Induzierter Anstellwinkel

[steve]

Hallo,
ich bin auf der Suche nach einer Formel, einem Tool zur Berechnung des induzierter Anstellwinkels am Pfeil.

Kurz noch mal zur Erläuterung worum es beim induzierten Anstellwinkel geht:

Vereinfacht formuliert verhält sich am gepfeilten Flügel der äußere Flügel, also zum Randbogen hin, so als ob er mehr Anstellwinkel hätte. Der Effekt ist vom Pfeilwinkel und, soweit ich weis, auch vom Anstellwinkel bzw. Ca des gesamten Flügels abhängig. Wird der Flügel nicht negativ geschränkt, reißt die Strömung bei hohen Ca oder Anstellwinkel dort früher ab, als an der Wurzel und es können recht nervige Langsamflug- oder Kurveneigenschaften dabei herauskommen.

Kann man etwas ausführlicher auch hier ab Seite 2 noch mal nachlesen: http://www.rc-network.de/forum/show...zen/page2?highlight=induzierter+Anstellwinkel

Die Formel muss jetzt nicht alle Eventualitäten abdecken aber eine gute Orientierung leisten. Es gab dazu mal einen Artikel in der FMT aus den 90er Jahren. Dort wurde dieses Konzept mit einer entsprechenden vereinfachten Formel vorgestellt. Dier Artikel wäre auch super - finde ihn nur nicht mehr. Evtl. hat den aber noch jemand.

VG

 

[FuniCapi]

Hallo Steve.

Schau dir FLZ Vortex genauer an: http://www.flz-vortex.de

Gruss Lukas

 

[steve]

Hallo Lukas,
danke für den Link. Habe mir das Vortex 2005 genauer angesehen und im oben angegebenen Beitrag auf der Seite 1 einen Rechen/Konzeptfehler des Programms vorgeführt:

"....Werden bei einem Testflügel mit durchgehend gleicher Profiltiefe zum Beispiel -2 Grad Schränkung eingegeben, dann rechnet das Programm für die Y= 0,5 einen Winkel von -1 Grad aus – wird ja auch so erwartet und ist soweit korrekt. Wird mit einer trapezförmigen Geometrie gearbeitet, zum Beispiel 200mm Wurzeltiefe, 100mm Tiefe am Außenprofil und wiederum -2 Grad Schränkung, wird wiederum für die dimensionslose Spannweite bei Y= 0,5 ein Winkel von -1 Grad gerechnet. Dieser Winkel ist aber zu groß. Er beträgt bei diesem Beispiel für Y= 0,5 (150mm Tiefe) etwa -0,75 Grad bzw. -45Minuten. Das sind hier 25% Abweichung. Der Fehler wird jedoch
1. proportional zum Trapezverhältnis größer. Bei einer Horten III Geometrie können es auch mal so 100% werden, ganz zu schweigen von H-IX vergleichbaren Konzepten.
2. zur Flächenspitze größer, im Wurzelbereich bleibt der Fehler kleiner.
Dieser Winkel müsste in Abhängigkeit von der Flächentiefe vom Programm für jeden Wirbelpunkt neu berechnet werden. Das Stabilitätsmaß, der Schwerpunkt, der Gesamtauftrieb werden hierdurch zu klein etc. berechnet. Im Grunde alle Daten, in denen die Winkel einfließen. Die getroffenen Aussagen des Programms zu aerodynamischen Güte bleiben hinter den tatsächlichen zu erwartenden Leistungen zurück. Man freut sich dann zwar immer, wie toll die Dinger trotz der desaströsen Prognosen fliegen, aber die Diskussionen am Flugfeldrand beziehen sich fast immer auf die theoretischen Aussagen dieser Programme, bzw. Konzepte und sind deshalb auf die Dauer schon ziemlich nervig. Von clean-air kann da schon mal gar keine Rede mehr sein.
Sollte es sich nicht um einen Fehler im Konstrukt handeln, sondern um eine gewünschte Annahme, sollte jedoch jeden klar sein, dass der Bau eines Flügels mit Trapezgeometrie nur möglich ist, wenn die Endleiste gekrümmt verläuft. Ich kann also nicht einen Block aus dem Styropor in einem Segment schneiden, der an der Wurzel einen Winkel von 0 Grad (bei t 200mm) hat und am Tipprofil -2 Grad Schränkung aufweist (bei t 100mm) und dann davon ausgehen, dass ich auf der mittleren Flächentiefe (also t 150mm) dann -1Grad Schränkung habe. Dort habe ich dann zum Beispiel meine -0,75 Grad. Will ich, wie im Programm vorgegeben und berechnet, -1 Grad haben, muss ich ein Strakprofil einbauen, zwei Segmente schneiden und bei 150 mm Tiefe und Y= 0,5 dann -1 Grad einbauen – um dann irgendwann zu bemerken, dass sich dieses Spiel bei Y= 0,75 wiederholt und es langsam dämmert, dass es sich an jeden Punkt der Fläche wiederholt..."

Wenn schon dieses relativ einfache geometrische Konzept so einen Bug hat, lasse ich alle weiteren Werte, wie z.B. den errechneten induzierten Anstellwinkel (ai) unbeachtet. Die dürften diesen Fehler mitschleppen und wenig hilfreich sein.
Ich weis jetzt ehrlich nicht, ob die heutige Version des Vortex noch diesen Fehler hat. Habe mich gerade etwa mit dem Demo beschäftigt aber es nicht so recht zum laufen bekommen.

Ist letztlich auch egal. Ich brauche die Formel für einen Bekannten. Sie sollte das Konzept nachvollziehbar beschreiben und ihn bei der Weiterentwicklung seines Modells helfen.

VG

 

[AliasJack]

Hey Steve,

da du dich anscheinend genauer mit der Theorie auseinandersetzt,
würd ich dir das Buch "Schwanzlose Flugzeuge" ans Herz legen.

Darin sind alle Formeln enthalten, die man für eine ganzheitlich Flugzeugauslegung braucht.

Beste Grüße,
Jakob

 

[steve]

Hallo Jakob,
danke für den Literatur-Tipp. Das Buch fehlt mir noch in der Sammlung. Ich habe auch die Formel für den induzierten Widerstand in Reinkultur. Die Gleichung ist aber für mich zu komplex und übersteigt meine Fähigkeiten bei weitem. Hier mal die Kurzform auf Seite 17: http://hakenesch.userweb.mwn.de/aerodynamik/K6_Folien.pdf Dafür reicht´s bei mir aber leider auch nicht. Allerdings ist auf den vorhergehenden Seiten ganz nachvollziehbar erklärt, wie so ein induzierter Anstellwinkel entsteht und wie er sich auswirkt, man ihm entgegen wirken kann.
Meinem Kumpel brauch ich damit aber nicht kommen.

Deshalb die Frage nach der damals recht einfach gehaltenen Formel und Erklärung aus der FMT.

VG

 

[DirkSchipper]

XFLR5 berechnet alle (?) mögliche werte von flügel ...
Entweder ungepfeilt, vorgepfeilt, mehrere flügel oben/hinter ein ander ...
Und gibt dazu auch graphiken dieser werten über spannweite ...

 

[Jochgeier]

Induzierter Anstellwinkel beim gepfeilten Flügel

Induzierter Anstellwinkel beim gepfeilten Flügel

Hallo Steve,
das war der Artikel von Werner Thies im FMT 2/84.
Gruß Jochi

 

[steve]

Hallo,
eigentlich wollte ich mich beim letzten Artikel/Autor noch mit einem grünen Daumen bedanken - der ist jetzt aber Rot geworden. Das war so nicht beabsichtigt. PN geht bei Jochi leider nicht, deshalb auf diesem Wege. Dachte eigentlich auch, dass es die roten Daumen nicht mehr gibt....hm.

Evtl. kann´s auch der Modi richten. Sorry, wegen der Umstände.

VG
Stefan

 

[fireeye]

Induz. Anstellwinkel

Induz. Anstellwinkel

Hallo Fans,
hier die Formel für den induz. Anstellwinkel eines Flügels:

Alf-i = CA / 3,14 / Lambda

Lambda ist die Flügelstreckung.

Gruss und tschö wa, Hans.

 

[steve]

Hallo Hans,
danke für den Beitrag. Kann man da auch noch den Winkel der Pfeilung berücksichtigen?

VG

 

[UweH]

Habe mir das Vortex 2005 genauer angesehen und im oben angegebenen Beitrag auf der Seite 1 einen Rechen/Konzeptfehler des Programms vorgeführt

Hallo Stefan,

zu Deiner Frage nach der Formel für den induzierten Anstellwinkel kann ich nichts beitragen, aber in dem zitierten Satz ist ein Fehler, es gibt kein Programm "Vortex 2005".
Das Programm von Frank Ranis auf das Du Deinen Link im Eingangspost zu dem Beitrag aus 2005 beziehst heißt "Nurflügel" und rechnet mit dem Traglinienverfahren nach Truckenbrodt, es wird im Sprachgebrauch meist als "Ranis" bezeichnet.

Das Programm auf das Lukas im Beitrag #2 verlinkt hat ist auch von Frank Ranis und heißt "FLZ_Vortex", es rechnet mit einem anderen Verfahren, dem Vortex-Lattice-Verfahren und wird im Sprachgebrauch inzwischen oft als "Vortex" bezeichnet.

Bitte die Programme nicht verwechseln, das "FLZ_Vortex" kann erheblich mehr als das "Nurflügel" und ist viel genauer, auch wenn ich nicht konkret weiß wie der induzierte Anstellwinkel in die Vortex-Lattice-Methode einfließt, da bin ich nur User.

Gruß,

Uwe.

 

[Hans Schelshorn]

...
Evtl. kann´s auch der Modi richten. Sorry, wegen der Umstände.

Hallo Stefan,

ich sehe nur einen grünen Daumen, und so war das doch gewollt. Offensichtlich hast Du einen grünen nachgeschoben, der löscht den roten.
Das ist dem Modi auch ganz recht, der kann nämlich keine Daumen richten.

Servus
Hans

 

[fireeye]

Alfa-i

Alfa-i

@ Steve: Nein, gibt's nicht. Was willst Du mit Alfa-i anfangen, wozu brauchst Du den Winkel?

@ Uwe: Schönen Gruss aus Aachen.

Gruss und tschö wa, Hans.

 

[UweH]

@ Uwe: Schönen Gruss aus Aachen.

Danke Hans, einen schönen Gruß zurück nach Aachen und eine Gutes Neues

Gruß,

Uwe.