Tragflächenform und die Auswirkung

uija

User
Hey!

Ich möchte für einen Hochdecker mit Motor eine Tragfläche bauen. Der Flieger soll später Segler schleppen und fallschirmspringer auf Höhe bringen. Profil wird von der Anformung am Rumpf vorgegeben (Ist dem ClarkY ähnlich, ist aber keines). Spannweite weiß ich auch (2.5m). Im Ursprünglichen Bausatz war die Flächen außen verjüngt, ähnlich wie bei einer Cessna. Zu Bauen ist eine rechteckige Tragfläche, wie bei Piper, Wilga usw. deutlich einfacher. Macht es einen großen Unterschied? Vom Bild her wär es mir egal!

Danke und LG, Jens
 
Der Flächeninhalt nimmt etwas zu, das Gewicht vermutlich auch etwas. Die Flächenbelastung wird also wohl annähernd gleich bleiben. Ich könnte mir vorstellen, dass die Rollgeschwindigkeit um die Längsachse etwas geringer ist. Aber ehrlich, die Unterschiede werden wohl so lächerlich gering sein, dass es letztlich keinen gibt.

Gruß Mirko
 
Hallo.

Der größte Unterschied liegt wohl eher in der Auftriebsverteilung und dem Verhalten beim Strömungsabriss.

Hier ein Rechteckflügel und ein Trapezflügel im Normalflug. Die Roten Linien sind die Auftriebsverteilung, durchgezogen Istwert, gestrichelt Idealwert. Beim Trapezflügel ist die Auftriebsverteilung besser, hat aber auch einen Nachteil.
Beachte auch mal die grünen Linien.
Flügel Rechteckform Normalflug.jpgFlügel Trapezform Normalflug.jpg

Denn nun kommen wir mal zu einem Flugzustand den man immer gerne vermeiden möchte, dem Strömungsabriss. Denn hier zeigt sich nun ein unkritisches und ein kritisches Abreissverhalten, zu sehen an den roten Bereichen. Beim Rechteckflügel reisst die Strömung zuerst am Innenflügel ab, am Aussenflügel wo auch die Querruder sitzen liegt die Strömung noch an. Das Modell nimmt einfach die Nase runter, nimmt wieder Fahrt auf und bleibt mit den Querrudern steuerbar. Beim Trapezflügel hingegen liegt der Bereich weiter aussen und erfasst schon den Querruderbereich. Hier besteht schon eher die Möglichkeit das das Modell nach einer Seite abkippen kann, weil die Querruder schon einen Teil ihrer Wirkung verloren haben, weil sie nicht mehr voll angeströmt werden.
Flügel Rechteckform Strömungsabriss.jpgFlügel Trapezform Strömunsabriss.jpg

Und nun nehmen wir mal einen Flügel mit einem weniger stark ausgeprägten Trapez, dafür aber mit einer geometrischen Schränkung zum Aussenflügel hin mit -1°. Und schon haben wir eine gute Auftriebsverteilung mit einem akzeptablen Abreissverhalten.
Trapezflügel +Schränkung Normalflug.jpgTrapezflügel +Schränkung Strömungsabriss.jpg

Die einfachste Variante wäre ein Rechteckflügel ohne Schränkung zu bauen, da kann man nicht viel verkehrt machen. Die meisten Trainermodelle haben solche Flügel, da sie für einen Anfänger leicht zu bauen waren und ein unkritisches Flugverhalten bieten.
Die aerodynamisch anspruchsvollere Variante wäre der Trapezflügel mit Schränkung, ob das unbedingt Not tut überlasse ich dir. Bei einem Segler würde ich sofort "ja" sagen, bei einem motorbetriebenen Zweckmodell sage ich mal einfach: tut nicht unbedingt Not ;) .

Gruß Andreas
 
Einen Hochdecker mit Rechteckfläche und 2,5 m Spannweite rechnet man nicht ernsthaft durch. Oder? Ich weiß, da treffen auch so Philosophien aufeinander. Aber um Bratkartoffeln warm zu machen, braucht man ja auch kein Braistorming. Die Kiste wird fliegen, wenn das Bügelbrett gerade gebaut wird. ;)

Gruß Mirko
 
Ich würde ne Fläche ala Senior Telemaster 2,4m Spw bauen, Plan dafür gibt's im Netz, machst halt ne Rippe mehr, damit du statt 2,40m deine 2,50m bekommst.
Das ist das beste was du bauen kannst, Abriss gibt's da nicht, nur wenn er steht :D
Mirko :mad: ... aber bei Bratkartoffeln kann man viel falsch machen!! Das muss man können, nicht jeder macht super Bratkartoffeln...
Und die werden auch nicht nur warm gemacht :mad: :D:D;) ...ich hab hunger :cry:

Grüße
Andre
 
Hey, wir machen aber keinen Brtakartoffelworkshop. Ich wollte das Thema auch nicht ins Lächerliche ziehen, Vortex schon gar nicht. Ja? Ich denke, man sollte einfache Dinge nur nicht unnötig kompliziert machen. Bei anspruchsvolleren Modellen haben die Berechnungen sicher ihre Berechtigung. :)

Gruß Mirko
 
Um zu Illustrieren was die Unterschiede sind, waren die Vortex-Bilder schon hiflreich. Nötig, um den Flieger auszulegen, sind sie nicht.

Zusammengefasst:

Rechteck auf jeden Fall gutmütiger im Abriss, bekommt man bei moderatem Trapez aber auch hin.
Luftwiderstand bei Rechteck etwas höher, für einen Schlepper aber eher von sekundärem interesse.
Wendigkeit beim Trapez besser wegen besserer Masseverteilung.
Flächenbelastung bei Rechteck etwas geringer (nur der Flügel wird schwerer, der Rumpf bleibt als Zusatzlast gleich)
Bauaufwand beim Rechteck geringer.

Bis zu einer Streckung von etwa 8 hat ein Rechteckflügel kaum Nachteile gegenüber einem Trapez. Da ist Ästhetik eher ausschlaggebend.
 

uija

User
Danke für die Diskussion und vielen Infos. Das hat mich definitiv weiter gebracht und vor allem ein Stückchen schlauer gemacht! Werd bei ner Rechteck Fläche bleiben, ist am einfachsten und wohl scheinbar nicht schlecht.

Danke, Jens
 
Einen Hochdecker mit Rechteckfläche und 2,5 m Spannweite rechnet man nicht ernsthaft durch. Oder? Ich weiß, da treffen auch so Philosophien aufeinander. Aber um Bratkartoffeln warm zu machen, braucht man ja auch kein Braistorming. Die Kiste wird fliegen, wenn das Bügelbrett gerade gebaut wird. ;)

Gruß Mirko

Hmm, kann es sein das du nur die Bilderchen gesehen hast und dir sofort eine Meinung gebildet hast ohne vorher den Text durchzulesen, besonders den Schluß ? ;)

Die einfachste Variante wäre ein Rechteckflügel ohne Schränkung zu bauen, da kann man nicht viel verkehrt machen. Die meisten Trainermodelle haben solche Flügel, da sie für einen Anfänger leicht zu bauen waren und ein unkritisches Flugverhalten bieten.
Die aerodynamisch anspruchsvollere Variante wäre der Trapezflügel mit Schränkung, ob das unbedingt Not tut überlasse ich dir. Bei einem Segler würde ich sofort "ja" sagen, bei einem motorbetriebenen Zweckmodell sage ich mal einfach: tut nicht unbedingt Not ;) .

... und keine Schränkung einbauen. Der Rechteck-Flügel ist "von natur aus" gutmütig.

Sehr nett vom Andreas, das via FLZ Vortex zu zeigen.

Danke, genau so war es auch gedacht.

Gruß Andreas
 
Moin Andreas,

ich will ganz ehrlich sein. Deine Bilder habe ich gar nicht betrachtet, da ich daraus gar keine Schlüsse ziehen könnte. Meine Ansicht, dass es zwischen den Flächenformen wohl kaum Unterschiede geben wird, formt sich allein aus meinen praktischen Erfahrungen, welche ich auch gar nicht als ein Verdienst sehe. Mit Vortex kann ich nichts anfangen, ich könnte auch keine anspruchsvollen Modelle auslegen. Einen Hochdecker mit Rechteckfläche baue ich aber aus dem Bauch heraus, ohne Bilder oder Rechner. Ich will jedoch die Rechnerei nicht lächerlich machen. Ich meine nur, dass man einfache Dinge nicht unnötig kompliziert machen muss. Und bevor sich jemand in Vortex einarbeitet und es dann auch versteht, ist die Rechteckfläche schlicht gebaut und das Modell geflogen. Ich würde auch behaupten, dass die meisten Modellpiloten so marginale Unterschiede im Flugverhalten gar nicht bemerken würden, die fliegen halt und gut ist es. :cool:

Gruß Mirko
 

Bernie

User
Es schadet doch nie, etwas dazu zu lernen. Daher finde ich die Bilder und Erklärungen von Andreas echt hilfreich.
Wer das nicht will, braucht es weder zu lesen, noch als übertrieben zu kommentieren.

Ich persönlich danke Andreas für die Erklärung und den Aufwand dazu.

LG, Bernie
 

uija

User
Ich hab zum ersten mal verstanden (zumindest ein bisschen), was die Bilder überhaupt darstellen wollen. Ich meine sogar daraus erahnen zu können, wieso Flächen teilweise erst so nach 50% anfangen zu verjüngen.
Hab mich sehr über den gehaltvollen und gut erklärten Post gefreut. War ja kein "Rechne doch nach!", oder "will nen Flieger bauen, ist aber zu doof zu rechnen" Post, wie ich ihn nicht vermisst, aber irgendwie erwartet hatte.
 
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