Warum gibt es kein F3B oder F3F mit vorverlegtem Höhenleitwerk?

Kamyczek_F3F

User aktuell gesperrt
Tut mir leid, Kollegen, der Google-Übersetzer geht nicht gut mit technischen Ausdrücken um. Aber es geht nur um das Verhältnis von Spannweite zu Flügel und das Layout ohne Leitwerk (Nurflügel ).
 

reinika

User
Dass das ein Irrweg war, sieht man daran, dass man es heute nicht mehr so macht, wie vor 50 Jahren (außer bei DG, warum auch immer).
Dieser gepfeilte Leitwerkstyp ist praktisch verschwunden, richtig. Der "Irrtum" bestand aber im Handkraftverlauf, nicht in der aerodynamischen Güte.
Das waren Pendelleitwerke, welche am Stock kaum Rückmeldung über den Flugzustand ermöglichen. Das ist halt an einem Klappenruder anders.
Daher wurden die Klappenleitwerke später bevorzugt.
Deren Nachteile in der Grenzschichtführung wurde durch neue HLW-Klappenprofile, teils mit Turbulatoren versehen, weitgehend kompensiert.
Dass die Klappentrimmung zur geforderten Auftriebsrichtung gegenläufig ist, nimmt man in Kauf. Diese neuen Profile bieten bei richtiger WK Nutzung auch genügend Laminardellenbreite, um aus dieser nicht rauszufallen.
Am Modell ist das Re-Zahl bedingt etwas schwieriger. Weiter spielt der (Hand-) Steuerkraftverlauf am Modell keine Rolle, das spüren nur die Servos.

Btw. Die Pfeilung der Pendelleitwerke diente auch dazu, in der Spitze Ausgleichsmasse anzubringen, um flattern zu vermeiden.

Das HLW Profil mit Turbulator am Ventus 3 ist ab 17:35 zu erahnen: Video
 
Zuletzt bearbeitet:

reinika

User
Da gibt es halt verschiedene Philosophien. Das war die Variante der Pendelleitwerke. Ja, es gab mal eine Studie, die legte nahe die Eintrittskanten von SLW und HLW auf die selbe Höhe zu bringen. Hat sich auch nicht durchgesetzt........Gestaffelt wird immer noch, nur viel weniger. Drelas Version ist die 100% Staffelung.
Da spielen manchmal ganz pragmatische Randbedingungen die Hauptrolle. z.B. das gerade Ruderscharnier, oder strukturelle Vorzüge, Befestigung, Anlenkung, etc.
Leistungsscheidend ist das für Modellflieger eher nicht. Doch ein interessantes Spielfeld ist es schon. Mehr nicht.
 
Was spricht jetzt gegen das V-Leitwerk? Nur der erhöhte Widerstand beim Lenken? Beim Gleiten hat man ja weniger Widerstand. Der größte Vorteil neben weniger Material ist aus meiner Sicht die Redundanz der wichtigsten Ruderfläche: des Höhenruders. Ich habe es selbst noch nicht ausprobiert, aber wenn das Servo einer Seite aussteigt, müsste die Höhenruderfunktion in ausreichend symmetrischer Wirkung erhalten bleiben um das Modell zu retten oder liege ich falsch?

Gruß, Johannes
 
Hallo Johannes,

im Prinzip spricht nix gegen ein V-Leitwerk, hat sich ja auch bei F3B/F3F Modellen schon seit vielen Jahren durchgesetzt.

Interessanterweise gibt es vom F3B-Modell Device wahlweise auch einen Kreuzleitwerksrumpf, der allerdings wegen des Ukraine Kriegs derzeit nicht lieferbar ist (der Hersteller Vladimir musste seine gesamte Fertigung komplett umstellen, seine Materialien und Mitarbeiter in Sicherheit bringen und hat sich vor allem auf die Herstellung von Drohnen verlagert, ist aber nicht das Thema hier).
Piloten, die diesen Kreuzleitwerksrumpf in den letzten Jahren geflogen haben, hatten zunächst Probleme im Hochstart (immer wieder Strömungsabrisse, bis die Hochstarteinstellungen angepasst wurden), berichten dann aber von einigen Vorteilen der Kreuzleitwerksauslegung, konkret bessere Spurtreue im Streckenflug und bessere Handlichkeit beim Thermikkreisen. Wäre interessant zu erfahren wie das beim Einsatz in F3F ist. Mit dem V-Leitwerksrumpf macht man aber auch nix falsch.

Gruß, Karl Hinsch
 

UweH

User
Ich habe es selbst noch nicht ausprobiert, aber wenn das Servo einer Seite aussteigt, müsste die Höhenruderfunktion in ausreichend symmetrischer Wirkung erhalten bleiben um das Modell zu retten oder liege ich falsch?


Hallo Johannes,

das habe ich mal unfreiwillig ausprobiert. Beim DS hat sich bei meinem 60"Bird ein Ruderhebel des V-Leitwerks gelöst.
Zuerst hat es geflattert, dann raus aus dem Kreis und Fahrt raus, ich musste dabei nicht man irgendwas Gegensteuern. Anschließend konnte ich mit verminderter Ruderwirkung, aber sonst sicher und heil landen.
Ich hatte dabei zwar auch Glück, aber bei einem ausgerissenes Ruderhorn bei T- oder K-Leitwerk braucht man schon viel mehr davon 😉

Gruß,

Uwe.
 

DieterS

User
Dazu kann ich auch was beisteuern:
Zum Schleppen hab ich z.B. bei meiner Mamba F3F eine Kupplung eingebaut - betätigt über eins der beiden V-Leitwerkservos auf "Hoch".
Am Anfang hatte ich zum Auslösen einen Taster programmiert, der nur das entsprechende Servo kurz auf Vollauschlag bring. Beim Auslösen hat der Flieger dann durch den Fahrtüberschuss vom Schleppen noch gut 30m senkrecht nach oben gemacht - weil eins der beiden V-Leitwerke kurz auf "Hoch" ging.
Um das zu vermeiden betätige ich jetzt über den Taster beide Servos auf "Seite", da macht der Flieger beim Klinken nur einen kurzen Ruck zur Seite und nicht mehr voll nach oben.

Gruß
Dieter
 

RetoF3X

User
Hi Johannes,
Kann auch was beisteuern:
Hatte mal vor langer Zeit beim Stork 2 bei einer Klappe am VLW einen Anlenkungs-Ausfall, konnte aber noch gut Landen. Solange die ausgefallene Klappe nicht in einem Endzustand festgefahren ist (z.B. Servo geht auf Endausschlag), dann ist beim VLW anscheinend genug Redundanz für das HR.

Viele Gruesse:
Reto
 

reinika

User
Piloten, die diesen Kreuzleitwerksrumpf in den letzten Jahren geflogen haben, hatten zunächst Probleme im Hochstart (immer wieder Strömungsabrisse, bis die Hochstarteinstellungen angepasst wurden), berichten dann aber von einigen Vorteilen der Kreuzleitwerksauslegung, konkret bessere Spurtreue im Streckenflug und bessere Handlichkeit beim Thermikkreisen.
Das wäre mal interessant, die Leitwerksflächen der beiden Versionen V und X zu vergleichen. Das beschriebene Verhalten deutet auf ein real grösseres Volumen der X-Leitwerke hin. Als hätte man einfach die Projektionsfläche übernommen, was am X natürlich besser wirkt.
 
bessere Spurtreue im Streckenflug und bessere Handlichkeit beim Thermikkreisen. Wäre interessant zu erfahren wie das beim Einsatz in F3F ist.
Die bessere Spurtreue kann ich mir nur mit einem zu kleinem LW vorstellen. Die Handlichkeit kann ich noch nicht nachvollziehen. Für die Spurtreue ist eigentlich nur das Seitenleitwerk verantwortlich, oder?
Anschließend konnte ich mit verminderter Ruderwirkung, aber sonst sicher und heil landen.
Auch wenn es unfreiwillig war, ist das ja eine super Bestätigung dafür, dass ein V-Leitwerk tatsächlich sicherer ist (zumindest wenn es mit Aktuatoren angesteuert wird, wo Sportflugzeuge ja noch nicht sind)
Solange die ausgefallene Klappe nicht in einem Endzustand festgefahren ist (z.B. Servo geht auf Endausschlag), dann ist beim VLW anscheinend genug Redundanz für das HR.
Um Redundanz gegen Vollausschlag vorzubeugen, müsste man drei Servos einsetzen oder eine entsprechende Mechanik, sodass jedes Servo nur die Hälfte an Ruderausschlag bewirkt.
Das wäre mal interessant, die Leitwerksflächen der beiden Versionen V und X zu vergleichen. Das beschriebene Verhalten deutet auf ein real grösseres Volumen der X-Leitwerke hin. Als hätte man einfach die Projektionsfläche übernommen, was am X natürlich besser wirkt.
Du meinst mit dem Volumen die Projektionsfläche? (Rechts in der Skizze die gleichwertige Fläche in V-Konfiguration)
1684191426823.png

Erstaunlicherweise spart man damit nicht annähernd die intuitiv angenommenen 33% sondern nur noch 6% Material. Aber wenn man die Spurtreue durch diese Größe in den Griff bekommt und die richtigen Ausschlagsgrößen ermittelt um bwp. beim Looping kein Moment in die falsche Richtung zu erzeugen, hätte man hier eben die deutlich höhere Ausfallsicherheit.
 
Die bessere Spurtreue kann ich mir nur mit einem zu kleinem LW vorstellen. Die Handlichkeit kann ich noch nicht nachvollziehen. Für die Spurtreue ist eigentlich nur das Seitenleitwerk verantwortlich, oder?
Hallo Johannes,

ich kann dir zu den gennanten Aussagen leider nix weiter sagen, da ich den Kreuzleitwerksrumpf zum Device selber nicht besitze und daher das geschilderte Flugverhalten nicht persönlich beobachten konnte. Ich bevorzuge insbesondere bei Thermikseglern (z.B. F3J/F5J) das Kreuzleitwerk, weil man dabei normalerweise ein großes und gut wirkendes Seitenruder bekommt und das ist für mich insbesondere beim engen Kreisflug in der Thermik vorteilhaft.

Den Vorteil der Redundanz bei einem V-Leitwerk betrachte ich als eher gering, denn die Wahrscheinlichkeit des Ausfalls einer Ruderklappe ist doch sehr gering. Wenn es wirklich relevant wäre müsste sich das V-Leitwerk längst beispielsweise bei den manntragenden Flugzeugen durchgesetzt haben. Dort kann ich mich aber nur an wenige und auch nur ältere Flugzeuge mit V-Leitwerk erinnern.

Gruß, Karl Hinsch
 

Kamyczek_F3F

User aktuell gesperrt
Und wie immer hat irgendein Pole ein Chaos angerichtet. Sein Name war Herr Jerzy Rudlicki und er war Pole. Seit über 20 Jahren, in denen ich fliege, sind die meisten F3B- und F3F-Modelle mit einem V-Leitwerk ausgestattet. Nur wenige Modelle verfügen über ein klassisches Heck, und daran wird sich wahrscheinlich auch nichts ändern. Technisch und konstruktiv vereinfacht diese Lösung einiges, das Gewicht ist geringer, der Rumpf lässt sich einfacher bauen, kleinere Mechanismen können verwendet werden, da die Steuerflächen kleiner sind und zwei Servos gleichzeitig arbeiten. Außerdem ist das klassische Cross-System mit Höhen- und Seitenleitwerk für die meisten von uns wie ein Auto mit Rechtslenkung (Engländer).
 

UweH

User
Außerdem ist das klassische Cross-System mit Höhen- und Seitenleitwerk für die meisten von uns wie ein Auto mit Rechtslenkung (Engländer).


Achtung Sarkasmus: die Seitenruderwirkung beim V-Leitwerk ist so gering, dass es beim F3F egal ist ob man das steuert oder nicht, man spürt keinen Unterschied. Beim K- und T-Leitwerk ist die Seitenruderwirkung dagegen so viel besser, dass sich die F3F-Piloten bei der Betätigung erschrecken und bremsend durch die Wende slippen. Da das aber viel langsamer ist als V ohne Seitenruderwirkung haben sich die V-Leitwerke in F3F bereits Anfang der 1990er Jahre durchgesetzt 🤪

Gruß,

Uwe.
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Piloten, die diesen Kreuzleitwerksrumpf in den letzten Jahren geflogen haben, hatten zunächst Probleme im Hochstart (immer wieder Strömungsabrisse, bis die Hochstarteinstellungen angepasst wurden), berichten dann aber von einigen Vorteilen der Kreuzleitwerksauslegung, konkret bessere Spurtreue im Streckenflug und bessere Handlichkeit beim Thermikkreisen. Wäre interessant zu erfahren wie das beim Einsatz in F3F ist. Mit dem V-Leitwerksrumpf macht man aber auch nix falsch.
Durch Profilierung, Größe, Hebellängen und V-Winkel kann man unabhängig von der Leitwerksform bestimmte Kriterien wie Dämpfung und Maxmilauftrieb erreichen. Was dann sich durchsetzt funkionoert und wird von vielen dann als "gewohnt" und richtig bewertet.

Zu den Gegebenheiten zählt auch, dass Pendeleitwerke für den selben Maximalauftrieb größere Flächen brauchen als gedämpfte Leitwerke, weil ja das Profil beim Ruderausschlag der Pendelleitwerke nicht verändert wird. Daran könnte es liegen, dass es Probleme beim Hochstart gab. ISt slao eher ein Thema Pendel oder gedämpftes Leitwerk. Zu dünn ist dann auch nicht gut.

Aerodynamisch sehr gut wäre ein Kombination aus Pendelleitwerk und Profiländerung durch eine Klappe etc. , aber das ist mechanisch aufwändig und ich kenne es nur beim SLW von langsam fliegenden Modellen und auch da blieb es der Ausnahmefall.
 
Zu den Gegebenheiten zählt auch, dass Pendeleitwerke für den selben Maximalauftrieb größere Flächen brauchen als gedämpfte Leitwerke, weil ja das Profil beim Ruderausschlag der Pendelleitwerke nicht verändert wird. Daran könnte es liegen, dass es Probleme beim Hochstart gab. ISt slao eher ein Thema Pendel oder gedämpftes Leitwerk. Zu dünn ist dann auch nicht gut.
Hallo Hans,

ich fürchte du liegst mit deiner Vermutung daneben, denn das Höhenleitwerk beim Kreuzleitwerksrumpf des Device ist kein Pendelleitwerk, sondern gedämpft, also mit Klappe. Die Probleme beim Hochstart führten zu einem zweiten Höhenleitwerk mit etwas anderem Profil. Die Lösung war aber letztendlich eine Vorverlegung des Hochstarthakens (ca. 3 mm VOR dem Schwerpunkt). Zur Info: Der Haken liegt beim V-Leitwerksrumpf HINTER dem Schwerpunkt, beim Start ist das Ruder leicht auf tief eingestellt.

Gruß, Karl Hinsch
 

reinika

User
Du meinst mit dem Volumen die Projektionsfläche? (Rechts in der Skizze die gleichwertige Fläche in V-Konfiguration)
Anhang anzeigen 12440212
Erstaunlicherweise spart man damit nicht annähernd die intuitiv angenommenen 33% sondern nur noch 6% Material. Aber wenn man die Spurtreue durch diese Größe in den Griff bekommt und die richtigen Ausschlagsgrößen ermittelt um bwp. beim Looping kein Moment in die falsche Richtung zu erzeugen, hätte man hier eben die deutlich höhere Ausfallsicherheit.
Mit Volumen meine ich das, was hier ab Post 7diskutiert wurde......

Und ja, ich bezog mich wörtlich auf die projizierte Fläche, also die Rote rechts in deinem Bild. Aerodramatisch wirkt die durch die V-Stellung schwächer als die Ersatzflächen des X-LW (Autriebsanstieg wird flacher). Dadurch verschiebt sich der Neutralpunkt mit dem V nach vorne, dadurch muss der Schwerpunkt für das selbe Stabilitätsmass auch nach vorne. Daraus folgt eine andere (grössere) EWD für die selbe Trimmgeschwindigkeit. Die Nick- und Gierdämpfung wird kleiner sein, etc.
Kurzfassung: Das V müsste grösser sein, um die gleichen Verhältnisse herzustellen.
Daraus resultieren die Unterschiede in der Hochstarttrimmung (Hakenposition!) und der Spurtreue.

Das könntest Du bei Bedarf in FLZ Vortex, oder XFLR 5 simulieren.

Gruss, Reini
 

reinika

User
Durch Profilierung, Größe, Hebellängen und V-Winkel kann man unabhängig von der Leitwerksform bestimmte Kriterien wie Dämpfung und Maxmilauftrieb erreichen. Was dann sich durchsetzt funkionoert und wird von vielen dann als "gewohnt" und richtig bewertet.

Zu den Gegebenheiten zählt auch, dass Pendeleitwerke für den selben Maximalauftrieb größere Flächen brauchen als gedämpfte Leitwerke, weil ja das Profil beim Ruderausschlag der Pendelleitwerke nicht verändert wird. Daran könnte es liegen, dass es Probleme beim Hochstart gab. ISt slao eher ein Thema Pendel oder gedämpftes Leitwerk. Zu dünn ist dann auch nicht gut.

Aerodynamisch sehr gut wäre ein Kombination aus Pendelleitwerk und Profiländerung durch eine Klappe etc. , aber das ist mechanisch aufwändig und ich kenne es nur beim SLW von langsam fliegenden Modellen und auch da blieb es der Ausnahmefall.

Wenn ein HLW am Maximalauftrieb scheitert, ist es IMHO zu klein, oder sehr unpassend profiliert. Mit einer sehr extremen Hochstarttrimmung könnte man allenfalls in solche Bereiche vorstossen............ bringt aber nix ausser Probleme 😉

Pendel mit Klappe hatten Liese/Schlott am Epsilon realisiert (T-LW).
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten