HLG Nurflügel mit dem Profil RC08N1 ?

Björn

User
Ich möchte einmal gerne eine Meinung zu einem HLG Nurflügel mit 1,3m Spannweite und einem Fluggewicht von ca 330g - 350g bekommen. Auf der Suche nach einem Profil, welches ein möglichst geringes Sinken bei einer Fluggeschwindigkeit von 4 - 6ms ermöglicht, bin ich auf das Profil RC08n1 von NASA/Langley gekommen. Hierdurch beträgt die Sinkgeschwindigkeit bei 5ms etwa 0,316ms(laut Nurflügel Software). Allerdings ist dies Profil laut Nasa Datenbank ein Profil für Hubschrauber bzw. für ein "Rotorcraft" (was auch immer genau damit gemeint sein mag )und dies kommt mir etwas komisch vor. Ich möchte deshalb gerne einmal versch. Meinungen zu diesem Profil einholen. Zudem würde ich auch gerne wissen, wie gut diese Sinkgeschwindigkeit wirklich ist und wie ich diese nach Möglichkeit noch verringern könnte, wobei die Grunddaten, wie oben geschildert, beibehalten werden solten.

Ich würde mich freuen, Meinungen und Aussagen zu diesem Thema zu bekommen.

Björn
 
Björn,
das Profil ist nicht oder nur sehr bedingt für langsame Fluggeschwindigkeiten geeignet. Wie Du richtig vermutest, ist das Profil für Rotoranwendungen konzipiert worden und damit für deutlich höhere Re-Zahlen und vor allem Ma-Zahlen! Was Du uns noch nicht gesagt hast: Was für einen "HLG-Nurflügel" willst Du denn überhaupt bauen? Pfeil, Brett, Nurflügel?

Bei kleinen Pfeilen mit mäßiger Pfeilung (um 20°) wurde das HS-522 erfolgreich eingesetzt und insbesondere bei kleinen Re-Zahlen hat sich dieses Profil als sehr unproblematisch erwiesen. Es kommt also auf das Konzept an, was Du planst: Viel Pfeilung, wenig Pfeilung, Streckung usw. Such mal hier im Forum nach "CO7 HLG", "Yoda" und "Silence", da findest Du einige Beiträge rund um HLG-Pfeile, die jeweils etwas anderen Auslegungsphilosophien folgen. Es ist immer die Frage, welchen Weg man gehen möchte, ob mehr Pfeilung, ob weniger...

Wenn Du zu den üblichen verdächtigen Profilen mehr wissen willst, hast Du möglicherweise in der falschen Profil-Datenbank gesucht. Versuche es Mal mit der hier. ;)
Siggi

[ 12. April 2004, 18:57: Beitrag editiert von: Hartmut Siegmann ]
 

Björn

User
Dieser von mir hier beschriebene Nurflügel ist von mir erst kürtzlich gebaut und erfolgreich geflogen worden. Ob er ein Brett ist oder nicht kann ich nicht genau sagen, da ich nicht die genauen Grenzmerkmale zwischen Brett und Pfeil kenne. Zur Geometrie folgendes :

18° Pfeilung
Innenwurzel 36cm
bei einer Spannweite von 60cm (an einer Flügelseite)beträgt die Wurzeltiefe 16cm. Ab disem Punkt bis zur Spannweite von 65cm wird das Profil auf ein MH22 gestarkt. Dieser Flügelabschnitt hat dann eine Pfeilung von 0°.

Zur Entstehungsgeschichte :
Da ich relativ viel F3B (auch Contesttour) und einen Warp, bzw Caracho 3.1 fliege, komme ich relativ gut mit etwas "anspruchsvolleren" Modellen zurecht. Einige Bekannte besitzen original Wurfmäusle , welches ja noch immer eines unter den top HLG's(nicht SAL)ist. Diese waren meinen vorigen Nurflügeln (u.a. Zack mit Zipkill)in leichter Thermik (FLOAT) und bei best. Wetterlagen überlegen. aus Diesem Grund fing ich vor ca. 1-1,5 Jahren an, ein Modell zu entwickeln, welchem die Schwächen meiner vorigen Nurflügel so weit wie möglich fehlen sollten und welche dem Streckengleitverhalten von sehr guten Leitwerklern ( Wurfmäusle etc.) so nahe wie Möglich kommen sollten. Bei der Entwicklung stand in erster Linie also Leistung im Vordergrund. Die möglicherweise fehlende Gutmütigkeit kann durch Erfahrung ziemlich ausgeglichen werden.
Als Vorgänger dieses Modelles kahm ein Nurflügel herraus, welcher 28° Pfeilung und ein S5020 als Profil bei 330g trug. Die Flächenenden (MH22)waren mit dem hier beschriebenen nahezu idnetisch, nur 20° nach nach Vorne gepfeilt. Mit diesm Nurflügel konnte ich in ruhigen Wetterlagen mit guten HLG's mithalten bzw war etwas stärker. Nur bei Wind bzw böhigem Wetter machte sich das fehlende Stabilitätsmaß (ca. 0,7-0,8 %)sehr negativ bemerkbar. Bei den restlichen Wetterlagen konnte diese Instabilität mit sehr vorsichtigem fliegen ausgeglichen werden. Das Modell war, bzw ist extrem Abrissfest, jedoch fehlt das Laufen und Streckenverhalten.
Daraufhin habe ich mich an den PC gestzt und weiter herumgerechnet. Dabei kahm vor ca. 1 Monat der oben beschriebene Nurflügel herraus. Nach kleinen Korrekturen am Schwerpunkt und an Einstellungen der versch. Flugphasen. , habe ich mit einem sehr erfahrenen und sehr guten Piloten beide Modelle ( Vorgänger und dieser hier) gegeneinander gleichzeitig Testgeflogen. Dies geschah bei alle erdenklichen Wetterlagen von Windstille bis Sturm. Da der Vorgänger ja schon sehr gute Leistungen zeigte, war der Test sehr interessant. Dr Neue ist in fast allen Bereichen gleich gut ( Windsitlle) bis wesentlich besser. Einzig das Abrissverhalten ist wirklich nicht zu unterschätzen. Dies ist aber mit vorsichtiger FLugweise und Erfahrung nicht weiter störend. Dafür läuft der Nuri bei allen Wetterlagen sehr gut und ist ziemlich sofort nach etwas Andrücken extrem schnell. Durch die hohe Laufbereitschaft ist auch das Streckengleitverhalten wie ich finde für einen Nurflügel dieser Größe sehr gut und bis jetzt das Beste was ich bei Nurflügeln insgesammt geflogen bin. Neben dem Abreisverhalten gibt es jedoch noch einen Punkt, welcher etwas unerfahreneren Hobbypiloten teilweise größere Probleme bereiten wird. Drückt man ihn an und ist die Trimmung auf schnellen Gleitflug getrimmt, beginnt der Nurlügel plötzlich nochmals stark zu beschleunigen. Eigentlich nicht weiter tragisch, jedoch reagiert ab diesem Punkt das Höhenruder nahezu nicht mehr und der Flieger bleibt in seiner Flugbahn bis er irgendwo einschlägt. Einzig Querruder hat dabei eine, wenn auch gering, Wirkung, wobei es relativ lange dauert diese Fluglage zu verlassen (ca 5-6s).
Abgesehen von diesen Kleinigkeiten und das die Fläche so verflucht dünn ist, dass man kaum eine vernünftige Anlage in den Flieger eingebaut bekommt, bin ich sehr mit der Leistung zu frieden. Auch das Stabilitätsmaß von ca. 1,6% bei etwa 5m/s Fluggeschwindigkeit ist für mich ausreichend.
Da ich aber trotz allem noch mehr Leistung haben möchte (obwohl ich jetzt schon oft so ziemlich allem was Flügel hat weg fliege (viele Modelle und Bussarde)) bin ich interessiert daran, womit ich die Leistung noch verbessern kann (geringste Sinkgeschw. bei gutem Laufverhalten).

An dieser Stelle noch eine Frage :
Wie hoch ist ca. die min. Sinkgeschw. vom Wurfmäusle bzw eines vergl. guten HLG's und wie gut ist eine min. Sinkgeschw. von 0,311-0,316 für einen Nurflügel dieser Größe ?

Für Verbesserungsvorschläge bin ich immer offen. Dabei muss die Leistungsverbesserung,wie oben beschrieben, im Vordergrund stehen.

PS: Fluggeschw. von ca 4m/s ist mit vorsichtiger Flugweise gut zu erreichen ohne einen Abriss zu bekommen.

Gr. Björn
 
Die Sinkgescgwindigkeit bei Nurflügel HLG's wurde meines Wissens nach noch nicht gemessen. Aber da könte sich dieses Jahr noch was ändern.

Gruß von einem Hessen im Schwabenland
 
Die Sinkgescgwindigkeit bei Nurflügel HLG's wurde meines Wissens nach noch nicht gemessen. Aber da könte sich dieses Jahr noch was ändern.

Gruß von einem Hessen im Schwabenland
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Björn,

leider bleiben für mich noch Fragen nach der Geometrie offen.

Pfeilung: bezogen auf Nasen-, Endleiste oder t/4-Linie?
Bei 18 Grad Pfeilung Nasenleiste müßte er etwa so aussehen:

1081859933.gif


Das Profil hat bei der geringen Streckung gar keinen so großen Einfluß auf das geringste Sinken, solange es nur in etwa vernünftig bei den Re-Zahlen funktioniert. Der Grund liegt im induzierten Widerstand, der nahezu Profilunabhängig ist.

Wieso Du rechnerisch auf ein so geringes Sinken kommst (für mich übrigens nicht nachvollziehbar) könnte in der Unzulänglichkeit des Verfahrens liegen. Wenn Du z.B. mit WinEppler die Polare berechnest kann es so aussehen:
1081860180.gif


Der Zacken bei rd. ca=0,68 ist illusorisch. Wenn Du aber den stationären Zustand genau dahin legts jubelt Dein Rechenverfahren. Laut XFoil taugt das Profil unter Re=200.000 übrigens gar nichts.

Wenn Du mich fragst geht der Weg zu mehr Leistung nur über mehr Streckung und mehr Spannweite. Ich würde mal das HS522 oder das HS130x mit 1,5m Spannweite versuchen.

Das Flugverhalten entspricht meinem MH45-profilierten Delta mit ganz geringem Stabmass geflogen. Allerdings geht es dank großen durchgehenden Ruder noch zu beenden.

Hans
 

Björn

User
Danke für die schnellen Antworten !

An Hans
Die Auslegung auf dem Screenshot kommt dem Modell schon sehr nahe. Ich schicke dir möglichst bald meine Projektdatei ( an die im Forum angegebene Adresse ?).

Der Optimale Anstellwinkel bei mir liegt bei ca. 9,7°.
Zudem sind die Außenohren (MH22)nur 12cm Tief, nicht 16. Dadurch läuft die Hinterkannte ab einer Spannweite von 60cm (eine Flügelhälfte) nach vorne.
Mit 18° Pfeilung ist der Pfeilungswinkel pro Seite (Nasenleiste) gemeint.
Zudem beträgt meine Bezugsflughöhe 700m , da Ich ca auf diesen Höhen fliege. (unter 500m ist die Sinkgeschw. bei meiner Vers. des Programmes höher)

Frage:
Kann es sein das du eine neue Version des Programmes verwendest ? Vielleicht liegen die Unterschiede darin. Wo könnte ich diese Version des Programmes bekommen ? Meine (Vers. 2.17 14.06.02)macht unter WinXP nämlich etwas größere Probleme und die Werte springen ab und zu. Zudem ist es mir nur möglich, mit max.31 Wirbelstellen zu rechnen, was ja etwas ungenau ist.
Wäre sehr nett wenn du mir da mit ner neueren Vers. helfen könntest.

Gr. Björn

[ 13. April 2004, 15:29: Beitrag editiert von: Björn ]
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hi Björn,

das springen der Werte liegt am hinterlegten Eppler bzw.- dessen Anknüpfung. Speziell unter XP kommt es vor, dass Werte für einzelne Wirbelstellen nicht oder bei Veränderung nicht neu berechnet werden, so meine Beobachtung. Dann herrscht an dem Wirbel der Profilwiderstand 0 bzw. der vorherige weiter vor. Draufgekommen bin ich über Entwürfe mit Gleitzahlen jenseits 600, die Freude darüber war aber nur kurz ;) . Dahe rlasse ich immer die Berechnung mindestens 2mal laufen.

Überhaupt sollte man den Rechnungen nicht bis hinters Komma vertrauen.

Meine benutzte Version ist eine Beta-Version von Frank Ranis. Leider läuft die nicht ganz stabil was Geometrieveränderungen angeht. D.h. wenn man an der Geometrie was ändert kann sein dass sich das Programm aufhängt. Man gewöhnt sich dann an öfters zwischenzuspeichern.

Hans
 

Björn

User
An Bernd :

Das Programm mit dem ich berechnet habe, gibt die besten Werte der Sinkgschw. bei einem Anstellwinkel von 9,7-9,9°. Im echten Flug kann ich nicht genau sagen wie groß der Anstellwinkel wirklich ist, jedoch wird ja ein relativ großer Teil des Anstellwinkels im Flug durch die Ruderblätter erzeugt. Deshalb kann!! ein Anstellwinkel, gemischt aus Ruder.- und Flächenanstellung, durchaus real sein.

An Hans:
Das man mind. 2 Durchläufe benötigt habe ich auch schob vor geraumer Zeit festgestellt.
Ich schick dir meine Projektdatei gleich per Mail, dann kanst du selber nochmals drüberrechnen.
Ob die Werte jedoch "real" sind, kann ich nicht genau beantworten. Vom Gefühl liegen sie jedoch nicht zu weit davon entfernt.

Björn

[ 13. April 2004, 19:17: Beitrag editiert von: Björn ]
 

jwl

User †
bei so einen entwurf kommt man maximal auf 5-6 grad anstellwinkel dynamisch kommt man kurz mal auf 10
aber das war es dann auch schon.

5-6 grad entsprechen bei den verwendeten profilen und rezahlen ein profil ca von 0,5 -0,6 eff ist dann so bei 0,4 -0,5 wenn es hoch kommt. im allgemeine wirst du eher mit 0,3 durch die gegend fliegen.

ausser man heisst peter k.

gruss jwl
 

Peter K

Vereinsmitglied
Original erstellt von jwl:
heisst ein modell peter k?
Ne, aber ICH flieg doch gar nicht! Und sollte ich mal fliegen, brauchts mehr als das bisschen Ca ... :D * nochmehrkopfkratz *

[ 14. April 2004, 10:01: Beitrag editiert von: Peter K ]
 

Herbert Stammler

Vereinsmitglied
Teammitglied
Moin moin,

zurück zum Thema... ;)

Original erstellt von Björn:
Das Programm mit dem ich berechnet habe, gibt die besten Werte der Sinkgschw. bei einem Anstellwinkel von 9,7-9,9°. Im echten Flug kann ich nicht genau sagen wie groß der Anstellwinkel wirklich ist, jedoch wird ja ein relativ großer Teil des Anstellwinkels im Flug durch die Ruderblätter erzeugt. Deshalb kann!! ein Anstellwinkel, gemischt aus Ruder.- und Flächenanstellung, durchaus real sein.
Und Du bist Dir auch im Klaren, daß Du die gesamten Berechnungen zum Profil und der "Leistungsfähigkeit" nur verwenden kannst, wenn Du die Klappen im Strak hast, oder?

Der Anstellwinkel als solcher hängt direkt mit solchen Dingen wie Fluggeschwindigkeit und Profilmoment und so zusammen... was willst Du also damit sagen?
Meine Empfehlung: Leitwerk mit einigen (vielen) Grad Einstellwinkeldifferenz dranbauen, dann kannst Du halbwegs versuchen, solch einen Anstellwinkel mit Klappen im Strak im Normalflug hinzukriegen...

Anders gesagt:
Eine Berechnung für einen fixen Anstellwinkel bringt doch nur was, wenn dieser auch ohne Einsatz von Klappen im Gleitflug erreicht wird... Ansonsten solltest Du lieber mal mit einem vorgegebenen Stabimaß bzw. dann Schwerpunkt rechnen, die Werte könnten schon eher die Reallität wiederspiegeln. Ganz abgesehen von dem Profil und dem Re-Zahlen-Bereich...
vielleicht erstmal bei den anderen was abschauen, die machen das schon länger und durchaus erfolgreich... ;)

cu
Herbert
 

jwl

User †
Original erstellt von Peter K:
Ne, aber ICH flieg doch gar nicht! Und sollte ich mal fliegen, brauchts mehr als das bisschen Ca ... :D * nochmehrkopfkratz *[/QB]
wenn du die finger als fittiche spreizts könnte es vielleicht gehen.
 
Hallo Björn

erst mal Gratulation zu der sehr guten Beschreibung des Flugverhaltens deines Teils. Selten was besseres gelesen.
Wenn du schreibst, dass sich das Teil wie ein Caracho fliegt, so stelle ich mir vor, dass die Leistung, aufgrund des dünnen Profiles, nur in einem relativ schmalen Bereich gut, aber dort dann sehr gut ist. Das Gleiche gilt für deinen NF. Teils aufgrund deiner Profilwahl, aber auch auf Grund deiner Wahl einer sehr kleinen Streckung. Da du offensichtlich mit sehr kleinem Stabilitätsmass fliegst, und das kenne ich auch, ist das Steuerverhalten ein wenig indifferet und hängt bei deiner Profilwahl ganz bestimmt von der Re zahl, bzw. Geschwindigkeit ab. Dein gewähltes Profil ist ein extremes Laminarprofil und deshalb nicht unbedingt für Modelle geeignet. Wahrscheinlich reicht die Ablöseblase, wenn du das Teil andrückst von ca. 50% der Tiefe über die Klappen hinaus, deshalb ist da keine Wirkung mehr vorhanden. Ich würde mal einen Turbulator auf der Oberseite bei 50% setzen. Lieber mit einem recht dicken anfangen, so dass man einen Effekt sieht. Also z.B. 4 Lage Autodekortape übereinander. Dann beim Fliegen nicht so auf Leistung achten, sondern, ob das Handling besser wird.Dann Tape wegnehmen....dann weiter zurücksetzten, wohl aber nicht über 60% hinaus.
Deine Auslegung, also kleine Streckung und Profile mit wenig ca max hat Vorteile beim Gleiten, wie du ja selbst schreibst und hohe ca sind aufgrund der kleinen Streckung nicht sinnvoll, da der induzierte Widerstand kräftig ansteigt, so dass das geringste Sinken nicht besser wird. Aber!!! im Kreisflug hängt der Kreisduchmesser von der Flächenbelastung und vom max. ca ab. Das heisst im Auskurbeln von sehr schwacher und sehr enger Thermik wirst du es schwer haben gegen ein Mäusle. Schon probiert? Das kannst du nur zum Teil mit einer geringeren Flächenbelastung ausgleichen, da du gleichzeitig auf der Haben-Seite, das heisst iim Gleiten wieder verlierst. Teufelskreis.
Eine etwas gemässigtere Profilierung ,z.B. verdünnte, entwölbte HS 522 oder 520, wären wo möglich eine bessere Wahl.
Ich würde mich freuen weiter von deinen Erfahrungen zu hören.

liebe Grüsse Peter
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Björn,

Dein File ist angekommen und kann prima als Anschauungsmaterial dienen, wie man von solchen Berechnungstools an der Nase herumgeführt werden kann und wie man es erkennt.

Zuerst erinnern wir uns an das Polarenschaubild vom Anfang:
1081860180.gif


Da wir in Deinem Betriebspunkt ein mittleres ca von 0,76 und eine mittlere Rezahl von rd. 80.000 haben, sollte man einen Widerstandsbeiwert des Profils cd von >> 0,2 erwarten. In der Berechnung wird aber nur 0,0149 ausgegeben. Das Tool rechnet also mit einem falschen Wert, erkennbar durch die Plausibilitätsprüfung. Woher es diesen falschen Wert holt sieht man, wenn man in dem Polarenschaubild sich nur den Anstellwinkelbereich von 8 - 10 Grad ausgeben lässt:

1081945649.gif


Uuuppps. Wenn man den Bereich nur von 9-10 Grad eingrenzt bleibt nur der Wert für Re=800.000 stehen, der beträgt für 9,7 Grad offensichtlich 0,0149. Und den nimmt das Programm. Sehr schönes Beispiel für Frank Ranis, wo der Fehler liegt.

Nun hat das mit der Wirklichkeit aber auch aus anderen Gründen mit der Wirklichkeit gar nichts zu tun. Bernd hat ja schon angesprochen, dass ein solcher Anstellwinkel real nicht ausfliegbar ist.

Lässt Du die Berechnung mit einem eventuell noch fliegbaren ca=0,5 laufen kommst Du mit dem RC081N auf ein Sinken von 0,44m/s und mit dem HS522 auf 0,415m/s. Noch etwas besser sieht es mit dem jwl065 aus (such mal nach SchiSchi hier im Forum, der Entwurf dürfte Deinem gesuchten Modell derzeit von den Eigenschaften am nächsten kommen). Das hat nämlich ein genügend positives Moment, so dass man ca=0,5 mit einem vernünftigen Stabmass von 5% mit den Klappen im Strak fliegen kann. Bei dann anderen wäre das Stabmass unfliegbar nahe 0 angesiedelt. Das jwl065 ist auch schon erprobt. Also mein Tipp an Dich in die Richtung weiterzudenken.

Den Strak aussen auf das MH22 kannst Du Dir dabei imho aus Leistungsgesichtspunkten schenken.

Wenn Du dann die Spannweite auf 1,5m erhöhst nimmt das minimale, rechnerische, rein theoretisch ermittelte Sinken bei ca=0,5 um 12% auf 0.36m/s ab (mit ti =0,35, t1=0,16 gerechnet).

Hans

[ 14. April 2004, 15:00: Beitrag editiert von: Hans Rupp ]
 
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