Ein Quantensprung bei der Flugleistung

Gast_74695

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"Herausgekommen ist, dass es reichte, auf geringstes Sinken zu optimieren, weil in gleichem Maß auch die Gleitzahl stieg."

Sorry aber beste Gleitzahl und geringstes Sinken sind sehr unterschiedliche Anforderungen an ein Modell. Das Optimum liegt da in der Regel nicht sehr nah beieinander. Beim geringsten Sinken ist die Gleitzahl unter dem Optimum und beim besten Gleiten ist das Sinken höher. ;)

Das ist korrekt. Mir ging es bei dieser Aussage aber um den Schwerpunkt. Präzise hätte ich schreiben sollen: "Es reicht, den Schwerpunkt für geringstes Sinken zu optimieren, dann habe ich ebenfalls einen sehr guten oder optimalen Schwerpunkt für das beste Gleiten (selbstverständlich bei anderer EWD/Trimmung und Fluggeschwindigkeit).
 
Höhenruder und Auftrieb

Höhenruder und Auftrieb

Hallo Steve!

Ein Extrembeispiel aus dem Rc-Network wiki:

Mk_long_model.gif


Freiflieger fliegen oft mit den in diesem Plan angegebenen Schwerpunktlagen. Bei diesem Flügel mit annähernd gerader t/4-Linie ist dann auch ohne Rechnerei klar, dass das Höhenleitwerk seinen Teil zum Auftrieb beitragen muss.

Liebe Grüsse

Franz
 
EWD Schwerpunkt

EWD Schwerpunkt

Nabend
Interesantes Thema hier...
Im letzten Herbst hab ich bei Optimierungsversuchen an einem Langohr auch den Schwerpunkt mal nach hinten Maximiert..Da hat meines Erachtens die Flatterneigung zugenommen.
Kann es sein das das verkleinern der EWD Auswirkungen auf das "Flatterverhalten" hat. ? Was meint ihr?
Gruß
Ralf
 

Relaxr

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Bei mir zählt die Empirie, und die zeigte, daß alle meine Segler mit eher hinteren Schwerpunktlagen und geringer EWD und einem kleinen Rest Abfangbogen am längsten in der Luft blieben und am besten Thermik anzeigten und aufnahmen. Mancher Segler wurde durch nochmalige, tw. erstaunlich geringe SP-Verschiebungen nach hinten vom "geht so Segler" zum "jetzt macht er Spaß und geht super" Segler. Wie schön, daß man ohne die ganze Theorie zum Ziel kommen kann. Das Kriterium wie lange man in der Luft bleibt, kann man auch wunderbar und zweifelsfrei bestimmen, das Kriterium "geht nicht gut" und "geht gut" ebenfalls. :)
 

Gast_74695

User gesperrt
Bei mir zählt die Empirie, und die zeigte, daß alle meine Segler mit eher hinteren Schwerpunktlagen und geringer EWD und einem kleinen Rest Abfangbogen am längsten in der Luft blieben und am besten Thermik anzeigten und aufnahmen. Mancher Segler wurde durch nochmalige, tw. erstaunlich geringe SP-Verschiebungen nach hinten vom "geht so Segler" zum "jetzt macht er Spaß und geht super" Segler. Wie schön, daß man ohne die ganze Theorie zum Ziel kommen kann. Das Kriterium wie lange man in der Luft bleibt, kann man auch wunderbar und zweifelsfrei bestimmen, das Kriterium "geht nicht gut" und "geht gut" ebenfalls. :)

Die Hauptsache ist doch, dass dir dein Segler Spaß macht. Spaß ist ein nicht messbares Kriterium, genau wie alle anderen Angaben in deinem Post. Das bezeichne ich jetzt mal als die gängige Modellbaufolklore. Es fehlt zum Beispiel immer die Angabe, bis zu welcher Schwerpunktrücklage der "Flugspaß" weiter steigt. Das ist immer ein Indiz, dass mehr Psychologie als Physik im Spiel ist.

Die Frage ist, wollen wir überhaupt gemessene Leistungsdaten für unsere Hobbysegler? Das könnte zum Beispiel im Extremfall folgendes Szenario ergeben: "Trotz theoretischer Optimierungsrechnungen zeigt unser neues Modell 'Stardestroyer' bei den unabhängigen Messungen nicht die erwarteten Leistungen. Deswegen bieten wir unseren Kunden dieses Modell zu einem Sonderpreis an, um wenigstens einen Teil der Entwicklungskosten hereinzubekommen." Das wären völlig neue Töne, oder ;)
 
Hallo Relax!

Der wissenschaftliche Aufwand, beim Sammeln empirischer Daten, ist uns etwas zu hoch.
Wir zählen mehr auf das gemeinsame Trainieren mit gleichen Modellen. Tut man das mit Sparringspartnern, die sehr ungern auch nur eine Sekunde zu kurz fliegen, ergeben sich möglicherweise über den Lauf eines Jahres, mit seinen unterschiedlichen Temperaturen, Tageszeiten, Wind-, Wetter-, und Thermikverhältnissen, Erfahrungen, die einem, unter Berücksichtigung der eigenen Vorlieben, ermöglichen, den Schwerpunkt leistungsoptimal den vorher genannten Faktoren anzupassen, was vor allem für Wettbewerbspiloten von Bedeutung ist. (Wer beim Susetfliegen den Schwerpunkt optimiert, erkennt spätestens beim Fliegen in bockiger Thermik den Sinn unterschiedlicher Schwerpunktlagen)
Wie Reini bereits ausgeführt hat ist die Leistungseinbuße durch eine nicht ganz korrekte EWD recht überschaubar. Meine Vorgehensweise ist daher:
EWD berechnen, Schwerpunkt erfliegen, Flugphasen festlegen und danach die EWD so einstellen, dass im normalen, dem Modelltyp entsprechendem, Gleitflug das Höhenruder neutral steht (Langsamflug etwas hoch, Schnellflug etwas tief). Dieses Spiel wiederholt sich im Laufe der Flugerprobung eines Modelles möglicherweise mehrmals, denn selbst wenn der Leistungsgewinn recht überschaubar ist, reagiert ein Modell auf ausgeschlagene Ruder bei Geschwindigkeitsänderungen und lässt sich damit an die persönlichen Gewohnheiten anpassen.
Bei allen Optimierungen ist es dann immer wieder wichtig mit alten Modellen bzw. den ursprünglichen Einstellwerten Referenzflüge durchzuführen.
Nur so lassen sich Entwicklungstendenzen oder Leistungsveränderungen (muss ja nicht immer positiv sein) einordnen.
Nimmt man aus mangelnder Erfahrung, oder wegen nicht durchgeführter Berechnungen, keine Rücksicht auf die aerodynamische Auslegung eines Modelles, schafft man, speziell bei Pendelhöhenrudern, Fehlanpassungen die die unglaublichsten Schwerpunktlagen und die seltsamsten Flugeigenschaften ermöglichen.
Für Interessierte lohnt sich auf jeden Fall nachzusehen was Mark Drela, inzwischen vor einigen Jahren, zu den Themen Schwerpunkteinstellung (Abfangbogenmethode) und Aerodynamik (z.B. Reduktion der Oberseitenblase am Höhenruder, beim Ziehen, durch Verwendung eines tragenden HLW-Profiles) so alles veröffentlicht hat.

Liebe Grüsse

Franz

P.s.: Kling jetzt für viele recht trocken, aber für mich macht das Entwickeln und Testen den Spaß am Modellfliegen aus.
 

rkopka

User
"EinenTag später ging es wieder auf den Platz. Davor gab es im Leitwerk einen Zuwachs von 25 Gramm an Klebegewicht. Dieser Schritt war goldrichtig. Was folgte war ein toller Abend ...."

Der Segler hat ein Gesamtgewicht von 12.700 Gramm. Da denke ich sofort an meine Mutter und ihr magnetisches Hufeisen am Armaturenbrett ihres VW Typ 3. Auch dies war goldrichtig, sie hatte nie Ärger mit dem Wagen.
Bei einem 2,2m Rumpf hat auch ein kleines Gewicht ganz hinten durchaus eine Wirkung, die vorne nur mit deutlich mehr (negativem) Gewicht erreicht werden könnte.

RK
 

UweH

User
Die Frage ist, wollen wir überhaupt gemessene Leistungsdaten für unsere Hobbysegler?

Messungen können bei der Flugzeugentwicklung helfen, aber ein Sprichwort sagt "wer misst misst Mist", ich würde keinem Mesergebnis vertrauen das ich nicht selbst frisiert habe :p

Bei dem Einstellen des Schwerpunkts kommt es mir als Hangflieger weniger auf die optimalen Sink- und Gleitwerte an, sondern auf das Handling.
Für das meist flotte Fliegen am Hang mit schnellen Profilen, deren cw min bei kleinen Auftriebswerten liegt ist eine kleine EWD für den Gesamtwiderstand von Vorteil.
Es ist beim schnellen fliegen am Hang sehr unangenehm wenn man ständig nachdrücken muss weil der Schwerpunkt weit vorne ist, ebenso unangenehm ist es wenn man den Flieger bei Ablassern beim Sturzflug aus dem Unterschneiden raus ziehen muss weil der Schwerpunkt sehr weit hinten ist.
EWD und Schwerpunkt gehören immer zusammen, denn die Kombination aus beiden stellt den geflogenen Auftriebsbeiwert ein, der mit der Fluggeschwindigeit gleich gesetzt werden kann.

Ich stelle meine Flieger so ein, dass sie beim Abfangversuch möglichst neutral fliegen, also weder abfangen noch unterschneiden.
Damit muss ich beim Hangflug in den meisten Fällen nur die gewünschte Fluggeschwindigeit einsteuern, dann fliegt das Modell nach los lassen des Höhenruders mit etwa dieser Geschwindigkeit weiter.
Flugzustände werden im Idealfall nur mit der Wölbklappe eingetrimmt, deren Ausschlag ja eine geometrische Änderung der EWD bedeutet und damit den geflogenen Auftriebsbeiwert verändert.
So ist das für mich ideal.

Bei Modellen die überwiegend in der Ebene betrieben werden oder andere Auslegungsparameter als Hang-Zwecksegler haben werden oft andere Kombinationen aus EWD und Schwerpunkt gewählt weil das Handling bei dem Einstatzzweck vom Piloten dann als angenehmer empfunden wird.

Es gibt also keine allgemein richtige Schwerpunktlage, denn neben Gleit- und Sinkleistung ist auch das Handling ein wichtiger Leistrungsparameter, es kommt also wie immer darauf an....

Gruß,

Uwe.
 

Gast_74695

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Bei einem 2,2m Rumpf hat auch ein kleines Gewicht ganz hinten durchaus eine Wirkung, die vorne nur mit deutlich mehr (negativem) Gewicht erreicht werden könnte.

RK

Bei einem 13kg Brocken hält sich die Auswirkung auf den Schwerpunkt m.E. in Grenzen. Aber angenommen, die 25g würden funktionieren, dann ist die Wirkung erst einmal, dass der @rsch hängt und die Kiste pflaumiger wird. Erst durch Veränderung der EWD/Trimmen kann dann der gewünschte Effekt erzielt werden. Oder bin ich da auf dem Holzweg?
 

Gast_74695

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Messungen können bei der Flugzeugentwicklung helfen, aber ein Sprichwort sagt "wer misst misst Mist", ich würde keinem Mesergebnis vertrauen das ich nicht selbst frisiert habe :p

Wir werden sicherlich nie neutrale Messergebnisse bekommen. Das würde auch zu noch mehr Einheitsbrei auf den Plätzen in Deutschland führen, weil natürlich jeder Ambitionierte dann den "Testsieger" kaufen müsste.

Das Thema habe ich aus zwei Gründen gestartet. Wegen den "Schwerpunkthelden" in den Tests, die mich schon lange nerven und um Erfahrungen einzuholen, ob etwas dagegen spricht, einen Segler sinkleistungstechnisch zu optimieren und dann nur noch durch Änderung der EWD/Trimmen und Entwölben des Profils die gewünschte Gleitleistung einzustellen. Diese Vorgehensweise hat bei mir bei zwei verschiedenen Zweckseglern einwandfrei funktioniert. Das Handling war nach der Optimierung übrigens kinderleicht. Was aber für mich keinen Nachteil darstellt. Ich fahre ja auch mein Auto nicht mit 0,5bar auf den Hinterrädern, um ständig aktiv steuern zu müssen ;)

Besteht Hangflug nicht ebenso wie der übliche Thermik-/Streckenflug aus Hochauftriebsphasen in den Wenden und möglichst widerstandsarmen Gleitflugphasen?
 
Vereinfachung

Vereinfachung

Hallo Allerhopp!

Du möchtest gerne eine Bestätigung für Deine Vereinfachung, die kann man Dir halt nicht uneingeschränkt geben.
Beim Spaßfliegen ist jede Einstellung die der Pilot für richtig hält ok, selbst wenn dabei das Modell nicht seine maximale Leistungsfähigkeit oder sein optimales Handling erreicht.
Bei Modellentwicklungen und im Wettbewerb wird man allerdings nicht besonders erfolgreich sein, wenn man sich´s zu einfach macht.

Liebe Grüsse

Franz
 

UweH

User
Besteht Hangflug nicht ebenso wie der übliche Thermik-/Streckenflug aus Hochauftriebsphasen in den Wenden und möglichst widerstandsarmen Gleitflugphasen?

Ja sicher, ...und z.B. hier sieht man ganz deutlich wie Hangflug auf 2 Flugzustände reduziert ist: https://vimeo.com/276647535 (...ich hoffe man merkt die Ironie ohne dass ich das extra dazu schreibe :rolleyes: )
Freizeithangflug ist nicht gleich F3F-Wettbewerbsfliegerei ;)

Gruß,

Uwe.
 

Gast_74695

User gesperrt
Ich weiß, dass im F3J und F5J Bereich gemessen wird, vielleicht meldet sich ja noch jemand mit quantitativen Aussagen. Messen hat sich in der Technik allgemein bewährt, von der Prosa ist man weitgehend abgekommen ;)

Aber wenn der eine oder andere "Fachtester" den Schwerpunktdünnpfiff weglässt, ist das ja auch schon eine Art Qualitätssteigerung :)
 
Besteht Hangflug nicht ebenso wie der übliche Thermik-/Streckenflug aus Hochauftriebsphasen in den Wenden und möglichst widerstandsarmen Gleitflugphasen?
Der Unterschied ist vor allem in den Ansrüchen fürs Handling. Im Hangflug hast du den Segler IDR relativ nah im Sichtfeld, entsprechend "eng gekoppelt" ist der Regelkreis, da darf man das ganze etwas labiler einstellen.
Im Themikflug ist die Rückmeldung an der Grenze der Sichtweite nicht so hart, also soll die Regelstrecke etwas träger sein.
 
letzter Versuch

letzter Versuch

Hallo Allerhopp!

Einen Versuch unternehme ich noch.
Wie schon geschrieben ist die Optimierung der Sinkleistung, die nur bei 0-Wind und unter Sunrise- bzw. Sunsetbedingungen reproduzierbar erfolgen kann, keineswegs geeignet, den allgemein optimalen Schwerpunkt zu finden. Unter diesen ruhigen Bedingungen ist ein Fliegen mit Schwerpunktrücklagen möglich, die bei Thermik und am Hang kaum noch beherrschbar sind.

LG
Franz

P.s.: Messungen macht jeder Wettbewerbsflieger, aussagekräftig sind Messungen aber nur mit Referenzpilot oder besser -piloten.
 

Gast_74695

User gesperrt
Hallo Franz,

dann hätte ich auch gerne noch einen Versuch ;) Bei meinen Messungen zeigte sich, dass der optimale Schwerpunkt für geringstes Sinken absolut keine Schwerpunktrücklage darstellte, sondern eher im "kopflastigen" Bereich lag. Diese Schwerpunktlage war universell, auch das beste Gleiten wurde damit erzielt (andere Trimmung, höherer Airspeed natürlich). Das war bei zwei Seglern identisch, kann aber natürlich Zufall sein. Seitdem fliege ich, ohne schlechtes Gewissen, mit viel Spaß, viel Leistung, ohne Strömungsabrisse beim Kurbeln und bestem Handling leicht kopflastig. Zusätzlich hat mich bestärkt, dass Joe Wurts seine Maxa ebenfalls leicht kopflastig fliegt. Und der kennt sich aus, im Gegensatz zu mir.

Meine vorherigen Versuche, ohne zu messen, die subjektive Leistung der Modelle durch Zurückverlegen des Schwerpunktes zu verbessern, waren alle gescheitert. Das Messen zeigte dann deutlich, warum.

Um die beste Sinkleistung zu erzielen, brauchte ich Auftrieb und damit Anstellwinkel. Das ging aber nicht mit einem hinteren Schwerpunkt, das gab Strömungsabrisse. Die Kernfrage war, kann ich den gefundenen Schwerpunkt bestes Sinken ohne Nachteile im Schnellflug beibehalten? Die Messungen ergaben bei beiden Modellen, dass dieser Schwerpunkt auch im Schnellflug besser war. EWD verringern (durch trimmen) und entwölben reichen vollkommen aus, alle Flugeigenschaften (aka Handling) bis zur "Neutralität" und zum Unterschneiden zu erreichen. Was ist dann letztlich der Sinn, mit hinterer Schwerpunktlage zu fliegen? Das würde ich gerne verstehen. Eine geringe Stabilität um die Querachse kann möglicherweise beim Thermikfinden helfen, aber die Nachteile überwiegen nach meiner Erfahrung. Ich verzichte einfach nur auf Leistung im Hochauftriebsbereich.

Die Widerstände am Klappenleitwerk und Rumpf lasse ich bewusst außen vor, es ist aber selbstverständlich, dass u.U. die EWD später baulich und nicht nur durch Trimmen optimiert werden muss. Hier zeigt sich übrigens der Vorteil eines Pendelhöhenruders, mit dem ich nur noch auf den optimalen Rumpfanstellwinkel achten muss.
 

OE-0485

User
Hallo !
- eines wäre "lieb" : könntet Ihr Eure recht interessanten Ausführungen mal auf bestimmte Modelle / Modellklassen festmachen, allgemein gültig können sie ja nicht sein, oder ?

vg hans
 

UweH

User
Um die beste Sinkleistung zu erzielen, brauchte ich Auftrieb und damit Anstellwinkel. Das ging aber nicht mit einem hinteren Schwerpunkt, das gab Strömungsabrisse

Die Strömungsabrisse bei hinterer Schwerpunktlage kommen daher, dass ein geringeres Stabilitätsmaß geringere Höhenruderausschläge benötigt.
Legt man den Schwerpunkt zurück und lässt die Ruderausschläge und Steuergewohnheiten des Piloten unverändert, dann reißt die Strömung bei gleichem Knüppelausschlag früher ab ab als bei weiter vorne liegendem Schwerpunkt. Das ist ein typischer piloteninduzierter Fehler bei Rückverlagerung des Schwerpunkts, der Anstellwinkel = Auftriebsbeiwert bei dem die Strömung abreißt ändert sich durch die Rückverlagerung des Schwerpunkts fast nicht. Wenn Deine Messungen qualifiziert und korrekt durchgeführt wurden lässt sich der unveränderte cA-Wert beim Strömungsabriß im Langsamflug anhand der Meßdaten und der flugmechanischen Formeln auch rechnerisch nachweisen.


Was ist dann letztlich der Sinn, mit hinterer Schwerpunktlage zu fliegen?

Das meiste steht schon in den vorherigen Posts, hier noch ein paar weitere Argumente für einen weiter hinten liegenden Schwerpunkt:
- die geringere Stabilität macht das Modell agiler um die Querachse
- der geringere notwendige Höhenruderausschlag zum erreichen eines höheren Anstellwinkels spart Trimmwiderstand, also Klappenwiderstand beim steuern
- der Maximalauftrieb wird mit geringerem Stabilitätsmaß geringfügig höher

Das würde ich gerne verstehen

Das glaube ich Dir nicht. Wie Franz schon angedeutet hat möchtest Du eine Bestätigung der Richtigkeit Deiner Meinung und ignorierst dabei die Argumente die hier dagegen oder erklärend angeführt werden. Diese pauschale Bestätigung Deiner vereinfachten Darstellung des Einflusses der Schwerpunktlage auf das Flugverhalten wirst Du vermutlich von keinem hier der regelmäßig Modellflugzeuge auslegt bekommen.

Gruß,

Uwe.
 
Bedingungen

Bedingungen

Wie schon geschrieben ist die Optimierung der Sinkleistung, die nur bei 0-Wind und unter Sunrise- bzw. Sunsetbedingungen reproduzierbar erfolgen kann, keineswegs geeignet, den allgemein optimalen Schwerpunkt zu finden.

Bei anderen Bedingungen und zu anderen Tageszeiten bekommt man keine reproduzierbaren Werte, somit kann ich, wer anderer vielleicht schon, nur dann das Sinken optimieren. Die unter diesen Bedingungen erflogenen Werte waren bei all meinen bisher geflogenen Segelflugmodellen, egal welcher Klasse, untertags nicht optimal.

LG
Franz
 
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