Nurflügler entwerfen / bauen, wie anfangen?

[Gast_56]

Moin in die Runde!
Ich hab' mich in diesem Forum bisher noch nicht blicken lassen, da ich den Nuris bislang nicht viel abgewinnen konnte
Nun dachte ich die Tage mal über einen transportfreundlichen E-Segler nach und landete bei der Idee, ein Brett (ich glaube so nennt man das ) mit vielleicht teilbarer Fläche und Rumpfboot zu bauen.
Das Programm "Ranis" habe ich mir heruntergeladen. So ein bißchen was kann ich mit den Begriffen auch anfangen. Aber mir fehlen noch ein paar Grundkenntnisse für einen ersten Entwurf, deshalb mal ein paar Fragen in die Runde:

1. braucht man überhaupt die Ranis-Software für einen einfachen ersten Nuri?
2. Haben Nuris besonder Profile? Oder kann man einen Nuri auch mit einem Clark-Y bauen?

Hier ist ein Ranis Tutorial zu finden, welches ich noch nicht ganz durch habe. Aber alleine der Schwerpunkt saß bei mir schon woanders.
Die Seite von Hartmut Siegmann habe ich auch noch nicht durch.

Mir stellt sich die Frage, ob man all dieses theoretische Wissen braucht, um was Flugfähiges zu erhalten?! Mir geht es erstmal um einen ersten Wurf, aus dem ich lernen möchte. Ich erwarte von mir selbst keinen mit irgendeiner Software auf das letzte optimierten Flieger.

Gruß und Dank schonmal!
Heiko

 

[UweH]

Hallo Heiko,

Brettnurflügel entwerfen ist ganz einfach, deshalb paßt alles was Du wissen mußt auf eine DIN A 4-Seite, die Peter Wick mal zusammen gestellt hat.
Peter ist einer der Nurflügelspezialisten und nur wenige haben die Brettentwicklung so stark positiv beeinflußt wie er. Die Anleitung ist hier im Anhang. Wenn Du darüber hinaus mehr wissen willst, es steht alles in den Beiträgen und ein bisschen schmökern war für manche hier schon ganz lehrreich, wenn auch nicht für alle

Gruß,

Uwe.

 

[Peter K]

Mir stellt sich die Frage, ob man all dieses theoretische Wissen braucht, um was Flugfähiges zu erhalten?! Mir geht es erstmal um einen ersten Wurf, aus dem ich lernen möchte. Ich erwarte von mir selbst keinen mit irgendeiner Software auf das letzte optimierten Flieger.

Nein, thoeretisches Wissen braucht man nicht unbedingt, man kann es auch durch "Glück" oder "try and error" ersetzen.

Lies dir doch die genannten Seiten erstmal durch, etwas zu wissen schadet ja nicht und vielleicht kannst du dir den einen oder anderen Misserfolg dadurch ersparen - man muss ja nicht jeden Fehler selbst machen.

Ansonsten: Willkommen im Club

 

[Jochen K.]

Die Seite von Hartmut Siegmann habe ich auch noch nicht durch.

Dann mach das mal

Bei Brettern kenne ich nur Profile mit S-Schlag. Das Clark Y hat keinen, stattdessen also das Clark YS

 

[Gast_56]

Die Brettanleitung ist ja mal genial
Danke dafür!
Leider hat mein Profili kein PW-Profil. Wo finde ich denn die Koordinaten?
Alternativen sind auf der Seite von Hartmut genannt http://www.aerodesign.de/profile/profile_sp.htm. Da schau ich mal durch, ob mir Profili in der Richtung was anbietet.

Gruß
Heiko

 

[Chrima]

Hallo Heiko

Guck auf der englischsprachigen Seite ! Die ist besser nachgeführt.

Da sind auch die beliebtesten (besten?!) Brettprofile, wie HS130 und JWL065 aufgeführt. Das HS hat mehr Bauhöhe !

1. braucht man überhaupt die Ranis-Software für einen einfachen ersten Nuri?
2. Haben Nuris besonder Profile? Oder kann man einen Nuri auch mit einem Clark-Y bauen?

Zu 1) Nein ! Ein Brett (rechteckig) ist ja so etwas von einfach. Wir spielen hier gerne mit dem "Ranis" , aber schlussendlich ist es einfach ein Werkzeug.
Zu 2) Ja ! Wie bereits oben erwähnt, allerdings ähneln sich schnelle Nuri-Profile und F3F-Profile immer mehr ! Nur dass man bei Nuris nicht verwölben kann, wenns mit dem Aufwind hapert.

Ach ja, kommt dann auch noch etwas darauf an, was Du mit dem E-Antrieb anstellen willst ? (nur rauf od. auch mal "vorbei-heizen"?)

Grüsse
Chrima

 

[Chrima]

Leider hat mein Profili kein PW-Profil. Wo finde ich denn die Koordinaten?

Hier noch ein Link mit den Profilkoordinaten; http://rcmode.vs120068.hl-users.com/peter_wick/aerodynamik/profile.htm
auf die Profilbezeichnung klicken !

 

[Gast_56]

Jo, danke!
Heute abend werde ich erstmal lesen
Der E-Antrieb soll nur als Aufstiegshilfe dienen. Es soll ein eher kleineres, leichtes Thermik-Brett werden. Spannweite um 1.2-1.6m, denke ich.
Ich dachte an einen Rippenflügel. Mal schauen, welches Profil sich dann anbietet.

Gruß
Heiko

 

[Gusto]

... Es soll ein eher kleineres, leichtes Thermik-Brett werden. Spannweite um 1.2-1.6m, Ich dachte an einen Rippenflügel. Mal schauen,..

Vielleicht magst Du auch mal hier schauen: http://www.flywood.de/gritter.html?PHPSESSID=af5c8d21f3f5bf990a355db26bb6d59d
Manchmal ist es ja hilfreich zu schauen, was andere Konstrukteure schon entworfen haben.
Viel Erfolg!

 

[Gast_56]

Ja, in die Richtung sollte es gehen. Den Flieger habe ich schon gesehen

Meine ersten Gedanken zu der Brettnurflügelanleitung:

Profil:
Wird wohl dann das PW75 werden.

Geometrie:
Da denke ich mir einfach was aus. Ich nehme mal
ta = 14cm
ti = 20cm
Dann komme ich auf das gewünschte Verhältnis von ta/ti = 14cm/20cm = 0.7

Hier ist dann auch die erste Ungereimtheit in der Anleitung:

Zuspitzung: (das heisst Verhältnis von Flügelinnentiefe zu Aussentiefe): 0.7

Das müßte genau andersherum sein. Gemeint ist das Verhältnis von Außentiefe zu Innentiefe (ta/ti=0.7).

Schwerpunkt:
Mittlere Flügeltiefe bei mir: (14cm+20cm)/2 = 17cm
Schwerpunkt bei 21% der mittleren Flügeltiefe: 0.21*17cm = 3.57cm

Die zweite Ungereimtheit in der Anleitung betrifft das gerechnete Beispiel:

Schwerpunkt -> 0.22 multipliziert mit 22cm = 4.84cm

Wenn man oben von 21% schreibt, sollte man diese auch nutzen und nicht den Faktor 0.22.

Ruder:
Diesen Punkt verstehe ich nicht

- Durchgehend, dicht anschließend an das Seitenleitwerk. Innen 20% der Flügeltiefe / Außen 30%

Ist "durchgehend" richtig? Ich habe bei einem Brett noch keine durchgehenden Ruder gesehen. Mein Zagi hat durchgehende Ruder, aber ein Brett?
Wenn ich nun die Ruder wie angegeben dimensioniere, dann erhalte ich
Innen 20% der Flügeltiefe (welcher? Ich nehme mal ti an): 0.2*20cm = 4cm
Außen 30% der Flügeltiefe (welcher? Ich nehme mal ta an): 0.3*14cm = 4.2cm
Die Ruder werden demnach nach außen tiefer?
Ok, hat mein Zagi auch, aber beim Brett? Siehe dazu auch das Brett gritter

Seitenleitwerk:
Da verstehe ich wieder was nicht.
Halbe Spannweite bei mir: b/2 = 60cm
t/4-Punkt (Mittlere Flächentiefe/4): t/4 = 17cm/4 = 4.25cm

Doch wie kommt der Autor in seinem Beispiel auf

t/4=5.5cm; An der Flügelwurzel 26cm sind 19.5cm Hebelarm???

26cm-5.5cm sind bei mir 20.5cm?!

V-Form:
Für Thermik nehme ich 3°. Aber was ist eine "gerade Oberseite"?

Streckung:
Spannweite durch mittlere Flügeltiefe: b/tm = 120cm/17cm = 7
So, wie es für kleine Flieger sein sollte.

Hier das vorläufige Ergebnis:



Das Profil muß ich noch in das Programm importieren, damit ich es nutzen kann.

Gruß
Heiko

 

[Jochen K.]

Ungereimtheit

Die Ruder werden demnach nach außen tiefer?

Für Thermik nehme ich 3°. Aber was ist eine "gerade Oberseite"?

Die verdrehte Formel ist der Beweis, daß jeder nur draufloswerkelt, wie er es für richtig hält, statt die Anleitung zu lesen

Außen tiefere Ruder erscheinen mir plausibel (*), da dort auch der Hebel größer ist. Wenn die Ruder nicht durchgehend sind, hat man innen Tiefe=0, sie werden allso ebenfalls nach außen immer tiefer.
Durchgehende Ruderklappen sollen möglicherweise nur die Konstruktion vereinfachen.

"Gerade Oberseite" verstehe ich so, daß durch die Zuspitzung eine ganz leichte V-Form entsteht, wenn ein Holm auf der Oberseite exakt gerade durchläuft.

(*) Wenn ein erfahrener Flugzeugkonstrukteur das anders sieht, bitte kommentieren.

 

[Gast_56]

Die verdrehte Formel ist der Beweis, daß jeder nur draufloswerkelt, wie er es für richtig hält, statt die Anleitung zu lesen

War das 'ne Kritik an mir oder am Autor der verdrehten Formel?
Welche Anleitung meinst Du?

Außen tiefere Ruder erscheinen mir plausibel, da dort auch der Hebel größer ist.

Dann verstärkt sich die Wirkung der Ruder doch noch mehr?

Wenn die Ruder nicht durchgehend sind, hat man innen Tiefe=0, sie werden allso ebenfalls nach außen immer tiefer.

Den Satz verstehe ich nicht.

"Gerade Oberseite" verstehe ich so, daß durch die Zuspitzung eine ganz leichte V-Form entsteht, wenn ein Holm auf der Oberseite exakt gerade durchläuft.

Ja, könnte so ein. Aber kann man das auch so in Profili berücksichtigen bei der Konstruktion der Rippen?

Gruß
Heiko

 

[Gast_56]

Hat jemand Erfahrung mit dem Import von Profildaten in das Nurflügelprogramm?

Ich bekomme das PW75 nicht rein, obwohl es im Editor genauso aussieht wie das JWL065, welches ich problemlos reinbekommen habe:



Das Ergebnis beim Anwählen des PW75 in "Nurflügel" kann man links sehen.

Gruß
Heiko

 

[UweH]

Hallo Leute,

Stopp, Stopp, Stopp...bevor das hier in die falsche Richtung läuft versuche ich schnell mal kurze Aufklärung zu ein paar Punkten, aber auf die Rechenbeispiele der Formeln gehe ich hier nur mit Links ein:

- Flügelzuspitzung: wie rum das gemeint ist ist jetzt egal, aber bei dem kleinen Brett sollte 140 mm Außentiefe wirklich die Grenze sein sonst wird die Re-Zahl zu klein, das ist schlecht für die Flugeigenschaften. Wenns außen kleiner wird, dann außen lieber mehr als 70 % der Innentiefe nehmen

- Die außen tieferen Ruder erzeugen beim ziehen, z. B. für die Landung, eine Schränkung. Das verbessert das Abrißverhalten deutlich

- durchgängige Ruder schlägt Peter wegen einem Effekt vor, den er sich ausgedacht hat und auch beobachten konnte. Wenn die Ruder innen an einer Seitenfläche wie dem Seitenleitwerk oder einer kleinen Finnenverlängerung (Strake) enden, dann erzeugen die abgehenden Wirbel bei Querruderausschlag eine Kraft um die Hochachse auf dieser Seitenfläche, die dem negativen Wendemoment entgegen wirkt.
Ich möchte von mir noch anfügen, dass durchgehende Ruder die Zirkulationsverteilung bei Ausschlag weniger verformen als kürzere.
Elementar wichtig sind aber rückstellgenaue Servos und spielfreie Anlenkungen, die erforderlichen Ruderausschläge bei richtiger Schwerpunktlage sind sehr klein.

- Seitenleitwerksfläche: einfach bitte nochmal das hier durchlesen, es enthält auch weitere Auslegungsgedanken zu Brettern, vor allem vom "Herrn der Bretter" Klaus Jakob
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=131227

Wer noch tiefer in die Materie einsteigen will dem kann ich das hier wärmstens empfehlen:
http://www.fag-kaltenkirchen.de/pdf/Bretter_web.pdf

- Schwerpunkt:
Heiko, Deinen sehr einfachen Grundriß kann man mal ins Ranis eingeben und Schwerpunkt und Ruderausschlag für den Erstflug bestimmen. Da der fliegbare Schwerpunktbereich sehr klein ist sollte da aber die am gebauten Modell gemessene Geometrie rein, ein kleiner Maßfehler in der Pfeilung zum Beispiel und schon liegt man ein paar % Stabilitätsmaß daneben.

- V-Form: für das geplante kleine Brett würde ich die Flügeloberkante gerade durch verlaufen lassen, das ergibt eine kleine V-Form bezogen auf die Flügelunterseite in der Größe des Profildichkenunterschieds zwischen Innen- und Außenprofil. Bei den Angaben zu den V-Formen hier bvermisse ich oft den Bezug, worauf bezieht sich die V-Formangabe: Profilsehne, Flügelunterseite, Flügelendkante oder was? Ohne Bezugsebene ist die Angabe nichts Wert.

Viele Grüße,

Uwe.

 

[Herbert Stammler]

Moin moin,

Ich bekomme das PW75 nicht rein, obwohl es im Editor genauso aussieht wie das JWL065, welches ich problemlos reinbekommen habe:
...
Das Ergebnis beim Anwählen des PW75 in "Nurflügel" kann man links sehen.

Habe mir die Datei gerade mal runtergeladen und es ausprobiert. Bei mir ging es auch nicht, hab dann mal mit einem Hex-Editor die Datei betrachtet und dabei ist mir aufgefallen, dass sie wohl mit einem Multibyte-Zeichensatz abgespeichert wurde (bei mir zumindest). Nachdem ich im Editor alles in die Zwischenablage kopiert, in ein neues Dokument eingefügt und unter Windows gespeichert habe geht es ohne Änderung einer Koordinate.

Sieht aus als ob nurfluegel.exe kein UTF-16 mag.

cu
Herbert

 

[UweH]

Heiko, ich weiß nicht was Du da importierst, vielleicht osteuropäische Feuerwerkskörper oder illegalen Schnaps?
Probier mal das angehängte Profil, das funktioniert bei mir.

Gruß,

Uwe.

 

[Jochen K.]

War das 'ne Kritik an mir oder am Autor der verdrehten Formel?

An der verdrehten Formel in der Brettanleitung. So wird aber niemand einen Flügel bauen, sondern umgekehrt. Ich auch, und zwar ohne daß mir der Fehler in der Formel aufgefallen wäre.

Dann verstärkt sich die Wirkung der Ruder doch noch mehr?

Das will man doch, oder? Durch die Zuspitzung läuft es aber auf eine weitgehend konstante Tiefe der Ruderklappe hinaus.

Wenn die Klappe nur außen ist, ist die Tiefe innen null und außen größer null. Damit ist die Tiefe der Klappe außen größer als innen.

 

[UweH]

Dann verstärkt sich die Wirkung der Ruder doch noch mehr?

Das will man doch, oder? Durch die Zuspitzung läuft es aber auf eine weitgehend konstante Tiefe der Ruderklappe hinaus.

Die außen tieferen Ruder haben mit einer Verstärkung der Ruderwirkung überhapt nichts zu tun. Es gibt 2 Gründe dafür:
1.

- Die außen tieferen Ruder erzeugen beim ziehen, z. B. für die Landung, eine Schränkung. Das verbessert das Abrißverhalten deutlich

2. kleinere Bretter haben oft wegen der Re-Zahl Außen etwas zu viel Flügeltiefe um eine elliptische Zirkulationsverteilung zu erreichen und werden deshalb geschränkt. Dafür gibt es 2 Möglichkeiten:
- man kann den Flügel verdrehen, also klassisch geometrisch schränken
oder
- man lann außen tiefere Ruder einbauen, dann schränkt man nur beim ziehen auf die Ellipse wenn man es auch tatsächlich braucht. Bei Rudern im Strak hat man einen unverwundenen Flügel und dadurch eine füllige CA-Verteilung mit minimalen Profilwiderständen.

Also baut man damit auf einfache Weise eine zu den Flugzuständen passende veränderliche Schränkung in den Flügel, praktisch, oder?

Gruß,

Uwe.

P.S. Nachtrag: @Heiko: die angegebenen Rudertiefen beziehen sich auf die jeweils örtlichen Profiltiefen am Flügel, wo die Rudertiefe betrachtet wird, so wie man es ins Ranis eingibt.

 

[Gast_56]

Sieht aus als ob nurfluegel.exe kein UTF-16 mag.

cu
Herbert

Danke Herbert!
Hab' in meinem Editor einfach die Kodierung auf ANSI eingestellt und neu gespeichert. Nun haut's hin

@Uwe: Für Deine Hinweise brauche ich wieder ein bißchen Zeit... Es geht später weiter, danke!

Gruß
Heiko

 

[Gast_56]

Hallo Uwe!
Das mit den Rudern habe ich nun verstanden, danke
Somit kann mein Ansatz so bleiben, wie er ist.

- Flügelzuspitzung: wie rum das gemeint ist ist jetzt egal, aber bei dem kleinen Brett sollte 140 mm Außentiefe wirklich die Grenze sein sonst wird die Re-Zahl zu klein, das ist schlecht für die Flugeigenschaften. Wenns außen kleiner wird, dann außen lieber mehr als 70 % der Innentiefe nehmen

Das klingt hier immer so wild. Ich kann's leider nicht einschätzen. Fliegt das Teil später evtl überhaupt nicht? Oder sind wir hier schon wieder im Bereich der Optimierungsspezialisten angekommen?

- Schwerpunkt:
Heiko, Deinen sehr einfachen Grundriß kann man mal ins Ranis eingeben und Schwerpunkt und Ruderausschlag für den Erstflug bestimmen. Da der fliegbare Schwerpunktbereich sehr klein ist sollte da aber die am gebauten Modell gemessene Geometrie rein, ein kleiner Maßfehler in der Pfeilung zum Beispiel und schon liegt man ein paar % Stabilitätsmaß daneben.

Und das bedeutet dann? Flugunfähig? Fliegt wie schwangere Ente oder Ziegelstein?

- V-Form: für das geplante kleine Brett würde ich die Flügeloberkante gerade durch verlaufen lassen, das ergibt eine kleine V-Form bezogen auf die Flügelunterseite in der Größe des Profildichkenunterschieds zwischen Innen- und Außenprofil.

Ok, also gar keine weitere V-Form einplanen?

Im Ranis kann man "Auslegungseinstellungen" angeben. Wenn ich dort z.B. 20m/s bei der Fluggeschwindigkeit angebe, weil ich mir denke, dass dies zum Thermiksegeln reicht, dann ergibt sich ein Flügelanstellwinkel von 2,2°.
Wird dieser Anstellwinkel später durch den Höhenruderausschlag erzwungen?
Ich meine, dass dies bei meinem Zack so ist, dass man dort beider Ruder grundsätzlich etwas hoch getrimmt hat.

Hier der aktuelle Stand mit dem PW75:



Gruß und nochmals Danke!
Heiko