Nullauftriebswinkel HQ 2.0 8%

[Bosko]

Hallo Forum,

bei meinem aktuellen Eigenbauprojekt möchte ich ein HQ 2.0 mit 8% Dicke verwenden. Dieses soll zur Flügelspitze hin auf seinen Nullauftriebswinkel verwunden werden. Leider kenne ich diesen nicht bzw. verstehe die im Internet verfügbaren Diagramme nicht so richtig.

Ich glaube, ein Diagramm so interpretiert zu haben, dass er bei ca. -0,8 Grad liegt. Das kommt mir aber eigentlich etwas wenig vor.

Kurz: kennt jemand den Nullauftriebswinkel vom HQ 2.0? Ist dieser auch Re-abhängig?
Ich bewege mich so im Bereich Re ab 25.000 bis max. ca. 85.000.

Im voraus schon Mal vielen Dank!

David

 

[Jürgen Heilig]

Hallo Forum,

bei meinem aktuellen Eigenbauprojekt möchte ich ein HQ 2.0 mit 8% Dicke verwenden. Dieses soll zur Flügelspitze hin auf seinen Nullauftriebswinkel verwunden werden. Leider kenne ich diesen nicht bzw. verstehe die im Internet verfügbaren Diagramme nicht so richtig.

Ich glaube, ein Diagramm so interpretiert zu haben, dass er bei ca. -0,8 Grad liegt. Das kommt mir aber eigentlich etwas wenig vor.
...

Hallo David,
ist zwar ein HQ 2.0 mit 10% Dicke, aber das dürfte keinen signifikanten Unterschied beim Nullauftriebswinkel machen.
Der Wert -0,8° ist in der Tat zu gering, hier wird er bei ca. -2,3° erreicht:


Hier ist er beim HQ 2.0/9 mit -2,51° angegeben:


Was den Effekt der Reynoldszahl angeht ...

The zero lift angle seems to become more negative as Reynolds number increases (it is estimated to be −2 to −3° as Reynolds number increases from 30.000 to 300.000.

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Achtung!

Bitte derzeit keine Grafiken oder Profilpolaren / Koordinaten betreffend HQ posten,
da der Entwickler, Helmut Quabeck betreffend Urheberrecht gewisse Einwände hat.

Daher wurden zur Sicherheit aller auch die weiterführenden Links entfernt.


Gruß
Andreas Maier

 

[Rüdiger]

Ich bewege mich so im Bereich Re ab 25.000 bis max. ca. 85.000.

Hi Bosko,

das deutet auf sehr geringe Fluggeschwindigkeit hin. Ist das HQ für solch niedrige Re-Zahlen überhaupt geeignet?

cu,

Rüdiger

 

[Bosko]

Danke Jürgen,
das kommt mir sehr plausibel vor. Ich denke, ich gehe dann auf die 2,5 Grad. Das passt auch "gefühlsmäßig" viel besser. Ich weiß gar nicht mehr, wie ich auf die 0,8 gekommen bin... tausend Dank Dir!

Hi Rüdiger,
das Modell wird ein Greifvogel, genauer gesagt ein Milan, möglichst scale 1:1 Das Modell soll von der Auslegung grundsätzlich eher langsam sein. An Stelle der QR bekommt der Milan steuerbare Schwungfedern am Außenflügel, die im Normalflug bereits leichten Abtrieb erzeugen sollen (um im Kurvenflug das negative Wendemoment wegzubekommen). Daher habe ich für den Großteil des Flügels ein klassisches RES-Profil gewählt, das ich am Außenflügel dann auf das HQ straken und "auf null" verwinden will. Dann kommen die Federn, leicht negativ angestellt.

Daher der "unkonventionelle" Re-Bereich für das HQ...

Gruß David

 

[Bosko]

PS: Rüdiger, woran erkenne ich eigentlich, für welchen Re-Bereich ein Profil geeignet ist?

 

[Bosko]

Jürgen, eine Frage hätte ich noch. In dem Diagramm hier (das zweite von rechts, aus dem 2. Link von Dir) hatte ich so interpretiert, dass eben bei Alpha ca. -0,8 cL negativ wird. Wo ist dabei mein Denkfehler?





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Gruß
Andreas Maier

 

[Jürgen Heilig]

Jürgen, eine Frage hätte ich noch. In dem Diagramm hier (das zweite von rechts, aus dem 2. Link von Dir) hatte ich so interpretiert, dass eben bei Alpha ca. -0,8 cL negativ wird. Wo ist dabei mein Denkfehler?

Kein Denkfehler. Nach diesem Diagramm läge der Nullauftriebswinkel bei Re=100.000 tatsächlich bei knapp -1°.

 

[Jürgen Heilig]

PS: Rüdiger, woran erkenne ich eigentlich, für welchen Re-Bereich ein Profil geeignet ist?

Die Profilempfehlung könnte man als Anhalt nehmen:

aerodesign Profilkatalog - Segelflugmodelle

Aerodynamik, Entwicklung und Berechnung Modellflugzeugen

www.aerodesign.de

 

[UweH]

Hallo David,

Du meinst das "alte" HQ 2,0/8?

Ich habe das Profil mal durchs XFoil im XFLR5 gejagt. Bei Re 200 000 ist der Nullauftriebswinkel -2 °.
Wie im Zitat von Jürgen steht wird der Nullauftriebswinkel mit zunehmender Re-Zahl negativer.
Bei den von Dir gefragten Re-Zahlen sieht man den Effekt recht deutlich.
XFoil sieht den Nullauftriebswinkel des HQ 2,0/8 in meiner Simulation bei Re 85 000 bei -0,45° und bei Re 25 000 bei -0,03°
X-Foil-Simulationen unter ~ Re 45 000 sind allerdings wegen Grenzschichteffekten quantitativ nicht mehr allzu zuverlässig.

Wenn es denn bei kleinen Re-Zahlen ein HQ sein muss, dann empfehle ich das HQ Winglet, und zwar so dünn wie baulich möglich.
Dünne Profile kommen mit kleinen Re-Zahlen besser klar als dicke weil sie tendenziell weniger zu laminaren Ablöseblasen neigen.

Gruß,

Uwe.

 

[Rüdiger]

PS: Rüdiger, woran erkenne ich eigentlich, für welchen Re-Bereich ein Profil geeignet ist?

Jürgen hat einige Sekunden vor mir schon eine wichtige Seite gepostet. Schau dir hier mal das HQ-Winglet an: http://www.hq-modellflug.de/koordinatenframe.htm

hth,

Rüdiger

 

[Bosko]

Schau Mal, in diesem Diagramm (auch aus dieser Quelle) sind Windkanal -Messwerte eingetragen. Da kann man in dem rechten Diagramm erkennen, dass bei niedrigen Re-Zahlen (hier 60.000) der Nullauftriebswinkel geringer ist als bei höheren Re-Zahlen (zB 2 Grad bei 150.000). Das ist interessant. Das bedeutet doch, je schneller ich fliege, desto länger liefert das Profil Auftrieb.

Darüber muss ich glaub noch Mal nachdenken



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Gruß
Andreas Maier

 

[Rüdiger]

Schau dir besonders auch die Werte für den Profilwiderstand Cd (Drag) bei niedrigen Re-Zahlen an ;-)

 

[Bosko]

Ah, Rüdiger, danke dass du mich nochmal drauf gestupst hast. Bei den winglets hatte ich noch gar nicht nachgesehen - dabei ist das genau der zutreffende Anwendungsfall.
Ich lese mir das gleich nochmal in Ruhe durch. Vielleicht strake ich gleich besser auf ein Winglet-Profil... Mal sehen.

Danke für den Hinweis!

 

[Bosko]

... der Profilwiderstand beim HQ 2.0 wird bei niedrigen Re-Zahlen sehr, sehr mies, scheint mir. OK, jetzt kenne ich den Grund deiner Frage ich denke das nochmal vernünftig durch...

 

[lastdownxxl]

Hallo David,

aus airfoiltools.com.




Etwas zum Profilwiderstand bei niedrigen Re-Zahlen:
Bei den sehr niedrigen Re-Zahlen im Modellflug von langsamen und kleinen Segelflugmodellen hat es die Luft schwer, dem Profilverlauf zu folgen. Der Grund ist die Vikosität (Zähigkeit) der Luft. Es fehl an Energie bei langsamen Strömungsgeschwindigkeiten, die Luft löst sich früher vom Profil ab und verursacht durch die entstandenen Luftwirbel mehr Widerstand. Bei den manntragenden Segelflugzeugen ist die Re-Zahl ca. um den Faktor 10 größer, der Einfluß der Re-Zahlen auf den Cw-Wert (Cd-Wert) vom Profil ist da vernachlässigbar.

Re-Zahl 50000 bis 1000000 beim HQ 2.0/8


Gruss
Micha







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Gruß
Andreas Maier

 

[RainerSeubert]

HQ 1.5/9 und 2.5/9 wurden auch im Modellwindkanal Stuttgart vermessen (Althaus Band 2).

Ein gutes Profil für den Re-Zahl Bereich ist auch das Göe 795 ...

Der Widerstandszuwachs im mittleren Re-Zahl Bereich kommt von Blasen auf der Oberseite. Damit kämpfen auch die "Großen", wenn auch nicht in dem Maß.

 

[UweH]

Daher habe ich für den Großteil des Flügels ein klassisches RES-Profil gewählt, das ich am Außenflügel dann auf das HQ straken und "auf null" verwinden will.

Hallo David,
die gängigen RES-Profile sind für kleine Re-Zahlen ausgelegt und für so einen Flügel finden sich bei den veröffentlichten Profilen sicher passende Profilkombinationen für einen sinnvollen Strak, deshalb ist mir nicht klar warum Du ausgerechnet auf das HQ 2/8 straken willst?

Noch ein Hinweis zu Deinem Vorhaben mit den gesteuerten Schwungfedern im Normalflug Abtrieb am Außenflügel erzeugen zu wollen:
der negative Wendemoment ist nur beim einleiten von Kurven und bei Hochachsenkorrekturen im Kurvenflug vorhanden.
Im Normalflug sind die Steuermomente ausgeglichen, hierbei negative Auftriebswerte am Außenflügel zu fliegen bedeutet nur eine Bremse einzubauen, hat aber sonst keine Funktion.
Übrigens: von den sehr vielen Hortenmodellen die ich im Laufe der letzten 25 Jahre ausgelegt und geflogen habe hat keines im Normalflug negative Auftriebswerte im Außenflügel. Für das schnelle Rollen werden bei Klappenausschlag auf der Seite in Rollrichtung kleinere, bis hin zu negativen Auftriebsbeiwerten und auf der anderen Seite vergrößerte positive Auftriebswerte erzeugt. In der Kurve sind die Klappen wieder neutral und die Auftriebswerte sind wieder durchgehend positiv.
Das Hortenprinzip kommt in den allermeisten Flugzuständen ohne negative Auftriebswerte im Außenflügel aus, dabei spielen fürs steuern Bewegungskopplungen eine wichtige Rolle.
Wenn der seitenleitwerklose Flieger nicht nach Hortenprinzip ausgelegt ist können einseitig bremsende Vorrichtungen wie Deine gesteuerten Fingerfedern für die Hochachsensteuerung funktionieren, aber negative Auftriebswerte des Außenflügels im Normalflug sind dabei nicht notwendig.

Gruß,

Uwe.

 

[Andreas Maier]

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DANKE!





Gruß
Andreas Maier

 

[Andreas Maier]

Andreas Maier, wie kommst Du dazu, meinen Fred zu schließen? Der Hinweis auf das Urheberrecht ist ok - auch wenn ich hier nur ohnehin verfügbare Daten gezeigt wurden. Passt. Mache ich nicht mehr, wenn's Probleme gibt.​

Aber lass doch bitte den Fred offen, ich wollte noch was schreiben.​

Danke!​

​

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###############​

​

​

Sehr geehrter Bosko​

... oder darf ich David schreiben?​

​

Die Forensoftware, macht dies selbstständig, sobald moderativ eingegriffen wird, ​

damit es kein Durcheinander gibt.​

Jene öffnet auch automatisch wieder, wenn alles abgeschlossen ist, ​

außer wir schließen mal vorläufig ein Thema, um die Gemüter abzukühlen.​

Dann öffnen wir aber auch nach einer kleinen Beruhigungsphase wieder.​

​

Außerdem ist ja schon längst wieder auf. ​

​

​

Gruß​

Andreas​

 

[Bosko]

Danke, Andreas - ich dachte tatsächlich kurz... Naja, egal, ich geb gut drauf acht, dem Herrn Quabeck (den und dessen Arbeit ich übrigens sehr schätze), nicht in die Parade zu fahren - bitte entschuldige!

Uwe, Danke für die Berechnung, danke Euch für die Links und eure Einschätzung. Die Seite "airfoilstools.com" kannte ich bisher gar nicht - scheint aber sehr wertvoll zu sein.

Ich glaube, Fazit wäre fürs erste
- Ja, der Nullauftriebswinkel ist definitiv Re-abhängig.
- Der Nullauftriebswinkel für das HQ 2.0 liegt im niedrigen Re-Bereich grob irgendwo bei -0,5
- Das HQ ist für meinen Anwendungsfall vermutlich nicht das sinnvollste, das überdenke ich noch einmal bzw. vergleiche ich mit den Alternativen (z. B. Winglet-Profilen)

Zur Flugmechanik: Uwe, Deine Bedenken bzgl. der Steuerung habe ich auch durchgekaut. Da entstehen tatsächlich viele Nachteile, die ich (wie auch das Horten-Prinzip) in diesem Fall zu Gunsten einer möglichst naturgetreuen Flügelgeometrie erstmal nach hinten gestellt habe. Ich habe hier in Summe sehr viele unbekannte (z. B. wie wirksam der steuerbare Schwanz ist). Ich baue jetzt das Ding, und dann versuche ich, die Steuerung in der Praxis so gut wie möglich einzustellen. Meine heimliche Hoffnung ist es schon, im Normalflug auf negative Anstellung der Federn verzichten zu können - aber das muss sich zeigen... Wie du schon schreibst: Im Gleitflug außen negativ angestellt ist nicht sehr prickelnd!

LG David