Überlegungen und Erfahrungsberichte zu vorgepfeilten Nurflügeln

Hallo Norbert,

ich glaube, die Klappen sind zu tief (=breit). Am wirksamsten ist ein Profil, wenn die Klappe ca. 22 % tief ist. Wenn Du sie nun außen 30% machst, und innen 15, wäre das vielleicht besser. Und weniger lang in Spannweitenrichtung, dafür weiter zum Randbogen. Den Schnitt am Klappenende in Flugrichtung, nicht rechtwinklig zur Scharnierlinie.

Servus.
Klaus.
 

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Hallo Klaus
Hier noch mal kleiner , nur muss Bernd damit auch einverstanden sein

Querruder 1.PNG

Norbert
 
Hallo Allerseits,

ich versinke gerrade in beruflichem und Freizeit Stress :-) Es gibt also deutlich schlimmeres.
Also, ich meinte tatsächlich die V-Form und nicht die Verwindung.
Klappengeometrie ist etwas was meiner Ansicht nach am ehesten iterative gemacht warden kann. Meine Klappenanordnung könnte als Wölbklappe verwendet warden (ob das Sinn mache ist noch fraglich) Ich würde bei meinem Flieger aber auf alle Fälle die Ruder so bauen wie ich es angezeichnet habe. Zumindest beim ersten Flieger, wenn es einen zweiten gibt werde ich da wahrscheinlich experimentieren.
Die Links von Peter sind klasse, aber da muss ich mich erst einmal durcharbeiten.

Langsam gefällt mir das Konzept des Vorgepfeilten, es ist eigentlich ein Brett mit cm0= negative Profil,... vielleicht kommt da ja wirklich etwas dabei heraus.

Viele Grüße

Bernd
 
Langsam gefällt mir das Konzept des Vorgepfeilten, es ist eigentlich ein Brett mit cm0= negative Profil,... vielleicht kommt da ja wirklich etwas dabei heraus.

Viele Grüße

Bernd

Hi zusammen,

im Grunde könnte es eine Ente werden, (vor dem SP mehr Einstellwinkel als an den Flügelenden), wenn die Vorpfeilung größer wird. Dann aber die Klappen kurz gestalten, so dass die Abstände zw. Quer- und Höhenruder besser wirken.

Ich spiele grade im Ranis herum, und es hat sich bestätigt: mehr Vorpfeilung ist sinnvoll. Man könnte sogar ein positives Wendemoment hinbasteln mit einer geschickten Klappenkombination. Unbedingt nötig ist dies nicht, wir haben ja ein Seitenruder, aber hilfreich ist es schon. Und angenehm zu fliegen, wenn man durch Absenken des äußeren Querruders und sehr kleinem Hochstellen der inneren HR-Klappe eine Kurve einleitet und dann als Abfallprodukt mehr Anstellwinkel und somit Auftrieb im Kurvenflug generiert.

Versucht es mal, ich kann noch nichts vorstellen, da ich es beim Ranis noch nicht geschafft habe, meine Wunschprofile einzulesen.

Gruß
Klaus.
 
Negativ gepfeilt

Negativ gepfeilt

Hallo Nuri-Freunde, habe alle ausführungen gelesen und möchte allen einen Tipp eben : Bei Youtube kann man meinen negativ gepfeilten fliegen sehen ." Nurflügel Kranich" eingeben. :Vieleicht findet ihr auch auf meiner Hompage was interessantes : Modelle-kostmann-online.de.de
Es liegt in der Luft, das mich die Seite von G. Kirch inspiriert hat, ich hatte nur (wie immer) meinen eigenen kopf realisieren wollen und konnte nur einige Informationen verwerten. Mein Kranich ist meine eigene konstruktion, mein Sohn hat inzwischen einen 3-D-Plan gezeichnet und eine Bauanleitung gibt es auch.. Gruß aus Pirna
Horst
 
hmm

So wie ich mich eingelesen habe, waren die Resultate der manntragenden Vorgepfeilten ja nicht so toll. Vor allem scheint Ca max in der Praxis nicht ausschöpfbar zu sein.

Meiner Meinung nach liegt das an den Strömungsverhältnissen zwischen Rumpf und Flügel. reisst da die Strömung zu früh ab - und das kann eine Folge des Auftriebberges in der Mitte sein, dann ist das hinten und führt dazu, dass der Flügel mehr aufnickt und dann überzieht. Ganz ähnlich wie bei den Winglets und rückgepfeilt!!!! Allerdings ohne abschmieren. Deshalb sollte man wohl in der Rumpfnähe ein rel. turbulentes Profil einssetzen mit viel Ca max (ev. schränken) und den Rumpf möglichst klein halten.
 
Hallo Peter,
das mit dem Abnicken ist interessant, so habe ich es bisher noch nicht betrachtet. Das mit dem rel. turbolenten Profil im Wurzelbereich nach längerem Überlegen auch. Das spricht ja im Endeffekt für die Auslegung der Pfeile von Herrn Kirch. Das S-Schlagprofil im Innenbereich hat ja wohl auch eine längere turbolente Laufstrecke als das Aussenprofil. Indem ich diese Art des Profilstraks kopiere habe ich es wohl instinktiv richtig gemacht. Allerdings will ich eine sehr schnelle Auslegung und dazu brauche ich ein gezogenes Höhenruder im Zeitflug und das wirkt gegen das ca_max. Ich habe deshalb hier mal auf die Schnelle mit Profili mein Innenprofil (mit gezogenem Höhenruder) mit dem Aussenprofil verglichen. Außerdem habe ich noch einfliessen lassen, dass die Re-Zahl beim Innenprofil fast doppelt so groß ist wie aussen. Es ist halt jetzt die Frage ob ein höheres Auslegungs CA des Fliegers Sinn macht, auch wenn das bedeutet, dass ich das Höhenruder im Speedflug vielleicht 1° nach unten senken muss, oder ob ich im Prinzip bei dieser Auslegung bleibe.
Polarenvergleich.PNG

Einfach ist das Thema nicht, aber einfach kann man in China bestellen :) Und das ist nicht mein Ding.
 
Ja, und wieder nähern wir uns der Ente. Eine feine Abstimmung von Außenflügel vor dem Schwerpunkt und Innenflügel hinter dem Schwerpunkt, zusammen mit der Pfeilung.
Das HR muss ja nicht stark in Richtung Ziehen gehen, wir können es mit den beider Querrudern vor dem Schwerpunkt unterstützen.

Mit mehr Pfeilung wächst die Wirkung, bringt aber auch die vom Pfeil bekannten Nachteile.
@ Chrima: klar, aber mit guten Werkstoffen wird das schon :-)

Habe im angehängten Bild mal mit Klappen gespielt, um ein positives Wendemoment zu erreichen. Die Lage des Schwerpunktes hat mich auch interessiert.

Die Pfeilung der Nasenleiste beträgt 15°.
Bin aber noch weit entfernt davon, die passende Profilkombination zu finden. Da habt ihr mehr drauf.
Aber -nicht nur wie bei den Enten- muss der Abriss vor dem Schwerpunkt erfolgen. Bei gut fliegenden Enten ist das Geheimnis jenes, dass der Abriss am Canardflügel nicht zu früh kommt (sonst kommt nur wenig Ca raus, und die Ente nickt zu früh), aber auch nicht zu spät, sonst bäumt sie sich plötzlich auf.

Gruß
Klaus.
 

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nurflügel

nurflügel

Hallo Klaus, nur eine Frage aus meiner Ecke: kommst Du zum Nurflügeltreffen ?
Gruß aus Pirna, Horst
 

UweH

User
Allerdings will ich eine sehr schnelle Auslegung

Hallo Bernd,

schnelle vorgepfeilte Nurflügel haben prinzipbedingt eine Baustelle bei der Aeroelastik, sie müssen sehr steif ausgelegt werden weil die auftretende Biegetorsion sich selbst verstärkt und schlimmstenfalls nicht nur ein Flattern, sondern einen schlagartig auftretenden Überlastungsbruch auslöst.

Ich wollte schon länger darauf aufmerksam machen, aber ich habe im Moment recht wenig Zeit um die Erfahrungen, die nicht nur ich gemacht habe zusammen zu stellen und das ausführlich zu erklären.

Die richtige Schränkungsrichtung, die V-Form-Erhöhung und die Vergrößerung des Seitenleitwerks wegen der destabilisierenden Wirkung der Vorpfeilung wurde ja schon besprochen.

Gruß,

Uwe.
 

Chrima

User
Mit mehr Pfeilung wächst die Wirkung, bringt aber auch die vom Pfeil bekannten Nachteile.
@ Chrima: klar, aber mit guten Werkstoffen wird das schon :-)

Hi Klaus
Gute Werkstoffe wollen wir ja eh immer ! ;-)
Und Du darfst einfach nicht vergessen, dass Du so den schwereren Mittelflügel hinter dem SP hast, das ist nicht einfach nur die Hälfte des Zellengewichts !

Den extra tiefen (und daher noch schwereren) Innenflügel würde ich deshalb auch eher vergessen und wie gesagt mit einem passenden Profilstrak lösen.
Eher gerundet so, wie ein verkehrt herum fliegender X-Mess.

Grüsse
Christian
 
Hallo Christian,

volle Zustimmung in allen Punkten. Die Physik ist hier nicht unbedingt günstig. Meiner Meinung ist Dein Ansatz richtig, die große Profiltiefe in der Mitte zu verkleinern.

Es werden mehrere Schleifen nötig sein, bis wir die wichtigsten Stellschrauben ins Verhältnis setzen können.

Komme leider nicht dazu, etwas zu basteln, somit nur Kopfkino.

Servus.
Klaus.
 
G.Kirch

G.Kirch

Hallo Klaus
Es ist aus meiner Sicht absolut Spitze, das Du mit Herrn Kirch telefonierst und damit seine Erkenntnisse angewendet werden können bei der Realisierung eures Projektes. Herr Kirch hat jemand gesucht, der mit ihm das Thema "Negetive Pfeilung" weiterentwickelt, Ihr habt das technische Vermögen. Ich war dafür völlig ungeeignet, nachts, wenn ich nicht schlafen kann, entwerfe ich meine Modelle (diefliegenden und die fleischlichen), und am Tag schnitze ich meine Flieger oder male. Ihr habt es ja auf meiner Seite gesehen. Meine Modelle sin also kein Rechenergebnis, sondern Fantasiegebilde. Trotzdem fliegen sie. Bei den Malern kursiert ein Spruch : Wer malt, sieht besser, wer besser sieht, malt besser. Deshalb wende ich mich an dich. Nachdem ich meine Seite genannt hatte und die von youtube, hatte ich über 50 Besucher an einem Tag, also ihr habt es alle gesehen. Gefragt hat niemand nichts. Für alle hat Peter das Resultat zusammengefasst : hmm.
Das ist richtig, denn wie gesagt, ich habe keine Ahnung, und ich bin sehr gespannt, was Bernd nun für ein Modell konzipieren wird. Ihr kennt nun meine Probleme beim Erstflug, die Beljajew der Schweizer Gruppe ist, dem Buschfunk folgend, runtegekommen und Herr Kirch hat dir sicher von seinem Problem erzählt. In meiner Seite habe ich es anklingen lassen(und Herr Kirch in seiner Seite auch). Der eigentliche Vater der Negativen ist Herr Unger, der hat den Strak für Herrn Kirch erfunden. So, ich werde mich hier nicht mehr melden, aber wenn Du Fragen hast, erhältst Du auch eine Antwort. Gruß aus Pirna
Horst
 
Hallo Horst, hallo alle,

ich hatte Herrn Kirch gefragt, ob er hier im Forum schreiben will, oder ob ich seine Stellungnahmen hier veröffentlichen darf. Natürlich ohne etwas zu verändern.
Ich habe darauf leider keine Antwort bekommen.

Auf seinen Seiten wird sehr ausführlich beschrieben, wie der Schränkungsverlauf beim Vorgepfeilten aussieht, siehe Kapitel Stabilisierung.
Vom Konzept der Stabilisierung um die Querachse ist es ein Pfeil -der allerdings nach vorne gepfeilt ist- der 70er Jahre mit 4° Gesamtschränkung. Wegen der Vorpfeilung wird innen an der Wurzel ein S-Schlagprofil (E 186) verwendet und außen eines mit negativem Momentenbeiwert (E374).

Das Wurzelprofil E186 hat einen positiven Momentenbeiwert.
Hier die Eckwerte:
https://www.aerodesign.de/

Außen wird wie erwähnt das E 374 eingebaut. Dabei nimmt die Schränkungzu bis zu den genannten 4° zu. Hier das Profil:
https://www.aerodesign.de/profile/profile_n.htm#e374

Inzwischen gibt es zum Glück bessere Profile.

Bei meinem Entwurf würde ich auf weniger große Unterschiede bei den Nullmomenten setzen, ich glaube, dass ich mir dadurch weniger Probleme einfangen werde. Aber dennoch: leicht negative Momente vor dem Schwerpunkt (Richtung Außenflügel) und leicht positive Profile dahinter im Wurzelbereich.

Herr Kirch hat empirisch Hervorragendes geleistet. Seine iterativen Schleifen bewegten sich um die Suche nach dem Schwerpunkt. Mit den heutigen Rechenmethoden können -entgegen seiner Meinung- die Werte zur Querstabilisierung recht gut vorab bestimmt werden, inklusive der zu erwartenden Momente beim Steuern.
Wichtig auch bei den heutigen Programmen, dass die Auftriebsverteilung dargestellt wird. Somit kann das Abrissverhalten schon beim Entwerfen abgeschätzt werden. Auch bei diesem Punkt kam Herr Kirch an die Grenzen des empirischen Auslegens.
Ein geeignetes Programm wäre z.B. Ranis.
Dazu das angehängte Bild weiter oben, das nur zur Motivitaion dienen soll. Es ist keine Auslegung für einen Vorgepfeilten, ich habe meine Bedienprobleme beim Einlesen der Profildateinen noch nicht behoben.


Tja, das mit den Klicks und den Fragen: so ist die heutige Zeit, jeder guckt mal ins Internet, und nimmt Kontakt auf, wenn er wirklich Fragen hat, oder auch nicht, wenn er nur "drübergestolpert" ist. Das würde mich nicht entmutigen oder kränken, wenn niemand nachfrägt.

Werde vielleicht doch mal was basteln in Richtung Vorgepfeilt, aber alles in größter Entspanntheit.

Grüße
Klaus.
 
das Du mit Herrn Kirch telefonierst und damit seine Erkenntnisse angewendet werden können bei der Realisierung eures Projektes. So, ich werde mich hier nicht mehr melden, aber wenn Du Fragen hast, erhältst Du auch eine Antwort. Gruß aus Pirna
Horst

Hallo Horst,
schade, dass Du Dich nicht mehr meldest. Ich hätte schon ein paar Fragen zu Deinem Modell. Vorallem welches Profil Du verwendest, welche Pfeilung. Wie groß ist die V-Form, die mittlere Flügeltiefe, Zuspitzung und Fläche des Seitenleitwerks. Hat Dein Nurflügel eine Schränkung? Das alles geht leider nicht aus Deiner Internetseite hervor.
Der Film von Deinem Modell zeigt, dass das Modell fliegt, aber ich hatte das Gefühl, dass die Motorbremse nicht aktiviert war. Somit konntest Du auch nicht ans CA_max heran und einen Strömungsabriss bekommen. Der einzige Flugzustand der einem Abriss ähnelte war mit eingeschaltetem Motor und das entspannt die Strömungsverhältnisse in der Flügelmitte. Die Seitenleitwerksfläche scheint mir zu klein zu sein.

Noch eine nicht ganz ernst gemeinter Kommentar zu Deiner Seite, unter Sturzflug verstehe ich einen etwas anderen Geschwindigkeitsbereich als Du :-) Mir schwebt ein Modell vor, dass nach dem loslassen aus der Hand im senkrechten Steigflug von 0 auf 100 Meter (also die Dobrint Grenze) in zwei Sekunden beschleunigt :-)

Leider ist Dein Flieger für mich in großes Geheimnis, aber vielleicht erzählst Du noch etwas darüber, genau das wollte ich mit dieser Diskussion anregen. Jeder der einen vorgepfeilten entwerfen will, soll sich hier die Inspirationen holen.

Mit Herrn Kirch bin ich übrigens auch in Kontakt. Er hat etwas Bedenken Dinge zu meinem Entwurf zu sagen, weil sich dieser von seinen Entwürfen doch stark unterscheidet. Er empfiehlt ein Modell im verkleinerten Maßstab zu bauen und damit das Flugverhalten zu testen, bevor man den großen Flieger entwirft. Ebenfalls erzählte er mir, dass schon Profi Aerodanamiker versucht haben seine Etnwürfe nachzurechnen und dabei herausbekommen haben, dass diese nicht fliegen können. :) Er wünscht aber viel Glück.

Viele Grüße

Bernd
 
Mit Herrn Kirch bin ich übrigens auch in Kontakt. Er hat etwas Bedenken Dinge zu meinem Entwurf zu sagen, weil sich dieser von seinen Entwürfen doch stark unterscheidet. Er empfiehlt ein Modell im verkleinerten Maßstab zu bauen und damit das Flugverhalten zu testen, bevor man den großen Flieger entwirft. Ebenfalls erzählte er mir, dass schon Profi Aerodanamiker versucht haben seine Etnwürfe nachzurechnen und dabei herausbekommen haben, dass diese nicht fliegen können. :)
Bernd

Hallo Bernd,

meine Überlegungen sind nahe an Herrn Kirch, mir scheint es logisch, die Vorteile des Pfeiles zu nutzen. Ich meine, die Prinzipien des Pfeiles dürfen angewendet werden, unter Berücksichtigung der speziellen Effekt bei der Querströmung.

Und ich glaube, mit den Werkzeugen, die wir haben (Du selber bist ja beim Entwerfen einen Schritt weiter als ich), können wir recht gut die zu erwartenden Eigenschaften bestimmen.

Im Ranis kann man auf Anhieb den Schwerpunkt und das Überziehverhalten sehen, die Güte des Flügels bei verschiedenen Klappenstellungen, die Gier- und die Rollmomente. Das Ganze Re-Zahlabhängig. Du kannst Dich also an den Punkt herantasten, an dem der äußere Flügel bei einem hohen ca gerade noch nicht abreißt, aber eine große Bandbreite bietet. Diese Iteration ist die Crux einer Ente, natürlich umgekehrt auch beim Pfeil. Mit all den Parametern wie Wölbung, Flügeltiefe, Anstellwinkel, Schränkung, Schwerpunktvorlage, Pfeilung können wir spielen.

Ich glaube, Herr Kirch kennt dieses Werkzeug nicht.

Klar, es ist nicht auf ein Zehntel Prozent genau, aber dennoch genau genug für die Basics. So genau wie das Proghramm es kann, so genau möchte ich bauen können :)

Meiner Meinung nach kann ein kleiner Balsagleiter kaum eine so genaue Auskunft geben können.

Sehe ich das falsch?

Ein Balsagleiter wird nur helfen beim Bestimmen der SLW-Fläche und der V-Form. Die SLW-Fläche: da haben wir ja unsere bereits erwähnte Formel, dazu geben wir noch 10% Flächeninhalt hinzu wegen der Vorpfeilung (Herr Kirch meint, größer wäre besser).
SLW-Größe und V-Form scheinen Parameter zu sein, die besonderes Augenmerk verdient. Sollen sie bekommen, also für diesen Punkt doch Balsagleiter...

Bemerkung, für Quereinsteiger:
-viele Forumsnutzer können mit dem Programm umgehen, viel besser noch als ich. Der Interessenschwerpunkt liegt bei diesen Kollegen vermutlich nicht bei den Vorgepfeilten, was völlig in Ordnung ist. In diesem Thread sind wir nur eine kleine Handvoll Interessierter.

Wenn ich endlich Zeit hätte, Ranis aufzubauen...

Viel Spaß beim Tüfteln.

Klaus.
 
Hallo Klaus,

Du hast Recht, ich denke die Tools die wir haben reichen aus um einen vorgepfeilten zu entwerfen. Zumindest wenn wir die Tools innerhalb ihrer Grenzen verwenden, die Tools alleine reichen nicht aus.
Iterativ müssen wahrscheinlich die V-Form und die Seitenleitwerksfläche ermittelt werden. Aber das ist ja nichts neues, bei den Winglet Pfeilen ist das ja genau so. Die ersten Winglets werden nach einer Faustformen ausgelegt, dann werden sie verkleinert, bis das Flugverhalten nicht mehr schön ist. Das Abrissverhalten könnte ein Glücksspiel sein, wenn die Interpretation von Peter Wick stimmt, dann wäre der Abriss eine dynamisches Verhalten und kein statisches und das können wir nicht rechnen.

Wenn ich einen reinen Segler auslegen würde, würde ich Dir bezüglich der Pfeilung Recht geben. Hier sollte der Effekt der Pfeilung bestmöglich ausgenutzt werden. Aber ganz ehrlich, dann würde ich eher einen Rückgepfeilten entwerfen, dann habe ich eine effektive Wölbklappen Funktion. Ich persönlich sehe in dem Vorgepfeilten eine gute Möglichkeit um einen Nurflügel mit Zugantrieb zu bauen. Ihr habt wahrscheinlich schon erraten, dass ich in Richtung F5F schiele. Ob die ich nächsten Jahre F5F Wettbewerbe fliegen werde ist eher unwahrscheinlich, aber ich habe noch aus meiner Wettbewerbszeit 1,5 originalverpackte Antriebe zu Hause herumliegen. Da sich das Reglement aber gerade ändert, wird mein Antriebsset eher für einen Spassflieger verwendet werden müssen und genau dieses Modell soll der Vorgepfeilte sein. Wenn ich jetzt aber diese Komponenten nehme und überlege den Antriebsakku als 2 2s in den Flügel zu packen, dann darf ich gar nicht so stark in die Vorpfeilung gehen, ansonsten brächte mein Modell wie Pinoccio eine riesige Nase. Wobei mein Entwurf wenn man nicht die Nasenleistenpfeilung, sondern die Pfeilung der t/4 Linie nimmt, schon eher ein Pfeil ist, als ein Brettnurflügel.

Ich werde die nächsten Wochen noch einmal andere Klappenkonfigurationen rechnen. Du hattest ja die Überlegung die Querruder wie bei einer Ente als Höhenruder zu verwenden. Ich befürchte (ich habe es noch nicht gerechnet), dass das die Auftriebsverteilung ruiniert und die Klappenausschläge viel zu hoch sein werden. Das einzige was vielleicht denkbar ist, ist eine Höhenruder Unterstützung. Aber meine heutige Meinung ist, dass das "Haupt" Höhenruder noch immer dort ist, wo unser Tiefensprung ist.

So, jetzt habe ich einen Beitrag geschrieben, der so lang ist, dass ihn keiner lesen wird, ich hole mir jetzt noch ein Gläschen Wein :)

Viele Grüße

Bernd
 
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