UweH
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Ei guude,
ich möchte hier mein neuestes Verbrechen an der klassischen Hortenauslegung mal zeigen, einige kennen den Flieger ja schon von Bildern und den bisherigen Videos und beim Nurflügeltreffen auf der Wasserkuppe hab ich das Modell auch viel bewegt.
Im Allgemeinen sagt man ja den Hortenmodellen neben den sowieso schlechten Leistungen auch nach, dass sie erst ab 4-5 m Spannweite überhaupt halbwegs anständig zu fliegen sind. Ich bin da anderer Meinung und weil ich das oft auch offen so vertrete muß ich ab und zu "Beweise " liefern, hier sind zwei
http://vimeo.com/11822813
http://vimeo.com/11931451
Das Modell wurde unter dem Projektnamen "Micro-Elli" entwickelt und nachdem die Horten so klein und niedlich ist hat sie inzwischen den Eigennamen "Horti" bekommen
Die Bauweise ist ähnlich der Parabola als offene Rippenbauweise mit Pfeilschäften als Rohrholme ausgeführt (Easton Axis Carbon Nano Tube High End Tech vergoldet und verkohlt ), aber ich hab größere Rippenabstände und statt Balsa dafür Pappelrippen mit großen elliptischen Ausschnitten und 0,6er Sperrholzbeplankung für Ruder, Mittelstück und Rippenfeld des Flügelanschluß genommen. Die Bauzeit war 3 1/2 Tage von der Fräse bis zum Erstflug
Das Basis-Flügelprofil ist eine für niedrige Re-Zahlen und offene Rippenbauweise bewährte Leitwerker-Thermikkurve, das S3021. Damit das Schränkungserfordernis nicht zu groß wird hab ich es mit einem speziell modifizierten Aussenprofil kombiniert, das für seinen Arbeitsbereich die Laminardelle über einen möglichst weiten Anstellwinkel im passenden Teil der Polare hat und praktisch keinen Dead-Band-Effekt bei den geflogenen niedrigen Re-Zahlen zeigt. Entsprechend dem von mir bevorzugten Entwurfskonzept sind die Arbeitspunkte der verwendeten Profile auch durch relativ geringe Schränkung über einen großen Bereich nah beieinander und der Flügel arbeitet über einen möglichst großen cA-Bereich im Laminarbereich seiner Profile. Das verhindert die 1-Punkt-Auslegung des "klassischen" Hortenstraks "tragend auf symmetrisch", ergibt gute Leistungen auch bei niedrigen Re-Zahlen und damit gute Leistungen auch bei einem kleinen und leichten Modell wie der Horti. Dieses Entwurfsprinzip verfolge ich jetzt bereits seit etwa 2 Jahren und trotz ein paar Rückschlägen wegen dem versagen anderer getesteter Ideen fünktioniert das ausgezeichnet. Damit ich den Beweis meiner Ideen immer gut zeigen kann hab ich bei der Horti vorsichtshalber den ganzen Laminarscheiß durch eine 3 mm Glasstabnasenleiste turbuliert, solange das keiner merkt ist dieses besserwisserische Geschwätz Wahrheit und Gesetz
Die Bauweise unterstützt die Ideen zum Entwurf, denn das Profil der eingefallenen Rippenfelder ist geringer gewölbt und dünner als das Basisprofil und hat dadurch geringeren Profilmoment, und so hätte ich fast einen Flügel mit zu hohem Auslegungs-cA gebaut , die Ruder stehen für den langsamen Geradeausflug nur etwa 1,5 mm = 1° hoch, geplant waren etwa 3mm Ausschlag.
Im Moment ist die Zirkulationsverteilung so, dass in der Simulation mit den Rudern im Strak ein relativ niedriger cA-Wert von 0,36 und ein relativ hoher k-Faktor von 1,48 anliegt, aber beim ziehen für hohe Auftriebsbeiwerte der k-Faktor immer besser wird. Bei dem aus den X-Foil-Polaren geschätzen Höchstauftrieb des Flügels von etwas über cA 0,8 ist der k-Faktor bei etwa 1,25 (......und irgendwann möchte ich ohne Leitwerk ganz nah an der Ellipse fliegen, deshalb heißen die Entwicklungsschritte dahin alle Irgendwas-"Elli").
Es ist also keineswegs so, dass Hortenflugzeuge immer einen Leistungsverlust von etwa 30 % haben. Nein, dieser angegebene Leistungsverlust ist auftriebsabhängig und wenn man es geschickt anstellt ist zwar bei den niedrigen cA der k-Faktor hoch, aber da überwiegt der Profilwiderstand und der Verlust ist wesentlich geringer als die 30 %. Bei hohen cA wird der k-Faktor zwar wichtiger, aber z.B. bei der Horti wird er dann aufgrund der dafür notwendigen Klappenausschläge auch kleiner und der Verlust damit ebenfalls geringer. Dazu kommt noch dass der den Hortenflugzeugen nachgesagte hohe Leistungverlust für reibungsfreie Strömung angegeben ist. Das mag zwar bei manntragenden Flugzeugen noch relativ nah an der Realität sein, aber bei Flugmodellen ist der viskose Widerstand aus dem Grenzschichteinfluß viel höher und hat deshalb auch einen erheblich größeren Anteil an dem Gesamtwiderstand des Flugzeugs.
Wie wirkt sich jetzt das ganze theroetische Gewäsch aufs fliegen aus? Hortenflugzeuge benötigen gegen das negative Wendemoment ein großes Stabilitätsmaß von 15-30 %. Damit der Flieger trotz dieser großen Kopflastigkeit beim Erstflug nicht 0,5 m vor dem Piloten im Acker steckt, benötigt man eine hohe Schränkung um das Auslegungs-cA zu erreichen. Hohe Schränkung bedeutet aber eine günstige hohe Spiralsturzstabilität, das ist toll für den Thermikflug. Ich versuche zwar die Schränkung wegen der Profilwiderstände zu verringern, habe aber trotzdem mehr als bei vergleichbaren Wingletpfeilen, deren Spiralsturzstabilität durch die Außenflügelgeschwüre verschlechtert wird. Ebenfalls gut gegen Spiralsturz ist V-Form und nachdem ich bei 2 Modellen mit den Empfehlungen eines Aerodynamikers sehr schlecht gefahren bzw. geflogen bin, hab ich bei der Horti trotz 30 ° Flügelpfeilung ordentlich V-Form eingebaut. Das hat sich nochmals positiv auf das Thermikverhalten ausgewirkt und wenn der Bart das leichte Modell beim einfliegen nicht rauswirft gibt es nach dem einkreisen und anschließendem ziehen einen Spiralsturz nach oben, das Modell ist "thermikgeil".....weiter oben steht auch warum: mit dem ziehen für das Kreisen wird die Zirkulationsverteilung besser und damit der Widerstand geringer, toll fürs Thermik fliegen. Trotzdem ist die Horti bei sehr turbulentem Wetter manchmal ein Spielball der Elemente, aber da hilft V-Form ebenfalls, denn sie stabilisiert den Flieger auch bei größtenteils abgerissener Strömung, während z.B. nur Pfeilung immer relativ hohen Auftrieb braucht um stabilisierend zu wirken und der kommt nur bei gesunder Strömung zustande........
Genug der Theorie und wie man mogelt um sie zu beweisen, hier die Daten des Modells:
Hortenmodell "Horti" = Projektname Micro-Elli
Spannweite 1,5 m
Profil: S3021-Strak
Schränkung 7,5 °
Flügelfläche: 26,3 dm²
Fluggewicht Prototyp 450 Gramm
Streckung: 8,6
Flächenbelastung: 17,2 g/dm²
Bauweise: Rippen Pappelsperrholz 3 mm, Teilbeplankung Birkensperrholz 0,6 mm, Rohrholme Pfeilschäfte Spine 340 + Zusatzholme 3 x 1 mm Kohlefaserstäbe, Füllhölzer Balsa,
Motorträger ist fertig konstruiert, aber noch nicht fertig gebaut und deshalb noch nicht im Einsatz, aber er wird incl. Beplankung komplett aus Holz und nach lösen 1 Schraube abnehmbar
Es gibt auch schon Nachbauer des Modells, aber die baubegleitende Planung liegt noch weit hinter den Wünschen zurück
Gruß,
Uwe.
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ich möchte hier mein neuestes Verbrechen an der klassischen Hortenauslegung mal zeigen, einige kennen den Flieger ja schon von Bildern und den bisherigen Videos und beim Nurflügeltreffen auf der Wasserkuppe hab ich das Modell auch viel bewegt.
Im Allgemeinen sagt man ja den Hortenmodellen neben den sowieso schlechten Leistungen auch nach, dass sie erst ab 4-5 m Spannweite überhaupt halbwegs anständig zu fliegen sind. Ich bin da anderer Meinung und weil ich das oft auch offen so vertrete muß ich ab und zu "Beweise " liefern, hier sind zwei
http://vimeo.com/11822813
http://vimeo.com/11931451
Das Modell wurde unter dem Projektnamen "Micro-Elli" entwickelt und nachdem die Horten so klein und niedlich ist hat sie inzwischen den Eigennamen "Horti" bekommen
Die Bauweise ist ähnlich der Parabola als offene Rippenbauweise mit Pfeilschäften als Rohrholme ausgeführt (Easton Axis Carbon Nano Tube High End Tech vergoldet und verkohlt ), aber ich hab größere Rippenabstände und statt Balsa dafür Pappelrippen mit großen elliptischen Ausschnitten und 0,6er Sperrholzbeplankung für Ruder, Mittelstück und Rippenfeld des Flügelanschluß genommen. Die Bauzeit war 3 1/2 Tage von der Fräse bis zum Erstflug
Das Basis-Flügelprofil ist eine für niedrige Re-Zahlen und offene Rippenbauweise bewährte Leitwerker-Thermikkurve, das S3021. Damit das Schränkungserfordernis nicht zu groß wird hab ich es mit einem speziell modifizierten Aussenprofil kombiniert, das für seinen Arbeitsbereich die Laminardelle über einen möglichst weiten Anstellwinkel im passenden Teil der Polare hat und praktisch keinen Dead-Band-Effekt bei den geflogenen niedrigen Re-Zahlen zeigt. Entsprechend dem von mir bevorzugten Entwurfskonzept sind die Arbeitspunkte der verwendeten Profile auch durch relativ geringe Schränkung über einen großen Bereich nah beieinander und der Flügel arbeitet über einen möglichst großen cA-Bereich im Laminarbereich seiner Profile. Das verhindert die 1-Punkt-Auslegung des "klassischen" Hortenstraks "tragend auf symmetrisch", ergibt gute Leistungen auch bei niedrigen Re-Zahlen und damit gute Leistungen auch bei einem kleinen und leichten Modell wie der Horti. Dieses Entwurfsprinzip verfolge ich jetzt bereits seit etwa 2 Jahren und trotz ein paar Rückschlägen wegen dem versagen anderer getesteter Ideen fünktioniert das ausgezeichnet. Damit ich den Beweis meiner Ideen immer gut zeigen kann hab ich bei der Horti vorsichtshalber den ganzen Laminarscheiß durch eine 3 mm Glasstabnasenleiste turbuliert, solange das keiner merkt ist dieses besserwisserische Geschwätz Wahrheit und Gesetz
Die Bauweise unterstützt die Ideen zum Entwurf, denn das Profil der eingefallenen Rippenfelder ist geringer gewölbt und dünner als das Basisprofil und hat dadurch geringeren Profilmoment, und so hätte ich fast einen Flügel mit zu hohem Auslegungs-cA gebaut , die Ruder stehen für den langsamen Geradeausflug nur etwa 1,5 mm = 1° hoch, geplant waren etwa 3mm Ausschlag.
Im Moment ist die Zirkulationsverteilung so, dass in der Simulation mit den Rudern im Strak ein relativ niedriger cA-Wert von 0,36 und ein relativ hoher k-Faktor von 1,48 anliegt, aber beim ziehen für hohe Auftriebsbeiwerte der k-Faktor immer besser wird. Bei dem aus den X-Foil-Polaren geschätzen Höchstauftrieb des Flügels von etwas über cA 0,8 ist der k-Faktor bei etwa 1,25 (......und irgendwann möchte ich ohne Leitwerk ganz nah an der Ellipse fliegen, deshalb heißen die Entwicklungsschritte dahin alle Irgendwas-"Elli").
Es ist also keineswegs so, dass Hortenflugzeuge immer einen Leistungsverlust von etwa 30 % haben. Nein, dieser angegebene Leistungsverlust ist auftriebsabhängig und wenn man es geschickt anstellt ist zwar bei den niedrigen cA der k-Faktor hoch, aber da überwiegt der Profilwiderstand und der Verlust ist wesentlich geringer als die 30 %. Bei hohen cA wird der k-Faktor zwar wichtiger, aber z.B. bei der Horti wird er dann aufgrund der dafür notwendigen Klappenausschläge auch kleiner und der Verlust damit ebenfalls geringer. Dazu kommt noch dass der den Hortenflugzeugen nachgesagte hohe Leistungverlust für reibungsfreie Strömung angegeben ist. Das mag zwar bei manntragenden Flugzeugen noch relativ nah an der Realität sein, aber bei Flugmodellen ist der viskose Widerstand aus dem Grenzschichteinfluß viel höher und hat deshalb auch einen erheblich größeren Anteil an dem Gesamtwiderstand des Flugzeugs.
Wie wirkt sich jetzt das ganze theroetische Gewäsch aufs fliegen aus? Hortenflugzeuge benötigen gegen das negative Wendemoment ein großes Stabilitätsmaß von 15-30 %. Damit der Flieger trotz dieser großen Kopflastigkeit beim Erstflug nicht 0,5 m vor dem Piloten im Acker steckt, benötigt man eine hohe Schränkung um das Auslegungs-cA zu erreichen. Hohe Schränkung bedeutet aber eine günstige hohe Spiralsturzstabilität, das ist toll für den Thermikflug. Ich versuche zwar die Schränkung wegen der Profilwiderstände zu verringern, habe aber trotzdem mehr als bei vergleichbaren Wingletpfeilen, deren Spiralsturzstabilität durch die Außenflügelgeschwüre verschlechtert wird. Ebenfalls gut gegen Spiralsturz ist V-Form und nachdem ich bei 2 Modellen mit den Empfehlungen eines Aerodynamikers sehr schlecht gefahren bzw. geflogen bin, hab ich bei der Horti trotz 30 ° Flügelpfeilung ordentlich V-Form eingebaut. Das hat sich nochmals positiv auf das Thermikverhalten ausgewirkt und wenn der Bart das leichte Modell beim einfliegen nicht rauswirft gibt es nach dem einkreisen und anschließendem ziehen einen Spiralsturz nach oben, das Modell ist "thermikgeil".....weiter oben steht auch warum: mit dem ziehen für das Kreisen wird die Zirkulationsverteilung besser und damit der Widerstand geringer, toll fürs Thermik fliegen. Trotzdem ist die Horti bei sehr turbulentem Wetter manchmal ein Spielball der Elemente, aber da hilft V-Form ebenfalls, denn sie stabilisiert den Flieger auch bei größtenteils abgerissener Strömung, während z.B. nur Pfeilung immer relativ hohen Auftrieb braucht um stabilisierend zu wirken und der kommt nur bei gesunder Strömung zustande........
Genug der Theorie und wie man mogelt um sie zu beweisen, hier die Daten des Modells:
Hortenmodell "Horti" = Projektname Micro-Elli
Spannweite 1,5 m
Profil: S3021-Strak
Schränkung 7,5 °
Flügelfläche: 26,3 dm²
Fluggewicht Prototyp 450 Gramm
Streckung: 8,6
Flächenbelastung: 17,2 g/dm²
Bauweise: Rippen Pappelsperrholz 3 mm, Teilbeplankung Birkensperrholz 0,6 mm, Rohrholme Pfeilschäfte Spine 340 + Zusatzholme 3 x 1 mm Kohlefaserstäbe, Füllhölzer Balsa,
Motorträger ist fertig konstruiert, aber noch nicht fertig gebaut und deshalb noch nicht im Einsatz, aber er wird incl. Beplankung komplett aus Holz und nach lösen 1 Schraube abnehmbar
Es gibt auch schon Nachbauer des Modells, aber die baubegleitende Planung liegt noch weit hinter den Wünschen zurück
Gruß,
Uwe.
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