Neue Scalerprofile vs. Bewährtes

[zettl57]

Hätte mal gern etwas erklärt bekommen (weil ich noch nicht so recht überzeugt bin). Als Eigner von zwei Scaleseglern der knapp über 4 Meter Klasse mit 6.x Kilo und HQW 2.5 und 3.0 bemerkte ich z. B. gestern bei dünnen, hochsommerlichen Bedingungen durchaus einen Unterschied zwischen den beiden zugunsten des HQ 3.0/12. Das 3.0 konnte ich noch mehr "hinhängen" ohne ständig mit Abrissen zu kämpfen und mich damit besser halten. Da ich Modelle dieser Art schon recht lange fliege und auch aufgrund von Feedbacks, kann man davon ausgehen, dass ich diese Art Modelle halbwegs beherrsche. Jetzt sind die Unterschiede zwischen den beiden Profilen aus meiner unmaßgeblichen Sicht vergleichsweise gering, wenn man die neuen, F3B lastigen Profile hinzunimmt.

Die Bedingungen, bei denen Ziegelsteine fliegen, bitte ich mal außer acht zu lassen.

Wie fliegt also eine Libelle, LS 6, GP15 usw. besser, schneller, thermikstärker, als ein Modell der "alten" Bauart und welche eventuellen Nachteile der doch recht dünnen Profile bei eher hohem Gewicht muss man in Kauf nehmen?

Vielen Dank für Update in Sachen Flugphysik!

 

[AldoRebsamen]

Hallo Christian,

ich finde deine Frage sehr interessant. Schade, dass niemand aus der Aerodynamikszene darauf eingeht. Da ich bis jetzt auch nur Segler in der 4m-Klasse mit eher dicken Profilen fliege, würde ich mich auf eine profunde Antwort auch sehr freuen. Mit dicken Profilen meine ich Straks wie: HQW 3/13-3/11-3/10mod, Ritz 3-30-12 auf 3-30-10mod und ähnliche.

Es ist schon so, dass die dicken Profile etwas mehr Profilwiderstand im Schnellflug und eher Ablösungserscheinungen im Langsamflug haben, aber dafür über einen grösseren Auftriebsbereich verfügen (fliegbarer Anstellwinkelbereich). Der Trend mittels dünneren Profilen Verbesserungen zu erreichen ist mit heutigen Bauweisen und Wölbklappeneinsatz möglich. Allerdings geht dann das "Hinhängen" um mit höherem Auftrieb zu Fliegen nicht mehr, ist sogar kontraproduktiv, da dünne Profile mit geringer Wölbung keine hohen Auftriebswerte liefern. Also ist das Fliegen mit Wölbklappeneinsatz ein Muss. Ein dünnes Profil mit hoher Wölbung bringt einen hohen Auftrieb und hat weniger Ablösungserscheinungen im Langsamflug als das dicke Profil, und somit weniger Widerstand und bessere Ruderwirksamkeit = Vorteil gegenüber den dicken Profilen. Im Schnellflug hat das dünnere Profil richtig Entwölbt und mit der richtigen Profilnase versehen weniger Widerstand = Vorteil gegenüber dickeren Profilen.

Allerdings glaube ich, dass die Vorteile nur durch konsequenten Wölbklappeneinsatz erfliegbar sind. Ich habe bei uns schon öfters beobachtet, dass die Kollegen mit diesen modernen Auslegungen fliegen wie mit den "alten" dicken Profilen und sich wundern warum ihre Segler nicht besser steigen und nicht schneller werden als die Segler mit "alten" Auslegungen.

Ich werde auf kommende Saison einen 4m-Segler mit dünner Profilierung (10% auf 8%), Wölbklappen und eher hoher Flächenbelastung (ca. 110 gr/dm2) aufbauen (Eigenstartfähig mit Klappimpeller = viel Gewicht). Ich bin gespannt, ob das einen gut fliegbaren Segler ergibt. Ich kann gut vergleichen, da ich einen Standard-Cirrus (1:3,5 und 8,5kg) mit gleicher Flächengeometrie, gleicher Spannweite, mit Ritz-Strak und 110gr/dm2 Flächenbelastung fliege (FES und Eigenstartfähig). Der Cirrus steigt wie eine GP15 (5,5kg), wird schneller als die GP15 (die Masse lässt Grüssen), gleitet aber deutlich schlechter und hat einen Landespeed von 70km/h, sonst sackt er einfach durch. Ich erhoffe mir durch die moderne Auslegung und entsprechendem Wölbklappeneinsatz beim Gleiten und Landespeed deutliche Verbesserungen.

Es wäre interessant die Meinung anderer Segelfliegerkollegen zum Thema zu erfahren.

Grüsse Aldo

 

[AldoRebsamen]

Hallo,
ich möchte hier noch eine Anmerkung zum Vergleich des Cirrus 1:3,5 mit Ritz3 mit der GP15 machen. Die GP15 ist in der 4m-Klasse mit dem superschlanken Flügel top ausgelegt. Sie muss nämlich mit ca. 2/3 von den Re-Zahlen des Cirrus auskommen. Dies bedeutet, dass dank den grösseren Re-Zahlen auch die dickeren Profile gut funktionieren, daher habe ich angemerkt, dass der Cirrus im Steigen mit der GP15 mithalten kann. Ein Ritz auf dem Flügel der GP15 wäre eine unbrauchbare Krüke, die Re-Zahlen sind in einem Betriebsbereich wo das Profil nix taugt (<150'000). Sieht man sich die Polaren des Ritz3 an, so sieht man, dass ab ca. Re 200'000 das Profil einen hohen Auftrieb (ca) bereit stellt. Für die kleinen Re-Zahlen mit welchen eine GP15 klar kommen muss, hat der Designer einen top Flügel entworfen, da die GP15 in der Thermik mit dem Cirrus vergleichbar ist.

Daher glaube ich, dass die modernen dünnen Profilauslegungen vorwiegend auf 4m-Seglern mit schlanken Flügeln ein Muss sind, aber bei Seglern mit tieferen Flügeln und hohen Flächenbelastungen (welche sich bei Klappantrieben automatisch ergeben, resp. unvermeidbar sind) die Vorteile gegenüber älteren Auslegungen nicht stark ins Gewicht fallen.

Wir werden sehen ob ich mich da irre. Was natürlich gut wäre, aber von der Theorie her erschliesst sich mir das noch nicht.

Eventuell können sich hier Piloten, welche moderne Auslegungen in der 4m-Klasse mit hohen Flächenbelastungen (>100gr/dm2) fliegen, zu ihren Erfahrungen äussern.

Grüsse Aldo

 

[rcgz]

Hallo Aldo !
Gegen eine aktiv geflogene, also richtiger gewählter Wölbklappeneinsatz, GP 15
wirst Du mit einem Ritz 3 nicht den Hauch einer Chanche haben ,irgendwo leistungsmässig
besser zu sein. Auch das Hq w 3 wird sich schwer tun, zumindest ohne Wölbklappen.
Das mit den etwas dickeren Profilen (2%) würde ich noch nicht mal als so gravierend erachten,
es ist einfach die Profilweiterentwicklung (angepasste Profilstraks) selbst!
Das mit dem höheren Sturzgewicht wäre, schlicht der einzige Vorteil,der
aber schnell verpufft durch den höheren Profilwiderstand eines 3% gewölbten Profils.
Wenn Du bald umsteigst, wirst Du den Unterschied schnell feststellen.
Das ist so wie wenn man mit einer Ellipse 2 ,im F3B ,gegen einen FS 5 oder einer anderen
neueren Konstruktion antreten wollte, no chance.
Nicht dass es nicht auch gut flog /fliegt ,aber 20 Jahre Weiterentwicklung in Aerodynamik,
Bauweisen und auch Flugtechnik liegen dazwischen und die merkt man auf jeden Fall.

Fliegergruss. Gerhard

 

[funkle95]

Merken wird man das schon aber ich glaube trotzdem dass ein Spitzen Pilot mit einem HQ-W.... einem ''Standart'' Piloten trotz GP 15 oder weiß ich was um die Ohren fliegt :-)
Rein rechnerisch oder am Computer sind die neuen Profile sicher im Vorteil aber umsetzen sollte man das ganze dann auch können

Was ich damit sagen will ist, dass meiner Meinung nach das wichtigste der Pilot ist

Das habe ich schon oft selber miterleben dürfen. Zb. mit meiner alten oder besser gesagt sehr alten LS4 von Rowing. Die hat auch ein sehr dickes, ''altes'' Profil angeformt. Fliegt aber so was von gut und letztes Jahr am Hochzeiger lagen neben mir am Boden eine Diana 2 und eine GP 15. Und die einzige die in der Luft war, war die LS 4 Und die Piloten von den High-Tech Maschinen haben gemeint dass es nicht tragt
Sicher kann ich mit dieser alten Dame nicht aus 400m senkrecht anstechen und dann einen vier-punkt Looping fliegen aber wie oft macht man das auch schon

Und da nützt dir dann auch das neueste Profil nichts wenn du am Boden bleibst

schöne grüße
simon

 

[AldoRebsamen]

Hallo,
vielen Dank für eure Rückmeldungen. Es zeigt sich schon aus den 2 Beiträgen, dass das Thema durchaus unterschiedlich gesehen wird. Klar ist, dass bei 4m-Seglern mit hoher Streckung (>25) nur noch dünne Profile mit Wölbklappen gute Leistungen erbringen.
Bei Seglern àla ASW15, 19, 20 - Cirrus, Libelle, etc. wo genügend Flächentiefe (kleinere Streckung) für die notwendigen Re-Zahlen der "dicken" Profile sorgen, wird's vergleichbar.

Ich hatte mal in einem tollen Beitrag gesehen, dass ein SD-profilierter Flieger mit 5KG die exakt gleiche Polare hat wie der HQW3/12-profilierte Flieger mit 5,8kg ( Dynamischer Hangflug, welches Profil? | Seite 2 | RC-Network.de (rc-network.de) . Also aerodynamisch sind die Flieger gleich. Der Vorteil des leichteren Fliegers liegt beim Landen in ruppigem Gelände.

Ich freue mich auf weitere Meinungen und Beiträge.

Grüsse Aldo

 

[Tern]

Hallo Aldo
Das Ritz Profil ist wahrlich kein schlechtes. Doch das mit den Aktuellen zu vergleichen, ist etwas unfair.
Die Aktuellen (SDxxxx etc. 10%) können auf andere Bauweisen und Werkstoffe zurückgreifen, und damit dünner konzipiert werden.
Ein direkter Vergleich würde folgende Erkenntnisse bringen:
Der modern profilierte Flieger wird schneller beschleunigen, bei weniger Höhenverlust.
Der Streckenflug wird bei gleichem Höhenverlust einiges schneller sein.
Mit gesetzten Wölbklappen wird man im Bart schneller steigen bei weniger Gewicht.
Die Vollkohlebauweise wird weniger Torsion zulassen. Resultat: Der Flieger bremst sich nicht selber aus.
Fazit: Das alles ermöglicht einen freudvolleren Betrieb.
Es wirkt alles etwas weniger stumpf.
Darum, wenn immer es geht, die neueren Profile oder besser Profilstraks verbauen.

Gruss
Markus

 

[100DM]

Schaut Euch mal auf www.aerodesign.de (Webpage vorn Hartmut Siegmann) unter `Profile' und dann weiter zu `Profile für Segelflugmodelle' die Analysen der jeweiligen Profile an. Dort findet man eine recht erhellende Diskussion des Ritz 2-30-10.
Die Diskussion des HQ/W-2,5 Profils ist auch sehr gut geschrieben. Speziell für Großsegler wird ein Profilstrak HQ/W-2.5/12, HQ/W-2.5/11, HQ/W-3.0/10 ohne Verwindung (geometrische Schränkung) empfohlen.
Klar, es gibt neuere Profile, aber sind die immer soviel besser, oder ist das eher im `unter einem Prozent'-Bereich? Dazu muss man bei den sehr dünnen Profilen meist massiv viel Kohle einsetzen um die mechanischen Belastungen (Torsion und Biegebelastung) in den Griff zu kriegen.
Etwas mehr Bauhöhe (11-12 Prozent Profildicke) scheint einem das Bauen dann doch deutlich zu erleichtern, ohne auf den Spass beim Fliegen verzichten zu müssen.

Gruß, Dirk

 

[Schotti]

Das habe ich schon oft selber miterleben dürfen. Zb. mit meiner alten oder besser gesagt sehr alten LS4 von Rowing. Die hat auch ein sehr dickes, ''altes'' Profil angeformt.

Kann Dir bei diesem Modell nur beipflichten. Verstanden hatte ich es nie, dennoch, es war so.
Mein Freund hatte so eine und war stets weiter oben als ich mit den hochgelobten ORFA-Modellen ähnlicher Spannweiten.

Was die aktuellen SuperSegler angeht, so fällt mir auf, daß oft ein Geheimnis um die Profile gemacht wird.
So liest man auf Herstellerseite ab und zu "Profil 08/15". Wenn man dann die Insider fragt, erntet man einen bösen Blick.
Ein Konstrukteur hatte mal Erbarmen mit mir Laien und sagte, man hätte heutzutage bewährte Profile in dünnerer Variante.

 

[zettl57]

Hallo Dirk,

die Seite ist bekannt, aber wär ja schön, wenn Hartmut Siegmann das mal
aktualisieren würde. Sofern das heute überhaupt möglich wäre.

Klar ist ein dickerer Flügel leichter zu bauen, aber darum gehts bei einem
Hightechmodell für > € 3.000,-- ja nicht.

Und wenn ein Besitzer solch eines Modells sagt, dass "das Modell das beste
ist, was ich jemals geflogen bin" überleg ich mir halt dann doch, auch mal
soviel Geld in die Hand zu nehmen. Vorher möchte ich aber die möglichen
Probleme wie z. B. höhere Grundgeschwindigkeit und damit mehr Augenmerk
auf den Start, wissen. Naja, und wenns keine gibt, weil die Profile so perfekt
sind, umso besser.

 

[Schotti]

Manche Aussagen sind für mich als Laie schon verwirrend. So wird vom Experten das MH 32 wie folgt beurteilt:
" Bei mittelschweren Alltagsmodellen mit einem Fluggewicht über 2.5 kg macht das MH-32 wenig Sinn..."
Dieses Profil wird auf vielen, sehr beliebten Modellen verwendet, wie der DG 800 von RIPO/ CARF/ Schauberger.
Jetzt neu auch beim Quintus von Paritech und Chocofly. Und bestimmt bei vielen mehr.

 

[mipme_kampfkoloss]

Klar, es gibt neuere Profile, aber sind die immer soviel besser, oder ist das eher im `unter einem Prozent'-Bereich?

Ich bin leider immer noch in der Theorie, jedoch hab ich einen Flieger mit eine HQ 1,5/9 drauf und mich nach neueren Alternativen umgesehen.
Schließlich hab ich ein NM41 als basis genommen und noch mit xoptFoil weiter optimiert. Da merkt man dann schon, was > 30 Jahre Entwicklung und Computerleistung ausmacht:

Der erste Graph ist gesamtpolare des Fliegers. Da ahnt man bereits, dass der neue Entwurf vielleicht nicht überall den alten toppt, jedoch eine ordentliche Beule in einem breiten Auftriebsbereich hat, den der alte Entwurf nicht aufweist.

Wenn man sich Gleiten über Geschwindigkeit ansieht, dann sieht man eher was das für den Betrieb des Fliegers bedeutet. Das 0.5 Punkte mehr beim maximalen Gleiten ist eigentlich egal, jedoch ist das Gleiten über den gesamten geschwindigkeitsbereich um mehrere Punkte besser als der alte. Also wenn ich zB 10m/s schnell fliege, gleitet der Flieger besser, sowie auch bei 15m/s etc.

Die Sinkpolare verdeutlicht das andersrum: beim Gasgeben muss ich weniger Sinken in Kauf nehmen, als beim alten Entwurf.

Zusammenfassend kann man eigentlich sagen, dass die neueren Profile es einem leichter machen, den Flieger in verschiedenen Flugzuständen zu bewegen. Sie verzeihen mehr Fehler. Die alten sind in ein, zwei Bereichen gut. Wenn man seinen Alten gut kennt und diese Bereiche entsprechend aussteuern kann, dann kann man gut mit den neuen Entwürfen mithalten. Jedoch außerhalb dieser speziellen Punkte, hat man keine Chance gegen neue Entwürfe.

 

[murrflieger]

Erst mal danke für deine Ausführunge und die Erklärungen der Berechnung.
Meine Hochachtung!
Für mich sind die Diskussionen sehr interessant auch wenn ich nicht immer allen Ausführugen folgen kann.

Grundsätzlich gilt halt für die Profil das gleiche wie bei den Autos. Ich muss wissen ob ich eine Formel1 Rennen fahren will oder nur gemülich über Landstraße chruisen will.
Das geht Natürlich mit einem Oldtimer genauso wie mit einem neues E-mobil aber das Erlebnis wird ein anders sein

Aktuell habe ich eine alte Fafnir 1 aus den 70er gebaut und hatte lange bedenken ob die überhaupt fleigt.
Hier hatte ich den kompletten Rippensatz und somit war das Profil vorgggeben.
Und was soll ich sagen sie fliegt hervorragend. Liegt sehr stabil aber natürlich kein F3J Modell.

Jetzt will ich für meine Club3b von Rödelmodell einen neuen Flügel bauen.
Zu den Vorrednern kann ich nur den Ausführugen auf der Seite von www.aerodesign.de zustimmen.
Diese hatte ein Eppler 393 und war ohne Turbulatoren nicht fliegbar. 3,3m;3,2kg; 59 dm²Fläche.

Jetzt meine Frage welches Profil würde hier das Forum empfehlen.
Ich will eine Rippenfläche , Vollbeplankt; mit Glaszwischenlage und Carbonholmen.
Zum Cruisen habe ich die Fafnir, und eine ORCA Also kann es hier schon ewas Sportlicher zugehen.
Einen FES werde ich auch auf jeden Fall einbauen. ( Wenn ich ein finazierbaren Impeller mit kleiner 70mm finde wäre das auch eine Option)

Tendiere wegen der Ausführungen auf Aerodesign zu HQ2,0/9 . Dieses ist am der Wurzel natürlich einiges dünner so müsst hier
ein relativ viele nachgeabeitet werden. Geschickt wäre es wenn ich die alte vorhanden Flachstahlsteckung 15x1,5mm weiterverwenden könnte.
Soweit mal meine Frage. Bin gespannt aufdie Rückmeldungen.

 

[murrflieger]

Noch eine Ergänzung
Wölbklappen statt Landeklappen werde ich auf jeden Fall auch einbauen.

 

[Martin.Dortmund]

Hallo Murrflieger
ich würde für dein Vorhaben Profile mit etwas mehr wölbung einsetzen so um 2,5% da währe zunächst das HQ2,5-xxx eine denkbare größe.
Philip Kolb hat in einem Beitrag beschrieben das wer mal Richtig durchkommen möchte zunächst auch mal hoch kommen muss. Demnach muss ein Flugmodell auch Thermik können.
Die HQ Proflile neigen bei niederigen Re Zahlen zu Ablöseblasen was den Wiederstand erhöht.
Mit anderen Worten die Thermikleistung ist Mäßig aber auch nicht schlecht die Fahrtaufnahme im ersten moment schlecht.
Daher meine Empfehlung auf den Strack den Benjamin Rodax für Flugmodelle im Maßstab 1/4 gerechnet hat und auf Basis des SD 7036 gerechnet wurde. An der Wurzel ist der rund 11% dick und bietet damit genug Höhe für einen stabilen Holm

 

[Martin.Dortmund]

Hallo Murrflieger
Interessant könnte auch der Strak auf Grundlage des SA7026 sein man muss dabei ja nicht mit dem Profil anfangen welches für eine ASH 26 im Masstab 1/3,5 an der Wurzel gerechnet wurde.
In diesem fall würde ich an der Wurzel SA7026mod 2 beginnen.

Ich verstehe hier die Begrifflichkeiten "Neue Scalerprofile vs. Bewährtes"
nicht so genau oder was damit gemeint ist.
Bei der Auslegung eines Flügels darf nicht nur auf "das Profil" geschaut werden.
Es ist der gesamte Flügel der in die Betrachtung einfließen muss.
Wenn wir uns an Vorbilder aus der Mann-tragenden Segelfliegerei halten ist die Flügelgeometrie vorgegeben. Dabei gibt es ja immer noch die künstlerische Freiheit bei der Interpretation des Vorbildes.
In der Regel sind die Flügel nach außen mehr oder weniger zugespitzt um die bösen Geister des "induzierten Wiederstandes" entgegen zu wirken. Damit wecken wir wieder neue Geister aus dem Schlaf. Die heißen dann unterschiedliche Re zahl an jeder Stelle des Flügels.
Das kann oben drein zusätzlichen Widerstand und plötzliche Strömungsabrisse bedeuten.
Diese kann man durch verschiedene Profile im Verlauf der Spannweite in den Griff bekommen.
Das hat man schon mit Alt-Bewehrten schon versucht ziemlich grobmotorisch mit dem Ritz 3-30-12 Ritz 2-30-21 auf Ritz 1-30-10 versucht.
Diverse Straks mit Eppler Profilen ........
Und später mit HQ........ dabei wurde auch früh versucht durch unterschiedliche Dicken und Wölbungen eine Frage auf die oben genannten bösen Geister zu finden.
Ich habe meine Flugzeuge lange mit HQ Profilen konstruiert, gebaut und erfolgreich geflogen.

Einer der letzten Konstruktionen die ich ohne Simulation im Rechner in die Luft gebracht habe war ein Ventus C mit 4,5m Spannweite. Hierbei habe ich das HQ-DS 2,5/12 in den ersten beiden Trapezen verwendet und zum Außenflügel auf HQW 2,2-10 gestakt für den aüßersten Bereich der im Original den Ansteckflügel für die 17,6m darstellt bin ich dann auf das HQ-Winglet gegangen.
Der Flieger fliegt echt toll und hat einen weiten Geschwindigkeitsbereich.
Heute können wir mit mehr oder weniger Aufwand die Auftriebsverteilung Abrissverhalten Blasenbildung im Computer selber simulieren und unsere Profile entsprechend unserer Bedürfnisse anpassen.
Hierzu gibt es diverse schöne Programme mit denen man das machen kann und bei denen, die Ergebnisse gleich sichtbar werden.
Ich arbeite mit Profili2 und Flz Vortex. Profile ermöglicht es mir Profile in Wölbung, Dicke, Wölbungs- und Dickenrücklage beliebig zu verändern und gleich darauf die Polare zum Profil zu erhalten. Im Anschluss kann ich den kompletten Flieger in Vortex simulieren und ich erhalte Werte zur Auftriebsverteilung und Leistungsdaten zu Geschwindigkeit, Sinken, Gleitzahl u.s.w.
Was dabei Raus kommt sind in der Regel neue Profile die auf etwas erprobten basieren aber auf die geplante Anwendung angepasst ist.
Die Rechner und Programme die heute jedem zur Verfügung stehen ,ist weit mehr, als das was in den 70ger und 80´ger ´Jahren, in den Hochschulen zur Verfügung stand.
Weiter haben wir neue Bauweisen für uns entdeckt, wodurch sich die Profildicke verringern lässt.
Ich arbeite nicht mehr mit geraden runden Wellen in der Flächensteckung sondern mit Vierkant-Verbinder in der die V-Form eingearbeitet ist und sonstige moderne Materialien erlauben es uns leichte, feste und dünnere Flügel zu bauen. Die Wölbung macht den Auftrieb und die Langsamflugeigenschaften nicht die Dicke eines Flügels.


Gruß


Martin

 

[murrflieger]

Hallo Martin
danke für die Rückmeldung.
werde mir deine Vorschläge mal anschauen.
Die Club 3b habe ich auch im FLZFortex eigegebn ist aber schon ein paar Jahre her.
Hatte mir aber bei der positionierung der urbulatoren geholfen.

Die Fläche möchte ich mit Winghelper machen. Mal sehen was draus wird.

Grüße Olaf