Schwerpunkt bei gepfeilter Fläche

Hallo zusammen,

ein Kollege baut gerade eine DO 335 AMEISENBÄR mit 1,8 m Spannweite - soll angeblich ein "Scale"Nachbau sein - jetzt hat er aber bedenkten wegen des Schwerpunktes bezüglich der relativ stark gepfeilten Tragfläche.

Habt ihr eine Formel oder Theorie auf Lager, wie man bei einer gepfeilten Tragfläche den Schwerpunkt CG bestimmen kann?

Danke für eure Hilfe

Frank
 
Hallo Jürgen,

danke erstmal für die schnelle Antwort - aber hilft das Programm auch bei einer gepfeilten Tragfläche? ich habe keinen hinweist darauf gefunden - wie gesagt habe es mir erst mal nur grob angeschaut.-

bis denn

Frank
 

Gast_2222

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Ja, leider,...:
Original erstellt von Jürgen N.:
Wenn du die Masse richtig eingibst, bestimmt!
Schliesslich rechnet es ja...
Gruss Jürgen
... nur wie es was rechnet, steht nirgendwo. Da nehm ich doch lieber die Zeigefingermethode und peil so'n bisschen die geringe Pfeilung mit rein...

Gruss, Wolfgang, der daher eher die Methode der Schweizer Nurflügelfreunde empfiehlt
 
OK,
aber der Ameisenbär ist kein Nurflügler....
Der SP ist u.a. abhängig von der Modellgeometrie. Also Hebelarm, HLW-Grösse usw.
Das Programm rechnet nun bei mir seit bald 20 Jahren (früher noch unter DOS!) richtig.
Aber jedem das Seine ;)
Mir das Programm, dir Pi x Daumen.
Gruss Jürgen
 
Hallo zusammen,
ich bin auch eurer Meinung - Daumen drauf und peilen - aber wie gesagt, ich stelle die Frage für einen Kollegen, der gerne Hilfe braucht - also hab ich ihm angeboten es mal ins Internet zu stellen - bedanke mich für eure Hilfe und bin gespannt ob das Programm hilft.

Ich halte euch auf dem laufenden.

Kann aber eine Weile dauern - der Kollege ist Rentner und Rentner haben bekanntlich nie Zeit :D :D

Frank
 
Hallo Freunde,

in dem von mör vörfassten Wörke öb'rr die Geröchtichkoit dör Nöckbewögung unter bösonderer Beröcksöchtigung dös Schwörponktöes :D ist das Rechenverfahren, das in Dietrich's "WinSchwer" und auch in Walter Holzwart's "Schwerpunkt_WH" verwendet wird, ausführlichst auseinandergenommen; die Links befinden sich etwa nach dem ersten Drittel, die Teile 1 und 2 sind von Wichtigkeit. Es ist eine komplexe numerische Umsetzung der u.a. auch von den Schweizer Nurflügelfreunden empfohlenen graphischen Methode, die auch bei schwacher Pfeilung (unter 25°) ausreichend genaue Ergebnisse liefert (egal ob das Orginal nun gepfeilt ist oder nicht :p ).

Allgemein finde ich: Wer rechnen kann braucht nicht schätzen. Schätzungen sind nie reproduzierbar, Fehler nicht erkennbar. Es macht aber Sinn, 2mal zu rechnen um Programmier- oder Eingabefehler aufzuspüren.

Schöne (und seltene) Grüße aus München
Helmut
 

Gast_2222

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Tach Helmut ;)

Deins laesst einen armen geschundenen Meteoriten ja vor Neid erblassen, mit welch einfachen Methoden sich die Stroemung um ein Fluchzeuch berechnen laesst. Und dan funxioniert das anscheinend noch...

Nix demso Trotz, ich kann das Prograemmelsche nich ausprobieren, weil mein Tischunter mit Linux bestueckt ist. Basierend auf das Bild der von Juergen empfohlenen Seite habbich also mal so die Fragen:

- Was bedeutet Stabilitaet in pro Cent? Ich nehm mal an, 0% iss SP iss gleich Neutralpunkt, watiss dann 100%? Gleichgewichtsgeschw. = Schallgeschwindigkeit waer z.B. noch ein physikalisch sinnvoller Wert

- Zu jeder SP Lage gehoert bei sonst gleichen Bedingungen eine Gleichgewichsgeschwindigkeit, die auch noch leicht bestimmbar sein muesste. Das waer ein fuer mich Pi*Daumen Mensch ein verwertbarer Output. Sach jetz nich "Typisch, kaum reicht man den kleinen Finger,..."

Gruss, Wolfgang
 
Hallo Wolfgang,

"Stabilitaet in pro Cent": Für die Lage des Schwerpunktes wird als Erfahrungswert "zwischen 5% und 15% der mittleren Flächentiefe (grob vereinfacht Profillänge) vor diesem ominösen Flugzeug-Neutralpunkt" angegeben.

"Gleichgewichsgeschwindigkeit": Nein. Mit der Schwerpnktlage stellst Du ein, wie "streng" das Flugmodell einen vorgegebenen Anstellwinkel einhält (= Längsstabilität). Welcher Anstellwinkel, und damit welche Fluggeschwindigkeit das sein soll stellst Du anschließend mit der EWD bzw. Trimmung ein. Du kannst ein sehr stabiles (z.B. "15%") Modell durchaus sehr schnell einstellen (ob Du sowas fliegen magst steht auf einem anderen Blatt).

Als Linux-User wärst Du prädestiniert, das Sheet mal auf einem der Linux-Office-Packete, von denen ja einige EXCEL-kompatibel sein sollen, zu testen... :D

Schöne Grüße,
Helmut
 

Gast_2222

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Iss ja zum Heulen, keiner versteht mich, schnief ;)

Also jetz ma nix ziehen oder trimmen!

Hab ich also mein Fliegerlein fertig und halte mich an das da oben, so hat mein Fliegerle fuer jeden SP vor NP (gewichtsabhaengig) eine Gleichgewichtsgeschwindigkeit (V*). Das Vorlegen des SP hat natuerlich praktische Grenzen, die jetzt nicht erheblich sind. Wir bleiben insofern bei "ueblichen" Werten. Je vorne der SP desdo groesser V*.

Konzipiere ich ein Flugzeug, hab ich eine Vorstellung ueber meine gewuenschte Fluggeschw. und es liegt nahe, diese in etwa dem zu erwartenden V* anzupassen (Profil, EWD, SP, wenn wg. Scale die Grundrisse festliegen).

Ich baue bekanntlich mit pi*Daumen. Ich sach auch mal: Dein Programm laeuft immer noch nicht unter Linux, weil es ein (Windoof) Executable ist und kein excel File. Das Bild von Deinem Programm zeigt jedoch bei einer mittleren Fl-tiefe von 20cm einen SP Bereich von 2cm, und den treff ich mit pi*Daumen immer! Bleibt fuer Beide immer noch folgendes Restrisiko:

Nehmen wir an, ich bau den Flieger zu schwer und bei der gewuenschten Kombination von SP und EWD ist V* so gross, dass mir mulmich wird und ich staendig am Knueppel zieh, weil ich MEINE Geschw fliegen will. Der dann geflogene Anstellwinkel ist dann derart, dass die Stroemung in Baelde abreisst, was dann von der linearen Fluchphysik endlich mal nicht beschrieben wird. Ich erfahr erst nach dem Fall davon. ;)

Gruss, Wolfgang
 
Hi Wolfgang !

Die Abhängigkeiten der Lage von SP und NP sind in der unten stehenden Aufzählung. Die Masse des Flugzeugs spielt keine Rolle.

Die Verschiebung des Neutralpunkts des Gesamtflugzeuges vom Neutralpunkt der Fläche ist durch die Geometrie des Flugzeuges vorgegeben. Die wesentlichen Faktoren unter Annahme eliptischer Flächengeometrie und eines Staudruckverhältnisses von ~1 zwischen HLW/FL sind:

  • Streckung der Fläche (FL)
  • Streckung des HLW
  • Verhältnis der Flächeninhalte HLW/FL
  • Abstand der Neutralpunkte FL/HLW
  • Wirkungsfaktor HLW
Für die Rücklage des Schwerpunktes des FLugzeugs vom Neutralpunkt der Fläche sind wesentliche Faktoren (unter Berücksichtigung o.g. Voraussetzungen):
  • Auftriebsbeiwert HLW
  • Auftriebsbeiwert FL
  • Verhältnis der Flächeninhalte HLW/FL
  • Abstand der Neutralpunkte FL/HLW
  • Nullmoment FL
Wolfgang, ich glaube wirklich, dass Du hier in RCN mit dem physikalen Ansatz nicht recht weiter kommst. Womöglich (womöglich sogar sicher ;) ) kann man in der klassischen Physik durchaus alles mit Masse, Kraft, Zeit, Weg und mit was weiß ich noch alles beschreiben. Das weißt Du sicherlich besser als ich. Aber es ist immer wieder die gleiche Äquivalenzklasse der Diskussion.
Wenn dich Flugmechanik aus "Ingenieurssicht" wirklich interessiert, dann kauf Dir doch endlich die Bücher, die Yeti, Steffen und ich Dir schon empfohlen haben und nähre dich dem Problem deduktiv. Bei diesem Ansatz kann dir hier sicherlich auch geholfen werden. Ansonsten bist Du wirklich besser bei physikalischer Literatur (die Du mir bereits ans Herz gelegt hast) aufgehoben und ich glaube, dass Du bis auf wenige (hschenk ?) hier keinen finden wirst, der die physikale Sichtweise so gut versteht und mit Dir darüber auf Augenhöhe diskutieren kann.
Der interessierte Modellflieger/-bauer hat überdies halt deutlich mehr mit der "ingenieurssicht" anfangen, wenn er z.B. ein eigenes Flugzeug entwerfen oder einen Saclenachbau umsetzen will.
Nix für Ungut, take care + Grüße Helmut

[ 18. Juni 2004, 11:35: Beitrag editiert von: TurboSchroegi ]
 

Gast_2222

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Mensch Leute, ich bin doch in Sachen Geometrie sogar beim Fluchzeuch laengst einer Meinung. Es geht mir nicht um die Lage zB der Neutralpunktes.

In meiner letzten Post wollte ich zusätzliches - die Gleichgewichtsgeschwindigkeit (V*) diskutieren.

Im Gleichgewicht ist bei fertig gebautem Flieger, also bei in allen von Turbo genannten Dingen fixiert und ohne Ziehen oder Trimmen, der Anstellwinkel des Fliegers gegen die Stroemung (genau, Steffen) festgelegt: So dass Druckpunkt=Schwerpunkt. Damit muss der Flieger im Gleichgewicht mit V* fliegen, damit Auftrieb=Gewicht. Das ist doch nun wirklich einfach, oder bin ich einfach zu blöd? V*, nichts sonst ist Gewichtsabhängig, oder wg der phys. Genauigkeit, abhängig von der Masse des Flugzeugs.

Ich würde gerne mein Flugzeug so konzipieren, dass die von mir gewünschte Flugeschwindigkeit auch in der Nähe des zu erwartenden V* liegt. Wenn ich also einen Segler mit 3kg Abwurfmasse baue, wuerd ich ihn gern so aufbauen (EWD und so) dass sein V* so 10m/s beträgt. Bei einem Ameisenbär der hier genannten Größe können es dann 30m/s bei vielleicht 5kg sein.

Mit einem Prograemmelchen wie dem genannten muesste das doch leicht(?) rauszukriegen sein?

Gruss, Wolfgang, mal gespannt ob's richtig rüberkommt.
 

Yeti

User
@Wolfgang:

Ein Flugzeug, dass sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, ist immer im Gleichgewicht, egal bei welcher Geschwindigkeit.

Definition Gleichgewicht:
Ein Körper, der sich in Ruhe oder im Zustand gleichförmiger Bewegung (das heißt: unbeschleunigt) befindet, ist im Kräftegleichgewicht -> Alle äußeren Kräfte heben sich gegenseitig auf: Der Auftrieb ist genauso groß wie das Gewicht und der Schub genauso groß wie der Widerstand.

Ein Körper, der nicht rotiert oder mit gleichmäßiger Drehrate rotiert, befindet sich im Momentengleichgewicht -> Alle äußeren Momente heben sich gegenseitig auf, oder: Die Wirkungslinien der äußeren resultierenden Kräfte verlaufen alle durch einen Punkt (den Schwerpunkt) und erzeugen daher um diesen Punkt kein (Dreh-) Moment.

Die Wirkungslinie des (Gesamt-) Auftriebes kann man über den Höhenruderauschlag beeinflussen -> Zu jeder Geschwindigkeit gehört ein anderer HR-Ausschlag. Es gibt genau eine Geschwindigkeit, bei der das Höhenruder in Neutralstellung steht (oder der Knüppel in der Mitte, je nachdem, was einen dabei interessiert).

Je größer das Stabilitätsmaß (Abstand Neutralpunkt <-> Schwerpunkt), desto größer der erforderliche HR-Ausschlag zur Änderung des Gleichgewichtszustandes.

Klar, ne?

Gruß Yeti

[ 18. Juni 2004, 15:12: Beitrag editiert von: Christian Ückert ]
 

Gast_2222

User gesperrt
Hilf Herrje, drück ich mich sooo unklar aus:
Original erstellt von Christian Ückert:
@Wolfgang:

Ein Flugzeug, dass sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, ist immer im Gleichgewicht, egal bei welcher Geschwindigkeit.
Es ist klar!!! Bei einem Flugzeug mit FESTER Geometrie ist dies bei gegebener Abwurfmasse genau eine Geschwindigkeit, von mir V* genannt!!!

Dabei ist Auftrieb = Gewicht (hier Synonym für Masse mal Erdbeschleunigung (g), physikalisch streng ist das Gewicht = Auftrieb minus Masse mal g)

Fliegt man horizontal immer noch konstant aber schneller (langsamer) als V*, ist Auftrieb größer (kleiner) als Gewicht und das Teil fliegt gleichmaessig beschleunigt nach oben (unten). Der Wert dieser Beschleunigung ist dann:

( Aktueller Auftrieb minus Gewicht ) / Flugzeugmasse

Und die Frage nochmal: geht V* leicht(?) aus genanntem Programm der linearen Fluchphysik zu entlocken?

Und nochmal die Spielregel:
Nix HR spielen, Klappen setzen, alles starr!
 
Hi Wolfgang!

Wichtig für die Abschätzung der der Fluggeschwindigkeit ist das ca des Flügels und die Flächenbelastung. Mit folgender Formel kannst Du die Geschwindigkeit abschätzen:

v=4*wurzel((G/F)/caF))

Dabei hast Du G/F als Flächenbelastung in g/dm^2 und caF als Flügel-ca ist dimensionslos. v kommt dann in km/h raus. Druch 3,6 teilen, dann ... weiß ja eh ;)

Das Flügel ca zu bestimmen ist schon schwieriger. Hängt im Wesentlichen von der Streckung (genauer vom sog. Streckungsfaktor) ab. Steht aber im Quabeck wie's geht :D :D

Als Beispiel:

Meine (im Bau befindliche) 5m DG303 Elan Acro schätze ich mit 12kg bei einem Flügel ca für die gewünschte Auslegung (Auslegungs ca) von 0,68 un einer Flächenbelastung von zirka 103 g/dm^2 auf knapp 14 m/s.

Wenn ich nun standardmäßig schneller oder langsamer fliegen (auslegen) will, muss ich an der Flächenbelastung oder am Flügel ca was tun - unter Berücksichtigung der Konsequenzen.

Grüße Helmut

P.S. Weil Du mich beim Schreiben überholt hast: Alles andere musst Du einen Physiker fragen :D :D

[ 18. Juni 2004, 16:09: Beitrag editiert von: TurboSchroegi ]
 

Yeti

User
Bei einem Flugzeug mit FESTER Geometrie ist dies bei gegebener Abwurfmasse genau eine Geschwindigkeit, von mir V* genannt!!!

Und nochmal die Spielregel:
Nix HR spielen, Klappen setzen, alles starr!
Na ja, da wir ja hier bei RC-Network.de und nicht bei Freiflug-Network.de sind, hatte ich mal angenommen, dass das Höhenruder im Flug verstellbar ist ;)

Dein vollkommen starres Flugzeug ist natürlich nur bei einer einzigen Geschwindigkeit im Gleichgewicht. Die kannst du nennen wie du willst, meinetwegen auch V* :D

Schönes Wochenende!

Yeti

Tolles Buch, wirklich!

[ 18. Juni 2004, 16:58: Beitrag editiert von: Christian Ückert ]
 
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