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Thema: Querruderdifferenzierung erfliegen F5J

  1. #1
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    Frage Querruderdifferenzierung erfliegen F5J

    Hallo Jungs.

    Beschäftige mich gerade mit dem Thema Querruderdifferenzierung beim F5J inkl. der Zumischung der Klappen.

    Leider findet man unzählige Anleitungen für Kunstflug-Maschinen und Kunstflugsegler. Für F5J Modelle wird die Luft schon dünn, bzw. hab ich dafür nichts gefunden. Auch nicht für F3J, was ja auch schon gut helfen würde.

    Somit stell ich mal die Frage wie ihr eure Querruderdifferenzierung und dann in Folge die Beimischung der Klappen erfliegt. Ich gehe von einem korrekt eingestellten Schwerpunkt aus und von einem korrekt gebauten Modell.
    Was man nicht sagen kann, ist welche mechanische Querruderdifferenzierung ggfs. schon bei einem Modell vorkommt, diese sollte man ev. berücksichtigen, oder dann eine errechnete Differenzierung in der Antwort angeben (Verhältnis Querruder rauf zu runter).

    Was mich sehr interessiert, das wäre was man tun muss (an welchem Querruder man den Ausschlag erhöhen oder reduzieren sollte) wenn der Flieger die Nase rausdrückt (schiebt) oder was man tun muss wenn der Flieger zu sehr eindreht und dann ggfs. in die Kurve fällt. Und wie verhält sich das dann auch noch mit den Klappen?

    Meine Vorgehensweise zum Testen ist, dass ich im Geradeausflug das Modell abwechselnd nur mit Querruder auf 45 Grad aufschaukle (+45/-45 usw..) und die Nase beobachte (geht die Nase rauf oder runter oder bleibt der Rumpf recht ruhig (was ich als optimal sehen würde - wir haben dann ja noch das Seitenruder zum Einlenken). Ziel sollte es sein (für mich) eine möglichst flache Kurve mit den Querrudern hinzubekommen, ohne viel Seitenruder zu benötigen. Um den Rumpf zu beobachten fliege ich möglichst gerade von mir weg.

    Aber was nun? Sagen wir der Rumpf nimmt beim Schaukelversuch immer die Nase rauf und schiebt, welches Ruder muss ich wie verstellen? Oder umgekehrt, der Rumpf nimmt beim Schaukelversuch die Nase immer runter und will zu sehr eindrehen (in die Kurve "fallen"), was mach ich dann für eine Korrektur in der Differenzierung? Inneres Ruder mehr oder weniger Ausschlag, äusseres Ruder mehr oder weniger Ausschlag?? Kann man das dann auch noch mit den Klappen als Beimischung ausmärzen oder was sollen die Klappen dann noch helfen?

    Und fliegt ihr zuerst die Differenzierung nur der Querruder ein und mischt anschließend die Klappen dazu oder erfliegt ihr das immer gleich in einem gemischten Paket?

    Wie erfliegt man dann die passende Beimischung der Klappen zu den Querrudern?

    Ich hoffe ihr wisst auf was ich raus will und habt ein paar gute Tips für mich, die eher in der Sicht beim Versuch etwas zu erfliegen sein sollten und nicht modellspezifisch

    lg, Gernot
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  2. #2
    User Avatar von Alby
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    Hi Gernot,
    ich mache es so...

    von mir wegfliegen,
    QR rechts (z.B.),
    wenn der Rumpf auch nach rechts weg will, dann muß ich die Diff. weniger einstellen, (von 100:50 auf 100:60).
    wenn der Rumpf nach links weg will, dann muß ich die Diff. mehr einstellen, (von 100:50 auf 100:40).
    Gruß Alby
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  3. #3
    User Avatar von Meier111
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    Mein Vorschlag:
    Roten Wollfaden ankleben (da, wo sonst die Kabinenhaube wäre).
    Mit Keycam aufnehmen.
    Video gucken.
    https://how2soar.de/index.php/zu-den...te/haubenfaden
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  4. #4
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    @Meier111: Das mit dem Wollfaden kann ich zwar nachvollziehen, aber der aerodynamische Unterschied mit und ohne Cam macht denke ich dann doch wieder einen Unterschied. Zudem glaub ich, dass man auch ohne Wollfaden ganz gut erkennt was das Modell tut (ob es schiebt oder reinfällt), aber mir geht's ja dann eher darum was man dagegen tun kann/soll... Zudem kommt noch die Beimischung der Wölbklappen, wo ich mir noch nicht so ganz sicher bin auf was man da achten muss (z.B. auch bei verschiedenen Flugzuständen, die ja dann auch Verwölbungen der Klappen beinhalten).

    @Alby: Wie machst du dann nachdem du die Diff für die Querruder gefunden hast mit den Klappen weiter (mit der Zumischung)? Auf was achtest du dann bei dieser Zumischung?

    lg, Gernot
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  5. #5
    User Avatar von Nevermeggs
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    Zitat Zitat von Alby Beitrag anzeigen
    QR rechts (z.B.),
    wenn der Rumpf auch nach rechts weg will, dann muß ich die Diff. weniger einstellen, (von 100:50 auf 100:60).
    wenn der Rumpf nach links weg will, dann muß ich die Diff. mehr einstellen, (von 100:50 auf 100:40).
    Hallo Alby,
    Ist das richtig?
    Wenn du eine Kurve fliegst, dann erzeugt das kurveninnere und nach unten ausschlagende QR einen Widerstand, der das Flugzeug mehr in die Kurve eindrehen läßt. Um den Widerstand des inneren QR zu reduzieren müsste aus meiner Sicht die Differenzierung erhöht werden (bedeutet kurveninneres QR muss weniger ausschlagen als kurvenäußeres QR.
    Denke ich falsch oder beachte ich etwas, das mehr Einfluß auf die Hochachse hat, nicht?
    Lieber Gruß aus Graz
    Volker
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  6. #6
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    Das innere Querruder muss mehr ausschlagen wie das äußere. Früher sprach man immer als Fausformel >> halber Ausschlag nach unten. Denke aber das das viel zu viel ist.
    Die äußere Fläche macht einen weiteren Weg in der Kurve wie die Innere, deshalb innen großen, außen kleinen Ausschlag.
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  7. #7
    User Avatar von reinika
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    Die Differenzierung dient dazu, das Negative Wendemoment zu reduzieren (Roll Links erzeugt gier Rechts und umgekehrt). Das negative Wendemoment entsteht durch den unterschiedlichen induzierten Widerstand (Randwirbel) der Flügel bei Querruder Ausschlag. Diese Differenz im induzierten Widerstand wird vom unterschiedlichen Auftriebsbeiwert ca der Flächenhälften erzeugt (Rollmoment).
    Je langsamer en Flugzeug fliegt (hohes Ca) desto stärker das negative Wendemoment ( Der Zusammenhang ist quadratisch. ). Im senkrechten Sturzflug ist es null.

    Aus diesen Erkenntnissen folgt, dass wir zum Schnellfliegen keine Differenzierung brauchen. Zum langsam fliegen reduziert Differenzierung das neg.Wendemoment, kann es aber nie eliminieren. Denn sobald ein Rollmoment da ist, ist auch der induzierte Widerstand links/rechts unterschiedlich. Da hilft auch keine 100% Differenzierung! Probiert es aus.
    Dies gilt jedenfalls für Flügel mit ellipsennaher Auftriebsverteilung, mit Glockenverteilung (Horten) ist es anders.
    Der Profilwiderstand spielt dabei eine untergeordnete Rolle, kann sogar Positiv sein.

    Laut Mark Drela ist es Widerstandsmässig günstiger das Seitenruder auszuschlagen, statt zu QR differenzieren. Von Hand zugesteuert, oder per Kombi Switch ist Geschmackssache. In der GPS Szene ist das mittlerweile üblich so.
    Die Frage ist daher: wie viel Differenzierung will ich verwenden und wie viel vom neg. Wendemoment steuere ich mit Seite aus.
    Dass ein Segler bei Querrudereinsatz jemals in Rollrichtung giert, ist nur mit Seitenruder machbar!

    Dass die Zumischung von Quer auf Wölbklappe die Widerstandsbilanz verbessert, war Thema in diesem Faden, nebst anderen interessanten Dingen:

    http://www.rc-network.de/forum/showt...len-Flugphasen


    Das Alles ist nicht klassenspezifisch, sondern grundlegende Flugphysik.

    Gruss
    Reini

    Btw. Gegen grössere Differenzierung spricht auch, dass sie das Rollmoment reduziert.
    "Denken schadet der Illusion" Hildegard Knef
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  8. #8
    User Avatar von Peter Stöhr
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    Hi,

    wenn man sich schon auf Mark Drell beruft, dann aber bitte mit der "ganzen Wahrheit"!
    Hier (https://www.rcgroups.com/forums/show...0&postcount=31) erklärt er das Zustandekommen des negativen Wenderollmoments ...

    Man liest sich
    Peter
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  9. #9
    User Avatar von reinika
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    Und welchen Teil der "ganzen Wahrheit" vermisst Du jetzt konkret?
    Das da?
    It's important to realize that adverse yaw is mainly caused by a fore/aft rotation of lift forces due to roll rate, and not by a drag imbalance
    Was ist denn ein gekippter Auftriebsvektor anderes, als Ausdruck lokaler induzierter Widerstände? Oder evtl umgekehrt...
    "Denken schadet der Illusion" Hildegard Knef
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  10. #10
    User Avatar von Peter Stöhr
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    Hi,

    stell dir spaßeshalber mal vor, dass man nicht nur zwei Querruder-Klappen rechts und links hat, sondern dass man die Anstellwinkel der rechten und linken Tragfläche verändert.
    Wenn man dann den gesamten Artikel von Prof. Mark Drela liest und die angehängte Grafik genauer betrachtet, dann wird klar, dass der Effekt eben nur zu einem kleinen Teil durch die unterschiedlichen Profil-Widerstände kommt.

    Die Kernaussage des Postings von Prof. Mark Drela lautet doch:
    Yes, there will be some additional adverse yaw contribution from a left/right imbalance in profile drag. But if the airfoil and flap are designed appropriately, and the deflections are modest as is typical in thermalling (less than 5-10 degrees, say), the profile drag contribution to yaw moment will be quite small compared to the primary rotated-lift effect shown in the PDF. There will also be an additional yaw moment contribution from a left/right imbalance in induced drag, but again this is very small in a typical roll maneuver.
    Viele Grüße
    Peter
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  11. #11
    User Avatar von Nevermeggs
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    Zitat Zitat von Nevermeggs Beitrag anzeigen
    ... (bedeutet kurveninneres QR muss weniger ausschlagen als kurvenäußeres QR).
    Hallo,
    Das Statement war natürlich absoluter Blödsinn ... muss natürlich so sein wie Cebulon schon korrigiert hat ... ich weiß nicht welcher Teufel mich da geritten hat.

    Danke an Reini & Peter für das Link zur Lektüre.
    Diese zu lesen werde ich wohl kommende Woche beim geplanten Hangfliegen in Italien Zeit haben ... Wettervorschau mit viel Regen an allen Tagen egal ob Mt.Catria/Tenetra/Morcia, Mt.Cucco oder Colli di San Fermo.

    Lieber Gruß aus Graz
    Volker
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  12. #12
    User Avatar von reinika
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    @Peter

    dann wird klar, dass der Effekt eben nur zu einem kleinen Teil durch die unterschiedlichen Profil-Widerstände kommt.
    Ich hatte doch geschrieben, dass der Profilwiderstand eine untergeordnete Rolle spielt.

    Der Profilwiderstand spielt dabei eine untergeordnete Rolle, kann sogar Positiv sein.
    Die ganzen induzierten Verhältnisse ändern sich doch, ob durch Klappe, verdrehen, oder verwinden der ganzen Fläche, ist egal.
    Drela greift den Auftriebsvektor heraus, ich habe cwi genommen. Beides hat dieselbe Ursache: die Erzeugung des Rollmomentes. Das führt auch Drela so an.

    Die Frage hier ist doch, ob sich dadurch die Bedürfnisse der Rollsteuerung ändern. Tun sie nicht, oder?


    Insgesammt scheint es sich um ein Huhn/Ei Problem zu handeln. Bei Nickel/Wohlfahrt heisst es wörtlich, Zitat:

    ERKLÄRUNG:
    Der physikalische Grund für dieses Wendemoment besteht darin, dass auf der Flügelseite mit Ausschlag nach unten nicht nur der lokale Auftrieb vergrössert wird, sondern dass dort auch ein örtlicher zusätzlicher Widerstand angreift. Nach Ludwig Prandtl heisst er der "induzierte Widerstand". Er zieht diesen Flügelteil nach hinten.
    Gleichzeitig wird auf der anderen Seite nicht nur der Auftrieb, sondern auch der lokale induzierte Widerstand verringert ! Dadurch will dieser Flügelteil nach vorne gehen.
    Beide Widerstandsänderungen wirken in dieselbe Richtung und erzeugen damit das negative Wendemoment Y.
    Der Profilwiderstand wird nicht einmal erwähnt.

    Diese Tatsache bilden denn auch die im Modellflug gängigen Entwurfsverfahren klar ab (FLZ Vortex, XFLR5).

    Btw. Dass die Änderungen im lokalen Auftriebsvektor mit den Änderungen im lokalen induzierten Widerstand korrelieren, sieht man auch bei Rechnungen mit Winglets sehr gut. Da kann cwi lokal sogar positiv werden. Einige reden dann von "Vortrieb", weil sie sich auf den Auftriebsvektor beziehen.
    Beides ist ist wahr. Ursache ist das Vorhandensein des Winglets.
    Das war jetzt leicht OT. Als Illustration der Herleitung kann es jedoch helfen.

    Man liest sich
    Reini
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  13. #13
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    Sollte man nicht die Querruderdifferenzierung je nach Flugzustand einstellen a. Normalflug b.Thermikstellung c.Speedflug??
    DAs Ganze muss man doch erfliegen je nach Modelltype. Bei Xplorer, MaXA,Satori , Pike ODER SEnse ist das evt. alles verschieden. Die viele Fragerei bringt nicht viel.
    Geht raus auf den Platz und erfliegt es so lange bis ihr ganz zufrieden seit.

    Gruss Werner
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  14. #14
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    Ich bin jetzt mal den anderen Weg gegangen.

    Auf dem GPS-Workshop in Thannhausen vor ein paar Wochen hat Philipp Kolb erzählt, wie er seine Modelle einstellt. Er fliegt möglichst ohne Differenzierung und kompensiert das negative Wendemoment mit unterschiedlicher Seitenruderbeimischung je Flugphase. (Gemäß Drela) Ich habe das bei meinem neuen Orca mal so gemacht und war überrascht wie angenehm das Steuerverhalten und wie gutmütig das Modell gegen Abrisse ist (WK sind immer zu den QR beigemischt und Snapflap wird in allen Flugphasen genutzt)

    In Thannhausen hatte ich meinen Superstarlight dabei und auch da hatte ich das schon mal probiert. Es hat wunderbar funktioniert.

    In der Thermikphase habe ich etwas mehr Seitenruder dabei als zur Kompensation des negativen Wendemoments notwendig ist, dadurch kreist das Modell sehr schnell ein und macht schnelle Richtungswechsel.

    Mir gefällt das sehr gut und ich werde das bei meinen anderen Modellen auch so machen. Angenehmer Nebeneffekt ist, dass ich in jeder Flugphase schöne Rollen fliegen kann. Zudem waren die Einstellungen sehr einfach zu finden, bei der Differenzierung habe ich mich vorher immer schwer getan damit.

    Aber ich denke, das muss jeder für sich selbst heraus finden. Bei mir ist jetzt jedenfalls Theorie und Praxis im Einklang ;-)

    Gruß
    Frank
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  15. #15
    User Avatar von Lownoise
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    Er fliegt möglichst ohne Differenzierung und kompensiert das negative Wendemoment mit unterschiedlicher Seitenruderbeimischung je Flugphase.
    Genau so mache ich es auch. Früher als "Rentner Mix" verpöhnt, liefert es entgegen der Seitenrudermischergegner heute beste Ergebnisse..
    Hab es dann noch so gemischt, dass der Mischer deaktiviert wird, wenn ich mehr als ca. 20% Seitenruder manuell steuere. So bleibt der Seitenanteil beim Kreisen gleich, auch wenn man mit Quer die Schräglage etwas korrigiert...

    ellipse4

    Sollte man nicht die Querruderdifferenzierung je nach Flugzustand einstellen a. Normalflug b.Thermikstellung c.Speedflug??
    DAs Ganze muss man doch erfliegen je nach Modelltype. Bei Xplorer, MaXA,Satori , Pike ODER SEnse ist das evt. alles verschieden. Die viele Fragerei bringt nicht viel.
    Geht raus auf den Platz und erfliegt es so lange bis ihr ganz zufrieden seit.
    Das Ganze geht nur, wenn man ansatzweise verstanden hat, was wie zu tun ist, und wie man welchem Effekt wie entgegenwirkt. Das weiß ich ehrlich gesagt auch nicht im Detail, daher nun die Lösung ohne Differenzierung und mit Seitenruderbeimischung...
    i fly bleifrei...
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