Brett-Entwicklung "Angel"

[Klaus Jakob]

Pfeilung

Pfeilung

Hallo Sascha,

Dein Brett ist gepfeilt, und hat anscheinend ein (zentrales) Höhenruder. Wenn Du wirklich nur die inneren Klappen als HR verwenden willst, dann würde ich keinesfalls rückpfeilen. Dadurch verschenkst Du Hebelwirkung.
Aus meiner Sicht und nach etlichen Versuchen würde ich eine gerade Nasenleiste wählen, gerade wenn der Einsatz eher für Thermik gedacht ist.
Grüße
Klaus.

 

[Shimas]

Dein Brett ist gepfeilt, und hat anscheinend ein (zentrales) Höhenruder.

Hallo Klaus, ja, so ist es vorgesehen.

Wenn Du wirklich nur die inneren Klappen als HR verwenden willst, dann würde ich keinesfalls rückpfeilen...
gerade wenn der Einsatz eher für Thermik gedacht ist.

Der innere Flügelbereich mit Höhenruder besitzt nur eine schwache Rückpfeilung und die Scharnierkante ist gegenüber der Nasenleiste noch geringer gepfeilt. "The Hump" dagegen hat bei ähnlicher Ruderpfeilung eine wesentlich größere Nasenleistenpfeilung und wird trotzdem erfolgreich in der Thermik eingesetzt.
Du hast bestimmt wertvolle Praxiserfahrungen bezüglich der Pfeilung gesammelt, doch bereits aus optischen Gründen kann ich mich nicht so sehr mit der geraden Nasenleiste anfreunden. Natürlich sind Flugeigenschaften wichtiger als Optik, aber bei der geringeren Mittelflügelpfeilung würden mich gravierend schlechtere Eigenschaften überraschen, zumal nicht nur in der Thermik, sondern auch am Hang geflogen werden soll (wie gesagt, bei sanfterem Wind).

Gruß
Sascha

 

[UweH]

Hallo Sascha,

wenn Du aus optischen Gründen auf die Rückpfeilung bestehst, dann solltest Du alle 4 Klappen als Quer- und Höhenruder einsetzen. Der ..ich nenns mal "Trimmverlust" des zentralen Höhenruders bei Rückpfeilung ist größer als irgend ein Vorteil den Du Dir gegenüber dem 4-Klappenhöhenruder versprichst. Ein zentrales Höhenruder wird dann richtig gut wenn es Hebelarm zum Schwerpunkt bekommt und der ist bei Rückpfeilung sehr klein.

Für die Pfeilung ist übrigens die Gesamtpfeilung entscheident weil sie die Neutralpunktlage und damit den Schwerpunkt bestimmt, auf den sich alle Klappenhebelarme beziehen.

Gruß,

Uwe.

 

[kurbel]

Sascha, was Klaus dir sagen will ist etwas anderes.

Das zentrale HR ist weniger wirksam, je dichter es in Flugrichtung am Schwerpunkt liegt.
Deshalb wirkt es umso besser, wenn der Flügel leicht vorgepfeilt ist.

So, wie Du es vorhast, brauchst du unnötig große Ausschläge im Langsamflug und hast mehr Profilwiderstand und induzierten Widerstand als nötig und verschenkst außerdem noch etwas Auftrieb.

Wenn dir die Geometrie aber optisch einfach zu gut gefällt (was ich verstehen kann), dann bau erst gar keine zentrale Klappe ein und benutze die Klappen am Außenflügel als Elevons.
Das würde zum Flügel passen und gut fliegen.

Kurbel

 

[UweH]

"Ich binn ein Spessarter".

..na dann: Herzlichen Glückwunsch Peter, Du wirst noch zum Ehrenbürger von Habichsthal ernannt wenn Du so weiter machst

Gruß aus dem Spessart nach Holland,

Uwe.

 

[Nuri-Klaus]

Hallo,

geh mal bitte beim Gewicht auf 2kg. Die 900g wirst du nie erreichen, ich weiss ja nicht wie fit du beim bauen bist aber das wird definitiv nix, da gehe ich jede Wette ein.
Es nützt doch nichts wenn du dir das hier schönrechnest.

Gruß
Thomas

2 kg-----Nanana???????? ..............baut man heute mit Bedonnng?

Mit einem uralten Ultra-Bürstenmotor (350gr) und acht ebenfalls uralten 2400er NiCads(450gr) drinne vielleicht...... da hatten meine ganzen 2m-Testbretter so um knapp 2kg* ...............damals.


Also mal im Ernst--- für einen Spessart-tauglichen Thermik- Segler mit heutiger Ausrüstung drinne, sollte auch ohne viel zus. Aufwand die Hälfte machbar sein- mit teilbarem Flügel und vier Flächenservos+ SR dann vielleicht so 1100-1250gr.

Womit ich allerdings nicht gesagt haben will, das sowas mit 30-35gr Flächenbelastung nicht auch gut fliegen kann--kommt halt drauf an wo man es einsetzen will.



* feinstes 17Kilo-Styro - 0,8 er Abachi - epoxyverklebt und mit ausreichend Glasgewebe drunter--- den Flügel allerdings weitgehend holmlos und einteilig gebaut und vor der Harz-Baatzerei das Furnier innen grünglichst mit Porenfüller versiegelt.

Robert Schweissgut schaffte es z.T. mit seinen PU-verklebten Sandwichflächen sogar noch ein bisschen leichter..............
Er hat mal für uns eine kleine Serie Light-Pelikane (3,5m) gebaut deren Rohbaugewicht etwa bei 1500gr. lag.

Und die Dinger (sowohl die Ur-Mambas als auch die Flieger von R.S.) stehen heute (15-20 Jahre später) immer noch da wie ne Eins, obwohl ihnen keinerlei Schonung zuteil wurde.
Wohingegen so manches Schalentier nach einiger Zeit schon deutlich erschlafft.

 

[Klaus Jakob]

Pfeilung

Pfeilung

Hallo Sascha,

mit Pfeilung meinen wir die Gesamtpfeilung der t/4-Linie, nicht die Nasenleiste, auch nicht die Scharnierlinie der Ruder.
Der Hump ist ein Pfeil, der außen Quer / Höhenruder gemischt hat. Innen hat er Wölbklappen. Bei diesem Konzept ist alles vom Prinzip her stimmig.
Bei der geringen Pfeilung von Deinem Entwurf muss das aber anders funktionieren: Wölklappen innen gehen nicht mehr (würdest Du sie setzen, hättest Du eine Tiefenruderwirkung). Und Quer / Höhenruder aussen machen nur bedingt Sinn, weil die HR-Wirkung dieser kombinierten Klappen auch nicht mehr so toll ist wie beim Pfeil.
Wie bereits oben von meinen Vorschreibern geschrieben, könnte ein Mittelweg sein, alle Klappen als HR mitlaufen zu lassen, aber dann eben ganz wenig.
Dein Flieger wird ein Zwischending von 20 % Pfeil und 80 % Brett; wenn optische Gründe es erfordern, ist das in Ordnung, der Flieger fliegt auch so.

Klaus.

 

[Shimas]

Hallo zusammen,

das Thema der Höhenruderwirkung ist jetzt nachvollziehbar. Vielen Dank für eure Erläuterungen! In den Berechnungen unterschiedlicher Klappenausschläge hat sich tatsächlich gezeigt, dass eine "Verwölbung" des Innenflügels als Tiefenruder wirkt.
Als Weg aus dieser Problematik ohne Geometrieänderung könnt ich mir den Bau eines Vier-Klappen-Flügels vorstellen und würde daran mal testen inwieweit eine alleinige Elevon-Steuerung über die Außenruder erfolgreich ist bzw. ob eine Zumischung der Innenruder notwendig/ besser ist.


Und was das Gewicht betrifft:
Bisher hab ich mit einem PS15-Kern und Eschenfurnier (ca. 0,8 mm Dicke) keine schlechten Erfahrungen gemacht. Das Furnier wird mit fermacell PU-Kleberauf das Styropor geklebt und schäumt dabei auf. Allerdings gab es ja auch hier im Forum schon einige Diskussionen darüber, ob fermacell überhaupt noch produziert bzw. offiziell vertrieben wird. Und die Reste meiner letzten Vorratsflasche genügen für keinen größeren Flügel mehr.
Das Eschenfurnier ist vom Faserverlauf und von der Festigkeit/ Steifigkeit/ Zähigkeit ganz ok. Die Entscheidung zu diesem Holz viel jedoch nicht aufgrund von besseren Eigenschaften gegenüber Balsa oder Abachi (ich glaube nicht, dass Esche zum Flügelbau optimaler als Abachi ist), sondern lediglich aufgrund einheimischer Bezugsmöglichkeiten und dadurch niedrigeren Kosten.
Gewicht einsparen werd ich aber auch im Oberflächenfinish und aufwändigen GFK-Rumpf solls auch erstmal keinen geben.

Die 900g sind definitiv schwierig zu erreichen und gerade die Bleizugabe wird das Baugewicht bestimmt nochmal deutlich erhöhen. Doch von den 2kg schätze ich das Abfluggewicht weit entfernt.


Hat eigentlich von euch schonmal jemand Finite-Elemente-Strömungssimulationen mit OpenFoam oder ähnlichen Solvern an Modellflugzeugen gerechnet? Der Aufwand wird sehr hoch sein und lohnt sich bestimmt erst, wenn das grundlegende Flügeldesign schon mit Ranis oder FLZ-Vortex optimiert wurde. Doch interessant wäre eine solche Untersuchung bestimmt...

Viele Grüße und einen schönen Abend,
Sascha

 

[Shimas]

Sorry, da haben sich einige Tippfehler eingeschlichen...

Bei dem "viel" als Vergangenheitsform für "fallen" sträuben sich dem Leser ja die Haare

 

[Shimas]

Zumindest die Kollegen des "Wasser-Segelns" haben sich in OpenFOAM schon bemüht:

https://www.youtube.com/embed/c33qpPHd73E?wmode=opaque&start=0

 

[laqui]

Hi,

nagut 2kg, so viel wiegen in etwa meine 2,2m Strongs, aber halt mit reichlich Verstärkungen im Flügel.
Aber wir werden sehen!!!

Gruß
Thomas

 

[Nuri-Klaus]

Hi,

nagut 2kg, so viel wiegen in etwa meine 2,2m Strongs, aber halt mit reichlich Verstärkungen im Flügel.
Aber wir werden sehen!!!

Gruß
Thomas

Du baust halt STRONG und ich normalerweise lieber LIGHT

Is ne alte Krankheit aus den Anfangstagen des Elektrofluges---und inzwischen vermutlich chronisch.

Sollte ich allerdings mal wieder Gelüste auf was Zügigeres kriegen als meine eigenen Thermikbojen, werd' ich wohl mal einen Deiner Flieger testen.
Gibts denn Platzmässig auch was für 3S A123 LiFe inline???

 

[Shimas]

Hallo,

der Kompromiss einer besseren Optik bei nicht so guter Höhenruderauslegung hat mich nicht zufrieden gestellt.
Daher ist die Geometrie jetzt nochmal so überarbeitet, dass die t/4-Linie der vier inneren Flügelsegmente ungepfeilt ist. Trotz der gepfeilten Ausensegmte sollte also hier ein zentrales Höhenruder wieder Sinn machen.
Was meint ihr dazu?



Anhang anzeigen 111210_Angel_v009.flg

Bezüglich der Einsatzmöglichkeiten möchte ich mich nicht zu sehr auf Thermik festlegen. Daher wird ein ca von ca. 0,4-0,5 und nicht höher angestrebt.

Viele Grüße
Sascha

 

[Klaus Jakob]

Hallo Sascha,

Du bist auf dem richtigen Weg.
Das Höhenruder könnte aus meiner Sicht viel kleiner werden, also die Tiefe auf 15% reduzieren. Damit gewinnst Du nochmals Hebelarm, die Wirkung reicht dennoch aus. Aber bei diesem Thema gehen die Meinungen auseinander.
Ich mache das HR innen ca 18% tief, außen ca 10%, und lass zwischen dem QR und dem HR einen Teil der Endleiste fest. Damit habe ich eine Orientierung für den Klappentrimm, und zwar für alle 4 Klappen. Es ist schlimm, wenn man am Hang steht, und man weiß nicht, ob die Klappen richtig stehen.
Die QR würde ich innen ebenfalls weniger tief machen, und aussen tiefer.
Nuri-Klaus hat im "Pfeil <-->Brett...Entwicklungsthread" in diesem Nuri-Forum einige Bretter-Skizzen, deren Geometrien mir sehr gut gefallen.

Klaus.

 

[Shimas]

Ich ... lass zwischen dem QR und dem HR einen Teil der Endleiste fest. Damit habe ich eine Orientierung für den Klappentrimm, und zwar für alle 4 Klappen...

Hallo Klaus, eine gute Idee mit dem Steg zwischen den Rudern! Der wird auf alle Fälle im Bau integriert...

Die Klappentiefen habe ich nun entsprechend deinem Vorschlag angepasst:
HR innen und außen 15%
QR innen 15%, außen 32%
Sieht ganz gut aus.



Den Knick im ca-Verlauf auf etwa halber QR-Position bekomm ich leider nicht weg. Das ist halt die Folge der Nasenleistenpfeilung. Wird aber nicht so tragisch sein, die ca-Werte sind hoch genug.

Gruß
Sascha

 

[Klaus Jakob]

Hi Sascha,

Praxistauglichkeit und gute Ruderwirksamkeit machen so manche Auftriebsbeule wieder wett. Mal sehen, was andere Kollegen dazu sagen. Kannst Du Giga-Flaps bauen? Also die kleinen Dreiecke, die mit dem Ruder nur halb mitlaufen, und den Ruderspalt verschließen. Wäre am Randbogen eventuell nett.
Versuche auch, einen Spalt im Höhenruder zu vermeiden, öfter mal passiert das ja, wegen der V-Form der beiden Flügelhälften, je nachdem, welche Art der Flügelbefestigung Du am Rumpf hast.
Ich habe eine dünne GFK-Folie als Mitnehmer und als Spaltabdichtung eingesetzt. Sie wird in das rechte Höhenruder in einen Schlitz eingeklebt, im linken ist ebenfalls ein Schlitz. Bei Zusammenfügen der Flügel verbinden sich die HR-Hälften und der Druckausgleich ist verhindert.

Klaus.

 

[UweH]

Mal sehen, was andere Kollegen dazu sagen.

Ich bin Deiner Meinung Klaus und schau ansonsten zu
Gigaflaps hab ich bei meinem alten Strong-Mini und beim Wingletpfeil ARES sind sie auch dran und damit ist das Modell komplett ohne Ruderlängsspalte, funktioniert gut und ist nicht schwer zu bauen.
Bei der Ruderbreite will ich mal was extremes ausprobieren und bekomme dafür nöchste Woche von Thomas einen Strong Mini Extrem Spezial mit langen Streifenrudern, innen ~ 10 % und außen ~ 18 % breit. Ich werde berichten wie das funktioniert....

@Sascha: das mit dem Auslegungs-cA ist mit Vorsicht zu genießen weil die beim Brett dafür notwendigen Profilmomente aus der Thin-Airfoil-Theory unzuverlässig sind, die im Ranis und Vortex normalerweise zur Berechnung dienen. Die tatsächlichen Profilmomente sind RE-Zahl-abhängig und das wird bei TAT einfach ignoriert. Frank ist dran das fürs Vortex zu ändern und die X-Foil-Momente ins Programm zu integrieren, aber das dauert noch. Deshalb ist es gut wenn Du Klappen über einen möglichst großen Teil der Endleiste hast, dann kannst Du den Fehler relativ einfach wegtrimmen.


Gruß,

Uwe.

 

[Shimas]

Hallo Klaus, hallo Uwe,

Gigaflaps hab ich bisher nie gebaut, aber schon öfters ins Auge gefasst. Gerade wenn die Ruder dauerhaft ein Stück aus dem Strak herausstehen, macht das sicherlich großen Sinn. Verbindet ihr Querruder und Gigaflaps auch einfach mit einem Stück Klebestreifen miteinander?

Über die Flügelbefestigung bin ich mir noch nicht so ganz schlüssig. Man sieht vermehrt, dass die Flügelauflage nur bis zum Beginn der HR gebaut wird, sodass sich die HR auch direkt über dem Rumpf noch anschlagen lassen, also durchgehend sind (siehe Strong-Familie). In diesem Fall lässt sich die Spaltabdichtung zwischen den beiden HR-Flächen bestimmt ohne größeren Aufwand umsetzen.
Doch das sind die Feinheiten (wenn auch mit großer Wirkung) und erstmal sollte ich mir Gedanken darüber machen wie genau der Rumpf aussehen soll.

Viele Grüße
Sascha

 

[UweH]

Verbindet ihr Querruder und Gigaflaps auch einfach mit einem Stück Klebestreifen miteinander?

Ja.

 

[Shimas]

Da sind sie nun, die Gigaflaps: