Philip Kolb
User
3-teilig vs 2-teilig
3-teilig vs 2-teilig
Hallo Harry,
Im Grunde musste ich nicht lange überlegen, um mich für ein Teilungskonzept für den Tragflügel zu entscheiden. Die Gründe für die Teilung in Mittelflügel und Aussenteile sind folgende:
1. Praktische Gründe
2. Strukturmechanische Gründe
3. Aerodynamische Gründe
...und beim Nachdenken darüber, würde ich sie sogar genau in dieser Reihenfolge bewerten.
Zu 1.:
Praktische Gründe in Sachen Transportfreundlichkeit. Wer schon mal mit einem 2-teiligen F3J Modell zu einem Wettbewerb fliegen musste, wird bemerkt haben, wie viel grösser seine Transportkiste als jene vom Kollegen mit dreiteiligem Flügel ist. Das ist beschwerlich und bei manchen Airlines sogar teuer! Bei enem 4,35m grossem Modell, wie dem Calvados potenziert sich das zusehends.
Zusaetzlich wird auch der Hersteller froh sein deutlich kleinere Formteile bei der Herstellung hantieren zu müssen.
Zu 2.:
Wenn man sich den Biegemomentverlauf im Tragflügel (respektive die Holmbelegung mit Rovings) einmal genau ansieht, wird man feststellen, dass dieser exponentiell spannweitig nach aussen hin abnimmt.
Zwischen der Tragflügelwurzel und der Trennstelle zwischen Innen- und Aussenflügel (bei 832mm) bedeutet dies einen Faktor von 2,5.
Aufgrund der dicker werdenen Holmgurte zur Flügelwurzel hin stehen dennoch für einen möglichen Zentralverbinder und einen Verbinder zwischen Mittelflügel und Aussenflügel nur annaehernd die gleiche Bauhöhe zur Verfügung! Das bedeutet letztendlich, dass in diesem Falle ein Zentralverbinder mehr als zweieinhalb mal so viel wiegen wird, wie beide Aussenflügelverbinder zusammen. Man benötigt festere und damit schwerere Verbindertaschen und deutlich mehr Klebeharz um diese auch kraftschlüssig anbinden zu können. Beim Calvados wiegen beide Verbinder zusammen 118gr. Für einen Zentralverbinder müsste man mit etwa 300gr. Mehrgewicht rechnen. Das ist für mich eine Hypothek, welche das etwas grössere Massentraegheitsmoment der Aussenverbinder (diese sind bei 38% der Halbspannweite untergebracht und damit nicht sehr weit aussen) nicht kompensieren kann.
Man sieht auch sehr gut, dass zum Beispiel ein DNA-racer (2-teiliger Flügel) kaum unter 6 Kilogramm Fluggewicht zu bekommen ist, der Calvados aber mit 4,4kg abflugfertig ist.
Zu 3.:
Aus aerodynamischer Sicht bietet sich aus den ober erwaehnten strukturmechanischen Grundlagen ein wesentlicher Vorteil:
Man muss den Mittelflügel nicht noch zusaetzlich aufdicken um einen Verbinder unterzubringen. Der Einbau von Verbindertaschen und einem ausreichend dimensionierten Verbinder, würden eine Profildicke von nur 8.3% an der Wurzel nicht zulassen - zumindest nicht, wenn man festigkeits- und gewichtsmaessig keine Abstriche machen möchte.
Man müsste vernünftigerweise in diesem Fall eher mit 9,5 - 10% Profildicke an der Wurzel rechnen, was bedeuten würde, dass der Innenflügel zumindest etwas über die Laenge des Zentralverbinders unnötig dick sein müsste.
Dicke Profile haben unweigerlich einen höheren Druckwiderstandsanteil als dünnere. Für den beim GPS-Triangle wichtigen CA-Bereich zwischen CA 0.2 und 0.5 (das entspricht in etwa dem "zügigen Gleiten" auf Strecke) ist vor Allem der Druckwiderstandsanteil massgeblich am Gesamtwiderstand beteiligt. Deswegen spart man hier gerne an Profildicke, sofern es die Struktur des Flugzeugs und die anderen CA-Bereiche, welche wichtig für die Leistungsfaehigkeit des Flugzeugs unter Berücksichtigung der Flugaufgabe sind, zulassen.
Aus diesen Gründen wurde beim Calvados ein 3-teiliger Tragflügelaufbau gewaehlt.
Ich wünsche Euch allen schöne Pfingstfeiertage und hoffentlich tolles Flugwetter!
Viele Grüsse:
Philip Kolb
3-teilig vs 2-teilig
Hallo Harry,
Im Grunde musste ich nicht lange überlegen, um mich für ein Teilungskonzept für den Tragflügel zu entscheiden. Die Gründe für die Teilung in Mittelflügel und Aussenteile sind folgende:
1. Praktische Gründe
2. Strukturmechanische Gründe
3. Aerodynamische Gründe
...und beim Nachdenken darüber, würde ich sie sogar genau in dieser Reihenfolge bewerten.
Zu 1.:
Praktische Gründe in Sachen Transportfreundlichkeit. Wer schon mal mit einem 2-teiligen F3J Modell zu einem Wettbewerb fliegen musste, wird bemerkt haben, wie viel grösser seine Transportkiste als jene vom Kollegen mit dreiteiligem Flügel ist. Das ist beschwerlich und bei manchen Airlines sogar teuer! Bei enem 4,35m grossem Modell, wie dem Calvados potenziert sich das zusehends.
Zusaetzlich wird auch der Hersteller froh sein deutlich kleinere Formteile bei der Herstellung hantieren zu müssen.
Zu 2.:
Wenn man sich den Biegemomentverlauf im Tragflügel (respektive die Holmbelegung mit Rovings) einmal genau ansieht, wird man feststellen, dass dieser exponentiell spannweitig nach aussen hin abnimmt.
Zwischen der Tragflügelwurzel und der Trennstelle zwischen Innen- und Aussenflügel (bei 832mm) bedeutet dies einen Faktor von 2,5.
Aufgrund der dicker werdenen Holmgurte zur Flügelwurzel hin stehen dennoch für einen möglichen Zentralverbinder und einen Verbinder zwischen Mittelflügel und Aussenflügel nur annaehernd die gleiche Bauhöhe zur Verfügung! Das bedeutet letztendlich, dass in diesem Falle ein Zentralverbinder mehr als zweieinhalb mal so viel wiegen wird, wie beide Aussenflügelverbinder zusammen. Man benötigt festere und damit schwerere Verbindertaschen und deutlich mehr Klebeharz um diese auch kraftschlüssig anbinden zu können. Beim Calvados wiegen beide Verbinder zusammen 118gr. Für einen Zentralverbinder müsste man mit etwa 300gr. Mehrgewicht rechnen. Das ist für mich eine Hypothek, welche das etwas grössere Massentraegheitsmoment der Aussenverbinder (diese sind bei 38% der Halbspannweite untergebracht und damit nicht sehr weit aussen) nicht kompensieren kann.
Man sieht auch sehr gut, dass zum Beispiel ein DNA-racer (2-teiliger Flügel) kaum unter 6 Kilogramm Fluggewicht zu bekommen ist, der Calvados aber mit 4,4kg abflugfertig ist.
Zu 3.:
Aus aerodynamischer Sicht bietet sich aus den ober erwaehnten strukturmechanischen Grundlagen ein wesentlicher Vorteil:
Man muss den Mittelflügel nicht noch zusaetzlich aufdicken um einen Verbinder unterzubringen. Der Einbau von Verbindertaschen und einem ausreichend dimensionierten Verbinder, würden eine Profildicke von nur 8.3% an der Wurzel nicht zulassen - zumindest nicht, wenn man festigkeits- und gewichtsmaessig keine Abstriche machen möchte.
Man müsste vernünftigerweise in diesem Fall eher mit 9,5 - 10% Profildicke an der Wurzel rechnen, was bedeuten würde, dass der Innenflügel zumindest etwas über die Laenge des Zentralverbinders unnötig dick sein müsste.
Dicke Profile haben unweigerlich einen höheren Druckwiderstandsanteil als dünnere. Für den beim GPS-Triangle wichtigen CA-Bereich zwischen CA 0.2 und 0.5 (das entspricht in etwa dem "zügigen Gleiten" auf Strecke) ist vor Allem der Druckwiderstandsanteil massgeblich am Gesamtwiderstand beteiligt. Deswegen spart man hier gerne an Profildicke, sofern es die Struktur des Flugzeugs und die anderen CA-Bereiche, welche wichtig für die Leistungsfaehigkeit des Flugzeugs unter Berücksichtigung der Flugaufgabe sind, zulassen.
Aus diesen Gründen wurde beim Calvados ein 3-teiliger Tragflügelaufbau gewaehlt.
Ich wünsche Euch allen schöne Pfingstfeiertage und hoffentlich tolles Flugwetter!
Viele Grüsse:
Philip Kolb
