Stabilitätsfaktor für Richtungsstabilität

[Chrima]

Hallo Peter

Und vor ungefähr 20 Jahren warst Du doch gar Referent am F3B-Symposium in Wettingen nicht wahr ?

Könnte man Dich vielleicht für ein Nuri-Symposium einmal wieder in den Süden locken ? Da könntest Du mit Markus philosophieren und wir würden versuchen etwas zu verstehen !?

Gruss
Christian

 

[Klaus Jakob]

Hallo Thomas,

ja, Fred ging es ja um eine Steuerung ohne SLW, wegen seinen Sauriern. Und die Leistung war dabei nicht so wichtig.
Habe mal an einem höhergestreckten Brett ("Gravitationsinverter") versucht, mich mit Frisenasen, die weit außen an den Tiplets montiert waren, in die Kurve zu bremsen. Das SLW hatt ich bewußt zu klein gewählt, und nicht angelenkt. Es ging, aber der Komfort beim Steuern war nicht mehr so feinfühlig. Ich habe das Brett umgerüstet: Tipplets ohne Frisenase und ein größeres SLW mit eigenem Ruder. Jetzt reagiert es auch im Langsamflug perfekt.
Werde mal den GrInv ausmessen. Hier vorab die Bilder.

Servus.
Klaus.

 

[MarkusN]

Hast Du die Tiplets separat mit der Seitenruderfunktion gesteuert, oder waren die mit Quer gekoppelt? Letzteres wäre ja einem Kombi-Switch mit nicht veräderbarem Mischverhältnis vergleichbar, und damit sicher suboptimal.

 

[Klaus Jakob]

Hallo zusammen,

und gleich noch ein etwas exotischeres Tierchen, das sich trotz leichter Vorpfeilung und (nach meinem Geschmack) zu kleinem SLW-Faktor recht gut steuern ließ: die Stabheuschrecke. Sie hatte gleich 2 Probleme:
-das von mir gestrickte Profil war so schlecht wie es aussah
-die Massenverteilung widersprach meinen eigenen Vorsätzen: eine zu lange Nase. Folge: jede Reaktion auf eine Bewegung am HR-Knüppel dauerte mir zu lange, und wenn der Vogel dann die neue Flugbahn eingenommen hatte, dann bestand er darauf, diese etwas länger als üblich beizubehalten. Also mussten die Ausschläge unnötig lange beibehalten werden, was Leistung kostet. Hier wäre es besser gewesen, ich hätte mehr Blei in eine kürzere Nase gepackt.

Klaus.

 

[Hans Rupp]

Hallo,

bei Leitwerklern hat Mark Drela mal ausgerechnet, dass gegen Seitenruder gegen Schieben widerstandsärmer hilft als Querudderdifferenzierung. Da hilft der lange Hebelarm des Leitwerklers natürlich und wenn ich mich richtig entsinne war der Hebelarm in etwa halbe Spannweite.

Deshalb kann das beim Nurflügel/Brett anders aussehen.

Hans

 

[MarkusN]

Das Weglassen der Seitenflächen ist bei den NF ja oft in der "reinen Lehre" begründet, oder wie oben erwähnt in einem natürlichen Vorbild. IDR ist wohl eine ganz klassische Seitenruderfinne die wirksamste Lösung.

 

[Klaus Jakob]

Hallo Markus,

die Überlegung hatte ich natürlich auch, darum habe ich den Frisenasen eigene Servos spendiert.
Die leichte Vorpfeilung (gerade Nase) war ja deswegen ein Teil der Überlegung: unabhängig von den Frisenasen sollten die QR stark differenziert werden können, das dabei zusätzlich entstehende aufrichtende Moment sollte wegen der Vorpfeilung schwach bleiben. Wenn es stören sollte, dann hätte ich es mit dem zentralen HR, das ja weiter hinter dem Schwerpunkt liegt als die QR, wegdrücken können (Auftriebsberg in der Mitte der Fläche = sinnvoll). Die einzelnen Servos erlaubten mir eine entsprechende Mischung, es funktionierte ja auch. Ich hätte vielleicht dieses Konzept mit allen Mischmöglichkeiten bis zum Schluß ausreizen müssen. Somit hätte ich dann bestimmt noch mehr Erkenntnisse gehabt, aber ich wollte unbedingt den Gravitationsinverter bei unseren Bewerben (NFC Adebar) sicher fliegen können (also das altbewährte Rezept einsetzen) und habe ihn "klassisch gemacht". So kann ich mit dem SR den Vogel mit sehr wenig Differenzierung fliegen, ich habe nämlich beim Feinabstimmen bemerkt, daß es der Gesamtbilanz gar nicht gut tut, wenn durch Differenzieren zu viel vom Gesamtauftrieb vernichtet wird. Aus diesem Grund sind unsere zentralen HR auch so klein wie möglich, und wir setzen auch keine gemischten Quer/Höhenruder ein.

Grüße.
Klaus.

 

[Klaus Jakob]

Das geht ja Schlag auf Schlag.

@ Markus: auch meine Ansicht.
@ Hans: "auch hier wieder richtich" (Brösel, Werner). Wenn der Hebelarm schon kurz sein muss (Brett), dann könnte der Gedanke mit den äußeren Bremsen an einem schlanken Flügel (=langer Hebelarm) ein möglicher Weg sein. (Hortentypische leben ja davon). Das endgültige Potenzial habe ich nicht ausgetestet, ich wollte ja den Vogel einsetzen.

Es macht Spaß!

Gruß
Klaus.

 

[UweH]

Hallo, hier ist es ja wieder mal interessant und wenn da und dort die Hortentypischen zitiert werden muß ich ja auch meinen Senf dazu geben, ist ja klar
Nachdem ich Peter K. mal bei einem Wingletpfeil (Lippisch-Storch) damit gequält habe, daß ich den als Semi-Horten mit "Glöckchen-Zirkulationsverteilung" auslegt habe, bleibt die "Hortenbrille" bei meinem Brett natürlich auch nicht aus
Mit Frisenasen habe ich nur bei meiner kleinen H IX Erfahrungen gemacht und die mussten dort trotz fehlender Seitenflächen schon mächtig groß sein um gute Wirkung zu haben, aber vielleicht wird sowas mit Handley-Page-Schlitzrudern besser, leider dann mit viel zusätzlichem Widerstand im Normalflug. Bei Hortens werde ich das weiter verwenden, ansonsten bin ich mit einer anderen Lösung sehr zufrieden, von der ich aber nicht weiß wie viel Leistung sie kostet:
Die klassische 4-Klappenmischung funktioniert bei meiner Horten III recht gut, auch ganz ohne Seitenleitwerk.
Das kurveninnere Querruder wird nach oben gefahren und mit den beiden kuvenäußeren Klappen das Momentengleichgewicht mit möglichst gleichen Ausschlägen wieder hergestellt. Das ändert auch den induzierten Widerstand des kurveninneren und kurvenäußeren Flügels unterschiedlich und "richtig rum". Im Idealfall sind die induzierten und die Interferenzwiderstände des kurvenäußeren Flügels sehr gering und die des kurveninneren Flügels nicht größer als bei klassischer Querruderbetätigung. Für ganz zarte Manöver kann sogar ein Seitenruder programmiert werden, das kaum Rollmomente erzeugt und nur durch Änderung des induzierten Widerstands ganz flaches kreisen ermöglicht. Das will ich beim Kro´ak für mich das erste mal an einem Brett erproben

Wenn ich die Stabheuschrecke von Klaus anschaue, dann glaube ich fast mit der vorhandenen Finne am Kro´ak schon auskommen zu können, vor allem mit zusätzlich noch angelenkten Seitenruder. Allerdings bin ich kein sonderlich guter Pilot und für eine etwas höhere Dämpfung beim einleiten von Kurven dankbar
Überhaupt sollte man bei der Seitenstabilität noch zwischen Dämpfung und Steuerbarkeit unterscheiden. Wenn man mit den vorhandenen Rudern gut um die Kurve kommt, heißt das noch nicht dass die Schiebedämpfung aus Leistungssicht optimiert ist. Eine zu große Seitenfinne kostet Leistung, das schieben durch zu geringe Dämpfung des negativen Wendemoment einer zu kleinen Finne ebenfalls. Das Optimum ist dann wieder Sache des Piloten. Die Bandbreite ausreichend gut fliegender Modelle bei der Dämpfung zu zeigen ist sicher das Hauptanliegen von Christians Thread und die Pilotenhinweise zur Steuerbarkeit helfen das Thies´sche Stabilitätsmaß für einen persönlich einzuorden, oder wie seht ihr das?

Viele Grüße,

Uwe.

 

[Chrima]

So kann ich mit dem SR den Vogel mit sehr wenig Differenzierung fliegen, ich habe nämlich beim Feinabstimmen bemerkt, daß es der Gesamtbilanz gar nicht gut tut, wenn durch Differenzieren zu viel vom Gesamtauftrieb vernichtet wird.

Hallo Klaus
Da krieg ich gleich einen Experimentieranfall ! Bislang dachte ich mir immer das man sich das angesteuerte Seitenruder bei den kurzen Hebelarmen sparen kann. Aber jetzt gibts eins !

Danke Dir Klaus, dass Du uns soviel "aus dem Nähkästchen erzählst" !

die Überlegung hatte ich natürlich auch, darum habe ich den Frisenasen eigene Servos spendiert

Was würdet Ihr von kleinen "Spoilern" halten ? Der Markus brachte mich bei anderer Gelegenheit drauf; reduziert Auftrieb (= Flügel geht runter) und bremst (= Drehung um Hochachse). Natürlich eben nur ganz klein und ganz am Flügelende.

Grüsse
Christian

 

[laqui]

Hallo Christian,

damit käme man im Prinzip zur Spreizklappe.
Ich sehe es auch wie Uwe, das es hir darum gehen sollte eine Möglichst breite Bandbreit aufzuzeigen, jeder sollte dann seine eigenen Schlüsse ziehen, da ja jeder so seine eigenen Vorlieben hat.
So zum Beispiel beim Strong V2 ist mir Persönlich das SLW einen Tick zu groß, dies gibt mir aber die Möglichkeit auch den größeren Strong Thermik mit dem Rumpf zu fliegen, somit für mich optimal.
Wen ich aber für die Zukunft ein Modell plane werde ich mich wohl an einen Wert an die 50 halten.
Bitte weiter posten,ich bin mal gespannt wo der Klaus mit seinen großen Brettern liegt.

 

[Chrima]

So zum Beispiel beim Strong V2 ist mir Persönlich das SLW einen Tick zu groß

Hi Thomas
Das hab ich schon früher heraus gehört. Aber meinst Du das jetzt rein optisch oder findest Du das aerodynamisch negativ ?

So wie ich obige Beiträge verstand, bleibt der Anstellwinkel der Seitenruderflosse kleiner je grösser die Fläche. Und so ja dann auch der Widerstand.(?)

Gruss
Christian

 

[UweH]

Wen ich aber für die Zukunft ein Modell plane werde ich mich wohl an einen Wert an die 50 halten.
Bitte weiter posten,ich bin mal gespannt wo der Klaus mit seinen großen Brettern liegt.

..den Fotos nach denke ich, daß Klaus meist über den 50 liegen wird und ich bin auch sehr auf die tatsächlichen Werte gespannt, Klaus, bitte bitte messen!

Sorry, das möchte ich jetzt loswerden:
-Klugscheiß+Läster-Modus an-
Jetzt noch ein paar Takte aus dem Horten-Nähkästchen:
Spreizklappen fliegen die Northrops weil sie die Glocke der Hortens nicht kapiert haben. Die Wirkung ist da, aber gering und ständig einen Anker am Grund mitzuschleppen macht kein Segelboot, also werde ich mir diese B2-Leistungsüberschuß-aus-Turbinen-Stabilisierungsvariante an einem Segler sparen. Es sieht auch nicht schön aus im Normalflug mit offenen Spreizklappen zu fliegen, O.K., wäre bei einem Brett nur bei Pfeilung und viel zu kleinem SLW notwendig.

@Christian: ich hab schon oft geschrieben, dass dem kurzen Hebelarm der Brett-NF-Leitwerke auch eine geringe Dämpfung gegenüber steht. Welchen Beweis für die gute Wirksamkeit der Seitenruderansteuerung, über die Fähigkeit hinaus mit einem 2-Achs-Brett Rollen fliegen zu können, brauchst Du noch? (siehe z.B. mein 2 m Brett)

Bremsklappen werden an Hortens seit über 60 Jahren erfolgreich als Seitenruder eingesetzt. Bei Modellen gibt es zwar Einschränkungen wegen der Re-Zahl und Auftriebsentlastung bei Spoilern am Außenflügel von Hortens, aber z.B. einseitig ausgefahrene normale Landehilfe-Bremsklappen haben eine sehr gute Seitenruderwirkung, trotz geringem Hebel.
Anscheinend hat jeder im Nickel-Wohlfahrt das Kapitel über die Steuerung nur mit dem induzierten Widerstand bei Nurflügeln überblättert. Der induzierte Widerstand ist der größte am Flugzeug und geringe Beeinflussungen dieses Widerstand haben eine große Wirkung. Das kann man sehr gut zur Steuerung benutzen, worauf Karl Nickel im praktischen Beispiel deutlich hingewiesen hat.
(habt ihr eigentlich mitbekommen, dass Prof. Dr. Karl Nickel am 01.01.2009 im Alter von 84 jahren verstorben ist? Ich habe hier bei RCN keinen Hinweis darauf gelesen, schade )


Es gibt viel zum experimentieren bei Nurflügeln, aber man sollte nicht alles was bereits erfunden oder sogar schon alt ist über den Haufen werfen, nur weil es nicht "in" ist. Ich habe in den letzten 2 Jahren von den "alten Horten-Nurflügeln" viel gelernt, was man für andere Flugzeuge benutzen kann, ohne eine Glockenauftriebsverteilung einzubauen. Wenn man die Konstruktion auf das Notwendigste beschränken kann, findet man durch hinzufügen effektivere Lösungen als durch weglassen von Teilen an voll ausgestatteten Entwürfen, aber das ist halt meine arrogante Meinung durch die "Horten-Brille"
-Klugscheiß+Läster-Modus aus-

Viele Grüße,

Uwe.

 

[UweH]

Hi Thomas
So wie ich obige Beiträge verstand, bleibt der Anstellwinkel der Seitenruderflosse kleiner je grösser die Fläche. Und so ja dann auch der Widerstand.(?)

...bei Schräganströmung ja, um die Nullstellung bleibt die umspülte Oberfläche ohne signifikante Auswirkung des induzierten Widerstands durch den Auftrieb aus Leitwerksanstellung, diese soll durch Minimierung optimiert werden und alles zwischen Nullauftriebswinkel und Strömungsabriß, wenn ich das richtig verstanden habe?

 

[Klaus Jakob]

Hallo Christian,

ein SLW am kurzen Hebelarm ist nicht besonders gut. Hat es ein Ruder, wird es etwas besser. (Nur mein Bauchgefühl). Besser ist ein leichtes, steifes SLW mit Ruder, an einem leichten steifen, etwas längerem Hebelarm .
Der lange Hebelarm widerspricht der Forderung nach geringer Trägheit um die Querachse. Also: leicht bauen.
Spoiler: ja, das war ein mächtiger Pflug am Gravitationsinverter; guckt euch mal genau die Flügelspitzen an, man erkennt die Achse, um die sich der Spoiler dreht. Am rechten Flügel sieht man einen Spalt, man ahnt, wo auf der Unterseite die Klappe beginnt. Beim Ausfahren ist die Fläche unter der Drehachse fast genau so groß wie auf der Oberseite. Die Klappe konnte bei Bedarf fast senkrecht stehen.
@Uwe: einverstanden.
Der Vierklappenflügel ist natürlich auch möglich, dann würde ich aber die Klappen etwas tiefer machen, und in Spannweitenrichtung größer. So daß jede einzelne Klappe die Fläche hat, die ich jetzt mit dem zentralen Höhenruder habe. Aber dann nur die Außenseite leicht auf tief bewegen, das äüßere QR ebenfalls nur leicht nach unten.
Aber der Aufwand war auch recht groß, ich bin mit der SR-Variante zufrieden.

Klaus.

 

[Klaus Jakob]

Karl Nickel

Karl Nickel

Sein Ableben tut mir leid. Nein, ich wußte es nicht. Mein Beileid gilt allen seinen Angehörigen. In Scheidegg beim Nurisymposium (Oskar-Ursinus-Vereinigung) habe ich ihn gebeten, mir das Buch (Schwanzlose Flugzeuge) zu signieren. Habe eben nachgesehen: 12. Oktober 1997. Ich werde auf das Buch sehr gut aufpassen.

Traurig.
Klaus.

 

[Klaus Jakob]

Das Bunte Huhn

Das Bunte Huhn

Und noch`n Gedicht...

Etwa 1992 habe ich das Bunte Huhn gebaut: es war ein herrlicher Floater, Quer/Höhe gemischt, SR angelenkt, zum Bremsen spreizbar. Habe einen Bauplan über 2 Ausgaben für die FMT gemalt. Es flog sehr langsam (klar, bei 1 m² Flügelfläche und 1650 Gramm). Auch das Profil passte dazu: CJ 3406. Thermikannahme: Hervorragend. Flucht aus einem Absaufgebiet: erbärmlich. Und: der Hebelarm des Seitenruders war zu klein, ich musste die Kurven wie schon mal erwähnt erst durch Querruder einleiten, dann kräftig ziehen, dann gerade ausrichten, dann drücken. Man gewöhnt sich aber schnell daran. Liegt der Vogel dann in der Kurve, dann fliegt er sehr stabil, wie ein Sofa. Die Größe der Kreise wurde in der Schräglage größtenteils durch das Höhenruder gesteuert. Die Randbögen waren abnehmbar, dann war der Vogel wendiger, bei nochmals stärkerem Schieben, aber der Kreisflug war schlechter. Auch der Geradeauslauf war schlecht. Hier ein Bild davon.

Servus.
Klaus.

 

[UweH]

@Uwe: einverstanden.
Der Vierklappenflügel ist natürlich auch möglich, dann würde ich aber die Klappen etwas tiefer machen, und in Spannweitenrichtung größer. So daß jede einzelne Klappe die Fläche hat, die ich jetzt mit dem zentralen Höhenruder habe. Aber dann nur die Außenseite leicht auf tief bewegen, das äüßere QR ebenfalls nur leicht nach unten.
Aber der Aufwand war auch recht groß, ich bin mit der SR-Variante zufrieden.

@Klaus: Ich habe es mit den geringen Ausschlägen am kurvenäußern Flügel auch so vor, das entspricht meinen Überlegungen und den Versuchen an HortenIII und dem Leitwerkler Sword. Bei den Klappengrößen des Kro´ak bin ich für den Allroundeinsatz Kompromisse eingegangen, einen Hangflügel würde ich mit kürzeren inneren Klappen ausstatten, einen Thermikflügel mit längeren inneren Klappen oder noch besser als 2-2 1/2 -Achser, alles für den induzierten Widerstand . Deshalb auch der 4 x Giga-Flap-Aufwand für bestmögliche Beeinflussung des induzierten Widerstands bei möglichst geringen störenden Interferennzwiderständen. Ich bin sehr gespannt wie das Konzept funktioniert.


Für künstliche Stabilität kann man übrigens sehr gut Kreisel einsetzen, auch besonders zur Ansteuerung von Bremsklappen. Wenn die Einbaulage der Bremsklappen darauf abgestimmt ist kann man mit Vorneigung des Kreisels sogar Hoch und Längsachse gleichzeitig beeinflussen, wie Wurpfel es mal in meinem Horten IX-Thread vorgestellt hat. Nur mal so für die netten Experimentierer als Denkanstoß

Viele Grüße,

Uwe.

P.S.: @Klaus: jetzt hast Du auch noch mal was parallel geschrieben. Ich beneide Dich um das signierte Buch und noch mehr darum Ihn persönlich kennen gelernt zu haben!!!

Einen Bericht über das Bunte Huhn hab ich mal in der FMT gelesen, aber das war bei mir die Zeit der Wingletpfeile. Ich habe letzt einen VHS-Videofilm aus den Jahren 1992-1995 digitalisiert bekommen, auf dem u.a. 2 meiner alten WL-Pfeil Konstruktionen von damals im Flug zu sehen sind. Wenn ich damals gewußt hätte was ich heute weiß wären keine Landungen darauf zu sehen. Dein Buntes Huhn wäre damals am Rur-See in Steckenborn schon nicht gelandet....und Rollen hab ich mit den Pfeilen in der Zeit auch nicht oft geflogen

 

[Klaus Jakob]

Hallo Christian,

Hallo Klaus
Da krieg ich gleich einen Experimentieranfall ! Bislang dachte ich mir immer das man sich das angesteuerte Seitenruder bei den kurzen Hebelarmen sparen kann. Aber jetzt gibts eins !

Darauf bin ich zu wenig eingegangen, `tschuldigung.
Wenn Du die Bilder auf der vorigen Seite vergleichst, dann ist zu sehen, daß die Variante mit zu kleinem SLW auch noch einen kürzeren Rumpf hat als jene umgebaute Variante mit größerem, angelenktem SR. Hier verlasse ich mich eben nur noch auf das SR, die Bremsspoiler (oder überdimensionalen Frisenasen) sind ja ausgebaut. Hilft auch der Massenverteilung.
Ich will Dir aber Deinen Experimentieranfall natürlich nicht ausreden, hoffentlich kriegst Du einen.

@ Uwe: wie gesagt, Messwerte kommen, spätestens nächste Woche.

Servus.
Klaus.

 

[Klaus Jakob]

Balmung

Balmung

Hallo,

anbei der Balmung als .pdf. Nun können die eiligen Freunde schon mal anfangen zu rechnen. Balmung fliegt sehr gut, sowohl Kurven als auch geradeaus, sowohl schnell als auch langsam. Und ist hochbelastbar an der Winde.

Auf der Werkbank wartet ein harter, schwerer Mini-Balmung. Der Vogel soll folgendes sehr gut können:
-schnell fliegen
-präzise fliegen
-wendig sein
-klein sein (2 m Spannweite)
-robust sein, auch beim Verpacken
-Packmaß max. 1 m (ergibt die geringe Spw. von 2 m)
-ein Weidezaun muss kaputtgeflogen werden können, ohne Blessuren am Flieger zu hinterlassen
Diese Forderungen machen ein angelenktes SLW nicht unbedingt nötig. Das gesparte Gewicht stecke ich in noch mehr Kohlegelege auf dem Flügel.
Der Flügel wird in die "Formen" des Außenflügels vom Balmung gebaut, bekommt somit einen Einfachtrapezflügel, und eine geringere Streckung als Balmung. Er soll mich nach Castelluccio (Italien, Starkwindgebiet für Gleitschirmflieger) begleiten, und kommt zum Einsatz, wenn es für das Gleitschirmfliegen zu heftig wird.

Servus.
Klaus.