Profilwahl für ersten Eigenentwurf

Guten Abend zusammen,

ich will ein Tragflächenprofil für meinen ersten Eigenentwurf (einen Parkflyer) auswählen und suche hierfür Rat von denen mit mehr Erfahrung.

Eckdaten des Parkflyer-Entwurfs bisher:
Spannweite 900mm
Flügeltiefe 150mm (evtl. mehr)
Abfluggewicht ca. 250-270g
Flächenbelastung ca. 20g/dm²

Bin bei den Recherchen auf "Allround-Profile" wie NACA 2415, NACA 2412 und Clark Y aufmerksam geworden.
Sind die beiden NACA-profile nicht zu dick für so einen leichten Flieger??
Habt Ihr mir einen Rat aus Eurem Erfahrungsschatz?

Ich will kein ultraleichtes 3D-Teil bauen, sondern ein kleines und leichtes (und dementsprechend langsamer zu fliegendes) Flugmodell (nen Parkflyer halt), mit dem ich meine Pilotenkompetenz ausbauen kann und für das bspw. ein Sportplatz von der Größe her völlig ausreichend ist zum Fliegen.

Falls es wichtig wäre: Motorisiert wird der Parkflyer mit einem 90W Außenläufer, (vorerst) einer 7"x3.8" Luftschraube, einem 18A Regler und einem 3S-Lipo .

Bin um jeden Ratschlag dankbar!!!
wink.png


Grüße & good night
 

Kyrill

User
Nimm ein Naca 0010 für die Fläche in einer Tiefe von 220 mm und einer 4 mm Endleistenkante. Rechteckige Fläche bis auf eine leichte Verrundung an den Flügelenden. Leitwerk als ebene Platte reicht. Viel Spaß! Google mal nach dem Styronator. Fliegen jetzt bei uns 6 Stück. Die gehen wie an der Schnur gezogen mit einem 200 Watt 3S setup. Da brauchst du nicht lange selber zeichnen. Die sind ursprünglich mit 800er Spannweite lassen sich aber bestimmt auf 900mm skalieren. Ein Klapprop ist empfehlenswert oder du programmierst die Motorbremse und versuchst den Prop quer zu stellen vor dem Touchdown...
 
Hallo Peter,

zunächst vielen Dank für Deine Rückmeldung!
NACA 0010 bedeutet keine Wölbung und vollsymmetrisch. Muss ich dann bei einem solchen Profil die Tragfläche leicht nach oben angedreht anbringen, damit es relativ zur Längsachse des Rumpfes schon zu einem Anstellwinkel kommt, ohne das Höhenruder gezogen zu haben??

Wie kommt es, dass Du mir so ein schlankes/dünnes Profil empfiehlst?

Beste Grüße
Alexander
 

van3st

User
Wohin soll die Reise denn gehen?
Ein "Abriss-fester" Hochdecker?, ein kunstflugtauglicher Tiefdecker? oder vollsymetrischer Mitteldecker?

Konzeptionel gibt es da schon Unterschiede, die von Hochd. = dickeres bis Tiefd.= schlankeres Profil mit den Grundeigenschaften des Fliegers besser harmonieren "sollten".
 
Hi Stefan,

dann wohl eher abrissfester Hochdecker. (Wobei ich Tiefdeckerkonfigurationen grundsätzlich schicker finde ;))

Wie kommt es zu der Eigenschaften Tiefdecker --> schlankeres Profil bzw. Hochdecker --> dickeres Profil?

Grüße
Alexander
 

van3st

User
...Wie kommt es zu der Eigenschaften Tiefdecker --> schlankeres Profil bzw. Hochdecker --> dickeres Profil?..

Es ist kein Muss, daher auch mein "sollte".

Ein stärkeres Profil ist auf langsame Flugeigenschaften aus und da ein Abriss beim Hochdecker eher zu einem Nicken und beim Tiefdecker zur Rolle führt, ist es praktischer ,bei dem ein Profil zu haben, das nicht so ausbremst.
Natürlich entscheidet da wesentlich mehr, als nur die Profilstärke, ganz klar.

Ich schließ mich da Peter an, zeich ma her was du hast, wenn das OK für dich ist.
 
Hallo Peter, hallo Stefan,

danke für Eure Rückmeldung!
Im Anhang findet Ihr ein Bild meiner Excel-Datei mit dem bisherigen geometrischen Entwurf. (Die Excel-Datei stammt von der Website des Schweizers Christian Forrer, der sich auf Formeln von Franz Perseke beruft --> http://www.ch-forrer.ch/Modellflug/Konstruieren/02-Konstruieren.htm)

Meine bisherige Flügeltiefe kam aus den Proportionen des Rechteck-Flügelmaß des Piper-ähnlichen Hochdeckers Multiplex "Fun Cub" zustande. Ich habe die 1400mm Spannweite und die Flügeltiefe von 230mm auf meine bisherige Planungsspannweite von 90cm umgerechnet. Da kamen dann 148mm Flügeltiefe raus. In der Tabelle ist bei der Flügeltiefe auch eine Mindestflügeltiefe von 150mm genannt. --> Soll/kann ich bei den 150mm bleiben, was den Proportionen des Fun Cub Flügels entspräche, oder soll ich die Flügeltiefe vergrößern wegen besserem Abrissverhalten?

Noch eine Frage, die ich anfangs vergessen hatte: Wie viel Grad V-Winkel empfiehlt sich? In der Excel-Datei sind 5° als Standard hinterlegt.

Ich baue in EPP-Schaum (einen funktionierenden Hot Wire zum Flügelprofil ausschneiden habe ich mir schon gebaut). Es soll mein erster Entwurf werden, mit dem ich für mich selbst die Funktionalität von Flugzeugkonfiguration, Aerodynamik und Antriebsauslegung nachweisen möchte. Da ich aber noch nicht so lange fliege und sicher mal noch die ein oder andere ungewollte "Bodenberührung" kommt, soll der Vogel schnell reparabel sein!

Geometrischer Entwurf.PNG
Grüße
Alexander
 

Kyrill

User
Was deiner wissenschaftlichen Konstruktion entgegensteht ist meiner Meinung nach Folgendes: Deine Formeln berücksichtigen in keiner Weise die besonderen Eigenschaften eines offenporigen Schaumflügels. Die Bremseigenschaften dieses Materials und die Micro Verwirbelungen die dadurch entstehen. Alleine schon die bei EPP notwendige dickere Endleiste, damit es nicht so instabil/labberig wird, zerstört jedes geplante durchgestylte Grundprofil gründlich.

Der Einfluss des Flügelprofils ist deshalb meiner Meinung nach nicht/kaum messbar solange du die Oberfläche nicht glatt bekommst. Die Flügel verhalten sich meiner Meinung nach bei offenem Schaum immer ähnlich einer "ebenen Platte" im Gegensatz zu einem spiegelglatten und profilgenauen Hochleistungsprofil bei Carbonfliegern. Deshalb kommt es beim Schaumi am meisten auf die Flächengröße an.
Dein Vorbild der Fun-Cub ist da schon besser weil das EPP dort herstellungsbedingt "aus der Form" eine relativ glatte Oberfläche hat, die in sich geschlossen ist. Um das zu erreichen kannst du die Selbstbau-Flächen komplett mit dünner Laminierfolie bebügeln oder mit Klebestreifen überziehen. Das geht natürlich insgesamt wieder aufs Gewicht.

Ich würde einfach bauen, in verschiedenen Varianten, bei gleicher Größenvorgabe und die Unterschiede dann erfliegen... Nicht umsonst bau ich seid 5 Jahren immer wieder unterschiedliche Varianten des Acro-Magnum. Da stimmt das Konzept und der fliegt in allen Größen wunderbar. Der schon genannte Styronator greift das Konzept praktisch auch wieder auf nur ohne Fahrwerk auf das ich persönlich nicht verzichten würde.
 
Hallo Peter,

vielen Dank für Deine ausführliche Rückmeldung!!

Mit "Endleiste" ist vermutlich die Materialdicke an der Hinterkante des Flügels gemeint - also die Kante, an der auch die QR sind, oder!?

Das mit der unsauberen Oberfläche des EPP-Schaums leuchtet ein. Ich hatte mit eh schon ein breites transparentes Tesa-Klebeband geholt, um die Flügel zu bekleben. Wird dann wieder ein paar Gramm mehr, aber bringt vermutlich auch wieder etwas mehr Biegesteifigkeit in die Flügelstruktur. (Schon von innen nach außen am Flügel aufkleben und nicht von vorne nach hinten, oder!?)
Laminierfolie wäre sicher was schickes, ist mir aber für den ersten Eigenentwurf zu heikel und zu teuer.

Jetzt noch 3 andere Fragen:
1) Flügel biege- und torsionssteifer machen: Hab einen 3mm CFK-Rundstab und ein CFK-Rohr (d_a=3mm; d_i=2mm) zu Hause. Auf welcher Tiefe des Flügelprofils bringe ich so einen Stab/Rohr am besten ein, um die höchste Wirkung zu erzielen? Auf Höhe des Profilschwerpunkts?
Und wie bekomme ich 3mm im Flägel versenkt - geht das noch mit dem Cuttermesser?

2) CG Auslegung: Ich würde gerne schon mal durch grobe Positionierung meiner RC-Komponenten in Flugzeuglängsachse "auf dem Papier" den Schwerpunkt berechnen, nicht dass ich nachher böse Überraschungen erlebe und gleich den Rumpf noch mal neu ausschneiden kann.
Im Endeffekt ist doch hierfür "lediglich" die Masse der einzelnen RC-Komponenten und deren Längs-Abstand zu einem zunächst angenommenen CG relevant. Plus die Verteilung der EPP-Struktur über die Längsachse und deren "Moment" um die CG-Achse. Kann man da so ran gehen oder habe ich etwas verwechselt?

3) Deine Empfehlung auf das Fahrwerk nicht zu verzichten, deckt sich mit meinem bisherigen Plan :)
Aus was macht man bei so einem Leichtgewicht am besten ein Fahrwerk? Federstahl (und mit Stellringen an jede Seite ein Moosgummirad dran) ginge natürlich, aber ist das nicht zu schwer in der Relation zum Rest?
Oder gestaltet man das Fahrwerk bei so einem Vogel auch am besten aus EPP wie bei dem von Dir genannten Acro Magnum? Aber Räder wären schon gut finde ich.
Am Heck würde ich lediglich einen abgebrochenen Schaschlickspieß schräg nach hinten, also in einem sehr flachen Winkel meine ich, einstecken und einkleben. Der würde sich dann mit der Zeit am Boden abschleifen, aber der Vogel soll ja auch möglichst viel fliegen und keine Paraderunden am Boden drehen ;)

Grüße
Alexander
 

Kyrill

User
Hallo Peter,

vielen Dank für Deine ausführliche Rückmeldung!!

Mit "Endleiste" ist vermutlich die Materialdicke an der Hinterkante des Flügels gemeint - also die Kante, an der auch die QR sind, oder!?

Richtig

Das mit der unsauberen Oberfläche des EPP-Schaums leuchtet ein. Ich hatte mit eh schon ein breites transparentes Tesa-Klebeband geholt, um die Flügel zu bekleben. Wird dann wieder ein paar Gramm mehr, aber bringt vermutlich auch wieder etwas mehr Biegesteifigkeit in die Flügelstruktur. (Schon von innen nach außen am Flügel aufkleben und nicht von vorne nach hinten, oder!?)
Laminierfolie wäre sicher was schickes, ist mir aber für den ersten Eigenentwurf zu heikel und zu teuer.

Das Folieren schützt das EPP vor allem bei Bruchlandungen vor dem Durchriss. Ganz unzerstörbar ist EPP ja auch nicht. Dazu fördert es die Strömungseigenschaften. Laminierfilm in 0,034 mm gibt es für Laminiermaschinen auf Rollen a 150 Meter, 63 cm breit, im Doppelpack für 42 Euro. Das ist um Längen billiger als jede Schrumpffolie oder Klebeband von der Rolle...

Jetzt noch 3 andere Fragen:
1) Flügel biege- und torsionssteifer machen: Hab einen 3mm CFK-Rundstab und ein CFK-Rohr (d_a=3mm; d_i=2mm) zu Hause. Auf welcher Tiefe des Flügelprofils bringe ich so einen Stab/Rohr am besten ein, um die höchste Wirkung zu erzielen? Auf Höhe des Profilschwerpunkts?
Und wie bekomme ich 3mm im Flägel versenkt - geht das noch mit dem Cuttermesser?

Ich mache 3mm breite Nuten mit dem Drehmel mit Fliegenaufsatz an einem Metallwinkel als Führung vorbei. Du kannst aber auch mit dem Cutter parallel einschneiden und dann die Mitte rauspopeln. Einkleben mach ich mit Uhu Por, weil ich grundsätzlich 3x3 Quadratrohr benutze. (1 Meter wiegt 7 Gramm) Das klebe ich dann nass ein. Es geht bei vorhandenem Rundrohr aber auch mit PU Kleber. Nute innen etwas mit Wasser anfeuchten, PU Kleber rein und den Holm, dann einen Streifen Haushaltsfolie oben drüber und über Nacht etwas beschweren. Am Morgen dann Folie ab und Überstände des Klebers beseitigen.

Ich bau immer einen Doppelholm. Ein Rohr oben eins unten in der Fläche, das ist enorm Biegesteif, aber nicht torsionssteif! Gegen das Durchreißen der Fläche an den Querruderwurzeln, bei einem senkrechtem Einschlag, kommt hinten Höhe Querruderscharnier noch ein Stab rein, der die Zugkräfte aufnimmt bei einem senkrechtem Einschlag, diese entstehen wenn die Flügel nach vorne zusammen wollen bei diesem in der Halle immer mal vorkommenden Manöver :cool: Mein grüner Acro-Magnum-Nachbau fliegt jetzt in der 4. Saison und hat schon so viele Erdungen direkt auf die Nase überlebt ich kann es gar nicht mehr zählen. (Er gilt bei den Vereinskammeraden als unverwundbar) Ist allerdings auch 380 Gramm schwer. http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/414910-Mein-neuer-Hallen-Aggro-Magnum-für-die-Saison-2013-14


2) CG Auslegung: Ich würde gerne schon mal durch grobe Positionierung meiner RC-Komponenten in Flugzeuglängsachse "auf dem Papier" den Schwerpunkt berechnen, nicht dass ich nachher böse Überraschungen erlebe und gleich den Rumpf noch mal neu ausschneiden kann.
Im Endeffekt ist doch hierfür "lediglich" die Masse der einzelnen RC-Komponenten und deren Längs-Abstand zu einem zunächst angenommenen CG relevant. Plus die Verteilung der EPP-Struktur über die Längsachse und deren "Moment" um die CG-Achse. Kann man da so ran gehen oder habe ich etwas verwechselt?

Bei einem symetrischen Profil lege ich den Schwerpunkt anfangs immer so auf ca 28% der Profiltiefe bei 0-0,5 Grad EWD. Das passt meistens ganz gut.

3) Deine Empfehlung auf das Fahrwerk nicht zu verzichten, deckt sich mit meinem bisherigen Plan :)
Aus was macht man bei so einem Leichtgewicht am besten ein Fahrwerk? Federstahl (und mit Stellringen an jede Seite ein Moosgummirad dran) ginge natürlich, aber ist das nicht zu schwer in der Relation zum Rest?
Oder gestaltet man das Fahrwerk bei so einem Vogel auch am besten aus EPP wie bei dem von Dir genannten Acro Magnum? Aber Räder wären schon gut finde ich.
Am Heck würde ich lediglich einen abgebrochenen Schaschlickspieß schräg nach hinten, also in einem sehr flachen Winkel meine ich, einstecken und einkleben. Der würde sich dann mit der Zeit am Boden abschleifen, aber der Vogel soll ja auch möglichst viel fliegen und keine Paraderunden am Boden drehen ;)

Fahrwerk ist alles möglich, vom Bügelfahrwerk aus Carbon oder GFK, über Draht oder EPP ganz wie es dir beliebt. Hauptsache du bekommst es leicht aber stabil befestigt. Als Schleppsporn reicht im Prinzip auf glattem Boden ein Stückchen flaches cfk was unten rausschaut. Ich mach das aber immer aus einem Stück senkrechten cfk Rohr und da rein kommt ein kleiner Bügel aus 1mm Stahldraht der sich frei drehen kann. Lies meine Bauberichte hier im RC-Network da findest du eine Menge Detailfotos.

Grüße
Alexander

Gruß Peter
 
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