Wo sind die SB13 Nachbauten?

UweH

User
Das S 8025 funktioniert als Wingletprofil sehr gut (Standartprofil bei meiner Vespertilio, aber ich fliege auch andere Profile). Zumindest bis 3,6m Spannweite. Ob es bei der SB13 passt hängt natürlich von der Gesamtauslegung ab.

Hallo Bernd, das S8025 soll bei mir nicht ins Winglet, sondern in den Außenflügel :eek: Ins Winglet soll ein S-Schlagprofil mit ~ 1,5 % Wölbung, oben gestrakt auf ein symmetrisches HT....:rolleyes:

Trotzdem danke für die Hinweise und viel Spaß bei dem für was Du auch immer die Koffer packst ;)

Gruß,

Uwe.
 
Ein Nachbau kann mann es nicht nennen, aber es hat mal ein serioses SB13 Modell gegeben: In der Entwicklung der SB13 sind die erste richtige Flugversuchen gemacht mit ein Flugmodell, so 4 bis 5 meter wenn ich mich richtig erinnere. Darueber ist in FMT mal ein Beitrag gewesen, das war noch bevor der echte flog. Irgedwie in meine Samlung uralt- FMT Artikel habe ich den wahrscheinlich noch. Bei Interesse kann ich mal suchen.

Gruesse,

Merijn
 

Rallef

User
Hallo Uwe,

ich habe heute mal versucht, deinen Entwurf zu verstehen.
Wenn ich das richtig sehe, dann hast du auf drei Punkte Wert gelegt:
1. Hoher CAmax
2. Niedriger CA außen, mit dem Ziel, dort die Auftriebsbelastung klein zu halten wegen der breiten Winglets. Das Ganze mit einem kontinuierlichen Verlauf des CaMax über y.
3. Hohe Schränkung wegen des Handlings in der Thermik und beim Langsamflug.

Sehe ich das so richtig?

Natürlich wäre es das Einfachste, einfach bei dir abzuschreiben. Aber lieber würde ich das, was ich mache, auch selber verstehen. Daher gehe ich so vor, dass versuche zu verstehen, worauf es ankommt (und da vertaue ich auf deine Erfahrung). Und dann versuche ich, ausgehend von meinem simplen Ansatz, die Probleme meines Entwurfs zu beheben. Wahrscheinlich lande ich dann am Ende auch bei einem Flügel aus 8 Segmenten und 6 Profilen :cry:

Wenn ich das mit meinem simplen MH45 Flügel versuche, dann funktioniert das nicht.
Das erste, was mir auffällt ist, dass dein Flügel bei Stabi 8% gerade mal 3,5° Anstellwinkel hat. Bei mir sind das 6° und das bei nur -2° Verwindung. Liegt das daran, dass mein Flügel quasi schon zu stabil ist?
Bei -4° Verwindung wird es dann gräußlich: Das Teil fliegt bei 10° nahe am CAmax. Ich glaube, dass ist genau das, was du über die Brettprofile gesagt hast. Dann geht so eine Verwindung nicht.
Sehe ich das richtig?
Also das wäre dann wirklich Bockmist, wenn ich hier so weitermache.

Was ist denn ein guter Auslegungs-CA, auf den man zielen sollte? Ich denke, der sollte so sein, dass sich ein Anstellwinkel einstellt, bei dem die verwendeten Profile jeweils bei ihrem CA des besten Gleitens betrieben werden. Sehe ich das so richtig?

Was mir bei beiden Entwürfen auffällt, ist die brachiale Wirkung der Klappen. Wenn ich die um nur 3° nach oben stelle, überschreite ich schon an einigen Stellen CAmax. Ist das so richtig? Oder blicke ich hier was nicht:confused:

Wieso verbaust du ein S-Schlagprofil am Winglet? Ich nehme an, dein Ziel ist, sowenig Auftrieb wie möglich an der Innenseite zu erzeugen (Stichwort Auftriebsbelastung) - richtig? Da kommt mir die verrückte Idee in den Sinn ein invertiertes Profil zu verwenden d.h. Oberseite (Wölbung) nach außen - oder ist das vollkommen daneben? :(
Ein anderer für mich plausibel klingender Ansatz wäre, das fast symmetrische S8025 einfach "hochzubiegen" - ich bin mir sicher, es gibt einen Grund, warum du das nicht machst :confused:

Hier jetzt erst mal stopp und ein Disclaimer:
Eigentlich wolltest du dich ja auf deinen anderen Thread konzentrieren - ich habe daher natürlich Verständnis, wenn du hier nicht dauernd Nachhilfe geben willst.

Gruß
Ralf
 
Hallo,

die SB 13 ist ein interessanter Flieger, der sicher mehr Fans hat wie fliegende Modelle:)
Ich werde euren Bericht mit Spannung verfolgen, da in meinem Kopf ebenfalls noch eine 13 mit rund 4m in meinem Kopf spukt.

Bis jetzt kann ich allerdings nur von einer SB 13 im Maßstab 1:10 berichten.Profiliert ist die Kleine mit einem HS522 10% Dicke bei "Scale" Abmessungen und 4°V-Form. Anfänglich fast unfliegbar, wurde mit viel Geduld, einem korrekten Schwerpunkt und etwas Zackenband eine gut fliegende Mini-SB 13. Schnellflug und turbulente Hänge sind allerdings nicht ihr Ding.

Ich wünsche euch viel Erfolg mit euren 13.

MfG
Benjamin
 

Rallef

User
Hallo Benjamin,

das macht ja immerhin schon mal Mut. :)

Auch wenn ich mich derzeit immer noch auf allerlei Holzwege begebe, so kriege ich doch immer mehr Lust auf das Projekt, je länger ich mich damit auseinandersetze. Demnächst steht mal wieder ein langer Lufthansaflug an. Eine Gelegenheit mit Ranis &Co weiterzumachen. Ich werde berichten.

Gibt's Bilder von der 1:10 Version, die du posten kannst?

Gruß
Ralf
 
Hallo Ralf,

ich kann am Wochenende mal schauen ob ich ein paar brauchbare Bilder finde.
Auch wenn die SB 13 ein steiniger Weg sein könnte...bleib am Ball:). Von meiner kleinen 13 kann ich dir sagen, dass das Flugbild und die Kreisflugeigenschaften genial sind.

MfG
Benjamin
 
SB13-Horten

SB13-Horten

Hallo SB13er,

in meinem Kopf geistert schon seit langer Zeit eine Idee herum, die (glaube ich) sehr gut hierher paßt. Die lautet : man übertrage die Auftriebsverteilung einer Horten auf einen Winglet-Pfeil.

Einen Pfeil versucht man normalerweise immer auf eine elliptische, bzw. die dementsprechende optimale Auftriebsverteilung hin auszulegen. Das bringt eine hohe Auftriebsbelastung im Außenflügel mit allen resultierenden Problemen. Berechnet wird die optimale Auftriebsverteilung anhand das Abwindes weit hinter dem Flügel. Bei einer elliptischen Auftriebsverteilung ist der Abwind (ebener Flügel) hinter dem Flügel konstant über die Spannweite. Verallgemeinert ist bei einer optimalen Winglet-Auftriebsverteilung die induzierte Strömung jeweils senkrecht zum jeweiligen Flügelstück betraglich konstant über der Spannweite.

Bei einer Horten ist die Abwind-Verteilung hinter dem Flügel eine Parabel. Hinter den Flügelspitzen wird genauso starker Aufwind erzeugt wie hinter der Fügelmitte Abwind. Diese parabolische Verteilung kann man nun auch auf die 3D-Geometrie eines Winglet-Pfeils übertragen.

Das Bild zeigt sowas, mal schnell auf die Sarabande-Grundrisse gebastelt. Die ist der SB13 hinsichtlich Streckung und Ausformung der Winglets gar nicht so unähnlich.

HoSa.jpg

Meine aktuelle XWing Version kann diese Verteilungen berechnen. Als durchgezogene weiße Linie sieht man die optimale Auftriebsverteilung, gepunktet eine Ellipse auf dem Basisflügel und strich-punkt die "Horten"-Auftriebsverteilung. Damit keine Konfusion aufkommt, habe ich dei Sarabende mal schnell auf diese Verteilung "hingeschränkt" (rote Punkte), nur für den Winglet-Übergang war ich zu faul.

Ich denke, für einen auf Handling ausgelegten Flieger hätte eine solche Auslegung erhebliche Vorteile. Das Stabilitätsmaß ist vergleichsweise hoch (hier 22%) und die Außenflügel und Winglets sind nur schwach auftriebsbelastet. Beides sollte für extrem gutmütige Kreisflug- und Abrißeigenschaften sorgen. Die Leistungseinbuße ist dagegen gar nicht so groß - wird für die optimale Auftriebsverteilung ein k=0.81 erreicht (bei der Sarabande habe ich nur 0.85 realisieren können) ergibt die "Horten"-Verteilung ein k=0.90. 10% vergrößerter induzierter Widerstand, der neben dem Profilwiderstand im Hochauftriebsbereich nur die Hälfte des gesamtwiderstandes ausmacht - das ist hart an der Wahrnehmungsgrenze wenn man nicht gerade F3B Strecken zählt.

Wie bei den Hortens erzeugt der induzierte Aufwind an den Flügelspitzen einen negativen induzierten Widerstand. Bei Querruder-Ausschlag führt das zu einem positiven Giermoment (für ein ziemlich kleines Querruder). Auf jeden Fall sollte das adverse Gieren deutlich verringert sein, besser noch als bei Pfeilen mit so großen Winglets sowieso üblich.

Hinzu kommt, daß diese Auftriebsverteilung in anderer Hinsicht optimal ist. Fragt man nicht nach der optimalen Auftriebsverteilung für einen Flügel gegebener Spannweite, sondern für einen Flügel gegebener Fläche und mit limitierten Biegemoment an der Flügelwurzel erhält man - die Horten-Verteilung! Das hat Ludwig Prandtl 1932 veröffentlicht und ist damit wahrscheinlich der eigentliche Vater der "Horten-Glocke"! Und strukturmechanisch war da doch auch was bei der SB13 ...

Also denkt mal drüber nach, ich wäre euch bei einer solchen Auslegung gerne behilflich
 

UweH

User
Hallo Uwe,

ich habe heute mal versucht, deinen Entwurf zu verstehen.
Wenn ich das richtig sehe, dann hast du auf drei Punkte Wert gelegt:
1. Hoher CAmax
2. Niedriger CA außen, mit dem Ziel, dort die Auftriebsbelastung klein zu halten wegen der breiten Winglets. Das Ganze mit einem kontinuierlichen Verlauf des CaMax über y.
3. Hohe Schränkung wegen des Handlings in der Thermik und beim Langsamflug.

Sehe ich das so richtig?

Hi Ralf,

das siehst Du richtig so, aber die Position des Abrisses sollte trotzdem auch im inneren Bereich des Flügels zuerst erfolgen. Um das evtl. etwas nachregulieren zu können möchte ich 4 Klappen wie beim Original einsetzen, die inneren schlagen als Höhenruder nach oben weniger aus als die äußeren, nach unten ist es umgekehrt. Ich möchte auch die sehr schmalen Klappen verwenden wie sie das Original hatte, ich verspreche mir Vorteile beim negativen Wendemoment wenn die Steuerung mehr über die Klappenmomente erfolgt und die Wölbungsänderung der Außenprofile dabei klein bleibt.

Natürlich wäre es das Einfachste, einfach bei dir abzuschreiben. Aber lieber würde ich das, was ich mache, auch selber verstehen. Daher gehe ich so vor, dass versuche zu verstehen, worauf es ankommt (und da vertaue ich auf deine Erfahrung). Und dann versuche ich, ausgehend von meinem simplen Ansatz, die Probleme meines Entwurfs zu beheben. Wahrscheinlich lande ich dann am Ende auch bei einem Flügel aus 8 Segmenten und 6 Profilen :cry:

Ich hab heute mal spaßeshalber ein TL54 bis zur Ruderteilung des Originals eingebaut und von da auf das S8025 gestrakt, das sieht auch nicht schlecht aus und es fehlen zu meiner letzten Version von heute nur knapp 2 Gleitzahlpunkte, das sind etwa 6 %. Die Schränkung habe ich dazu noch nicht mal angepaßt. Du mußt nicht unbedingt so aufwändig profilieren um gute Leistungen zu bekommen und wie weit die Scale-Trapeze eingebaut werden ist auch Geschmacksache. Ich kann mir vorstellen dass auch ein RS004 oder RS005 oder Ulfs UL22 aus dem Sarabande-Thread als Basisprofil gut geeignet sind. Wegen der hohen Streckung solltest Du innen allerdings etwas aufdicken und das habe ich heute bei meinem Entwurf auch getan. Jetzt ist mein Wurzelprofil ein auf 13 % aufgedicktes SA 7038, dafür sind ein paar Zwischenprofile wegen unpassendem ca max und Blasenanfälligkeit rausgefallen. Leider habe ich um cA 0,6 rum immer noch ein bisschen Blasenprobleme (die das TL54 nicht hat), aber Gleitzahl ist jetzt für den 3,75 m-Flieger trotz der aufgedickten Profile bei etwa 32, cA max ist über 1 und das geringste Sinken bei 32 cm/s, Steigzahl knapp unter 30 (Flächenbelastung ~65 g/dm²).


Wenn ich das mit meinem simplen MH45 Flügel versuche, dann funktioniert das nicht.
Das erste, was mir auffällt ist, dass dein Flügel bei Stabi 8% gerade mal 3,5° Anstellwinkel hat. Bei mir sind das 6° und das bei nur -2° Verwindung. Liegt das daran, dass mein Flügel quasi schon zu stabil ist?
Bei -4° Verwindung wird es dann gräußlich: Das Teil fliegt bei 10° nahe am CAmax. Ich glaube, dass ist genau das, was du über die Brettprofile gesagt hast. Dann geht so eine Verwindung nicht.

Ich weiß nicht warum sich der Anstellwinkel so unterscheided, ich beachte ihn bis zum Rumpfanbau nicht.
Ich suche mir einen Auslegungspunkt aus und schau dann wie die Profile in der Einbausituation an diesem Auslegungspunkt funktionieren. Welchen cA-Bereich müssen sie bei welcher Re-Zahl abdecken und wie sind sie von den Winkeln für die Zirkulationsverteilung relativ zueinander eingebaut? Die Polaren der Profile sollten mit ihren cw min -Bereich im eingebauten Zustand an diesem Auslegungspunkt möglichst nah beieinander liegen, dann wird das Einsatzprofil des Flugzeugs in allen anderen Bereichen auch besser und die Auslegung wird breitbandiger. Indem man die Stärken nah zueinander bringt rückt man auch die Schwächen weiter auseinander. Die Probleme bei zu wenig Verwindung hast Du wohl schon bei Siggi nachgelesen?

Also das wäre dann wirklich Bockmist, wenn ich hier so weitermache.

Was ist denn ein guter Auslegungs-CA, auf den man zielen sollte? Ich denke, der sollte so sein, dass sich ein Anstellwinkel einstellt, bei dem die verwendeten Profile jeweils bei ihrem CA des besten Gleitens betrieben werden. Sehe ich das so richtig?

Der richtige Auslegungs-cA hängt vom Einsatzprofil und der Auslegungs-Philosophie ab. Bei der SB 13 kommt der Kabineneinfluß noch dazu den ich nicht einschätzen kann. Benjamins Auslegung könnte viel dazu helfen diese Unklarheit besser abzuschätzen (:rolleyes:????:rolleyes:;))
Ich will einen Allrounder haben, dafür müßte der cA des reinen Flügels bei 0,3-0,5 liegen, je nachdem wie man das mit dem hochstellen der Klappen sieht. Da die Kabine den cA stark verringert strebe ich für den Flügel ohne Kabine einen cA von 0,5-0,7 für Klappen im Strak an. Damit stehen sie im Normalflug garantiert etwas hoch, aber solange die Profile dafür ausgelegt und die Klappenwinkel ohne Abriß außen gefahren werden können kostet das weniger Leistung wie das runter fahren für den Schnellfliug. Bei den geringen Klappenwinkeln zwischen cA max und senkrechtemn Sturz sieht man es auch kaum wenn die Klappen etwas hoch stehen :p

Was mir bei beiden Entwürfen auffällt, ist die brachiale Wirkung der Klappen. Wenn ich die um nur 3° nach oben stelle, überschreite ich schon an einigen Stellen CAmax. Ist das so richtig? Oder blicke ich hier was nicht:confused:

Darüber denke ich auch nicht groß nach und verlaß mich wegen der Tendenz der Klappenwirkung auf die Simulationsprogramme, aber bei dem Stabilitätsmaß von 8 % ist die Dämpfung gering und solche Klappenwirkungen nicht ungewöhnlich.

Wieso verbaust du ein S-Schlagprofil am Winglet? Ich nehme an, dein Ziel ist, sowenig Auftrieb wie möglich an der Innenseite zu erzeugen (Stichwort Auftriebsbelastung) - richtig? Da kommt mir die verrückte Idee in den Sinn ein invertiertes Profil zu verwenden d.h. Oberseite (Wölbung) nach außen - oder ist das vollkommen daneben? :(
Ein anderer für mich plausibel klingender Ansatz wäre, das fast symmetrische S8025 einfach "hochzubiegen" - ich bin mir sicher, es gibt einen Grund, warum du das nicht machst :confused:


Jetzt kommt Bockmist und hier muß ich ganz laut HALT schreien.
Das Winglet soll im Kurvenflug mit Schräglage stützen und soll deshalb am inneren, nacheilenden Flügel relativ viel Auftrieb erzeugen und damit bremsen, am äußeren Flügel soll es wenig Widerstand erzeugen und muß deshalb mit weniger Auftrieb betrieben werden damit diese Flugzeugseite voreilen und für gleiche Winkelgeschwindigkeit die notwendige höhere Fahrt anliegen kann. Dazu schiebt auch ein Wingletflügel in der Kurve leicht und die Wingletprofile dürfen nicht negativ gewölbt sein. Manfred hat am X-Mess mal die Winglets als Test vertauscht und mit der Wölbung in Deiner vorgeschlagenen Weise aufgesteckt. Das Modell wurde unfliegbar.
Ich verwende das S-Schlagprofil weil ich glaube dass auch der Profilmoment des Wingletprofiles einen Einfluß auf das Handling hat. Das Winglet ist ein kleiner Flügel der ganz außen an einem großen Flügel angebracht ist. Der innere Flügel hat die Schränkung seines Außenflügels an einem Pfeilwinkel als "Leitwerk". Das Winglet hat aber keine Pfeilung und sitzt am längsten Flugzeughebel ganz außen, deshalb sollte man nach meiner Meinung das Winglet nicht wie einen Pfeilflügel auslegen, denn es hat ja fast keine Pfeilung, sondern wie einen Brettflügel mit S-Schlagprofil. Tut man das nicht, dann ändern sich die Schränkungsmomente des gesamtflugzeugs beim Übergang vom Geradeausflug in den Kurvenflug in ungünstiger Weise. Ich weiß nicht ob ich da nicht auch einen Denkfehler drin habe, aber mein Gefühl sagt mir im Moment dass ich nicht falsch liege und das möchte ich ausprobieren. Ein paar neue Winglets sind auch schnell gebaut wenn es sich als problematisch herausstellen sollte, aber andererseits glaube ich nicht dass bei der Re-Zahl der Unterschied zwischen einem Profil mit geringem negativem und geringem positiven Profilmoment am Wingletfuß signifikant sein wird. Gängige Praxis ist ja auch die cm025-negativen Wingletprofile mit ihrem Nullauftriebswinkel zur Flugrichtung einzubauen und damit ebenfalls den Einfluß des negativen Profilmoments zu verrringern. Ich muß das Winglet einfach nur weniger Schränken...ob das wohl Widerstandsvorteile bringt :rolleyes:


Hier jetzt erst mal stopp und ein Disclaimer:
Eigentlich wolltest du dich ja auf deinen anderen Thread konzentrieren - ich habe daher natürlich Verständnis, wenn du hier nicht dauernd Nachhilfe geben willst.

Im anderen Thread sind nach den Posts zu urteilen eher die Nachbauer, aber keine "Ausleger", deshalb ist es wohl nicht schlecht die Auslegung hier weiter und fertig zu diskutieren. Wo die Bauberichte dann gepostet werden ist ja wieder eine andere Sache.
Im Moment läuft die Auslegungs-Diskussion hier mit guten:) und auch mal weniger guten:o Querdenker-Ideen:cool:, unter fachkundiger Lupen-Aufsicht:D von erfahrenen Nurflügelspezialisten und keiner scheißt mich an wenn ich mal einen OT-Post einschiebe oder einen Witz reißen möchte, im Gegensatz zu vor kurzem in einer anderen Rubrik dieses Forums:(...also beste Voraussetzungen um das hier auch weiter zu führen ......und wenn Benjamin noch ein paar Bilder zu den Infos seines Nachbaus ergänzen kann wird der viele On-Topic-Text nicht zu trocken :o:o:o;)

Gruß,

Uwe.
 

UweH

User
Hinzu kommt, daß diese Auftriebsverteilung in anderer Hinsicht optimal ist. Fragt man nicht nach der optimalen Auftriebsverteilung für einen Flügel gegebener Spannweite, sondern für einen Flügel gegebener Fläche und mit limitierten Biegemoment an der Flügelwurzel erhält man - die Horten-Verteilung! Das hat Ludwig Prandtl 1932 veröffentlicht und ist damit wahrscheinlich der eigentliche Vater der "Horten-Glocke"! Und strukturmechanisch war da doch auch was bei der SB13 ...

Hallo Ulf,

ich finde gerade das Ketzer-Bild von Stephan Brehm nicht, vielleicht ist er mir beim anklagen von Winglet-Nuri-Ulf hier mal behilflich statt mich zu Brandmarken wie sonst wenn ich mal was senkrechtes ....ääähh, an die Hortens anbaue :D

Ludwig Prantl ist tatsächlich der Vater der Glocke und Deine Hinweise könnten die Geschichte und die Zukunft zusammen führen wenn Du nicht nur einen stationären Flugzustand, sondern dynamische Zusammenhänge integrierst. Du hast geschrieben:
Bei Querruder-Ausschlag führt das zu einem positiven Giermoment (für ein ziemlich kleines Querruder)

Reimar Horten hat an den Argentinischen Ho XV sehr große Querruder eingesetzt, denn er konnte die Roll-Gier-Kopplung ausnutzen weil er das falsche Anfangsgieren aus dem negativen Wendemoment durch eine sehr große Kabine hinter dem Schwerpunkt dämpfen konnte, später hat man sogar Seitenflächen auf den Flügeln einer Horten XV entdecken können. Kleine Winglets an einer Hortenauslegung oder eine kleine Hortenauslegung an einem Wingletflügel können näher an der fliegbaren Optimalität sein als die bockigen elliptischen Wingletauslegung die seit Jahren als DIE Leistungsnurflügel gepredigt werden.
Ich predige im übertragenen Sinne seit Jahren sich in Oberschleißheim mal gedanklich in die SB 13 zu setzen und darüber nachzudenken warum die Ho IV immer vorne weg fliegt :D

Gruß,

Uwe.

P.S.: Hier eine Horten bei dem typischen, durch negativen Wendemoment schwer kontrollierbaren Flug der diesem Flugzeugtyp nachgesagt wird...O.K., die hat Mini-Winglets: http://vimeo.com/26214931

Ein Original-Ho III-Pilot hat mal gedichtet:
Man sagt von der Horten III, dass sie wie ein Mädchen sei,
ihr Eigensinn sei ungeheuer, nur schwer gehorche sie dem Steuer
:D
 
OK, wenn ich schon als Ketzer gebrandmarkt werde, dann bin ich vermutlich auf dem richtigen Weg :p

Bei der Gelegenheit kann ich ja gleich an anderer Stelle mal noch den Schlips ins Rad werfen. ;)
S-Schlagprofile mögen zwar ein meist gutmütiges Abrißverhalten haben, am Winglet haben sie aber nichts zu suchen. Das Profilmoment spielt dort praktisch keine Rolle. Dieses erzeugt doch ein Nickmoment um die t/4 Linie, beim Winglet die Hochachse. Nun faß mal an einem Winglet an (Hebel gleich Profiltiefe des Winglets) und versuche das ganze Gerät damit um die Hochachse zu drehen - wirkungslos, höchstens das Winglet bricht ab. Die Profilwiderstände sind da schon interessanter wirken sie doch am Hebel der gesamten Spannweite. Man möchte also ein Profil, das genügend Maximalauftrieb liefert und dabei deutlich im Widerstand zulegt, ohne abzureißen. Für den Widerstandszuwachs sorgt schon in ausreichendem Maße der induzierte Widerstand. Winglet-Fuß und Flügel gleich zu profilieren macht damit durchaus Sinn, die ca-Belastung ist ziemlich ähnlich.
 

UweH

User
OK, wenn ich schon als Ketzer gebrandmarkt werde, dann bin ich vermutlich auf dem richtigen Weg :p

Hallo Ulf,
ob Du auf dem richtigen Weg bist kommt darauf auf wo Du hin willst? :rolleyes:;)

Bei der Gelegenheit kann ich ja gleich an anderer Stelle mal noch den Schlips ins Rad werfen. ;)
S-Schlagprofile mögen zwar ein meist gutmütiges Abrißverhalten haben, am Winglet haben sie aber nichts zu suchen. Das Profilmoment spielt dort praktisch keine Rolle. Dieses erzeugt doch ein Nickmoment um die t/4 Linie, beim Winglet die Hochachse. Nun faß mal an einem Winglet an (Hebel gleich Profiltiefe des Winglets) und versuche das ganze Gerät damit um die Hochachse zu drehen - wirkungslos, höchstens das Winglet bricht ab.

Das sehe ich derzeit anders, denn wenn ich das Winglet am Boden anfasse um das Modell zu drehen hast Du Recht, es bricht höchstens ab (...und bringt den Flieger damit näher an das Optimum :p:D )
...aber in der Luft sind es doch gerade die relativ geringen aerodynamischen Kräfte des Winglets die für einen Großteil der Hochachsenstabilität und auch für einen Teil der Querachsenstabilität im Kreisflug verantwortlich sind, Stichwort "Stützwirkung des Winglets im Kreisflug"
Ich möchte allerdings keine eigenstabilen S-Schlagprofile einsetzen, sondern Profile mit nur leicht positivem cm025 um noch ausreichend Maximalauftrieb für den Schiebe- und Kreisflug zu haben.


Winglet-Fuß und Flügel gleich zu profilieren macht damit durchaus Sinn, die ca-Belastung ist ziemlich ähnlich.

Das funktioniert zwar, aber schon wegen der unterschiedlichen RE-Zahlen ist es nicht ganz optimal, hier liegt vielleicht noch etwas an Verbesserungspotenzial.
Die cA-Belastung des Winglets interessiert mich, die kenne ich derzeit zu wenig weil ich bisher zu selten Winglets verwendet habe. Die cA-Belastung dürfte sich im Geradeausflug von der im Kreisflug doch deutlich unterscheiden? Wollte Manfred nicht mal Klappen im Winglet ausprobieren um die Profilwölbung an die Flugphase anzupassen?

Noch ein Wort zu dem oben von Dir genannten Stabilitätsmaß von 22 %,: das ist noch viel zu hoch, das flöge je nach Schränkung auch ohne Seitenflächen um die Kurve. Die Seitenflächen sollen das falsche Gieren durch den negativen Wendemoment und Böeneinflüsse dämpfen um mit weniger Stabilitätsmaß auszukommen. Die optimalen Parameter von Stabilitätsmaß, Zirkulationsverteilung und Wingletgröße für eine "Horten-Glöckchen"-Auslegung sind noch nicht gefunden, aber ich denke dass man schon mit 10-12 % Stabilitätsmaß bei auftriebsentlastetem Außenflügel einen extrem gutmütigen und angenehm zu fliegenden Wingletflügel bekommt ohne viel theoretische Leistung zu verschenken.

Gruß,

Uwe.
 

mihu

User
...aber in der Luft sind es doch gerade die relativ geringen aerodynamischen Kräfte des Winglets die für einen Großteil der Hochachsenstabilität und auch für einen Teil der Querachsenstabilität im Kreisflug verantwortlich sind, Stichwort "Stützwirkung des Winglets im Kreisflug"

Beide Wirkungen hast Du auch ohne S-Schlag Profil. Bei richtig ausgelegten WL stabilisiert meiner Meinung nach der Widerstand des WL um die Hochachse (zB. Schiebeflug, der Anstellwinkel am voreilenden WL ist größer -> der Widerstand am voreilenden WL ist größer -> rückdrehendes Moment, Änderungen am Widerstand des eigentlichen Flügels vernachlässigt). Um die Querachse merke ich (bei meiner original ASW24) nur an der Mindestgeschwindigkeit eine Änderung, ich gehe davon aus dass die Strömung durch die WL länger anliegt. Um die Längsachse steigt die Wendigkeit etwas an, und der Flieger liegt schöner im Kreis (effektive V-Form steigt durch die WL).

Die cA-Belastung des Winglets interessiert mich, die kenne ich derzeit zu wenig weil ich bisher zu selten Winglets verwendet habe. Die cA-Belastung dürfte sich im Geradeausflug von der im Kreisflug doch deutlich unterscheiden?

Maughmer gibt in einem seiner Papers einen linearen Zusammenhang zwischen Flügel (gesamt) CA und Winglet (gesamt) CA an. Ich habe meine WL mit Vortex gerechnet, direkt am WL Fuß ergab sich ein recht großer Ca Bereich der zum WL Ende kleiner wurde. Ein paar Versuche mit Wollfäden deuten darauf hin dass die Vortex Vorhersage in etwa passen dürfte. Wichtiger als die Profilierung ist die richtige "Vorspur", der Bereich in dem ein WL funktioniert ist da relativ klein (siehe ebenfalls Maughmer).

Beim rechnen mit Vortex unbedingt die Nachlaufkorrektur (ich glaube so heißt die Option?) einschalten, und Änderungen des Cwi sehr vorsichtig interpretieren, dafür ist das Verfahren nicht gut geeignet (genaueres siehe http://www.dlr.de/as/en/desktopdefault.aspx/tabid-188/379_read-625/)

Michael
 

UweH

User
Die cA-Belastung des Winglets interessiert mich, die kenne ich derzeit zu wenig weil ich bisher zu selten Winglets verwendet habe.


Hallo Leute,

ich hab wegen der Winglets im Vortex grad mal einen Durchlauf mit 10° Schiebewinkel gemacht, leider nur mit einem älteren Auslegungsstand weil ich meinen USB-Stick mit den aktuellen Daten in der Tasche im Büro vergessen hab, aber das ist ja für die Winglets erstmal egal. Bei den einfach mal angenomenen 10° Schiebewinkel ist der ca am einen Winglet +0,7, am anderen -0,58. Das darf in der Realität nicht passieren sonst ist am voreilenden Flügel Feierabend. Bei Schiebewinkel 5° sind es noch ca + 0,36 / -0,24. Der ca-Unterschied ist relativ gering und damit ist das stark gewölbte Wingletfußprofil wenig zweckdienlich. Bei weniger Wölbung ist es dann auch egal ob mit S-Schlag oder ohne, der Profilmoment ist eh klein.
Richtig scheint mir ein gering gewölbtes Profil zu verwenden dass viel Maximalauftrieb positiv wie negativ zur Verfügung stellt und das dann mit dem Nullauftriebswinkel einzubauen.

Das muß ich mir nochmal durch den Kopf gehen lassen und ein bisschen experimentieren.

Wegen dem Kabineneinflußproblem hab ich mir überlegt dass es relativ einfach wäre ein kleines flugfähiges Modell der SB13 aus Schaum und / oder Balsa zu bauen und einmal mit und einmal ohne Kabine zu erproben. Es gibt dann verschiedene Methoden um mit Meßwerten die Veränderung des cA zu berechnen. Das ist zwar dann wegen des Größenunterschieds nicht 100 % auf das große Modell übertragbar, aber immer noch besser als auf Verdacht zu schätzen. Das kleine Modell muß noch nicht mal ferngesteuert sein, mit der V-Form und den riesen Winglets fliegt es auch im Freiflug stabil genug.

Gruß,

Uwe.
 
Die Rechnung mit dem Schiebewinkel ist OK - wie war den das Gesamt-cA dabei?
Bei der Sarabande war es immer so, daß auf dem Winglet am Fuß so ca. 2/3 des ca vom Außenflügel anlag. Plus/Minus Reserve dann fürs Schieben. Bezüglich der Winglet Profilierung stimme ich dir zu - wenig gewölbt aber gute ca-Reserve. Das S8025 ist das beste, was ich in der Richtung bei kleinen RE-Zahlen kenne. Die gleiche Überlegung gilt aber auch für das Profil des Außenflügels, das S8025 könnte man auch dort nehmen, falls es sich im Strak mit den Innenprofilen verträgt.

Das Stabilitätsmaß von 22% oben kommt daher, daß ich die Auftriebsverteilung einfach auf die Sarabande Geometrie draufgelegt habe. Bei etwas mehr Zuspitzung wird das kleiner. Ich wollte nur betonen, daß man nicht unbedingt eine "elliptische" Verteilung anstreben sollte. In meiner Rechnung waren das dann auch 9° Verwindung am Außenflügel. Ich muß mir erst mal eine SB13-Geometrie fürs XWing basteln, dann rechne ich weiter. Die CD habe ich ja.
 

UweH

User
Die Rechnung mit dem Schiebewinkel ist OK - wie war den das Gesamt-cA dabei?

Hallo Ulf, danke. Das Gesamt cA war 0,5. Ich hab nicht mit mehr mit Klappenausschlägen weitergerechnet weil ich die Datei des letzten Stands nicht hatte, das hole ich bei der Auswahl der neuen Wingletprofilierung nach.

Bei der Sarabande war es immer so, daß auf dem Winglet am Fuß so ca. 2/3 des ca vom Außenflügel anlag. Plus/Minus Reserve dann fürs Schieben. Bezüglich der Winglet Profilierung stimme ich dir zu - wenig gewölbt aber gute ca-Reserve. Das S8025 ist das beste, was ich in der Richtung bei kleinen RE-Zahlen kenne. Die gleiche Überlegung gilt aber auch für das Profil des Außenflügels, das S8025 könnte man auch dort nehmen, falls es sich im Strak mit den Innenprofilen verträgt.

Im Außenflügel ist das S8025 bei mir schon länger gesetzt, nur die Wölbung hab ich noch ein bisschen angepaßt. Die endgültige Wölbung der Einbauversion leg ich aber erst mit der Fertigstellung der Winglets fest. Das S8025 sollte sich gut mit dem Selig-Innenstrak vertragen, im X-Foil seh ich da im Moment keine Probleme (außer ein paar Bläschen um cA 0,6:rolleyes:)
Ich schau mal noch ob ich bei Mark Drela was passendes finde, der hat für solche Fälle auch passende Profilkonzepte, jwl müßte auch was gemacht haben das man verwenden kann, evtl. auch etwas modifiziert.


Das Stabilitätsmaß von 22% oben kommt daher, daß ich die Auftriebsverteilung einfach auf die Sarabande Geometrie draufgelegt habe. Bei etwas mehr Zuspitzung wird das kleiner. Ich wollte nur betonen, daß man nicht unbedingt eine "elliptische" Verteilung anstreben sollte. In meiner Rechnung waren das dann auch 9° Verwindung am Außenflügel. Ich muß mir erst mal eine SB13-Geometrie fürs XWing basteln, dann rechne ich weiter. Die CD habe ich ja.

Wenn das was hilft kann ich eine Ranis-Datei mit den Originalmaßen posten, das ginge aber erst heute Abend :rolleyes:

Gruß,

Uwe.
 
Auftriebsverteilung

Auftriebsverteilung

So, ich hab mal ein bischen was gerechnet. Die SB13 ist ja flexibel die kann man auf beliebige Auftriebsverteilungen "hinschränken" :rolleyes: Profile hab ich im Moment noch keine drauf - je nach Wahl muß man die Schränkung anpassen, aber die hier diskutierten Werte bleiben davon unbeeinflußt.

Erst mal die "optimale elliptische" k=0.83 - gibt ein Stabilitätsmaß von 3% :confused: war vermutlich also nicht gerade Ziel der Auslegung. Die Auftriebsbeiwerte (obere Kurve grün) zeigen trotzdem einen Abriß innen, wenn man ein durchgehendes Profil verwendet. Würde ich wohl nicht so bauen wollen :rolleyes: Die Widerstandsverteilung (untere Kurve rot) ist noch nicht ganz glatt - war zu faul beim Schränken. Das Winglet muß hier übrigens 3° "Vorspur" kriegen.

Zweitens meine "Winglet-Horten" :D k=0.96 bei einem Stabilitätsmaß von 17%. Das könnte man durchaus bauen - ist allerdings weit auf der sicheren Seite. Das Winglet hat hier immer noch 1° positiven Anstellwinkel. Nachteil des hohen Stabilitätsmaßes, man braucht große Klappenausschläge und fliegt im Schnellflug mit einem zu hoch gewökbten Außenprofil rum.

Das optimum liegt also irgendwo dazwischen, wie immer. Wenn ich die Horten-Schränkungsverteilung mit 10-12% Stabilitätsmaß verbiege, sieht das ganze recht gut aus. Also Momenten-Negative Profile nehmen und dafür den Schwerpunkt etwas zurückverlegen, dann kommt das schon hin. Für eine Auslegung muß man das natürlich "ordentlich" rechnen, vor allem die Klappenstellungen für die verschiedenen FLugzustände. Aber, Uwe, ich würde dir durchaus empfehlen, dir mal so eine Variante im Vortex zu basteln - man lernt einiges. Wenn dir das hilft, kann ich dir das XWing File schicken - zumindestens die Schränkungswerte sind ja darin gut lesbar. Hab aber keine Idee, wie ich die Sollwerte für die Auftriebsverteilung rüberbringe. Eine Tabelle könnte ich noch am schnellsten generieren.
 

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Rumpfeinfluß

Rumpfeinfluß

Was den Rumpfeinfluß angeht - man kann in der Rechnung einfach mal das mittlere Segment rausnehmen und die Flügel wieder zusammenrücken. In meiner Geometrie wandert der Neutralpunkt dabei 38cm (full scale) nach hinten. Bei gleicher Schwerpunktlage vergrößert sich das Stabilitätsmaß damit um 5% und das Auslegungs-cA sinkt auf 80% dessen, was man vorher eingestellt hatte. Nur mal so als Anhaltspunkt.

Vermutlich könnte man es noch geschickter machen, indem man die Flügel auseinandergerückt läßt wie sie sind und dafür den Rumpfanschluß als Potentialzaun simuliert. Wenn ich heute Abend Zeit hab, probier ich das mal aus
 

UweH

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Hallo Ulf,

Danke für die Rechenarbeit ;)
Bei welchem cA hast Du die Zirkulationskurven gerechnet?
Die Zirkulationsverteilung ändert sich bei einem geschränkten Flügel mit dem cA und das nutz ich bei meinen Hortenentwürfen seit etwa 1 1/2 Jahren aus um mich von der sin³-Glocke zu verabschieden.
Mein Ziel ist es viel mehr für Allrounder mit relativ niedrigem cA auszulegen und damit mehr Wert auf geringe Profilwiderstände im Schnellflug zu legen. Für meine letzte Variante der SB 13 vom Dienstag heißt das dann für den reinen Flügel ohne Kabineneinfluß k~ 1,1 bei cA 0.5 StM 8% (bei der Horten Aris Mini k ~ 1,5 bei cA 0,3, StM 21 %)
Beim ziehen erhöht sich der cA, die Zirkulationsverteilung ändert sich und wird für den Langsamflug wichtiger als die Profilwiderstände. Bei geschickter Klappenauslegung und Schränkungsverteilung wird der k-Faktor deutlich kleiner. Für meine Dienstags-SB13 heißt das k~ 0,9 bei cAmax 1,0, StM wieder 8% (Horten Aris Mini k~ 1,19 bei cA max 0,75, StM 21 %)
Bei den Hortenauslegungen ist der k-Faktor an irgend einem relativ unwichtigen cA-Wert mal zufällig 1,33, aber je nach Simulationsverfahren immer an einem anderen :p
Anfangs hab ich mit der sin³- Glocke angefangen, dann das Stabilitätsmaß für gutes Wendeverhalten bestimmt und dann mit Rudergeometrie, Profil- und Schränkungsverteilung die Leistungswerte in der Simulation hochgekitzelt. Inzwischen fange ich nach Erfahrungswerten bei irgendeiner glockenähnlichen Kurve an und bringe Wendeverhalten, gewünschter Auslegungs-cA und möglichst otimierter k-Faktor bzw. Simulations-Leistungswerte zusammen.
Das Wendeverhalten spielt bei Wingletflügeln zwar erstmal keine Rolle, das negative Wendemoment wird ja von den Seitenflächen weggedämpft, aber eine Auftriebsentlastung des Außenflügels sollte das Handling auch mit Winglets verbessern.

Die X-Wingdaten helfen mir gar nicht, denn ich komme mit Deinem Programm mangels Beschäftigung damit und Mathe / Ingenieurstalent nicht gut zurecht :rolleyes:...also eigentlich gar nicht :o Trotzdem danke für das Angebot ;)

Wenn Du mit dem Vortex zurecht kommst, dann kannst Du Dir ja mal meine fertige Auslegung kritisch anschauen, ich werde sie hier posten wenn es so weit ist. Das kann aber jetzt wieder einige Zeit dauern weil ich in nächster Zeit viel unterwegs bin und vor der Optimierung das kleine Kabineneinfluß-Testmodell bauen möchte. Im Moment hab ich als Kabinenersatz erstmal nur dicke symmetrische Profile in den Mittelflügel eingebaut und die senken den Auslegungs-cA auch schon deutlich spürbar :eek:

Gruß,

Uwe.
 
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