Unterschiede zwischen Theorie und Praxis

Messflüge im Frühjahr

Messflüge im Frühjahr

Hallo,

um die Zeit bis zu den Messflügen mit dem Karlsruher 4m-AKX-Nurflügel im Frühjahr zu überbrücken, zwei Videos vom "Vorgänger" SB13 :


Interessant auch das Trudelverhalten:


Viele Grüße

Tempo

P.S.:
Interessierte finden in youtube seit März diesen Jahres einige historische und interessante Filmdokumentationen über Projekte der Braunschweiger Akaflieg. Die SB13 steht seit 2006 im Deutschen Museum in Oberschleißheim.
Ich erinnere mich gerne an die Zeit, als sie noch auf Idafliegtreffen flog und ich sie mit meiner Remo am überlangen Seil in den Himmel zog ...

Wie lang es noch dauert

Wie lang es noch dauert

Hey,

ich will jetzt nicht zuviele Hoffnungen machen, aber das Modell ist "fast" fertig. Im wesentlichen muss noch die Steuerung fertig eingebaut werden
Leider gehts gerade nicht wirklich voran, wegen Wheinnachten etc...



Wir sind alle schon sehr gespannt ob wir diesmal durchkommen mit unserem Messprogramm

Grüße, Uli

UlrichFU schrieb:

Wir sind alle schon sehr gespannt ob wir diesmal durchkommen mit unserem Messprogramm

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Hi Uli,
willkommen hier

Ich hoffe inständig, dass das Messprogramm diesmal keine Unterbrechungen erfährt!
Mit dem g-Sensor, sollten ja auch die Ergebnisse wesentlich besser zu interpretieren sein.

Die Hoffnung stirbt zuletzt!

Liebe grüße

snowbulli schrieb:

PS: Uwe, die fliegt so gut, das haut dich vom Hocker

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Hallo Manfred,

ich beneide Dich darum diesen eleganten Flügel fliegen zu dürfen und drück die Daumen dass euch die Technik diesmal nicht im Stich läßt

@Tempo: danke für die Links, die Filme kannte ich noch nicht und besonders die Flugaufnahmen motivieren an meinem 1:4 - Modell der SB13 weiter zu machen.........wenn nicht noch so viele andere Projekte dazwischen wären......schaun mer mal.

....ach ja, am interessantesten fand ich im Film der Trudelerprobung den "Nickschwinger" im Landanflug.
Alfons Gabsch erzählt gerne von seiner Begegnung mit dem Horten-Testpilot Heinz Scheidhauer, bei der er ein Video seines Horten VI-Modells zeigte. Scheidhauer zeigte sich amüsiert über eben so einen Nickschwinger im Video, das Original machte das nämlich auch und wegen der liegenden Position des Piloten bedeutete das einen Kinnhaken vom Flugzeug durch die Kinnstütze


Gruß,

Uwe.

Theorie und Praxis: Nur die Messung zeigt den Grad der Übereinstimmung

Theorie und Praxis: Nur die Messung zeigt den Grad der Übereinstimmung

Hallo Freunde,

heute habe ich mir etwas Schönes gegönnt und zum Jahresabschluß meine Messanlage ausgetestet.
Wenn ihr euch den Rumpf und das Leitwerk wegdenkt, seht ihr den Nurflügel

Die Messanlage beinhaltet:
Geschwindigkeitsmessung, Anstellwinkelmessung, Schiebewinkelmessung, 3-Achs-Beschleunigungsmessung, 3-Achs-Drehratenmessung und Datenaufzeichnung mitsamt Videoüberwachung.

Viele Grüße

Tempo

Link zu Filmbeitrag über Messanlage

Link zu Filmbeitrag über Messanlage

Hallo ihr an Theorie und Praxis Interessierten,

wer lieber bewegte Bilder anschaut, findet dort einen Filmbeitrag von mir, der Teile meiner Messanlage im Flug zeigt:

http://www.rc-network.de/forum/show...atik-für-F3X?p=2993237&viewfull=1#post2993237

Viele Grüße

Tempo

Hab mich gerade durch dieses sehr spannende Thema gelesen und hoffe, dass es nocht nich eingeschlafen ist.

Falls es noch aktuell ist:

Andross schrieb:

Allerdings habe ich noch nicht raus, wie ich xfoil in matlab/octave integriere.

Andreas

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Der nicht allzu elegante Weg, den mir mal jemand erklaert hat, ist so:
Prinzipiell laesst sich ja xfoil mit einer "Eingabe"-Textdatei fuettern, also eine .txt in der nacheinander die Befehle stehen, die man sonst im Programm eintippen wuerde. Je nachdem was du genau damit berechnen willst, kannst du dann im matlab die Eingabe-Textdatei erstellen/aendern lassen und diese durch xfoil jagen lassen. In matlab dann

Gruss
Michi

Erste Messdaten AK-X

Erste Messdaten AK-X

Hallo,

nachdem nun doch wieder einge Zeit vergangen ist haben wir es auch mal geschafft unser neues AK-X Modell einzufliegen und eine erste Messreihe zu absolvieren: Im wesentlichen geht es uns darum den Flieger einmal mit und einmal ohne Rumpf zu vermessen um so festzustellen wie sich der Rumpf auf den Momentenhaushalt des Nurflügels auswirkt. Um später Höhenruderausschläge zu vermeiden, soll das mit den Modellen vermessen Rumpfmoment dann bei der Auslegung berücksichtigt werden.
Vom Prinzip gehen wir so vor, dass wir die Fluggeschwindigkeiten bei drei Vorprogrammierten Klappenstellungen vermessen. Dies wird zusätztlich noch bei verschieden Schwerpunktlagen durchgeführt. Herauskommen dann viele Rohdaten, die ich im folgenden versucht habe in ein Diagramm zu fassen und mit den berechneten Ca Werten von XWing und FLZ Vortex zu vergleichen:

Es wird der Ca Wert als Y-Wert und die Schwerpunktlage [mm] als X-Wert gezeigt.

Die Klappenstellungen, welche vermessen wurden habe ich wie folgt benannt:
- Speed -> alle Klappen im Strak
- Strecke -> die Klappen werden abgestuft nach unten ausgeschlagen, die Klappen in Flügelmitte sind am stärksten ausgeschlagen, die am Außenflügel fast gar nicht
- Thermik -> gleiches Prinzip wie bei Strecke nur mit größeren Ausschlägen nach unten

Die als Raute dargestellten Ca Werte sind die gemessenen Werte, A1 bzw. A2 gibt an mit welchem Staudruckrohr die Geschwindigkeit gemessen wurde. (Es wurde eines am Winglet und eines in Flügelmitte verwendet)

Die Berechneten Werten sind als Geraden dargestellt, die Abkürzungen bedeuten folgendes:

- XW -> Berechnung mit XWing
- TAT -> Berechnung mit FLZ Vortex und Profilmometenberechnung mit der Skelettlinientheorie
- N=11 -> Berechnung mit FLZ Vortex und Profilmomentenberechnung mit xfoil (Ncrit 11)
- N=9 -> Berechnung mit FLZ Vortex und Profilmomentenberechnung mit xfoil (Ncrit 9)
- N=6,5 -> Berechnung mit FLZ Vortex und Profilmomentenberechnung mit xfoil (Ncrit 6,5)

Anhang anzeigen 996722

Anhang anzeigen Ergebnisse2.pdf

Meiner Ansicht nach passen die FLZ Vortex Rechnungen mit einem Ncrit von 6,5 bis 9 am besten, was auch der Erwartung entspricht.
Die letzten beiden Messwerte bei einer Schwerpunktlage von 396,5mm sind etwas mit Vorsicht zu genießen, da sie bei doch recht ruppigen Bedingungen erflogen wurden.
Ansonsten fällt noch auf das insbesonderen in der "Thermik" Stellung die gemessenen Ca Werte sichtbar tiefer liegen als die berechneten, wir vermuten, dass eine Ablösung an der inneren Klappe dafür verantwortlich ist, da diese doch grenzwertig stark ausgeschlagen ist.

Wenn es dazu beiträgt die Programme, welche wir ja auch für die Auslegung unserer Modelle verwendet haben zu verbessern sind wir gerne bereit auch die Rohmessdaten sowie Geometriedaten des Flugzeuges herauszugeben

Ansonsten noch ein dickes Danke an Manfred fürs Fliegen!!

bis bald, Ulrich

(Es ist noch eine zweite Messreihe geplant, bei der zusätztlich noch der Anstellwinkel erfasst werden soll, bevor es dann spannend wird bei den Flügen mit Rumpf )

Nur, dass ich das Diagramm richtig verstehe, auf der X-Achse ist der Schwerpunkt von der Nase gemessen aufgetragen, ist das richtig? Das Diagramm würde bedeuten, dass ein zurückverlegter Schwerpunkt in der Praxis nur in den seltensten Fällen etwas bringt.

Die Messung finde ich klasse

Viele Grüße

Bernd

Pfeiffer schrieb:

Nur, dass ich das Diagramm richtig verstehe, auf der X-Achse ist der Schwerpunkt von der Nase gemessen aufgetragen, ist das richtig? Das Diagramm würde bedeuten, dass ein zurückverlegter Schwerpunkt in der Praxis nur in den seltensten Fällen etwas bringt.

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Die Messreihe ist wirklich eindrucksvoll ... allerdings interpretiere ich das Ergebnis etwas anders: Vor allem in der Thermik-Stellung bringt ein zurückverlegter Schwerpunkt doch einiges ( ~30% mehr CA) - nur wenn mamn es übertreibt mit der Schwerpunkt-Rücklage wird es problematisch. das ist ja auch genau so, wie wir es aus der Praxis schon kennen.

30 % dürften es nicht sein. Die Regressionsgerade muss ja zwischen die einzelnen Werte gelegt werden. Es dürften schätzungsweise ungefähr 15% bei 10% Fehler sein. Aber nur bei einer WK Stellung. Bei den anderen ist der Leistungsgewinn innerhalb der Messungenauigkeit. 10% Fehler ist schon verdammt gut.

Viele Grüße

Bernd

Danke an Ulrich für das posten der Daten, das sind sehr wichtige und interessante Ergebnisse

Die Zurückverlegung des Schwerpunkts führt dazu dass man mit der gleichen Klappenstellung mit mehr cA unterwegs ist, das ist in dem Diagramm ganz deutlich zu sehen und entspricht ja auch dem was aus der Simulation und der Rechnung zu erwarten ist.

Weiterhin bringt eine Zurückverlegung des Schwerpunkts Maximalauftrieb cA max und das ist im Diagramm nicht zu sehen, denn der cA-max wurde nicht erflogen.

Rückschlüsse auf die Flugleistung sind aus dem Diagramm nicht zu ziehen und das hat auch nur wenig mit der Schwerpunktlage alleine zu tun, sondern damit dass die fliegbare Schwerpunktlage dem Auslegungspunkt der Optimierung entspricht.

Der Rumpfeinfluß führt zu einem negativeren Flügelmoment, also zu einer Verringerung des Auslegungs-cA.

Bei meiner geplanten 3,75 m SB13 und Ralfs kleinerem 3 m Versuchsmodell habe ich den Flügel mit einem höheren Auslegungs-cA versehen und die Zugabe von ungefähr cA 0,15 nach Erfahrungen aus eigenen und fremden anderen Modellen geschätzt.
Bei der kleinen hat die Schätzung offensichtlich halbwegs gepaßt, denn sie flog nach dem einstellen des richtigen Schwerpunkts recht gut, das kennt man von Berichten anderer SB-13-Nachbauer auch schon mal ganz anders: http://www.rc-network.de/forum/show...3-Nachbauten?p=3087851&viewfull=1#post3087851

Vielleicht kann diese Erfahrung auch bei der AK-X dazu helfen in etwa abzuschätzen was passiert wenn ein Rumpf zwischen die Flächen kommt damit nicht noch ein Versuchsmodell verloren geht, ich drück dem Team die Daumen

Gruß,

Uwe.

Tach zusammen,

Uwe hat Recht: es geht bei der Messreihe nicht um Leistungsgewinn über Schwerpunktrücklage. Der Flügel ist auf ein wesentlich geringeres Stab. ausgelegt und nur dort hat er auch die optimale Auftriebsverteilung und den geringsten Widerstand.

Die AK-X soll später mit einem Auslegungs-cA von 0,2 bis 0,3 unterwegs sein. Da die Karlsruher Akaflieger davon Ausgehen, dass der (gigantische) Rumpf das cA des Flügel um 0,3 bis 0,4 nach unten verschieben wird, ist der reine Flügel jetzt "viel zu hoch" ausgelegt. Darum fliegt das Modell jetzt mit Stabilitätsmassen von über 20%.
Mit der "Thermikstellung" werden jetzt (also ohne Rumpf) cA's von 0,9 bis über 1 erflogen, was einfach dann zu langsam wird und nicht mehr fliegbar ist. Wir messen ja im Geradeausflug. Noch mehr ca und der Flieger bleibt einfach stehen
Also, wie Ulli schon geschrieben hat, dienen die Messdaten einfach nur der Vermessung des Flügels, einmal ohne und später dann mit Rumpf. Fragestellungen sind: Welches cA stellt sich bei den verschiedenen Klappenstellungen ein? Passt das erflogene cA zu dem Berechneten? Was wird der Rumpf dann alles anrichten....

Beim Fliegen stellt man dann schon fest, dass die Leistung mit kleinerem Stab. immer besser wird


@Uwe: Ich hab dich nicht vergessen!
@Ulrich: Ich wüsste nichts, was ich lieber täte!

Liebe Grüße

snowbulli schrieb:

@Uwe: Ich hab dich nicht vergessen!

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Hallo Manfred,

ich hab Dich auch nicht vergessen

Naja, wenn so schöne Messungen raus kommen entschädigt das für etwas warten, ich schieb ja noch den 3,7 m F3J Attacus dazwischen, den brauch ich auch um ein paar Theorien zu überprüfen bevor der 3 m F3F Dispar für den Formenbau ins CAD geht. Die ersten Attacus-Teile entstehen gerade bei Brian in den USA mit dem Laser, meine hüpfen dann hoffentlich auch bald hier bei Thomas aus der Fräse

Die leichten Winglets der SB13 sind auch noch nicht fertig konstruiert, der runde Übergangsbogen in Helling-Rippenbauweise ist konstruktiv noch eine härtere Nuß

Lass bloß das AK-X -Modell heile, ich will die noch zusammen mit der 3,75 m SB 13 am Himmel sehen

Gruß,

Uwe.

Mal wieder ortho !

Mal wieder ortho !

Nicht, dass ich es nicht fürchterlich gerne poste,





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ich habe gerade eine Mail von Ulrich bekommen, dass die Rechnungen der AK-X viel besser zu den erflogenen Messdaten passen, wenn man sie mit orthogonalen Profilen rechnet









@Ulli, vielleicht könntest du mal eine Gegenüberstelleung der Mess-/Rechnungsdaten von weiter oben mit den Orthogonalen hier einstellen?

Hi Manfred und Ulrich,

da bin ich ja froh dass die NASA kein Mist gemessen hat und sich die Mühe der Ortho-Umrechnerei bei meinen letzten Entwürfen nicht nur subjektiv gelohnt hat

Weiter viel Erfolg bei der AK- X Erprobung

Gruß,

Uwe

Hi,

wie gewünscht dann auch noch das Diagramm zum Vergleich der Auslegungsarten:



Die helleren Farben der Linien sind jeweils die Berechnung mit "orthogonal" umgerechneten Profilen, man sieht vorallem bei den Rechnung mit Skelettlinientheorie, dass die Rechnung besser zu den Messergebnissen passen. Bei den Rechnung mit Xfoilbeiwert erkennt man nur bei der Wölbklappenstellung "Thermik" einen Vorteil für die "orthogonal" Berechnung.

Ob sich daraus jetzt ableiten lässt, dass die Berechnungsmethode mit orthogonal umgerechneten Profilen allgemein besser passt, ist schwer zu sagen. Es handelt sich halt nur um ein Vergleich für ein Modell, was noch dazu aufgrund der hohen Streckung und so weiter nur schwer auf anderen Modellflugzeuge zu übertragen ist...

Grüße, Uli

Anhang anzeigen Ergebnisse3.pdf

Hallo,

super Messreihe, vielen Dank für die Veröffentlichung.

1)Man sieht sehr schön, im Bereich des Modellfluges sind die TAT-Beiwerte (cm0 und alfa0) selten passig.
Bei manntragenden Fliegern sieht das wahrscheinlich völlig anders aus (Re-Zahl bedingt).
Die aus der TAT verwendeten Profil-cm-Werte sind zu positiv und wirken wie ein HR-Ausschlag nach oben (ziehen).
Daher bei der TAT-Rechnung auch die sehr hohen CA-Werte.

2) RE-cm0_Werte aus XFoil (Betaversion FLZ_Vortex mit XFOIL-Rechnung).
Hier werden auch die Beiwerte cm0 verwendet, allerdings von XFoil unter Re-Einfluß berechnet.
Wir sind schon näher an den Messpunkten dran , aber gut ist das auch noch nicht.
Die cm0-Beiwerte aus XFoil ist immer noch zu positiv.
Bei kleineren CA's, also höheren Geschwindigkeiten, passt es besser als bei den hohen CA's.

Florian Rösch und Andreas Puhl, haben mir vorgeschlagen, das es besser wäre, die Profilmomentenbeiwerte unter ca im XFoil zu rechnen und diese cm's dann im FLZ_Vortex nutzen.
Also nicht mehr mit cm0 zu arbeiten.

Eine Frage habe ich noch, bei welcher Luftdichte wurde gemessen und wie wurde das im Vortex berücksichtigt?


Medizin Ortho:

Manfred hat es mit der Orthogonal-Methode beim X-Mess geschafft Rechnung und Wirklichkeit näher zusammen zu bringen und bei der AK-X kann ich mir auch gut vorstellen, das Ortho funktioniert.

Es scheint eine wirksame Medizin für Gepfeilte Modellnurflügel zu sein , um die Profilkrankheit (verursacht durch die üble Grenzschicht-Pest bei kleinen Re-Zahlen) in den Programmen zu behandeln .

Jetzt gibt es außer den Pfeilflügeln aber noch die Brettnurflügel.
Diese leiden unter der Profilkrankheit aber noch viel mehr und heftiger.

Kann mir bitte jemand erklären, wie man hier die Medizin Ortho anwendet ??
Oder muss das Medikament für Bretter noch erfunden werden ?

Gruß

Frank

Hi Frank,

den Vorschlag mit dem Profilmoment zum jeweiligen Ca passend halte ich für sehr gut, wenn es nicht so viel Arbeit wäre hätte ich eine Rechnung auch schon mal so manuell durchgeführt. (Durch manuelles Ausrechnen der XFoil Werte bei dem jeweiligen Ca Wert...)

Ähm puuhh die Luftdichte ist ein gute Punkt, denn ich bisher wohl ein bisschen vernachlässigt (vergessen...) habe.
(Die Ca Werte sind mit den Daten der Standardatmosphäre d.h. rho = 1,225 kg/m³ berechnet). Zum Glück zeichnet das Unilog 2 Temperatur und Luftdruck auf, ich fürchte ich werde die Messreihe korrigieren müssen die nächsten Tage
Danke für den Tipp...

Grüße, Uli

Frank Ranis schrieb:

Es scheint eine wirksame Medizin für Gepfeilte Modellnurflügel zu sein , um die Profilkrankheit (verursacht durch die üble Grenzschicht-Pest bei kleinen Re-Zahlen) in den Programmen zu behandeln .

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Hmmmm Frank, als ich hier mit dem Nasa -Report (A review of the stall characteristics of swept wings) argumentiert habe, kam sofort die Kritik, dass das ja ganz andere Re-Zahlen seien, bei den Jets.


Aber egal, wir wollen hier nicht wieder die alte ortho/parallel - Diskussion lostreten.

Beim Brett scheint es wohl eher das Problem der laminaren Laufstrecken zu sein.
Hinten am Profil, dort wo der "S-Schlag" das positive Moment erzeugen soll, liegt halt schon mal mehr oder weniger Strömung an. Die Ablöseblase scheint hier des Pudels Kern zu sein.
Wenn man am Brett mit Turbulatoren arbeitet, erlebt man oft kleine Wunder...
Sehr spannend sind dazu Uwes Zäune. xFoil kann die Gurney Flap irgendwie gar nicht begreifen....

Es bleibt spannend.