Profilwahl für einen 1:3 Salto mit HQ 3/14

Hallo Benjamin,
vom Post #13 hat er die 3 km/h als ermittelten Unterschied zwischen der dünneren und dickeren Auslegung
Insofern sollte man dann das Gesamtbild auch nicht aus den Augen verlieren.
 
Hallo Benjamin,
Um dein Beispiel bei CL 0,4 näher zu betrachten.
Salto mit 12 auf 11 % Strak Auftriebsbeiwert des Flügels = 0,40390 Alpha minus -3 Grad V 16,616 m/s
Salto mit H 951 11 % auf 10 % Strak Auftriebsbeiwert des Flügels = 0,40372 Alpha minus -2,736 Grad V 16,506 m/s
Oder mit H 951 ebenfalls bei minus - 3 Grad Alpha V = 17,120

Unterschied 1,8 km/h oder 0,264 Grad Alpha

Den Wert bei 163 km/h mit 3 km/h hatte ich oben schon ermittelt

Reicht dir dieser Geschwindigkeitsvorteil von dünner noch dünner am dünnsten, um alles andere über Bord zu werfen bzw das Gesamtbild nicht mehr zu sehen?

Wer dünner macht, muss notgedrungen auch die Wölbung zurück nehmen sonst passt das für einen Kunstflugsegler einfach nicht mehr,
Damit opferst du Auftrieb, Gleitzahl, Steigzahl, Landeeigenschaften, Landegeschwindigkeit, uU Abrissverhalten am Außenflügel.
Dafür steigt der technische Aufwand, der Bauaufwand und Schwierigkeitsgrad.
Gruß
Eberhard
 
Hallo Eberhard,

vorab: Du musst natürlich keine Tipps annehmen und kannst alles genau so machen, wie Du möchtest.

Vielleicht noch einmal kurz zu den Grundlagen.

Um dein Beispiel bei CL 0,4 näher zu betrachten.
Salto mit 12 auf 11 % Strak Auftriebsbeiwert des Flügels = 0,40390 Alpha minus -3 Grad V 16,616 m/s
Salto mit H 951 11 % auf 10 % Strak Auftriebsbeiwert des Flügels = 0,40372 Alpha minus -2,736 Grad V 16,506 m/s
Oder mit H 951 ebenfalls bei minus - 3 Grad Alpha V = 17,120

Was soll ich denn daraus ablesen? Für einen Auftriebsbeiwert von 0.4 und einem Lastvielfachen von 1 fliegen die Saltos exakt gleich schnell, wenn sie die selbe Abflugmasse haben! Der Anstellwinkel, den der Flügel dafür haben muss ist von der Profilierung und der Klappenstellung abhängig. Interessant ist eher die Sinkgeschwindigkeit bei diesem Auftriebsbeiwert (bzw. dieser Fluggeschwindingkeit) oder eben die Gleitzahl. Das wurde ja bereits erklärt.

Unterschied 1,8 km/h oder 0,264 Grad Alpha
Das ist somit nicht richtig, wenn man die Annahmen von oben voraussetzt.

Den Wert bei 163 km/h mit 3 km/h hatte ich oben schon ermittelt
Dito.

Reicht dir dieser Geschwindigkeitsvorteil von dünner noch dünner am dünnsten, um alles andere über Bord zu werfen bzw das Gesamtbild nicht mehr zu sehen?
Siehe oben, ich kann Deine Rechnung nicht nachvollziehen.

Wer dünner macht, muss notgedrungen auch die Wölbung zurück nehmen sonst passt das für einen Kunstflugsegler einfach nicht mehr,
Damit opferst du Auftrieb, Gleitzahl, Steigzahl, Landeeigenschaften, Landegeschwindigkeit, uU Abrissverhalten am Außenflügel.
Dafür steigt der technische Aufwand, der Bauaufwand und Schwierigkeitsgrad.
Was stimmt ist, dass ein dünner Flügel aufwändiger zu bauen ist und die Masse für gleiche Festigkeit steigen wird. Mit den heute verfügbaren Materialien sind die von Philip vorgeschlagenen Profildicken aber durchaus realisierbar. In diesem Profildickenbereich opfert man nichts von dem, was Du aufgezählt hast - insbesondere dann nicht, wenn man im Entwurf Wölbklappen berücksichtigt.

Viele Grüße,
Benjamin
 
Hallo Benjamin,
du wirst uns doch nicht ernsthaft einreden wollen, dass das von dir vavorisierte dünnere Profil
bei gleichem CA gleich schnell mit dem dickeren ist. Wo bleibt dann der propagierte cw Vorteil beim dünneren Profil ??

Offenbar hast du vor deinem Post dann weder die Polaren noch den Text oben gelesen bzw betrachtet sonst wüstest du, dass
dem HN 951 im Vergleich Steigzahl und Gleitzahl und Auftrieb fehlt. Das Rechenergebnis in Vortex ist da eindeutig, Dieser Nachteil des HN Strak zieht sich dann auch über den gesamten Geschwindigkeitsbereich für jeden gerechneten Alpha durch. Dies beschränkt sich also leider nicht nur auf den Punkt besten Gleitens bzw geringstes Sinken. Die Betrachtung Steigzahl/Gleitzahl über CL statt Alpha hat da dann schon seine Grenzen.

Und ein Thema ist bisher völlig untergegangen, bisher wurde bei den T2 Polaren zum Vergleichen immer das selbe Ergebnis Wurzel aus CL x Re betrachtet.
Leider ist das Produkt für den dünneren HN Strak jedoch um jeweils 2500 kleiner. Daraus ergeben sich also kleine Verluste für den dünneren HN Strak die bisher gar nicht berücksichtigt wurden.

Ich habe übrigends nie bestritten, das der dünnere HN Strak kleine Geschwindigkeitsvorteile hat. Diese habe ich sogar bewusst überprüft um keinem Irrtum in der Gesamtbeurteilung zu unterliegen
Daher hätte ich jetzt für dich eine kleine Hausaufgabe. Erarbeite aus Fairnesgründen doch mal die Vorteile von meinem Strak und formuliere diese hier.
Sonst könnte man auf die Idee kommen, dass du das ganze etwas einseitig betrachtest.

Gruß
Eberhard

PS: eine Auffälligkeit beim HN Strak sehe ich in einer Blasenwirkung die man hier
in der CL/Alpha Grafik mit den Ecken darin schön erkennen kann.

e2.jpg

Daraus resultiert dann ein ziemlicher Zacken im cm nach unten zu höherem cm
e10 cm.jpg

Daraus lässt sich schließen, dass das HN ein grundsätzliches Problem mit einer Ablösung hat.
Schaut man sich den speziellen cl/Alpha Bereich genauer an dann deckt sich dies recht genau mit den besseren Bereichen in den Graphen.
Die Frage ist dann allerdings verhällt sich in der Realität die Grenzschicht AN DIESER bautechnisch sensiblen Stelle und mit möglichen Bauabweichungen noch genau so wie berechnet.
Wie wahrscheinlich ist das?

Die Ursache liegt in einer Ablösung hinten unten, bei gleichem cl lieg da beim HN die Strömung nicht mehr so gut an.
gelb das HN , grün mein J101
e8 J101.jpg
e9 HN.jpg

Die Oberseite verhällt sich bei beiden Profilen gleich.

Dies erklärt den deutlichen cm Sprung denn der Abtrieb hinten unten wird durch die Ablößung hinten unten kleiner. Damit bekommt das Profil automatisch mehr Drehmoment vorwärts abwärts.
Wenn aber unten durch Teilablösung der "Abtrieb"gernger wird, dann muss sich insbesondere der Gesamtauftrieb zu höherem Wert ändern und damit der Punkt bestes Gleiten nach links bzw zu höheren cl verschoben.
Ob das der HN Strak in der Praxis dann präzise hällt, was es in den Polaren verspricht, ist da die Frage.
Um das klar zu stellen, das HN ist dann immer noch ein gutes Profl allerdings vieleicht um den Tick der lt Polaren besser sein soll vieleicht dann doch nicht so ganz.
 

UweH

User
du wirst uns doch nicht ernsthaft einreden wollen, dass das von dir vavorisierte dünnere Profil
bei gleichem CA gleich schnell mit dem dickeren ist. Wo bleibt dann der propagierte cw Vorteil beim dünneren Profil ??

Hallo Eberhard, der cw-Vorteil liegt in der besseren Sink- und besonders der besseren Gleitleistung des dünneren Profils. Im nicht ballistischen Flug beeinflußt der cw bei gleicher Masse und gleichem Auftriebsbeiwert cA nicht die Fluggeschwindigkeit, sondern die Flugleistung.
Erst im zweiten Schritt geht der Widerstandsvorteil in die Fluggeschwindigkeit ein, denn man kann bei gleicher Gleitleistung des dünneren im Vergleich mit dem dickeren Profil mit niedrigerem cA und damit schneller fliegen.

Gruß,

Uwe.
 
Hallo Uwe,
ich denke es ist umgekehrt, mit dem dünneren kann man schneller fliegen und braucht daher weniger CA bei gleichem Gewicht :D

Ansonsten denke ich man kann die Unterschiede mit Vortex sehr wohl herausarbeiten bezogen auf Alpha, V und CA
Um dies geht es ja beim Benjamin, er behauptet oben quasi das wäre so nicht möglich sprich meine Angaben oben nichts wert bzw nicht korrekt...
Gruß
Eberhard
 

UweH

User
mit dem dünneren kann man schneller fliegen und braucht daher weniger CA bei gleichem Gewicht :D

öhhh, ....entweder hab ich jetzt einen Hirndreher oder ich habe sinngemäß genau das geschrieben :confused:


Hier noch mal zur Vollständigkeit das Thema Gleitfluggeschwindigkeit in Wikipedia, da sieht man dass der Widerstand in der Formel für die Horizontalgeschwindigkeit nicht enthalten ist: http://de.wikipedia.org/wiki/Gleitflug

Wenn man im Vortex die Unterschiede herausarbeiten will muss man die mathematischen Zusammenhänge trotzdem beachten, das Programm nimmt einem nicht die richtige Interpretation ab. Außerdem sollte man noch beachten, dass im FLZ_Vortex weder das X-Foil noch der neue Eppler-Code integriert sind. Frank hat die Viskosität anders und vereinfacht integriert, wenns um die Details der Optimierung geht kommt man deshalb beim FLZ_Vortex um ergänzende, genauere Programme zur Profilberechnung nicht herum.

Gruß,

Uwe.
 
Hallo Eberhard,


du wirst uns doch nicht ernsthaft einreden wollen, dass das von dir vavorisierte dünnere Profil
bei gleichem CA gleich schnell mit dem dickeren ist. Wo bleibt dann der propagierte cw Vorteil beim dünneren Profil ??
Ganz genau das möchte ich! Die Gleichung für den Auftriebsbeiwert des Fliegers lautet

cA=A*n/(roh*0.5*V^2*F)

mit A, der Aufriebskraft (m*g in diesem Fall), n dem Lastvielfachen (hier =1), roh der Luftdichte, V der Fluggeschwindigkeit und F der Flügelfläche. Der Auftriebsbeiwert cA ist also proportional zu 1/V², wenn bei zwei Flugzeugen m, n, roh (sprich die Flughöhe) und F identisch sind, fliegen beide mit dem selben Auftriebsbeiwert und der selben Geschwindigkeit - ganz egal welches Profil zum Einsatz kommt, so lange man unter ca_max bleibt natürlich. Die Gleitzahl E, also das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand kann genau in diesem einen Betriebspunkt durchaus unterschiedlich sein. Philip hat das in #14 sowie in #16 bereits erklärt.

Offenbar hast du vor deinem Post dann weder die Polaren noch den Text oben gelesen bzw betrachtet sonst wüstest du, dass
dem HN 951 im Vergleich Steigzahl und Gleitzahl und Auftrieb fehlt. Das Rechenergebnis in Vortex ist da eindeutig, Dieser Nachteil des HN Strak zieht sich dann auch über den gesamten Geschwindigkeitsbereich für jeden gerechneten Alpha durch. Dies beschränkt sich also leider nicht nur auf den Punkt besten Gleitens bzw geringstes Sinken. Die Betrachtung Steigzahl/Gleitzahl über CL statt Alpha hat da dann schon seine Grenzen.
Das verstehe ich vor dem Hintergrund meiner oben stehenden Ausführungen nicht. So weit mir bekannt, ist Vortex ein Mehrfachtraglinienverfahren. Damit berechnet man die Auftriebsverteilung sowie den daraus folgenden induzierten Widerstand.

Und ein Thema ist bisher völlig untergegangen, bisher wurde bei den T2 Polaren zum Vergleichen immer das selbe Ergebnis Wurzel aus CL x Re betrachtet.
Leider ist das Produkt für den dünneren HN Strak jedoch um jeweils 2500 kleiner. Daraus ergeben sich also kleine Verluste für den dünneren HN Strak die bisher gar nicht berücksichtigt wurden.
Diese Aussage ist falsch, wenn beide Flugzeuge mit der selben Flächenbelastung fliegen. Geschwindigkeit und Auftriebsbeiwert sind dann feste Wertepaare (bis zum erreichen vom maximalen Auftriebsbeiwert) und folglich ist re*wurzel(ca) für die Profilschnitte unabhänig von der Profilierung.

Ich habe übrigends nie bestritten, das der dünnere HN Strak kleine Geschwindigkeitsvorteile hat. Diese habe ich sogar bewusst überprüft um keinem Irrtum in der Gesamtbeurteilung zu unterliegen
Daher hätte ich jetzt für dich eine kleine Hausaufgabe. Erarbeite aus Fairnesgründen doch mal die Vorteile von meinem Strak und formuliere diese hier.
Sonst könnte man auf die Idee kommen, dass du das ganze etwas einseitig betrachtest.
Bist Du eigentlich Lehrer von Beruf? Deinen Strak habe ich mit keinem Wort kommentiert, mir ging es in meinen Beträgen hier nur darum, die Motivation für einen verhältnismäßig "dünnen" Profilstrak zu erläutern und das zu belegen.

Daraus lässt sich schließen, dass das HN ein grundsätzliches Problem mit einer Ablösung hat.
Schaut man sich den speziellen cl/Alpha Bereich genauer an dann deckt sich dies recht genau mit den besseren Bereichen in den Graphen.
Die Frage ist dann allerdings verhällt sich in der Realität die Grenzschicht AN DIESER bautechnisch sensiblen Stelle und mit möglichen Bauabweichungen noch genau so wie berechnet.
Wie wahrscheinlich ist das?
Die Ursache liegt in einer Ablösung hinten unten, bei gleichem cl lieg da beim HN die Strömung nicht mehr so gut an.
gelb das HN , grün mein J101
Du lehnst Dich ganz schön weit aus dem Fenster, was Deine Interpretaion angeht. Das ist vor diesem Hintergrund zu verstehen: Wenn die Ergebnisse mit xfoil oder einem Derivat davon berechnet sind, solltest Du das ca exakt gleich wählen und vor allem entweder beide Profile mit dicker Hinterkante rechnen oder beide mit infinitisimal dünner Hinterkante.

Viel Erfolg weiterhin und beste Grüße,
Benjamin
 
Liebe Profilprofis,

ich folge sehr interessiert Euer engagierten Diskussion. Ich bin schon sehr begeistert, wie sich Eberhard einbringt und mir all die Straks gerechnet hat. Deshalb werde ich auch einen von Eberhards Profilstrak realisieren. :)

Was ich in der ganzen Diskussion nicht verstehe, ist, wie stark sich nun performancemäßig Eberhards Profilstrak von dem HN-951 unterscheidet. Ich hätte echt Lust jeweils ein Tragflächenpärchen mit dem jeweiligen Profilen zwecks Vergleich zu bauen. Dafür fehlt mir allerdings leider die Zeit...:cry:

Nichtsdestotrotz werde ich meinen Salto-Krause-Flächen mit dem HQ/W 3/14 nun noch ein paar Wölbklappen spendieren ;). Dann kann wenigstens das verglichen werden...

Noch ein paar Fragen zu den jeweiligen Straks:

Ist hier neben der aerodynamischen Schränkung auch eine geometrische sinnvoll. Und welche EWD macht für solche Profile Sinn?

Lieben Gruß, Markus.
 

Gast_36267

User gesperrt
.. der cw-Vorteil liegt in der besseren Sink- und besonders der besseren Gleitleistung des dünneren Profils.

Im nicht ballistischen Flug beeinflußt der cw bei gleicher Masse und gleichem Auftriebsbeiwert cA nicht die Fluggeschwindigkeit, sondern die Flugleistung.

Erst im zweiten Schritt geht der Widerstandsvorteil in die Fluggeschwindigkeit ein, denn man kann bei gleicher Gleitleistung des dünneren im Vergleich mit dem dickeren Profil mit niedrigerem cA und damit schneller fliegen.

Gruß,Uwe.

Das gefällt mir ... macht mir Mut an meinen Projekten weiterzurechnen, Danke.
Gruß Martin
 

Gast_36267

User gesperrt
Zustimmung ;) Und so lernt man immer dazu!

Ja, das ist ja das gute aus den ganzen technischen Diskussionen wenn sie nicht zu arg abdriften. Viele Meinungen und Tipps zur Optimierung geben immer wieder durch Nachprüfen und Testen, entweder neue Ansichten der Dinge, oder auch ein Bestätigung das der eigene Weg und die eigene Investition in die Berechnung und Graphen (und die Ansichtssache je Graph) sich bestätigen.

Deshalb auch weiter so .... Klasse

Gruß Martin

ps: OT on
dazu ein kleiner Test in XFoil mit HQ Profilen. Manche Hersteller werben ja nur noch mit HQ ohne jeglich Deffinition ... das passt schon.
Was aber genau das nun bedeutet mit "weniger Wölbung" und "dünnere Profile" und wie sich das verschiebt kann man einfach an einem Vergleich z. B. HQW3-15 HQW2-11 und HQW 1,5-8 vergleichen. Damit lässt sich hervorragend spielen (in Vortext und XFoil und am Hang natürlich ! ) und auch staunen :)
OT off
 

Gast_36267

User gesperrt
Was ich in der ganzen Diskussion nicht verstehe, ist, wie stark sich nun performancemäßig Eberhards Profilstrak von dem HN-951 unterscheidet. Ich hätte echt Lust jeweils ein Tragflächenpärchen mit dem jeweiligen Profilen zwecks Vergleich zu bauen. Dafür fehlt mir allerdings leider die Zeit...:cry:

Nichtsdestotrotz werde ich meinen Salto-Krause-Flächen mit dem HQ/W 3/14 nun noch ein paar Wölbklappen spendieren ;). Dann kann wenigstens das verglichen werden...
Lieben Gruß, Markus.

Hallo Markus,
wenn wir uns den groben Vergleich zum Wurzelprofi HQ/W/3-14 ansehen vermute ich mal das die Bautoleranzen zwischen den Faforiten (blau,weiß) ne größere Abweichung als auf der Grafik bringen. Für den normalen Segelflug mit cA ( CL ) > 0,2-0,3 ist das sicher der richtige Weg, wenn nicht nur zum Bolzen und das letzte Quentchen Max Speed verlangt wird. Auch ist noch kein Vergleich mit Klappen dargestellt, das verschiebt sicher noch ein paar Prozent. Momentan ohne Klappen könnte das HN nur Punkten im Max Speed. Ob das aber auszufliegen ist durch Einzelstücke mag ich eher bezweifeln.

Die größte Differenz ist sicher die Wurzel Anpassung von 14% auf 10-10,5%.

Da wir hier ja nur den Flügel betrachten, kommt ja auch noch der Rest des Salto ins Spiel, und das gibt dann wieder andere Werte.

Gruß Martin
 

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Merlin

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Vielleicht fliegt der Salto auch mal auf dem Rücken...

Vielleicht fliegt der Salto auch mal auf dem Rücken...

dann spielt vermutlich das HN951 seine Stärken richtig aus. Die Polare des HN sehen für negative Ca deutlich besser aus als für das HQ.
 

Gast_36267

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dann spielt vermutlich das HN951 seine Stärken richtig aus. Die Polare des HN sehen für negative Ca deutlich besser aus als für das HQ.

Hallo Bernd,
beim Vergleich HN-951 zum HQ/W/3-14 sicher, jedoch nicht dem Strak den Eberhard hier vorstellt.
Der müsste ähnlich hinkommen ...
Gruß Martin

ps: sollte es jedoch rein um ACRO gehen ist das so sicher noch nicht optimal
 

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Hallo Martin,
hast Recht, hier die neuen Polaren zur korrekten Geometrie mit u ohne Steckflügel.
Für den Rückenflug habe ich noch ein bischen die Nasenradien angepasst.
Der Flügel ist kleiner geworden, sprich die Streckung jetzt größer, das hat einiges an Leistung gebracht,
Schneller, über 37 Gleit und Steigzahl.
Ich denk mal, zur kurzen Acro Version dürfte der CA auf dem Rücken passen
Nach Unten jeweils die Typ 1 Polaren außen 300000 innen 400000 zum vergleichen.
Was das HN oben gewinnt, verliert es unten wieder.

Noch zum HQ Vergleich, wie immer ist eine enge Leistungsspitze da, sonst verliert das HQ gegen meinen und gegen den HN Strak in jeglicher Version auch wenn mann zB HQ 2/10 2/11 oder 2/12 damit vergleicht.
Die HQ sind unter ihrer einsamen Leistungsspitze dann viel langsamer als die beiden anderen.
Kommt dann bei den HQ noch eine Lokale Anpassung zB mit Dickenvorlage für das Außenflügelprofil dazu. wirds noch schlechter.
Gruß
Eberhard

S1.jpg
S2.jpg
S4.jpg
S5.jpg
S3.jpg
 

Gast_36267

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Hallo Eberhard,

wie ich sehe sind alles noch Profilgrunddaten.

Erst wenn der komplette Flügel und der Gesamtflieger mit Rumpf und Leitwerk in die Berechnung einfliesen kommen wie angesprochen die richtigen Leistungsverluste dazu, siehe Beispiel ...

Dürfte dann sicher beim Salto Rumpf mit Rad noch ein bisschen größer sein !

Gruß Martin
 

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Hallo,
hier dann die Modellpolaren.
Dank Martins Hilfe beim Modell eingeben doch recht viel schneller als wenn ich es selber verbrochen hätte.
Vielen Dank

Hi ich finds toll dass du jetzt für den etwas dickeren Strak bist...
Ich dafür für den etwas dünneren..... Ich find ihn einfach etwas harmonischer am Außenflügel.
Der passt auch ein wenig besser zum kurzen Flügel.
Gruß
Eberhard

Unten erst der lange Flügel
Gelb der original HN Strak wie hier beschrieben
Grün mein alter Strak
Rot ein modifizierter vom Querruder an etwas dünnerer Strak.
Unten dann der kurze Flügel.

Ganz unten noch ein Vergleich mit dem originalen HQW Strak
L0.jpg

L1.jpg

k0.jpg

k1.jpg

H1.jpg
 

Gast_36267

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Hallo Eberhard,
kleiner Tipp zur Darstellung, stell mal den Farbalken auf feste Cp Werte um, dann wirds auch bunt, siehe Muster !
Gruß Martin
 

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Thermike

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Tolles Projekt!

Tolles Projekt!

Ich plane schon lange einen Alpin Salto zu bauen. Die Größe 1:3 scheint dafür ideal, da mein Wunsch Salto mit 1:2,2,5 schon ein anderer Brocken wäre.....

Wenn das Profilthema abgeschlossen ist, würde ich mich gerne einklinken. Die Kerne könnten ja von einem Hersteller bezogen werden, ich vertraue da immer auf Karl Faller.


Grüße Michael
 
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