fragen zur verwendung von vier-klappen-flügeln bei nuris

hallo,

ich habe mal eine frage. wie wikt denn ein vier-klappen flügel bei einem nuri?

ich habe an verschiedenen stellen im netz wie auch hier unterschiedliche, teils sich widersprechende aussagen hierzu gefunden. deswegen stelle ich die frage auch separat und hänge sie nicht an einem der diesbezügliche treads auf (da diese sich zumeist eigentlich mit einem anderen thema beschäftigen).

bei einem leitwerkler lassen sich die klappen ja als wölb- oder landeklappen bzw. fürs butterfly verwenden. klar soweit.

jetzt meine gedanken die ich mir hierzu gemacht habe. bitte korrigieren bzw. ergänzen ;-)

also, bei einem nuri funktionieren:

1. wölbklappen nicht, weil sich das profil durch den s-schlag nicht verwölben lässt.

2.die klappen nicht als reine landeklappen wegen des wendemoments bzw. wirken nur als tiefenruder und ich muss zwingend die querruder zum butterfly hochstellen um nicht auf die nase zu fallen?

3. die klappen zur auftriebserhöhung nur im sinne eines höhenruders, also leicht hoch gestellt (entgegengesetzt zum leitwerkler).

welchen sinn haben dann vier klappen bei einem nuri, bzw. wie lässt sich eine auftriebserhöhende wirkung ähnlich eines leitwerklers bei einem nuri umsetzten? würde es funktionieren, im bereich der klappen ein profil mit wenig bis gar keinem s-schlag zu verwenden? taugen vier klappen nur zum butterfly?

danke und gruß, sven
 
hallo markus,

das macht einen unterschied?
dann erweitere ich:
4. wie und warum unterscheidet sich ein vierklapper bei brett und pfeil?

gruß, sven
 

UweH

User
Hallo Sven,

ich versuche Deine Frage mal möglichst kurz zu beantworten, aber es wird trotzdem keine kurze Antwort weil das Thema viele Abhängigkeiten hat und deshalb recht umfangreich ist :eek:

Zunächst hat die Anzahl und Wirkung der Klappen beim Nuri genauso viel oder wenig mit dem Profil zu tun wie beim Leitwerker, also S-Schlag oder nicht ist erstmal vollkommen Wurscht.

Um zu verstehen wie ein Nurflügel grundsätzlich funktioniert kann man die Funktion einiger Bauteile des Nuris mit Bauteilen von Leitwerkern vergleichen. Der Vergleich hinkt manchmal etwas, deshalb ist diese Aufzählung nicht vollständig und auch nicht immer ganz korrekt:

Höhenleitwerk (Leitwerker) = Außenflügel (Pfeil) = Profilendfahne (Brett)
EWD (Leitwerker) = Schränkung (Pfeil) = Größe S-Schlag (Brett und ungeschränkter Pfeil) = Klappengrundstellung Höhenruder (Brett und ungeschränkter Pfeil)
Flügel (Leitwerker) = Flügel (Brett und Pfeil)
Pilot (Leitwerker) = ein bisschen kranker Pilot (Nurflügel) :D

Die grundsätzlichen Einsatzmöglichkeiten hängen von der Pfeilung ab, denn Pfeilung bildet einen Hebelarm zwischen inneren und äußeren Klappen.
Wenn Pfeilung vorhanden ist kommt noch der Einfluß der Streckung dazu, denn höhere Streckung vergrößert den Hebelarm zwischen innerer und äußerer Klappe trotz gleichem Pfeilwinkel.
Grundsätzlich ist es sogar so, dass der Hebelarm das entscheidende ist, nicht die Pfeilung. Beim Brett ist der Hebelarm besonders kurz und das Leitwerk ist ganz im Profil integriert.

1. Brett:
Bei einem ungepfeilten oder gering gepfeilten Brett gibt es keinen nennenswerten Hebelarm zwischen inneren und äußeren Klappen. Jeder Ausschlag der Innenklappen benötigt einen Gegenausschlag der Außenklappen um die Momentenbilanz wieder auszugleichen. Der Auftriebsgewinn des Innenflügels wird durch den Auftriebsverlust des Außenflügles aufgehoben

Hier lassen sich die 4 Klappen nur als Butterfly-Landehilfe und mit speziellen Mischungen als Kompensation des negativen Wendemoments nutzen. Eine auftriebserhöhende Wölbklappenwirkung ist nicht vorhanden. Bei der Butterfly-Mischung beim Brett kommt noch dazu, dass sich die Profilmomente über den Klappenweg bei vielen Brettprofilen nicht linear ändern und deshalb ein fahren über Bremsklappenknüppel oder Schieber zu starken, ungewollten Nickbewegungen führen kann.
Deshalb sind stark nach unten fahrende innere Butterfly-Klappen beim Brett nur schwer beherrschbar und meist fährt man relativ geringe Ausschläge über einen Schalter digital Ein / Aus

2. Pfeilflügel mit relativ geringer Pfeilung (z.B. CO5):
Mit zunehmender Pfeilung vergrößert sich der Hebelarm zwischen innerer und äußerer Klappe stärker als der Schwerpunkt nach hinten wandert. Damit kann man "echte" Wölbklappen einsetzen, denn wenn die inneren Klappen nach unten gefahren werden wandert der Hebelarm stärker nach hinten als der Schwerpunkt. Wenn die inneren Klappen nach unten gefahren werden muß man bei den äußeren Klappen mit zunehmender Pfeilung auch zunehmend weniger Gegenausschlag geben um das abnickende Moment der inneren Klappen auszugleichen. Der Gesamtauftrieb des Flügels wächst. Trotzdem ist es immer noch so, dass nur die inneren Klappen den Auftrieb erhöhen, die äußeren nehmen aber einen Teil dieser Auftriebserhöhung für den Momentenausgleich wieder weg.

Butterfly und Spezialmischungen zur Unterstützung des Kurvenflugs werden mit zunehmnder Pfeilung immer effektiver.

3. Pfeilnurflügel mit hoher Pfeilung (z.B. E.T, X-mess, Triad, Multibumm)
Wie bei 2. vergrößert sich der Hebelarm zwischen innerer und äußerer Klappe stärker als der Schwerpunkt nach hinten wandert. Bei Pfeilungen von ~30° und mehr von Pfeilflügeln mit Streckungen zwischen ~10 und ~13 liegt ein großer Teil des Innenflügels komplett vor dem Schwerpunkt. Ein Ausschlag der inneren Klappen hat eine starke Auftriebserhöhung des Innenflügels und einen aufnickenden Moment zur Folge. Z. B. beim X-Mess ist das aufnickende Moment bei kleinen Wölbklappenausschlägen noch moderat und kann gut zum eintrimmen des Flugzustands Thermik / Strecke / Speed genutzt werden. Höhenruderausschlag wird dabei nur noch für Manöver gegeben.
Beim setzen von Butterfly mit starkem Ausschlag der inneren Klappen nach unten entsteht ein aufnickendes Moment das durch nach unten (!) fahren der äußeren Klappen ausgeglichen wird.
Der Auftrieb des Flügels erhöht sich stark weil alle Klappen eine Erhöhung des Profilauftriebs bewirken. Das Modell kann sehr langsam geflogen werden, die Bremswirkung kommt von der Störung der Zirkulationsverteilung durch den unterschiedlich starken Ausschlag der inneren zu den äußeren Klappen und das fest stehende Endleistenstück dazwischen.

Bei starken Pfeilungen kann es so weit gehen, dass die inneren Klappen als Höhenruder dienen können (z.B. Multibumm) und dabei beim "ziehen" nach unten fahren ("sinnrichtige Klappenwirkung"), sie wirken damit als Höhenruder und Wölbklappe gleichzeitig. Beim Triad geht das so weit, dass für den Thermikflug alle Flügelklappen nach unten fahren und damit alle Klappen sinnrichtig wirken. Das ist auch ideal zur Auftriebserhöhung im Hochstart und an der Winde.
Leider haben sehr hohe Pfeilungen den Nachteil dass dabei Querströnmungseffekte zu Leistungsverlust und schlecht trimmbaren Flugzuständen führen, das macht die Vorteile dieses Konzepts wieder zunichte wenn man über die Pfeilwinkel der bewährten Konzepte hinaus gehen will.

Es gäbe zu Klappen am Nurflügel noch sehr viel mehr zu schreiben, aber .....des soll erschtemal genuch Fudder zu dem Thema sei..... ;)

Gruß,

Uwe.
 
Danke Uwe,

für die ausführliche Erklärung!

Bei mir ist der Groschen jetzt endlich gefallen :)
Mein Verdacht, dass sich bei einem Brettnurflügel
der Aufwand für vier Klappen nicht lohnt hat sich damit bestätigt.
 
hallo uwe,

auch von mir ein riesiges danke schön... tolle arbeit die du dir machst (zu eigentlich nachtschlafender zeit).
ich habe verstanden (und teilweise hab ichs mir ja auch schon gedacht ;) )
phänomenal welche unterschiede auf grund der länge des hebelarmes geometriebedingt zum schwerpunkt entstehen. das werde ich jetzt noch ein weilchen verdauen.

eine frage gibt es aber noch (wahrscheinlich ist das aber gelogen :D ):
in dem res-nuri-tread zeigen fast alle ranis-auslegungen zwei klappen am innenflügel mit teilweise deutlich erhöhter flächentiefe. die querruderwirkung wäre außen doch effektiver. was hat es damit auf sich?

gruß, sven
 

Chrima

User
Morgen Sven

RES heisst ja (Seiten-) Ruder / Höhenruder (elevator) / Bremsklappe (spoiler).

Also soll es ein Brett geben ohne Querruder und nur mit Seitensteuerung.
Vorallem bei gerader Nasenleiste oder gar Vorpfeilung macht es dann wiederum Sinn nur am Innenflügel die Höhensteuerung anzulenken. (Hebelarm; wie oben von Uwe erklärt!)

Grüsse
Chrima

P.S.: Mein AlegriaRES-Entwurf liegt da sozusagen noch etwas in einer Grauzone... ;)
 

UweH

User
zwei klappen am innenflügel mit teilweise deutlich erhöhter flächentiefe.

Moin,
ich bevorzuge da nur eine Klappe, ähnlich wie Klaus an seiner Amiga auch. Dagegen hat mein ARES 2 Klappen außen, aber auch mit einer Erhöhung der Flächentiefe.

Die Klappen bei Amiga und ARES sind jeweils an einer Stelle angebracht wo "ziehen" das Profil entwölbt und dadurch zu einem Auftriebsverlust führt. Das ist aber gar nicht so gut, weil man mit ziehen eigentlich den Flügelauftrieb erhöhen will.
Nun hilft uns eine einfache Aerodynamikregel die besagt "was örtlich an Auftrieb fehlt, kann durch Flügeltiefe ersetzt werden"

Deshalb werden die Flügel idealerweise so ausgelegt, dass die Zirkulationsverteilung mit gezogenen Rudern elliptisch ist und um den Auftriebsverlust durch das ziehen auszugleichen wird im Ruderbereich die Flügeltiefe erhöht.

Warum die Klappen beim Brett innen sind hat Chrima ja schon erklärt, das hier noch zur Ergänzung beim Pfeil:
Bei einem RES-Pfeil ist die Seitenrudersteuerung etwas schwierig, denn im Winglet funktioniert sie nicht und ein Rumpf müßte sehr lang sein um genug Hebelarm als Ausgleich für die starke Dämpfung aus der Pfeilung zu bekommen. Im deutschen RES-Reglement soll es deshalb für Pfeile die Ausnahme geben, dass maximal 2 Steuerklappen pro Flugzeug zugelassen sind und die befinden sich beim Pfeil an der Stelle des größten Hebelarms, also am Außenflügel.


Gruß,

Uwe.
 
Danke euch beiden.

aber wären durchgängige quer/höhen-ruder nicht besser als die steuerung mit seite und höhe? oder ist der leistungsverlust bei den "langen" elevons beim ausslagen größer?

gruß, sven
 

UweH

User
aber wären durchgängige quer/höhen-ruder nicht besser als die steuerung mit seite und höhe? oder ist der leistungsverlust bei den "langen" elevons beim ausslagen größer?

Meinst Du jetzt beim Brett?
Die Steuerung über Seite und Höhe ist bei der RES-Klasse ja eigentlich vorgeschrieben.
Die Idee des zentralen Höhenruders beim Brett ist es den Flügel so wenig wie möglich zu stören und das Profil so wenig wie möglich zu verändern um die berechneten Original- Profileigenschaften weitestgehend zu erhalten.
Die RES- Modelle fliegen auch sehr eigenstabil, das bringt Vorteile beim fliegen in großer Höhe und Entfernung weil man sich weniger versteuern kann, das bevorzugen die meisten RES-Brettleute gegenüber der höheren Wendigkeit bei langen Elevons.
Z.B. Chrima will es bei Allegria anders machen und beim gering gepfeilten Brett (fast) durchgehende Elevons verwenden, mal sehen was sich im Vergleich besser bewährt.

Gruß,

Uwe.
 
ja, ich meinte beim brett.
ich glaube, ich sollte mit die res-sache nochmal genauer zu gemüte führen. klingt spannend, zumahl es mit zenralem höhenleitwerk und seitenruder einen schönen bonus in richtung massenzentrierung geben dürfte. flügel schön leicht und die servos direkt beim schwerpunkt...

danke euch nochmal für eure ausführlichen antworten.

grüße, sven
 

UweH

User
ja, ich meinte beim brett.
ich glaube, ich sollte mit die res-sache nochmal genauer zu gemüte führen. klingt spannend, zumahl es mit zenralem höhenleitwerk und seitenruder einen schönen bonus in richtung massenzentrierung geben dürfte. flügel schön leicht und die servos direkt beim schwerpunkt...

Genau. Ich hatte ja mal diesen Schiski-Verschnitt mit dem Experimentalprofil gebaut. Mit keinem anderen Flugzeug das ich vorher gebaut hatte konnte ich so eng kreisen: bei einem Heber auf die Flächenspitze stellen, durchziehen und es ging mit engstem Kurvenradius rauf. Dabei war das Modell noch nicht mit Tiefensprung ausgerüstet, das heißt die Zirkulationsverteilung und Maximalauftrieb wurden im Kreisflug schlechter als im Geradeausflug...das geht auch anders rum ;)
Nachteil des Bretts für die RES-Klasse gegenüber Leitwerker und Pfeil ist der Hochstart und das geringste Sinken, da fehlen aufgrund des geringen Maximalauftriebs der S-Schlagprofile ein paar Prozent :rolleyes:

Gruß,

Uwe.

P.S.: da ich mich bei der RES-Konstruktion für einen Wingletpfeil entschieden habe hoffe ich mal dass der Vorteil
der Massenkonzentration nicht ausreicht :D:D
 

Chrima

User
Aerodynamik ist immer ein Kompromiss !


... und der liegt dazwischen ! ;):D -> ein Bisschen Pfeil !


@Uwe; gehts wieder besser ? :)
oder hast Du soviel Zeit zum Schreiben, weil Du krank bist ?
 

UweH

User
@Uwe; gehts wieder besser ? :)
oder hast Du soviel Zeit zum Schreiben, weil Du krank bist ?

OT:
Danke der Nachfrage, es geht wieder besser und ich hab Zeit weil ich jetzt ein paar Tage Urlaub habe:) ;)
OT aus.

Gruß,

Uwe.
 
Hallo,

schließe mich Uwe an, und bedanke mich für die ausführliche Beschreibung.
Bei meinen Brettern mit gerader Nasenleiste und relativ hoher Streckung genügt mir ebenfalls ein zentrales, kleines Höhenruder. Eine etwas höhere Tiefe verwende ich nur sparsam, es wird nur das Höhenruder in der Tiefe leicht vergrößert, der Drehpunkt sitzt sehr weit hinten, was den wirksamen Flügel nicht "beschneidet". Das HR-Servo sitzt wegen der Massenverteilung im Rumpf, das SLW-Servo sowieso.
Wegen den recht großen Seitenleitwerken, die ich verwende, müssen die Querruder nur wenig differenziert werden. (Starkes differenzieren verursacht ja auch etwas mehr Abtrieb als keine Differenzierung).

Grüße
Klaus.
 
hallo klaus,

verstehe ich das richtig, dass du das höhenruder dann nicht mehr mit "im profil" der fläche hast, sondern quasi als "brettchen" angeflanscht? (bild vom querschnitt wär schön :D )

allen mit ihren erhellenden beiträgen erst mal vielen dank an dieser stelle. ich denke, dass damit viele von den anfängern das eine oder andere thema jetzt besser verstehen.

gruß, sven
 

Porkus

User
Wenn man Videoaufnahmen mit einer Kammera machen will braucht man ein Modell das relativ ruhig in der Luft liegt und möglichst ein Heckantrieb hat. Da mir Nurflüger grundsätzlich besser gefallen als Modelle mit Leitwerk ( Was nicht dran ist geht auch nicht Fetz ), wollt ich eine Kammera auf ein Nuri montieren.

da hätte auch eine Frage an die Experten:
Bringen 4 Klappen was für ein möglichst ruhiges Flugverhalten, oder besser 2 Klappen relativ weit außen?

Butterfly als Landehilfe ist zwar "nice 2 have", normal fliege ich aber einfach vor der Landung 1-2 scharfe Kurven mit viel Höhenruder um abzubremsen, klapp auch ganz gut. Wölbklappen zum Thermikfliegen sind auch nicht unbedingt nötig.

Welche Bauform fliegt möglichst wie auf Schienen, Brett, Pfeil oder mit kurzem Rumpf und Seitenflosse ( Hai 2 von Pichler, Marder von epp-fun etc. ) ?

Probleme könnte ja das negative Wendemoment vom Querruder machen weil die Nase dann links/rechts wackelt.
Macht ein gesteuertes Seitenruder Sinn für ein Nurflügler, oder besser ein Pfeil mit Winglets?
 

Chrima

User
Hi

Die "Experten" sind nicht mehr hier... :D

Also einen Zusammenhang zwischen ruhigem Flugverhalten und der Anzahl Klappen kann ich nicht erkennen.

Man könnte hingegen sagen; je kürzer die Klappen im Verhältnis zur Spannweite, desto grösser der notwendige Klappenausschlag zum Steuern.

Umgekehrt heisst dies, dass das evtl. Ruderspiel oder die Ungenauigkeit der Servos sich bei kurzen Rudern weniger stark auswirkt auf die Flugbahn. (siehe auch DS !)


Soviel ich aber weiss, wird bei Film-Fliegern (Black-Sheep...), meist mit Giros gearbeitet.

Selber würde ich einen Pfeil mit 0-Moment-Profil und ohne Verwindung wählen
( wie hier auf meinem Ur-Alt-Video)
Wenns leistungsmässig nicht darauf ankommt einfach mit einem etwas grösseren Stabilitätsfaktor !

Angesteuertes Seitenruder macht für mich erst Sinn, wenn ich damit langsam mit leichten Brettern in der Thermik fliegen will.
Evtl. könnte man da aber natürlich auch wieder einen Kreisel darauf setzen !?

Grüsse
Chrima
 
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