FLZ-Vortex: Hilfe bei der Interpretation meiner Ergebnisse?

[Eberhard Mauk]

Hi,
moderne Zwecksegler legt man mit 8 % Stabi aus.
Entsprechend wird es also ein agiler Flieger. Da ich keine Ahnung habe was dir gefällt, u nicht weis mit was für Ausschlägen am Knüppel du fliegst, die Empfehlung von 40 % Expo. Zudem ist man beim Erstflug meistenteils nervös, macht schon mal 15 % Expo von den 40%...
Alternative wäre das HLW gleich mit 5 cm mehr SPW bauen. Aber das koscht Leistung.
So als Maßstab, hab eine Me 262 mit 52 kg die fliegt mit nur 3,5 % Stabi, aber perfekt und mit 25 % Expo.
Knüppelwege sind aber dennoch klein. Ich mag das aber, bin kein Knüppel- Rührer.
Ich denke nicht dass man was ändern muss.
Ich mache gerade eine Klappen Rechnung, die H Ruder Wirkung ist stark. es reichen also auch kleine Ausschläge.
Gruß
Eberhard

Anhang anzeigen Petrel EM B 5,34.flz

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Tobias,
Im Eingangspost schreibst du

ich moechte eine Slingsby Petrel mit 3,5m Spannweite auslegen bauen

Wo sind diese 3,5 m abgeblieben?
Hast du etwa den Teil der durch den Rumpf geht weggelassen?
Dann bau ihn bitte sofort als Rechteckstück wieder in die Vortex Datei ein.

Gruß
Eberhard

 

[Gasturbine]

Hallo Eberhard,

das hast du richtig bemerkt. Das 11 cm breite Rumpfsegment hab ich weg gelassen da im Tutorial stand es werden eh nur die Flächen simuliert. Ich benutze das Programm wie gesagt zum ersten mal Wie genau soll ich das modellieren? Insgesamt werden es 3466 mm Spannweite.

Ich hab bei der Gelegenheit nochmal den Rumpfquerschnitt bestimmt, der liegt bei 0,019m².

VG, Tobias

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Tobias,
Das Stück im Rumpfteil nimmt man als Rechteckstück rein.
Also Nase Wurzel und Endkante Wurzel verbinden.

So fehlt dir die Streckung und die Auftriebsleistung vom Rumpf, is nix gut so.
Es wird Folgen haben, zB die Leistung steigt, das Stabi wird schlechter. Aber wir werden sehen.
Ist zu früh zum unken.

Zu den Zusatzwiderständen in Vortex, in Vortex laufen die Flieger einfach nicht.
Durch das eigenständige Polarenprogramm wird zu viel Widerstand berechnet.
Ich lasse in Vortex daher die gesamten Zusatzwiderstände weg und modelliere einen Rumpf als weiteren Flügel.
Dies scheint realistischere Ergebnisse geben.
Naja, im Vergleich mit XFLR5 und dem Nurflügel Programm sind die Flieger in Vortex dann immer noch langsamer.
Das heist, du kannst die Zusatzwiderstände auch raus nehmen.

Also bau Bitte das Rumpfteil ein.

Noch eine dringende Empfehlung, du siehst ja mittlerweile was für Probs die Flügelgeometrie der Petrell hat.
Daher würde ich dir dazu raten, die Flügelspitze in der Tiefe zu erhöhen.
Jeder mm mehr tut da dem Überziehverhalten und der Flugleistung gut.
So 20 mm mehr, würde ich an deiner Stelle einfach mal schauen wie es optisch und mit welchem Ergbnis wirkt.
Sofern du nicht an Scale Wettbewerben teil nimmst, kannst dir damit nur Gutes tun.
Und beim Scale Gedanken müsste man eigentlich schon die Gö Profile verwenden.
Aber das wird eher nichts.

Noch ein Hinweis zu Vortex, du kannst auf dem Rechner mehrere Instanzen von Vortex paralel laufen lassen.
Damit gehts schneller.
Gruß
Eberhard

 

[Eberhard Mauk]

Hallo,
eine Alternative mit anderen Profilen, ohne das SD7062 mehr Flügelspitzentiefe und mehr Stabi.
Anhang anzeigen Petrel EM C.flz
Schau dir mal die Optik an

 

[Gasturbine]

Hallo Eberhard,

vielen Dank für den zweiten Entwurf. Ich finde die tieferen Flügelenden nicht so schlimm. Ich baue jetzt mal den Rumpf ein und dann werde ich beide Entwürfe mal durchrechnen. Wo liegen die Nachteile des SD7062 gegenüber dem jetzt gewählten Wurzelprofil? Lässt sich das sagen?

VG, Tobias

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Tobias,
das SD7062 ist schon reichlich olbern und stellt bei dem sehr tiefen
Innenflügel innen viel zu viel Auftrieb zur Verfügung, daher die Wurzelverwindung..
Ich hatte dies wegen der eher originalgetreueren Optik innen und zum
Bremsen zu Gunsten der Flügelpitzen verwendet.
Letzteres ist aber bei den tieferen Spitzen eher nicht mehr das bestimmende Problem-
Daher bin ich an der Wurzel auf ein modernes so gut wie möglich zur Auftriebsverteilung
passendes Profil ohne Wurzelverwindung gegangen.
Dies macht den Flieger vor allem leistungsfähiger zudem besser baubar ohne die innere Verwindung.
Und verbessert das Überziehverhalten.
Letztlich ist es die selbe Strategie wie mit den symetrischen Innenprofilen.
Durch diese Änderung wird auch der CM des Flügels kleiner, das Stabi steigt und am HLW ist weniger
Einstellwinkel nötig. Letzteres erhöht auch das Stabi.
Zudem ist bei einer FB von eher unter 50 gr in Verbindung mit dem hohen Einstellwinkel
nicht zu erwarten, dass der Flieger unestäthisch
schnell wird. Also fliegerisch noch zum Original passt.
Was hast du als Bespannung im Sinn? Folie, richtige Bespannung, Nylon, Seide oder Papier?
Von glatter Folie würde ich dringend abraten, für die Flugeigenschaften am Außenflügel,
wäre dies die ungünstigste Lösung.
Anschauen, hoffe bei den Anstellwinkel Rechnungen passt es dann auch noch.
Sollte jetzt innen den ersten Kontakt bei Alpha max haben.
Anhang anzeigen Petrel EM D.flz

Gruß
Eberhard

 

[Eberhard Mauk]

So schauts jetzt aus.

Anhang anzeigen Petrel EM E.flz

 

[Gasturbine]

Hallo Eberhard,

es ist erstaunlich was du da mit dem aerodynamischen Flügeldesign noch alles an Flugleistung rausgeholt hast. Ich hätte nicht gedacht das ich mit meiner Forumsanfrage noch so viel über dazu lernen kann. Ich hab mir mal die Entwürfe B und D nahe am überziehen angesehen (siehe Bilder). Gleit und Sinkzahl sehen wirklich vielversprechend aus, wenn das beim Fertigen Modell auch in etwa so ist dann wäre das ja perfect! Meine ersten Rechnungen mit Eppler Profilen waren deutlich schlechter. Jedenfalls unterscheiden sich B und E nicht sehr, wobei B die originale Zuspitzung und E die verbreiterten Flügelenden und ein moderneres Wurzelprofil hat. Wenn die Unterschiede zwischen den beiden Versionen so gering ist dann würde ich vielleicht doch zu B tendieren. Was meinst du? Dann wäre ich mehr am originaldesign und hätte nur geringfüg kritischeres Flugverhalten.

Für die Bespannung werde ich vermutlich Gewebefolie nehmen, dann bekomm ich genügend Rauhigkeit in die Grenzschicht. Würde ansonsten Folie und Zackenband vor den Querrudern auch ausreichen?

Und nochwas, bei den beiden Entwürfen sieht es für mich so aus als würde das HLW im stark gezogenen Zustand ebenfalls tragen (positives ca). Ist das wirklich so? Sind die Flugleistungen deshalb so hoch?

Viele Grüße, Tobias

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Tobias,
Das Stabi ist der Dreh u Angelpunkt.
Sobald das fehlende Flügelstück drin ist sinkt dies bei B deutlich unter 8 %
Zudem ist das Thema Flügelspitze leider nicht unter "so wenig" einzuordnen.
Denk an den Kurvenflug, die Innenseite kommt da auf seeeeeehr kleine Re Zahlen runter.
So im Bereich 40000 ist angesagt. Der Flieger wird dann zum in die Kurve rein fallen uU zum Trudeln naigen.
Version B Tus nicht...
Wenn du je das Vergnügen hattest eine große (von den kleinen rede ich schon gar nicht... ) Klemm 35 im Verein zu haben, dann weist du vermutlich wie die Flügelspitze sich fliegerisch auswirken wird.
Unsere wurde schon einige Male repariert.... Die leben auch nie lange...

Bei D und E schaut das viel besser aus, da sind es schon etwa Re 60000 das ist mit dem Profil beherrschbar.
Und das Thema höhere V an der Spitze ist ja auch noch ein heißes Thema.

Du brauchst bei der Version E unbedingt das fehlende Rumpfteil und dann Anstellwinkel- Rechnungen.
Einmal beim Überziehen, um das abzuklären und sehr wichtig im Schnellflug wann die Spitze womöglich ins Unterschneiden kommt.
Das muss man sich ganz speziell anschauen, die Gesamtverwindung kann da schon Probs machen und sich noch Korrekturbedarf zeigen. Mann muss jetzt einfach herausfinden bei welcher V das passiert. Ob dies noch im Flugbereich dieses Oldies ist oder erst bei höherer V passiert.

Version E hat keine Wurzelverwindung mehr, da hab ich das eliminiert und alles über die normale Verwindung gemacht.
Insgesamt ist die Verw. kleiner geworden.
Aerodynamisch sollte E auch durch ein bissel besseres Spitzen Profil die beste Lösung sein.
Und das Stabi sollte später auch mit dem Rumpfteil noch OK sein.

Hast du mitgekriegt, wie ich das Mittelstück entschärft habe... ??
Bei D siehst du es am besten, bei E verschwindet es von der Logig her in der Verwindung.

Die Profile kriegst du am Ende wenn sich nix mehr ändert noch als DAT Dateien.

Du machst übers Wochenende die Anstellwinkel Rechnungen und baust den Rumpfteil in den Flügel ein.
Den Rumpf Dummy kannst dir schenken, ist letztlich unwichtig.
Bei einer 4 Kern CPU kannst du stressfrei 4 x Vortex nebeneinander laufen lassen.
Nur der Rechner sollte da nicht übertaktet sein, sonst ist der längere Zeit mit über 100 % belastet und kriegt Kühlungsprobs.
Gruß
Eberhard

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Tobias,
da ich keine Lust mehr hatte auf den kompletten Flügel zu warten und alles doppelt zu rechnen,
hab ich jetzt selber das Rumpfmittelstück (2x 6,5 cm) eingebaut.
Mit Anstellwinkel null gibt dies mit kleinen Korrekturen bei der Verwindung ein Stabi von 7,8%
Mehr geht nicht ohne irgend einen Mist zu machen.
Reserven keine.
Lösungen, etwas negativ angestellt trimmen, dann steigt V leicht an, so 50 km/h werden es dann
Wenn zB -0,3 Grad Alpha getrimmt wird.

Ein größeres HLW wäre die ideale Lösung die bringt dir auch Stabi Reserven.

Bei minus 1 Grad 55 km/h Stabi 10,x %
Anhang anzeigen Petrel EM G.flz

Mit -0,3 Grad
genau 50 km/h Stabi 8,5 %
Anhang anzeigen Petrel EM G.flz

Soweit so gut, mein Part wäre damit erledigt.
Die Anstellwinkel- Rechnungen machst du Bitte noch.
Gruß
Eberhard

 

[Gasturbine]

Hallo Eberhard,

jetzt hab ich schon fast ein schlechtes Gewissen das ich so langsam bin. Aber wir haben vor zwei Wochen unser drittes Kind bekommen und ich hab nur abends mal kurz Zeit mich um die Petrel zu kümmern. Ich bin dir jedenfalls für deine Unterstützung mehr als dankbar!

Macht man denn nicht einen größeren Fehler wenn man die Rumpfbreite als Tragfläche modelliert als wenn man sie einfach weglassen würde? Das kann ich nicht ganz nachvollziehen.

Ich starte jetzt mit den Anstellwinkelrechnungen. Wir willst du die Ergebnisse haben? In der FLZ-Datei sind ja leider die Auftriebsverteilungen nicht mit drin. Soll ich die berechneten Werte exportieren?

VG, Tobias

 

[Gasturbine]

So, ich hab mal meinem Rechner etwas eingeheizt und paar Höhenruder Ausschläge gerechnet.

Höhenruder 2,2° nach oben:


Höhenruder 1,5° nach oben:


Höhenruder in Neutralstellung:


Höhenruder 1° nach unten:


Höhenruder 2° nach unten ergibt Rückenflug:

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Tobias,
ich wollte dir ja auch ein bischen ein schlechtes Gewissen einreden....
Aber deine Ausrede ist hervorragend... Dem hab ich nix entgegenzusetzen...
Mir bleibt jetzt nur Mutter, Kind u. Pappa alles Gute und beste Gesundheit zu wünschen...
Weiter so.

Dein HLW 2,2 Grad Bild hat mich veranlasst die Verwindung außen auf -3,8 Grad zu erhöhen,
gleichzeitig den Einstellwinkel vorne auf 4,5 Grad hinten 2,3

Bei HLW 1 Grad tief sieht man schon dass die Flügelspitze in den negativen Auftrieb geht.
Das noch vollsymetrische Profil an der Spitze hab ich daher ersetzt durch das tragende Profil weiter innen.
Dadurch ist die Version H entstanden

Anhang anzeigen Petrel EM H.flz



Die Abwärtshaken bei den grün gestrichelten max +/- ca sind damit weg
Die Spitze geht damit nicht mehr gar so schnell ins Unterschneiden.
Zudem haben wir wieder ein Stabi mit 8,35 %

Die schlechte Nachricht ist, ab etwa 110 km/h geht der Ausenflügel in den negativen Auftrieb / Unterschneiden.
Hier bei 117


Durch die Rückpfeilung vom Flügel bleibt das abwärts drehende Moment aber eher im überschaubaren/beherrschbaren Bereich.

Im Auge behalten muss man aber dass der Flügel durchaus sehr schnell ist.
Daher keine glatte Folie verwenden. Es sei denn du möchtest eine Akro Petrell
Und langsam an höhere V herantasten.
Insgesamt ist das der Preis für diese Flügelgeometrie.

Mit den Klappenrechnungen hast du bereits selbst bemerkt, dass die Ruderwirkung sehr stark ist.
Weil das H Ruder sehr groß und das Stabi klein ist.
Wenn du später mal durch CG Rückverlagerung und etwas tiefe trimmen einen zu starken Abfangbogen korrigieren möchtest, dann geht dies nur in
seeeehr kleinem Rahmen wie gesagt keine Reserven.
Andererseits erwarte ich auch eher keinen starken Abfangboden.
Aber Bitte dran denken, im schlimmsten Fall musst du ein größeres HLW bauen.

Ich werde noch ein weiter endwölbtes Wurzelprofil testen, hoffe damit wird das Überziehverhalten innen und das Stabi noch besser.
Muss man dann abwägen ob dies wünschenswert ist.
Ansonsten wars das aus meiner Sicht.
Der Flieger fliegt..
LG an dich mit Family
Eberhard

PS: hab dir eine PN gesendet, schau mal rein

 

[Eberhard Mauk]

Hallo,
zu deiner Frage was macht man mit dem Rumpfteil vom Flügel.
IMMER MITRECHNEN.
Machst das nicht, stimmt Gesamt CW, Stabi und Streckung nicht.
Wie stark sich das auswirken tut hast du hier schon gesehen.
Und was den Auftrieb betrifft, auch der Rumpf produziert Auftrieb.
Als Beispiel, beim Starfighter sind es 40 % vom Gesamtauftrieb.
Daher rechnet man einfach dieses Stück mit, damit werden
die Gesamtverhältnisse bei uns am besten erfasst.
Gruß
Eberhard

Hier noch eine K Variante mit 1° höherem Flügel u höherem HLW - Einstellwinkel.
Langsamer, mehr Stabi. Auslegungs CA- Flügel 0,59
Aus weit oben schon genannten Gründen und weil die Variante nimmer läuft,
würde ich die selber nicht verwenden.
Wenn du aber echt nur ganz gemütlich Kreise fliegen möchtest, dann schon...
Anstellwinkel Reserve ist noch 5 Grad bis Überziehen. Dies sollte reichen..

Anhang anzeigen Petrel EM K.flz

 

[Gasturbine]

Halle Eberhard,

Vielen dank für die guten Wünsche für meine Familie und natürlich für deine Auslegung. Ich rechne heute abend nochmal die zwei letzten Varianten durch und dann muss ich irgendwann die Entscheidung treffen welche es wird. Jetzt ist erstmal wieder Wickeltisch angesagt

Viele Grüße,
Tobias