Horten IX 1,25m Flugerprobung

DieterH

User
Hallo Horten-Fans !
Ich selber hab mich zwar noch nie mit dem SL-losen Horten-Konzept befasst, aber wenn ich
so diesen Thread lese, gibt es da da hauptsächlich Probleme mit der Stabilität um die Hochachse.
Meine Idee wäre, die QR-Ausschläge jeweils nur nach oben zu machen.
Dadurch hätte man eine einseitig bremsende Wirkung und zugleich eine QR-Wirkung.
Natürlich dürften dann die QR nicht zu tief sein, jedoch die Ausschläge vergrößert, sodaß
die "Bremsung" uberwiegt.
Das "Hoch" müsste man dann aber auf eigene innere Fl.Klappen legen.
So könnte man evtl. den aufwendigen Bau von Spreizklappen umgehen.
Hat das schon jemand versucht ??
Gruß
Dieter
 

UweH

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Hallo Dieter,

das wird so nicht funktionieren weil Du mit einseitig Querruder hoch gleichzeitig Höhenruder gibst und sich das Flugzeug dabei aufbäumt. Weil man beim Kurven fliegen normalerweise auch etwas zieht funktioniert eine Querruderdifferenzierung ganz annehmbar, aber das reicht nicht um das Problem zu beseitigen. Alfons Gabsch fliegt den von Dir vorgeschlagenen Split-Ausschlag auf dem Seitenruderknüppel statt Differenzierung auf Quer, aber auch das reicht nicht :(

Gruß,

Uwe.
 

DieterH

User
einseitig Querruder hoch gleichzeitig Höhenruder gibst und sich das Flugzeug dabei aufbäumt.
Das leuchtet mir schon ein, wenn man nur mit 2 Klappen fliegt.
Wenn man aber ein eigenes (gut wirksames) Höhenruder hat und die QR nur an Flügelspitzen hat, dann dürfte doch dieser Effekt nicht auftreten (oder nur wenig )??
Und wie schon gesagt: die QR nicht zu tief (damit die Höhenruder-Wirkung klein bleibt) !!
Oder wie seh ich das ?
Gruß
Dieter
 

UweH

User
Wenn man aber ein eigenes Höhenruder hat und die QR nur an Flügelspitzen hat, dann dürfte doch dieser Effekt nicht auftreten (oder nur wenig )??

Damit nähern wir uns dem Mehrklappenflügel den ich die ganze Zeit predige, dafür hast Du damit jetzt eine schöne "Ableitung" angefangen....wie früher in der Mathestunde:rolleyes::D

Und wie schon gesagt: die QR nicht zu tief !!

Das funktioniert nicht, bei Horten sind sehr tiefe Querruder besser gegen den negativen Wendemoment der die Probleme verursacht, aber das ist Hortenaerodynamik vom "feinsten Eingemachten" ;)

Ich bin mit meinem Erklärungsversuch der Instabilität durch, bin gerade dabei das zusammen zu schreiben und werde das hier posten wenns fertig ist, incl. Vorschläge für Gegenmaßnahmen. Aus Zeitgründen dauert das noch ein paar Tage, aber da der Thread über 2 Jahre alt ist kommts darauf sicher nicht mehr an :rolleyes:

Gruß,

Uwe.
 

DieterH

User
Das funktioniert nicht, bei Horten sind sehr tiefe Querruder besser gegen den negativen Wendemoment der die Probleme verursacht,
Auch das verstehe ich nicht !
Ein einseitiger Klappenausschlag müsste doch eine Erhöhung des Profilwiderstandes bewirken und dadurch dem negativen Wendemoment entgegenwirken . . . (natürlich jeweils auf der kurveninneren Seite !)
:confused:
Dieter
 

UweH

User
Auch das verstehe ich nicht !
Ein einseitiger Klappenausschlag müsste doch eine Erhöhung des Profilwiderstandes bewirken und dadurch dem negativen Wendemoment entgegenwirken . . .
:confused:
Dieter

Ja, Du bist schon auf dem richtigen Weg, aber mit den ungünstigeren Mitteln. Der große Profilwiderstand ist einer der Gründe warum es besser ist wenn die Querruder tief sind. Die Höhenruder sollten aber auch nicht besonders schmal sein weil der bei Horten weit vorne liegende Schwerpunkt sonst sehr große Höhenruderausschläge für den Langsamflug benötigt, die dann das Profil evtl. überlasten würden. Bei kombinierten Rudern macht man deshalb die Klappen tief weil es sowohl für Höhe als auch für Quer Vorteile bringt. Bei getrennten Rudern eines Mehrklappenflügels kann man mit den Parametern etwas spielen und als sehr gut haben sich dabei trapezförmige Ruder gezeigt, die außen tief und innen schmal sind. Leider ist das aber wieder nicht Scale, ebensowenig wie die Schubröhren und Finnen und darum einen verbesserten Scale-Eindruck zu erreichen geht es ja. ;)

Gruß,

Uwe.
 

mihu

User
Vielleicht steh ich auf der Leitung, aber kann mir wer erklären wo bei einem Nurflügel mit nur einer Ruderklappe pro Seite der Unterschied ist zwischen

- Querruder mit Differenzierung
- Querruder ohne Differenzierung, Höhe zugemischt

Da müssten doch immer die gleichen Ruderausschläge rauskommen, oder?

Michael
 

UweH

User
Vielleicht steh ich auf der Leitung, aber kann mir wer erklären wo bei einem Nurflügel mit nur einer Ruderklappe pro Seite der Unterschied ist zwischen

- Querruder mit Differenzierung
- Querruder ohne Differenzierung, Höhe zugemischt

Da müssten doch immer die gleichen Ruderausschläge rauskommen, oder?

Michael

Hallo Michael,

Du meinst mit Höhe zugemischt sicher Quer und Höhe manuell gesteuert und dabei etwas gezogen statt Differenzierung?
Dabei kommen natürlich die gleichen Ausschläge raus und deshalb schreib ich ja immer dass es egal ist ob man die Differenzierung programmiert oder manuell steuert:D

Aber es gibt einen Unterschied und der liegt in den Steuergewohnheiten eines am Boden stehenden Piloten, also rein zwischen den Ohren. Ohne Differenzierung steuert der Pilot zuerst Quer um die Kurve einzuleiten und dann zieht er um sie auszusteuern und den Radius zu bestimmen.
Bei programmierter Differenzierung passieren Querruder und Ziehen aber zwangsläufig gleichzeitig und das ist besser gegen negatives Wendemoment ;)

Gruß,

Uwe.
 
Ihr mit euren blöden Spreizklappen, geht doch zu den Amis und baut B2-Bomber, an meine schöne Horten kommt so ein neumodisches Zeugs nicht dran :D:D
Wenn die IX in D noch weiter erprobt worden wäre, vielleicht wäre dann hier der B2 Bomber rausgekommen und nicht erst in USA? ;)
Möglicherweise wären die beiden Horten-Brüder auch irgendwann auf die Idee gekommen, Spreizklappen zu verwenden? Sie haben ja die IX schon mit allerlei Rafinessen ausgestattet, um sie möglichst fliegbar zu machen... letztendlich hat ja ein Triebwerksausfall gereicht, das Gleichgewicht um die Gierachse derart ins Wanken zu bringen, dass es zum Absturz kam... wer weiß, was noch alles rausgekommen wäre, wenn sie noch ein bisschen mehr getüftelt hätten... ;)

Das mit der Querruderdifferenzierung durch die "Zumischung" von Höhenruder hab ich mir so noch nie überlegt, das ist ja tatsächlich so ;) Und ich hab mich gewundert, warum meine VII immer gleich um die Kurve fliegt, egal wie viel Differenzierung ich dazu mische... :rolleyes:

Gruß, Alex
 

UweH

User
Wenn die IX in D noch weiter erprobt worden wäre, vielleicht wäre dann hier der B2 Bomber rausgekommen und nicht erst in USA? ;)
Möglicherweise wären die beiden Horten-Brüder auch irgendwann auf die Idee gekommen, Spreizklappen zu verwenden? Sie haben ja die IX schon mit allerlei Rafinessen ausgestattet, um sie möglichst fliegbar zu machen... letztendlich hat ja ein Triebwerksausfall gereicht, das Gleichgewicht um die Gierachse derart ins Wanken zu bringen, dass es zum Absturz kam... wer weiß, was noch alles rausgekommen wäre, wenn sie noch ein bisschen mehr getüftelt hätten... ;)

Das ist schwer zu sagen. Jack Northrop hat etwa zur gleichen Zeit Motornurflügel mit Spreizklappensteuerung gebaut wie die Hortenbrüder mit Glockenverteilung. Die Entwicklung von Northrop manchte nach den Problemen mit dem Großnurflügel YB 49 erstmal Pause bis FBW-Systeme zur Verfügung standen, mit manueller Spreizklappensteuerung war die Stabilität offensichtlich nicht ganz in den Griff zu bekommen. Reimar Horten hat dann bis zum Schluß auf die Glocke gesetzt weil sie eigentlich von sich aus besonders eigenstabil fliegt und mit sehr einfacher Kinematik auskommt.
Auch die Horten IX fliegt eigentlich sehr eigenstabil und der ganze Ruderwald ist speziell für die Belange eines Jagdbombers mit dem sehr breiten cA Spektrum von 100-950 km/h notwendig. Schwierigkeiten machen vor allem die Elektro-Impeller-Nachbauten. Dass die V2 wegen einem Triebwerksproblem abgestürzt ist gilt als sehr wahrscheinlich, dass es am asymetrischen Schub gelegen hat halte ich inzwischen für eher unwahrscheinlich. Eher hatte Erwin Ziller noch ein andreres Problem im Cockpit als eine stehende Turbine, aber das werden wir nie genau erfahren.

Gruß,

Uwe.
 

DieterH

User
Sorry, wenn ich als "Horten-Laie" mich nochmals melde.
Ich hab mir jetzt das PDF von Groovy reingezogen und weiß jetzt etwas mehr über die Horten-Probleme . . . ;)
Also, ich würde jedenfalls einen 4 Klappen Flügel bauen mit QR-Anlenkung nur nach oben. Dazu gut wirksame HR-Klappen.
Zum QR-Ausschlag dann beidseitig etwas "tief" dazumischen, um die Aufbäum-Tendenz zu kompensieren.
Die Rollrate wäre zwar stark vermindert, doch der Flugstabilität müsste das guttun.
Na ja - und der Impeller-Luftkanal . . . sollte der nicht möglichst nahe und parallel zu Neutrallinie verlaufen (Scale ???)
Wäre das nicht einen Versuch wert ??
Gruß
Dieter
 

UweH

User
Hallo Dieter,

von wegen Horten Laie, Du hast es voll erfaßt wo es hingehen müßte;):D

Die von Dir beschriebene Mischung ist eine der möglichen Grundmischung bei 4 Klappen:
Querruder auf Split, innere Höhenruder halten am kürzeren Hebel für das Momentengleichgewicht dagegen, annähernd so beschrieben im Nickel-Wohlfahrt auf Seite 196.
Bei einer Horten ist aber die Rollrate elementar wichtig weil nach dem einleiten der Kurve ein großer Schieberollmoment notwendig ist um die richtige Drehung weiter zu führen. Dafür gibt es noch ausgefeiltere Mischungen die über eine maximale Differenz des induzierten Widerstands alle notwendigen Momente in Kurvenrichtung erzeugen ohne auf eine gute Rollwendigkeit zu verzichten.
Welche Mischung jetzt für das eine oder andere Flugzeug jeweils die optimale ist läßt sich im Programm Nurflügel von Frank Ranis gut simulieren, egal ob für 4 oder 6 Klappen.

Gruß,

Uwe.
 

DieterH

User
Hallo Uwe !
Bei einer Horten ist aber die Rollrate elementar wichtig weil nach dem einleiten der Kurve ein großer Schieberollmoment notwendig ist um die richtige Drehung weiter zu führen.
Mit "verminderter Rollrate" meinte ich, dass so keine wirklich schnellen Rollen möglich sind, noch dazu wenn jeweils nur 1 QR nach oben ausschlägt.
Wenn jedoch dieses QR weit genug ausschlägt, erzeugt es eben dieses große Schieberollmoment (induzierter Widerstand), um dem negativen Wendemoment entgegenzuwirken.
Gruß
Dieter
 

DieterH

User
Zur Verdeutlichung:
Es ist doch bekannt, dass eine Flächenklappe die nach unten ausfährt, einen höheren Widerstand induziert, als eine die nach oben ausfährt.
Bei normal angelenkten QR bewegt sich also die kurvenäussere Klappe nach unten und hat also einen höheren Widerstand als die innere (negatives Wendemoment).
Bei einem "normalen" Flieger wird das grossteils durch ein wirksames Leitwerk ausgeglichen.
Bei einer Horten ist jedoch kein Leitwerk vorhanden.
Ergo muss dieser höhere Widerstand an der kurvenäusseren Seite vermieden werden, indem man hier auf einen Klappenausschlag verzichtet.

Falls dieser nur einseitige Klappenausschlag ohnehin allgemeiner Usus ist, dann sagt mir das bitte ! Vielleicht hab ich auch dabei etwas übersehen ???
Denn das weiß ich nicht ! ("Horten-Laie")
Gruß
Dieter
 
Hallo Dieter,

das ist schon richtig wie Du das siehst. Allerdings wird bei einem 2-Klappen-Nurflügler Höhe ebenfalls von den selben Klappen gesteuert wie Quer. D.h. wenn man nur eine Klappe nach oben ausschlägt, wird beim Nurflügler automatisch auch Höhenruder gegeben, eben so wie es passieren würde, wenn man auf einen Querruderausschlag genau so viel Höhenruder dazu tut, bis die nach unten ausgeschlagene Klappe gerade wieder nicht ausgeschlagen ist.

Genauso ist es mit der Querruderdifferenzierung. Bei einer Horten muss man in der Kurve ziehen, d.h. man leitet diese mit Querruder ein und zieht gleichzeitig Höhe. Selbst wenn man keine Querruderdifferenzierung gemischt hat, wird sich durch das Zumischen von Höhenruder eine Differenzierung einstellen. Der einzige Unterschied wird der genaue Zeitpunkt der Mischung sein. Hat man Differenzierung programmiert, fahren die Klappen gleich entsprechend unterschiedlich aus, man muss im Idealfall keine Höhe mehr dazu mischen und das negative Wendemoment wird in diesem Augenblich schon beeinflusst. Hat man keine Differenzierung programmiert, kommt das Wendemoment anfangs in vollem Maße zur Geltung, erst wenn man Höhe zieht wird es kleiner.

Wenn man wie Du vorschlägst nur einen Klappenausschlag nach oben zur Querruderwirkung benutzen wollte, müsste man mit weiteren Klappen (entweder eine einzelne auf der anderen Seite oder 2 symmetrische) den Höhenruderausgleich vornehmen. Durch eine Kombination von insgesamt 4 Klappen könnte man somit eine identische Quer- und Höhenruderwirkung durch eine vielzahl verschiedener Klappenausschläge realisieren, was man z.B. in Ranis vorab simulieren könnte.

Wahrscheinlich wird die Größe des Höhenruderausschlags Geschwindigkeitsabhängig sein, ebenso wie das Wendemoment welches sich dazu einstellen wird. Also müsste man theoretisch eine Klappenmischung finden, welche sowohl Querruder- als auch Geschwindigkeitsabhängig die 4 Klappen derart mischt, dass kein Höhenruderausgleich nötig ist und kein negatives Wendemoment entsteht. Dazu müsste man ein Gerät bauen, welches die Ruderausschläge, die Bewegungen des Flügels um die Raumachsen und die Geschwindigkeit misst. Aus den Messdaten könnte man dann ein Modell abstimmen, mit dem die idealen Klappenausschläge simuliert werden könnten. Das wäre mal ne nette Aufgabe für eine Diplomarbeit ;)

Gruß, Alex
 

DieterH

User
Der einzige Unterschied wird der genaue Zeitpunkt der Mischung sein. Hat man Differenzierung programmiert, fahren die Klappen gleich entsprechend unterschiedlich aus, man muss im Idealfall keine Höhe mehr dazu mischen und das negative Wendemoment wird in diesem Augenblich schon beeinflusst. Hat man keine Differenzierung programmiert, kommt das Wendemoment anfangs in vollem Maße zur Geltung, erst wenn man Höhe zieht wird es kleiner.
Hallo Alex !
Ja genau - das meinte ich !
Wenn nun von vornherein kein Ausschlag auf der kurvenäusseren Seite stattfindet, dann ist auch der Zeitpunkt der Mischung irrelevant und auch das kurzzeitige neg. Wendemoment dürfte dann nicht auftreten, das hier schon beschrieben wurde.
Und 4 Klappen wären sowieso nötig !
Ich weiß natürlich inzwischen auch, daß es eigentlich im Gleitflug sowieso keine Probleme gibt. Wie das dann im Kraftflug mit Impellern aussieht, die noch dazu unbedingt "scale" eingebaut werden müssen, das wird mir dann zu komplex . . . :eek:
Gruß
Dieter
 

heiner

User
Also,

das geht bei der Ho-229V3 bzw der IX auch einfacher. Man programmiert ordentlich Querruderdifferenzierung, so bei 75%. Wenn man nun eine Kurve einleiten will, gibt man einfach zunächst sauber Querruder, ohne den Höhenknüppel anzurühren. Wenn sich die Maschine satt in die gewünschte Kurve gelegt hat mit Höhe rumziehen, Höhe nachlassen und mit Querruder wieder waagerecht legen. Je nach Fluggeschwindigkeit und Anstellung muss man das jedoch anpassen. (Ausschläge) Bei normaler Fahrt und Anstellung kein Problem, auch bei einer 2-Klappenmaschine nicht.
Bei wenig Fahrt und zudem höherer Anstellung reicht die Querruderwirkung jedoch nicht mehr, um die Maschine zum Kurven zu überreden. :)
Meine Vermutung, das nach oben ausgefahrene Querruder wird zuwenig angeblasen, daher zu wirkungslos.
In diesem Fall leitet man die Kurve folgendermaßen ein. Kurz mit Tiefe andrücken, damit die Nase runter kommt, also die Anstellung bei wenig Fahrt mindern. Dann Querruder, etwas nachfolgend die Höhe zum Rumkurven, mit Querruder wieder in die Waagerechte legen.

Aller anderer Klapperatismus, wie auch hier im Thema beschrieben, dient der "idiotensicheren" sauberen Steuerung, die auch allen optischen Ansprüchen genügen würde, bzw. bei einem Segler, wo es auf Verlustminimierung ankommt, um einen maximalen Auftrieb, bzw. Gleitwinkel zu erhalten. Für die Ho 229 V3, die ja im Original ein Jet ist/war, ist das vollkommener Luxus, bzw "Grundlagenforschung"
Jeder, der die Lust verspürt, einmal im Modellpiloten-Leben auch eine Horten Ho-229 V3 bauen und fliegen zu wollen, dem sei gesagt:"Laß dich nicht abschrecken, die fliegt mit 2 Klappen und Querruderdifferenzierung recht ordentlich. Nur eine Finne, bzw die Schubröhrenverlängerungen sind bisher ein MUSS!"

(dennoch bin auch ich an der Grundlagenforschung interessiert, da ich die Röhren auch gerne missen würde) :)

Ich musste das nur mal loswerden, damit nicht der Verdacht aufkommt, Ho-229 ist nur was für Spezialisten. Mit richtigem SP und Querruderdifferenzierung fliegt sie wie ein Trainer, wenn auch nicht immer sauber wie ein Leitwerkler.

Heiner
 
@ Grundlagenforschung eines Dummys
Ich hab mir auch nochmal Gedanken gemacht.
Besenstieleffekt ist Masseabhängig und Luftwiderstandabhängig.
Ein 20cm langer Styrostreifen kann leichter auf dem Finger balanciert werden, als ein 20cm langer Eisenstab.
Extrem wird der Vergleich zwischen einem Besenstiel und einem 2m langen Styroporstab.
Ich denke Wurpfel hatte schon immer mit der Schwingung wegen dem neg. Wendemoments recht. Dazu kommt noch die Überlegung vom Christian wegen der Anstellung durch den Schubvektor unter dem MassenSP ohne erforderlichen HR Ausschlag..
 

heiner

User
Ich glaube ein Besenstil ist einfacher als ein Styrostreifen zu balancieren, zumindest im luftumströmten Raum ..... :)

Ja, es wäre optimal, wenn der Schubvektor durch den x,y,z - SP gehen würde.

Dennoch, wenn man leichte Abweichungen hat, das wird nicht zu unserem Impeller-Problem führen. Ich würde wetten, einen Druckprop im Heck, mit noch so falschem Schubvektor, würde dennoch nicht zu den beobachteten Überschlägen der IX oder gar Abstürzen führen. Anstellwinkel hin, oder her.

Ich bekomme meine 1,7 m Ho-229 zum Testen zurück, da kann ich ohne viel Mühe einen Druckantrieb anbeppen wie der Schwabe sagen würde. Das Ding wird oben bleiben, ich wette drum!!

Heiner
 
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