Brett-Nurflügel: HR über ganze Spannweite oder doch nicht???

Hallo Leute.

Ich beschäftige mich schon geraume Zeit mit Nurflügeln. In letzter Zeit sind es vermehrt Bretter gewesen.

So, und jetzt mal wieder eine - ich glaube schon zig-mal gestellte - Frage:

Ist es beim Brett sinnvoller. das HR über die ganze Spannweite gehen zu lassen, oder nur über einen Teil?

Derzeit tendiere ich zu HR-Funktion über die ganze Spannweite. Grund: geringere Entwölbung des Profils beim "Höhe-geben" und nur minimale Veränderung der Auftriebsverteilung.
Bei einem HR über nur einen Teil der Spannweite muß dieses deutlich weiter ausschlagen, dieser Teil wird also stärker entwölbt. Dazu kommt noch eine - in der Regel - starke Deformation der Auftriebsverteilung. Positiv hierbei ist allerdings zu sehen, daß eben nur ein Teil des Flügels entwölbt wird.

Kann man diese Frage überhaupt verallgemeinern oder muß man das von Fall zu Fall neu entscheiden?

Ted

Ted schrieb:

...Ist es beim Brett sinnvoller. das HR über die ganze Spannweite gehen zu lassen, oder nur über einen Teil?

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Hallo Ted
Müsstest vielleicht noch ergänzen, ob 4- oder 2-Klappen-Flügel ?

...Bei einem HR über nur einen Teil der Spannweite muß dieses deutlich weiter ausschlagen, dieser Teil wird also stärker entwölbt.

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Hierbei sähe ich schon einmal einen Vorteil der sich ergebenden Schränkung für Landeanflug, oder auch enges Kreisen.

Grüsse
Christian

Hallo Christian.

Letztenendes ist es doch egal, ob 2- oder 4-Klappen-Flügel. Ich kann einen 2-Klappen-Flügel mit außenliegenden Elevons nehmen. Da ergibt sich beim HR-Ausschlag eine Schränkung - aber auch einen Deformation meiner - hoffentlich halbwegs ellyptischen - Auftriebsverteilung. Übrigens habe ich bei einem Brett noch nie Probleme mit Abrissen beim Kreislen oder im Landeanflug gehabt. Für mich daher kein Argument für "außenliegende HR".
Beim 4-Klappen-Flügel habe ich die Möglichkeit, nur die inneren Klappen, nur die äußeren oder alle 4 Klappen als HR einzusetzen. Nur bei der Benutzung aller 4 Klappen als HR bleibt meine Auftriebsverteilung in etwa so, wie bei neutralem Profil.

Diese Diskussion soll in erster Linie eine theoretische Betrachtung sein - derzeit steht noch kein neues Projekt an. Aber man kann ja nie wissen...

Ted

Ich fragte deshalb, weil ja QR über die ganze Spannweite, wie sie es beim 2-Klappen-Flügel tun würden, nicht ganz das Übliche sind um nicht zu sagen schlecht.

Nabend
Die Betrachtung mit der ungestörteren Auftreibsverteilung bei durchgehenden Klappen ist sicher nicht verkehrt, aber wenn ich genauer darüber nachdenke kommt mir die Frage, wie sehr sich das überhaupt auswirkt, ich meine, man Knüppelt ja nicht ständig wie wild herum. Beim Brett, wo meistens nur sehr geringe HR-Ausschläge erforderlich sind, sowieso. Deswegen gefallen mir die Bretter von Kurt Weller und Klaus Jakob oder auch der Schiski so gut. Dort ist zentral (bei den Wellerprofilen kann die sehr schmal ausfallen und auch weil die Bretter eine gerade Nasenleiste haben -->Drehpunkt) eine HR-Klappe, mit der man sozusagen den Flugzustand einstellt. Klaus, bitte korrigiere mich!!
QR außen und innenliegende HR haben ein paar Vorteile.
Wenn du die innen liegenden HR-Klappen einzeln anlenkst, kannst du differenzieren, womit man das Aufrichtmoment mit dem HR auf der kurvenäußeren Seite wegdrücken kann.
Und da man, wie du ja schon sagtest, die QR und HR mitnehmen kann, ergibt sich ein geringerer Ausschlag.

Gruß,
Christian

Meine Bretter sind in der Regel schnell ausgelegt - wenn immer es geht, wird DS geflogen. Hierbei wird zum Teil schon beherzt ins Ruder gegriffen. Klar, mit geringem Stabilitätsmaß (bei mir überlicherweise so um die 3%) benötigt man nicht wirklich viel HR.

Mir gefallen die Bretter von Peter Wick (Peter, vielleicht kannst Du Dich ja auch mal äußern) - er hat mich durch seine Reihe im "Aufwind" erst wieder dazu gebracht, Bretter zu bauen. Und wenn ich das richtig zusammenbringe, dann haben seine Bretter allesamt HR über die ganze Spannweite.

Aber wie sieht das rein theoretisch aus? Welcher Einfluß (Auftriebsverteilung oder Profilwiderstand) dominiert bei einer zackig geflogenen Wende? Daß dies eigentlich nicht die Paradedisziplin der Bretter sein sollte (zumindest theoretisch ), ist mir schon klar.

Ted

Hallo,
in der Regel haben die schnellen Bretter eine eher geringe Streckung (5-10?. oder).
Bei geringen Streckungen ist der Widerstandszuwachs durch eine verbogene Auftriebsverteilung in Kombination mit einem höheren ca Wert in der Kurve schon heftig!!
Mit Ranis kann man das sehr schön bewerten!
Ca geht quadratisch ein und die Streckung linear. Schwere Bretter triffts härter!
Meine Meinung: Komplett verwölben!

Otto

Streckung meiner derzeitigen Bretter ist so bei 8 bis 9.
Für die angesprochenen knackigen Wenden scheidet denke ich die zentrale HR-Klappe aus - schaut Euch das mal im Ranis an!

Ted

Morgen,

da habt ihr Recht, ich habe jetzt mehr für die geruhsamen Bretter, mit Thermikambitionen gesprochen, wo das mit dem zentralen HR m.M.n. Sinn macht .
Hangflug und knackige Wenden, da stimme ich euch zu.

Gruß,
Christian

Muss das nochmal nachlesen, aber ich meine Nickel/Wohlfahrt kommen in ihrem Buch zum Schluss, dass ein nicht durchgehendes Höhenruder wenn schon, gefälligst aussen zu sein hat. sie haben aber v.a. Pfeile betrachtet, aber ich meine, dieses spezielle Problem auch beim Brett (weil es sich in dieser Form nur da stellt.)

Ja Markus, lies das nochmal nach, schau dabei besonders nach den ausgeführten Flugzeugen Delta 1 von Lippisch= Zentrales Höhenruder schlecht und AV 36= Zentrales Höhenruder gut, da kannst Du auch viel über Pfeilflügeleffekte nachlernen , Sorry Markus, den konnt ich mir nicht verkneifen, ist nicht bös gemeint
Peter Wick und Hartmut Siegmann haben sich in der Aufwind beide schon ausgiebig dieser Philosophiefrage gewidmet.
Ich habe für mich den Schluß daraus gezogen, daß es vor allem auf Auslegungs-ca des Profils und den Einsatz des Fliegers ankommt. Schnelles Hangfliegen mit niedrigem Auslegungs-ca (durch geringen positiven Profilmoment) und durchgehendem Höhenruder = geringstmögliche Profilwölbung im Schnellflug wegen nur geringer notwendiger Klappenausschläge nach unten, lange laminare Laufstrecke auf der Unterseite.
Thermikfliegen mit hohem Auslegungs-ca (durch hohen positiven Profilmoment) und zentralem Höhenroder = geringstmögliche Störwiderstände weil der Flügel im größten Bereich des Einsatzspektrums ohne Klappenausschlag von alleine fliegt. Geschwindigkeitsänderungen zum besten Gleiten werden dann mit der Zentralklappe engestellt, für Speedflug ist dieses Brett wegen der ungünstigeren Auftriebsverteilung nicht ganz so gut geeignet.

Die Eierlegende Wollmilchsau ist besonders bei den Brettern schwer zu konzipieren. Ich hab ja grade auch noch ein 3,3 m Brett in der konstruktiven Mache (Ranis fertig, CAD in Arbeit) und ich leg mich mit PW 98 und 4 Klappen genau dazwischen. Wahrscheinlich hat das zur Folge, daß das Brett dann gar nichts gut kann ?

Viele Grüße,

Uwe.

Das ist ja genau der Witz ; man kann die Frage doch gar nicht so generell beantworten !
Ich habe zwei 2m-Bretter mit 4-Klappen, einmal gepfeilte Nasenleiste, einmal gerade Nasenleiste und schon mische ich die Ruder anders !
Irgendein Diskussions- (Luft-) Modell müsste eben schon her !
Aber klar, im Schnellflug sollte alles im Strak sein und wenn (Höhenruder-) Ausschläge - im Schnellflug (!) - dann sollen sich diese vorteilhaft wohl schon über die ganze Spannweite verteilen.

Grüsse
Christian

Zusammenfassend kann man wohl sagen:
Für knackige Wenden scheidet das zentrale HR wegen zu starker Deformation der Auftriebsverteilung und damit großem Widerstandszuwachs aus. Was dann das Optimum darstellt (durchgängige HR-Funktion oder nur außenliegend) muß dann bei jeden Entwurf von neuem herausgefunden werden (Betrachtung im Ranis). Evtl. ist auch der 4-Klappen-Flügel mit unterschiedlichen HR-Ausschlägen außen / innen optimal (evtl. auch noch den unterschiedlichen Flugphasen angepaßt?).

Uwe, kannst Du näheres über Dein 3,3m-Brett sagen?

Ted

@ Christian: richtig

@ Christian: richtig

Hallo,

Christian Schirmer sieht das so wie ich. Nur mit Ranis habe ich erst jetzt angefangen zu rechen, ich bin aber beim Bauen schneller als beim Rechnen. Kann also den letzten theoretischen Schliff noch nicht nennen. Wenn es zackig um die Kurve gehen soll, dann nehme ich die QR ganz leicht zum zentralen HR mit.
Um stark differenzieren zu können, ohne daß der Flieger sich zu stark aufbäumt, und vor allem um die Außenmassen klein zu halten (ich bin ein Fan der sinnvollen Massenverteilung, weil es wirklich etwas bringt, siehe Schiski-Fred), spitze ich die Flügel außen mehr zu, als ich es noch vor Jahren tat. Und nun habe ich im Ranis diese Grundform optimiert, noch ohne große Tüftelei für das Kurvenfliegen, hier war mir das Rechnen zu lästig. Ich mach`s dann aus dem Bauch raus, beim Einfliegen. Das Problem des Überziehens, wenn die QR nicht als HR verwendet werden, kenne ich nicht, auch nicht bei Zuspitzung. Ich weiß aber, daß dies so verbreitet wird, und stimme dem nicht zu. Die zusätzliche Freiheit eines eigenen HR, ohne zu starke Ausschläge durch Überlagerung, macht das mehr als wett. Und die Programmierung ist einfacher.

Schön, daß die Welt langsam verbrettert wird.

Servus
Klaus.

Hallo Ted,

hier wie gewünscht ein paar Infos zu dem projektierten 3,3m-Brett:

Spannweite 3,34 m
Profil PW 98 mod.
Bauweise: Balsa-Rippen (hab keine Fräse zur Verfügung, kann aber gut Blockrippen)
Beplankung innen 0,6 mm Sperrholz
Beplankung außen 0,4 mm Sperrholz
Kohleholm
- Leichte Vorpfeilung aus optischen Gründen, war mal gedacht zur Verringerung des Einflusses einer Querruderdifferenzierung auf den Momentenhaushalt, bringt bei der geringen Zuspitzung aber nichts.
- Große Flügeltiefe außen zur Verbesserung des Abrissverhaltens, für große Re-Zahl und zur besseren Sichtbarkeit auf große Entfernung
- nach außen zunehmende prozentuale Rudertiefe zur Verbesserung des Abrißverhaltens beim ziehen für den Landeanflug
- Randbogen mit Strak auf symmetrisches Profil zur Verringerung der ca-Belastung des Außenflügels
- 4-Klappen-Steuerung + angelenktes Seitenruder. Hatte ich so komplett noch nie, will ich mal testen.

Rumpf soll der von meinem kleineren Schiski-Nachbau werden, ist u. a. im Schiski-Thread zu sehen, da ist das angelenkte Seitenruder ja schon dran .

Wenns klappt anbei noch der Ranis-Screenshot mit durchgehend 1,5 ° ausgeschlagener Klappe für ca 0,25

Das ganze verzögert sich wegen der Ho IX-Erprobung leider etwas, aber ich hoffe bis zur meist an Ostern herrschenden Ostwetterlage fertig zu sein, ich hab hier hauptsächlich flache (Thermik-) Osthänge.

Viele Grüße und Gute Nacht,

Uwe.

Morgen
Also das;

- Leichte Vorpfeilung aus optischen Gründen

Zum Vergrößern anklicken....

und das

- Große Flügeltiefe außen zur Verbesserung des Abrissverhaltens,
- nach außen zunehmende prozentuale Rudertiefe zur Verbesserung des Abrißverhaltens beim ziehen für den Landeanflug

Zum Vergrößern anklicken....

höre ich ja gern.
Da würde ich dann gerne einmal Flugaufnahmen Deines "Vogels" sehen !
Ist nur eben meist mit gehörig Ballast verbunden die Auslegung. Weiss nicht ob Du da mit 2.5kg hinkommst ?
Gruss
Christian

Ich baute ein Brett als Speedmodell (siehe http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=35705&page=10)

Ich war damals der festen Überzeugung dass ein durchgehendes (höhen-)Ruder das Optimum ist. Das Ding fliegt auch sehr gut!

Dann stiess ich auf diese Page:
http://www.continuo.com/marske/

Und versuchte diese Flügel zu verstehen

Aussagen von Jim Marske (zusammengefasst):
-Leitwerkler verschenken Leistung beim HLW, weil dieses gering gestreckt sein muss (Reinolds-teufelskreis).
-Bei Leitwerkler sollte der Rumpf möglichst lang sein damit das HLW möglichst klein und damit widerstandsarm sein darf, aber ein langer Rumpf ist schwer und hat viel benetzte Fläche
-HLW und SLW Interferrieren
Also wieso nicht das HLW im mittleren Teil des Flügels Integrieren? Etwas vorpfeilen damit es etwas wirksamer ist.
->Damit wird der Rumpf deutlich kürzer
->HLW und SLW Interferrieren nicht mehr
->Flügel in der Mitte ist gleichzeitig in einem besseren Reinolzbereich
->die Höhenruderklappe wird bevor zu hohe Anstellwinkel erreicht werden so schlecht angeströmt und verliert somit seine Wirkung bevor die Strömung am Aussenflügel abreissen kann. (dekt sich mit meinen Erfahrungen mit Brettern, bei zuviel ziehen wird man nur mit schlechterer Leistung bestraft, die Höchsstrafe in Form eines Abrisses bleibt einem erspart)
->keine Schränkung (obwohl dies Manntragende Geräte sind!)
->Starke Zuspitzung
->für Manntragende Geräte ein sehr kleines Stabmass

Ich baute mal im Ranis ein 2m "Marske", da ich in diesem Bereich viel gespielt habe und ein Vergleichsgefühl habe. (z.B. http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=11920&page=6&highlight=cannonball)

Der Sprung bei der zentralen Klappe hilft bei hohen Klappenausschlägen (und damit bei hohem Ca) die Auftriebsverteilung zu glätten.

Spannweite 2m
Aussenflügel: von Balkenposition 0.27 bis 1, innen 21cm Tiefe, aussen 13cm, vorpfeilung 2°
Innenflügel: von Balkenposition 0 bis 1, innen 28cm Tiefe, aussen 26cm.

Der Umriss eines Marske Flügels kommt dem eines Vogels ziemlich nahe, nebst der leichten Vorpfeilung und der Zuspitzung erinnert die Anordnung der Schwanzfedern mehr der zentralen Höhenklappe als einem Höhenleitwerk eines Leitwerklers.

Vorgepfeilt

Vorgepfeilt

Hallo Freunde,

ich finde, die Überlegungen gut. Hatte auch mal einen Vorgepfeilten, die "Stabheuschrecke". Hab mich leider beim Profil vertan, (keine Leistung) und habe deutlich die zu hohe Trägheit um die Querachse bemerkt. Der Rumpf war zwar vorne und hinten leicht, aber ihr wißt ja, das Trägheitsmoment steigt mit dem Quadrat des Radius`. Gutes Thermik- und Kurvenverhalten. Das Teil ist an der Winde geplatzt, hatte es zu schwach gebaut.

Grüße
Klaus.

Stabheuschrecke

Stabheuschrecke

Habe das Bild doch noch ausgegraben, wollte es euch nicht vorenthalten...