ex4: Meine Auslegung

ex4 - die Auslegung

ex4 - die Auslegung

@ Hans ( und andere)

nächster Versuch:

P51304940001.JPG

  • gestrichelte Linie: Rumpfröhre mit rundem Querschnitt
  • gepunktete Linie: Mitte der runden Rumpfröhre
  • durchgezogene Linie: Rumpfseitenansicht
  • Abflachung der Rumpfröhre für die Flächenauflage mit allmählichem Übergang in runden Querschnitt
  • gleicher Durchmesser der Röhre zwischen max. Dicke des Profils und der Endleiste
Grüße
Wilhelm
 

Nahum

User
Hallo Wilhelm,

Sehr interessanter Bericht, hatte den Bericht vom EX3 mal vor einiger Zeit durchgelesen und konnte viel daraus lernen.
Jetzt wollte ich schauen was daraus geworden ist, und das ganze fängt wieder von vorne an!:)

Deine Flieger haben ihre ganz eigene Ästhetik, das hohe schmale Seitenleitwerk gefällt mir wirklich sehr gut.

Jetzt wo ja die Grundlegenden Dimensionen klar sind, wäre es bestimmt interessant mal die beiden Grundrisse von Vorgänger und Nachfolger überlagert zu sehen, sieht halt doch alles sehr ähnlich aus. Vielleicht motiviert es dich ja auch selbst noch ein bisschen mehr, immer wenn die Sinnkrise aus #19 kommt, einfach anschauen:D

Ich lese gespannt mit!

Grüße,
Christopher
 

mipme_kampfkoloss

Vereinsmitglied
Teammitglied
Wenn ich das mit dem Flächen-Rumpf-Übergang richtig verstehe,
sollte die Luft im Umkehrschluss optimalerweise zunächst vom Profildickenanstieg und dann von Dickenanstieg der Rumpfauflage beschleunigt werden.

Warum schiebt man dann nicht die Fläche etwas nach vorne und lässt sie erst an der dicksten Stelle am Rumpf aufliegen.
Die Rumpfauflage sollte dann in diesem Bereich einem um 90° gedrehten symmetrischen Profil entsprechen und dann erst
im Bereich der Endleiste der Fläche seine größte Dicke aufweisen.

Von der Konstruktion sollte das ja funktionieren. Vorne ein Arretierungsstift und im Bereich der Endleiste zwei Schrauben
und die Fläche sitzt und ist gut auf dem Rumpf befestigt...

Just my 2 cents...
 
Hallo (wie war doch gleich Dein Name?),
Vorne ein Arretierungsstift und im Bereich der Endleiste zwei Schrauben
und die Fläche sitzt und ist gut auf dem Rumpf befestigt...
schon dabei hätte ich Bauchweh.
Die vordere Befestigung der Fläche läge dann bei ca. 40% Flächentiefe, die hintere bei ca. 65%, also dicht beieinander. Ob das eine gute statische Lösung wäre?

Eine kurze Erklärung noch zum letzten Rumpfentwurf (#41):
Dadurch, dass die Rumpfmittellinie (gepunktete Linie) so liegt, wie sie liegt, ist die Einschnürung bis zur Flächenauflage (ab der größten Dicke des Profils) gering. Die Linie von der Rumpfröhre zur Flächenauflage läuft ziemlich genau senkrecht. Damit sollten die Probleme, die Hans beschrieb, gering gehalten werden.
In Hans' Skizze (#40) ist ja ein kleiner Pylon vorgesehen. Den könnte man sich so sparen und die umströmte Fläche geringer halten.
Die gute Greifbarkeit des Rumpfes bliebe erhalten.
Anhang anzeigen 2131475

  • gestrichelte Linie: Rumpfröhre mit rundem Querschnitt
  • gepunktete Linie: Mitte der runden Rumpfröhre
  • durchgezogene Linie: Rumpfseitenansicht
  • Abflachung der Rumpfröhre für die Flächenauflage mit allmählichem Übergang in runden Querschnitt
  • gleicher Durchmesser der Röhre zwischen max. Dicke des Profils und der Endleiste
Grüße
Wilhelm
 
ex4 - die Auslegung

ex4 - die Auslegung

Hallo Christopher,

...sieht halt doch alles sehr ähnlich aus.
Naja, ein paar Unterschiede gibt's ja schon. ;)
Und:
durch die Auseinandersetzung mit der Materie gab's auch schon Erkenntnisgewinne!
Es ist spannend und macht Spaß und, wie Pano sagte, es hält jung. :)
Das ist doch schon was. Oder?

Grüße
Wilhelm
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

auch wenn damit die Grundidee gecrasht wird noch eine Anregung:

ex4-Rumpfskizze-w-mod.jpg

Da ist die Idee an den WK-Anschlussstellen und an der Greiffstelle unterm Schwerpunkt am Rumpf plane Teilflächen zu formen, die um die V-Form schräg gestellt sind (siehe eingefügter Querschnitt).

Hans
 
Hans,

ich bin nicht sicher, ob ich Dich verstehe. :confused:

Hallo,

auch wenn damit die Grundidee gecrasht wird noch eine Anregung:

Anhang anzeigen 2131864

Da ist die Idee an den WK-Anschlussstellen und an der Greiffstelle unterm Schwerpunkt am Rumpf plane Teilflächen zu formen, die um die V-Form schräg gestellt sind (siehe eingefügter Querschnitt).
Hans
  1. plane Teilflächen von der Scharnierlinie bis zur Griffstelle unter dem Schwerpunkt? (ist das nicht das, was ich unter dem 4. Punkt meiner Skizze gemeint habe?)
  2. was wird um welche V-Form schräg gestellt?
  3. ich erkenne nicht die äußere Rumpfkontur
  4. Grundidee gecrasht? Gleicher Durchmesser der Rumpfröhre?
  5. Gleicher Durchmesser verzichtbar wg. der planen Seitenflächen?
Anhang anzeigen 2131475
  • gestrichelte Linie: Rumpfröhre mit rundem Querschnitt
  • gepunktete Linie: Mitte der runden Rumpfröhre
  • durchgezogene Linie: Rumpfseitenansicht
  • Abflachung der Rumpfröhre für die Flächenauflage mit allmählichem Übergang in runden Querschnitt
  • gleicher Durchmesser der Röhre zwischen max. Dicke des Profils und der Endleiste

:confused:
Wilhelm
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

gecrashte Grundidee ist die 5. Klappe in der Mitte.

Wenn ich im Mittelteil des Flügels eine V-From habe, dann laufen die WK nicht in einer lotrechten Ebene sondern eben in einer um die halbe V-Form gekippten Ebene nach unten.

Nochmal der Versuch, den zweiten Querschnitt habe ich rot eingezeichnet, denkt Euch bitte beide Querschnitte gleich breit. Der Rumpf darf zwischen Scharnierline und Endleiste an der Wk sich nicht verjüngen, sonst steht dei beim 90 Ausschlag nach unten an.

ex4-Rumpfskizze-w-mod.jpg

Hans
 

Vultra

User
Hallo Wilhelm,

auf Grund des miesen Wetters habe ich mir betreffend Deines Threads ebenfalls einmal ein paar Gedanken gemacht.
Beim Anblick Deines Entwurfes und dem Hinweis auf den kreisrunden Querschnitt ging mein erster Gedanke an die gute alte V-Ultra Plus.
Mittlerweile habe ich auch versucht mich im Netzt über die neuen manntragenden Segelflugzeuge Mü31, JS 3, AS33 usw. etwas einzulesen.
Ich habe dann Deinen ersten Entwurf (grün) hergenommen und versucht die Anregungen von Hans (so wie ich diese verstanden habe) einzuarbeiten und meine Gedanken einzubringen. Dies habe ich in der Anlage dargestellt.
Auch habe ich in der Anlage einen Ausschnitt aus der 3-Seitenansicht der V-Ultra Plus von aerodesign geklaut und dem Bild beigefügt.
Das was rauskam ist leider sehr traurig ;) Aber ich bin jetzt der Meinung. Ich weiß nun wieso die aktuellen F3B-Modelle mittlerweile alle im Rumpfübergang ziemlich gleich aussehen und wieso diese auch so aussehen wie sie sind.
Wieso optimiert man aus aerodynamischer Sicht den Rumpf-Flächenübergang? Weil man den Widerstand so gering wie möglich halten möchte. Neben dem Interferenzwiderstand trägt auch der Querschnitt zum Gesamtwiderstand bei. Hier erzielt man mit einer tieferliegenden Fläche doch einen erheblichen Vorteil gegenüber einem Pylon. Mein Entwurf beträgt z.B in der Gesamthöhe bei gleichem Querschnitt vor der Fläche nur 80% von Deinem Urentwurf. Auch sieht man das Problem ganz gut, wenn man bei der V-Ultra den kreisrunden Rumpf mit der Fläche verschneidet. Ich habe versucht, das einmal in der 3-Seitenansicht darzustellen (oranger Kreis). Somit denke ich, dass es extrem schwer sein wird durch einfache Optimierung des Einlaufens der Fläche in den Pylon den Querschnittsnachteil der höhersitzenden Fläche zu kompensieren. So gehen die Aerodynamiker von Schleicher z.B. bei der Flächenanordnung der AS 33 wieder analog dem neuen Ventus 3 auf Mitteldeckeranordnung über. Zusätzliche Optimierungen können mit Sicherheit durch Profiländerungen am Rumpfübergang, wie offensichtlich bei der JS 3 und auch bei anderen Flugzeugen gemacht noch erreicht werden.
 

Anhänge

  • ex_4.jpg
    ex_4.jpg
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ex4 - die Auslegung

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Hans,

erst mal danke für Deine Beiträge und Deinen Einsatz, über die ich mich auch in Zukunft freuen würde.
Ich denke, ich hab's jetzt auch verstanden.

gecrashte Grundidee ist die 5. Klappe in der Mitte.
Darum wär's natürlich schade, hat diese 5. Klappe ("extension-Klappe") doch ein schönes Alleinstellungsmerkmal :) (jedenfalls so lange es mir keiner klaut :cry:).
So bringt bestimmt Vorteile bei der Verwölbung.
Diese Idee will ich also, zumindest vorerst, nicht aufgeben.
Du hast mich ja auch mit Deinen Ideen z. B. zur Rumpfdicke auf ein für mich wichtiges neues Feld geleitet.
Im Moment sammle ich noch alle möglichen Infos, warte z. B. auch noch auf die Meinung von unserem gemeinsamen Freund M. K.
Außerdem sind mir schon vor Jahren die Ergebnisse von Windkanaluntersuchungen zu verschiedenen Rumpf-Flächen-Konfigurationen zugeflogen. Das gilt es jetzt irgendwie zusammenzuführen zu einem möglichst guten Ergebnis. Zum Glück habe ich ja keinen Zeitdruck, außerdem ist mein Mann fürs CAD und Fräsen sowieso noch ausgelastet mit den Dingen des wirklichen Lebens. ;)
Es bleibt also spannend und weiter geht's sowieso immer!

Grüße
Wilhelm
 
Neben dem Interferenzwiderstand trägt auch der Querschnitt zum Gesamtwiderstand bei. Hier erzielt man mit einer tieferliegenden Fläche doch einen erheblichen Vorteil gegenüber einem Pylon. Mein Entwurf beträgt z.B in der Gesamthöhe bei gleichem Querschnitt vor der Fläche nur 80% von Deinem Urentwurf. Auch sieht man das Problem ganz gut, wenn man bei der V-Ultra den kreisrunden Rumpf mit der Fläche verschneidet. Ich habe versucht, das einmal in der 3-Seitenansicht darzustellen (oranger Kreis).
Zur Querschnittsminimierung hast Du natürlich Recht, die hat aber ihren Preis. Sie erreichst Du nämlich nur dadurch, dass Du die Fläche in die Rumpfkontur ziehst. Das ist aber nach o.a. Windkanaluntersuchungen bei weitem nicht optimal.
Und Du kennst ja die dünnen F3B-Rümpfe mit ihrer schlechten Greifbarkeit. Für einen Allrounder, den man bei jedem Wind alleine am Hang werfen will, kommt einem der etwas dickere Rumpf mit hochgesetzten Flächen sehr entgegen und bei Landungen in rauem Gelände sowieso (Sichwort: Praxistauglichkeit). Für F3B-Wettbewerbe sieht das anders aus.
Außerdem: mein neuester Entwurf hat einen etwas geringeren Querschnitt und damit eine geringere umströmte Fläche! (siehe #41)

Somit denke ich, dass es extrem schwer sein wird durch einfache Optimierung des Einlaufens der Fläche in den Pylon den Querschnittsnachteil der höhersitzenden Fläche zu kompensieren.
Niemand hat behauptet, dass das leicht ist!

So gehen die Aerodynamiker von Schleicher z.B. bei der Flächenanordnung der AS 33 wieder analog dem neuen Ventus 3 auf Mitteldeckeranordnung über. Zusätzliche Optimierungen können mit Sicherheit durch Profiländerungen am Rumpfübergang, wie offensichtlich bei der JS 3 und auch bei anderen Flugzeugen gemacht noch erreicht werden.
Deren Mittel müsste man haben!
Und: Du siehst, dass auch diese Herren sich in solchen Fragen nicht einig sind! (Schleicher/Schempp-Hirth vs. Akaflieg München/Jonkersailplanes)

Noch was, was ich anders machen will als es bei der V-Ultra Plus gemacht wurde:
  • die 5. Klappe
  • andere Gestaltung der Rumpfseitenwand zwischen größter Profildicke und Endleiste.
Bis bald
Wilhelm
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Wilhelm,

ich bin da auch deshalb so dabei, weil ich eine ähnliche Idee (Hochdecker mit Mittelklappe, die aber aus dem Rumpf heraus so angelenkt wird, dass der Übergang mitschwenkt) schon ziemlich intensiv ventiliert habe, es aber wegen dem Aufwand wieder beiseite gelegt habe.
Der Antrieb war auch, den Rumpf gut greifen und werfen zu können.

Ein 3m Modelle kann man aber mit etwas Übung auch dann passabel werfen, wenn man den Rumpf vor dem Flügel gut umgreifen kann. Deshalb ist mein Ansatz jetzt anders.

Um noch einen anderen Aspekt ins Feld zu führen: Für einen Allrounder ist eine hohe Rumpfkontur für die Sichtbarkeit beim Kreisen in größerer Entfernung bezüglich Fluglageerkennung oft sehr viel Wert. Das hasse ich an den aktuellen F3B/F3F Rümpfen nämlich, im Kreis ist das Modell in Querlage fast unsichtbar.

Hans
 

reinika

User
Pflichtenheft

Pflichtenheft

Hallo zusammen

Es hängt doch sehr davon ab, WAS man verbessern möchte, welchen Geschwindigkeitsbereich, Handling etc.

Ich unterteile mal in folgende Aspekte:

1. Rumpfquerschnitt/Oberfläche -> Staudruck/Reibung
2. Interferenzwiderstand Rumpf/Fläche
3. Einfluss auf die Auftriebsverteilung -> K-Faktor, Ca max.
4. Praktisches Handling Start/Landung/Sichtbarkeit/Kunstflugeignung

Bei den "Grossen" gibt es offenbar unterschiedliche Ansätze, wo man sich Verbesserungen erhofft.
Im F3B ist 1. und 2. wichtig, weil die Aufgabe Speed oft den Wettbewerb entscheidet, daher sehr ähnliche Lösungen. F3F ähnlich.
Im F5J ist 3. wichtiger, weil Sinken und Kreis Flug die Aufgabe dominieren. Deshalb sieht man hier auch öfters Pylon Rümpfe.

Die Cobra von Aer-O-tec ist in 3. sehr innovativ.
Die Ex-Klappe gefällt mir in dem Punkt auch.
Insgesamt halte ich den Rumpfeinfluss an Modellen nicht für Matchentscheidend, weil die Rümpfe eh sehr klein sind. Ausser man will unbedingt Weltmeister werden, dann muss natürlich alles ausgeschöpft werden. Da stellt sich dem Konstrukteur nur die Frage; wo setze ich meine Ressourcen am effektivsten ein.
An Personentragenden Flugzeugen ist der Rumpfanteil ungleich grösser, daher wichtiger.

Soweit mein Senf

Gruss
Reini
 
ex4 - die Auslegung

ex4 - die Auslegung

Hallo Reini,

danke für die interessanten Aspekte.

Letztendlich steht im Lastenheft ex4 nicht sehr viel Anderes als in dem des ex3.
Gedacht sind sie beide als Allrounder, d.h.:
  • ordentliche Steigleistung an unseren eher kleinen Hängen
  • gute Langsamflugeigenschaften
  • ordentlicher Durchzug und gelegentliches Rumturnen
  • einfaches Handling, robust
eben das, was einen Allrounder ausmacht: eine Mischung aus den von Dir genannten Aspekten.
Da scheine ich ja mit dem letzten Entwurf (#41) nicht ganz falsch zu liegen (und lag bei dem ex3 auch nicht falsch). In nichts ist er herausragend, in nichts schlecht, aber alles möglichst konsequent ausgereizt!
Als wesentliche Unterschiede zum ex3 bleiben dann:
  • kleiner
  • wendiger
  • leichter
Grüße
Wilhelm
 

reinika

User
Hallo Wilhelm

Falsch machst Du imho sicher nichts. Dein Ex3 ist sicher eine runde Sache. Ich würde nur beim Konzept 4 keine messbaren Unterschiede erwarten, erst recht nicht wenn andere Parameter auch verändert werden. Aber wenn Mann was Neues macht, nimmt er eben alles mit, klar :) Spassfaktor für den Konstrukteur.

Ich hab bei meinem Statement auch ein bisschen auf andere Kommentare geschielt, wie etwa einen Segler Rumpf für den Calvados zu machen. Da scheinen mir die Erwartungen unrealistisch hoch gegriffen. Da würde einfach nichts relevantes zu holen sein.......ist aber OT.

Meiner Liste oben könnte man noch hinzufügen:
5. Technische Machbarkeit, Gewicht
6. Wirtschaftliche Bilanz, Aufwand/Ertrag

Es ist immer wieder interessant zu sehen was sich andere Konstrukteure so überlegen. Ich hab solche Ideen natürlich auch schon gewälzt und daher fiel mir die Cobra Lösung sofort ins Auge:
Schmaler Pylon, nach hinten gerückt, Durchgehende Klappe und freie Fügelnase. Dadurch minimaler Auftriebseinbruch in der Flächenmitte, kurze Interferenzstrecke, und wie Hans andachte die Beschleunigung durch den Pylon möglichst in die Verzögerungsstrecke des Flügelprofils verlegen.
Ich hätte es mit einer festen, etwas verbreiterten Mittelrippe auf dem Pylon realisieren wollen. Damit natürlich als zweiteiliger Flügel. Klappen hinter den Pylon übergreifend.
Das Ganze natürlich an einem Thermikmodell, Sink- und Kreisflug Spezialist.

Realisiert hab ich es nicht, aufgrund Punkt 5. und 6. Stattdessen hab ich einen konventionellen Rumpfkopf gebaut, eher schmal und unter dem Flügel konstante Breite, max Querschnitt vor der Fläche. So ist er universeller zu nutzen, nicht nur für einen Modelltyp.

Jaja, Ideen hätten wir ;)

Viel Spass
Reini
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Realisiert hab ich es nicht, aufgrund Punkt 5. und 6. Stattdessen hab ich einen Konventionellen Rumpfkopf gebaut, eher schmal und unter dem Flügel konstante Breite, max Querschnitt vor der Fläche. So ist er universeller zu nutzen, nicht nur für einen Modelltyp.

Jaja, Ideen hätten wir ;)

Viel Spass
Reini

Jaja, Ideen ... So was kann dabie rauskommen, wenn man mal rumspinnt:

F3x-Rumpf.png

Und dann kommt Baudis und macht offensichtlich was ganz unverschämtes beim Pitbull. Ordnet die Komponenten hintereinader an und wickelt da die Rumpfhülle drumrum. Raus kommt ein minimales Rechteckprofil, das gut zu bauen ist, den Wölkklappen eine plane Fläche Fläche bietet und offensichtlich nicht bremst. KISS eben. Sowas ist aber irgendwie langweilig.

Ich bin für die Ex-Klappe, einfach weil es sonst keiner hat.

Hans
 

reinika

User
Jo, pragmatisch, quadratisch, praktisch, gut :D

Da bin ich letztlich auch gelandet. Es gibt einfach zu wenig zu gewinnen.
Ein bisschen Ex-travaganz schadet aber auch nix :cool:
 

mipme_kampfkoloss

Vereinsmitglied
Teammitglied
Aber Jungs!

Wenn es so wie oben bei Hans gezeichnet entstehen soll, könnte man doch die ex4-Klappe nicht hinten sondern vorne ranmachen! ;)
Ein Zwecksegler mit Vorflügel - Das wäre mal was neues! :D

Gruss Kjell
 

Pano

User
Sorry Wilhelm, leider auch von mir etwas OT in Bezug auf Reini's Anmerkung bezüglich eines Seglerrumpfes für den Calvados.

Reini, es soll gar nichts "relevantes geholt" werden wie Du schreibst und eine Leistungssteigerung gibt es nur durch die Gewichtsersparnis durch Wegfall des Antriebsstranges mit Akkus, in der Thermikleistung. Du schreibst "unrealistisch hoch gegriffen", es wurden gar keine Aussagen von irgendjemandem zu einer möglichen Leistungssteigerung gemacht. Manche Leute möchten halt gerne einen reinen hangtauglichen Seglerrumpf, mehr nicht!

Ziel ist es einen hangtauglichen Seglerrumpf zu entwickeln und dabei natürlich auch nur die für einen Segler nötige Rumpfdicke zu nehmen:

- Schutz des Seitenruders (läuft jetzt gerade am Rumpfende weiter) sowie evtl. auch des niedrig liegenden Höhenleitwerks
- Anpassung des Rumpfes an die Bedürfnisse eines reinen Seglers und damit auch einhergehend durch Wegfall des Antriebes und nur leicht verlängerter Nase eine Gewichtserparnis bis zu 500 Gramm bei gleicher Bauweise mit der Möglichkeit bis 4999 Gramm zu ballastieren
- Der Rumpf würde übrigens in unseren jetzigen Überlegungen erheblich schmäler werden im Vergleich zum jetzigen E-Rumpf und damit evtl. weniger Widerstand erzeugen, doch das Hauptaugenmerk liegt bei der Hangtauglichkeit

Dein Entwurf ist super Wilhelm und wer weiß, was am Ende dabei rauskommt, evtl. eben doch vom Handling her etwas ganz anderes als der ex3.

Weiter so und viele Grüße,

Pano
 
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