Jojo26
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In diesem kleinen, vierteiligen Bericht möchte ich einen Weg beschreiben, wie man sich die Profile eines Profilstraks selbst entwickeln kann, um dann am Ende die ultimative Tragfläche schlechthin zu bekommen (fast zumindest … ). Aerodynamisches Basiswissen, ein PC und gewisser Hang zum Tüfteln sind dafür bereits gute Voraussetzungen.
[h=3]Teil 1 – Von Irrungen und Wirrungen[/h]
Diese Geschichte beginnt in einem Sommerhaus in Dänemark vor einigen Jahren. Die Tage zuvor waren Traumbedingungen mit konstant 5-7 Windstärken aus West und Fliegen bis zum „Abwinken“. Allerdings – so richtig zufrieden war ich dabei nicht: Mit den Fliegern, die ich dabei hatte, konnte ich diesen tollen Wind gar nicht richtig nutzen. Häufig war es eher ein Kampf gegen den Wind als ein Fliegen mit dem Wind … Abends schmökerte ich dann noch ein wenig in RC-Network und stieß dabei auf einen Beitrag von Philip Kolb über seinen neu entwickelten MHSD-Strak für mittelgroße Segler: Beitrag von Philip Kolb
MHSD! Die 4 Buchstaben gingen mir danach nicht mehr aus dem Kopf. Das ist die Lösung! Mit diesem Profilstrak auf neuen Flächen würde die Luft über den dänischen Dünen nur noch so durchschnitten werden.
Ganz nebenbei hatte ich beim Lesen durch die tollen Erläuterungen von Philip wieder Einiges dazugelernt. Vor allem war bei mir endlich der Groschen gefallen, was es mit diesen „Typ 2 Polaren“ und dem sonderbaren Re√ca – Wert auf sich hat. Eigentlich ganz simpel – nur hatte ich wohl zuvor einen ziemlichen Knoten im Kopf. Auch wurde ich neugierig, selbst einmal mit xflr5 meine ersten Polare zu berechnen. Gesagt, getan und schon bald waren die ersten Kurven auf dem Bildschirm. Whoww!
In seinem Artikel weist Philip unter anderem darauf hin, wie eng Profil, Einsatzzweck und Auslegung auf einen bestimmten Re-Zahlbereich auf Basis von Re√ca miteinander zusammenhängen. Ein erste einfache Überschlagsrechnung zeigte, dass ich mich mit meinen geplanten 2,7m Spannweite und einem Trockengewicht um 2,5kg eher unterhalb des Entwurfsrahmens bewegte. Aber eine Portion Ballast würde es dann später schon richten und so genau muss man es sicherlich nicht nehmen …
Im darauffolgenden Winter entstanden dann mit viel Elan, Holz und GFK die neuen Spezialflächen. Den Erstflug im Frühjahr konnte ich natürlich kaum erwarten:
Meine Begeisterung war groß. Er flog! Und wie… Mein damaliger kurzer Beitrag
Im Lauf der Jahren blieben aber die Tragflächen immer häufiger zu Hause. Irgendwie waren die Flugeigenschaften mit diesen Flächen in keiner Disziplin besser als die meiner anderen „normalen“ Flächen. Weder Fisch, noch Fleisch – irgendwie stumpf. Mmh. Den kurzen Gedanken, dass sich hier Philip mit seinem Entwurf ganz schön verrechnet haben musste, schob ich dann doch schnell zu Seite. Das Problem musste wohl eher bei mir liegen…!
Nun wollte ich es genauer wissen und setzte mich an den Rechner. Diesmal ohne ein Wunsch-Rechnen. An der Flächenwurzel kam ich bei meinen typischen Fluggewichten auf einen Re√ca-Wert von 160.000. Das ist recht niedrig - au, au. Ausgelegt ist das Wurzelprofil für einen Bereich zwischen 200.000 und 240.00. Die Übrprüfung mt den Typ2 – Polare des Wurzelprofils ergaben dann dieses Bild – einmal für den Soll-Re-Zahl-Bereich, einmal für meinen Re-Zahl-Bereich:
Klar sind bei niedrigeren RE-Zahlen die Profilleistungen schwächer (orange Linie) – aber war die Polare nun „gut oder schlecht“? Um diese Frage zu beantworten nahm ich einfach ein Vergleichsprofil, das vielleicht eher für diesen Re-Zahlbereich ausgelegt ist, das bewährte AG40 von Mark Drela.
Oha! In dem niedrigeren Re-Zahlbereich schlägt „sogar“ das AG40 als Allroundprofil mein ultimatives MHSD-Profil im wichtigen ca-Bereich 0,1 - 0,4 für zügigen Hangflug. Kein Wunder - so konnte das wohl nichts werden.
Nach einer kurzen depressiven Phase auf Grund meiner eigenen Dubbeligkeit, bei der einmal wieder der Wunsch der Vater des Gedankens war, reifte zunehmend der Plan „Das muss doch besser gehen!“.
Gelernt hatte ich aus meinem MHSD-Projekt zumindest, wie wichtig es ist, Profil und Einsatzbereich sorgfältig aufeinander abzustimmen …
[h=3]Teil 2 – Das Projekt: Neue Flächen mit neuem Profil[/h]
Neue Flächen sollten gebaut werden, die auch ohne viel Ballast ein flottes Fliegen am Hang erlauben und auch bei stärkerem Wind noch gut gehen. Die ersten Vorgaben waren schnell formuliert:
Mmh und jetzt?
Da erinnerte ich mich an ein Programm mit dem man sich „Profile“ anscheinend selbst erzeugen kann: Xoptfoil. Könnte das vielleicht die Lösung sein?
Ich lod mir das Programm auf meinen Rechner und nach ein bisschen Herumbasteln konnte ich es dann auch zum ersten Mal starten - und war dann hin- und weg…
Die Fortsetzung folgt in Kürze im nächsten Teil.
[h=3]Teil 1 – Von Irrungen und Wirrungen[/h]
Diese Geschichte beginnt in einem Sommerhaus in Dänemark vor einigen Jahren. Die Tage zuvor waren Traumbedingungen mit konstant 5-7 Windstärken aus West und Fliegen bis zum „Abwinken“. Allerdings – so richtig zufrieden war ich dabei nicht: Mit den Fliegern, die ich dabei hatte, konnte ich diesen tollen Wind gar nicht richtig nutzen. Häufig war es eher ein Kampf gegen den Wind als ein Fliegen mit dem Wind … Abends schmökerte ich dann noch ein wenig in RC-Network und stieß dabei auf einen Beitrag von Philip Kolb über seinen neu entwickelten MHSD-Strak für mittelgroße Segler: Beitrag von Philip Kolb
MHSD! Die 4 Buchstaben gingen mir danach nicht mehr aus dem Kopf. Das ist die Lösung! Mit diesem Profilstrak auf neuen Flächen würde die Luft über den dänischen Dünen nur noch so durchschnitten werden.
Ganz nebenbei hatte ich beim Lesen durch die tollen Erläuterungen von Philip wieder Einiges dazugelernt. Vor allem war bei mir endlich der Groschen gefallen, was es mit diesen „Typ 2 Polaren“ und dem sonderbaren Re√ca – Wert auf sich hat. Eigentlich ganz simpel – nur hatte ich wohl zuvor einen ziemlichen Knoten im Kopf. Auch wurde ich neugierig, selbst einmal mit xflr5 meine ersten Polare zu berechnen. Gesagt, getan und schon bald waren die ersten Kurven auf dem Bildschirm. Whoww!
In seinem Artikel weist Philip unter anderem darauf hin, wie eng Profil, Einsatzzweck und Auslegung auf einen bestimmten Re-Zahlbereich auf Basis von Re√ca miteinander zusammenhängen. Ein erste einfache Überschlagsrechnung zeigte, dass ich mich mit meinen geplanten 2,7m Spannweite und einem Trockengewicht um 2,5kg eher unterhalb des Entwurfsrahmens bewegte. Aber eine Portion Ballast würde es dann später schon richten und so genau muss man es sicherlich nicht nehmen …
Im darauffolgenden Winter entstanden dann mit viel Elan, Holz und GFK die neuen Spezialflächen. Den Erstflug im Frühjahr konnte ich natürlich kaum erwarten:
Meine Begeisterung war groß. Er flog! Und wie… Mein damaliger kurzer Beitrag
Im Lauf der Jahren blieben aber die Tragflächen immer häufiger zu Hause. Irgendwie waren die Flugeigenschaften mit diesen Flächen in keiner Disziplin besser als die meiner anderen „normalen“ Flächen. Weder Fisch, noch Fleisch – irgendwie stumpf. Mmh. Den kurzen Gedanken, dass sich hier Philip mit seinem Entwurf ganz schön verrechnet haben musste, schob ich dann doch schnell zu Seite. Das Problem musste wohl eher bei mir liegen…!
Nun wollte ich es genauer wissen und setzte mich an den Rechner. Diesmal ohne ein Wunsch-Rechnen. An der Flächenwurzel kam ich bei meinen typischen Fluggewichten auf einen Re√ca-Wert von 160.000. Das ist recht niedrig - au, au. Ausgelegt ist das Wurzelprofil für einen Bereich zwischen 200.000 und 240.00. Die Übrprüfung mt den Typ2 – Polare des Wurzelprofils ergaben dann dieses Bild – einmal für den Soll-Re-Zahl-Bereich, einmal für meinen Re-Zahl-Bereich:
Klar sind bei niedrigeren RE-Zahlen die Profilleistungen schwächer (orange Linie) – aber war die Polare nun „gut oder schlecht“? Um diese Frage zu beantworten nahm ich einfach ein Vergleichsprofil, das vielleicht eher für diesen Re-Zahlbereich ausgelegt ist, das bewährte AG40 von Mark Drela.
Oha! In dem niedrigeren Re-Zahlbereich schlägt „sogar“ das AG40 als Allroundprofil mein ultimatives MHSD-Profil im wichtigen ca-Bereich 0,1 - 0,4 für zügigen Hangflug. Kein Wunder - so konnte das wohl nichts werden.
Nach einer kurzen depressiven Phase auf Grund meiner eigenen Dubbeligkeit, bei der einmal wieder der Wunsch der Vater des Gedankens war, reifte zunehmend der Plan „Das muss doch besser gehen!“.
Gelernt hatte ich aus meinem MHSD-Projekt zumindest, wie wichtig es ist, Profil und Einsatzbereich sorgfältig aufeinander abzustimmen …
[h=3]Teil 2 – Das Projekt: Neue Flächen mit neuem Profil[/h]
Neue Flächen sollten gebaut werden, die auch ohne viel Ballast ein flottes Fliegen am Hang erlauben und auch bei stärkerem Wind noch gut gehen. Die ersten Vorgaben waren schnell formuliert:
- Spannweite ca. 2,8m
- Fluggewicht typisch zwischen 1,7 und 2,3 kg
- Flächentiefe an der Wurzel 260mm – kompatibel zu meinen anderen Flächen
- 4 Klappen-Flügel
- und natürlich ungemein schnell im unteren ca-Bereich. Wichtig! ;-)
- Wurzel: 120.00 – 150.000
- Flächenspitze: 40.000 – 60.000
- Try and Error: Nehme ein einigermaßen passendes, bewährtes Profil und verändere die Profildicke, die Dickenrücklage, die Wölbung und die Wölbungsrücklage so lange, bis vielleicht etwas Besseres herauskommt. Nachdem ich das schon ein paarmal mit nur mäßigem Erfolg probiert hatte, fand ich das wenig „zielführend“
- By Design: Mach es wie die Profis. Verändere die Geschwindigkeitsverteilung auf Profil-Ober- und Unterseite so lange und so gezielt, bis das perfekte Profil fertig ist. Doch dazu braucht‘s wie beim Klavierspielen eine gute Portion Talent und noch viel mehr Übung. Beides bringe ich in zu geringem Maße mit… So geht’s also auch nicht.
- Mit „Bitte, Bitte“: Die, wenn’s funktioniert, sicherlich beste Methode um zum perfekten Profil zu kommen. Schreibe eine Mail an Philip, Björn, Dirk, Peter oder Ernst und frag dann ganz freundlich, ob sie nicht mal gschwind einen Profilstrak für Dich entwickeln können… Aber dann denk ich, die Profil-Meister haben sicherlich was Besseres und Spannenderes zu tun, als für Deinen Hangsegler ein Profil zu entwickeln.
Mmh und jetzt?
Da erinnerte ich mich an ein Programm mit dem man sich „Profile“ anscheinend selbst erzeugen kann: Xoptfoil. Könnte das vielleicht die Lösung sein?
Ich lod mir das Programm auf meinen Rechner und nach ein bisschen Herumbasteln konnte ich es dann auch zum ersten Mal starten - und war dann hin- und weg…
Die Fortsetzung folgt in Kürze im nächsten Teil.