wie simuliert man g-Belastungen?

[Bertram Radelow]

hi,
ich würde gerne mal einen Segler (heisst: die Tragfläche) mit 5g belasten, aber in der Werkstatt und nicht in der Luft.
Sagen wir, der Rumpf wiegt 2kg, x5 macht 10kg. Segler auf den Rücken drehen und den Rumpf aufbocken - aber wie jetzt das Gewicht verteilen?
a) linear über die Fläche verteilen wohl eher nicht.
b) Fläche in 2x5 Segmente unterteilen und jeweils Gewicht proportional zur Segmentfläche?
c) oder müssen die Segmentgewichte zusätzlich umgekehrt proportional zum Abstand vom Rumpf gewichtet werden, also je weiter innen, desto höher? Etwa wie mit dem Holmberechnungstool von Chr. Baron?
d) oder noch mal anders? Auf Fotos von Flugzeugabnahmen bei >30kg sieht mir die Gewichtsverteilung meist wie a) oder b) aus, aber ich kann mich irren.

Ich gehe davon aus, dass ich das Gewicht der Fläche ignorieren kann, weil diese sich ja selbst trägt - oder liege ich da falsch?

LG Bertram

(den Beitrag von 2016 habe ich gesehen)

 

[pylonrazor]

Hallo Bertram,
du simulierst mit den Gewichten die Auftriebskräfte, die den 5G entgegenwirken. Wenn der Auftrieb der jeweiligen Fläche des Segments entspricht, ist dein Beispiel "b" schon o.k. Druckausgleich am Randbogen oder Auftriebsverringerung durch Schränkung im Außenbereich musst du auch beachten. Die längeren Hebelarme der Außenbereiche spielen nur bei der Holmauslegung eine Rolle, nicht beim G-Test.
Gruß Andreas

 

[Sebastian St.]

Hallo Bertram,

schau mal hier:

Nimbus 2b

Danke! Alles im Lot.

www.rc-network.de

 

[Bertram Radelow]

Danke für die Antworten! Solche Abnahmefotos hatte ich schon gesehen. Nur wie kommt es zu diesen Gewichten? Bei ihm wäre 1g (Rumpf) = 15kg, für seine beiden Flächen wären dann noch 12,5kg übrig. Kann ja sein, aber bei meinem (unmotorisierten) 4d war der Rumpf nur 1/3 des Gesamtgewichtes.
LG Bertram

 

[Dix]

Rechne bitte lieber mit mindestens 10g.

Der Pilot am Boden spürt die Beschleunigungen nicht. Und Modelle fliegen relativ schnell, sodass die aerodynamisch erzeugbaren Kräfte sehr hoch werden können, wenn man denn mal kräftiger reinlangt oder eine Böe kommt.

 

[Sebastian St.]

Die Tragflächen und (Höhen-)Leitweke tragen sich selbst, deren Gewicht wird deshalb bei statischen Belastungstest nicht berücksichtigt, auf der Tragfläche wird das Rumpfgewicht x Lastvielfaches verteilt .

Da sich die Tragflächen selber tragen werden die Ballasttanks auch in den Tragflächen eingebaut um die Struktur nicht zusätzlich zu belasten. Die A 380 hat z.B. auch ihre Tanks ausschließlich in den Tragflächen.

 

[Bosko]

Hallo Bertram, das Gewicht ist das Vielfache des Rumpfgewichtes. Wenn es dir um die Durchbiegung geht, sollte das Gewicht annähernd der Auftriebsverteilung verteilt werden. Ich denke, da genügen 2-3 Säckchen oder Segmente) je Fläche. Wenn es dir nur um die Festigkeit des Holmes in der Mitte geht, brauchst du das Gewicht nicht zu verteilen. Dann solltest du aber den Abstand des Gewichtes vom Rumpf ausrechnen.
LG David

PS: Tatsächlich sind 5g nicht wahnsinnig viel - taste dich doch einfach ran.

 

[Bertram Radelow]

Danke für Eure Tipps!
Es geht um eine ansich vollgasfeste LS-10 (die grosse von Kugler), die ich schon böse geprügelt habe, rantasten muss ich mich da nicht mehr. Sie hat Hartschalenflügel, die sich (geplant) recht spektakulär biegen, was aber (bisher) kein Problem war. Heinz hat sie mir (mit 7kg, nicht mit den 12kg bei KTW) für 400m senkrecht freigegeben.
Anlässlich der Wiederinbetriebnahme und Auffrischung nach etwas Abstinenz (sie hat jetzt FES und "Glascockpit" [2.4GHz und Telemetrie] bekommen) wollte ich mir einfach mal angucken, wie sie sich bei definierten 5g biegt, damit ich weiss, welches Flugbild dem entspricht. Ausserdem kann es nicht schaden, mal tatsächlich in Ruhe im "Labor" zuzugucken, wie QR und WK bei einer 10g-Durchbiegung arbeiten. Ferner war ich mir früher nicht sicher, ob sich eine Fläche nicht anders biegt als die andere - ein perfekt von vorne geschossenes Foto beim Abfangen habe ich leider nicht.
(Im Moment denke ich, dass ich das anschliessend auch bei allen anderen Seglern machen sollte. Wenn ich bedenke, durch was für Turbulenzen man am Monte Lema gandenlos durchknallt...)
Bertram

Ich organisiere jetzt mal 30kg Sand...

 

[S_a_S]

Hallo Bertram,

wenn es perfekt simuliert werden soll, ist natürlich die Auftriebsverteilung (abhängig vom Anstellwinkel) mit der Gewichtsverteilung gegen zu rechnen. Da kann es durchaus Abweichungen geben. Beim Segler weniger, aber z.B. bei schweren Motoren an Motorgondeln...

Der Rumpfanteil (und ggf. auch das Höhenruder) greift natürlich immer immer an der Aufhängung in der Mitte an.

Beim statischen Belastungstest ist es auch immer eine Frage, wo die Fläche abgestützt werden soll, denn auch da ist es sehr unwahrscheinlich, dass der ganze Auftrieb am Randbogen entsteht (und der ist eh nicht auf das Lastvielfache ausgelegt...), genauso sinnfrei wäre es, den Belastungstest nur auf dem Steckungsstahl durchzuführen.

Ich organisiere jetzt mal 30kg Sand...

kannst Du auch mit 30kg Mehl machen, ist oft schon handlich abgepackt und Du wirst das in Zukunft auch brauchen können

Grüße Stefan

 

[Claus Eckert]

Mal ein wenig über den Zaun geblickt:

https://www.youtube.com/embed/Y5lgTPepN-M?wmode=opaque&start=0

Gute Tipps für die Lastverteilung auf dem Flügel, könnten vielleicht die Abnahme-Prüfer für Modelle von 25kg - 150kg geben.

 

[Bertram Radelow]

Beim statischen Belastungstest ist es auch immer eine Frage, wo die Fläche abgestützt werden soll, denn auch da ist es sehr unwahrscheinlich, dass der ganze Auftrieb am Randbogen entsteht (und der ist eh nicht auf das Lastvielfache ausgelegt...), genauso sinnfrei wäre es, den Belastungstest nur auf dem Steckungsstahl durchzuführen.

Das ist ja meine Kernfrage - wie verteile ich das Gewicht? Da mir die Auftriebsverteilung auch nicht bekannt ist - soll ich da mal schätzen? Es wird ja ungefähr ellipsenförmig sein. Mit ein bisschen Excel kann ich mir das für 5 Belastungspunkte oder so schon hinbiegen. Die LS-10-Randbögen halten übrigens meiner Meinung nach locker 40g aus...

kannst Du auch mit 30kg Mehl machen, ist oft schon handlich abgepackt und Du wirst das in Zukunft auch brauchen können
Grüße Stefan

Gute Idee, ich nehme aber mein Klopapiervorräte

 

[Bertram Radelow]

Mal ein wenig über den Zaun geblickt:

hallo Claus,
das kannte ich auch schon (tut einem richtig weh beim Zuschauen...). Man sieht das Zuggeschirr leider nicht von der Seite, und so kann ich nicht abschätzen, mit welcher Kraftverteilung die einzelnen Zugpunkte belastet werden. Und an den kompletten inneren 50% der Fläche wird gar nicht gezogen - im Link von #3 aber hauptsächlich dort ...
Ich versuche mal eine Kraftverteilung ellipsoid * Segmentfläche.

LG Bertram

 

[Claus Eckert]

Evtl. kannst Du von dieser Stapelei ungefähr eine Verteilung abschätzen.

https://remos.com/wp-content/uploads/2017/05/REMOS_GXiS_Wingload_Test-2-768x576.jpg

Ist allerdings ein UL-Flügel. 2,3 t liegen da drauf.

 

[Bertram Radelow]

na, die äusseren 2/3 (links) sehen doch schon nach Ellipse aus! Warum an der Flächenwurzel weniger gepackt wurde, weiss ich aber auch nicht.
B

 

[Tunc Uzun]

Gute Idee, ich nehme aber mein Klopapiervorräte

Das wird aber dann nur im Freien und bei Windstille funktionieren (vorausgesetzt deine Vörräte reichen aus)
Das einem dabei auch immer wieder skurrile Bilder in den Kopf projiziert werden....

Mit ein bisschen Excel kann ich mir das für 5 Belastungspunkte oder so schon hinbiegen.

Das langt allemal!

 

[Herbert Klaus]

Warum an der Flächenwurzel weniger gepackt wurde, weiss ich aber auch nicht.
B

Weil das ein abgestrebter Hochdecker ist, also nicht freitragend.

 

[FuniCapi]

Hallo Bertram

Vielleicht hilft dir das weiter: http://diederich.profscholz.de/
Allerdings kann man bei einem Segler von einer elliptischen Verteilung ausgehen, da diese ja dahingehend optimiert sind wegen geringstem induziertem Widerstand.

Gruss Lukas

 

[Bertram Radelow]

hoi Lukas, lange nicht gesehen!
Der Link ist prima, allerdings werde ich mich wohl nicht in die Arbeitsmappe hineinknien. Aber es zeigt, dass ich für eine Grobabschätzung der Belastungsverteilung wohl ungefähr zwischen den Leitplanken unterwegs bin.
LG Bertram

 

[Wilf]

Beim statischen Belastungstest ist es auch immer eine Frage, wo die Fläche abgestützt werden soll, denn

Nur, weil's noch keiner ausdrücklich geschrieben hat:
Der Flieger wird zusammengebaut auf's Kreuz gelegt und die Prüflast kommt auf die Tragfächenunterseiten.

Gute Idee, ich nehme aber mein Klopapiervorräte

Ist es nicht ein wenig früh, deine gebunkerten Choronareserven aufzulösen?

 

[Wilf]

...,, das Gewicht ist das Vielfache des Rumpfgewichtes.

Nein, das ist unzutreffend.
Maß für den Belastungstest ist immer das höchstzulässige Gesamtgewicht, also aufgebleit und mit allem Pipapo.