Wie "verteilt" sich die EWD auf Tragfläche und Höhenleitwerk?

[Bertram Radelow]

Bertram, was Du schreibst kommt der Tatsache mit der ich ein Denkproblem habe sehr nahe -> wenn ich an der Tragfläche einen Winkel von fast 0° Grad habe und die komplette EWD über das HLW einstelle laufe ich doch Gefahr dass der Flieger (bildlich gesprochen) einen Looping nach dem anderen fliegen würde bzw. sehr bzw. zu langsam wäre.

Kommt auf die Geschwindigeit an... Wenn Du schnell fliegst, wird bei 3°EWD sich ein Looping an den anderen reihen.
Im Normalflug wird sich ein Gleichgewichtszustand einstellen, bei dem die TF mit 3°Anstellwinkel Auftrieb erzeugt und das HR mit 0°Anstellwinkel gerade durch die Luft schippert. Es gibt eine Menge Modelle, die mit 3° gut bedient sind. Thermikschleicher usw. - eben nicht die schnellsten.

Bin ich auf dem Holzweg wenn ich sage, dass die EWD zusammen mit dem Schwerpunkt zwar das wichtigste Einstellungsmerkmal für einen Segler ist, aber wenn die EWD 0,2° oder 0,5° beträgt (obwohl die Empfehlung 1,5° sagt ) und der Segler gut fliegt es auch okay ist?

Wenn er gut fliegt - warum nicht? (Was ist es denn für ein Modell?)
Nach meiner Erfahrung werden dann aber die meisten Modelle sehr kipplig im Langsamflug.
Ausserdem: wenn Du dann zum Schnellflug drückst, wird die effektiv geflogene EWD negativ und das Unterschneiden fängt an.

Bertram

 

[shoggun]

Wenn der SP aber stimmt, hat eine falsche EWD nur einen unerwünnschten Trimmzustand zur Folge.

Da hast du natürlich recht. Wünschenswert wäre natürlich wenn man vor dem Flug SP und EWD in etwa korrekt eingestellt hat!

 

[streifi]

Der Grund ist eigentlich ein anderer: Mit verbocktem SP kann ein Flugzeug nahezu (oder ganz) unfliegbar werden.

Markus, kann man aber mit der EWD einen verbockten Schwerpunkt kompensieren?


Bertram, es ist die DG1000 von flyfly - die dürstet anscheinend eher nach Geschwindigkeit. Wobei unsere eigentlich recht langsam und nach ein bissl "rumverstellen" ganz ok geflogen ist.

 

[MarkusN]

Markus, kann man aber mit der EWD einen verbockten Schwerpunkt kompensieren?

Nein, eben nicht. SP und EWD sind zwar siamesische Zwillinge: Ändert man einen davon, muss der andere auch angepasst werden. Rutscht aber der SP hinter den Gesamtneutralpunkt, bekommst Du unabhängig von der EWD divergentes Verhalten. Will heissen: Nimmt der Flieger die Nase hoch, geht sie (ohne korrigierenden Steuerinput) immer höher. Oder, schlimmer, geht sie runter, geht es dauernd weiter Erdwärts.

Ein so eingestelltes Flugzeug fliegt sich wie ein nicht zugerittener Bronco.

Generell gilt: Je weiter hinten der SP, desto empfindlicher wird das Flugzeug auf HR-Eingaben. Je weiter vorn, desto "stumpfer". Irgendwo zwischen den Extremen "divergent" und "reagiert fast gar nicht" liegt das, was der Pilot persönlich am liebsten hat. Für manchen ist das indifferent (Das Flugzeug fliegt dahin, wo die Nase das letze man hingestellt wurde), für die meisten ist aber ein gewisser Grad an Eigenstabilität erwünscht. (D.h. der Flieger korrigiert die Fluglage von selbst mehr oder weniger schnell auf die eingetrimmte Geschwindigkeit.)

 

[streifi]

(D.h. der Flieger korrigiert die Fluglage von selbst mehr oder weniger schnell auf die eingetrimmte Geschwindigkeit.)

Danke Markus, das leuchtet ein.

Noch eine Frage, kann man (sehr vereinfacht ausgedrückt) sagen, dass die EWD dazu verwendet wird, die Trimmung wieder zu "begradigen"? Will sagen, ich will, dass der Flieger schneller fliegt und trimme ein wenig auf tief.

Wenn ich dann wieder am Boden bin unterlege ich die Nasenleiste des HLW um das Profil wieder gerade zu bekommen und meine Trimmung am Sender wieder auf Null stellen zu können, korrekt?

Zusatz: gibt es Flugzustände bei denen es gewollt ist, dass das Heck hängt oder hochsteht?

 

[MarkusN]

Noch eine Frage, kann man (sehr vereinfacht ausgedrückt) sagen, dass die EWD dazu verwendet wird, die Trimmung wieder zu "begradigen"? Will sagen, ich will, dass der Flieger schneller fliegt und trimme ein wenig auf tief

Wenn ich dann wieder am Boden bin unterlege ich die Nasenleiste des HLW um das Profil wieder gerade zu bekommen und meine Trimmung am Sender wieder auf Null stellen zu können, korrekt?.

Ja. Aerodynamisch betrachtet ist aber die ausgeschlagenen Klappe und das als ganzes verstellte HLW praktisch gleichwertig. (Dämpfungsfläche mit Verstellen optimiert etwas die Widerstandsbilanz. Und eben, die Ästhetik.)

Zusatz: gibt es Flugzustände bei denen es gewollt ist, dass das Heck hängt oder hochsteht?

Der Bodenanstellwinkel hat eine gewisse Funktion. Ist der Anstellwinkel des Tragflügels zu klein, wenn Haupt und Heckrad am Boden sind, kommst Du beim Start nur schwer vom Boden weg. Umgekehrt soll beim Zweibein-Motorflieger die Strömung am Tragflügel kurz nach der Dreipunktlage abreissen (um Springen zu verhindern.)

In der Luft ist es vor allem eine ästhetische Frage, und eine Frage, für welchen Flugzustand man den Widerstand optimieren will.

 

[streifi]

Superklasse. Die Zusammenhänge zwischen EWD und SP sind mir dank Eurer Hilfe mittlerweile ein Begriff.

Eine Wortdefinition bräuchte ich bitte noch:

"EWD solange verkleinern und Fläche für dazupassenden Schwerpunkt zurückversetzen, bis das Modell unterschneidet."

Was bedeutet unterschneiden genau? Was macht ein unterschneidendes Flugzeug?

 

[MarkusN]

Hier ist das gemeint, was ich mit "Divergenz" bezeichnet habe. Beim Anstechen wird der Gleitwinkel ohne Korrektur immer steiler.

Es gibt aber auch Fälle von Unterschneiden bei im Prinzip zulässiger Schwerpunktlage, weil entweder die Wirkung des HLW im Schnellflug nicht mehr ausreicht (Strömungsabriss am HLW) oder weil sich der ganze Tragflügel verwindet.

 

[streifi]

Okay, auch verstanden.

Nun noch ein Frage aus reinem Interesse. Kann es nach dem was Du geschrieben hast - Markus - sein, dass sich eine Segler mit extrem falscher EWD (viel zu groß oder viel zu klein) beim Schleppen sehr schwer tut sich vom Boden zu lösen?

 

[MarkusN]

Zwei Aspekte:

Ist der Bodenanstellwinkel des Tragflügels klein, dann kann der Segler erst abheben, wenn das Gespann so schnell ist, dass der kleine Anstellwinkel passt. (Oft geht es dennoch schon vorher, weil es ja doch immer etwas rumpelt und der Segler dann so freikommt.)

Ist die eingetrimmte Gleitgeschwindigkeit hoch, dann muss wieder diese erreicht werden, damit der Segler dauerhaft abhebt. Dagegen hilft aber ziehen (= kurzzeitig umtrimmen)

 

[MaartenX]

Hallo Markus,
Zum thema EWD is das video "performance tuning for sailplanes" von Radio Carbon Art sehr empfehlenswert.

https://www.youtube.com/embed/B_O8DVtjlzk?wmode=opaque&start=0

Is zwar im English aber doch....
LG, Maarten

Hinweis des Moderators: Anleitung für Videointegration!

 

[andreO]

Schleppstart und EWD

Schleppstart und EWD

Eine viel zu große EWD (falsch eingestellt am Höhenruder) wirkt ja wie Ziehen - dewegen bleibt der Segler sicher nicht am Boden kleben. Eine zu kleine EWD (keine negative EWD) beeinflusst dann eher die Abhebegeschwindigkeit.

Wenn die Tragfläche einen geringen Anstellwinkel zur Zugrichtung hat, kommt der Segler nur durch aktives Ziehen am Höhenruder frei. Das kann viele Ursachen haben, wird aber nie über die EWD korrigiert!!! Die ist ja für den korrekten Flugzustand wichtig und nicht für den Start.

Beispiel Skalesegler mit Einziehfahrwerk - hier hat die Tragfläche beim Anrollen einen größeren Anstellwinkel zur Zugrichtung. Das Fahrwerk ist ja ausgefahren und "hebt" die Rumpfspitze an, der Anstellwinkel (zur Bewegungsrichtung) ist größer. Dieser Effekt kann durch eine an der Rumpfunterseite angebrachte Schleppkuplung unterstützt werden, weil dann die Zugrichtung unter dem Massenschwerpunkt liegt und zusätzlich die Rumpfspitze nach oben drückt. Als leichter Thermikschleicher hat der Segler vielleicht auch noch ein auftriebsstarkes Profil. Sobald die Geschwindigkeit groß genug ist hebt der Segler fast von selbst ab.

Beispiel "Besenstiel"-Segler - die Tragfläche liegt fast auf dem Boden auf und streift am Grass, vielleicht hat der Segler auch noch ein auftriebsarmes Profil und eine kleine EWD und ein bisschen Übergewicht, weil zum Turnen aufbalastiert. Da wird man eine höhere Geschwindigkeit abwarten müssen um dann durch Ziehen am Höhenruder aktiv das Abheben auszulösen. Aber bitte nach dem Freikommen wieder nachlassen.

Zusätzlichen Auftrieb kann man auch durch "positives Verwölben des Profils" (falls Wölbklappen vorhanden nach unten ausfahren) erzeugen, das verringert die Abhebegeschwindigkeit auch.

Das Aufgezählte sind eigentlich alles bauartbedingte Ursachen, die zu gutem, einfachen oder eher schlechtem Startverhalten im Schlepp führen, hat aber eigentlich nichts mit der zum Flug notwendigen EWD zu tun und wird auch niemals durch die EWD korrigiert.

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