets

gibt es heute neue erkenntnisse für optimale leistungen und eigenschaften im langsamflug, kreisflug in der thermik?

beste grüsse,

manfred

Mach' es Dir bitte nicht zu einfach...

Mach' es Dir bitte nicht zu einfach...

Hallo Tom

Es heisst also: Wenn bzgl. Leistung optimiert werden soll dann auf jeden Fall aussen entwölben und dünner.

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Erstmal hast Du die Leistung nicht definiert. Maximaler Speed, höchste Gleitzahl bei welcher Geschwindigkeit oder integriert über ein Intervall, minimales Sinken....

Und zweitens stimmt das auf "jeden Fall" nicht. Es kommt auf die Gesamtauslegung an.

Wenn du ein risikoarmes und gutes Kochrezept für einen F3B-Flügel suchst, ist aber ein Profilstrak ohne Änderung der Nullauftriebswinkel der Profile, ungeschränkt und mit Vorverlagerung der Maxima in Dicke (einhergehend mit Zunahme des Nasenkreisradius) und Wölbung nach aussen für bessere Eignung bei kleinen Rezahlen kein schlechter Ansatz.

Innen verwendet man heute meiner Meinung nach deswegen dickere Profile wie aussen, weil man so einen höhere Steckung unterbringt und mit gleichviel Materialeinsatz / Gewicht der Flügel steifer wird. D.h. man dünnt nicht nach aussen hin aus, sondern man dickt aus nichtaerodynamsichen Überlegungen innen auf. Dass dann aussen eher etwas weniger Wölbung eingesetzt wird liegt daran, das in F3B eben die "Laminardelle" der Polare bis zu ca=0 runtergehen soll (soll im SInne von muss) und beim dünnen Profil diese etwas schmäler ist als beim Dicken. Also muss ich sie runterschieben und das geschieht durch entwölben. Bei F3B dreht sich alles um den Speedflug, dann noch etwas um die Strecke und im Zeitflug hilft Dir das Thermiknäschen. Wenn du im Speed eine 17er statt eine 15er Zeit fliegt, sind das rd. 12% Differenz. Im Zeitflug ist das umgerechnet über ein Minute. Und 10%l versaut eine nichtoptimale Auftriebverteilung nie.

Bei F3J sieht es ganz anders aus, denn da ist der Maxspeed unwichtig, es geht um geringstes Sinken, um Sekunden Flugzeit, gute Streckenflugleistung und schnellen Seilstart. D.h. da wird man aussen eher nicht entwölben. Ausser man will die Profiltiefe aussen nicht zu klein werden lassen und passte deshalb über die Wölbung an.

Hans