Einfacher Eigenbau-Hangflug-Pfeil

Ca-max

Ca-max

Hallo Uwe!
Da hast Du natürlich mit all Deinen Betrachtungen vollkommen Recht - solange Du den planaren Tragflügel ohne Winglet und ohne Klappenausschlag betrachtest.
Bei dreidimensionaler Betrachtung faellt auf, dass man den Flügel im Wingeltfuss zusaetzlich mit Auftrieb 'belastet', vor allem dann, wenn man das Winglet selbst auch noch auflaedt (AG-13, 2 Grad angestellt). Um hier sowohl möglichst wenig Verwindung und vernünftig viel Zuspitzung verwenden zu können, war es uns schon wichtig bei den Profilen, insbesondere beim Aussenprofil, ein hohes ca-max erreichen zu können. Quasi ''Safety first!''
Sicherlich waren wir genauso versucht die anderen ca-Bereiche nicht aus den Augen zu verlieren. Das ca-max war somit nicht der einzig zu optimierende Designparameter aber dennoch hoch gewichtet.
Viele Grüsse:

Philip Kolb

Wingletfuß

Wingletfuß

Hallo Philip,

verstehe ich das richtig, Du hast den Wingletfuß um 2° nach innen gestellt, also eine "Vorspur"? Bezogen auf den Nullauftriebswinkel? (Und an der Wingletspitze wieder auf 0°?)

Ich hatte bei meinen Pfeilen den Fuß um den Nullauftriebswinkel nach außen gesetzt; (oben dann so wie Du auf 0° geschränkt). Das alles aus dem selben Grund wie bei Dir, um das Überziehverhalten sicherer zu machen, also den Randbogenbereich nicht zu überlasten.

Grüße
Klaus.

Philip Kolb schrieb:

Da hast Du natürlich mit all Deinen Betrachtungen vollkommen Recht - solange Du den planaren Tragflügel ohne Winglet und ohne Klappenausschlag betrachtest.
Bei dreidimensionaler Betrachtung faellt auf, dass man den Flügel im Wingeltfuss zusaetzlich mit Auftrieb 'belastet', vor allem dann, wenn man das Winglet selbst auch noch auflaedt (AG-13, 2 Grad angestellt).

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Hallo Philip,

ihr habt da draussen das profilierte Winglet mit 2 ° Anstellung genommen und auch nur eine geringe Entkopplung durch rückversetzen gewählt. Ich bin gedanklich von meinem ARES mit Plattenwinglet, starker Auftriebsentlastung des Außenflügels und starker Entkopplung des Winglets ausgegangen, da ist viel weniger Auftriebsreserve notwendig....sorry, hab ich übersehen und deshalb zu kurz gedacht


Der Raphael hat einen einfachen Hangflugpfeil gesucht, der Smile ist aber eine Thermikauslegung mit realtiv viel Verwindung, positiver V-Form und wahrscheinlich entsprechendem Auslegungs-cA. Für den Allroundbetrieb ist das vielleicht O.K. wenn man keine großen Ansprüche an den Schnellflug hat, aber am Hang wenns trägt?

Ich hab in den letzten Tagen etwas im Ranis und Vortex rumgespielt und einen einfachen Hangpfeil ausgelegt der mit cA ~ 0,2, Plattenwinglet, 3 Stützstellenprofilen für 2 Trapezkerne je Flügelhälfte eher als Hangpfeil durchgeht.
Der hat bei 2 m Spannweite und angenommenen 1 kg Gewicht in der Simulation mit den X-Foil-Momenten Gleitzahl 22 und geringstes sinken unter 0,35 m/s.
Wenn noch Interesse daran besteht könnte ich die Auslegung hier posten?.......müßte ich halt noch mit ein paar Erklärungen dafür aufbereiten, deshalb hängt er nicht gleich hier dran.

Gruß,

Uwe.

Hallo Uwe,

wenn du deine Auslegung in einem Beitrag vorstellen würdest, das wäre toll.

Ich glaube wir alle können nicht genug lernen und deine Anregungen bringen die Tailless wirklich weiter.

Gruß und guten Rutsch ins Neue Jahr wünscht

Heinz

Winglet Design beim SMILE

Winglet Design beim SMILE

Klaus Jakob schrieb:

Hallo Philip,

verstehe ich das richtig, Du hast den Wingletfuß um 2° nach innen gestellt, also eine "Vorspur"? Bezogen auf den Nullauftriebswinkel? (Und an der Wingletspitze wieder auf 0°?)

Ich hatte bei meinen Pfeilen den Fuß um den Nullauftriebswinkel nach außen gesetzt; (oben dann so wie Du auf 0° geschränkt). Das alles aus dem selben Grund wie bei Dir, um das Überziehverhalten sicherer zu machen, also den Randbogenbereich nicht zu überlasten.

Grüße
Klaus.

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Hallo Klaus,
ja, das ist genauso umgesetzt. Der Wingletfuss ist 2 Grad angestellt, das heisst die Nasenleisten der Winglets zeigen Richtung Tragflügelmitte.
Das von Dir angesprochene 'sichere Überziehverhalten' war uns beim Design des SMILE, wie vorher schon beschrieben, sehr wichtig. Allerdings wollten wir auch grossen Wert darauf legen, das Winglet nicht nur zur Stabilisierung des Flügels zu nutzen, sondern auch einen möglichst grossen Beitrag zur Leistung des Gesamtflügels zu realisieren. Dabei ist es wichtig das Verhaeltnis von Auftrieb und Widerstand (L/D, oder bestens bekannt als 'die Gleitzahl') im anvisierten Einsatzbereich zu maximieren.
Vor allem aus diesem Grund haben wir uns für das AG-13 entschieden, da es bei den kleinen Re-Zahlen keine bösen Ablöseerscheinungen zeigt und im anvisierten Ca-Bereich höhere Profilgleitzahlen leifert als eine ebene Platte oder vergleichbare symmetrische Profile. Darüberhinaus verfügt es noch über eine angenehm breite Laminardelle um den angesprochenen Maximalauftrieb leisten und Schiebeflugzustaende schnell abdaempfen zu können.
Etwas schwierig gestaltet sich meiner Meinung nach Dein Vorschlag das Winglet um den Betrag des Nullauftriebswinkels anzustellen, da dieser mitunter auch Re-Zahl abhaengig ist, wie in diesem Bild zu sehen:



Das sind Typ-1 Polaren des AG-13 Profils. Sie zeigen den Auftriebsanstieg in Abhaengigkeit vom Anstellwinkel bei Re-Zahlen von 10k bis 120k.
Die Nullauftriebswinkel liegen dabei in einem Bereich von -1.5 bis -1.9 Grad (und das auch nur nach Xfoil Vorhersage! ).
Bei 2 Grad Anstellwinkel liegen die Auftriebsbeiwerte in Abhaengigkeit der jeweiligen Re-Zahlen im Bereich um ca = 0.4.
Im naechsten Graphen wird deutlich, dass das AG-13 bei diesem Auftriebsbeiwert etwa in der Mitte seiner Laminardelle operiert:



Es ist also noch ewas Spielraum zu den extremen Auftriebsbeiwerten gegeben.
Viel interessanter jedoch ist die Tatsache, dass bei diesen Anstellwinkeln die Profilgleitzahlen deutlich höher ausfallen und somit eine höhere Gesamteffizienz des Flügels erreichbar ist.



Daher die 2 Grad Anstellwinkel und die AG-13 Profilierung des Winglets beim SMILE. Somit kann man am Aussenflügel und am Winglet noch etwas performance herausholen, wenn man ihn so gestaltet, dass er hohe ca-max Werte leisten kann und das Winglet so gestaltet, dass es über dem Bruchstrich (L/D) in vernünftigem Rahmen möglichst hohe Werte erreichen kann. Das Ganze kann man bestimmt noch weiter optimieren, allerdings befürchte ich, dass man dann das Thema 'einfacher Pfeilnurflügel' wohl überreizt. Interessant ist das aber bestimmt!

@ Uwe:
Für den schnellen Hangflug kann man da sicherlich besser designen - ganz klar!
Ich habe mich nur an Raphaels design-Vorgabe (''für schwache bis maessige Bedingungen'') gehalten. Und dafür ist SMILE wirklich gut!

Beste Grüsse:
Philip Kolb

Hallo Philip

Danke auf jeden Fall für die Veröffentlichung Deines Pfeil-Designs. Gibt sicher immer etwas zu lernen, vorallem wenn aus solch berühmter Feder stammend.

Trotzdem bin ich aber auch der Meinung von Uwe. Kann mich ja täuschen, aber so wie ich Raphael schon fliegen sah, braucht er vermutlich keinen Ersatz für sein Steigeisen und ihm wird Gleitleistung vermutlich mehr Spass bereiten, als nur einfach geringstes Sinken.

Ausser, und das kommt auch bei Profis vor, man traut gute Gleitleistung einem Nuri eben gar nicht zu. Dabei ist dies die Parade-Disziplin von modernen Nurflügeln.
Geht es nur ums Obenbleiben, "Ballönlen" wie wir hier sagen, sind 3° Verwindung sicher in Ordnung.

Grüsse
Christian

Hallo Philip,

danke für die Erklärungen.
Wenn ich das gut verstanden habe, dann hast Du das Wingletprofil so betrachtet, als wäre es direkt "von vorne" angeströmt. Ich bin aber der Meinung, dass das Umschlagen des Randwirbels (Druckausgleich) immer eine schräge Anströmung des Wingletfusses -von außen nach innen- verursacht, bei hohen Anstellwinkeln stärker als im Schnellflug. Ich glaube deshalb, dass die von Dir genannten Reserven bald aufgebraucht sein werden, zumal das Winglet recht weit vorne sitzt. Somit wirst Du einen Auftriebsberg außen haben.
Rechnen kann ich so etwas leider nicht. Wer kann das?
Hier sollten wir die (in einem anderen Faden) bereits erwähnten Versuche mit verstellbaren Winglets doch wieder aufnehmen... Baustellen über Baustellen...

Beste Grüße
Klaus.

Chrima schrieb:

Danke auf jeden Fall für die Veröffentlichung Deines Pfeil-Designs. Gibt sicher immer etwas zu lernen, vorallem wenn aus solch berühmter Feder stammend.

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Hallo Christian,

da schließ ich mich Deiner Meinung an.

Wir haben hier gerade in letzter Zeit sehr viel über Verbesserungsmöglichkeiten von Nurflügeln diskutiert und ich glaube die Variante hochgewölbte Wingletprofile mit einem Anstellwinkel mitten durch ihre Lainardelle einzubauen, also etwa mit alpha bei cw min, war bisher nicht dabei
Die dabei entstehende erhöhte Auftriebsbelastung am Außenflügel war eigentlich etwas was zumindest ich die ganze Zeit zu vermeiden und zu minimieren versuchte, anstatt das Außenflügelprofil dafür aufzurüsten. Mag sein dass meine Vorgehensweise auch stark von meiner Hortenaffinität beeinflußt ist, aber ich glaube nicht nur ich bin der Meinung dass Auftrieb auch ziemlich viel mit Widerstand zu tun hat und erhöhte Auftriebsbelastung am Wingletfuß als Bremse im Schnellflug wirkt, egal wie viel Auftriebsreserve das speziell angepaßte Profil dort hat.
Für den Thermikflug halte ich diesen Ansatz für eine super Idee weil das profilierte Winglet den Kreisflug deutlich verbessern dürfte, aber im schnellen Hangflug ist das eine Spaßbremse erster Güte. Man könnte dem entgegen wirken indem man im letzten Teil des Außenflügels die Schränkung stark erhöht (ich glaube das bei einem sehr guten, käuflichen Pfeil schon mal gesehen zu haben ), aber damit ist es noch weniger ein einfacher Pfeilflügel als er durch das dünne Profilwinglet eh schon wird.

Philip, das ist keine Kritik an Deinem Flügel, sondern ich versuche das Einsatzfeld des Smile noch ein bisschen genauer zu definieren als Du es mit Deiner Erklärung ''für schwache bis maessige Bedingungen" schon getan hast...und ich glaube Dir aufs Wort dass der Flügel dafür Klasse ist

Chrima schrieb:

Kann mich ja täuschen, aber so wie ich Raphael schon fliegen sah, braucht er vermutlich keinen Ersatz für sein Steigeisen und ihm wird Gleitleistung vermutlich mehr Spass bereiten, als nur einfach geringstes Sinken.

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PIK 20 schrieb:

wenn du deine Auslegung in einem Beitrag vorstellen würdest, das wäre toll.

Ich glaube wir alle können nicht genug lernen und deine Anregungen bringen die Tailless wirklich weiter.

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Meine Anregungen spielen bei dem was ich entworfen habe keine große Rolle, so ein "feines Besteck" wie der Smile ist das nicht, eher was einfach zu bauendes fürs grobe Hangbolzen. Ich kämpfe aber im Moment noch etwas mit den Mucken der neueren Beta-Version eines Auslegungsprogramms und möchte erst Veröffentlichen wenn ich weiß dass es auch funktioniert. Vielleicht klappts noch im Laufe des Nachmittags, ansonsten in den nächsten Tagen.

Gruß,

Uwe.

Klaus Jakob schrieb:

Ich glaube deshalb, dass die von Dir genannten Reserven bald aufgebraucht sein werden, zumal das Winglet recht weit vorne sitzt. Somit wirst Du einen Auftriebsberg außen haben.

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Hallo Klaus,
ich sehe das ähnlich wie Du

Berge auf dem Flügel wiegen doch sicher ziemlich schwer und das sollte dem fliegen eher abträglich sein, also lieber Berge unter dem Flügel.....

Gruß,

Uwe.

Hallo Freunde,

für mich ist durch diese interessante Diskussion deutlich geworden, wie die Details den Einsatzzweck eines Pfeils definieren: die Auslegung eher in Richtung Thermik-, oder eher in Richtung Hangflug.
Philips Pfeil werde ich in weiterer Zukunft wieder aufgreifen, eventuell elektrisch, für die Ebene.
Aber: ein Projekt nach dem anderen!

Für mich ist dieser Nuri-Faden sehr ergiebig. Bitte weiter so!

Klaus.

Hallo Uwe,
mich würde deine auslegung des hangpfeils schon interessieren, wäre nett wenn du ihn hier vorstellst. will doch was lernen, ...
franz

je öfter ich das durchlese, destoweniger kapier ich. darum ein paar Fragen.
Der Smile ist also mehr für Thermik, wg der profilierten Winglets, der geringeren Schränkung und der Anstellwinkel der Winglets?
Nicht ganz klar ist mir, warum mehr Schränkung die Speedfreudigkeit erhöht, steigt da nicht der Widerstand? (oder nur außen mehr Winkel)
Der UZZA 4 ist mehr allround, einfach zu bauen.
Von Uwe kommt ein mehr Hangpfeil.
Stimmt das so halbwegs/vereinfacht.
Lese gern eure Ausführungen, interessiert mich auch recht, kapieren tu ich nur sehr Lückenhaft.
Aber laßt euch von mir nicht aufhalten. Ich les alles und irgendwann funkts.

lg Franz

franz hintermann schrieb:

Nicht ganz klar ist mir, warum mehr Schränkung die Speedfreudigkeit erhöht, steigt da nicht der Widerstand?

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Hallo Franz
Ja ist schon so, wie Du gedacht hattest. Ein verwundener Flügel mag für einen bestimmten Anstellwinkelbereich optimal funktionnieren, aber wenn dann der Raphael einen seiner gefürchteten Ablasser probiert, passts dann eben nicht mehr so toll.

Deshalb eben mein Vorschlag, welcher ohne Verwindung auskommt !

Bei der Winglet-Sache ist es ungefähr ähnlich und wie hier schon gute Konstrukteure berichteten, stehen die Chance seeehr hoch nur etwas zu verschlimmern.

Grüsse
Christian

Hallo zusammen,

es wurden die Winglets erwähnt, und deren Anstellung. Hans-Jürgen Unverferth macht da Versuche, das hatten wir ja schon erwähnt. Dabei geht er empirisch vor.
Er beschäftigt sich auch mit Form der Winglets (runde Übergänge zwischen Flügel und Wingletfuss), mit der Lage der Winglets (in Tiefenrichtung), sowie mit Klappen im Winglet, und nun beginnen Versuche mit verstellbaren Winglets. Sie drehen sich um eine senkrechte Hochachse.

Zurück zu den Klappenwinglets und deren Wirkung. Was mir HJU bisher erklärt hat:
-mit den Klappen kann die Grundgeschwindigkeit des Pfeils "eingestellt" werden. Wenn beide Klappen nach außen gestellt werden, wird der Flieger schneller. Klappen nach innen (zum Rumpf hin): der Flieger wird langsamer. Die Winglets können ähnlich wie Flügelenden betrachtet werden, die sich "um den Holm drehen", nur dass diese Flügelenden eben hochgeklappt sind.
Genau so sollten die drehbaren Winglets funktionieren: Nasenleiste nach außen: der Flieger wird langsamer (entspricht der Klappe nach innen). Und umgekehrt für den Schnellflug.

Zum Kurven steuern eignen sich die Klappen weniger gut.

Ich bin gespannt, was die Pendel-Winglets bringen.
Berichte aus HJU`s eigener Feder wären wertvoll. Wir alle würden es sehr begrüßen.

Klaus.

Marumba

Marumba

Hallo ihr Leut,

besteht eigentlich noch Interesse an so einem relativ einfachen 2 m Hangflug-Pfeil?
Ich hatte für diesen Thread mit einer Auslegung begonnen, aber dann wegen anderer Sachen nicht fertig gemacht und deshalb auch nix mehr gepostet. In den letzten Tagen hatte ich wieder mal Lust mit dem Entwurf rum zu spielen. Die angezeigten Werte im FLZ_Vortex sind bei Klappen im Strak zwar ein bisschen seltsam, aber zumindest die Fluggeschwindigkeit ist passend zum Einsatzzweck "Hangflug" ziemlich hoch (Fluggewicht in dem Simulationsdurchlauf 1,5 kg ~ 34 g/dm²).
Das wichtigste ist aber dass mir ein passender Name für das Projekt eingefallen ist: "Marumba" soll die Spätgeburt heißen...nur zum bauen dieses vermutlichen Einschlagwunders werde ich leider so schnell nicht kommen





Gruß,

Uwe.

Hi

ja ich wäre euch hier mal ein Update schuldig... es ist was bei mir in der Mache, rede aber nicht gerne über ungelegte Eier. Zu passender Zeit werde ich berichten. Nur "einfach" in dem Sinne ist das Projekt nicht mehr

LG
Raphael

Hallo Uwe,
um meine Positivbauweise zu verfeinern baue ich ein Modell nach dem andern. Nur sind halt immerwieder Pausen dazwischen. Auch kann ich mich nicht entscheiden ob ich ein Brett oder einen Pfeil baue. Der Entwurf von Philipp Kolb hat mir gefallen, habe nur Angst er wird mit stärkeren Wind nicht fertig. Meine Einstellung ist möglichst leicht, damit bei schwachen Wind fliegen möglich ist, und wenig Widerstand, dann gehts bei stärkeren Wind auch noch.
Fürs Brett spricht für mich: schnell aufrüsten, Flügel anstecken, wegwerfen(fliege meistens abends nach der Arbeit und da ist jede Minute kostbar). Außerdem sehe ich ihn besser und die Wendigkeit kommt meinem unbedarften Flugstil näher.
Einen Pfeil könnte ich vielleicht mal ganz ohne Rumpf bauen und ist vielleicht universeller vom Einsatzspektrum.
Wenn du allerdings die Eckdaten für diesen Pfeil reinstellst wäre die Entscheidung gefallen. Ist halt der übernächste ein Brett.
Franz

2 m Hangflugpfeil "Marumba"

2 m Hangflugpfeil "Marumba"

Hallo Leute,

was lange währt wird endlich......?gut? Ob das lange angekündigte Flugobjekt gut ist kann ich leider nur aus der Simulation abschätzen und da sieht es ziemlich gut aus wenn man sich an meine Vorgaben hält. z.B. auf die Wölbklappen sollte bei Marumba nicht verzichtet werden und von der Wingletform und Einbauposition sollte man auch nicht allzu weit abweichen. Ansonsten ist das aber eine einfache Auslegung mit 2 linear geschränkten Trapezen pro Seite....kein feines Besteck für die breite Flach-bis-Steilhanganwendung mit aerodynamischen Findigkeiten und besondererer Wingletphilosophie wie Philips Smile.
Es ist ein Hangbolzgerät für wenns anfängt zu tragen, und wenn das Ding stabil genug gebaut ist verträgt es auch sehr gut viel Gewicht bis zu Sturmbedingungen. Die Wölbklappen bieten auch eine Landehilfe durch Butterfly.

Marumba ist eine cA=0-Auslegung, das heißt bei Klappen im Strak ist der Flieger im senkrechten Sturz, bei allen anderen Flugzuständen mit Winglets Richtung Himmel oder sonstwie positiv-g stehen die Klappen 2-5 mm hoch, je nach Wölbklappenstellung. Mit Snap-Flap erreicht der Flügel ein cA-max von deutlich über 0,8, das reicht für knackige Wenden.
Der extrem niedrige Auslegungs-cA in Verbindung mit den verwendeten Profilen sorgt für gute Beschleunigung und gutes Rückenflugverhalten wenn man das ständige ziehen nach läßt

Das ist bisher noch eine Papiertiger-Auslegung, aber da ich nicht ganz unbedarft bei Nuris bin, bin ich mir sicher genug das zu veröffentlichen ohne es selbst gebaut und geflogen zu haben. Wenn jemand beim Nachbau ein paar gute Kerne für mich mit schneiden könnte würde ich aber auch wieder mal in Sandwich bauen

Rückmeldung und Rat ist bei dem Papierschwärmer notwendig, also wenn das jemand nachbauen möchte bitte ich drum vor dem Erstflug noch ein paar Hinweise geben zu können, ich kann hier nicht alles schreiben was ich mir bei dem Ding gedacht habe, und es ist ungemein wichtig nach dem Erstflug zu erfahren wie das Modell fliegt....ich kann auch ein paar Erstflug-Tipps zu den Klappenauschlägen und Mischungen für Snap-Flap geben.

Beim Rumpf empfehle ich so eine Form wie bei Ares , aber wegen der anderen Schwerpunktlage länger und mit mehr Querschnitt um viel Trimmgewicht und viel Ballast unter bringen zu können. Der Rumpf sollte vorne nicht über die Flügelnase über stehen, selbst wenn dadurch noch mehr Trimmballast notwendig ist.

Hier jetzt also die Zeichnungen und Profile meiner Interpretation eines einfachen 2 m Hangflugpfeils:


Anhang anzeigen ag40d-02r.dat
Anhang anzeigen ag41d-02r.dat
Anhang anzeigen TP100 plank.dat

Gruß,

Uwe.

P.S. Im Nachbarforum kann man die Übersichtszeichnung auch als dwg und dxf in einem zip-Ordner herunter laden: Marumba-Zeichnung als zip bei TB

UweH schrieb:

Es ist ein Hangbolzgerät für wenns anfängt zu tragen, und wenn das Ding stabil genug gebaut ist verträgt es auch sehr gut viel Gewicht bis zu Sturmbedingungen. Die Wölbklappen bieten auch eine Landehilfe durch Butterfly.

Marumba ist eine cA=0-Auslegung, das heißt bei Klappen im Strak ist der Flieger im senkrechten Sturz, bei allen anderen Flugzuständen mit Winglets Richtung Himmel oder sonstwie positiv-g stehen die Klappen 2-5 mm hoch, je nach Wölbklappenstellung.

Zum Vergrößern anklicken....

Morgen Uwe

Hej das klingt gut !
Könnte tatsächlich ein passendes Gerät sein für meine Kuhweiden hier im Alpenvorland !

Grüsse
Christian

Hallo
So ich habe mich nach reiflichen Überlegungen und auch ein Telefonat mit Uwe entschlossen mir die
Marumba zu bauen, nun kommt aber das aber. Aber mit einem Mittelteil und Puschermotor.

Norbert