Auslegung Tragfläche für ASW22 1:4

[DeltaTango]

Guten Tag
Zuerst wünsche ich allen Modellfliegern einen guten Start ins 2010 und Holm- & Rippenbruch für die kommende Saison.
Ich bin derzeit an der Planung für eine ASW22 1:4. Für die Profilwahl habe ich mich weitgehend an die Auslegung von Ch. Baron für seine ASH25 sowie eine ASW22 gehalten, die vor einigen Jahren hier mal diskutiert wurde (www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=7655).
Für die Auslegung der Tragflächen (Bauweise Styro/Abachi) möchte folgende zwei Fragen zur Diskussion stellen:
a) Profilübergang: Am Rumpf ist ein HQ 3.0/14 angeformt. Ich möchte jedoch ein Baron-Profil (CB) mit 2.5% Wölbung einsetzen. Ich sehe auf den ersten 20cm ein Übergangsstück von HQ zu CB vor. Empfiehlt sich dieser Übergangsstrak oder gibt es negative Erfahrungen? Wäre es evtl. besser, den Übergang über das ganze erste Segment (Länge 87.5cm) zu erstrecken?
b) Wölbung im Aussenflügel. Vorgesehen habe ich mal eine durchgehende Wölbung von 2.5%. Habe aber schon gelesen, dass gerade bei den sehr schlanken Fläche (eben bspw. ASW22) eine Wölbungserhöhung im Aussenbereich noch Vorteile bringt. Wie hoch sollte diese Erhöhung sein? (Z.B. auf 3% bei T4 und T5?) Wie sind Eure Erfahrungen damit.
Besten Dank für Eure Inputs.

Daniel T.
CH-Buttwil

 

[MarkusN]

Direkt Erfahrungen habe ich nicht, aber ich weiss, dass im manntragenden Flugzeugbau am Rumpf-Flächen-Übergang mehrere Profile über kurze Distanz ineinander gestrakt werden (da allerdings planvoll.) Die Strömung ist da ja ohnehin gestört.

Zur Erhöhung der Wölbung aussen: F. Perseke hat das u.a. vorgeschlagen. Allerdings vor allem als Massnahme, den bei niedrigerer Re-Zahl niedrigeren Nullauftriebswinkel zu kompensieren. Das gleiche könnte man auch mit einer passenden (positiven) Schränkung erreichen. Allerdings mit der Konsequenz, dass dann die Strömung erst recht aussen eher abreisst. Bloss habe ich in diversen Auslegungen feststellen müssen, dass das bei Modellflug-Re-Zahlen sowieso fast nicht zu vermeiden ist, wenn innen einigermassen auftriebsstarke Profile verwendet werden. (Die Abreisssicherheit aussen könnte auch ein Grund für soche "umgekehrte aerodynamische Schränkung" sein.) Die Anstellwinkelreserven sind innen wegen Re-Zahl und grösserer Dicke immer grösser. Wenn das zu zickigem Verhalten führt, hilft ein Turbulator am Aussenflügel.

Das nach unten Durchbiegen der Aussenflügel im Schnellflug ist auch eine Folge der Torsion. Torsionssteife Flügel helfen, das Phänomen zu höheren Geschwindigkeiten zu verschieben.

 

[Merlin]

Hallo Daniel,

Schau Dir das mal an: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=63468&page=3 (den ganzen Thread). Dort findest Du einen Strak auf Basis den A-7026 (mit 2.5% Wölbung am Anfang). Das mit der Wölbungserhöhung am Außenflügel würde ich nicht machen, sondern eher ein der Re-Zahl angepasstes Profil nehmen.
Meinen Entwurf findest Du hier:http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1167124
Den Übergang der ersten beiden Profile würde ich auf einem möglichst kurzen Stück realisieren, damit Du keine Probleme bei den inneren Wölbklappen bekommst.

Bernd

 

[MarkusN]

Das mit der Wölbungserhöhung am Außenflügel würde ich nicht machen, sondern eher ein der Re-Zahl angepasstes Profil nehmen.

Ist so natürlich korrekt, aber erfahrungsgemäss ist ein genügend "Re-Zahl- angepasstes" Profil bei den üblichen hohen Zuspitzungen ganz aussen oft nicht möglich. Es sind dann Kompromisse nötig. (v.a. Verzicht auf absolute Gutmütigkeit, oder eben die unschöne Krücke Turbulator.)

Das soll keine Kritik am vorgesagten sein, nur eine Warnung, nicht zuviel zu erwarten.

 

[Sagitta013]

Was würde dagegen sprechen wenn man den letzte Trapez strakt von Profil irgendetwas auf HQ Winglet 13%

http://www.hq-modellflug.de/hq-winglet-profil.htm

Nur so eine Frage.


Gruß, Harry

 

[Christian Volkmar]

Hallo Daniel,

warum willst Du nicht bei dem HQ bleiben?
Ich hatte einen kleinen Nimbus 2b mit 670cm Spannweite mit diesem Strak:
Innenflügel: Wurzel HQ 3/15 Mitte HQ 3/13 Außen HQ 3/11
Außenflügel: Wurzel HQ 3/11 Mitte HQ 3/12 Außen HQ 3/13
Für meine ASH 25 1:5 verwende ich folgenden Strak:
1. Trapez Wurzel 3/14 auf 3/13
2. Trapez 3/13 auf 3/12
3. Trapez 3/12 auf 3/13
Genau diesen Flügel habe ich auf der ASW 22 M 1:5 geflogen und war mit den Flugeigenschaften mehr als zufrieden.

 

[Merlin]

Warum wollt ihr denn bei <100mm Flächentiefe Profile mit 12 oder gar 13% nehmen?? Das sind Re-Zahlen wie bei einem HLG! Wir haben doch heute endlich das Wissen und die Möglichkeiten bessere Flügel zu entwerfen!

Bernd

 

[CH_MEIER]

Hallo Daniel,

ich habe gerade - also in den letzten zwei Jahren - genau so einen Flügel gebaut, für eine 1:4 ASH25. Erstflug wird irgendwann im Frühsommer sein, ich kann also nur berichten, wie ich gebaut habe, nicht wie es fliegt...

1. mein Flügel ist genau wie Deiner mit der Scale-Streckung entworfen, das sieht einfach rattenscharf aus, siehe Foto...

2. innen drin besteht der Flügel hauptsächlich aus "Holm" (nach dem Konstruktionsprinzip von Christian Baron), xls siehe Anlage, siehe Foto des nackten Innenflügels

3. der Strak ist bei mir HQ 2.5/15 auf HQ 2.5/11.7 im Innenflügel (~2,0m) und von HQ 2.5/11.7 auf HQ3/10 im Aussenflügel (~1,2m) . Die letzten 20cm zum Randbogen habe ich so wie von Dir vorgeschlagen auf das HQ-Winglet-Profil gestrakt (wg. der niedrigen RE-Zahl). Die Überlegung war "keine Experimente" beim Innenflügel. Den Aussenflügel könnte ich zur Not neu bauen, falls sich das Konzept nicht bewährt.

4. Mein Rumpf hatte auch keine passende Anformung, daher habe ich gerade die letzten 3cm an der Wurzelrippe aufgespachtelt und schleife das zu einem schönen Übergang - fertig. Ganz unterschiedliche Profilfamilien sollte man eigentlich nicht ineinaner straken.

5. Mit einem ähnlichen Flügelkonzept, mit zum Ende erhöhter Wölbung, habe ich bei einer ASW20 bereits sehr gute Erfahrung gemacht.

6. Das Gewicht des Innenflügels beträgt je ca. 1600g, die Aussenflügel wiegen ca. 300g

Ansonsten kann ich Dir nur die Webseiten von Christian Baron und die von aerodesign.de empfehlen.

Gruß
Christoph

 

[DeltaTango]

Feedback

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Hallo zusammen
Fürs erste mal herzlichen Dank für die Inputs.
Mein erstes Fazit:
1. Wenn x Modellflieger diskutieren, gibt es y Meinung. (Das macht das Hobby erst interessant).
2. Auf der sicheren Seite wäre ich mit einer Profilwahl aus der HQ-Familie, wie von Christoph und Christian vorgeschlagen. Habe eine ASW22 von Gewalt (Spw. 440cm) mit einem HQ3-Straak. Fliegt wirklich gut (Allerdings ist die Flächentiefe hier gegenüber den Originalabmessungen erhöht, was die RE-Zahl-Problematik etwas entschärft). Also HQ 3.0/xx oder auch HQ 2.5/xx ist sicher eine verlässliche Auslegung.
3. In den letzten Jahren sind offensichtlich Profile entwickelt worden, die explizit auf tiefere RE-Zahlen ausgelegt wurden. Ich werde die von Bernd erwähnte Profilserie A-7026 mal genauer prüfen und damit eine Flächenauslegung vornehmen. Das ist ja irgendwie der Reiz des Modellbaus, an solchen Neuerungen herumzutüfteln. Der ursprünglich vorgeschlagene Straak mit den CB-Profilen und das HQ-Wingletprofil gehören ja auch in diese Kategorie.
4. Bei solchen Fragestellungen muss ja immer das Ganze auch noch baulich umzusetzen sein. D.h. einigermassen Profiltreue erreichen, genügend Festigkeit auf Biegung und Torsion bei dieser Streckung sowie eine zumindest dem original ähnliche Flächendurchbiegung. (Diese ist bei der ASW22 schon faszinierend.) Zudem müsste die theoretisch bessere Leistung sich fliegerisch auch noch bemerkbar machen. => Also Kompromisse sind angesagt.


Eine Frage an Christoph (CH_MEIER): Wie steif sind deine Flächen mit der gewählten Holmdimensionierung geworden. Rechnest du noch mit etwas Durchbiegung oder ist die Fläche auf "Vollgas" ausgelegt?
Ich beabsichtige, bei meiner Fläche die Teilung originalgetreu zu machen, d.h. nach dem ersten Segment bei ca 87cm. Ist zwar sicher aufwändiger, aber soviel "scale" möchte ich erreichen.

Beste Grüsse
Daniel

 

[CH_MEIER]

Hallo Daniel,

die Innenflächen sind durch den CFK-Einsatz extrem biegesteif und vor allem torsionssteif. Der Holm erinnerte an einen etwas dünneren Surfmast. Torsionssteifigkeit habe ich erreicht, indem ich die Fläche mit 160g Kohlegewebe diagonal unterlegt habe (und dto. um die Nase herum) und neben dem recht quadratischen Holm auch noch Flächenabschlusssteg und Rudersteg aus GFK bzw. CFK-Schlauch spendiert habe. Wenn nur die Innenflügel angesteckt sind, kann man den Rohbau ruhig am Flächenende anheben und beliebig wippen, da rührt sich (fast) nichts. Der Aussenflügel ist nicht so biegesteif, damit würde ich dieses Experiment nicht machen. Die Teilung hatte ich damals so gemacht, weil mir die Teilung bei 87cm gewichts-mäßig schlechter erschien (dickere Steckung nötig).

Viel Spass beim Bauen und berichte mal, wie Du es dann realisiert hast!
Christoph