Differenzierung gegen Gieren, warum geht es mal, warum mal nicht?

UweH

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Nach dem QR-Ausschlag senkt sich ein Flügel ab, der andere steigt nach oben.
Der sich absenkende Flügel wird durch das Absenken mehr von unten angeströmt.
Der Auftriebsvektor ist im rechten Winkel zur Anströmung. Also "kippt" der Auftriebsvektor
leicht nach vorn. Am sich anhebenden Flügel genau umgekehrt und der Auftriebsvektor
auf dieser Flügelseite "kippt" leicht nach hinten. Es ist leicht zu verstehen, dass diese entgegen gerichteten
Auftriebsvektoren ein Drehmoment erzeugen. Eben genau das unerwünschte negative Wendemoment

Hallo robi,

wenn das die einzige maßgebliche Ursache des negativen Wendemoments wäre könnte kein Hortennurflügel eine Kurve fliegen.
Bitte in dem Link von Tobias in #131 die zwei Phasen beachten. Beim Anrollen ist der induzierte Widersand die maßgebliche Ursache für das Gieren und der ist auftriebsabhängig. Der Einfluss des induzierten Widerstands bei ausgeschlagenen Rudern vor dem Rollen und die dann anschließende Kopplung aus Rollen und Gieren ist die Grundlage der Horten-Aerodynamik und die Auftriebsabhängigkeit ist der Grund warum man beim schnellen Hangflug = kleine Auftriebsbeiwerte das Seitenruder nicht vermisst.

Gruß,

Uwe.
 
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Papa14

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Sorry Dix, du hast es nicht verstanden um was es geht. Bitte schaue dir #133 an.
robi
An der Stelle muss ich mal was los werden - er hat doch nur mit einfachen Worten etwas beschrieben, wie es für sein Verständnis völlig ausreicht. Warum jetzt die Keule von wegen "nix verstanden"? Sind die hochkomplizierten Worte so wichtig, warum muss man aus allem immer eine wissenschaftliche Abhandlung machen ... wenn damit unterm Strich das gleiche gemeint ist???

Ein bekannter Physiker hat einmal zum Thema "Warum fliegt ein Flugzeug?" sinngemäß gesagt:
"Die meisten Theoretiker faseln immer etwas von Profilen und dass an der Oberseite ein Unterdruck entsteht, etc. Das ist alle Blödsinn, ein Flugzeug fliegt deswegen, weil der Flügel gegen die Flugrichtung etwas angestellt ist und dadurch Auftrieb entsteht. Ein Flügelprofil beeinflusst diesen Auftrieb nur positiv, ist aber am Auftrieb ursächlich nicht beteiligt".
Und recht hat er - sonst würde ein symmetrisches Profil nicht fliegen. Also warum alles komplizierter machen, als es ist?

"Meine Mama kann mir immer alles so erklären, dass ich es verstehe" (Forrest Gump)
 

sevenupi

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Jep....frag doch mal die Hummel, warum sie fliegt und warum sie das kann......sie würde unweigerlich abstürzen 😂😂😂
 

glipski

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Jep....frag doch mal die Hummel, warum sie fliegt und warum sie das kann......sie würde unweigerlich abstürzen 😂😂😂
Das ist auch so eine alte Legende, die nicht auszurotten ist.
Grüße Gerhard
 

Dix

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Jep....frag doch mal die Hummel, warum sie fliegt und warum sie das kann......sie würde unweigerlich abstürzen 😂😂😂
Nein, dieses Prinzip funktioniert nur hier so:
wile-e-coyote.jpg


Physik ist dagegen konsequent. Sie wurde ja auch von einem Engländer erfunden...
 

reinika

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Nur einfach analog angucken.

Kein Auftrieb ohne induzierten Widerstand.
Folglich bedeutet mehr Auftrieb (=QR runter, Flügel geht hoch) auch mehr Widerstand.
Weniger Auftrieb (=QR hoch, Flügel geht runter) ist dann weniger Widerstand.

So lange man keine Flugregelung dimensioniert, ist dies für das Verständnis völlig ausreichend.
Bei Nickel/Wohlfahrt heisst es wörtlich, Zitat:

ERKLÄRUNG:
Der physikalische Grund für dieses Wendemoment besteht darin, dass auf der Flügelseite mit Ausschlag nach unten nicht nur der lokale Auftrieb vergrössert wird, sondern dass dort auch ein örtlicher zusätzlicher Widerstand angreift. Nach Ludwig Prandtl heisst er der "induzierte Widerstand". Er zieht diesen Flügelteil nach hinten.
Gleichzeitig wird auf der anderen Seite nicht nur der Auftrieb, sondern auch der lokale induzierte Widerstand verringert ! Dadurch will dieser Flügelteil nach vorne gehen.
Beide Widerstandsänderungen wirken in dieselbe Richtung und erzeugen damit das negative Wendemoment Y.

Btw. bei einer klassischen Glockenverteilung des Auftriebs ist cwi aussen positiv, daher kehrt sich das Giermoment auch. Das bedeutet, dass auch die Auftriebsvektoren lokal (!) nach vorne zeigen.
Nurflügler wie Uwe 😉 kennen das natürlich.
 
Zuletzt bearbeitet:

dp-air

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Bei Nickel/Wohlfahrt heisst es wörtlich, Zitat:



Btw. bei einer klassischen Glockenverteilung des Auftriebs ist cwi aussen positiv, daher kehrt sich das Giermoment auch. Das bedeutet, dass auch die Auftriebsvektoren lokal (!) nach vorne zeigen.
Nurflügler wie Uwe 😉 kennen das natürlich.
Hallo robi,

wenn das die einzige maßgebliche Ursache des negativen Wendemoments wäre könnte kein Hortennurflügel eine Kurve fliegen.
Bitte in dem Link von Tobias in #131 die zwei Phasen beachten. Beim Anrollen ist der induzierte Widersand die maßgebliche Ursache für das Gieren und der ist auftriebsabhängig. Der Einfluss des induzierten Widerstands bei ausgeschlagenen Rudern vor dem Rollen und die dann anschließende Kopplung aus Rollen und Gieren ist die Grundlage der Horten-Aerodynamik und die Auftriebsabhängigkeit ist der Grund warum man beim schnellen Hangflug = kleine Auftriebsbeiwerte das Seitenruder nicht vermisst.

Gruß,

Uwe.
Sag ich doch ;-)

Es ist halt sehr komplex. Wer nie Nurflügel gebaut und geflogen hat, ist hier klar im Nachteil.
Nurflügel fliegen ist wie "Essen vom Baum der Erkenntnis".
Pfeilflügel sind da besonders hilfreich. Differenzierung geht nicht wegen HR-Effekten und SR haben die auch oft nicht ( gehabt). Das war zeitweise schon sehr spannend.
 

robi

User
Hallo robi,
wenn das die einzige maßgebliche Ursache des negativen Wendemoments wäre....

Hallo Uwe,

das habe ich nicht behauptet und das behauptet auch M. Drela nicht. Die Aussage von M. Drela ist:

" Es ist wichtig zu erkennen, dass das negatives Wendemoment hauptsächlich durch eine Vor-/Rückdrehung
der Auftriebskräfte aufgrund der Rollrate und nicht durch ein Widerstand-Ungleichgewicht verursacht wird."


M. Drela erwähnt ja durchaus in seinem Text auch den Einfluss des links und rechts unterschiedlichen Profilwiderstands
und auch den des induzierten Widerstand. Aber eben von untergeordnet Bedeutung für das neg. Wendemoment,
da diese einfach sehr viel kleiner sind. Weiter unten in seinem Text erklärt auch, warum das so ist.

Den Link von Tobias in #131 habe ich auch gesehen und diese Zusammenfassung ist sehr gut gemacht.
Das dort Gesagte widerspricht prinzipiell nicht dem, was M. Drela sagt.

Nun nimmst Du einen Hortenflieger als Beispiel her. Gut möglich, dass durch den fehlenden Leitwerksträger
hier der Einfluss des induzierten Widerstand auf ein Wendemoment jeglicher Art anders ist.
M. Drela´s Aussage und auch die Präsentation auf #131 beziehen sich nach meinem Verständnis auf
ein Flugzeug mit Leitwerk. Also werden hiermit wieder Dinge vermischt, was ich nicht gut finde.

BTW: bin auch Drachenflieger (Atos) und auch gerne mal damit unterwegs. Somit nicht ganz unbeleckt,
was Nurflügler angeht.

Gruß robi
 

Robinhood

Vereinsmitglied
Ich habe heute die ersten Probeflüge mit einem 4m-Elektrosegler gemacht. Der Segler hat 4 Klappen, ist eher für gemütliches Thermikfliegen ausgelegt. Nach den überwiegenden Empfehlungen habe ich die Differenzierungen auf QR und (beigemischten WK) rausgenommen und die Ausschläge oben/unten angeglichen. In der Thermik-Flugphase Mischer QR->SR gleichsinnig wirkend auf 30% gesetzt, in der Normalflugphase auf 20%. Eine Schnellflugphase habe auch (0% SR-Zumischung), aber so richtig schnell wird das Flieger nur, wenn er stark auf die Nase gestellt wird.

Folgendes Ergebnis: In der Thermikphase "stürzt" der Flieger in die Kurve, die Zumischung des SR war also zuviel. In der Normalflugphase paßt es. Die Nase dreht optisch schön in die Kurve, der Rumpf hat keine Schiebetendenzen. Letztendlich habe ich für die Thermikphase und Normalflugphase identisch 20% Zumischung QR->SR eingestellt. Das mag an der Charakteristik des Modells liegen. Dynamischere Profile als das bei mir verwendete MH32 verhalten sich evtl. anders.

Was ich noch festgestellt habe: Beim Ausleiten der Kurve in den Geradeausflug, pendelt das Leitwerk etwas über die gerade Linie hinaus. Also z.B. Rechtskreisen in der Thermik, irgendwann mit QR links steuern Flächen gerade stellen und raus aus dem Gekreise. Der Rumpf pendelt hinten aber noch nach, so als ob das Heck nicht aus der Kurve raus wollen würde. Im Landeanflug ist das ein bißchen störend, nicht wirklich problematisch, aber unschön. Was kann das sein?
 

steve

User
Hallo Robin,
rein intuitiv würde ich mal sagen, dass in der Kurve und beim Ausleiten der Kurve schneller geflogen wurde, als beim Einleiten der Kurve. Da ist dann etwas zu viel Seitenruder beim Ausleiten zugemischt. Beim Einleiten passt es, beim Ausleiten ist es etwas zu viel.
Das wäre dann ein Argument für eine Trennung oder reduzierte Mischung von Seite und Quer - zumindest beim Ausleiten der Kurve. Der Rest an Seitenruderausschlag wird dann manuell dazu gesteuert. Also so einstellen, dass das Modell beim Ausleiten nicht nachpendelt. Was dann zum Einleiten an Seite fehlt, wird manuell dazu gesteuert.
Evtl. beim Ausleiten der Kurve auch etwas Tiefe dazu geben.
VG
 

k_wimmer

User
Hört sich für mich nach zu kurzem Rumpf und/oder zuweit zurückliegenden Schwerpunkt an.
 

Merlin

User
Der Ansatz ist falsch. Stelle den zugemischten SR Wert ein, indem Du Rollwechsel fliegst. Die Rumpflaengsachse bleibt gerade! Es geht NICHT um das Einleiten einer Kurve -das machst Du wie bisher mit QR und zusaetzlichem manuellen SR Ausschlag.
 
Hallo Robin,

ich finde es toll, dass du auch mal den „anderen Ansatz“ ausprobierst!

Ich würde mal versuchen den von Merlin beschriebenen Ansatz für den Anfang zu verfolgen. Die Seitenruderbeimischung dient ja nicht zur “Vernachlässigung„ des Seitenruders sondern soll nur das negative Wenderollmoment ausgleichen. Da ist diese altbewährte Technik ein sehr guter Ansatz um das Mischungsverhältnis (oder die unterschiedlichen Ausschläge der Querruder) so in erster Näherung zu erfrieren.
Wenn ich dann mit dieser Einstellung zufrieden bin, gehe ich ans „Optimieren“ für den Kreisflug. Meist muss ich da nicht viel am Mischer „nachjustieren“. Bei ein paar älteren Modellen war es so, dass ich keine lineare Zumischung verwendet hab, sondern um die Neutrallage eine Spur in Richtung „mehr Zumischung des Seitenruders“ gegangen bin. Das war oft nicht viel (und vielleicht auch nur für mein gutes Gefühl) aber danach flog das Modell auch im „Wackeltest“ ne Idee besser.
Vielleicht hab ich damit nur das eigentlich nich vorhandene Ruderspiel ausgeglichen, oder das Seitenruder hat bei dem Modell in der Nulllage einfach weniger Wirkung, oder der Rumpf war zu kurz, ...

Wenn dass dann mit „Wackeltest“ klappt und das Modell stürzt immer noch in die Kurve rein, spiele ich etwas mit dem Schwerpunkt. Ich fliege am Anfang eher mit einer recht konservativen Schwerpunktlage und gehe dann schrittweise mit dem Schwerpunkt zurück und zwar bis das mit den Kreisen sehr ordentlich aussieht (wobei ich inzwischen viel am Seitenrudereinsatz trainiert hab ;-) ) Für die Feinjustierung des Schwerpunkts nehme ich gerne Textiltape, das kommt vor dem Seitenruder um den Rumpf. Irgendwann hab ich dann das Gefühl dass es für mich passt, dann fliege ich einfach mit den Einstellungen und bin soweit zufrieden.

Nach gefühlt 42 Akkuladungen (oder 42 Seilstarts) kommt irgendwann ein Tag an dem alles past, schönes Wetter, ich bin allein (oder zumindest praktisch allein) auf dem Platz und bin gut drauf. Dann opfere ich 2 Akkuladungen und schau nochmal kritisch wie es jetzt wirklich beim Wackeltest aussieht und justiere nochmal nach und freue mich anschließend dass es dann noch besser aussieht. Das ist vermutlich nur für meine Psyche ...

Und wenn dann Bernhard Klar auf dem Wettbewerb nicht mehr über meine eifrigen Kurven lästert (was mir sehr viel geholfen hat), passt es dann wohl einigermaßen.

Das ganze hab ich jetzt in dieser „Verbissenheit“ aber erst bei zwei Modellen gewissenhaft durchexerziert, einem Delphin und einer Conra (beides Modelle von Aer-O-Tec). Was mir bei der ganze Sache aber auch enorm geholfen hat, außer den Optimierungshinweisen von Bernhard, war ein PDF von Mark Drela über den korrekten Einsatz des Seitenruders beim Kurvenflug. Nicht dass ich es nicht eh schon gewusst hätte, aber die Erläuterungen und die Bilder dazu haben mir bei der Verinnerlichung sehr geholfen.

Langer Rede kurzer Sinn, wenn man die Programmierung des Modells an einer zentralen Stelle verändert und dass dann genau beobachtet muss man mehr machen als man vermutet hat.
 
...beim Ausleiten aus dem Thermikkreisen Pendeln um die Hochachse
Meiner Meinung nach, ist das so zu erklären, dass beim Thermikkreisen mit hohem Ca geflogen wird und das negative Wendemoment beim Ausleiten aus dem Kreisflug durch Querrudergeben dadurch in dieser Flugphase wieder stärker in Erscheinung tritt.
Die Seitenruderzumischung/Querruderdifferenzierung ist einfach ein Kompromiss, der nur für einen bestimmten Flugzustand passt - ein bisschen manuell dazusteuern muss man dann halt doch!
Bei Modellen / Flugzeugtypen mit grosser Dämpfung / guter Längsstabilität ist das Problem geringer.
Meine 4m ASW15 zum Beispiel, welche einen relativ kurzen Rumpf im Vergleich zur Flügelspannweite hat, ist da deutlich empfindlicher als zum Vergleich meine Asw 19, die wesentlich stabiler in der Luft liegt.
Vor allem beim unballastierten Fliegen, wo die Grundgsschwindigkeit etwas niedrjger ist, ist das deutlich zu beobachten!
Bei Eigenkonstruktionen ist es halt das Spiel zw. Stabilität und Agilität, langem/kurzen Rumpf, grösserer/kleinerer Seitenleitwerksfläche, grösseren/kleineren Ruderklappen etc.
Aber eigentlich ist es ja genau das, was den "Charakter" der jeweiligen Flugzeugtypen ausmacht und den Modellflug so spannend macht!
 

Robinhood

Vereinsmitglied
Super, danke für die vielen Antworten! Tatsächlich ist der Rumpf des Seglers etwas kurz und ich fliege den Schwerpunkt eher hinten (sehr flache Abfangkurve). Gegen die Rumpflänge kann ich nichts machen, aber am Schwerpunkt kann ich arbeiten. Dann nehme ich als wichtigen Hinweis mit, daß die SR-Zumischung nicht das schöne Einleiten in die Kurve erledigen soll, sondern den Rumpf beim „QR-Wackeln“ gerade halten soll. Oder anders formuliert: Dem Flieger das Eigenleben nehmen. Der saubere Kurvenflug (Einleiten, drin bleiben, Ausleiten) wird dann aktiv mit dem SR-Knüppel gesteuert, womit ich überhaupt keine Probleme habe, in den letzten Jahren habe ich mir das aktive SR-Management konsequent angewöhnt.
 
Hallo zusammen, erst mal Danke für diese durchwegs interessante Diskussion. Ich habe dadurch die Sache mit dem neg. Wendemoment ein Stückchen weiter verstanden. Ein interessanter Spezialfall dürfte die Flächenverdrehung zur QR Steuerung sein.( z. B. wie beim dread oder der Gurke von Höllein)
Der Anteil aus der Rollbewegung müsste nahezu verschwinden, da die Fläche ja „nach gedreht“ wird. Ist diese Annahme stimmig?
LG, Johannes
 

Dix

User
Es passiert natürlich genau das Gleiche.

Nur schlimmer: Es wird nicht der Auftrieb lokal nach Bedarf (=außen nur wenig wegen großem Hebelarm) verändert, sondern der ganze Flügel stur über einen konstanten Einstellwinkel gedreht.
Das ist Mist für die Auftriebsverteilung und damit auch für den induzierten Widerstand. Die Auftriebsänderung am Innenflügel ist fürs Rollmoment unnötig, aber halt dort immer mit dabei.
Zu allen Überfluss muss der "rauf"-Flügel mehr Auftrieb leisten als nötig, weil der Ganze der "runter"-Flügel eh zu wenig macht. (Deshalb muss man ja auch ziehen wie beim Nurflügel.)

Mit schnell rumdüsen tut das nicht weh, aber langsam-und-rum ist nicht das richtige Metier für solch eine Steuertechnik. Das ist wie mit angezogener Handbremse versuchen auf Schnee langsam rumzuschleudern.

So charmant die Verwindung auch ist:
Zwei Servos schwerpunktsnah. Flügel dran. Fliegt. Keine Leitwerksruder oder so ein Gebastel...
 
Zuletzt bearbeitet:

Conny

User
Das hat nichts damit zu tun ob es mir passt oder nicht, es ist einfach nicht richtig.
Die Gierbewegung ist vorrangig vom ROLL-Giermoment abhängig, nicht vom QUERRUDER-Giermoment.

Hallo Steffen,

nicht beim Einleiten des Hängewinkels! Da rollt doch noch nix.
(Oder geht es hier nicht mehr um diesen Flugzustand.)

Conny
 
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