Projekt: Scale meets F3B

Mit einem Freund zusammen schwebt uns schon länger das Projekt vor einen scale Segler in der 3 Meter Klasse mit den soweit möglichen Eigenschaften eines F3blers zu kombinieren, weil uns "Besenstiele" nicht soooo zusagen.
Wir haben Zugriff auf einen ASW 24/27 Rumpf der sich für eine Spannweite um die 3,30 bestens eignet. Von den Erwartungen her soll das Modell Windenstart tauglich sein, natürlich Alroundeigenschaften haben. Zum Hangfliegen eingesetzt werden als tester, ob was geht :-) Abern auch in der Ebene zurecht kommen, evtl. mit F.E.S. das aber nur Optional.

Die Frage ist wie immer das Profil. FÜr das Höhenleitwerk gehen die Überlegungen in richtung HT 14. Da das recht dünn wird, denken für über eine low budget Fräslösung nach.

Als Flächenprofil gehen die Überlegungen in Richtung HD 45. Wir sind aber nicht so die Profilspezialisten um zu beurteilen, ob es nicht noch optimalere Lösungen gibt.

Fortsetzung folgt.

Gruß Thies

ASW 24

ASW 24

Fortsetzung ...

die ASW24 schwebt uns ja schon seit längerem im Kopf rum. Da ich die Form für eine ASW24 im Maßstab 1;4,5 im Fundus habe - schien die ASW24 perfekt für dieses Projekt zu sein.

Mit etwas "Free-Scale" sprich dem Einsatz von Wölbklappen bestimmt ein toller Flieger. Die ASW 24 hat im Gegensatz zur ASW27 eine für diese Modellgröße bessere Tragflächengeometrie. Sie entspricht annähernd einer Ellipse. Schaut man sich aktuelle F3B und F3F Entwicklungen an, geht der Trend auch ganz klar in diese Richtung.



Die vorhandene Rumpfform ist nach ersten Vermessungen "Scale". Die vorhandene Tragflächenanformung (Profiltiefe ca. 190 mm) muss angepasst werden, wobei eine EWD mit ca. 1 Grad ohne größere Probleme realisierbar ist.

Als Flächenverbinder kommt ein CFK Vierkant mit den Abmessungen 35 x 10 mm (B x H) zum Einsatz. Hieraus ergeben sich auch alle Parameter für die Profildicke und den Festigkeitsberechnungen.

Weiterhin wollen wir auch bewußt auf Winglets bei dieser Modellgröße bzw. Profiltiefe im Außenbereich verzichten, da diese nach unserem derzeitigen Wissenstand keine Vorteile bringen.

Auch der Einbau von Stöhrklappen ist nicht geplant, da diese bei der Modellgröße negativ auf die Gewichtsbilanz schlagen und zusätzlich Platz für die Servos in den Tragflächen benötigen.

Der Bau der Tragflächen erfolgt in konventioneller Positivbauweise. Bei den Leitwerken geht die Tendenz in Richtung gefräste Formen, da die Bauhöhen in Positivbauweise nur sehr schwer realisierbar sind. Vielleicht tut sich ja hier noch eine Möglichkeit auf ...

Wer also Lust hat uns bei der aerodynamischen Auslegung zu unterstützen ist jederzeit willkommen.

Gruß - Christian

Hallo Thies,

das HD 45 ist sehr dünn (7,5 %) und wenig gewölbt (1,4 %). Zusammen mit der, verglichen mit einem F3B Model,l hohen Streckung gibt das dann eine recht hohe Flächenbelastung. Meiner Einschätzung nach dürfte das ein ziemliches Geschoß werden.....

Gruß
Walter

Thread - Knigge

Thread - Knigge

... da oft solche Baudokumentationen sehr unübersichtlich und themenabschweifend verlaufen, möchte wir Euch bitten nur konkrete Vorschläge zu posten!

Fragen und Anregungen können uns gerne per PN geschickt werden, wir werden sie dann entsprechend hier veröffentlichen. Wenn es nicht klappt, müssen wir diese Baudokumentation über einen "Blog" lösen.

Bitte habt Verständnis aber in letzter Zeit einfach zu oft passiert ...

ZDF - Zahlen - Daten - Fakten

ZDF - Zahlen - Daten - Fakten

Ich denke es ist zunächst am sinnvollsten, wenn ich hier die entsprechenden Abmessungen poste.

Da konkrete Profilvorschläge nur so sinnvoll erstellt werden können.

TRAGFLÄCHE:




HÖHENLEITWERK:



Der Abstand von Tragflächenvorderkante zu Vorderkante Höhenleitwerk beträgt 885 mm

SEITENLEITWERK:

Beim Seitenleitwerk ist das Profil nicht bekannt, hier werde ich versuchen das Profil zu rekonstruieren ...

Aerodynamische Überlegungen

Aerodynamische Überlegungen

hier kurz unsere aerodynamischen Überlegungen:

aktuelle F3B Profilierungen bewegen sich bei 1,6 - 1,8 Prozent Profilwölbung. Bei vielen im im RCN diskutierten Profilvorschlägen sind uns tatsächlich in die Praxis umgesetzte Modellbauten nur wenige bekannt.

Ein uns mehrfach bestätigter "guter Wurf" schein die H301 Libelle aus folgenden Beitrag zu sein ...

http://www.rc-network.de/forum/show...chnik-Möller?p=1614059&viewfull=1#post1614059

Die hier eingesetzte 2 Prozentige Wölbung bei einem umsetzbaren Klappenbereich von -2 bis + 5 Grad liefert über einen breiten Einsatzbereich hervorragende Ergebnisse.


Fazit:

1. Bei allen Profilüberlegungen muss eine mögliche Baubarkeit in Positivbauweise berücksichtigt werden.

2. wir erheben keinen absoluten Anspruch an Scale - Abmessungen. Hier wird speziell im Außenflügelbereich ein Kompromiß gefunden werden müssen. Da die vorhanden Profiltiefen nicht gerade berauschende RE-Zahlen liefern.

3. Beim Höhenleitwerk werden wir auf bewährte Profile aus dem F3B Bereich (wie HT14, HD800 bzw. SD8025) zurückgreifen müssen. da die uns vorliegenden Profiltiefen am HLW mit denen eines F3B´lers vergleichbar sind

Überlegungen zum Holmaufbau / Festigkeit

Überlegungen zum Holmaufbau / Festigkeit

Bevor wir uns mit der Profilierung konkret auseinandersetzten, war für uns wichtig einen groben Überblick über die Eckparameter unseres Pflichtenheftes und deren Realisierung zu bekommen.

Hierbei sind uns folgende Punkte wichtig:

- min. 9 prozentiges Profil realisieren
- Flächenverbinder 35 x 10 mm (da Form vorhanden)
- theoretisch maximaler Auftriebsbeiwert (CA) von 1,0
- maximale Fluggeschwindigkeit (V) von 60 m/s
- Abfangradius r = 6 Meter
- Abfluggewicht von 3,5 - 5 Kg

Bei der ganzen Überlegungen zur Profilierung spielten die Servos für die Wölbklappen und Querruder eine erhebliche Rolle. Ich habe die Position (rotes Rechteck) des QR-Servos bei ca. 1100 mm der Halbspannweite angenommen.



Bei unserer Suche sind wir auf die neuen hitec - hs-7115 th digital gestoßen.

Da inszwischen die Verwendung von HV-Servos immer mehr Einzug hält, ist dieses Servo für uns, bei 8 mm Einbauhöhe und den angegebenen Werten von 3,9 kg/cm Stellkraft bei 7,4 Volt, die erste Wahl.

Auf eine Berechnung der Ruderkräfte sind wir zunächst nicht eingegangen, da sich nicht wirklich eine adäquate Alternative für dieses Projekt in HV-Technik bietet.

Die Holmberechnung wurde mit dem Excel Programm von Christian Baron erstellt und hat zum jetzten Zeitpunkt keinen Anspruch auf Perfektion. Sie soll nur helfen einen groben Überblick über die Realisierung des Flächenverbinders, Festigkeitswunsch und der Servos zu bekommen.

Gruß - Christian

Hoi!
ca 1,0 halte ich für das 7,5% Profil für optimistisch, auch die 60m/s. Eher 0,8 und 45. Aber ich bin da kein Profi... Ansonsten: probieren lohnt sich. Interessanter Ansatz: kompaktes Modell mit ansprechender Optik und modernster Auslegung. Wenn man neben seinen ganzen anderen Projekten noch Zeit dazu hat, räusper?!...

PS: hoppla, korrigiere: Profil 9% steht voran geschrieben...

Hallo Christian,

ihr seid in euren Überlegungen auf dem richtigen Weg.

Meine Anmerkungen dazu:

Der Verbinder könnte dicker sein, aber das wollt ihr die Form nutzen die ihr habt.

Das HT14-Profil auf dem Leitwerk verursacht Probleme, sowohl beim Bau als auch in der Luft. Wir fliegen ein Profil ähnlicher Auslegung in F3F und würden dicker gehen, auch wenn es aerodynamisch sich schlechter darstellt.

Die Überlegungen zum Flügelprofil sind goldrichtig. Wobei die aktuellen F3B-Profile auch bei relativ geringer Grundwölbung hohe Flächenbelastungen sehr gut vertragen. Wichtiger als das ist ein Strak,
der aussen bei den kleine Rezahlen gut funktioniert und Auftrieb liefert. Unser F3F-Biest fliegt sich auch mit 4kg bei 50dm² Flächenbelastung und 2,84m Spannweite noch handzahm bei 1,5% Wölbung.

Die Werte Ca=1,0 bei 60m/s sind in Ordnung für den Schuß aus dem Seil, ansonsten hat Achim recht. Ohne Schuß ist es übertrieben.

Gruß
Hans

Zur Inspiration:

http://aufwind-brett.de/viewtopic.php?f=8&t=527&start=10

MfG, Stefan

Achim D. schrieb:

ca 1,0 halte ich für das 7,5% Profil für optimistisch, auch die 60m/s. Eher 0,8 und 45. Aber ich bin da kein Profi...

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Achim, aufgrund welcher Informationen hälst Du das für zu optimistisch, wie kommst Du auf Deine Werte?
Der Einfluß der Profildicke auf den Maximalauftrieb ist geringer als der Einfluß der Profilwölbung. Wenn man sich mal die gemessenen Polaren von Selig anschaut, dann erreicht sogar ein relativ gering gewölbtes MH 45 ohne Klappen deutlich über ca 1. Bei dem geplanten Flieger kommen die Wölbklappen noch dazu, die evtl. als Snap-Flap auch im Schnellflug nach unten gefahren werden, damit ist ca max sicher deutlich über 1 und für den Gesamtflügel cA 1 anzunehmen halte ich für OK.
45 m/s wäre mir für einen dynamischen F3B-like Scaler zu langsam, mit so was mag man ja auch mal Gas geben wenns gut trägt oder den ein oder anderen Leedurchflug zum Schwung holen machen und da sind 200 Km/h durchaus drin.

Gruß,

Uwe.

Überlegungen zum Höhenleitwerksprofil

Überlegungen zum Höhenleitwerksprofil

Hallo Hans,
Hallo Uwe,

danke für Euren Input ... dann lassen wir die Festigkeitsauslegung mal so stehen!

Thema Höhenleitwerksprofilierung:

Auf das HT14 sind wir gekommen, da es bei diversen Modellauslegungen oft Verwendung findet

Bei einzelne RCN Jünger scheint auch kein Weg daran vorbei zu kommen...

Nach meinem derzeitigen Wissenstand ist ein HT14 nur vernünftig in einer Form realisierbar. Das HT14 soll bei niedrigen RE-Zahlen vernünftig arbeiten. Ein HD800 erst ab gut 5 km/h mehr - bietet aber oben raus weniger CW.

Benjamin Rodax hat hier im RCN mal geschrieben, dass bei seinen Entwürfen i.d.R. als Basisprofil für eine HLW-Auslegung das HT14, HD800 bzw. SD8025 herangezogen wird.

Alle o.g. Profile können mit einer Profiltiefe von ca. 7,5 bis 8 Prozent aufwarten.

Bei den uns vorliegenden Abmessungen haben wir beim engen Thermikkreisen und im Landeanflug mit RE-Zahlen unter 100.000 Tsd zu kämpfen.

Schaut man sich die Entwürfe von Mark Drela an, auf welchen das HT14 zum Einsatz kommt, sollte dieses Profil in die engere Auswahl genommen werden.

Martin Tobler hat auf seiner Homepage (http://www.luzi-2.ch/simulation-1/profilvergleich-leitwerk) sehr anschaulich die derzeit gängigen HLW Profile miteinander verglichen. Bei seinem Projekt liegen bei dem HLW ähnliche Profiltiefen wie in unserem Fall vor. Daher war dies zunächst für uns die Orientierungsbasis.

@Hans
Du warst in der Vergangenheit von dem HT14 nicht abgeneigt, hierzu hatten wir ja schon mal Kontakt.

Was für Probleme entstehen bei dem HT14?

@UweH
Danke Uwe - da liegen wir auf einer Wellenlänge ...

Bezüglich dem Höhenleitwerksprofil, sollten wir uns ganz konkret über die bei diesem Projekt vorliegenden Gegebenheiten (Profiltiefen und Einsatzzweck) unterhalten.
Sicherlich spielt hier auch die geplante Bauweise eine Rolle. Würden wir das HLW in konventioneller Positivbauweise erstellen, müsste man diesem Auslegungspunkt nicht so viel Aufmerksamkeit bzw. Emotionen schenken.

Für uns steht inzwischen fest die Leitwerke aus einer Form zu bauen, daher wäre ein praxisnaher Input in Sachen Profilauswahl sehr hilfreich. Es sollten nur Auslegungen zur Diskussion kommen, die auch in dieser Modellgröße und RE-Zahl Sinn machen.

Da wir beide nicht unbedingt auf den gängigen Tools wie XFLR5 Klavier spielen können, nehmen wir jede Hilfe dankbar an...


Gruß - Christian

Christian V. schrieb:

Thema Höhenleitwerksprofilierung:

@Hans
Du warst in der Vergangenheit von dem HT14 nicht abgeneigt, hierzu hatten wir ja schon mal Kontakt.

Was für Probleme entstehen bei dem HT14?

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Christian,

in erster Linie das der Baubarkeit.

Anbei ein Polarenvergleich des von uns am Biest eingesetzten Profils hr-lw2 in 7,5% Dicke mit dem HT14 und dem HD800. Mein LW2 ist von der Dicke minimal besser zu bauen als das HT14 und ist schon an den Dichtlippen schwierig und der Verbinder mit 5*5mm grenzwertig (Target und Energija 2 haben 6*6 Verbinder). Wobei wir mit 7% auf 6,5% Dünne bei 115mm Profiltiefe gebaut haben. Dazu sollte es nach XFPOIL mehr CA-Max bieten als das HT14. Das HD800 bietet am Klappensteg deutlich mehr Höhe.



Das hat sich auch so in der Praxis bewahrheitet. Trotzdem ist am Leitwerk bei extremem Manövern früher ein Abriß am Leitwerk zu beobachten als bei Vergleichsmodellen (Target, Energija 2 etc.). was beim Schuß aus dem Seil bei F3B-Hochstart bei Wind limitierend ist. Das Da Biest als F3F-Modell konzipiert ist und mit 50 dm² Fläche auch am Seil zu klein ist es da noch o.k. Dagegen steht als Pluspunkt eine verbesserte Steuerbarkeit im Langsamflug, die Phygoidenschwingung ist merklich kleiner. D.h. es spricht in der Tat bei kleinen Ca-Werten besser an. Da unser Biest zu unseren Vergleichsmodellen zu unterschiedlich ist, kann ich nicht sagen wie sich das Leitwerk auf die Leistungsfähigkeit auswirkt.

Wenn ich jetzt Abwäge, Sicherheit beim Schuß und vor allem bessere Baubarkeit gegen das bessere Gefühl würde ich auf jeden Fall eher Richtung HD800 gehen.

Gruß
Hans

Tolles Projekt!

ich möchte eine Variante der vorgenannten Profile in den Raum werfen: S8025-HT14(8%)
Anhang anzeigen S8025-HT14-8p.dat

Ausprobiert bei einem 3m Segler "Comingo".

Gruß,
Bernd

Hallo Leute, ich bin der Meinung wenn man einen relativ dicken Scale-Rumpf zwischen die Flächen steckt sollte man sich beim Leitwerk nicht in den letzten Prozenten der Profilwiderstände verkünsteln, sondern auf gute Wirksamkeit des Leitwerks durch großen Maximalauftrieb und gute Baubarkeit achten.
Dabei wäre mir Bernds Vorschlag mit dem S8025-HT -Strak erstmal sehr sympatisch, ohne jetzt das X-Foil-Klavier gespielt zu haben um zu sehen ob das für die Leitwerksgeometrie tatsächlich optimal zusammen passt.....aber bitte das leicht gewölbte S8025 richtig rum einbauen

Gruß,

Uwe.

P.S......oder ist das gar kein Strak, sondern ein Mischprofil?

Ja, das ist ein "Mischprofil"

Proof of Concept

Proof of Concept

Danke für die bisherigen konstruktiven Beiträge.

Was nutzt die ganze Theorie - wenn die örtlichen Gegebenheiten es nicht hergeben.

Daher stand eben im Keller ein - Proof of Concept - an. Soll heißen, lassen sich die Profilvorschläge ohne eine Amputation der HLW Auflage realisieren?

Was soll ich sagen, seht selbst...



Ich habe auf die Schnelle das HT14 mit 8 Prozent auf die spätere Profiltiefe (100 mm) ausgedruckt. Im Bereich zwischen den 2 roten Strichen habe ich noch ca. 1 - 2 Zentel Luft zur Auflage. Aber ich denke nicht die schlechteste Ausgangsbasis

Ich habe jetzt mal kurz einen Profilevergleich im CAD von HT14 (8 %) / HD800 (8 %) / SD8025 (8 %) und einem Alternativ-Profil von mir (CV824) mit 8 Prozent erstellt.



Dieser Vergleich zeigt eigentlich sehr schön das leicht gewölbte SD8025 und die beim HT14 weit vorn liegenden Dickenrücklage. Das HD800 hat bei hohen Geschwindigkeiten deutlich weniger Wiederstand (CW) als das HT14 und greift auch erst bei etwas höherer Minimalfahrt. Daher kam das HD800 bisher bei mir auch nur bei einer Fox zum Einsatz.

Mein Alternativprofil (CV824 ) liegt genau zwischen den vorgenannten Profilen. Leider gibt es von diesem Profil keine konkreten Polaren, da es bisher nur auf einem 4,2 Meter Segler eingesetzt wurde und quasi aus "Überlieferungen" entstanden ist.

Ich denke bei der Betrachtung des HLW Profils ist das Grundhandlig entscheidend, die ASW wird nicht die meiste Zeit im Schuß an der Winde eingesetzt werden. Bei den vorliegenden RE-Zahlen ist das dynamische Thermikfliegen - wie ich es so gerne bezeichne - Haupteinsatzbereich. Soll heißen, wenn wo ein Bart steht auskurbeln und dann in Fahrt umsetzten.

Gruß - Christian

HLW Auswahl über Re-Zahl

HLW Auswahl über Re-Zahl

um dem richtigen / geeigneten Höhenleitwerks-Profil für unser Projekt auf die Spur zu kommen sollten wir die bisher angesprochen Profile mit Blick auf die vorliegenden RE-Zahlen unseres Höhenleitwerks betrachten.

Ich nehme jetzt mal als unterste v-min von ca 35 km/h an.

daraus ergibt sich ...

an der Wurzel (ti) eine Re-Zahl von 68055 (35 / 3,6 = 9,722 m/s x 70 x 100mm Tiefe = Re 68055 )
am Randbogen (ta) eine Re-Zahl von 49680 (35 / 3,6 = 9,722 m/s x 70 x 73mm Teife = Re 49680 )

Im nächsten Schritt müssen die angesprochen Profile hinsichtlich ihrer Re-Zahl Eignung und Deadband-Effekt beleuchtet werden.

Vielleicht kann hier ja Hans oder Uwe behilflich sein, das Thema Polaren nicht unbedingt eine meiner Domänen.

Gut´s Nächtle
Christian

HLW-Strak

HLW-Strak

Hallo,

für meinen ex3 habe ich auch versucht, dem gerecht zu werden.
Herausgekommen ist das:
http://www.rc-network.de/forum/show...-Projekt-ex3?p=2851850&viewfull=1#post2851850
Dem Augenschein nach funktioniert es gut, im Schnell- wie im Langsamflug.

Grüße
Wilhelm

Christian V. schrieb:

Vielleicht kann hier ja Hans oder Uwe behilflich sein

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Christian,

Wilhelms Link zeigt wie das Prinzip aussieht um das es bei einer Re-Zahlanpassung des Höhenleitwerks geht. Das Außenprofil ist im wesentlichen dünner als das Innenprofil, das habe ich mit meinen aus-dem-Bauch-Strakvorschlag auch gemeint, aber wegen der geringeren Zuspitzung eures HLW wird der Unterschied zwischen Innen- und Außenprofil voraussichtlich geringer ausfallen als bei Wilhelm.

In die Profilmodifikation und Polarenanalyse für euer Projekt kann ich wegen eigener und anderer Projekte aus zeitlichen Gründen nicht einsteigen.

Gruß,

Uwe.