BAT von Act

Ich habe den Bat von Act gesehen und finde das Konzept interesant, ein vorwärts gepfeilter Nurflügler! Aber ich frage mich, was das aerodynamisch bedeutet? Welche Vor- und Nachteile geht man da ein? So wie ich das sehe müssen die Ruder nahe des Rumpfes tiefer geschnitten sein als aussen, damit die gewünschte Wirkung des Höhenruders eintritt. Oder muss man das Teil einfach als ein Brett betrachten? Oder ist es etwas eigenständiges?
Link:Bat

Hallo Michu,
bei deinen Fragen kann ich dir leider nicht weiterhelfen,
ich kann nur sagen, dass das Ding super geht .
mehr dazu habe ich hier geschrieben .

Ich habe bei meinem igaZ (= Zagi rückwärts) lange gerechnet, wie die Ruder optimal aussehen. Der Unterschied zwischen den einzelen Varianten (2-Ruder oder 4 Ruder, innen oder außen tiefer, ...) war sehr klein. Darum hab ichs mir leicht gemacht und 2 durchgehend gleiche Ruder verwendet.
Die Herausforderung beim igaZ waren allerdings nicht die Ruder, sondern den Schwerpunkt ohne Rumpf zu erreichen ... allerdings macht es die Fluglageerkennung im Flug nicht gerade einfacher ...




[ 12. Oktober 2004, 07:28: Beitrag editiert von: Peter K ]

Und wie steht es mit der Schränkung? Wenn man ein Profil wählt mit negativem Nullmomentenbeiwert müsste man ja andersrum schränken.....das würde ja bedeuten, dass der Flügel aussen steiler angestellt ist und demnach aussen früher abreisst ;(

Wie ist eigentlich der Bat geschränkt?

Hallo Michu,

zum Bat kann ich leider nichts sagen - bzgl. Schränkung hast du recht, der Aussenflügel muss tatsächlich positiv geschränkt sein, also mit höherem Anstellwinkel fliegen. Wieweit man die Auftriebsverteilung und das Abrissverhalten durch eine geeignete Flächengeometrie und einen Profilstrak hinbringen kann, dazu müssten sich hier die wahren Nuri-Experten äussern - letztere begegnen dem Thema Profilstrak schon beim "normalen" Pfeil mit einer "gewissen Skepsis" Einen Ausweg bildet natürlich ein stabiles Brett-Profil ohne Schränkung, dann ist die negative Pfeilung aber eher Show. Allerdings wandern beim leicht negativ gepfeilten Brett die Querruder weiter in Richtung Schwerpunkt, d.h. ihre Höhenruderwirkung nimmt ab. Dafür brauchst du ein zentrales Höhenruder - beim Ziehen vernichtest du damit Auftrieb in der Flächenmitte. Dabei wollte man doch bei früheren Entwürfen mit neg. Pfeilung u.a. dem mittigen Auftriebsverlust bei positiver Pfeilung begegnen. Weiters erniedrigt neg. Pfeilung die Richtungsstabilität und die Stabilität um die Längsachse. Das alles soll aber jetzt nicht heissen, dass der Bat nicht gut fliegen kann - Christoph sagt ja, dass er gut geht! - Styro- und EPP-Modelle haben ja bekanntlich ihre eigenen Ansprüche und Gesetzte .

PS:Habe obiges nach bestem Wissen und Gewissen geschrieben - falls jemand es doch besser weiss, oder praktische Erfahrung hat so teile er es doch hier uns mit !

lg Franz

Kürzlich war der geistige Vater des BAT samt Modellen bei uns auf dem Platz. Von ihm habe ich folgende Infos:
- BAT fliegt recht schnell und leise, da Zugantrieb
- Durch die Vorpfeilung geht er recht zackig um die Ecke, ohne allzu viel Fahrt zu verlieren
- Im Landeanflug kann er halbwegs langsam gemacht werden. Macht man ihn zu langsam, dann fängt er ein kurzwelliges Wippen um di Querachse an. Das sieht zwar komisch aus, stört aber nicht.
- Es wurde mit unterschiedlichen Ruderpositionen und -größen experimentiert. Herausgekommen ist ein kombiniertes Höhen-Querruder, das nicht ganz bis zum Rand geht. So bleibt der Außenflügel stabil und die Ruderwirkung sieht für einen Außenstehenden sehr gut aus.
- BAT hat ein vollsymmetrisches Profil und fühlt sich auf dem Rücken genauso wohl wie richtig rum
- Ich konnte mich selbst davon überzeugen, dass der Flieger einiges aushält. In einer Höhe von ca. 15-20m gab es einen Anlagenausfall und es hat den Bat gut runtergeschmissen. Den genauen Aufprall hat keiner gesehen, da er in einer kleinen Mulde war. Jedenfalls war nur der Prop kaputt. Nach Propwechsel wurde der Akku leer geflogen.

Auf mich hat dieser Rückwärtsflieger einen sehr guten Eindruck gemacht. Die nach unten gezogenen Flächenenden verleihen ihm ein wirklich interesantes Flugbild.

Dieter

Durch die Vorpfeilung geht er recht zackig um die Ecke, ohne allzu viel Fahrt zu verlieren

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Interessant, was die Leute so glauben, sicher zu wissen...

Da reite ich lieber auf meinem Hexenbesen davon. Da weiß ich wenigstens, dass die hohe Streckung enge Kurvenradien erlaubt!
Siggi

[ 18. Oktober 2004, 16:49: Beitrag editiert von: Hartmut Siegmann ]

Original erstellt von Hartmut Siegmann:

Durch die Vorpfeilung geht er recht zackig um die Ecke, ohne allzu viel Fahrt zu verlieren

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Interessant, was die Leute so glauben, sicher zu wissen...

Da reite ich lieber auf meinem Hexenbesen davon. Da weiß ich wenigstens, dass die hohe Streckung enge Kurvenradien erlaubt!
Siggi

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Ich glaube nur sicher zu wissen, dass ich gesehen habe, dass der BAT auch bei Vollgas sehr flott und eng um die Kurven geht. Jedenfalls kein Vergleich zu den mir bekannten sonstigen Schaumwaffeln. Der Pilot hat mir (und auch anderen) das áls Effekt der Vorpfeilung erklärt und ich habe diese Erklärung geglaubt, da auch anderweitig zu lesen ist, dass Vorpfeilung die Wendigkeit erhöht.

Wenn die Erklärung nicht richtig ist, dann wäre es hilfreich zu erklären, warum der BAT so wendig ist wie er nun mal ist.

P.S.: Stellst du den Hexenbesen in den Wenden quer, um die Streckung hinzubekommen? Ich dachte, driften wäre nur schön, aber nicht schnell

Dieter

Ich hab mich ja mit der Thematik schon etwas länger auseindergesetzt ... die Vorpfeilung hat schon gewisse Effekte, aber die Wendigkeit um die Querachse (= auf Höhe) erhöht sie definitiv nicht.

Beim Bat kommt eher der Frontmotor zum tragen, der die Ruder in der Flügelmitte (also am für die Höherruder-Wirkung wichtigeren Teil) stärker anbläst und damit kleinere Ausschläge zuläßt. Mach mal ohne Motor eine enge Wende, dann sieht es ganz anders aus. Vor allem bei einem vollsymetrischen Profil, das eh nicht mit einem Übermaß an Auftrieb gesegnet ist.

Leider hat so ein Frontmotor auch seine Nachteile, denn beim Absturz ist der nunmal ganz vorn ... dass bei diesem Absturz der Antrieb überlebt hat, war Glück - es hätte auch den Motor samt Luftschraube kosten können. Bei nem BL sind das mal locker 50-100 EUR ...

Dass die Querruder nicht ganz nach außen gehen beim BAT ist ja logisch - wie sollten sie bei den runtergezogenen Randbögen auch sonst funktionieren ??? Es gab schon mal ne Elli mit solchen Randbögen ... es ist halt beim landen extrem gefährlich, dort einzuhängen.

Aber ne witzige Optik hat der BAT schon, das ist ja auch was ...

[ 19. Oktober 2004, 07:21: Beitrag editiert von: Peter K ]

Wenn ich das richtig verstanden habe, kommt die Wendigkeit daher, weil durch die Rückwärtspfeilung der hinterste Teil der Querruder vom Propeller angeblasen wird. D.h. Eigentlich wird so nur die Wirkung des Höhenruders verstärkt. D.h. die ausgeschlagenen Ruder entwölben das Profil nicht so stark.
Für einen Motorflieger ohne Seglerambitionen macht diese Bauweise vielleicht Sinn. Die Bauweise mit EPP ohne Holm beschränkt die Streckung, d.h. die Wendigkeit kann nur mit der Zuhilfenahme des Propellerstrahls geholt werden. Das geht leider nicht so einfach wie bei den Leitwerklern.

Oder wie könnte ein Nurflügler aussehen, der folgendes Erfüllt:
Speed 400er Antrieb
Gewicht ca 500-600g
Spannweite: 60 cm
Flächenbelastung nicht viel über 50g(dm2)
Schnell!!!
Unter Motor sehr wendig
EPP tauglich, gutmütig

Von dem was ich gefunden habe und dem am nächsten kommt ist der Termitenflex von Hartmut Siegmann. Als Profil z.B. das Profil S5010 wählen.

Oder am Ende doch ein Rückgepfeilter wie der BAT? Jedoch mit einem Auftriebstärkeren Profil?

[ 19. Oktober 2004, 13:03: Beitrag editiert von: Michu ]

Hast du da nicht gerade den BAT beschrieben?

Dieter

Original erstellt von Michu:
Oder wie könnte ein Nurflügler aussehen, der folgendes Erfüllt:
Speed 400er Antrieb
Gewicht ca 500-600g
Spannweite: 60 cm
Flächenbelastung nicht viel über 50g(dm2)
Schnell!!!
Unter Motor sehr wendig
EPP tauglich, gutmütig

Zum Vergrößern anklicken....

Nimm eine Deltaform, ein Sipkill mit 5% an die Wurzel oder was ähnliches und fertig ... dann kannste auch nen Druckantrieb einbauen.

Ich bin dabei nach und nach das eine und andere der Aerodynamik zu verstehen. Aber sobald ich glaube, das eine verstanden zu haben, tauchen wieder neue Fragen und Widersprüche auf. Um zu begreifen, was an der Vorpfeilung dran oder eben nicht dran ist, spielte ich mit Michael Möllers Programm. Dabei tauchten folgende Fragen auf:

1.)Gehe ich in der Annahme richtig, dass in diesem Program die Kurve der örtlichen Auftriebsverteilung auf die ortliche Flächentiefe bezogen ist? Und dass diese Kurve sich nicht auf den gesammt Ca bezieht und man deshalb nicht sieht, ob die Auftriebsverteilung elyptisch ist?

2.)Wie kann man das in diesem Programm sehen?

3.)Um das Abreisverhalten zu beurteilen, gehe ich wie folgt vor: zuerst lege ich das Auslegungs CA fest und erhalte dann den Schwerpunkt. Dann behalte ich diesen Schwerpunkt bei und ziehe Höhe mit den Klappen bis der lokale Auftrieb an einer Stelle unter Berücksichtigung des lokalen Re das Camax des Profils erreicht. Dabei muss ich die verschiedenen Werte dauernd kontrollieren......Anstrengend! Ist dieses Vorgehen überhaupt richtig und wenn ja, geht es auch einfacher?

4.) So wie ich das verstehe ist ein vergleichbares Delta zwar schnell aber denoch langsamer als ein gering gestreckter Pfeil wie ein Termitenflex. Richtig oder falsch?

5.) Ich las aufmerksam (und mit Spass!) die Entwurfsdiskution Minikiller auf aerodesign.de. So wie ich das verstehe ist das Problem bei der Wende die Entwölbung der Profils und dass gerade dann das benötigte Camax fehlt. Eine grosse Streckung entschärft dabei das Problem.
Ich überlegte mir, ob es nicht etwas bringen würde, die Pfeilung vorwärts zu machen:
Wenn man jetzt das im Propellerstrahl liegende Flügelende als Höhenleitwerk verwenden würde, müssten die anderen Ruder nicht mehr soviel ausschlagen und wir hätten dabei fast das ganze Camax zur verfügung. Ich denke dabei nur an das Flugverhalten bei Vollgas und nicht an den Gleitflug (oder gar an die Landung). Hat die Vorpfeilung noch andere Nachteile? So dass die genannten Vorteile mehr als vernichtet würden? Als ich beim Minikiller in M.Möllers Programm die Pfeilung drehte und bei der Verwindung das Vorzeichen wechselte erschien mir das ganze recht vernünftig, stabil und ebensoschnell. Hab ich etwas übersehen?

Hallo zusammen,

ich bin der "geistige Vater" des BAT, und einen anderen gibt es auch noch, wir haben da zusammen gearbeitet. Da das Thema ja einigermassen interessant zu sein scheint, geb ich hier mal was zum Besten.

Ich wollte einen vorgepfeilten Flieger, denn als ACT kann ich nicht irgend ein Flugzeug machen, das so oder so ähnlich ist wie alles andere..... Und in Russland gibt es einen militärischen Versuchsträger, der das hat und ich dachte die Russen werden sich schon was gedacht haben dabei.

Dann habe ich Volker davon erzählt, und der sagte er habe einen 30 Jahre alten Bauplan eines vorgepfeilten Modells. Natürlich für 40er Verbrenner, aber die Grundidee war da. Flügelprofil symmetrisch Naca 010.

Ooops, wie soll denn das fliegen - dachte ich.

Aber trotzdem, umgestrickt auf Elektromaße, Versuchsrumpf dazu und geflogen, und das ging ab, und wie. Schnell, sehr schnell, langsam, ohne Abriss, nur Nickschwingung.

Dann natürlich alles probiert und getestet, leicht, schwer, Schwerpunktrücklage, mit Vorlage usw. Alles ohne Probleme.

Dann den heutigen Rumpf dazu konstruiert, ich wollte ja was Besonderes. Da hat sich dann bis heute nichts geändert, aber am Flügel, da schon.

Beim Schäumen von EPP kommt das Material aus der Maschine wie ein nasser Waschlappen, es wird deshalb getempert und streckt sich dann. Aber, die Flügel bekamen alle möglichen V-Formen dabei und das auch noch ungleich.

Also mußte eine Vorrichtung her, die den Flügel beim Tempern stützt, und das sind die heutigen Winglets........

Ihr seht, der BAT ist kein theoretisches Gebilde, sondern rein aus der Praxis entstanden.

Aber, was ich bis heute nicht weiß, warum das Teil eigentlich überhaupt fliegt? Keine EWD und vollsymetrisches Profil, Motorzug = 0. Wo kommt der Auftrieb her bzw. warum stellt sich ein Anstellwinkel ein?

Dabei geht jede Motorisierung und das ohne Unterschneiden....

Und wer behauptet den BAT in der Luft zu zerlegen, der hat mit Sicherheit was geändert bzw. geschächt, aber von der Motorisierung her geht das in keinem Fall. Die Flügel biegen sich zwar, aber wir haben bei 220 km Speed voll gezogen und mit einem "Flügelschlag" war die Wende geschafft.....

Also Hartmut, warum fliegt der BAT überhaupt und warum hat man das Gefühl, daß eine Wende ohne Fahrtverlust geht?

Bin gespannt.

[ 20. Oktober 2004, 19:56: Beitrag editiert von: Weste ]

Wenn wir hier so oft davon hören das der Bat eine Wende ohne Fahrtverlust durchführen kann dann stellt sich mir die Frage über welchen Radius der Wende sprechen wir hier ??
Mein Bat mit Speed 480 wartet demnächst auf diesen Test. Dennoch--- logisch kann das nicht sein eine gewisser Fahrtverlust ist doch immer da.
Aber die Zukunft wird es uns schon zeigen . Wir warten ja wie wild darauf das mal ein Modell entwickelt wird das aus der Kurve mit imens viel mehr Speed herauskommt als es eingeflogen wurde.Das wäre dann DMU > Dynamik Motor U-turn
Ach wie schön sind doch Nurflügel !Ich nur noch !

Hi...

Ohne Fahrtverlust geht (aus maximaler Horizontalfahrt) nicht, da setzt die Physik einfach Grenzen, die auch die "Wunderwaffe" negative Pfeilung nicht sprengen kann.
Hauptgröße ist dabei, wie Hartmut ja schon angedeutet, die Streckung. Je größer die Streckung, desto kleiner der induzierte Widerstand bei den hohen Auftriebsbeiwerten, die die Wende erfordert. Damit ist schon mal klar, dass der nicht sooo wahnsinnig gestreckte BAT hier keine besonders guten Karten hat.
Warum kommt es einem dann aber so vor als ob die Kiste nicht langsamer wird? Das hat imho zwei Ursachen:

1. die subjektive Abschätzung der Geschwindigkeit mit bloßem Auge ist extrem ungenau

2. Die vollsymmetrische Auslegung ohne riesige Verwindung, speziell in Verbindung mit der vergleichsweise kleinen Streckung, lässt den Bau eines solchen Fliegers mit vergleichsweise kleinem Stabilitätsmass zu. Dadurch ist aber der Unterschied im Höhenrudertrimm bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten sehr klein, d.h. man muss wenig bis gar nicht nachtrimmen bzw. drücken, um höhere Geschwindigkeiten zu fliegen. Anhand der Knüppelstellung (Höhenruder)kann der Pilot deshalb (im Gegensatz z.B. zu einem twinjet, der mit massig Stabilitätsmass bestückt ist) nicht "spüren", wie schnell er das Ding gerade fliegt.

Den Effizienztest im Kurvenflug darf man auch nicht anhand einer einzelnen Wende machen, sondern wohl eher im stationären, engen Kreisflug, einfach um den Effekt größer und damit beobachtbarer zu machen.

Wir sollten, so wie Weste das wohl auch beim Bau seines BAT, wohl eher davon ausgehen dass die negative Pfeilung zunächst einen Designaspekt darstellt, weniger einen aerodynamischen.

Die mässige negative Pfeilung, die man bei einigen Motorseglern beobachten kann, hat eher Schwerpunktsgründe.
Die diversen militärischen Versuche mit Vorwärtspfeilung dienen vorwiegend diesen Zwecken:
-Verbesserung des Widerstandsverhaltens im schallnahen und Überschallbereich (Stichwort Flächenregel)
-Bessere Querruderwirksamkeit, da keine so starke pfeilungsbedingte Grenzschichtaufdickung im Querruderbereich wie bei rückwärtiger Pfeilung
-Keine Tendenz zur strukturmechanisch/aeroelastisch bedingten Querruderumkehr, wie sie bei rückwärts gepfeilten Flügeln vorkommen kann.

mfg
andi

Ich frage mich nur, welche Nachteile die Vorwärtspfeilung gegenüber der klassischen Rückwärtspfeilung hat und ob diese Nachteile den Vorteil des gelenkten Propellerstrahls mehr als vernichten. Der BAT muss mit seiner Streckung in punkto Speed-Wendigkeit nicht gegen einen hochgestreckten voll-CFK Pylonracer bestehen.
Aber wie sieht der Vergleich aus, wenn man ähnliches mit ähnlichem vergleicht. Minikiller mit einem vorwärtsgepfeilten Pendant. Oder einen Team-internen vergleich: BAT mit Me-163

Hi..

Von der Aerodynamik her ist es einzusehen dass die Vorwärtspfeilung gegenüber der Rückwärtspfeilung theoretisch mal folgende Nachteile mit sich bringt:

-geringere Stabilität um die Hochachse
-ungünstigere Klappenwirksamkeit, zumindest bei der 2-Klappen-Version... die innen tiefere Klappe, die man braucht um dieselbe Höhenruderwirksamkeit zu erhalten hat aber ne schwächere Querruderwirkung (und umgekehrt)
-die für gleiche Stabilitätseigenschaften erforderliche "falsche" Schränkung (entfällt wohl beim BAT) führt entweder zu einer verlustbehafteten, überelliptischen Auftriebsverteilung oder (bei Anpassung der Flächentiefe) zu höherer ca-Belastung des Profilsegmentes im Aussenbereich, was die Überzieheigenschaften hässlicher macht.

Dazu kommen ggf. noch strukturmechanische Aspekte. Der vorgepfeilte Flügel ist statisch Biege-Torsionsinstabil (Stichwort Divergenzgeschwindigkeit), während der rückgepfeilte höchstens dynamisch instabil sein kann (Stichwort Biege-Torsions-Flattern).

Grau ist alle Theorie (und die Haare derjenigen, die sie betreiben)

mfg
andi

Diese 4 Nachteile stimmen mich optimistisch für ein erfolgreiches vorwärsgepfeilten schnelles wendiges Gerät! Denn
-Stabilität um Hochachse sollte man eigentlich gut mit einem SLW beherschen können (Ein echter vorwärtsgepfeilter Nurflügler....das liegt wohl nicht drin...!?)
-Ich würde Quer und Höhenruder trennen, da sehe ich den Vorteil des Vorwärtsgepfeilten, aber nur im Zusammenhang mit dem Propellerstrahl, da beim Ziehen ein grosteil des Flügels nicht entwölbt werden muss.
-Das mit dem überelliptischen habe ich auch schon in M.Möllers Programm bemerkt und etwas mehr Zuspitzung gegeben. (Wie es der BAT auch hat) Dabei beobachtete ich die ca-Belastung über dem Flügel bei höheren Anstelwinkel etwas mit Sorge. Aber: die Überzieheigenschaften sind offenbar beim BAT etwas eigenartig (wippen) aber nicht abgrundtief hässlich. Da passiert etwas, was ich noch nicht ganz begreife.
-Strukturmechanisch ist man zum Glück bei nicht all zu gestreckten Entwürfen nicht so am Limit, man ist auch nicht gezwungen den Flügel mit Depron und Kondensatorfolie zu fertigen.

Hallo,

das fäng an mir Spaß zu machen, endlich ein paar Erklärungen für das, was man in der Praxis festgestellt hat.

Vergleiche mit Twin Jet, Foxbat und ME 163 gingen immer deutlich zugunsten vom BAT aus, bei eng geflogenen Vollkreisen, oder auch um einen (gedachten) Pylon eng herum.

Außerdem, die jetzt vorhandene Seitenruderfläche ist schon maximal groß wegen der Erkennbarkeit, aber man könnte es fast ganz weglassen und das Teil fliegt immer noch hochachsenstabil, was ich auch nicht ganz verstehe. Oder helfen da die "Winglets" ??

Heute abend stelle ich ein Speedvideo mit brushless Motorisierung auf unsere homepage, da sieht man, das das Teil ganz normal am Knüppel "hängt" wie ein Modell mit normalem Höhenruder und deutlichem Einstellwinkel. Und das obwohl die Ruder auf Neutral stehen.

Das Nicken um die Querachse im Langsamflug setzt praktisch erst bei Stillstand ein, er geht dann kurz auf die Nase, dann wieder normal, wieder auf die Nase, usw. Dann kommt er praktisch im (steuerbaren) Sackflug herein auf den Punkt.

Noch ein Effekt, Querruder-Differenzierung bringt gar nichts, weder positiv noch negativ. Das könnte auch daran liegen, daß die Querruder nicht verstärkt sind und wegen des EPP-Materials etwas "gummiartig" sind und deshalb sicher außen weniger Ausschlag machen als innen an der Anlenkung.

Trotzdem, wo kommt der Auftrieb her? Oder habe ich da was überlesen ?