Profilauswahl für Thermiksegler

Hallo Seglerkonstrukteure!

kennt jemand von euch den "Paragon" (aus USA) ? ist ein recht alter Plan für einen 3m Rippen Flieger, 900-1000g mit Clark-Y. Aus historischen Gründen (den ersten hab ich vor 15 jahren gebaut )will ich so ein Ding mal wieder bauen und bin am überlegen, ob man da nicht mit geringem Aufwand und einem besseren Profil einen noch besseren Flieger bekommen könnte.

Das Profil sollte den Eigenschaften des Clark-Y natürlich nahekommen. D.h. ich will kein gänzlich anderes Flugzeug. Es sollte weiterhin extrem leicht sein und langsam fliegen. Natürlich für Rippenbauweise geeignet sein (also nicht so ein dünn fieseliges Rippchen) und auch bei "Fertigungstoleranzen" was die Profiltreue angeht, noch die gewünschten Eigenschaften besitzen.

Ist da was drin, oder bau ich einfach nach Plan...

Jetzt bin ich mal gespannt

Thanx Frank

Also,

das Clark-Y (möglichst nur 10% dick )zu toppen ist recht schwer bei dem Anwendungsfall. Siggi hat ja in einer der letzten Aufwind was dazu geschrieben. Das S3021 ist zwar theoretisch das bessere Profil, hat die aber in der Praxis nicht ganz bestätigt.

Hier mal ein link zu Mark Drelas Allegro: http://www.charlesriverrc.org/articles/allegrolite2m/markdrela_allegrolite2m.htm

Die Profile von Mark Drela funktionieren gerade bei niedrigen Re-Zahlen gut und durch das auf die Rippenbauweise abgestimmtes Design und Konstruktionstipps sind diese hier auch gut baubar. Diese Seite halte ich für die Konstruktion einens Leichtwindsegler mit Rippenbauweise für eine wenn nicht die betse Seite im Netz.

Es gab schon einen Beitrag zum Allegro hier im Forum. Die Suchfunktion führt Dich hin.

Hans

Original erstellt von frankd:

kennt jemand von euch den "Paragon" (aus USA) ?

Zum Vergrößern anklicken....

hallo frank

wollte ich mir vor 12 jahren mal kaufen
leider wusste ich nicht woher

habe mir dann leider einen segler mit e205 gekauft
nun gut

es ist eine segler amerkanischen schule also ein riesen teil wenn man platz hat ist das kein problem

wenn diese kiste nachbauen dann ein sd7037
obwohl ein mh32 witziger waere

siehe auch
http://www.aae.uiuc.edu/m-selig/uiuc_lsat/table2.html

wie ich der frage entnehmen bist so schlau auch schon

gruss johannes

[ 10. Dezember 2002, 15:30: Beitrag editiert von: jwl ]

@hans

ich glaube das man mit dem "Paragon" keine rezahlproblem hat
bei der flächentiefe liegt man bei 100 000
da waere es schade ein profil zu nehmen das kein vernüftiges cAmax liefert und so dünn ist

siehe auch

dickwilliamson_paragonairfoil.htm

deutsch

muss ich gleich mal durchlesen

http://www.skybench.com/slnost.html


in amerika ist alles grösser sogar die thermik und nicht nur die

gruss johannes

[ 10. Dezember 2002, 15:30: Beitrag editiert von: jwl ]

Hallo,

Johannes hat recht. Das Bild ist zwar der Challenger aber bei dem unteren Link kommt auch irgendwann der Paragon. Mittlere Flächentiefe rd. 230mm. Selbst bei 6m/s Schleichflug also im Re= 96.600.

Aber Johannes, das MH32 ist mit genauso dünn und schwach gewölbt wie das AG35 (8,7% dick, 2,37% Wölbung). Das AG35 auf 10% aufdicken bringt aber nicht viel. Ich habe mal kurz die Profile duch xfoil gejagt.
ag35-1030 ist ein auf 10% Dicke und 3% Wölbung (Da bleibt die Unterseite gerade) modfiziertes AG35. Beim ag35cy habe ich das Clark-Y 10% mit dem Ag35 gemischt.


Speziell für Johannes muss ich das SD7037 mal auch durchrechnen. Das SA7035 ist jedenfalls bei Re=100.000 laut xfoil nicht besser als das Clark-Y 10%.

Gruß Hans

[ 10. Dezember 2002, 15:40: Beitrag editiert von: haru ]

mh32 versus AG35

ich dachte ans ag18

Clark-Y

habe ich auch schon festgestellt das es ab 100 000 -200 000 die unterschiede sehr gering werden

leg mal ein clark-y eine 7037 und ein mh32
bei 150 000 übereinander
ist richtig witzig

weil die blasen einfach weniger werden

gruss jwl

Hallo,

Johannes, Dein Wunsch sei mir (fast, weil ich 100.000 und 200.000 als Re-zahl ausgewählt habe; passt besser in meine Polarensammlung) Befehl. Hier ist das Clark-Y mit der Originaldicke gerechnet:



Zur besseren Darstellung das SD7037 und das das imho bessere Clark-Y 10% bei Re=100.000. Man erkennt im Vergleich zum obigen Orignal-Clark-Y, dass etwas maximalauftrieb verloren geht, aber im Bereich um ca=1 der Widerstand sich dem des SD7037 annähert :


Wie man an den markierten Bereichen sieht hält das Clark-Y mit den modernen Kontrahenten mit und bietet den höheren Maximalauftrieb (ohne Klappen wohlgemerkt). D.h. für den Einsatzzweck hier prima, solange man nicht dynamisch vorwärts fliegen will.

Jetzt ist aber genug gerechnet.

Hans

P.S. Es sei darauf hingewiesen, dass xfoil beim Maximalauftrieb zu optimistisch rechnet.

[ 10. Dezember 2002, 17:41: Beitrag editiert von: haru ]

jetzt das ganze aus dem windkanal


um die sachen noch übersichtlicher zu machen
und um jeden zweifel auszuräumen

gruss jwl

1. Ich muss mal die verwendeten Daten des MH32 glätten, Panelieren etc. Kommt bei mir wohl zu shclecht weg. Der Rest stimmt ja erstaunlich gut überein.

2. Huhu Frank, bist Du auch noch da? Verwirren wir Dich oder helfen wir Dir?

Hans

Hallo Frank, hallo Hans, hallo Johannes,

1) Eines wissen wir doch auch ohne zu rechnen: Das Clark-Y 10% ist ein ziemlich gutes Thermikprofil. Wenn man nur langsam fliegen will, braucht man sich mit den elegant geschwungenen, aber schwierig zu bauenden Unterseiten à la MH-32 nicht zu befassen. Wenn man auch nur ein bisschen (!) schnell fliegen will (ca = 0,5 ist ja nicht wirklich schnell, zumal bei einem so leichten Modell!), sind andere Profile besser.

2) Frank will eine Rippenfläche bauen. Ja, man kann gute Rippenflächen bauen, aber die Profiltreue wird immer leiden. Ich kann mir nur schwer vorstellen, wie man mit vertretbarem Aufwand (also ohne Styro-Helling etc.) eine halbwegs profiltreue Unterseite des MH-32 oder des SD-7037 "in Rippe" bauen soll. Die Rippenbauweise spricht eindeutig für good old Clark-Y.

3) Der Paragon wird sehr leicht (unter 1 kg) und wird, wenn ich das richtig sehe, nur über Seite und Höhe gesteuert. Mit richtigem Schnellfliegen ist es also ohnehin nix (Aufschaukeln etc). M.E. ist das Bemühen um ein Profil mit besserer Leistung im Schnellflug (MH-32 etc.) verlorene Liebesmüh'.

Fazit: Clark-Y forever... Aber ich würde auch das 10%ige Clark-Y nehmen, nicht das Originalprofil mit über 11 %.

Viel Spaß und gute Thermik wünscht
Carsten.

P.S. @ Hans und Johannes: Nix gegen die xfoil-Rechnungen und Windkanal-Rechnungen, habe Eure Diagramm mit großem Interesse studiert. Wollte nur ein paar praktische "basics" beisteuern.
C.

Hallo Frank und Carsten,

das PingPong mit Johannes wurde igendwie ein Selbstläufer . Praxiserfahrungen sind immer gut, vor allem wenn wie hier Theorie und Praxis zueinanderpassen.

Auf der Seite über den Allgro Lite kann man viele Überlegungen finden, die gerade bei Rippenflügeln imho Sinn machen. Aber nur wenn die Auslegung dazu passt. Der Paragon hat im Original laut Johannes gar keine Beplankung sondern bei 15% Profiltiefe einen Holm (Google hat für mich ein Bild gefunden auf dem aman das auch sieht: http://www.blue-airlines.com/Flugmodelle/Paragon.jpg ; Den Paragon gint es wohl bei Blue Airlines). Der Holm an dieser Stelle macht für die Festigkeit keinen Sinn und wirkt wie ein Turbulator. Dort scheint die Störkante erwünscht zu sein, das Ding fliegt vermutlich nahezu mit constant Speed.

Mark Drela vermeidet beim Allegro Lite durch die Bauweise solche Störkanten dadurch weitgehend, dass die Beplankung immer in gerade Profilsegmente übergehen. Dadurch wird eine Unstetigkeit durch die zwischen den üblicherweise gekrümmten Rippenfeldern einfallende Folie vermindert (etwas fällt die Bespannung immer ein). Wie Carsten schreibt, macht das Sinn wenn man etwas dynamischer fliegen will. Dann muss aber der Rest der Auslegung auch dazu passen. Also muss wenigstens teilbeplankt werden. Und am Ende wäre man bei einem anderen Modell. Wie weit da Frank gehen will, muss er selbst wissen.

Hans

P.S. Bei Blue Airlines ist ein modifiziertes Spica als Profil angegeben. Für Frank hier der letzte Polarenvergleich. Mein Tipp lautet nach wie vor Clark Y 10%:



[ 10. Dezember 2002, 21:58: Beitrag editiert von: haru ]

Huhu Hans, ich bin noch da (war halt nur über nacht im Bett)

Da hab ich ja glatt meine Frühstückspause heute morgen verlängern müssen, wie ihr mich zuballert.

Deine Rechnereien würd ich ja schon gerne besser deuten können... Sag mir doch mal bitte, was da über was aufgetragen ist. Alles was ich aus meiner Vergangenheit kenne, ist Auftrieb über Anstellwinkel (wohl das Diagramm mit alpha als Abszisse) Ist CL der Auftrieb und CD der Widerstand ? Und was stellt das Diagramm ganz rechts dar

Ansonsten bin ich eigentlich nicht verwirrt (so viel zu deiner Frage) Was hab ich denn nun im Klartext für einen Vorteil, wenn ich von 11,5% (so hab ichs aus dem Plan rausgemessen) auf 10 % verdünne ? weniger Widerstand bei vertretbarem Auftriebsverlust ?

Während dem abarbeiten der Links (Danke !! ) kam mir aber noch die Frage nach der idealen Rumpfkonstruktion. Wie stehts denn mit einem Rohr (CFK, Angelrute), anstelle der Balsaschachtel. kriegt man das leichter ?

Frank

Hallo Frank,

Linker Teil: Auftriebsbeiwert CL über Widerstand CD
Mittlerer Teil:
a) Auftrieb CL über Anstellwinkel alpha (das wo es oben abknickt ist der Strömungsabriß)
b) Momentenbeiwert über alpha (Wichtig für die Hebelverhältnisse)

Rechter Teil: Länge der laminaren Laufstrecke oben/unten zu jeweiligen CL

Das mit dem Vorteil hast Du richtig erkannt. In der Praxis scheint es spürbarer zu sein als es im Schaubild aussieht, ich habe aber keine eigenen Erfahrungen. Nach Deinen Messungen ist es aber dann doch ein Orignal-Clark-Y und kein Spica.

Bei der Rumpfkonstruktion zählt ja das Aussehen auch. Leichter kann ein Rohrkonstruktion sein. Ich selsbt würde aber aus ästhetischen Gründen eine schön verschliffene "Balsaschachtel" vorzeihen und evt. 4 Gurte aus 2mm CFK-Stäben einziehen.

Hans

[ 11. Dezember 2002, 09:26: Beitrag editiert von: haru ]

An was für CFK Stäbe denkst du dabei ? "klassische" Stäbe oder Rohre ? Wenn ja worin siehst du den Vorteil gegenüber der standard-Eckverbindung aus Balsa Dreiecksleisten ? Wenns um Gewichtsparen geht, habe ich schon an eine Stabkonstruktion aus Balsa gedacht (wie in den filigranen 3D-Fliegern). Da könnte man die kanten ja aus CFK Stäben machen. Ob das dann aber richtig viel leichter wird ..

..doch was vergessen: Danke fürs Erklären der Legende. Das macht die Sache verständlicher. Denkst du nun der Mehraufwand der Rippenänderung lohnt sich so richtig ? (von 11,5% > 10%)

Welcher Effekt ist den in der Praxis zu erwarten. Wenn die Verbesserung so marginal ist, dann nehm ich die Rippen nämlich wie sie sind...

Hat da jemand Praxiserfahrung mit dem Abgleich der Auftriebs/Wiederstandssimulation und dem echten Leben ?

Gruß Frank

Hallo Frank,

wenn ich die Rippen hätte und die Nase nicht beplanke würde ich nichts ändern.

Xfoil stimmt in der Form und in der Vorhersage der Laminardelle ganz gut mit sauberen Windkanalmessungen überein. Es scheint so, dass XFoil die gesamt Polare etwas nach oben verschiebt, also zuviel ca-max angibt. Wenn man Profile vergleicht und keine absoluten Angaben braucht, ist es also so wie es ist schon recht brauchbar. Eppler-Code scheint das ca-max besser vorherzusagen, hat aber wieder andere Schwächen.

Die Vorteile der Stäbe: kleiner, leichter, steifer. Ob sichs lohnt ist aber fraglich, da es ja einen Schleicher gibt.

Hans