Suche Profil für großen Acro Segler....

Hallo Nochmal,

eine kleine Aufgabe für Profil Experten.
Uns würde interessieren welches Profil am Bruckmann Swift 1:2,8
wirklich angeform ist die beiden Wurzelrippen haben deutliche Unterschiede
und es ist kein MH32 wie angegeben.

Wir stricken das um auf besagtes S6062.

Der Fox in 1:2,8 hat zwar zwei gleiche Wurzelrippen am Rumpf und auch ein
ähnliches Profil wie der Swift aber auch kein MH32

MfG Nici
 

Lunak

User
Wer die Wahl hat, hat die Qual. Nie war der Spruch passender :-)

@Patrick : Wenns soweit ist, dann wrde ich auf jeden Fall ne DM mitfliegen, evtl. auch in Holland. Aber dieses Jahr wirds bestimmt noch nix.
 

Lunak

User
Ach ja

@ Artur : Ich bin nicht so sehr bewandert in Profildingen. Daher weiß ich nicht genau was ich auf deine Frage antworten soll :-)

Vielleicht kann mir das auch jemand schnell erklären.... wäre was für die Bildung
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

also das S6062 ist schon mal nicht schlecht. Ist aber im Original natürlich dünner. Ohne einen Akro-Wettbewerb je besucht zu haben (von einer Teilnahme mal ganz zu schweigen), denke ich, dass es nicht auf das beste Gleiten bei ca-Werten um 0,3 ankommt, sondern viel sich bei ca-Werten darunter bis negativ abspielt. Abstellen sollte das Profil bei Wenden, Ab- und Aufschwüngen postiv wie negativ natürlich auch nicht.

Wobei ich davon ausgehe, dass auch hier keine Ecken sondern runde Figuren geflogen werden und damit ca-Werte größer 0,3 bis 0,4 fast gar nicht vorkommen. Im Pylon fliegt man zum Vergleich an den Wenden Ca-Wert um 0,6 und das sind Ecken in der Luft.

Dann geht es aber (zumindest laut XFoil und Eppler) besser als mit dem Original-S6062. Am RK40-mod. hat mich gestört, dass es bei im Ca-Bereich -0,3 bis +0,4 oben etwas zu sehr abfällt. Also habe ich eben einen anderen Kandidaten aus der Pylonriege modifiziert, nämlich das RL1PY1. Vorläufig heißt das Lunak-9x oder so ähnlich, weil es die 9te Iteration für das Lunakprofil ist. Das schöne daran ist, dass man aussen ganz ungeniert auf das Original-RL1PY1 straken kann. Und weil das originale S6062 in XFoil dagegen schon recht blass ausgesehen hat, wurde das auch gleich modifiziert. Es wurde ebenfalls auf 10%, auf 1,4% Wölbung reduziert und die Dicke nach hinten sowie der Nasenkreisradius (lera 0.5 für XFoil-Insider) verkleinert. Die letzte Maßnahme macht es natürlich nicht gerade gutmütiger, aber das ist uns ja hier egal :)

Und hier die Ergebnisse. Zunächst die Polaren in Vergleich zum modifizierten S6062:
lunak-polaren2.gif

Hmmm. Leichte Vorteile des RL1PY1-mod gegenüber dem S6062-mod. bei hohen Re-zahlen, leichte Anchteile bei neidrigen Re-zahlen. Als nächster Schritt sollte man noch negative Ca-Werte ansehen. Was man noch probieren könnte, das aus dem RL1PY1 abgeleitete Lunak-9x an der Nase für die negativen Figuren unten wie das S6062-1014r05 etwas runder zu machen.

Bei Positivbauweise würde ich sagen, lasst uns beide Kandidaten mischen und der Rest geht eh in den Bauungenauigkeiten (speziell an der Nase) unter. Bei Negativbauweise eigentlich auch :)

Hier die Profile übereinandergelegt:
lunak-Profile2.gif

Und zur Vollständigkeit der Vergleich zum RK40-1012, damit man den Vergleich hat:
lunak-polaren3.gif

Die proeile machen bis runter zu Re=300.000 eine ganz gute Figur, das

In RANIS habe ich den Flügel mal grob eingegeben und aussen auf das Original-RL1PY1 gestrakt. Das ist zwar dünn, aber wenn man keinen Ringelpiez beim Landen macht sollte man das aussen in den Griff bekommen. Ansonsten kann man leicht aufdicken oder einfach das S6062 Original nehmen. Sieht auch dort incl. dem hinterlegten Eppler-Verfahren gut aus. Mit gezieltem Wölbklappeneinsatz müßte die Fuhre sogar ganz passabel zu landen sein.

Hans
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Nur zur Vollständigkeit noch die Polaren der Kandidaten S6062 und RL1PY1 aussen bei Re=500.000 (Schnellflug):

lunak-polaren4.gif

Da sieht man, dass die dünneren Kollegen bei niedrigen Re-Zahlen im Vorteil sind und da Rl1PY1 eine etwas besser Figur abgibt als das S6062.

Hans
 

Lunak

User
Lunak schrieb:
Vielleicht kann mir das auch jemand schnell erklären....

Ich hab ganz vergessen was ich damit gemeint hab: das mit den Re-Zahlen, das ist mir noch ein bischen ein Rätsel.
Woher weiß ich in welchem Re-Bereich meine Fuhre fliegt ?


@ Hans : Kannst du mir die Wertigkeit von Re und Ca ein bischen näherbringen ? :rolleyes:
 

Gast_2097

User gesperrt
@ Olli,

ist deine Maschine schon die Voll GFK Version oder hast du noch Styro/Abachi Flächen und Leitwerke. Ralf hat mal erzählt als ich mit Ihm telefonierte (Mitte des Jahres 2005) dass die "ersten Maschinen" noch Styro/Abachiflächen haben bzw. hatten da er ja die Flugeigenschaften noch nicht wußte bevor er ein GFK Form für die Flächen erstellt.

Gruß
Helmut
 
Hallo Lunak!

Wie Kurbel geschrieben hat - also müsste man die Fluggeschwindigkeit abschätzen, als noch offene Variable.

Fliegt das Modell 150 km/h (???), errechnet sich:

150 km/h / 3,6 = 41,67 m/s

41,67 m/s x 70000 x 0,45 m (Durchschnittswert Flächentiefe geschätzt) = Rezahl gerundet: 1.310.000

Wird aber ständig die Fahrt weggenommen bei den Figuren, kann ein Profil wohl besser auf eine Rezahl von ca. 1.000.000 oder weniger optimiert werden, damit der Flieger überhaupt in Schwung kommt.

Gruss Artur
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

zur Re-Zahl:
http://www.rc-network.de/magazin/artikel_05/art_05-056/art_056-01.html

Alles klar? Eher nicht, denke ich. Also ein anderer Ansatz.

„Pfeiffer mit drei f, passen se uff.
Wat is an Re-Zahl? Da stelle mer uns mal janz dumm...“

Um es etwas vereinfacht auszudrücken, verhalten sich Medien (Gase, Flüssigkeiten), die einen Körper umströmen abhängig von ein paar Faktoren wie Strömungsgeschwindigkeit, Viskosität, Körpergröße etc. unterschiedlich. Was wieder einmal beweist, dass das Leben eines der Kompliziertesten ist.

Also versucht man sich es einfacher zu machen. Für den Bereich inkompressibler Medien kann man tatsächlich schön vereinfachen.

Halt:
Was schwaffelt der von inkompressibel? Luft kann man doch in einer Fahradpumpe und im Dickdarm herrlich zusammendrücken?
Ja, aber bei unseren Modellen mit Geschwindigkeiten weit unter Mach 1 und normalem Luftdruck hat die Luft soviel Zeit und Platz zum ausweichen, dass sie schnell davonläuft und eben nicht komprimiert wird. Das Gase sich in freier Wildbahn schnell entkomprimmieren wir tagtäglich an der Schnittstelle unseres edelsten Körperteils zur Stuhlfläche. Da haben wir also Glück gehabt.

Darum weiter im Text.

Es lässt sich also herleiten, dass auf unsere Anwendung übertragen die Strömung um ein Profil mit Profiltiefe von 100mm und 20m/s Fluggeschwindigkeit sich gleich verhält wie bei Profiltiefe 200mm und 10m/s. Deshalb rechnet man mit der dimensionslosen Größe Re-Zahl und nicht mit den beiden Größen Profiltiefe und Geschwindigkeit. Ist eben einfacher.

Was ist fürs erste noch wichtig?
Bei unseren Profilen treten abhängig vom Profil Veränderungen der Strömung (Ablösblasen, Wanderung des Umschlagspunktes von laminar zu turbulent…) bei kleinen Re-Zahlen auf, und hier kann es häßlich werden, vor allem wenn die Balse am Umschag von laminar zu turbulent über die Endleiste hinausreicht, was bei kleine Re-Zahlen schon mal passieren kann.

Was sind aber für ein Profil kritisch kleine Re-Zahlen? Das ist von profil zu Profil unterschiedlich. Für die hier diskutierten Profile hier, kann man sagen, dass Re=300.000 schon im gesunden Bereich liegt. Und die hat man zumindest an der Wurzel immer.

Jetzt zum Auftriebsbeiwert Ca. Da schlagen wir nicht im Magazin oder bei Shakespeare, sondern bei Siggi nach: http://www.aerodesign.de/aero/auftriebsbeiwert.htm

In den Formeln und Programmen wird jetzt immer ein Gleichgewichtszustand berechnet. Also es wird der Auftriebsbeiwert ausgerechnet, der zu einer bestimmten Fluggeschwindigkeit passt oder anders herum. Bei uns wird aber ständig gezogen oder gedrückt. Ist im Gleitflug v=20m/s und Ca= 0,3 ein zusammengehöriges Päarchen, so führt v=20m/s und ca=0,6 zum Looping.

Zum Rumspielen gleich noch ein Link hinterher und dann haben wir linktechnisch eine wunderschöne Inforeise im WWW gemacht:
http://leinauer.de/aero/rechner/
Gebe da mal die Daten deines Lunaks ein uns peile sein bisschen rum. Schreibe Dir vorher mal die Fluggeschwindgkeiten eines Kunstflugmodells bei verschiedenen Situationen auf.

Ich habe mal es bei Ca=0.3 eingegeben. Der Restwiderstand wird bei dem Lunak eher höher als 0.01 sein. Auch da kannst Du etwas spielen und lernst, wie wichtig einen aerodynamische Auslegung aller Komponenten und nicht nur des Profils ist

Lunak-LeinauerAero.gif



Bei einem durchschnittlichen ca-Wert von 0.3 bist Du also aus 500 m mit einem durchschnittlichen Sinken von 2,5m/s überschlägig 200 Sekunden in der Luft. Bei Ca=0,2 sind gerade noch 90S Sekunden. Stimmt nicht ganz da die Zusammenhänge nicht linear sind. Das soll aber nur eine grobe Abschätzung sein, wo denn ausgeflogenen Ca-Werte in etwa liegen.

Die mittlere Re-Zahl liegt dabei immer weit über 300.000. Aussen haben wir aber nur die Hälfte davon, und da Rutschen wir in den kritischen Bereich. Deshalb sollte man aussen eher ein Profil nehmen das noch mit Re=200.000 prima klar kommt, dafür darf es dann bei Re=2.000.000 schon etwas Schwächen zeigen.

Hans
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Artur,

der Re-zahlenbereich der wichtig ist dürfte bei mittlerer Flügeltiefe von Re=400.000 bis eben 1.200.000 gehen, innen das 1,5fache, aussen grob jeweils die Hälfte also von 200.000 bis 600.000.

Lokal ist das nicht das Problem, aussen passen somit die gängigen F3F-Profile prima, wobei engen Wenden nicht gefragt sind (zumindest hat meiner hier schon geäußerten Meinung niemand widersprochen).

Hans
 

Lunak

User
@Helmut: Welche Maschine meinst du ? den Lunak?

Danke Hans, das war sehr lehrreich.

Ich hab gerade mal schnell die Pläne der Lunak rausgeholt und vermessen.
Genaue Daten : Flächentiefe an der Wurzel (nach der Anformung): 60,0cm, außen 20,3cm
Durchschnittliche Tiefe : 40,15cm

Ihr habt eine Menge mit dem RK40 gerechnet. Da ich leider nicht wirklich in der Lage bin die Diagramme zu "lesen" stellt sich mir die Frage wie sieht der Vergleich gegen das im Moment favorisierte HN951 mit sagen wir 9,5% Wurzel und 10,4 (evtl auch 11% außen) aus.

Wie muß man den Flügel außen verändern, um im "grünen" Bereich zu sein (aufdicken?)

Und alles in allem, wie Praxisnah sind solche Überlegungen und Rechnungen. Immerhin kann mann nicht ne Form für nen 7,15m Flügel bauen um dann festzustellen das es in der Praxis ganz anders aussieht.

Gruß

Oli

P.S. könnt mir mal einer das HN951 mit 20% und das RK40 als Bild übereinanderlegen ?
 
Hallo!

Betreffend der Aerodynamik .... Profil innen/außen ....aufdicken innen oder außen....straken von Profilen ..... das muss Dir der Hans erklären, da würde ich nur palavern...:(

Allein vom Standpunkt der Stabilität würde ich als Wurzelprofil mindestens 10 % Dicke verwenden - insbesondere im Hinblick auf das erhoffte, sehr geringe Fluggewicht.


Profile übereinanderlegen ...... das bekomme ich hin:

Zur Vergleichbarkeit mal auch das RK 40 auf 10,85 % Dicke gebracht (Wölbung reduziert auf 1,5 %), also Dicke wie das Original HN 951.



Profil_ HN-951_RK40_10,85_1,5.jpg


Vielleicht schaffe ich die Widerstandspolare noch bald ... (sind doch immer schön bunt, oder???:D )

Da nehme ich dann mal als Rezahl 400.000 als unteren Wert - eigentlich schon jetzt klar - dann wird ein Profil wie das HN 951 besser sein. Mal schauen.

Gruss Artur
 
Polare Rezahl 400.000

Polare Rezahl 400.000

Hallo!

Viele bunte Polare........

Habe die Profile alle auf 10,85 % Dicke gebracht wie das HN.

RK40 wie gedacht - hierbei chancenlos, zu geringe Rezahl.





Lunak div. Polare 04.12.05.jpg



ab (.....);)

ab 10,85/1,7:



Profil_ ab_10,85%_1,7%.jpg




http://leinauer.de/aero/rechner/ - netter link!!



Gruss Artur

P.S.

die Profileentwickler haben doch ein Copyright?? Vielleicht dran denken, wenn es nicht nur privat genutzt werden soll, und denjenigen um Erlaubnis fragen?
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

das HN951 ist ein tolles Profil mit Kunstflug und Allroundeignung.

Wir schen hier aber eher das ultimative Kunstflugprofil. Wenn Du mit dem Aerodynamirehcner spielst und mal ein Ca=0.65e eingibst, kommt ungefäähr eine mittlere Re-Zahl von 400.000 raus.

Mit dem Rk40 aus dem letzten Schaubild hast Du dann ungefähr einen Profilwiderstand von 0.008, mit dem HN951mod von 0.007. Boh ey toll.

Aber halt, mit dem Widerstandsbeiwert 0.007 kommt bei dem Lunäkchen ein Sinekn von 0.71m/s raus, mit 0.008 mit 0.74m/s nur wenig mehr
Aber wenn Du mal alle Widerstandswerte aufaddierst mekrts Du,d as dass daran leigt, dass Restwiderstand (mit 0.01 angenommen) und induzierter Widerstand (k-FAktor 1.05 abgeschätzt) doppelt so hoch sind wie der Profilwiderstand. D.h. hier muss das Profil mehr oder weniger nur den Ca-Wert halbwegs vernünftig zusammenbringen. Und das packt auch das RK40.

Beim Akro-Programm selber spielt sich fast alles bei Re-Zahlen größe 500.000 ab.

Ich würde auch nicht mher zum RK40 tendieren, sondern eher an ein S6062mod oder das RL1PY1mod.

Nach aussen nicht aufdicken. Das ist Re-Zahltechnisch nicht die beste Maßnahme. Statt dessen eher auf 9% ausdünnen, die größte Dicke etwas vorziehen und den Nasenkreisradius somit auch leicht erhöhen und eine Idee hochwölben (rd. 0,25%). Ob und wieviel man schränkt ist ein Frage, wie gutmütig man die Kiste haben will. Der Nullauftriebswinkel wird sich durchs Hochwölben eher unter dem Maß senken, der durch die Flächentorsion im Schnellflug ausgleichen wird. Ich würde es lassen, man kann ja im Langsamflug mit der "Wölbklappe" spielen.

Bis hierher habe ich alles unter dem Aspekt betrachtet, die Kiste soll bestmöglich durchs Programm laufen. Will man Allroundeigenschaften wird man eher in Richtung HN951mod gehen. Will man Performance im Speed eher zu RL1PY1mod bzw. S6062mod.

Wobei das RL1PY1 auch gut auf Wölbklappen anspricht. Wenn man da die Klappen 3° positiv verwölbt, wird man von der oberen Polare des HN951 nicht weit weg sein. Snapflap willkommen.

Wie Praxisnah sind solche Überlegungen? Also erstmal ist Xfoilgerade bei hohen Re-Zahlen recht präzise. Zweitens reden wir über bekannte Profile, die
sich im Pylonbereich bewährt haben. Ich sehe das Risiko hier nicht besonders groß daneben zu liegen. Klar ist aber auch, dass im Vergleich zum HN951 nur eine leichte Verbesserung und kein Quantenprung möglich sein wird.

Was unbedingt noch genauer betrachte werden sollte ist, welche Anforderungen genau werden an das Modell gestellt. Dann kann man mit dem Programm Ranis die Situationen mit verschiedenene Flügelauslegungen berechnen und dann beurteilen.

Hans
 
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