Welches Profil für verdrehbare Tragflächen (statt Querrudern)?

[EvoNic]

Hallo miteinander!

Ich möchte einen Benzin-Trainer vereinfacht aufbauen um weniger Arbeit mit Reparaturen zu haben. Dazu soll die übliche Rippenfläche mit Querrudern gegen eine monolithische Hartschaumfläche mit Papier-Beplankung ersetzt werden. Statt Querrudern wird die ganze Fläche um das an den Neutralpunkt versetzte Steckungsrohr verdreht (wie z.B. bei http://wiki.rc-network.de/index.php/Dread_von_AFF-CNC). Spannweite ist etwa 2,25m, Flächenbelastung knapp 60g/dm², Profil bisher: NACA2412.

Nun sind Querruder ja Wölbklappen, die das Profil verändern. Beim Ausschlag nach unten wird nicht nur die Profilsehne gedreht, also quasi der Anstellwinkel erhöht, sondern auch das Profil stärker gewölbt. Das erzeugt mehr Widerstand und mehr Auftrieb. Angeblich verschlechtert sich dabei zwar auch das Abreißverhalten, aber möglicherweise ist das immer noch günstiger, als bei einer un-verwölbten Fläche, die noch stärker angestellt werden muß UM DIESELBE AUFTRIEBSSTEIGERUNG ZU ERZIELEN.

Ich wüsste also gern, ob ich für eine verdrehbare Tragfläche besser ein Profil nehme, das stärker oder schwächer gewölbt ist? Oder anders: An welcher Art von Fläche reißt die Strömung "später" (bei geringerer Geschwindigkeit und größerem Auftrieb) ab, an einer stärker oder schwächer gewölbten?

Gibt es vielleicht Profile, die für sowas grundsätzlich gut geeignet sind, so wie die S-Schlag-Profile für Nurflügel?
An welchem Knick in welcher Polare erkennt man eigentlich den Strömungsabriß an einem Profil?

das fragt sich alles
der Nic.

 

[ebrandi]

Hallo Nic,

ich fürchte, dass Du Dir mit einem drehbaren Flügel mehr Schwierigkeiten einhandelst als Du vielleicht glaubst. Bei einem "normalen" Flügel sind die Querruder außen, weil dort das größte Hebelmoment (hoffentlich stimmt die Bezeichnung) um die Längsachse wirkt. Bei einem drehbaren Flügel wirkt dieses Moment über die ganze Fläche, was leicht zu Strömungsabrissen am Innenflügel führen kann.
Außerdem ist die Lagerung eines kompletten Flügels über eine Achse mechanisch ziemlich schwierig und die Ruderkräfte können ziemlich groß werden.
Bei einer mechanisch einwandfreien Lagerung wird das Gewicht der Konstruktion deutlich höher werden als bei normalen Querrudern, von den sehr starken - und wirklich spielfreien (!) - Servos die Du dazu brauchst einmal ganz abgesehen.
Wenn Du es wirklich versuchen willst, dann würde ich ein eher unkritisches Profil wählen. NACA 2412 oder 2415 oder auch das Clark Y könnten nach meiner Meinung am ehesten passen.

Viel Erfolg bei Deinen Versuchen!
Gruß
Ernst

 

[Naitsabes]

An welcher Art von Fläche reißt die Strömung "später" (bei geringerer Geschwindigkeit und größerem Auftrieb) ab, an einer stärker oder schwächer gewölbten?

Servus,

ein stärker gewölbtes Profil verträgt mehr Anstellwinkel als ein schwächer gewölbtes.

Grüße
Andi

 

[Franz Schmid]

Servus
Wie Ernst schon schrieb wirds in der Größe schwierig mit der Lagerung und den Kräften die da wirken.

Grundsätzlich geht die Sache mit allen Profilen.
Beispiel: Minisegler, extrem hohe Streckung in Jedelsky Bauweise. Querruder nicht möglich, da Flächen zu dünn. Geht nichtmal Bowdenzug rein.
Also Verdrehung gebaut, funzt wunderbar. Aber eben klein Spw 160 und Flächentiefe 9cm. Gew. 350g, da reicht ein 3kg Servo für beide Flächen

2. Beispiel: Hangbolzer. Eppler 205 Spw 180 Flächentiefe 16 cm Gew. ca 1000g. Pro Fläche 5 kg Servokraft.
Und nicht das billige von freundlichen Chinesen, sondern das gang ganz edle. so um 150 Euronen das Stück.

Das Problem an der Sache, wenn das Servo nicht exakt auflöst gehen die Querruder( ich nenns der Einfachheit so) nie exakt zurück.
Wird also nur eine Wackelei, da ja die Mittellage nie exakt getroffen wird.
Desweiteren mault schnell das Getriebe bei einer schlechten Landung.

Bei größerer Flächentiefe und Gewicht würde ich mich nicht mehr trauen, erstens brauchts da ein Schnellwechsel-Magazin für die Quer-Servos.
Bumslandung und 2 Getriebe sind fällig.

Ausserdem müsste die Rückstellgenauigkeit noch besser sein, da größere Flächentiefe.

Das bedingt automatisch Kugellager in der Steckung, Kohlerohr mag keine Kugellager wegen Kerbwirkung.
Also Stahlsteckung, bei 220cm Spannweite ups ,16 mm Stahl.
Also so rund 2000 bis 2500 Gramm für Steckung und Mimik.
Plus Flächen, und das alles plus aerodynamischer Steuerkraft soll das Servo sauber stellen und wieder exakt auf den Nullpunkt zurückfahren.
Das muss schon ein Monster von Servo sein.
Ich setzt regelmäßig große Hv Servos ein mit so um 35 kg Stellkraft, die sind schon gut aber ob die das packen von den Kräften her, glaub eher nicht.

Also Idee gut, aber Umsetzung nicht so einfach. Schwerer Maschinenbau :-))

Gruss Franz

 

[Gast_3969]

Glaube nicht dass hier schwerer Maschinenbau fällig ist. Eher lastgerechte Hebelarme und Mimik.

 

[wakuman]

Glaube nicht dass hier schwerer Maschinenbau fällig ist. Eher lastgerechte Hebelarme und Mimik.

2.,25m spannweite und gewicht auch nicht gering, Ich glaube eher eine entsprechende Mechanik waere wohl angebracht.

Profil fuer Verwindung fast egal, primaer sollte dies eher am Modell /Einsatzzweck angepasst sein.

Gruss
Thomas

 

[Andreas Maier]

Dread von AFF zum Beispiel.
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/78546-Dread-v.-AFF-CNC?p=713598&viewfull=1#post713598


Gruß
Andreas

 

[Gast_3969]

2.,25m spannweite und gewicht auch nicht gering, Ich glaube eher eine entsprechende Mechanik waere wohl angebracht.

...
Gruss
Thomas

Jo, brauchbarer Hebelarm zwischen Dreh- und Anlenkpunkt, Nutzung von Kniehebeleffekten in der weiteren Mimik zB.

 

[EvoNic]

Hallo zusammen!

Tatsächlich habe ich mir - außer mit dem Profil - keine Sorgen bzgl. der Realisierbarkeit gemacht. Ich sehe das ähnlich wie Dominik. Im Rumpf ist genug Platz für lange Hebel, kein Vergleich mit dem Dread oder den von Thomas und Franz aufgezählten und gezeigten Seglern. Servos kann man ja auf größere Stellwege umbauen, so daß das absolute Getriebespiel zu einem kleineren relativen Fehler führt. Hab ich schonmal für eine Seilzuganlenkung gemacht.

Damit die Drehlagerung der Fläche nicht klemmt verlängere ich die Steckung auf 25 oder 30cm je Seite. Als Gleitlager werde ich so eine harte mikro-strukturierte Kunststofffolie verwenden, die ich hier noch liegen hab (Reste vom Architekturmodellbau, keine Ahnung was genau das ist, aber super "rutschig").

Wegen des Profils bin ich nicht wirklich schlauer geworden. Da muß ich wohl einfach verschiedene ausprobieren. Der Sinn der Bauweise liegt ja gerade darin, daß der Materialwert so gering ist und man einen Flügel schneller neu bauen, als einen Rippenflügel reparieren kann.

Schönen Dank für die Warnungen und Hinweise! Ich weiß jetzt, worauf ich besonders achten muß.
Gruß, Nic

 

[Gast_46583]

Ich hatte vor viiielen Jahren einen "Spacer" von MHM/Bohrhardt mit 2,4 m.
Er hatte mit den ThermikFlächen ein E 392,
mit den Acros ein Ritz 1.
Das Modell war gänzlich unkritisch zu fliegen.
Dei Flügel waren mittig im Rundstahl gelagert,
an der Nase waren KugelKöpfe, die direkt mit dem Servo verbunden wurden.

Ferner hatte ich aus dem Urlaub einen "Rieti" von einem italienischen Hersteller mitgebracht.
Der hatte ein Ritz 3 drauf, völlig harmlos zum fliegen.
Die Anlenkung war raffiniert. In einer Kulisse wurde
ein Schieber durch das Servo bewegt, der einen schrägen Schlitz hatte.
Das Servo hat dadurch keine Stösse abbekommen.

 

[MarkusN]

Wegen des Profils bin ich nicht wirklich schlauer geworden. Da muß ich wohl einfach verschiedene ausprobieren.

Wie jemand weiter oben schon gesagt hat: Das Profil muss v.a. an den Einsatzzweck des Fliegers angepasst sein.

Als Zusatzkriterium würde ich nur einen weiten nutzbaren Anstellwinkelbereich dazunehmen. D.h. sicher nicht zu dünn und Dickenmaximum eher weit vorn (was zu einer eher runden Nase führt.)

 

[Julez]

Ich möchte einen Benzin-Trainer vereinfacht aufbauen um weniger Arbeit mit Reparaturen zu haben.

Dies ist immer noch das Hauptziel, richtig?

Ich denke nicht, dass die Konstruktion und Umsetzung einer Torsionssteuerung diesem Ziel entsprechen wird.
Eine Torsionssteuerung ist weder einfacher noch weniger reparaturintensiv.

Wenn du eine einfache Fläche möchtest, dann würde ich die Fläche leicht zugespitzt bauen und einfach gearbeitete Querruder an die Hinterkante hängen, wie es bei vielen EPP-Nuris gemacht wird.

Da eine "Hartschaumfläche mit Papierbeplankung" auch nicht den letzten Schrei in Bezug auf Torsions- und Biegesteifigkeit darstellt, wären bei der o.g. Lösung auch Streben möglich, welche in beiden Lastfällen helfen.

 

[graefi]

2.,25m spannweite und gewicht auch nicht gering, Ich glaube eher eine entsprechende Mechanik waere wohl angebracht.

Profil fuer Verwindung fast egal, primaer sollte dies eher am Modell /Einsatzzweck angepasst sein.

Gruss
Thomas

Hi Thomas,

welcher Flieger ist das auf dem Bild ?

 

[kioto]

Aus eigener Erfahrung rate ich ab

Aus eigener Erfahrung rate ich ab

Hallo,
Habe vor langer Zeit mal einen 2m Segler mit Flächensteuerung gebaut, Colours nach FMT Plan. Während es am Hang ganz brauchbar war, waren die Segeleigenschaften mäßig, recht träge beim Kurven. Umrüstung zum Motorsegler (wenig Hang in SH) scheiterte total. Irgendwie reagierten die im Motorflug direkt angestömten Flächen bei Verstellung ziemlich anders als im Segelflug. Habe es dann nicht weiter verfolgt, ev. hätte man mehr mit Differenzierung und Servowegen experimentieren müssen?
Scheint mir kein erfolgversprechendes Konzept zu sein und man sollte es nur aus Spass am Rumprobieren machen.

Gruß Werner am NO-Kanal

 

[Knut]

Hallo miteinander!

Ich möchte einen Benzin-Trainer vereinfacht aufbauen um weniger Arbeit mit Reparaturen zu haben. Dazu soll die übliche Rippenfläche mit Querrudern gegen eine monolithische Hartschaumfläche mit Papier-Beplankung ersetzt werden. Statt Querrudern wird die ganze Fläche um das an den Neutralpunkt versetzte Steckungsrohr verdreht (wie z.B. bei http://wiki.rc-network.de/index.php/Dread_von_AFF-CNC). Spannweite ist etwa 2,25m, Flächenbelastung knapp 60g/dm², Profil bisher: NACA2412.


der Nic.

Hallo Nic,

Was ist an ausgesägten und verkasteten QR schwierig? Was für eine Wartung/Reparature schwebt Dir bei herkömmlichen QR vor? Ich glaube Du machst Dir mehr Gedanken als nötig. Deinen Weg, der sicher geht, halte ich für wesentlich schwieriger, aufwändiger und anfälliger im Vergleich zu herkömmlichen QR.

Tschüß
Knut