Profil für Rippenflügel und Baubericht

Hallo !

Ich plane zur Zeit an einem 2,5m Thermiksegler. Der Flügel soll in Rippenbauweise mit Holmen aus Kohlerohren entstehen, die vorderen 30 % des Flügels sollen beplankt sein. Beim suchen hier im Forum bin ich auf einen Beitrag gestossen, in dem ein AG-Profil von Mark Drela empfohlen wurde - gibt es dazu noch etwas dickere Alternativen ? Ich hab´ mir die Seite zum Allegro Lite angesehen, aber der Flieger den ich im Kopf habe weicht etwas vom Allegro ab, es soll nicht so ein extremer Leichtwindsegler werden wie der Allegro und außerdem soll er auch Wölbklappen haben.

Ein paar Eckdaten zu dem Flügel:
Spannweite ca. 2,5m
mittlere Flügeltiefe ca. 200 mm
Flächenbelastung voraussichtlich 20 - 25g
Quadro-Flap Flügel

Kann man da vielleicht das MH 32 nehmen oder das HN 1033 ?

Vielen Dank für eure Hilfe !
Uli

Hallo Uli,

MH32 geht, HQW2,0-2,5/8-9 geht...

Gehen tun viele Profile. Was das beste ist hängt von der Bauweise etc. ab. Nicht nur ob mit Rohrholm, D-Box etc. sondern auch wie torsionsteif Du hinten raus bauen kannst bzw. willst.

So kann man mit Capstrips (CFK-Aufleimer auf den Rippen hinten eben eine Profil mit mehr Moment nehmen als ohne. Ein Profil mit gut Auftrieb und dafür recht wenig Moment ist das SD7037/SA7036 (der Unterschied ist in Rippe nicht spürbar, behaupte ich). Etwas flotter wäre das SA7035.

Hans

Tach auch,

Vladimir Gavrilko baut genau so wie Du bauen willst, er hat z.B. die Organic, die ich auch bei durchaus kraeftigem Wind fliege oder die Ava, die wohl fast ein Allegro-Klon ist. Die Organic laeuft mit MH32 und ist ein toller Vogel. Die Ava geht mit AG's, die habe ich aber noch nie live gesehen.

Hallo,

auf der F3j-WM in Kanada ist ein Teilnehmer ein AG-Profiliertes Modell geflogen. Bei Schwachwind soll es sehr gut gewesen sein, bei etwas mehr Wind aber einfach nicht den Aktionsradius der anderen Modelle erreicht haben.

DAs SA7035 ist übrigens von Selig/Ashok sozusagen als Gegenspieler zum MH32 designed worden, da beim SD7037 von vielen Piloten eben der Widerstand im Schnellflug im Vergleich zum MH32 als zu hoch empfunden wurde. Zum Floaten ist das SD7037 immer noch prima.

Hans

Original erstellt von uli2:
Hallo !

Beim suchen hier im Forum bin ich auf einen Beitrag gestossen, in dem ein AG-Profil von Mark Drela empfohlen wurde - gibt es dazu noch etwas dickere Alternativen ? Uli

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Hallo Uli,

von welchem AG Profil spricht du. Versuche mal das AG 40, das ist etwas dicker. Weitere Profil- Daten findest du hier:
http://www.charlesriverrc.org/articles/drela-airfoilshop/markdrela-ag-ht-airfoils.htm

Mein Prototyp mit dem AG40-AG 43 Strack ist sehr gut geflogen. Mit 2.1kg und 3.1m Spw etwas schwer aber trotzdem ein super Floater. Leider habe ich den Flieger durch einen Zusammenstoss mit einem Sharon 3.7 Pro verlohren.

Falls ich in Zukunft mehr Zeit habe werde ich mir wieder so ein Modell bauen.

Gruss

Reto

Hallo Uli und Reto,

das AG40 ist prima, mein F3J-Profil hr-f3j1wk28 (habe ich einen Polarenvergleich dazu gemailt) hat aber in meinen Augen zwei Vorteile:
1. laut XFOIL und Eppler kann ich mit positven Wölbklappen mehr ca-max herausholen
2. ist mein Profil am Klappensteg dicker

Beim Schnellflug (Ca < 0,1, also im F3B-Speedbereich, aber da macht der Rippenflügel eh einen Strich durch die Rechnungen) ist das AG40 theoretisch etwas besser.

D.h. mein Profil sollte etwas mehr Flächenbelastung vertragen also das AG40. Das AG40 ist sicher bei sehr kleinen Re-Zahlen deutlich unter 100.000 im Vorteil, nur fliegen wir das auf einer F3J-Kiste nicht aus.

Hans

Hallo !

Zunächst mal vielen Dank für Eure Antworten !

@waliser: den Organic kenne ich auch, das ist ein toller Flieger, deswegen habe ich auch sofort an das MH 32 gedacht !

@Reto: ich hatte mir den AG-Strak für den Allegro Lite angesehen, das ist ein AG 36 auf AG 38 - zum Randbogen hin geht der der Strak auf knapp unter 7 % runter, wenn ich das richtig im Kopf habe. Mir ging es bei der Idee mit dem etwas dickeren Profil gar nicht mal so sehr um die absolute Profildicke, sondern um die von Hans schon erwähnte Dicke am Klappensteg. Ich habe ein paar Bedenken, daß bei höheren Geschwindigkeiten bei den AG-Profilen mit den dünnen Endfahnen schneller die Klappen flattern könnten. Ich gucke mir den Strak den Du vorgeschlagen hast aber auf jeden Fall mal an !

@Hans: Danke für Deine Mail ! Soweit ich die Polaren richtig lesen kann wäre dein Profil optimal für meinen Flieger
Ich denke auch, daß der ganz niedrige Re-Zahlbereich in diesem Fall keine so große Rolle spielt, da ich eh einen recht tiefen Flügel bauen will.
Zu der Bauweise: als "Hauptholm" vorne soll im Mittelteil ein 12mm-Kohlerohr rein, bei ca. 50-60% der Flächentiefe ein 4mm-Kohlerohr (gegen Torsion), in den Außenfügeln halt als Hauptholm ein etwas dünneres Rohr (Hältst Du das für stabil genug ?). Die vorderen 25-30% will ich mit Balsa beplanken, die Arbeit mit den Capstrips wollte ich mir eigentlich nicht machen, daher lieber ein Profil mit etwas mehr Dicke am Klappensteg !
Ich denke mit einer Profildicke von 8,5% könnte ich gut hinkommen - könntest Du mir bitte vielleicht die Koordinaten für Profili schicken ?

Nochmal vielen Dank Euch allen und viele Grüße!
Uli

Hallo,

Zu der Bauweise: als "Hauptholm" vorne soll im Mittelteil ein 12mm-Kohlerohr rein, bei ca. 50-60% der Flächentiefe ein 4mm-Kohlerohr (gegen Torsion), in den Außenfügeln halt als Hauptholm ein etwas dünneres Rohr (Hältst Du das für stabil genug ?). Die vorderen 25-30% will ich mit Balsa beplanken, die Arbeit mit den Capstrips wollte ich mir eigentlich nicht machen, daher lieber ein Profil mit etwas mehr Dicke am Klappensteg !

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Hast Du das Buch von Stefan Dolch? Da sind Tabellen für die Dimensionierung drin. Bei 2,5m kommt man mit dem Rohrholm noch passabel hin.

In der Zone zwischen Hauptholm/-rohr und Klappensteg ein weiteres Rohr einzufügen halte ich für nicht so gelungen. Torsionsfestigkeit kommt über den Querschnitt und daher muss man den Torionskasten schließen, also müßte man die beiden Rohre aneinander ankoppeln. Da nehme ich gleich den Klappensteg hinten und gewinne so umschlossene Fläche und spare Gewicht. Capstrips gibt es fertig zu kaufen bei www.emc-vega.de . Soviel Aufwand ist das gar nicht.

Mein Vorschlag an Dich ist, dass wir den Flügel zusammen auslegen. Kennst Du das Programm von RANIS? Wenn Du das kennst und hast können wir uns dazu Files austauschen. Das Profil bekommst Du antrpürlich von mir.

Hans

Hallo Hans !

Danke für Deinen Vorschlag - das Angebot nehme ich natürlich gerne an !
Das Programm von RANIS kenne ich leider noch nicht, aber ich beschäftige mich dann in den nächsten Tagen mal damit und melde mich dann wieder.

Das Buch von Stefan Dolch habe ich leider nicht, die Dimensionierung mit dem 12er Rohr ist geschätzt - ich habe einen HLG-Flügel mit einem 10er Rohr als Holm, der macht auch den wildesten Hochstart mit ! Daher dachte ich daß ein 12er für 2,5m noch reichen müßte.
Die Bauweise mit den Capstrips kannte ich bisher nur in der Weise, daß man dünne Kohlerovings auf die Rippen laminiert - die Arbeit hätte mich schon etwas abgeschreckt ! Aber mit dem Material von EMC-Vega müßte das ja recht einfach hinzukriegen sein.

So, dann gucke ich mir jetzt mal das RANIS an !

Viele Grüße
Uli

Hallo,

das Buch kann ich Dir nur an Herz legen.

Schlag nach bei Siegmann

Hans

P.S. Profil bekommst Du per Mail

[ 28. April 2005, 21:39: Beitrag editiert von: Hans Rupp ]

hy!

ich hab vor etwa 5 jahren auch nen hangsegler gebaut. genau wie du: 2,54m spannweite, rippenflügel bei dem die ersten 40% beplankt sind, mittlere tiefe ist 18cm. der flügel wurde einteilig gebaut. (doch etwas unhandlich! )
ich hab das HQ2,5/8 verwendet. ist ein top profil! die thermik und speedflugeigenschaften haben mich doch sehr überrascht! man kann ihn langsam und gemütlich fliegen, aber auch sehr schnell. der highspeed hängt dabei eigentlich nur von der festigkeit des modells ab!
ich kann dir also nur zu dem profil raten!

mfg
mario

Hallo Pene !

Danke für Deinen Tipp ! Der Flieger ist schon fast fertig geplant, ich werd´ dabei das von Hans vorgeschlagene Profil verwenden, vom Papier her scheint das Profli wirklich wie gemacht zu sein für meinen Flieger !
Mal sehen, vielleicht starte ich hier mal einen Baubericht über den Flieger - sobald das bestellte Material angekommen ist, geht´s los ! Leider muß ich aber wohl noch etwas warten.....

Gruß
Uli

endlich geht´s los mit dem Bauen !

endlich geht´s los mit dem Bauen !

So, nachdem Hans mir bei der Flügelauslegung sehr viel geholfen hat (nochmal vielen Dank dafür !) und ich endlich mal etwas mehr Zeit zum bauen hatte, kommen jetzt mal ein paar Bilder vom Bau !
Ich habe in den beiden letzten Wochen nebenbei beim Tour de France gucken etwas gebaut, es geht daher nicht ganz so schnell voran......

Also, angefangen hat alles mit einem kleinen Stapel Balsa-Brettchen (3mm für die Rippen, 1mm für die Beplankungen, 10mm für den Klappensteg) und einer großen Kiste mit aber nur ein paar wenigen CfK-Materialien.



Nachdem der Plan gezeichnet war, ging´s dann erstmal an die Herstellung der Rippen. Ich habe sie ganz traditionell im Blockverfahren hergestellt, also die Musterrippen ausgedruckt und aus hartem Sperrholz ausgesägt und dann die Grob zugeschnittenen Balsa-Rippen dazwischen geklemmt.




Nach ein bißchen Schleifarbeit sieht das ganze dann so aus :

Flügelmittelteil

Flügelmittelteil

Als erstes habe ich das Mittelteil gebaut. Wenn die Rippen erstmal fertig sind, geht´s ganz zügig voran - einfach die Rippen nach Plan auf den CfK-Rohren ausrichten, mit Sekundenkleber fixieren - fertig ! Die Rohre liegen dabei außen jeweils auf einem 5mm-Sperrholzstreifen, so hängen alle Rippen vollständig in der Luft - das ergibt auch ohne "Füsschen" unter den Rippen einen geraden und verzugsfreien Aufbau.



Das nächste Bild zeigt den Bereich, in den später die Flügelverschraubung kommt. Die Rippen sind in diesem Bereich aus 6mm Sperrholz, die anderen Rippen sind aus 3mm Balsa. Als Hauptholm habe ich ein CfK-Rohr mit 12mm Außendurchmesser eingebaut, das hintere Rohr hat außen 5mm. Hinten würde als Klappensteg vielleicht auch eine entsprechend starke Balsaleiste reichen, aber dann würde die Bautechnik mit den "aufgebockten" Rohren nicht mehr funktionieren, daher habe ich mich für ein weiteres CfK-Rohr entschieden.



Als nächstes stelle ich dann Bilder von den anderen Flügelteilen und dem Beplanken rein. Falls jemand Tipps und Verbesserungsvorschläge hat - ich bin für jeden Rat dankbar !

Uli

Klasse Bilder.

Weiter so und berichte bald vom Erstflug

Hans

Außenflügel

Außenflügel

Hallo Hans !

Es geht zwar ganz gut voran, aber bis zum Erstflug wird´s wahrscheinlich noch ein bißchen dauern !

Als nächstes ein paar Bilder vom Außenflügel. Der Aufbau ist genau so wie beim Mittelteil, nur daß der Hauptholm hier aus einem CfK-Rohr mit 10mm Außendurchmesser besteht. Das Rohr am Klappensteg hat 4mm Außendurchmesser. Die Ohren haben einen 5 mm Hauptholm, der hintere Stab als "Bauhilfe" hat nur 2mm. Weil´s so schön aussieht, habe ich die Teile schonmal zusammengelegt !




Um eine gute Verklebung der Beplankung zu erhalten, habe ich mir mit Schneiderippen eine Schale aus Roofmate geschnitten, in der ich den Flügel dann weiter aufgebaut habe.



Zuerst habe ich den Nasenbereich beplankt, dann die Endfahne. Die Nasenbeplankung hat eigentlich keine Funktion als Torsionskasten, sondern hilft nur zu einer besseren Profilgenauigkeit (hoffentlich...... )

Der Klappensteg ist eine durchgehende 10mm Balsaleiste, an die die hinteren Enden der Rippen dann wieder angeklebt werden. In dem Bild oben sieht man den Steckungsbereich eines Außenflügels - zur besseren Krafteinleitung sind die ersten beiden Rippen mit 2mm-Sperrholzrippen verstärkt, darin ist dann das Steckungsrohr verklebt. Damit das Steckungsrohr gut mit dem Holm verbunden ist, habe ich den Bereich noch mit reichlich Mumpe gefüllt !
Im ersten Rippenfeld hinten ist die Verdrehsicherung, im zweiten Rippenfeld kann man schon den Servokasten erkennen.

Ein Bild vom Servo-Kasten :



Und hier nochmal das Mittelteil und die Außenteile mit den beplankten Unterseiten :

....weiter geht´s

....weiter geht´s

Weiter geht´s mit der oberen Beplankung ! Aber vorher habe ich noch die Nasenleisten vorbereitet. Die untere Beplankung steht ca. 5mm über die Rippen über, was man hier ganz gut erkennen kann :



Direkt vor die Rippen kommt nur eine 2mm Balsaleiste, die restlichen 3mm werden später mit Glasrovings aufgefüllt.

Die Beplankung ist im vorderen Bereich einfach mit Weißleim auf die Rippen aufgeklebt, bei den Endfahnen habe ich Epoxi mit Baumwollflocken zum verkleben genommen - die Endleiste hat nämlich noch eine kleine Verstärung bekommen ! Ich habe einen Glasroving eingelegt und einen Streifen 80er Gewebe (diagonal) - zum einen, damit sich die Klappen nicht verziehen und zum anderen, damit ich die Endleiste schön dünn ausschleifen kann.





Als nächstes geht´s dann weiter mit den Nasenleisten aus Glasrovings.....

Nasenleisten

Nasenleisten

Hier die Bilder von den Nasenleisten :



Nein, der Flügel ist gar nicht so klein, die Roving-Spule ist so groß

Auf diesem Bild kann man die Rille erahnen, in die die Glas-Rovings eingelegt werden - das Bild ist leider nicht so gut geworden.....



Die Rovings habe ich dann auf Zeitungspapier getränkt und in die Rille eingelegt, es liegen durchgehend 4 Rovings in der Nasenleiste.



So sieht das ganze dann grob verschliffen aus. Die Nasenleisten sind sehr robust und lassen sich sehr gut schleifen !

Ruderklappen

Ruderklappen

So, der nächste Bauabschnitt sind die Ruderklappen. Da das Profil von Hans im hinteren Bereich einen leichten Knick nach unten macht, hatte ich ein paar Bedenken, daß ich das mit einem Folienfinish vermurkse........
Also habe ich Platten aus Rollglas ausgeschnitten (genau mit dem Maß der Ruderklappen), Trennmittel drauf und dann mit weißem Gelcoat-Harz gerollt.



Jetzt kommen wieder die Roofmate-Schalen ins Spiel - die dienen jetzt als Form die Ruder-Unterseite.



Auf die lackierten Rollglasplatten kommt jetzt noch diagonales 49g-Glasgewebe und dann ab in den Sack damit !



Den Unterdruck habe ich recht nierdrig eingestellt (0,2 bar), damit die Beplankung zwischen den Rippen nicht eingedrückt wird.

So sieht das ganze dann fertig aus :



Die Bauweise hat sich auf jeden Fall gelohnt ! Die Klappen sind absolut gerade, stimmen genau überein mit den Schablonen zur Profilkontrolle, haben eine super stabile Oberfläche (besonders wichtig an der Endleiste) und die Torsionsfestigkeit ist auch top ! Das Gewicht ist trotzdem nicht viel höher als wenn ich mit Folie bebügelt hätte !

Capstrips

Capstrips

Die Rippen werden noch mit Capstrips verstärkt - wobei der Flügel auch ohne die CfK-Aufleimer schon einen sehr torsionsfesten Eindruck macht ! Zuerst hatte ich ein paar Bedenken, was die Verarbeitung angeht, was aber völlig unbegründet war ! Ich habe die 2mm breiten Capstrips von EMC-Vega verwendet - die kann man einfach mit einer stabilen Schere ablängen (am besten mit etwas Übermaß). Dann vosichtig einen Tropfen dünnflüssigen Sekundenkleber an dem Streifen runter laufen lassen, auf die Rippe drücken - fertig ! Den kleinen Überstand, den man quasi als "Griff" an der Endleiste benutzt hat, kann man später vorsichtig wegschleifen.





Die Capstrips steigern die Torsionsfestigkeit nochmal erheblich - man kann den Flügel jetzt fast nicht mehr verdrehen. Zudem wird der Flügel auch alltagstauglicher - die Rippen haben jetzt ja eine sehr harte Oberfläche ! Und aussehen tut´s auch ganz nett !

Hier nochmal der gesamte Flügel :