aerodynamische und geometrische Schränkung

[Jonischus]

Ok?! Bei einer Trapezfläche nicht unbedingt?

 

[ArneH]

Ok?! Bei einer Trapezfläche nicht unbedingt?

Im Zweifelsfalle ermittle den Flächenschwerpunkt. Das sollte ungefähr (wegen Schränkung und ggf. Profilwahl stimmt das nicht ganz) der Punkt sein, wo das Zentrum des Auftriebs liegt, der ja zusammen mit dem Höhenleitwerk und dessen Hebel in Bezug auf den Schwerpunkt relevant für das Stabilitätsmaß ist. Letzteres ist ja das führende Auslegungskriterium für den Schwerpunkt und die zugehörige EWD.
Generell würde ich aber ein Fragezeichen zum Ausmaß der Schränkung setzen, wenn das am Randbogen dann zu einer negativen EWD führt. Bei einem Trapezflügel liegt der Flächenschwerpunkt näher an der Wurzelrippe, da können 2,5° Schränkung schon recht viel sein. Je nach Trapezform führt das dann dazu, das bei einer EWD von 1,5° (was für die allermeisten Nicht- STOL Flieger eher schon eine sinnvolle Obergrenze ist) der Randbogen bereits EWD = 0 hat. Wenn man schneller unterwegs ist, kommt irgendwann der Punkt wo die Flächenspitzen anfangen Abtrieb zu erzeugen oder zumindest in einem sehr unglücklichen Punkt der Profil- Polaren zu landen, was erhöhten Widerstand bedeutet. Das ist natürlich nicht wünschenswert.
Bleibt aber natürlich immer die Frage nach dem konkreten Flugzeug und dessen gewünschtem 'Betriebspunkt'. Was bei einem gemütlichen Motortrainer 'wurscht' ist, versaut einem bei einem Leistungssegelflugzeug ggf. die Performance schon merklich.

 

[UweH]

Hallo Stefan

Soweit so klar. Wie verhält sich den die EWD bei einer Schränkung. Gibt das einen "Mischwinkel"? Also die 2.5° : 2 und dann daraus die EWD einstellen?

Gruss Oli

Hallo Oli,

die geometrische Betrachtung zäumt das Pferd von hinten auf .
Mit der EWD stellt man den Betriebspunkt des Modells auf den Schwerpunkt ein.
Der Schwerpunkt ist von der Geometrie des Modells und dem Stabilitätsmaß abhängig.
Das Stabilitätsmaß ist abhängig vom Einsatzzweck des Modells.
Die Einstellung auf den Einsatzzweck äußert sich durch den Auftriebsbeiwert cA, der sich bei einer zweckmäßigen Kombination aus Stabilitätsmaß und EWD einstellt (.....und Fluggewicht in Form der Flächenbelastung, aber das lass ich jetzt zur weiteren Vereinfachung weg)
Den Auftriebsbeiwert kann man durch aerodynamische Simulation bestimmen, im Modellbau z.B. im Programm FLZ_Vortex oder XFLR5.

Der zweckmäßige Auftriebsbeiwert (cA, bzw. Auslegungs-cA) ist entweder der cA bei dem das Flugzeug am meisten fliegen wird oder der bei dem es bei einer Spezialaufgabe besonders effektiv funktionieren soll.
Der zweckmäßige cA ist z.B. bei schnellen Hangseglern etwa cA 0,3-0,4, bei Allroundern etwa cA 0,4-0,6 und bei Thermikseglern cA 0,5-0,9
Bei Motorflugzeugen wählt man z.B. den cA, bei dem sich die aus der Motorisierung vorgesehene Reisegeschwindigkeit einstellt oder bei Speedmodellen den cA bei dem die verwendeten Profile den geringsten Widerstand haben.

Will man die richtige EWD für den Betriebspunkt des Modells abhängig vom Einsatzzweck einstellen, dann ist es vollkommen egal ob die Tragfläche geschränkt ist oder nicht

In der Simulation rechnet das Programm den aerodynamischen Einstellwinkel des Hauptflügels in Abhängigkeit von den geometrischen und aerodynamischen Anstellwinkeln der im Flügelgrundriss eingebauten Profile .
Wenn der Betriebspunkt mit dem Einstellwinkel des Höhenruders und dem Stabilitätsmaß im Simulationsprogramm richtig ermittelt ist ergibt sich die EWD einfach aus dem geometrischen Bezugssystem des Simulationsprogramms und wird meist aus Einstellwinkel der Wurzelrippe des Hauptflügels zum Einstellwinkel der Wurzelrippe des Leitwerks angezeigt.

Wenn Du das was ich bis hier geschrieben habe verstanden hast, dürfte klar sein wie Du die EWD bei einer geschränkten Fläche einstellst.

Wenn Du es nicht verstanden hast, dann stelle die EWD sowohl bei einem ungeschränkten Flügel, als auch ohne Unterschied bei einem geschränkten Flügel auf die Wurzelrippen von Fläche und Leitwerk ein und erfliege die letzten zehntel Grad nach Deinen Wünschen an das Flugverhalten.
Für die ersten Einstellflüge kannst Du die EWD durch Trimmen des Höhenruders an das gewünschte Flugverhalten eintrimmen und dann nach den Landungen am Boden auf die gewünschte EWD bei neutralem Höhenruder einstellen.

Gruß,

Uwe.