Erfahrungen mit dem Servo KST X10 V8.0
- Ersteller Griffon
- Erstellt am
lastdownxxl
User
Hallo,
ein kleines Matlab Script zur Berechnung der Schub-Zugkraft in einer Schubstange am Beispiel der Wölbklappe eines Thermik XL.
Zuerst bestimme ich die Fluggeschwindigkeit bei einem Auftriebsbeiwert Ca = 0.7, dies entspricht bei einem Segler der Bereich vom besten Gleiten.
Eine Wölbklappe sollte man für den Landeanflug nur bei moderaten Fluggeschwindigkeiten ausfahren und nicht als Sturzflugbremsen verwenden.
Als Worst Case nehme ich den Cw-Wert einer langen frontal angeströmten Rechteckplatte mit Cw = 2 an. Diese Annahme ist nur für
Ausschläge > 45 °gültig. Kleine Auschläge z. B. in der Thermikstellung sind für die Betrachtung der Ruderkräfte vernachlässigbar. Der Cw-Wert einer ebenen Platte in Flugrichtung angestromt ist << 1. Zudem ist die Projektionsfläche der angeströmten Wölbklappe sehr klein.
Bei einem Rechteck wirken die Rudermomente verursacht durch den Staudruck enlang der Linie des Schwerpunktes. Diese Linie liegt bei der Hälfte der Wölbklappentiefe. Diese Annahme hab ich auch für die Projektionsfläche < 90 ° angenommen.
Das Drehmoment vom Ruder wird über die Ruderhornhöhe im Drehpunkt der Wölbklappe in einen Kraft umgesetzt. Dies Kraft wirkt über die Schubstange auf den Servohebel.
Das Script kann z. B. mit FreeMat (Open Source) ausgeführt werden.
Gruss
Micha
ein kleines Matlab Script zur Berechnung der Schub-Zugkraft in einer Schubstange am Beispiel der Wölbklappe eines Thermik XL.
Zuerst bestimme ich die Fluggeschwindigkeit bei einem Auftriebsbeiwert Ca = 0.7, dies entspricht bei einem Segler der Bereich vom besten Gleiten.
Eine Wölbklappe sollte man für den Landeanflug nur bei moderaten Fluggeschwindigkeiten ausfahren und nicht als Sturzflugbremsen verwenden.
Als Worst Case nehme ich den Cw-Wert einer langen frontal angeströmten Rechteckplatte mit Cw = 2 an. Diese Annahme ist nur für
Ausschläge > 45 °gültig. Kleine Auschläge z. B. in der Thermikstellung sind für die Betrachtung der Ruderkräfte vernachlässigbar. Der Cw-Wert einer ebenen Platte in Flugrichtung angestromt ist << 1. Zudem ist die Projektionsfläche der angeströmten Wölbklappe sehr klein.
Bei einem Rechteck wirken die Rudermomente verursacht durch den Staudruck enlang der Linie des Schwerpunktes. Diese Linie liegt bei der Hälfte der Wölbklappentiefe. Diese Annahme hab ich auch für die Projektionsfläche < 90 ° angenommen.
Das Drehmoment vom Ruder wird über die Ruderhornhöhe im Drehpunkt der Wölbklappe in einen Kraft umgesetzt. Dies Kraft wirkt über die Schubstange auf den Servohebel.
Das Script kann z. B. mit FreeMat (Open Source) ausgeführt werden.
Code:
% TXL Wölbklappe
clc
Gm = 3.9; % Abfluggewicht [kg]
Sf = 0.817; % Tragflächeninhalt [m^2]
Ca = 0.7; % ~ bei bester Gleitzahl
v = 4*sqrt(Gm/Sf/Ca); % Vflug [m/s]
Cw = 2; % lange Rechteckplatte
L = 0.765; % Länge Wölbklappe [m]
T = 0.063; % Tiefe Wölbklappe [m]
Ruderausschlag = 60; % [°]
Sw = L*T*sin(Ruderausschlag/57.3); % Stirnfläche angeströmte Wölbk [m^2]
rho = 1.225; % 1,225 [kg/m³] ISA Standard Luftdruck
W = 0.5*rho*Cw*Sw*v^2; % Luftwiderstand [N]
Rh = 0.8; % [cm] Ruderhornhöhe am Drehpunkt der Wölbklappe
Mr = 0.5*T*W*100; % [N.cm], Moment im Schwerpunkt der Klappe @ T/2
F = Mr/Rh; % Kraft in der Schubstange[N]
fprintf('\n');
fprintf('\n');
fprintf('Vflug [m/s] = '),fprintf('%2.1f',v);
fprintf('\n');
fprintf('\n');
fprintf('Moment Wölblkappe [N.cm] = '),fprintf('%2.1f',Mr);
fprintf('\n');
fprintf('\n');
fprintf('Kraft Schubstange [N] = '),fprintf('%2.1f',F);
fprintf('\n');Gruss
Micha
rolldinger
User
Ich habe nicht verstanden, warum Du den cw-Wert mit 2 annimmst. Bei der Geschwindigkeit würde ich deutlich mehr ansetzen als die des besten Gleitens. Nicht gerade Sturzfluggeschwindigkeit nach 300m Ablasser, aber schon deutliche Überfahrt, z.B. 100 km/h. Ich finde, das sollten die Klappen aushalten.
lastdownxxl
User
Hallo,
der Cw-Wert 2 ist der Wert einer langen Rechteckplatte, frontal angeströmt. Bei einem Cw-Wert von 1 wäre das der reine Staudruck auf die Wölbklappenfläche, keine Sogwirkung, induzierter Widerstand etc. hinter der Klappe. Der Wert ist ein Worst Case Wert. Mit der Geschwindigkeit ~v² nimmt der Luftwiderstand zu. Ich würde nie auf die Idee kommen, bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h (deutliche Überfahrt) bei meinem 17 Jahre alten TXL die Wölbklappen voll auszufahren.
Falls ich meinen TXL aus starker Thermik herunterholen möchte, dann mach ich das mit Trudeln, da benötige ich keine Wölbklappen.
Zur Einordnung der Ca-Werte:
Gruss
Micha
der Cw-Wert 2 ist der Wert einer langen Rechteckplatte, frontal angeströmt. Bei einem Cw-Wert von 1 wäre das der reine Staudruck auf die Wölbklappenfläche, keine Sogwirkung, induzierter Widerstand etc. hinter der Klappe. Der Wert ist ein Worst Case Wert. Mit der Geschwindigkeit ~v² nimmt der Luftwiderstand zu. Ich würde nie auf die Idee kommen, bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h (deutliche Überfahrt) bei meinem 17 Jahre alten TXL die Wölbklappen voll auszufahren.
Falls ich meinen TXL aus starker Thermik herunterholen möchte, dann mach ich das mit Trudeln, da benötige ich keine Wölbklappen.
Zur Einordnung der Ca-Werte:
CW-Werte - Erklärung und Bedeutung
CW-Werte einfach und verständlich erklärt. Wir haben uns mit dem CW-Wert auseinandergesetzt und hier die wesentliche Informationen zum CW-Wert für Sie zusammengetragen
www.cw-wert.de
Gruss
Micha
Zuletzt bearbeitet:
rolldinger
User
Für eine lange Rechteckplatte wird allgemein ein cw-Wert von 2 angegeben, allerdings bei freier Anströmung. Das Ruder einer Tragfläche ist einseitig angebunden und damit nicht frei angeströmt. Das ändert die Strömungsverhältnisse und sollte auch Auswirkungen auf den cw-Wert haben. Hat jemand hier so viel Ahnung von Aerodynamik, dass er sagen kann, ob der Wert dadurch nach oben oder unten korrigiert werden müsste? Oder kann man das mit einem Strömungsprogramm rechnen?
lastdownxxl
User
Hallo,
Wölbklappen erhöhen den Auftriebsbeiwert Ca im Bereich von maximal 1. Der Ca - Wert eines Tragflächenprofils liegt in einem
Bereich > 0 und < 1. Der Widerstandsbeiwert Cw ist << 1, sonst würde ein Flugzeug nicht fliegen. Es ist anzunehmen das sich auch der Cw-Wert um dieses Delta erhöht. Ein Scan aus meinen Unterlagen vom Vater.
Also ein Cw-Wert von 2 ist für eine Wölbklappe als Worst Case-Wert ist sicherlich nicht falsch.
Gruss
Micha
