Auslegung Brettnurflügel in XXL – Ideen, mögliche Probleme und Lösungsansätze

[Cannonball]

Hallo Peter,

die Profildicke könnte wirklich noch ein Thema werden.

Ich habe gestern den Grundriss ins Holmberechnungsprogramm von C.B eingegeben (Wurzel 10%, Endrippe 9%) und wenn ich hier mit ner max. Geschwindigkeit von 80m/s rechne, dann müssten da rund 120 Stück 24k Rovings im Wurzelberich laminiert werden.

Also ne ganze Menge. Einige mm mehr an Bauhöhe bringt hier schon ne deutliche Reduzierung.

Weil wir gerade beim Programm von C.B. sind: Welches Ca kann ein Brettprofil wie zB. das PW98 eigentlich liefern?

Gruß
Jochen

 

[Peter K]

Das max. CA musst du differenziert sehen: Beim normalen, langsamen Thermikflug ist es viel niedriger als ein dynamisches CA-max. das zB beim kräftigen Ziehen im 'Schnellflug oder durch Anstellwinkel-Änderungen in Böen entstehen kann. Darum würde ich für Holmberechnungen von mind. CA 1,5 ausgehen, aber den Wert habe ich nur geschätzt ...

 

[Cannonball]

Hallo Peter,

stimmt schon. Mir gings ja jetzt gerade um die Holmauslegung, erforderliche Bauhöhe, usw.

Aber glaubst du wirklich, dass das Profil ein Ca von 1,5 liefern kann

 

[Peter K]

Das Profils aus sich heraus nicht, aber der Winddruck auf einen erzwungen angestellten Flügel, wie es zB im Böen passieren kann oder durch das Nachdrehen der Masse beim schnellen Ruderimpuls im Schnellflug.

 

[Cannonball]

Ok. Leuchtet ein.

 

[Hans Rupp]

Hallo,

ich rechne bei Leitwerklern immer mit Ca=1,2 im Bereich extremer Manöver (Ausweichen von Springböden etc. ) und mit Ca=0,6 im Hochgeschwindigkeitsbereich (nicht DS). Was Peter vorschlägt würde ich allenfalls zum DS-Fliegen durch Windscherungen ansetzen, wobei ich durch die Massenträgheit etc. auch davon ausgehe, dass der Flügel eine sehr kurze Überlast auch wegsteckt.

Im Pylonbereich werden die Wenden, die nicht mehr wie Kurven sondern wie Ecken aussehen mit maximal CA=0,6 geflogen, mit Leitwerklern! Deshalb rechne ich für gewollte Manöver nur mit diesem Wert. Ohne den Brotschneider, der für die Beschleunigung nach der Wende sorgt, würde man sicher sogar sanfter fliegen.

Bisher hat bei uns alles gehalten bzw. wenn etwas versagte,dann der Steg, nie der Holm. Und dann wegenungenügender Verklebung mit dem Stützstoff des Steges und Beulversagen (z.B. nach Anstechen aus 450m und Rechtecklooping, bis 400 hatte es noch gehalten).

Hans

 

[Cannonball]

Hallo Hans,

bei meinen bisherigen Modellen, die auf Schnellflug ausgelegt waren, habe ich bislang den Holm mit einem Ca von 1,1 gerechnet. So zB auch meinen 3,2 m Swift, bei dem man mit über 200 auch noch voll ins Höhenruder greifen kann - bislang hast gehalten.

Ich denke aber nicht, das derartige Manöver mit so einem großen Brett geflogen werden. Schnellflug ja, aber nicht schlagartig 90° ums Eck. Das heißt ein Wert um 1 sollte normalerweise für die Holmauslegung reichen.

Gruß
Jochen

 

[Michu]

Der Grundriss finde ich sehr ästethisch!

Man könnte das mittlere Segment noch tiefer machen. dabei die Nasenleiste gerade belassen, und den Holm auch gerade lassen. Das gibt einen Tiefensprung. Wenn nur oder vorallem die mittlere Klappe als Höhenruder verwendet wird, kann beim Hochauftrieb eine gute Auftriebsverteilung erzielt werden. der kleinere Auftrieb durch das Entwölben wird durch die grössere Tiefe kompensiert.

Gleichzeitig wird der Flügel in der Mitte automatisch dicker ohne das Profil aufzudicken müssen.

Bei Vorpfeilung und zentraler Klappe bestehen ja folgene Bedenken beim Langsamflug:
Wenn die Strömung innen Abreisst, fällt er rückwärts (aussen abreissen, da meist nur auf einer seite, ist sowieso schlecht).
Aber Marske erwähnt irgenswo (ich habs gerade nicht gefunden wo), dass im Lansamflug beim starken ziehen die Höhenklappe immer schlechter angeströmt wird und somit Wirksamkeit verliert. Dies verunmögliche zu langsam zu fliegen.

Bei der Fauvel wird die zentrale Klappe von den beiden SLW vom Rest des Flügels abgegrenzt, scheint auch gut und gutmütig zu funktionieren.

Als Bremsklappe gefällt mir ein Spreiz SLW. Das aufrichtende Bremsmoment unterstützt die Klappe so dass nicht so stark entwölbt werden muss und so etwas mehr Auftrieb bleibt.

 

[Cannonball]

Wenn man den Mittelteil tiefer gestalltet, ist man annähernd bei dem Konzept von Marske, was ich persönlich allerdings nicht so elegant empfinde.

Spritzklappen wären natürlich auch möglich - eine Möglichkeit die mir dabei allerdings einfällt wäre, wenn man in die vermutlich relativ große Seitenruderfinne einfach Störklappen einbaut, die beidseits ausfahren. Wär doch was oder,...?

 

[Michu]

Gute Idee mit den Störklappen! Das geht ja bei so einem riesen Teil, hat Platz genug.

Das mit der Eleganz und Marske.... stimmt. Nach hinten ausfahrbare zentrale Klappe?
-Profilmoment steigt
-Der dadurch kleinere Auftrieb wird gleichzeitig durch wachsende Tiefe kompensiert
-Schwerpunkt wandert nach hinten
-Im Normalflug bleibt die volle Eleganz erhalten

z.B. hier beschrieben:
http://www.nuricom.de/download/Aerodynamik.pdf

 

[Cannonball]

Das mit der Eleganz und Marske.... stimmt. Nach hinten ausfahrbare zentrale Klappe?
-Profilmoment steigt
-Der dadurch kleinere Auftrieb wird gleichzeitig durch wachsende Tiefe kompensiert
-Schwerpunkt wandert nach hinten
-Im Normalflug bleibt die volle Eleganz erhalten

Das muss ich mir nochmal in Ruhe durchlesen, habs nur kurz überflogen. Rein vom Bauaufwand her, wirds aber dann schon ne kleine Herausforderung. So einfach dürfte das nicht zu realisieren sein.

Wenn noch mehr solche Einfälle kommen, wird das Ding ein Servograb.

 

[UweH]

Spritzklappen wären natürlich auch möglich - eine Möglichkeit die mir dabei allerdings einfällt wäre, wenn man in die vermutlich relativ große Seitenruderfinne einfach Störklappen einbaut, die beidseits ausfahren. Wär doch was oder,...?

Störklappen wirken durch 3 Effekte: Zusatzwiderstand, Störung der Auftriebsverteilung und Vernichtung von Auftrieb in einem Bereich des Flügels. Bei Störklappen in der Seitenfinne müßtest Du auf 2 der 3 Wirkeffekte verzichten. Klassische Störklappen im Flügel sind halt einfach und effektiv.
Die jetzige Klappenaufteilung finde ich etwas wilkürlich. Wölbklappenwirkung gibt es beim Brett nicht, also sollte die Klappenaufteilung sinvolle Steueraufgaben übernehmen oder ganz einfach gehalten sein.
Z.B. können geteilte Querruder durch einseitigen Butterflyausschlag die Seitenruderfunktion unterstützen und damit die in dieser Größe für die Wendigkeit meist nicht optimale Massenverteilung etwas kompensieren.
Für Butterfly als Bremse sind kurze, weit nach unten ausfahrende Klappen die durch lange Höhenruder kompensiert werden besser als gleich lange Klappen nach oben und unten.

Bei dem neuen Grundriß oben ist es gerade die Rückpfeilung der t/4 Linie im Aussenflügel die sich ungünstig auf die Stabilisierung um die Querachse auswirkt, aber ich weiß.....die Optik ...der Marske-Grundriß gefällt Dir nicht

Die Effekte von Spreizseitenruder und ausfahrender Innenklappe finde ich interessant, wie sind da die Erfahrungen von bereits gebauten Modellen?
Peter Wick hat beim Amokka mit Spreizseitenruder experimentiert, aber die Ergebnisse hab ich nicht parat. Einige Schweißgut Bretter fliegen auch damit..

 

[Cannonball]

Hallo Uwe,

so wilkürlich wurde die Klappenaufteilung gar nicht gewählt.

Bei meinem 2 m Brett, war eine vernünftiege Einstellung von Butterfly nie wirklich sauber zu lösen. Eine gewählte Einstellung passte immer nur zu einer bestimmten Landegeschwindigkeit. War man einmal schneller oder langsamer, hatte man wieder Probleme mit Aufbäumen usw. Außerdem ist die Bremswirkung eigentlich mehr als bescheiden und ich hab mich damit wirklich lange gespielt.

Daher war der Gedanke dahinter, rein die inneren und mittleren Klappen für Butterfly zu verwenden und die längeren äußeren Ruder sollten die Stabilisierung übernehmen. Genau eingestellt sollten die beiden inneren Ruder dann momentfrei wirken und für die Richtungsänderung und Stabilisierung bleiben dann immer noch 1,4 m Aussenspannweite über.

Siehst du das anders?

Oder doch den einfacheren Weg gehen und einfach Störklappen gleich hinter dem Holm platzieren?

 

[Peter K]

Bei der Fauvel benutzen wir Butterfly und zusätzlich werden die beiden Seitenruder jeweils nach außen gestellt ... die Bremswirkung ist ok, aber nicht brachial. Die Mischer sind so programmiert, dass bis zur Knüppelmitte erst das Butterfly ganz ausfährt und danach sich die Seitenruder immer weiter spreizen.

Ich häng noch ein Bild zur Verdeutlichung an.

 

[UweH]

Daher war der Gedanke dahinter, rein die inneren und mittleren Klappen für Butterfly zu verwenden und die längeren äußeren Ruder sollten die Stabilisierung übernehmen. Genau eingestellt sollten die beiden inneren Ruder dann momentfrei wirken und für die Richtungsänderung und Stabilisierung bleiben dann immer noch 1,4 m Aussenspannweite über.

Siehst du das anders?

Nein, Deine Methode ist O.K. und mein Gedanke dabei ist ähnlich:

Der Momentenverlauf über den Klappenausschlag ist nie konstant und damit hat ein Brett Schwierigkeiten. Meine Idee dabei ist eine relativ kurze Innenklappe zum Bremsen über einen Schalter sehr weit runter zu fahren (80-90°) und mit den äußeren Klappen mit wenig Ausschlag dagegen zu halten, der Gegenausschlag wäre dabei an der äußeren Klappen am größten. Damit sollte eine gute Bremswirkung über die Deformation des induzierten Widerstands und den großen Zusatzwiderstand innen erzeugt werden und der Flügel duch den gestuften Gegenausschlag eine Schränkung für große Gutmütigkeit im Landeanflug erhalten. Durch den geringen notwendigen Gegenausschlag bleibt die Steuerbarkeit gut.

Die Mischung von Peters Fauvel ist sehr interessant.
Peter, wie fahren die Flügelklappen beim Butterfly genau?
Fahren nur die äußeren Klappen oder fährt das innere Höhenruder mit?

 

[Peter K]

Bei mir fährt bei Butterfly nur die innere Klappe (grün) runter, die beiden äußeren rauf, da sie parallel angesteuert sind ... um trotzdem vernünftige Auftriebsverteilungen zu erhalten, ist beim äußersten QR das Gestänge weiter innen eingehängt, so dass es größere Ausschläge macht als das mittlere Ruder.

Dein Vorschlag, die innere Klappe sehr weit runterzufahren, ist richtig. Das Moment ist bei solch großen Auschlägen nicht proportional hoch, so dass die langen Querruder verhältnismäßig wenig hochgestellt werden müssen - zumindest bei meinen Klappen, die über die ganze Spannweite gleich tief sind.

Bei einem Nicht-Scale-Modell würde ich die inneren Klappen länger machen, ca 1/3 der Halbspannweite, um mehr Bremswirkung zu erzielen.

 

[Cannonball]

Hallo Uwe,

das könnte wirklich besser bremsen als meine erste Überlegung. Da werd ich die Längen nochmal anpassen.

Jochen

 

[Gast_30958]

Hallo,

bei dieser Streckung, Größe und ohne Pfeilung (+/-) wird es nicht einfach sein.
Wer schon mal selbst Hängegleiter geflogen hat, wird sich so seine Gedanken
machen...

Gruß

Motorski

 

[Heinzgas]

Hallo,

hab mir auch mal ein paar Gedanken dazu gemacht....
Profil PW75




lg heinz

 

[Klaus Jakob]

Hallo,

habe zwar noch keine Erfahrung mit Brettern dieser Größe (mein größtes Brett "Freki" hatte 3,6 m Spannweite und 3,5 kg), erzähle aber dennoch etwas. Ich wiederhole das, was ich schon einige Male hier im Forum geschrieben hatte.
Größe ist gut (Leistung), aber ich würde ein nicht all zu dünnes Profil verwenden. Die Re-Zahl erlaubt ja größere Dicken, und langsam fliegen muss auch sein: in der Thermik, aber hauptsächlich zum Landen dieses Brockens.
Ich würde eine gerade Nasenleiste empfehlen, Zuspitzung bis etwa 0,6, dann Sichelrandbögen nach oben gebogen.
Hatte bei meinen Brettern gute Erfahrungen damit gemacht.
Höhenleitwerk natürlich innen, und getrennt anlenken, dann kannst Du stärker differenzieren (Querruder innen also stärker hoch, außen fast gar nicht, dadurch entsteht ein schwach aufrichtendes Moment. Dieses Aufbäumen wird nun mit der kurvenäußeren Höhenruder-Klappe weggedrückt, es muss nur wenig gedrückt werden, da sie an dem längeren Hebelarm (wegen der großen Flügeltiefe) gut wirkt. Hilft auch der Auftriebsverteilung.
Spreizseitenruder zum Bremsen? Hatte ich beim bunten Huhn, Wirkung mäßig. Bremsklappen, die nach oben ausfahren, hatte ich beim Freki, die Wirkung war o.k.
Für mich ist die Richtungsstabilität sehr wichtig. Eine Übersicht der Seitenleitwerksgröße haben wir uns hier im Forum erarbeitet, ich verwende seither den Wert 32. Sehr steif und leicht im SLW-Bereich bauen, die SLW bei Brettern neigen zum Flattern.

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=131227&page=5

Und noch zwei Bilder vom Freki.

Viel Erfolg.

Klaus.