Tips?
Tips?
Hallo Michael!
Du machst da ja meinen Traum! Ich träume seit meiner Kindheit davon, mir eigenes Flugzeug zu konstruieren, zu bauen und zu fliegen. Bei Flugmodellen mache ich das schon länger und sehe das als einen ersten Schritt dorthin. Für die bemannte Luftfahrt fehlte mir bislang das Geld. Wenn das Geld und die Zeit irgendwann mal kommen, dann werd ich das hoffentlich auch mal angehen.
Jetzt zu meiner Kritik/ meinen Vorschlägen. Du hast gesagt, spart nicht mit Verbesserungsvorschlägen. Ich nehm´ Dich beim Wort:
T-Leitwerk
T-Leitwerk ist zwar positiv in Bezug auf Endscheibeneffekt fürs SLW, mit etwas Glück spart man sogar in einigen Flugzuständen induzierten Widerstand am SLW und bei sauberer Bauausführung sogar etwas Interferenzwiderstand am HLW. ABER: Beim T-Leitwerk läuft man auch Gefahr in den Flugzustand eines Super-Stalls zu geraten. Ich weiß, dass sowohl in der manntragenden Segelfliegerei wie natürlich auch beim Modellflug die T-Leitwerke weit verbreitet sind. Es spricht bei einer sehr durchdachten Konstruktion auch nichts dagegen. Aber ich bin der Auffassung, dass man da ganz genau wissen sollte was man macht und alle möglichen Flugzustände durchspielen sollte! Beim Modell probiert mans im Zweifelsfall halt aus. Im bemannten Zustand könnte das dann der letzt Test gewesen sein. Also bitte genau prüfen, in wie weit Deine Konstruktion eine Gefahr des Super-Stalls birgt!
Die Dämpfungsfläche Deines SLWs weist eine hohe Streckung auf. Durch das T-Leitwerk wird sowohl der Rumpf als auch die Dämpfungsfläche Deines SLWs strukturell stärker beansprucht als bei einer anderen Anordnung des HLWs (z. B. Kreuzleitwerk). Sicher kann man bei ausreichendem Materialeinsatz/ Materialauswahl und Konstruktion eine ausreichende Steifigkeit erreichen, aber die hohe Streckung der Dämpfungsfläche wirkt sich einfach negativ aus. Wie wäre es mit etwas weniger Streckung an der Dämpfungsfläche des SLWs?
Z. B. durch
a) Verringerung der SeitenRUDERtiefe?
Eine Rudertiefe von mehr als 25 % bezogen auf die Tiefe des gesamten SLWs ist ohnehin nur von wenig Zuwachs an Ruderwirkung begleitet, aber stark von Luftwiderstandszunahme bei Ruderausschlag und – in diesem Fall hier eben auch von großer Streckung der Dämpfungsfläche und somit strukturellen Nachteilen! Mein Tipp: Berechne die Seitenruderwirksamkeit bei Deiner jetzigen Konstruktion und bei verringerter Seitenrudertiefe. Wenn Unterschied nur gering und vor allem: die Seitenruderwirkung groß genug ist, dann könntest Du prüfen ob sich eine Verringerung der Rudertiefe als Verbesserung der strukturellen Situation anbietet.
Oder b) Verringerung der Streckung des gesamten SLW?
Verringerung der Streckung des gesamten SLWs bietet strukturelle Verbesserung. Verändert aber Auftriebsanstieg am SLW bzw. besser gesagt Seitenkraftanstieg am SLW. Verändert auch Richtungs- und Seitenstabilität. Verändert bei T-Leitwerk u. U. die Hochlage des HLW und hat somit Einfluss auf nötige EWD und Super-Stall-Eigenschaften. Müßte also alles beachtet werden, wenn Du die Seitenrissgeometrie des SLWs veränderst.
Dein Leitwerksträger hat offensichtlich eine sehr geringe Querschnittsfläche. Bist Du Dir sicher, dass dieser Leitwerksträger eine ausreichende Torsionssteifigkeit bietet? Insbesondere das T-Leitwerk wird Deinen Leitwerksträger gelegentlich mit Torsionskräften belasten: Massenträgheitskräfte des HLWs beim Drehen um Flugzeughochachse, werden mit einem Hebelarm welcher der Höhe des SLWs entspricht als Drehmoment an Deinem Leitwerksträger zerren. Querschnitt vom Leitwerksträger erhöhen für mehr Torsionssteifigkeit?
Fahrwerk
Auf Deinem mittleren Bild (Skizze Seitenriß) sieht es so aus, als wenn Du ein Heckrad (Spornrad?) am SLW angebracht hast. Stellt man sich folgende Gerade vor: Tangente an Spornrad, die auch Tangente an Hauptfahrwerksrad (wohl unter der Kabine) ist, so bekomme ich Zweifel, ob Dein Seitenruder nicht Bodenkontakt bekommt. Abhilfe: Seitruder unten „abwinkeln“ (halt ein kleines Dreieck unten am Seitenruder „absägen“).
Tragflügelgeometrie
Grundrissgeometrie
Mal abgesehen von den beiden Ohren - hast Du Dich für einen Rechteckflügel entschieden. Rechteckflügel haben eine hohe Rolldämpfung. Die hohe Streckung Deiner Tragfläche erzeugt ebenfalls eine hohe Rolldämpfung. Zusammen gibt das einen fetten Rolldämpfer! Wirst gesunde Querruderwirkung brauchen, um ein bisschen Rollrate zu produzieren.
- In einer brenzligen Situation wirst Du vielleicht mal viel Querruderwirkung benötigen. Die verpufft dann ein bisschen durch die hohe Rolldämpfung.
- Die wegen der hohen Rolldämpfung benötigte starke Querruderwirkung kostet wohl Luftwiderstand und damit Leistung.
- Das Phänomen der Umkehr der Querruderwirkung will ich hier nicht erklären. Aber die Erforderlichkeit einer starken Querruderwirkung wegen der hier hohen Rolldämpfung und somit wohl auch eines großen Querruderausschlages könnte evtl. die Gefahr einer Umkehr der Querruderwirkung begünstigen?! Da bin ich mir noch nicht so ganz sicher….aber wir sollten – vielleicht gemeinsam – mal drüber nachdenken….
- Was die Biege- und Torsionssteifigkeit der Tragflügel betrifft, scheint mir die Rechteckflügelwahl insbesondere in Verbindung mit der hohen Streckung als unvorteilhaft. Deine Tragflügelwurzel wird mit höheren Torsions- und Biegekräften belastet als bei einer Trapezgrundrissgeometrie. Insbesondere deswegen, weil Du – wie Du schreibst – offensichtlich weder eine geometrische noch eine aerodynamische Verwindung (noch beides) der Tragflügel vornehmen willst. Dadurch wird viel Auftrieb und Moment im Außenflügelbereich produziert. Dies führt dann zu den hohen Biege- und Torsionsbelastungen.
Ist ein Trapezflügel wirklich soviel mehr Bauaufwand? Er hätte hier meiner Meinung nach so viele Vorteile.
Kabine
Sicht
Hast Du als Pilot eine wirklich gute Sicht nach vorne unten? Auf Deinem mittleren Bild (Skizze Seitenriß) sieht es nicht so aus – vielleicht täusche ich mich aber auch. Mir fehlen vor allem auch Vergleiche zu anderen Manntragenden.
Crash-Sicherheit
a)
Vielleicht ist das ganz weit her geholt…aber irgendwie kam mir das gleich in den Sinn als ich den Rumpf gesehen hab. Vielleicht ist diese Kritik unangebracht und falsch, aber ich schreibe sie trotzdem mal. Wir können das dann ja immer noch gemeinsam verwerfen!
Übergang Leitwerksträger Rumpfgondel: Ich befürchte eine Durchstoßgefahr des Leitwerkträgers in die Kabine bei einem Crash. Bei einer starken Beschleunigung parallel zur Flugzeuglängsachse, könnte die Beschleunigung, insbesondere dann, wenn die Beschleunigung erzeugende Kraft am Rumpfbug/ Rumpfnase angreift, dazu führen, dass der Leitwerksträger in die Kabine durchrutsch?! Wollen wir hoffen, dass es keinen Crash gibt, aber da es theoretisch möglich ist, möchte ich mal folgendes Szenario durchspielen:
Stell Dir einen „Auffahrunfall“ mit Deinem Flugzeug vor. Rumpf prallt mit mäßiger Fahrt auf ein Hindernis. Kabine wird geblockt. Massenträgheit des Leitwerksträgers will den Träger weiter nach vorne schieben. Dort wo der Leitwerksträger an die Kabine angrenzt, kommt es jetzt darauf an, wie diese enorme Kraft in die Konstruktion der Kabine eingeleitet wird. Wenn diese Krafteinleitenden Verbindungen die Kräfte nicht aushalten, dann bricht die Kabine an der Trägeraufnahme ein und er Leitwerksträger rutsch schnurstraks nach vorne. Unter den Tragflügelholmen hindurch, direkt in den Hals- und Brustbereich des/ der Piloten.
Wenn hier ein Problem wie beschrieben bestünde, dann könnte man das vielleicht durch einen weicheren Formenübergang von Kabine zu Leitwerksträger (Grundriß und Seitenriß) evtl. beheben oder entschärfen?!
b)
Du schreibst, Du arbeitest mit GFK. Wenn Du mit Faserverbundwerkstoffen arbeitest, dann könntest Du Deine Sicherheit in der Kabine für den Fall eines Crashs erhöhen, indem Du die innerste Laminatschicht – also diejenige Schicht auf die der drinnen sitzende Pilot schaut – mit Aramid (Handelsname Kevlar) laminierst. Das schütz mit etwas Glück den Piloten vor fliegenden Trümmern und GFK-Splittern!
Einstellwinkel/ Widerstand und Leistung
In Deinem Seitenriss scheinen mir Einstellwinkel von Kabine, Leitwerksträger, Tragflügel und HLW nicht richtig zusammen zu passen. Irgendetwas wird immer im ungünstigen Winkel im Luftstrom liegen und Widerstand erzeugen und damit Leistung vernichten.
genug
So, genug kritisiert
. Finde Deinen Beitrag, Dein Thema hier sehr interessant!
Poste bitte fleißig weiter und auch mit Bildern!
Ich wünsche Dir auf Deinem Weg viel Erfolg und viel Freude. Holm- und Rippenbruch – sagt man glaub ich, oder?
Liebe Grüße
Quaxx