Hallo,
du kriegst etwa ein Fluggewicht von ca. 12 kg voll getankt.
Als mittlere Fluggeschwindigkeit im Normalflug für die A 10 nehme ich mal 140 km/h an. Erfahrungsgemäß liegt ein Scalejet bei etwa 180 km/h als mittlere und als angenehm empfundene Fluggeschwindigkeit. Die A10 wird aber wohl insgesamt langsamer sein und entsprechend ihrem Vorbild auch als Modell vergleichsweise langsamer geflogen.
Es liegt also weitgehend an deiner persönlichen Fason welche Geschwindigkeit du als normal für diese Kiste empfindest.
Für dieses Gewicht und diese spezifische Geschwindigkeit brauchst du also deine Modell EWD.
Zur Berechnung derselben brauchen wir noch die Flügelfläche vom Modell. Spannweite hast du mit 220 cm angegeben, als mittlere Flügeltiefe nehme ich mal 35 cm an.
Ich spar mir aber die Mühe die Draufsicht des Fliegers zu vermessen, es ist deine Sache die genaue Flügelfläche zu berechnen und diese Rechnung die jetzt kommt für dein tatsächliches Modell zu machen.
Also der Auftrieb berechnet sich nach der Formel
Auftrieb= Auftriebsbeiwert des Profils x Flügelfläche (m²) x Geschwindigkeit (in m/s) x 0,6 (vereinfachter Faktor) = Auftrieb in Newton
Flügelfläche ist 2,2 x 0,35 m = 0,77 m²
V² = 140 km/h/3,6 (Umrechnungsfaktor auf m/S)=
39 m/s x 39 = 1520 (gerundet)
Da der Auftriebsbeiwert bei dem das Modellgewicht bei der Geschwindigkeit von 140 getragen wird nicht bekannt ist, recne ich mal gefühlsmäßig mit 0,2
Auftrieb = 0,2 x 0,77m² x 1520 x 0,6 = 140 N Newton/ 10 = 14 kg
Das bedeutet also, das der vermutete Auftriebsbeiwert von 0,2 noch etwas zu hoch liegt,
desshalb die Rechnung mit Auftriebsbeiwert 0,17 nochmals.
= 0,17 x 0,77 x 1520 x 0,6 = 119,38 Newton/10 = 11,9 kg Auftrieb
Jetzt muss man nur noch in der Polarentabelle für das JEWEILIGE Profil schauen bei welchem Anstellwinkel der Auftriebsbeiwert von 0,17 erreicht wird. DIES IST DANN DIE EWD
Beim NACA 2413
Sind das dann ca. minus 0,7 Grad Anstellwinkel (EWD) denn dieses Profl erzeugt bei Minus 2,1 Grad NULL Auftrieb, bei Minus 0,7 Grad dann den Auftriebsbeiwert von 0,17 aus unserer Rechnung.
Beim NACA 6713 sind das dann nach dessen Polarentabelle ca. Minus 7 Grad EWD.
Entsprechend fällt dann die Modelloptik aus.
Normalerweise nimmt man das Leitwerk und die Rumpflängsachse mit Winkel Null an und die Fläche hat dann einen nach oben oder in unserem Fall an der Nasenleiste einen nach unten abweichenden Winkel dazu.
Wenn man im Flug jedoch erreichen möchte, das der Bug zB. nach unten zeigt, ändern sich diese Winkel entsprechend den Anforderungen der Fluglage zur Rumpflängsachse, die Winkeldifferenz zwischen Flügel und Leitwerk ist aber immer die berechnete EWD.
Zum Schluss der EWD Berechnung noch ein Hinweis, wenn du dich bei der angenommenen mittleren Fluggeschwindigkeit verschätzen solltest, und zB. um 30 km/h daneben liegst, dann macht das an der Höhentrimmung nur 1 bis maximal 2 klicks aus.
Soweit also die Berechnung der EWD.
Beim Modell intressiert uns aber meist auch noch die geringste Landegeschwindigkeit.
Das ist dieselbe Auftriebsformel wie oben.
Aber anstatt der mittleren Fluggeschwinmdigkeit
nehmen wir jetzt eine vermutete Minimalgeschwindigkeit und den bei dieser Geschwindigkeit vom Profil maximal erzeugten Auftriebsbeiwert zur Berechnung.
Maßstaab ist wieder das Modellgewicht von 12 kg.
Als minimale Gewschwindigkeit vermute ich zuerst mal 70 km/h das sind dann 70/ 3,6= 19,44 m/s im ² = 378
Der maximale Auftriebsbeiwert des Profils für unsere Rechnung ergibt sich dann über die RE-Zahl des Modellflügels. Diese rechnet sich
Re = Flügeltiefe in mm x 70 x Geschwindigk.in m/s
= 350 x 70 x 19,44 = 476280
In der Auftriebspolaren des JEWEILIGEN Profils schauen wir also wo bei der berechneten Re-Zahl,
der maximale Auftriebsbeiwert erzeugt wird und setzen den Wert in unsere Formel ein.
Beim NACA 2413
ist das dann ein maximaler Auftriebsbeiwert von 1,25 bei der Re Zahl- Linie von 500000/400000
(der Zwischenwert)
Damit berechnet sich der Auftrieb bei 70 km/h
= 1,25 x 378 x 0,77 x 0,6 = 218 Newton/10 =21,8 kg
Ups, also noch ein etwas sehr hoher Wert, der Flieger wiegt ja nur maximal 12 kg, leer deutlich weniger!!!
Also dasselbe mit 55 km/h /3,6 = 15,27 m/s = 233
Die Re Zahl bei 55/km/h ist
= 350 x 70 x 15,27 = 374000
lt. Polarentabelle hat das NACA 2413 dann bei Re 374000 einen maximalen Auftriebsbeiwert von 1,2
Der Auftrieb ist dann
= 1,2 x 233 x 0,77 x 0,6 = 129 N = 12,9 kg
Die Minimalgeschwindigkeit ohne Auftriebshilfen/Klappen wäre dann bei ca. 53 km/h
Die Kiste schleicht sich also bei der Profilwahl geradezu im Landeanflug zum Landen rein.
Wenn dann noch (Doppel ??) Spaltklappen wie im Original verbaut werden reduziert sich die Minimalgeschwindigkeit auf etwa 48 km/h
Mehr machts aber nicht aus, denn da die Fluggeschwindigkeit im ² in die Auftriebsrechnung eingeht, wirkt sich jeder andere Parameter vergleichsweise gering aus.
Desshalb machts auch gar keinen Sinn, ein Hochauftriebsprofil wie zB. das NACA 6713 zu verwenden, denn auch das reduziert die Minimalgeschwindigkeit genau so wie die Klappen nur um etwa 5 km/h. Kannst dir ja jetzt genauer ausrechnen.
So mancher fragt sich zum Schluss vieleicht wie es jetzt bei nur 50 bis 55 km/h mit dem Strömungsabriss aussieht.
Bei 50 km/h haben wir bei der Flügeltiefe von 350 mm ne Re-Zahl von immerhin noch 340000.
Die Polaren für das NACA 2413 Profil zeigen aber erst bei Re 180000 das die Strömung abbreist.
Die Eppler-Berechnung weist zwar bereits bei höheren Re-Zahlen Blasenwarnungen aus, aus der Praxis des 2413 weis man aber das dies Profil im Langsamflug keine Überraschungen mitbringt.
Der Strömungsabriss bei ca. Re 200000 erfolgt also erst bei einer Geschwindigkeit von
= 200000 : 350 : 70 = ca. 30 km/h
bevor diese Geschwindigkeit erreicht wird geht das Modell in den Sackflug über, da der Flügel unter 50 km/h für das Modellgewicht nicht mehr genügend Auftrieb erzeugt.
Der eigentliche Fahrtabriss kann also mit dem NACA 2413 nur durch schnelles starkes überziehen im Langsamflug bei ca. 30 km/h erreicht werden. Auch dann ist das Überziehverhalten noch sehr gutmütig.
Die Aerodynamikprofis möchte ich zum Schluss darum bitten jetzt nicht mit den profesionellen Formeln diese Geschichte hier auf den Kopf zu stellen, sonst versteht der Anfänger die Logig bestimt nimmer. Das Rechenergebniss wäre eh dasselbe.
Hier gibts zB. die direkte Methode zur Minimalgeschwindigkeit,
http://www.schuebeler-jets.de/
So letzt kannst dir mal andere Profile durchrechnen.
Wünsche viel Spaß
Gruß
Eberhard
PS: noch ein kleiner Hinweis, für die User, die ihre Polaren mit dem Programm Winprofile ausrechnen,
Winprofile ist ne tolle Software, berechnet aber einen zu hohen Auftriebsbeiwert. Also den damit ausgewiesenen Auftriebsbeiwert jeweils reduzieren.
Hier die Unterschiede zur Epplerberechnung anhand des NACA 2413
erst Winprofile dann mit Eppler berechnet.
[ 20. Mai 2004, 02:57: Beitrag editiert von: Eberhard Mauk ]
