An alle Aerodynamiker
- Ersteller Robert G.
- Erstellt am
Malmedy
User
Schon sehr merkwürdig ...
1. Soll wohl heißen "... BEIM Wenden ..." ?
2. Vorausgesetzt, beide Auslegungen haben das gleiche Profil an Fläche und HR, müsste die Frage andersherum gestellt werden, nämlich: "Wie beeinfusst der SP den Anstellwinkel?"
Grund: Beide Versionen haben die gleiche Auslegung. Ob die EWD von 1 Grad durch Anstellen der Fläche bei rumpfneutralem HR (Version B) oder durch Anstellen des HR bei rumpfneutraler Fläche (Version A) erzeugt wird, macht für den Flieger und damit den SP keinen Unterschied. Es verändert sich lediglich (gleiche Geschwindigkeit vorausgesetzt) die Lage der Rumpfmittelachse zur Bewegungsachse des Flugzeuges - ein rein optischer Aspekt. Somit ändert sich auch, entgegen der Darstellung - der Druckpunkt und damit das Verhalten beim Wenden (Kurvenflug gemeint?) nicht.
Gruß, Michael
1. Soll wohl heißen "... BEIM Wenden ..." ?
2. Vorausgesetzt, beide Auslegungen haben das gleiche Profil an Fläche und HR, müsste die Frage andersherum gestellt werden, nämlich: "Wie beeinfusst der SP den Anstellwinkel?"
Grund: Beide Versionen haben die gleiche Auslegung. Ob die EWD von 1 Grad durch Anstellen der Fläche bei rumpfneutralem HR (Version B) oder durch Anstellen des HR bei rumpfneutraler Fläche (Version A) erzeugt wird, macht für den Flieger und damit den SP keinen Unterschied. Es verändert sich lediglich (gleiche Geschwindigkeit vorausgesetzt) die Lage der Rumpfmittelachse zur Bewegungsachse des Flugzeuges - ein rein optischer Aspekt. Somit ändert sich auch, entgegen der Darstellung - der Druckpunkt und damit das Verhalten beim Wenden (Kurvenflug gemeint?) nicht.
Gruß, Michael
UweH
User
+1
Da der geflogene Auftriebsbeiwert beim Wenden ansteigt verändern sich auch die Winkel der Flügelumströmung und des Nachlaufs wie in der Animation unten (ich hoffe das gif funktioniert, ansonsten bitte in der Quelle anschauen). Welcher Anstellwinkel soll denn dabei für welche Mittelung der wellenförmigen Rumpfumströmung untersucht werden?
Vereinfachte Modelle haben meist den Nachteil dass sie vereinfacht sind, man sollte sie nicht mit der Realität gleich setzen.
Quelle: http://www.av8n.com/irro/animation/propsi.gif
Gruß,
Uwe.
beim Wenden, Speedwende...
Meine Überlegung, berichtigen wenn falsch.
Beide Versuchsträger sollen mit gleichem Anstellwinkel fliegen, quasi waagrecht wenn man so will, wie dargestellt.
„A“ macht am LW Abtrieb. Schwerpunkt muss weit vor Druckpunkt damit der Hebel Druckpunkt/Schwerpunkt das nötige Moment, Rotation um die Querachse gegen den Uhrzeigersinn, erzeugt. LW hält mit Abtrieb dagegen. Großes Stabilitätsmaß, träge auf Höhenruder, träge in der Wende.
"A" hat eine höhere Grundgeschwindigkeit.
"B" CG = Druckpunkt, kein Moment am LW
Wenn man nur die EWD berücksichtigt ist der CG gleich und "A" fliegt mit hängendem LW. Das ist schon klar.
Meine Überlegung, berichtigen wenn falsch.
Beide Versuchsträger sollen mit gleichem Anstellwinkel fliegen, quasi waagrecht wenn man so will, wie dargestellt.
„A“ macht am LW Abtrieb. Schwerpunkt muss weit vor Druckpunkt damit der Hebel Druckpunkt/Schwerpunkt das nötige Moment, Rotation um die Querachse gegen den Uhrzeigersinn, erzeugt. LW hält mit Abtrieb dagegen. Großes Stabilitätsmaß, träge auf Höhenruder, träge in der Wende.
"A" hat eine höhere Grundgeschwindigkeit.
"B" CG = Druckpunkt, kein Moment am LW
Wenn man nur die EWD berücksichtigt ist der CG gleich und "A" fliegt mit hängendem LW. Das ist schon klar.
Dix
User
andythemechanic
User
Hi Hi,
wenn es darum geht das der Rumpf im angestrebten Flugzustand waagerecht liegt, machen die beiden Konfigurationen nichts weiter als den Arbeitspunkt des Flügels zu bestimmen. Konfiguration A: Flügel weniger angestellt d.h. kleinerer Auftriebsbeiwert, d.h. bei gleichem Gewicht wie B muss der Flieger im Geradeausflug bei A schneller sein.
Die gleiche Konfiguration wie B kann man bei A erreichen indem man den Rumpf wieder anstellt.
Das zu dem jeweiligen Flugzustand wieder EWD/Schwerpunkt passen müssen ist dann das nächste Thema aber eigentlich unabhängig davon wie der Flügel am Rumpf angestellt ist. Da im schnellerem Flug das Leitwerk bei gleicher EWD mehr Abtrieb liefert muss bei A der Schwerpunkt weiter vor, d.h. das Stabilitätsmaß vergrößert sich. Das kann ich bei B aber auch machen (Dann zeigt die Rumpfspitze nach unten).
Grüße
Andreas
wenn es darum geht das der Rumpf im angestrebten Flugzustand waagerecht liegt, machen die beiden Konfigurationen nichts weiter als den Arbeitspunkt des Flügels zu bestimmen. Konfiguration A: Flügel weniger angestellt d.h. kleinerer Auftriebsbeiwert, d.h. bei gleichem Gewicht wie B muss der Flieger im Geradeausflug bei A schneller sein.
Die gleiche Konfiguration wie B kann man bei A erreichen indem man den Rumpf wieder anstellt.
Das zu dem jeweiligen Flugzustand wieder EWD/Schwerpunkt passen müssen ist dann das nächste Thema aber eigentlich unabhängig davon wie der Flügel am Rumpf angestellt ist. Da im schnellerem Flug das Leitwerk bei gleicher EWD mehr Abtrieb liefert muss bei A der Schwerpunkt weiter vor, d.h. das Stabilitätsmaß vergrößert sich. Das kann ich bei B aber auch machen (Dann zeigt die Rumpfspitze nach unten).
Grüße
Andreas
UweH
User
Ja, ja, und gestartet wird immer Bauch nach unten und Bug voraus....
......immer diese Konventionen
Gruß,
Uwe.
Malmedy
User
Ich ergänze nochmal mit Zitat aus der Aufgabenstellung: "beide Versuchsträger sollten mit gleichem Anstellwinkel zur Anströmung fliegen".
Bei gleicher Geschwindigkeit tun sie das quasi automatisch, denn wir gehen davon aus, dass in beiden Varianten die Versuchsträger sich ohne Fremdimpuls (Antrieb, Andrücken/Ziehen, Trimmen, Windkomponente) im Medium Luft bewegen.
Bei B leuchtet das unmittelbar ein, weil das HR keinen Impuls um die Querachse erzeugt (parallel zur Anströmung) und die Fläche durch die Anstellung den benötigten Auftrieb liefert. Der Form- und der induzierte Widerstand ergeben dann eine konstante Geschwindigkeit bei konstantem Gleitwinkel.
Bei A liegt zunächst eine Täuschung durch die Grafik vor, denn wenn alle Parameter der Auslegung A die gleichen sind wie bei B bis auf die abweichende Ausrichtung von Fläche und HR zur Mittelachse (die EWD bleibt ja gleich!), wird der Versuchsträger so nicht fliegen. Die anströmende Luft bewirkt einen Impuls auf das angestellte HR ("Ziehen"), welches bestrebt ist, seinen Widerstand zu verringern und daher den Versuchsträger um die Querachse solange dreht, bis das HR parallel in der Strömung liegt. Das tut es umso mehr, als die Fläche bei dem in der Grafik gezeigten Anströmungswinkel fast keinen Auftrieb erzeugt, der Versuchsträger also beschleunigt und den Gleitwinkel erhöht. Dadurch vergrößern sich der Impuls am HR und das Moment um die Querachse, der Flieger richtet sich auf und nimmt zur Anströmung die Lage von Versuchsträger B ein.
Man kann es auch einfacher (und abstrakter) beschreiben: Beide Systeme versuchen, in ein Gleichgewicht der Kräfte zu gelangen, in dessen Folge sie bei identischen Parametern eine identische Lage im Raum einnehmen. Lediglich der zwischen Fläche und HR angeordnete, aber hier weder dargestellte noch zu betrachtende Rumpf hat eine geringfügig abweichende Lage im Raum : Hängender Arsch bei A, ist aber aerodynamisch ohne Bedeutung.
Bei gleicher Geschwindigkeit tun sie das quasi automatisch, denn wir gehen davon aus, dass in beiden Varianten die Versuchsträger sich ohne Fremdimpuls (Antrieb, Andrücken/Ziehen, Trimmen, Windkomponente) im Medium Luft bewegen.
Bei B leuchtet das unmittelbar ein, weil das HR keinen Impuls um die Querachse erzeugt (parallel zur Anströmung) und die Fläche durch die Anstellung den benötigten Auftrieb liefert. Der Form- und der induzierte Widerstand ergeben dann eine konstante Geschwindigkeit bei konstantem Gleitwinkel.
Bei A liegt zunächst eine Täuschung durch die Grafik vor, denn wenn alle Parameter der Auslegung A die gleichen sind wie bei B bis auf die abweichende Ausrichtung von Fläche und HR zur Mittelachse (die EWD bleibt ja gleich!), wird der Versuchsträger so nicht fliegen. Die anströmende Luft bewirkt einen Impuls auf das angestellte HR ("Ziehen"), welches bestrebt ist, seinen Widerstand zu verringern und daher den Versuchsträger um die Querachse solange dreht, bis das HR parallel in der Strömung liegt. Das tut es umso mehr, als die Fläche bei dem in der Grafik gezeigten Anströmungswinkel fast keinen Auftrieb erzeugt, der Versuchsträger also beschleunigt und den Gleitwinkel erhöht. Dadurch vergrößern sich der Impuls am HR und das Moment um die Querachse, der Flieger richtet sich auf und nimmt zur Anströmung die Lage von Versuchsträger B ein.
Man kann es auch einfacher (und abstrakter) beschreiben: Beide Systeme versuchen, in ein Gleichgewicht der Kräfte zu gelangen, in dessen Folge sie bei identischen Parametern eine identische Lage im Raum einnehmen. Lediglich der zwischen Fläche und HR angeordnete, aber hier weder dargestellte noch zu betrachtende Rumpf hat eine geringfügig abweichende Lage im Raum : Hängender Arsch bei A, ist aber aerodynamisch ohne Bedeutung.
Das setzt aber vorraus, das der CG gleich ist. Dann hängt bei "B" das Heck.
Ein hängendes Heck ist ein no go.
Für eine identische Fluglage muss bei "A" der CG weiter vor, das LW erzeugt dann das Gegenmoment.
Die Grundgeschwindigkeit ist höher als bei "B". Das Stabilitätsmaß größer, die Flugleistung schlechter.
Wenden kommen bei "A" deutlich schlechter.
Ein hängendes Heck ist ein no go.
Für eine identische Fluglage muss bei "A" der CG weiter vor, das LW erzeugt dann das Gegenmoment.
Die Grundgeschwindigkeit ist höher als bei "B". Das Stabilitätsmaß größer, die Flugleistung schlechter.
Wenden kommen bei "A" deutlich schlechter.
obelix-xxl
User
Hallo,
von meiner Seite werfe ich noch ein paar Anmerkung in den Ring.
Zitat Malmedy: Hängender Arsch bei A, ist aber aerodynamisch ohne Bedeutung.
Liegt das Leitwerk außerhalb der Verwirbelungen der Tragflächen, so könnte es kleiner dimensioniert werden und die Ausschläge des Leitwerks könnten verkleinert werden. Dies führt im Flug zu weniger Widerstand.
Hinweis: Den Nullauftriebswinkel des Tragflächenprofils bitte in den Betrachtungen mit einbeziehen. EWD <=0° ist nicht gleichzustellen mit Tragfläche erzeugt keinen Auftrieb mehr.
LG obelix
von meiner Seite werfe ich noch ein paar Anmerkung in den Ring.
Zitat Malmedy: Hängender Arsch bei A, ist aber aerodynamisch ohne Bedeutung.
Liegt das Leitwerk außerhalb der Verwirbelungen der Tragflächen, so könnte es kleiner dimensioniert werden und die Ausschläge des Leitwerks könnten verkleinert werden. Dies führt im Flug zu weniger Widerstand.
Hinweis: Den Nullauftriebswinkel des Tragflächenprofils bitte in den Betrachtungen mit einbeziehen. EWD <=0° ist nicht gleichzustellen mit Tragfläche erzeugt keinen Auftrieb mehr.
LG obelix
Zerleguan
User
auslegung
auslegung
interessant.
einen flieger wie abb a habe ich nocht nie geflogen,
abb b fliegen alle meine modelle.
zumindest müsstest du die zeichnung a anders drehen, dann würdest du selbst sehen das die ganze rumpfunterseite bremst, =gleich kurvenflug ohne seitenruder.
das hlw wird immer in horizontaler lage sein wollen, ansonsten hättest du am leitwerk so viel wiederstand (oder aber abriss) das du keine freude am fliegen hast.
mach dir mehr gedanken zum profil bzw. profilnase
ich denke das streben nach noch besseren modellen hat seinen höhepunkt erreicht.
das design ist eine andere sache.
das grösste potential liegt in der masse.
leichtbau vor (heavy metal) oder (kohle ohne ende)
gruß andi
auslegung
interessant.
einen flieger wie abb a habe ich nocht nie geflogen,
abb b fliegen alle meine modelle.
zumindest müsstest du die zeichnung a anders drehen, dann würdest du selbst sehen das die ganze rumpfunterseite bremst, =gleich kurvenflug ohne seitenruder.
das hlw wird immer in horizontaler lage sein wollen, ansonsten hättest du am leitwerk so viel wiederstand (oder aber abriss) das du keine freude am fliegen hast.
mach dir mehr gedanken zum profil bzw. profilnase
ich denke das streben nach noch besseren modellen hat seinen höhepunkt erreicht.
das design ist eine andere sache.
das grösste potential liegt in der masse.
leichtbau vor (heavy metal) oder (kohle ohne ende)
gruß andi
Eisvogel
User
Hab zwar von Aerodynamik keine Ahnung, aber etwas praktische Erfahrung
Hab zwar von Aerodynamik keine Ahnung, aber etwas praktische Erfahrung
Es kommt drauf an wie fett der Rumpf ist.
Fliegt das Ding mit hängendem Arsch (Auslegung A), dann trägt der Rumpf mit, da dieser dann auch einen Anstellwinkel hat. Je hängender der Arsch und je breiter der Rumpf, desto mehr Auftrieb erzeugt er und umso mehr Einfluß hat er auf den Schwerpunkt.
Es spielt auch eine Rolle wo der Rumpf seinen Speckpolster hat. Bei einem typischen Segler mit Keule trägt der Rumpf fast nur vor dem Schwerpunkt was eigentlich eine Vorverlegung des Schwerpunkts erfordert. Durch den insgesamt relativ schlanken Seglerrumpf wird sich beim Schwerpunkt aber nicht viel ändern. Bei einem typischen Jet trägt der (sehr breite) Rumpf hauptsächlich hinter den Flächen. Dadurch verschiebt sich auch der Schwerpunkt nach hinten.
Deshalb immer Auslegung B anstreben. Schöneres Flugbild und leistungsfähiger, da weniger schädlicher Widerstand.
Hab zwar von Aerodynamik keine Ahnung, aber etwas praktische Erfahrung
Es kommt drauf an wie fett der Rumpf ist.
Fliegt das Ding mit hängendem Arsch (Auslegung A), dann trägt der Rumpf mit, da dieser dann auch einen Anstellwinkel hat. Je hängender der Arsch und je breiter der Rumpf, desto mehr Auftrieb erzeugt er und umso mehr Einfluß hat er auf den Schwerpunkt.
Es spielt auch eine Rolle wo der Rumpf seinen Speckpolster hat. Bei einem typischen Segler mit Keule trägt der Rumpf fast nur vor dem Schwerpunkt was eigentlich eine Vorverlegung des Schwerpunkts erfordert. Durch den insgesamt relativ schlanken Seglerrumpf wird sich beim Schwerpunkt aber nicht viel ändern. Bei einem typischen Jet trägt der (sehr breite) Rumpf hauptsächlich hinter den Flächen. Dadurch verschiebt sich auch der Schwerpunkt nach hinten.
Deshalb immer Auslegung B anstreben. Schöneres Flugbild und leistungsfähiger, da weniger schädlicher Widerstand.
Chrima
User
Hallo Robert
Wie Michael schon zu Beginn schrieb; bei gleicher Geschwindigkeit (= gleicher Auftriebsbeiwert = gleicher Anstellwinkel des Flügels zur Luftströmung !) und gleichem EWD (so entnehme ich das aus der Skizze) ändert sich weder DP noch SP.
Einzig was Du dann anders zeichnen müsstest; ist die Lage des Rumpfes, welcher ja nur der Verbindung von Flügel und Leitwerk dient. Also wenn der Einstellwinkel (nicht zu verwechseln mit Einstellwinkeldifferenz !) Flügel - Rumpf 0° ist, Du den Flügel aber mit von mir aus 3° Anstellwinkel bewegen möchtest heisst das, dass der Rumpf auch 3° Anstellwinkel zur Strömung hat !
Beide Lösungen sind möglich; A) ist Akro-orientiert (Rückenflug), B) ist Gleitleistung-optimiert
Natürlich weiss ich aber worauf Du hinaus möchtest, aber da hast Du eben noch etwas (DP) zuviel hinein gewurstet.
Gruss
Christian
Ne, die Zeichnung wird nicht gedreht.
Aufgabestellung: es sollen beide Versuchsmodelle "waagrecht" fliegen. Ist das bei "A" möglich und wenn wie? Was für Auswirkungen hat das?
Natürlich weiss ich aber worauf Du hinaus möchtest, aber da hast Du eben noch etwas (DP) zuviel hinein gewurstet.
Gruss
Christian
Der DP ist mit entscheidend
Gast_82889
Gast
EWD ...
EWD ...
... ist doch ein Verlegenheitskonstrukt, das nur deswegen zwei Anstellwinkel (die funktionell nicht viel miteinander zu tun haben) in Relation setzt, weil es sonst keine eindeutige Bezugsachse gibt, oder?
Tatsächlich sieht der Gedankengang bei der Auslegung für mich so aus:
- Die angestrebte Trimmgeschwindigkeit definiert je nach Profil und Flächenbelastung dessen Anstellwinkel.
- Diesen realisiert man durch passenden Einstellwinkel so, dass der Rumpf möglichst widerstandsarm in der Strömung liegt.
- Das angestrebte Stabilitätsmaß wird durch die Relation Druckpunkt-Schwerpunkt definiert und daraus ergibt sich der notwendige Auftrieb des Leitwerks.
- Der wird hauptsächlich durch dessen Anstellwinkel definiert, daraus ergibt sich der Einstellwinkel des Leitwerks.
Natürlich ist das die minimale Basis, speziell rund um die Druckpunktlage gibt´s einen ganzen Haufen Einflussgrößen. Aber jedes Herumdrehen an der EWD muss doch wieder von vorne bis hinten diesen Überlegungen folgen.
Hängt meinem Flieger die meiste Zeit der Schwanz runter, muss ich (nebst anderen Optionen) den Einstellwinkel der Tragfläche vergrößern.
Ist der Flieger zu giftig, muss der Schwerpunkt nach vorne und als Folge davon der Einstellwinkel des Leitwerks kleiner werden.
Beides verändert die EWD in die gleiche Richtung, nur die Motivation ist eine völlig andere!
LG, Philipp
EWD ...
... ist doch ein Verlegenheitskonstrukt, das nur deswegen zwei Anstellwinkel (die funktionell nicht viel miteinander zu tun haben) in Relation setzt, weil es sonst keine eindeutige Bezugsachse gibt, oder?
Tatsächlich sieht der Gedankengang bei der Auslegung für mich so aus:
- Die angestrebte Trimmgeschwindigkeit definiert je nach Profil und Flächenbelastung dessen Anstellwinkel.
- Diesen realisiert man durch passenden Einstellwinkel so, dass der Rumpf möglichst widerstandsarm in der Strömung liegt.
- Das angestrebte Stabilitätsmaß wird durch die Relation Druckpunkt-Schwerpunkt definiert und daraus ergibt sich der notwendige Auftrieb des Leitwerks.
- Der wird hauptsächlich durch dessen Anstellwinkel definiert, daraus ergibt sich der Einstellwinkel des Leitwerks.
Natürlich ist das die minimale Basis, speziell rund um die Druckpunktlage gibt´s einen ganzen Haufen Einflussgrößen. Aber jedes Herumdrehen an der EWD muss doch wieder von vorne bis hinten diesen Überlegungen folgen.
Hängt meinem Flieger die meiste Zeit der Schwanz runter, muss ich (nebst anderen Optionen) den Einstellwinkel der Tragfläche vergrößern.
Ist der Flieger zu giftig, muss der Schwerpunkt nach vorne und als Folge davon der Einstellwinkel des Leitwerks kleiner werden.
Beides verändert die EWD in die gleiche Richtung, nur die Motivation ist eine völlig andere!
LG, Philipp
Eisvogel
User
Nein, ist es nicht, zumindest nicht im "Normalflug", nur am Prop hängend.
Das Leitwerk bestimmt die Fluglage, es ist immer waagrecht zur Flugbahn.
Chrima
User
Gleiches Profil, gleiche Belastung (also gleicher Anstellwinkel) = gleicher Profildruckpunkt !
==> hat nichts mit dem HLW zu tun !
Du willst vermutlich zum Flugzeug Gesamt - Neutralpunkt !
Chrima
User
nö !
der Rumpf tut nichts zur Aerodynamik (ausser Wiederstand erzeugen)
Du sagst beide sollen gleich schnell fliegen, also brauchen beide Tragflügel den selben Anstellwinkel zur Luftströmung !
Der Rumpf hängt dann einfach so dran. (je nach Einstellwinkel)
Zeichne beide Flügel mit identischem Anstellwinkel !
der Rumpf tut nichts zur Aerodynamik (ausser Wiederstand erzeugen)
Du sagst beide sollen gleich schnell fliegen, also brauchen beide Tragflügel den selben Anstellwinkel zur Luftströmung !
Der Rumpf hängt dann einfach so dran. (je nach Einstellwinkel)
Zeichne beide Flügel mit identischem Anstellwinkel !
Jein. Er kann je nach Flugaufgabe günstig oder weniger günstig in der Luftströmung liegen und entsprechend Zusatzwiderstand verursachen.
In der Wende liegt aber kein Rumpf günstig. Dort ist der Wenderadius nämlich so eng, dass sich deutliche Abweichungen im Anströmwinkel von vorne nach hinten ergeben. Das HLW muss dementsprechend auch stärker ausschlagen, um den gewünschten Auftrieb in der Wende zu erreichen.
Na ja, mehr oder weniger. Je nach SP-Lage und Auftrieb liegt am LW schon erheblicher Auf- oder Abtrieb an. Entsprechend liegt es dann auch nicht parallel zur Strömung. Das geht bis zum Maximalauftrieb des Leitwerks, also irgendwo bei 5..8° Anstellwinkel, wenn das grenzwertig klein ausgelegt wird.
