PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Profilwahl für Ka6e



toobo
16.06.2003, 16:21
Liebe Aerodynamiker,
für die bevorstehenden Wintermonate plane ich eine Ka6e (mal was völlig Ausgefallenes ;) ) , ganz in Holz, mit 5m Spannweite (1:3) zu bauen. Der Plan (1:4), den ich als Grundlage für den Bau benutze, sieht folgendes Profil vor: NACA 63-618 (innen) - NACA 63-614 (Mitte) und Joukowsky 12% außen. Soviel ich weiß, entspricht das dem Profilstrak des Originals.

Ohne dem Konstrukteur zu nahe treten zu wollen, stehe ich dieser Profilwahl etwas skeptisch gegenüber (leider ohne fundiertes Hintergrundwissen :( ) und möchte hier die Experten bitten, ihre Meinung dazu zu sagen.

Ka6en der gleichen Größe werden ja auch mit HQ 3/15 bestrakt - das gleiche Profil ist auch auf meiner Rihm-DG 600. Die fliegt zwar fantastisch, aber eine Ka6 sollte schon wie eine Ka6 fliegen, und nicht wie eine DG 600.

Wie würde sich z.B. ein FX 60-126 auf diesem Flieger machen?

Zu allem Überfluß, steht da noch die Frage der Schränkung im Raum, sicherlich sinnvoll für dieses Modell, aber wie und wieviel?

ohje, viele Fragen, aber vielleicht bringt Ihr ja etwas Licht ins Dunkel.

Freue mich auf Eure Tipps :)

[ 16. Juni 2003, 16:27: Beitrag editiert von: toobo ]

jwl
16.06.2003, 16:46
hallo toobo

innen hq 3/12 auf aussen 3.5/12

dann kannst sie auch standesgrecht auf dem flügel umdrehen oder du machst es ganz einfach clark-y innen und aussen um -1 - -1.5 grad schränken.

wenn du innen ein hq 3/14 auf aussen 3.5/12
solltest du auf jeden fall um 2-3 grad schränken.

gruss jwl

Hans Rupp
16.06.2003, 17:10
Hallo Tom,

wie fliegt Deiner Meinung nach eine Ka6e standesgemäß? Langsam mit miserabler Gleitleistung ? Dann nimm Clark-Y 12% mit kräftig Schränkung :) .

Wenn Du Wert langsames Kreisen legst und gute Gleitleistung sowie moderate, aber passable Schnellflugeigenschaften haben willst, würde ich z.B. in Richtung der erwähnten HQW-Straks denken, aber wenig schränken. Oder in Richtung modifizierter (moderat aufgedickt) SA7035, SA7036, SA7038 (auch als Strak SA7035 auf SA7036 bzw. SA7036 auf SA7038 wenn es gemütlicher zugehen soll).

Der Sperber Junior von Uwe Gewalt ( www.gewaltgrossegler.de (http://www.gewaltgrossegler.de) ) fliegt wirklich klasse und hat meines Wissens ein SD7080 drauf. Die neueren SA703x dürften noch besser sein (sowohl laut Windkanlamessungen als auch nach XFoil ). Bei der Flächentiefe braucht man nicht zu stark aufdicken.

Hans

jwl
16.06.2003, 18:16
halli

vorteile bzgl profilgleitzahl bei gegeben rumpf etc. und ander aerodynamischen qualtäten. geht meine gedanke richtung gute kreisflugeigenschaften einfache stabile bauweise. der vorteil in der noch etwas bessern gleitzahl, ist auf dem flachen land vielleicht nicht so der punkt oder liegt hamburg in den franz. seealpen.

gruss jwl

Carsten Zülch
16.06.2003, 18:22
Hallo,

wenn ich es richtig verstanden habe, soll das Teil (übrigens einfach ein richtig schöner Flieger) eine Rippenfläche bekommen ("ganz in Holz").

Dann macht es m.E. wenig Sinn, über Leistungsunterschiede zwischen modernen Hochleistungsprofilen nachzudenken, denn spätestens am Ende der Beplankung schägt die Strömung von laminar nach turbulent um.

Ich persönlich halte das FX-60-126 für eine gute Idee. Es hat tolle Langsamflugleistung, nimmt Bauungenauigkeiten (Rippenfläche) nicht übel und hat einen erstaunlich großen Geschwindigkeitsbereich. Nachteil ist die relativ dünne Endleiste, die aber in der Größe (5 m) gut zu bauen sein müsste.

Allerdings hat sich gezeigt, dass die HQ's auch bei Rippenflächen nicht schlecht funktionieren. Ein HQ 3/15 auf 3,5/12, wie von Johannes vorgeschlagen, wird sicher auch gut fliegen. Ein kleiner Vorteil vom FX 60-126 dürfte noch die sagenhafte Gutmütigkeit im Strömungsabriss sein. Wer mal ein "gehungerten" MPX-Fiesta gesehen hat, der kennt das Phänomen.

Viel Spaß!

Carsten.

Hans Rupp
16.06.2003, 18:53
Hallo,

mal kurz ein Schaubild der XFoil-Polaren der Verdächtigen um die Aussagen von mir und Carsten zu untermauern. Die SA7035 und SA7038 bekommen aufgedickt (z.B. auf 12% und dann auf 3 bzw. 3,5% Wölbung gebracht) mehr ca-max und mehr Widerstand, d.h. rücken an das FX126-60 heran, sind in Rippenbauweise einfacher zu bauen als das FX und das HQ und funktionieren auch auf Rippenflächen (siehe SD7037, das sehr ähnlich ist). Um es mit den mod. Profilen zu plotten fehlt mir gerade die Zeit, kann es bei Bedarf aber nachliefern (Polaren schlummern irgendwo auf einem Rechner).

http://www.rc-network.de/upload/1055781456.gif

Bitte die Profile nicht zu stark aufdicken. Mehr als 12% nur in Ausnahmefällen um die Steckung unterzubringen. Das HQ mit 15% kommt deshalb hier so schlecht weg, weil es einfach zu dick ist.

Hans

Also, da ich mit der Vorschau nicht zufrieden war habe ich trotz Zetmangel kurz gekruschtelt und noch das FX mit XFoil gerechnet:
http://www.rc-network.de/upload/1055782073.gif

Bis auf das FX mitb 12,6% sind darin alle Profile 12%dick. Ich hoffe jetzt wird meine Meinung klar. Wie man sieht sind die SA-703x-mod im "Schnellflug" oder beim überwinden von Saufstrecken besser. Das wird auch in Rippenbauweise so bleiben. Wenn so ein Segler nicht gut Strecke machen kann finde ich es eben auch keine gelungene Profilwahl. Da im Langsamflug (ca = 0,0 - 1,0) der Profilwiderstand nicht so entscheidend ist, finde ich den höheren Widerstand der SA's nicht tragisch. Aber es hängt natürlich auch noch von der Flächenbelastung ab.

[ 16. Juni 2003, 18:58: Beitrag editiert von: haru ]

Peter Frische
16.06.2003, 19:08
Hallo Tom!

Du gehst also mit der Ka 6 schwanger? Hattest Du ja schon eher angedeutet. Also als Experten würde ich mich ja auch nicht bezeichnen; dennoch mein Senf dazu:
Auf meine 5m-Ka8, mit der ich jetzt schon etliche schöne Flüge absolviert habe, habe ich ja an der Wurzel ein Fx 61-147, am Ende des ersten Trapezes ein Fx 61-140 und am Randbogen ein Fx 60-126 gemacht. Also ich finde, sie fliegt damit sehr schön. Leider habe ich keine Schränkung reingemacht. In der Kurve war sie zunächst etwas giftig. Jetzt habe ich die Queruder ein bisschen hochgestellt. Das Problem ist weg. Sieht halt am Boden nicht so schön aus - wenn's einem überhaupt auffällt. Das HQ hatte ich auf meine Standart-Libelle gemacht (HQ 3,0/14 auf Hq 3,0/12 auf Hq2,5/12). Im Nachhinein würde ich auch ein Wortmann-Profil draufmachen. Vielleicht liegt's ja am Alter!? Aber ich liebe halt das gemütliche Kreisen in der Thermik. Heizen ist nicht so mein Ding. Auf meiner Lo 100 (1:3) ist ein Clark Y); da kann ich mich meinen Vorrednern nur anschließen (s.o.). Sie befindet sich übrigens gerade in Grundüberholung. Wenn sie fertig ist, erwäge ich sie zu verkaufen. Wird aber Ende August.
Mein nächstes "Projekt" steht auch: Slingsby Skylark 3b (vielleicht auch 3f).Spannweite: 5,50m. Wenn ich sie größer bauen würde, bräuchte ich doppelt soviel Folie (wegen der Breite der Rolle ...). Natürlich ganz aus Holz. Sie war eine Zeitgenossin der Ka 6(en) und nach Martin Simons sogar leistungsstärker - was sicher beim Modell keine Rolle spielen muss. Die Ka6en sind optisch m.E. sogar eleganter. Aber ich will ein Flugzeug bauen, das nicht so häufig vertreten ist. Beim Oldtimertreffen auf dem Wächtersberg war die Ka 6 das wohl am meisten zu bestaunende Oldtimerchen. Neben diversen 4m-K6en war eine von CNC-Bayer da (über 6m glaube ich - siehe Bayer-Homepage). Die war natürlich super. Von der Skylark schicke ich Dir mal ein paar Bilder an deine Email-Adresse. Vielleicht kann ich Dich ja bekehren. Dann bauen wir wieder parallel. Meine Gö habe ich übrigens nach Mailand (!) verkauft - schweren Herzens. Aber sie war mir einfach für den F-Schlepp zu klein und für den Hang zu anspruchsvoll...
Der Sperber von Uwe Gewalt war übrigens auch am Wächtersberg vertreten (inclusive Pilot Uwe Gewalt). Hat mich sehr beeindruckt, wie eng und langsam sich der kreisen lässt. Aber liegt as nicht auch am Knickflügel???

So viel

Gruß
Peter

[ 16. Juni 2003, 19:11: Beitrag editiert von: Peter Frische ]

toobo
16.06.2003, 22:25
Hallo Johannes, Hans, Carsten und Peter,
erstmal vielen Dank für die ausführlichen Antworten :) !

Nochmal zu den Flugeigenschaften, nach Priorität sortiert: die Ka6 sollte sehr gut auf Thermik reagieren, gute Langsamflugeigenschaften haben und eng kreisen können. Wenn sie obendrein auch noch gut auf Strecke geht, kann mir das nur recht sein.

Aus statischen Gründen werde ich eine Dicke von ca. 15% an der Wurzel nicht vermeiden können, was dann wohl auch das FX 60-126 ausschließen würde.

@Hans: Vielen dank für Deine Mühe :) ! In die Polare muß ich mich erstmal reindenken. Der geringere Widerstand im "Schnellflug" bei den SA 703xx Profilen ist schon ein Vorteil, aber wie sieht es bei den SA703xx mit der Thermikleistung aus? Wie gesagt, ich bevorzuge guten Lansamflug auf Kosten von Gleitleistung. Währe da ein Wortmann-Profil nicht doch die bessere Wahl?

@Peter: schön von Dir zu hören! Hört sich gut an was Du über Deine Ka8 berichtest! Wo liegt eigentlich der Unterschied zwischen FX 60-xxx und FX 61-xxx?

Noch eine Angabe: Die Flächenbelastung wird so bei 60g/qdm liegen.

Die Frage ist, wie groß sind die Unterschiede bei den angesprochenen Profilen (Clark Y mal ausgenommen) in der Praxis tatsächlich?

Hans Rupp
16.06.2003, 23:11
Hallo toobo,

den Strak FX61-147 - FX61-140 - FX60-126 (die hinter Zahl ist ja immer die Dicke in Promille) halte ich nicht für so gelungen, da die inneren Profile bei kleinen Re-Zahlen laut XFoil Blasenproleme kriegen.

Hier mal die Polaren aus Profili (mit XFoil gerechnet). Zunächst alle bei Re=200.000:
http://www.rc-network.de/upload/1055796514.gif

Und dann mit absteigenden Re-Zahlen von der Wurzel zum Randbogen:
http://www.rc-network.de/upload/1055796593.gif

Das "Mittelprofil" hat den Abriß beim geringsten Anstellwinkel, d.h. ohne Schränkung erfolgt dort der Abriß. Man will ihn aber möglichst weit innen. Ausserdem vermute ich, dass bei dem schwach ausgeprägte Trapez es für die Auftriebsverteilung vorteilhaft ist, schon im im ersten Trapez leicht hochzuwölben.

Interessant ist ja eigentlich die Flugzeugpolare und nicht die Profilpolare. Nur ist es eben meher Arbeit die zu berechnen.

Bei der Betrachtung der Profilpolaren muss man sich eben immer bewußt machen, dass im Langsamflug der induzierte Widerstand und im Schnellflug der Profilwidertsand den größten Anteil am Gesamtwiderstand ausmacht. Also für gute Allroundeigenschaften eine Polare wie die der SA703x passend, wenn ich nur Thermikhungern will die des FX60-126.

Wie langsam ein Modell kreisen kann hängt vom ca-max der Profile ab und wie der Abriß kommt bzw. sich ankündigt. Deshalb dünne ich nach aussen die Profile nicht nur aus, sondern ziehe gerne auch die größte Dicke nach vorne um sie im Abriß gutmütig zu machen und die Blasenbildung bei koeinen Re-Zahlen zu verringern.

Wenn Du mir die Geometriedaten lieferst, mache ich Dir mal einen Strak und Schränkungsvorschlag. Allerdings sollte man es auch nicht übertreiben, denn es gibt ja ein Rippenfläche mit den dazugehörigen Unsteigkeiten im Verlauf. Aber merken wirst Du speziell im Schnellflug die Unterschiede schon.

Gruß
Hans

P.S. 60gr./dm2 sind bei der Modellgröße eine eher niedrige Flächenbelastung.

charly-echo
16.06.2003, 23:29
@ hy Tom!

Gratuliere zu dem Entschluß, diesen Klassiker / seinerzeitige Rennmaschine / WM-Siegerflugzeug nachzubauen. Kann Dir als MF-Rookie zu Deiner Frage nicht viel sagen, vielleicht mach ich Dir / Euch mit einer 1:1 K6e ein bißchen Freude.
In Deinem letzten Fred hast Du die herausragenden Eigenschaften des Originals genau umrissen.

btw > @ haru: was heißt hier zu standesgemäß: "Langsam mit miserabler Gleitleistung"???!!! Gleitzahl 34 bei 84 km/h für ein Holzflugzeug aus den 60er-Jahren! Was willst Du mehr?

Übrigens: Daten des Originals gewünscht ? (Von unserer Homepage > http://sfcl.co.at ... danke AGj!)

http://www.rc-network.de/upload/1055798725.jpg

Seltene Perspektive - für 1:1! ....

http://www.rc-network.de/upload/1055798386.jpg

Last, but not least: ÄUSSERST SELTENE Perspektive - für Modellflieger ;) - übrigens noch einige km/h zu schnell im Bart!

http://www.rc-network.de/upload/1055798528.jpg

Also Tom, dann mal erfolgreiche Profilwahl, Bau etc.! Hältst uns eh am laufenden?!?!???

mfg
C.

[ 16. Juni 2003, 23:33: Beitrag editiert von: crazy chris ]

Hans Rupp
16.06.2003, 23:44
Hallo Chris,

das "langsam mit miserabler Gleitleistung" war nicht aufs Original sondern auf manche Modellnachbauten der "Holzära" gemünzt und leicht iroisch gemeint. Wobei eine schlechte Gleitleistung auch bei guten Langsamflugeigenschaften nicht sein muß wie es Uwe Gewalt es mit dem Sperber Junior beweist.

Irgendwann bau ich auch eine Holzorchidee, wobei mir eher eine Ka8b im Kop rumgeht.

Hans

Peter Frische
17.06.2003, 09:47
Hallo Hans!

Auch von meiner Seite vielen Dank für die Analyse meines Ka 8 - Stracks. Hochinteressant. Hätte ich mal vor dem Bau bei Dir anfragen müssen. Gott sei dank fliegt sie auch so doch sehr schön.
Du sagst, Dir würde auch ein Ka 8b- Bau im Kopf rumspuken. Wie würdest Du denn die Ka 8b straken? Wäre ja denkbar, dass ich meiner Ka 8 (5m) auch noch mal ein neues Flächenpaar verpasse.
Interessant wäre natürlich für mich auch, was Du auf eine Slingsby Skylark 3b (5,5m) machen würdest. Ich will natürlich nicht unverschämt werden... Aber wenn schon mal so ein Experte im Lande ist!?
Gruß
Peter

Carsten Zülch
17.06.2003, 10:01
Hallo nochmal,

die gerechneten Polaren von Hans zeigen deutlich, dass das FX 60-126 im Kurbeln nicht zu schlagen ist. Sehr interessant wäre gewesen, mit einem festen Umschlagpunkt bei 30 % der Tiefe auf Ober- und Unterseite (Ende der Beplankung!) zu rechnen. (Funktion xtr [im Menü vpar] in xfoil)

Die Messungen aus Stuttgart (wie gesagt: wohl der beste Modell-Windkanal der Welt) zeigen außerdem, dass die Leistung des FX 60-126 auch im mittleren Geschwindigkeitsbereich gar nicht schlecht ist, wenn auch (auch da bin ich nicht anderer Meinung als Hans) nicht so gut wie die Leistung der modifizierten SD/SA-703X-Profile. Aber auch hier muss man bedenken, dass die gute Gleitleistung der SD/SA-Profile darauf beruht, dass sie laut Rechnung auf der Unterseite fast 100 % laminare Laufstrecke haben. Die wird man aber bei einer Rippenfläche nicht erreichen, so dass sich die Leistungsunterschiede in diesem Bereich relativieren. Ich würde deshalb bei FX 60-126 bleiben, und zwar wegen der Thermikleistung.

Mein Vorschlag: Wenn Dir auch die 12,6% Dicke an der Wurzel nicht reichen, dann kannst Du dort m.E. problemlos auf 14 % aufdicken. Ich kann das Profil hier im Büro nicht rechnen, bin aber ziemlich sicher, dass es funktionieren wird. Haaallloo Hans?!

Beim Trapezknick würde ich dann schon das Original-Profil mit 12,6% Dicke verwenden. Da die Zuspitzung bei der Ka6 doch recht groß ist und die Aufdickung an der Wurzel einen nochmal höheren Maximalauftriebsbeiwert bringen wird, würde ich im Interesse des Überziehverhaltens im Außentrapez ein bisschen schränken, so etwa 1 Grad. Auch da könnte Hans mit seinem schönen Multhopp-Dingsda-Programm Genaueres sagen.

Das Ergebnis wird eine Ka-6E sein, die sehr vorbildgetreu fliegen wird: Gigantisch in der Thermik, ordentlich im Gleiten, nicht besonders geeignet für Rückenflug etc.

Von dem Strak mit dem FX-61-140 (oder 147) halte ich (wie Hans) nichts; dieses Profil ist für Modellflug-Re-Zahlen nicht so geeignet.

Viel Erfolg!

Carsten.

Dix
17.06.2003, 10:56
Hallo Peter,

noch ein Hinweis zum KA8 Schränkungsproblem:

bei der Original KA8 werden die Querruder vom Höhenruderausschlag ein Stück mitgenommen!

Bei voll Höhe sind beide Querruder ca 1 cm angehoben! Dies bewirkt eine Verbesserung des Abrißverhaltens bei großen Anstellwinkeln. Wenn Du aber schneller fliegst (=kleiner/kein HR Ausschlag) brauchst Du die Schränkung auch nicht mehr.

Probier mal, obs über elektronischen Mischer klappt.

toobo
17.06.2003, 11:01
Hallo Carsten,
WAAS, KEIN RÜCKENFLUG!? :D :D

ne, Spaß beiseite, für mich ist diese Profildisskussion unglaublich lehrreich - vielen Dank an alle Beteiligten!

Die von Carsten beschriebenen Flugeigenschaften treffen den Nagel auf den Kopf, und wenn ein FX 60-140 an der Wurzel funktioniert, scheue ich auch nicht den höheren Bauaufwand, man wächst ja mit seinen Aufgaben :)

Sehr interessant fand ich auch den Aspekt mit dem Umschlagpunkt von laminar nach turbulent. Ich denke gerade das sind die kleinen Faktoren, die die theoretischen Unterschiede wieder relativieren, zumal die Ka6e nicht der Flieger ist, aus dem man das letzte bißchen Leistung herauskitzen will.

Ich möchte damit aber keinesfalls Hans´ Berechnungen bezügl. der SA703.. in Frage stellen! Ich denke aber auch, das deren Vorteile nur mit einer Styro/Abachi oder GFK-Fläche umsetzbar sind. Zu bedenken wäre vielleicht auch noch, das die Flächen der Ka6 mit Gewebe bespannt werden, die trotz Lackierung noch eine gewisse Rauhigkeit besitzen.

@Hans: Mich würde es aber auch noch brennend interessieren, wie Du den Aspekt mit den Umschlagpunkten und der laminaren Strömung an der Unterseite des SA703.. siehst.

Ich hoffe ich beanspruche Euch nicht zu sehr :rolleyes: !

[ 17. Juni 2003, 11:55: Beitrag editiert von: toobo ]

toobo
17.06.2003, 12:48
Jungs, Ihr seid SPITZE!!

@Hans: Danke für die Erläuterung der FX-Foils und das Angebot mir eine Fläche zu straken, das nehme ich sehr gerne in Anspruch. Ich werde die Flächengeometrie die Tage mal ausklamüsern.
Beim FX 60-126 redest Du vom Thermikhungern, dem Profil wird aber auch ein passabler Schnellflug und Durchzug nachgesagt.
Wenn ich mehr Zeit hätte würde ich glatt zwei Flächenpaare bauen, eins mit SA70xx und eins mit Wortmann :) .

@Chris: Super Fotos! Ja, ich freue mich schon richtig auf den Thermikschleicher. Es sind doch immer noch die Ka6en, 8en, ASK13 und -18 die am längsten oben bleiben ;)
Den Bau der Ka6e werde ich bestimmt wieder auf meiner HP dokumentieren.

jwl
17.06.2003, 12:50
hallo toobo:

fürs zarte kreisen ist hauptsachlich ein weicher abriss verantwortlich. mit dem clark-y geht das ganz gut da es gleichbleiben hohen CA liefert, man muss nicht viel schränken (1 - 1,5 grad reichen). wenn man innen ein dickes profil nimmt muss man aussen mehr wölben sonst bekommt man einen giftigen abriss bzw sehr viel schränken (diese gibt dann im schnellflug die berühmten hängen ohren).

bei den ganzen betrachtungen kann man so sagen das aussenprofil gibt das maximale zu erreichen caMAX an, den der flügel ist ja schon elliptisch.

bei der betrachtung würde ich immer richtung flugeigenschaften gehen. was nutzt die beste aller gleitzahlen vielleicht 1-2 punkte wenn du aber kreisen musst und die kiste beim ersten kreis mal 20meter abgenohmen hat weil der erst kreis nicht das sass wie er sollte.

>>(Clark Y mal ausgenommen) in der Praxis tatsächlich

http://www.rc-network.de/upload/1055800972.gif
wenn man das so vergleicht schneidet das profil nicht einmal so schlecht ab. auf der andern seite fällte es auch ein bisschen schwer im zeitalter von theoretischen windkanälen ein göttinger mit gerader unterseite zu nehmen oder wie heisst das noch mal: clark-y.

der vorteil eines clark-y flügels ist: billiger stabiler einfach zu bauenender mit guten steigzahlen ca^3/cw^2 und gutem schnellflug ca 0,2 -0,3 verträgt flächenbelastung ohne ende und gutmütiger abriss.

nachteil: vollig veraltet unmodern zu dick etwas schlechtere gleitzahlen im mittler bereich 0.8 mässiger speedflug. dynamik kommt erst mit höhern flächenbelastugen auf.

wer gerne in den bergen fliegt würde mit einem strakt von hq 2/12 auf hq 2,5/10 glücklich werden, wahrscheinlich macht der ka6 rumpf dann doch eine strich durch die rechnung.

schlechte aerodynamische qualtiät kann nur gewicht verbessert werden was wiederrum hohen steigzahlen erfordert dass man noch eng kreisen kann.

gruss jwl

jwl
17.06.2003, 14:02
Original erstellt von toobo:


Sehr interessant fand ich auch den Aspekt mit dem Umschlagpunkt von laminar nach turbulent.

das ist der springende punkt bei der ganzen frage

Original erstellt von toobo:

Zu bedenken wäre vielleicht auch noch, das die Flächen der Ka6 mit Gewebe bespannt werden, die trotz Lackierung noch eine gewisse Rauhigkeit besitzen.
hiermit erübrigt sich wieder jede profildiskussion bei steigender rezahl bzw zunehmender lauflänge wird die laminare grenzschicht labiler und schlägt sowie so da um wo sie lustig ist. mit zunehmender lauflänge wird der einfluss der oberfläche immer stärker bzw kleiner rauigkeiten führen schon zum umschlag. bei rezahlen um 50 000 muss man laternenpfähle anbringen dass die strömung umschlägt.

bei die von hans vorgeschlagen profilen darf man nicht vergessen dass sie nur 9- 9,5% dick sind. das es da brummer mit 12% dicke etwas schwerer haben dürfe wohl klar sein. eine aufrechterhaltung einer 100%ig laminaren lauflänge an der profilunterseite kann abgesehen werden.

nun gut jetzt stelle ich wie anfangs erwähnt wieder das grässliche profil zur diskussion. wie heisst die website: balsaflügel.

gruss jwl

Hans Rupp
17.06.2003, 14:39
Hallo,

wie ich sehe besteht ein grundsätzliches Interesse, wie man sich sein Profil aussuchen sollte. Da die Ka6e ja in den Wintermonaten entstehen soll eilt es nicht so sehr.

Ich habe mir sowieso mal vorgenommen fürs Magazin einen Beitrag über Aspekte der Profilwahl zu erstellen, weil das einen sehr umfassende Fragestellung ist. Wobei ich dazu die Hilfe kompetenter Mitstreiter (im positiven Sinne) benötige, da ich mich slebt nicht alks Experten bezeichnnen würde, eher als Lehrling. Ich werde mal hier dazu anfangen und schildern, wie ich an die Sache rangehen würde (@Peter: die Ka8 ist von der Geometrie und Modelltypus so ähnlich, die läuft da mit). Wird aber etwas dauern bzw. in Bröckchen kommen. Nebenbei sollte ich auch noch etwas arbeiten.

Mit Carsten bin im Grunde ein Herz und eine Seele, beurteile nur einzelnen Aspekte etwas anders (nebenbei lieber Carsten: was sagst Du den zum stark negativen cm0.25 des FX60-126? Normalerweise schreist Du doch schon viel früher :) )

Noch zur laminaren Laufstrecke etwas vorab. Durch die Rippenbauweise und die Bespannung mit Gewebe wird die laminare Laufstrecke klar begrenzt bzw. eine gewisse Turbulenz ist eben immer da. Aber aus der Erfahrung (Gruß an Hartmut Siegmann und Peter Kienzle, die hier viele Profile ausprobiert haben), dass man Profilunterschiede auch bei betapten EPP-Fliegern mitunter deutlicher im Flugverhalten merkt, als die Experten genau mit Carstens Argumentation vorhergesagt haben führen bei mir zu der etwas anderen Einschätzung. Weiter das überzeugende Flugverhalten des Gewalt-Sperbers mit dem SD7080, also einem den SA703x ähnlichem Profil. Da ist mir die Dicke leider nicht bekannt, ich vermute aber dass nicht sehr stark aufgedickt wurde. (an Johannes: die von mir gerechneten SA7035mod und SA7038mod wurden auf 12% aufgedickt und etwas höher gewölbt; siehst Du aus dem Anhang an der Bezeichnung)

Also bis demnächst. Beginne werde ich mit der Herleitung der im Flug herrschenden Re-Zahlen.

Gruß Hans

toobo
17.06.2003, 14:49
Hallo Johannes,
bisher habe ich in dieser Diskussion das Clark-Y erfolgreich ignoriert ;) ABER, ich gebe Dir Recht wenn Du von moderaten Leistungen dieses Profils sprichst. In meinem Verein fliegt eine 5,3m-ASK 18 mit diesem Profil. Das gute Stück steigt in der Thermik so ziemlich allen anderen Seglern weg (was natürlich auch an den Fähigkeiten des Piloten liegen kann ;) .

Noch´n ABER: Ich habe echte (vielleicht irrationale) Bedenken einer 5m-Ka6 das gleiche Profil zu verpassen wie damals meinem 1,2m-Bingo-Wiesenhopper ;)

Deshalb tendiere ich immer noch zum FX-60.. und wenn Gewewebebespannung da kontraproduktiv wirkt, würde ich mich auch dazu durchringen die Flächen mit Oracover zu bespannen.

toobo
17.06.2003, 15:16
Hallo Hans, das ist ja fast ein Chat hier...


Original erstellt von haru:
Hallo,

Ich habe mir sowieso mal vorgenommen fürs Magazin einen Beitrag über Aspekte der Profilwahl zu erstellen, weil das einen sehr umfassende Fragestellung ist.

Super Idee, Hans! Für Alle die sich dann doch mal Gedanken über´s Profil machen aber nicht das komplexe Hintergrundwissen haben, wäre das eine tolle Sache!


Original erstellt von haru:


(nebenbei lieber Carsten: was sagst Du den zum stark negativen cm0.25 des FX60-126?

hm, bisher waren Eure Ausführungen für mich halbwegs nachvollziehbar, bei diesem Satz kam ich dann aber doch ins Stocken
:confused: . Was hat es denn damit auf sich?

jwl
17.06.2003, 15:46
hallo

@haru:

die bemerkung bzg profilgleitzahl waren auf die original dicke bezogen
die aufgedickte sind ja schlechter wie die windkanalmessungen

@toobo

>>einem 1,2m-Bingo-Wiesenhopper

ich weiss es schmerzt

@all
für diesen einsatzpunkt habe ich gerade eines designt
die nase ist noch nicht fertig, aus diesem grund hat das profil noch einen harten abriss.

liegt im vergleich zu clark-y im schnellflug besser, diese profil arbeitet ab re 70k fehlerfrei aussenflügeltiefe bei 9m/s 110mm.

http://leinauer.de/aero/profile/jwl_041df-Pol.gif

haru hat mir neulich die pol mit x-foil gerechnet

gruss jwl http://leinauer.de/aero/profile/jwl_041df-Pol.gif

Hans Rupp
17.06.2003, 15:54
Hallo,

der Fred artet aus, was vorherzusehen war :D . Die Bemerkung an Carsten mit dem cm0.25 war eine halb private Stichelei.

Mit cm0.25 bezeichnet man das Moment, das ein Profil um die Querachse des Modells, im gedachten Angriffspunkt der t/4-Linie entwickelt. Ein Profil mit stark negativem cm0.25 will also das Modell auf den Kopf stellen. Dem muss man mit dem Höhenruder entgegenwirken (vereinfacht gesprochen, ist auch von der Trimmlage abhängig, jedenfall braucht man dann ein größeres Höhenruder bzw. muss Profile mit hohem ca-max am Höhenruder verwenden). Zudem tordiert das Moment den Flügel (wie wen Du ausen den Flügel packts un um den Hlm verdrehen willst). Gerade bei Rippenbauweise nicht zu verachten. Dieser Punkt würde fürs Clark-Y sprechen, da es ein Profil mit kleinem Moment ist. Das FX60-126 hat ein stark negatives Moment + dünne Endfahne. Deshalb würde mir das Profil nicht schmecken. Man müßte sich baulich einiges einfallen lassen (z.B. Carbonstribs auf den Rippen), um die Fläche torsionssteif zu bauen. Die SA703x-Ableger sind so mittelprächtig und haben eine eher dicke Endfahne. Das hilft bei Rippenbauweise.

Merke: die Torsionssteifgkeit wächst überproportional mir der umschlossenen Fläche. Deshalb muss man wohl tatsächlich an der Wurzel über 12% aufdicken.

Bei Wölbklappen wird es nochmal komplizierter, da hier die Profile beim verwölben ihr Moment unterschiedlich stark ändern. Weil die HQW-Profile beim Verwölben relativ wenig umtrimmen erfordern, sind sie so beliebt. Das Problem haben wir aber hier nicht.

Torsion kommt aber erst in einem späteren Kapitel :) . Jetzt aber wirklich Schluß für heute.

Hans

P.S. Aha, jetzt kommt Johannes aus der Reserve und läßt sich vom Clark-Y weglocken :D . Jaja die Nase, war schon zu Zeiten Kleopatras wichtig, wie Asterixleser wissen :D . Ich habe auch ein Profil in Reserve. Das mag aber das Aufdicken über 12% nicht so sehr, da dann die Nase zu rund wird. Ist eben ursprünglich für 9,5% Dicke entwickelt. Ich weiß zwar wie ich es modifizieren mus, aber das kosten eben locker 3-4 Stunden Arbeit. Genau dieses Profil hat Carsten ablehnend beurteilt weil es ein negatives cm0.25 hat das gerade 3/4 so groß ist wie das des FX60-126 :) .

[ 17. Juni 2003, 16:02: Beitrag editiert von: haru ]

toobo
17.06.2003, 16:14
Danke Hans, Alles klar!

Ich hätte da zwar spontan noch 2-3 Fragen, aber ich halte mich mal etwas zurück. Muß auch noch was tun und Morgen ist ja auch noch ein Tag.

jwl
17.06.2003, 16:35
Original erstellt von haru:
Jaja die Nase, war schon zu Zeiten Kleopatras wichtig, wie Asterixleser wissen :D .ist immer wichtig http://leinauer.de/nasig/08.gif

:D

Carsten Zülch
17.06.2003, 17:16
Hallo Ihr alle,

schöne, gut gelaunte Diskussion hier - mehr Zeit müsste man haben...

Also, Hans, das mit dem Nickmoment (cm0,25) ist bei einem Thermik- und Allroundsegler ohne "Heiz-Ambitionen" unproblematisch. Ich gehe nicht in die theoretischen Details - möge es genügen zu sagen, dass das FX 60-126 ein in der Praxis hervorragend bewährtes Profil ist, auch ohne Wölbklappen (die können nämlich das Nickmoment im Schnellflug reduzieren. *Off topic an: Wir fliegen ja immer noch gern unseren guten alten JUMO V, Voll-Gfk-Leistungssegler, Profil: FX 60-100. Toll zum Thermikfliegen, beste Hochstarts von Welt und Anfang der 90er sogar auf F3B-Wettbewerben eingesetzt. Off topic aus*).

Ich sehe für ein FX 60-126 bei der 5m Ka-6E (die hat außerdem ein großes HLW!) überhaupt kein Problem. Wie gesagt, wenn man nicht sinnlos rumbrettern und rückenfliegen will. Bei einem Segler wie unserer ASW, die
1. ein ziemlich kleines HLW hat und
2. im gesamten Geschwindigkeitsbereich bis in den absoluten Schnellflug tolle Leistungen bringen soll,
ist es etwas ganz anderes. Es hängt eben wirklich alles vom Einsatzzweck ab. Dassselbe gilt sinngemäß für die Torsionssteifigkeit: Wer eine Rippenfläche baut, der weiß, dass er keine F3B-artigen Manöver fliegen sollte.

Ich habe überhaupt nichts gegen aufgedickte SD/SA-703X-Profile. Sie werden sicher auch gut funktionieren. Sie haben beim Kurbeln gegenüber dem FX-60 allerdings klar das Nachsehen. Bei den Aufdickungen, die toobo anstrebt, werden außerdem die Nase und die Endleiste sehr dick werden (letzteres in der Tat ein Vorteil fürs Bauen). Diese Profile sind halt mit einer Dicke von 9% entworfen.

Übrigens wollte ich nie behaupten, dass bei einem frühen laminar-turbulenten Umschlag alle Unterschiede zwischen den Profilen verschwinden. Der wichtigste Unterschied, nämlich der Maximalauftrieb und das Abreißverhalten, bleibt bestehen; auch beim nutzbaren Geschwindigkeitsbereich bleiben Unterschiede.

Es ist letztlich sicher eine Geschmacks- und Gefühlssache. Ich denke, dass eine FX-60-profilierte Ka-6E sehr vorbildgetreu fliegen wird. Wenn ich sie hauptsächlich in der Thermik einsetzen wollte, würde ich mich dafür entscheiden. Wenn ich eher Richtung Allround-Profilierung (Hangflug etc.) tendieren würde, würde ich wohl ein modifiziertes SA-7035 nehmen. Aber Vorsicht bei starker Aufdickung (14% und mehr): Da würde ich lieber noch mal nachrechnen, ob das noch sinnvoll funktioniert. Wie gesagt, Nase und Endleiste werden dann sehr dick.

Gruß
Carsten.

Hartmut Siegmann
17.06.2003, 18:45
Freunde,
nur ein Flügel mit ausreichender Flatter-resistenz macht Freude. Wer bei einem Balsa-/Sperrholzflügel auf ein 12%iges Wurzelprofil setzt, hat entweder ein neuartiges Holz entdeckt :eek: oder fliegt ausschließlich im Tempo von Spaziergängern! :D Die Torsionssteifigkeit ist in der Regel absolut unzureichend, weswegen 14-16% Profildicke eingesetzt werden. Mit einer diagonalen GFK-Aussteifung der Holzschale (Innenseite = unsichtbar) kann man das Problem natürlich lösen, aber man sollte zumindest wissen, dass es da ein Problem gibt! Ohne solche Maßnahmen halte ich 12% Profildicke bei einem Grßmodell mit Holzflügel für ein Experiment mit vorhersehbarem Ausgang. Danach weiß man wenigstens, warum man ein steiferer Flügel (=mehr Bauhöhe oder anderes Material) Sinn gemacht hätte. :D
Siggi

toobo
17.06.2003, 19:22
Hallo Siggi,
danke für den Hinweis, daß 12% zu wenig ist, war mir schon klar. Ich habe aber noch keine Holmberechnungen angestellt. Dafür muß ich mir erstmal den Perseke Teil II unters Kopfkissen legen ;) . Falls das FX 60-xxx zum Einsatz käme, dachte ich an der Wurzel ca. FX 60-140 und in der Mitte bis Randbogen FX 60-126 zu straken, oder wäre das aerodynamischer Nonsens?
Kann das FX 60 überhaupt auf 14-15% aufgedickt werden?

Hans Rupp
17.06.2003, 21:31
Hallo Tom,

ein Grund wieso ich hier so eingestiegen bin ist, dass ich bei der Suche nache einem Profil fürs Cross Country Soaring (Alpina Rumpf mit neuen Flächen) ein Profil gesucht habe, das bei festen Rahmenbedingen (max. 5kg ; rd. 50gr. Flächenbelastung, Re-Zahlen in ordentlichem Bereich) sehr gute Gleitzahlen und excellente Eigenschaften beim Thermikkreisen bietet. Im Unterschied zu hier reichen 9,5% Dicke (Abachi-Styrofaom-Fläche). In der Theorie sticht es ein HQW aus. Aber die funktionieren in der Praxis sehr gut, dass ich nicht darauf wetten würde, dass das auch in der Realität dann so ist.

Mein Profil ist letzlich aus dem SA7035 und dem S2048 enstanden. Dazu wurden speziell auf der Oberseite ein paar Gene des FX60-126 implantiert wurden um die Steigzahl zu verbessern. Also war etliches an speziellem Profilwissen für die Aufgabenstellung vorhanden und etliche Polaren schon gerechnet.

Mein Profil funktioniert bei 9-10% Dicke sehr gut und bis 12% Dicke gut. Darüber wird die Nase und die Endleiste zu dick (da hat Carsten ganz recht). Das läßt sich wie gesagt imho beheben. Mit Glück dauert es 2-4 Stunden, mit Pech funktioniert es gar nicht. Etwas hochgewölbt ergäbe es jetzt schon ein ganz gutes Aussenprofil für Die Ka6, das aber in 12% noch etwas Re-Zahlempfindlich ist.

An Johannes Entwurf eines besseren Clark Y sticht die Eignung auch für kleine Re-Zahlen raus. Die Tricks dazu sind bekannt. Ich denke das Profil reizt die große vorhandene Re-Zahl wie das Clark-Y am Innenflügel einfach nicht aus. Da geht mehr.

Also ich bin sicher wir finden was passendes für Deine Ka6e. Und wenn es ein FX60-126 mod ist, das eine etwa dickere Endleiste hat wegen der Baubarkeit und innen neben dem aufdicken noch ein paar Tricks verpasst bekommt, damit es besser zur größeren Dicke paßt.

Hans

P.S. Das Torsionsproblem bekommst Du über den Holm nicht in den Griff. Der Holm ist auch nicht das Problem. Rippen-F3J-Modelle setzen auf die D-Box. Also die Nase bis zum Holm als geschlossenen Torsionskasten mit GFK oder CFK versteift und dann auf den Rippen CFK-Aufleimer. Absolut lesenwert das Buch von Stefan Dolch zu dem Thema. Bei www.aerodesign.de (http://www.aerodesign.de) steht meines Wissens ein Buchbesprechung.

[ 17. Juni 2003, 21:38: Beitrag editiert von: haru ]

jwl
17.06.2003, 23:33
hallo hans


Original erstellt von haru:


An Johannes Entwurf eines besseren Clark Y sticht die Eignung auch für kleine Re-Zahlen raus. Die Tricks dazu sind bekannt.
welche tricks, ich kenn keine.


Original erstellt von haru:
Ich denke das Profil reizt die große vorhandene Re-Zahl wie das Clark-Y am Innenflügel einfach nicht aus. Da geht mehr.
dann vergleich sie doch mal bei 100k 150k 200k 300k


Original erstellt von haru:
Da geht mehr.
man sollte schon die ganze fläche im auge habe,

gruss jwl

Hans Rupp
18.06.2003, 12:40
Upppsa,

hallo Johannes, ich wollte Dein Profil keineswegs kleinschreiben. Sorry falls das jemand so verstanden hat. Wenn die Praxis das hält, was Xfoil verspricht ist das ein prima Profil, wenn es gelingt den progonstizierten etwas aprupten Abriß noch zu zähmen sogar ein sehr gutes und dem Clark-Y hier vorzuziehen.

Zu den Tricks, ein Profil auf niedrige Re-Zahlen zu trimmen:
- Wölbung vermindern
- größte Dicke nach vorne ziehen bzw. die Rampe hinten sanfter gestalten
- ausdünnen bzw. Nase spitzer zulaufen lassen

Zu dem Satz, da ist mehr drin:
Prinzipell gilt, dass was Siggi auf seiner Page mal so ausgedrückt hat (aus dem Gedächtnis zitiert):
Die Strömung ist wie ein Autofahrer: sie liebt es zu beschleunigen und haßt zu bremsen.

D.h. wenn das Ende in Form der Endleiste nicht wäre, sollte die größte Dicke möglichst weit hinten sein. Aber wird bis dahin zu aprupt gebremst, gibt es leistungfressende Ablösungen. Verallgemeinert kann man sagen, je höher die minimale Re-Zahl ist, umso weiter hinten kann man die größte Dicke legen ohne Ablösungen zu bekommen und umso länger liegt laminare Strömung an (jaja ich weiß, wir reden hier für den Entwurf einer Rippenfläche, trotzdem...). Das jwl_041df hat die größte Dicke bei knapp unter 30% und damit für die großen minimalen Re-Zahlen an der Wurzel bis zum Trapezknick relativ weit vorne. Daher meine Vermutung, dass da mehr geht, bisher nur eine Vermutung. Schaut Euch mal die Profile der Großen im Vergleich zu unseren Modellprofilen an, ich denk dann wird das klar. Deshalb ist auch das FX61-140 nicht so gut für Modelle geeignet. Um bei kleinen Re-Zahlen zu funktionieren liegt die größte Dicke zu weit hinten.

Wenn Johannes sagt, man muss die ganze Fläche betrachten, dann brauche ich eben die Tauglichkeit für Re-Zahlen um die 90.000 nur aussen, also kann ich innen ein Profil verwenden, das nicht so sanft mit der Strömung umgeht. Allerdings muss man sich bei eienr Rippenfläche ab und zu fragen, ob man nicht einen theoretische Nabelschau veranstaltet.

Um nicht noch mehr Mißverständisse aufkommen zu lassen kommt von mir zu konkreten Profilen wieder dann was, wenn ich Polaren gerechnet habe.
Das jwl_041df lass ich auf jeden Fall mitlaufen bei den Polarenberechnungen.

Hans

toobo
18.06.2003, 13:42
Moin Hans,


Original erstellt von haru:

Zu den Tricks, ein Profil auf niedrige Re-Zahlen zu trimmen:
- Wölbung vermindern
- größte Dicke nach vorne ziehen bzw. die Rampe hinten sanfter gestalten
- ausdünnen bzw. Nase spitzer zulaufen lassen

...Deshalb ist auch das FX61-140 nicht so gut für Modelle geeignet. Um bei kleinen Re-Zahlen zu funktionieren liegt die größte Dicke zu weit hinten.

Da wird doch Einiges klarer! So werden auch die Aussagen wie: "FX 61..halte ich für nicht besonders geeignet", auch für den Laien halbwegs nachvollziehbar und er kann den Grund erkennen.

Sorry, daß ich mich hier wie ein Erstklässler aufführe, aber ich finde die Materie sehr spannend und möchte wenigstens ein bißchen davon begreifen.

Nochmal zu meiner Frage: Kann das FX 60-126 auf 14-15% aufgedickt werden ohne dramatisch seine Eigenschaften einzubüßen?