Alpenkreuzer: Baubericht

UweH

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Der Beiwert direkt ist eine Frage des Flugzeug-ca's/Anstellwinkels

Hallo Werner,

der Flugzeug cA ist von der Auftriebskraft, dem Staudruck und dem Flächeninhalt abhängig. Der induzierte Widerstand ist von dem Auftriebsbeiwert und der Streckung abhängig. Damit ist der induzierte Widerstand über den Auftriebsbeiwert von der Flächenbelastung abhängig. Die Reduktion des induzierten Widerstands durch den Bodeneffekt bei gegebener Streckung ist damit von der Flächenbelastung abhängig.
Eine weitere Folge des Bodeneffekts ist nicht eine scheinbare, sondern eine tatsächliche Verschiebung des Neutralpunkts nach vorne. Damit nimmt das Stabilitätsmaß ab und das Flugzeug scheint schwanzlastiger zu werden. Das konnte ich vor allem bei größeren Pfeilnurflügeln die grenzwertig stabil ausgewogen waren selbst beobachten, es ist auch in der Literatur und aus persönlicher Schilderung von Piloten personentragender Hortenflugzeuge beschrieben, bei den Bodeneffektfahrzeugen ist es auch beobachtbar und Bestandteil von deren Flugmechanik und Sicherheitskonzept.
In Wikipedia ist als Flughöhe in der ein Bodeneffekt spürbar ist die halbe Flügelspannweite angegeben, das entspricht aber nicht meiner Erfahrung und ich halte das für eine falsche Angabe, ich würde als Faustformel eher 1 - 1,5 x Flügeltiefe angeben.
Bei höherer Flächenbelastung ist der Bodenabstand für einen spürbaren Bodeneffekt im Verhältnis zur Flugzeuggröße größer, bei kleinerer Flächenbelastung kleiner.
Wenn man also mit einem 30 g/dm², 2m Brettnurflügel in 50 cm Höhe ausschwebt spielt der Bodeneffekt im größten Teil des Anflugs keine Rolle.
Ein anderer Faktor ist viel wesentlicher. Im Allgemeinen fliegt man mit einem Modellflugzeug mit erheblich kleinerem cA = Fluggeschwindigkeit durch die Gegend als das für die beste Gleit- und Sinkleistung notwendig wäre weil das Maximum beider Leistungsfaktoren nah am Maximalauftrieb liegt. Im Normalflug fliegt man also meist schneller als mit der besten Flugleistung um nicht von jeder Böe in einen ungewollten Abriß geworfen zu werden und um bei windigem Wetter noch gut Airspeed zu haben um im Groundspeed gegen den Wind vorwärts zu kommen. Für Nurflügel gilt die erhöhte Fluggeschwindigkeit noch mehr als für Leitwerker mit gleicher Flächenbelastung weil der Maximalauftrieb des Nurflügels kleiner ist, das gleiche Sicherheitspolster zum Abriss bedingt eine höhere Normalgeschwindigkeit.
Zum Landen kommt man dann mit relativ hoher Fahrt in den Endanflug und fängt in Bodennähe an zu ziehen um die Fahrt raus zu nehmen. Dabei kommt der Flieger immer näher an sein Leistungsmaximum und der Anflug ohne Bremsen wird immer länger, man hat das Gefühl das Modell will gar nicht aufsetzen. Das verwechseln viele mit einem Bodeneffekt, der dabei eigentlich nur auf den letzten Zentimetern Flughöhe eine Rolle spielt. Wenn man dann nämlich den Schwerpunkt sehr weit hinten fliegt und kurz vor dem aufsetzen weiter zieht neigt der Flieger durch die Neutralpunktwanderung oft schlagartig dazu wieder abzuheben und sich zu überschlagen. Bei Bodeneffektfahrzeugen ist die Schwerpunktlage im Normalbetrieb kopflastiger eingestellt, sie fallen beim verlassen des Bodeneffekts nach oben wegen verstärkter Kopflastigkeit durch die Neutralpunktwanderung wieder nach unten auf das Luftpolster des Bodeneffekts zurück.
Das endlose Ausschweben eines Nurflügels sieht man besonders schön am Ende dieses Videos meiner Horten XII, und wer Gefallen an einem dynamischen Horten-Motortrainer aus Holz mit brauchbarer Segelflugleistung , aber (fast) ohne negative Auftriebsbeiwerte am Außenflügel und ganz ohne sichtbare oder versteckte Widerstandsruder hat kann sich auch gerne das ganze Video ansehen.

Gruß,

Uwe.

 
Hallo,

ich mach mal 'ne Pause, schau mir das Video von Klaus an und seinen langen Text. Ich weiss nicht, wer was spielt, zumindest weiss er, wovon er redet. , das ist schon mal gesetzt. Ich hätt ja nie gedacht, dass so'n "Kaspisches Monster" soviel Text erzeugen kann (gut für uns übrigens, ist das Prinzip von blogs), naiv, meine erste Teilnahme an einem blog. Aber es macht schon irgendwie Spass, muss ich sagen. Kurt, wir sollten 20 kg Blei zuladen, damit der Hobel als "Kaspisches Monster" durchgeht und 'nen 5 kW-Impeller für's Abheben, irgendwie sowas, interessante Vorschläge für eine evt. Weiterverwendung eines simplen Bretts.. Und irgendwie kriegen wir auch 'ne Formel für zugespitze Tragflächen mit nem Servo drin hin, wär doch gelacht. Für die Fachleute: Massenträgheitmomente stumpf getrennt addieren ! Im Zweifelsfalle Steinerscher Satz . Ich wusste gar nicht, dass die Modeller Drehbeschleunigungen sooooo genau berechnen, interessante Erfahrung. Das ist doch komplett bims für eine Auslegung mit minimaler Reserve, für den maximalen Slipwinkel völlig unerheblich.. Nun ja, ich nehm's "cum granum salis, auf alemanisch "völlig neben der Kapp".
Nun, für den Schlusss hätt ich auf den Inhalt der Beiträge übrigens nicht gerbraucht-

Was man aus einem simplen "Brett" so machen kann ! Ohne blog werden sie einfach abgeschätzt, gemacht, geflogen, gut isses, wenn man das SLW nicht gerade vor einen Motor schraubt, bleiben die Dinger gelegentlich schon mal oben.. 'Nen S-Schlag im Profil sollte schon drin sein, dann stehen die Klappen nicht abartig nach oben ab, dann ist der der Unterschied zwischen butterfly und Flug etwas ausgeprägter (das für die buttrerfly-Aerodynamikexperten im blog, die die Aerodramatik per butterfly verbessern wollen ... hab ich was falsch verstanden, .sorry, passiert schon mal)).

Aber simpel und simpel ist halt zweierlei, sobald man genau hinschaut, steckt der Teufel im Detail.

Das ist das Schöne an den (vermeintlich) simplen Dingen, rein philosophisch mein ich und auch ein bischen konkret. Make it as simple as possible ... and exactly "a point". Das fänd ich schon attraktiv... und dafür muss man die Dinge einfach komplett verstehen.

Kein Mensch würd das Ergebnis in Holz basteln bzw. nochc mal bauen (oder ???), ist unsere Remninineszenz an "good old times". Nach meiner Einschätzung ist's unser letzter Holzflieger, mit Ceconite und Spannlack, dessen Geruch mich an meine Jugend erinnert und Kurt's Frau - sagen wir mal- gar nicht mag, mein Keller ist halt demnächst dran.

So, jetzt zum Klaus. Mein Gott, wieviel Zeit, wieviel Substanz, die uns irgendwie in der Sache weiterführt ? Der Spanlack wartet.


Gruss

Werner
 

UweH

User
Das ist das Schöne an den (vermeintlich) simplen Dingen, rein philosophisch mein ich und auch ein bischen konkret. Make it as simple as possible ... and exactly "a point". Das fänd ich schon attraktiv... und dafür muss man die Dinge einfach komplett verstehen

Hallo Werner,

ich weiß nicht was für ein Video von Klaus Du meinst, wenn er eins gepostet hat, dann habe ich es übersehen
:rolleyes:

Ich kann noch was zu meinem Horten Video oben sagen das zu Deinem Halbsatz passt dass man die Dinge einfach komplett verstehen muss.
Das Video ist aus dem Jahr 2012, die Auslegung dieser Horten aus dem Jahr 2009. Damals hatte ich mich seit etwa 5 Jahren näher mit Hortenflugzeugen beschäftigt und habe bei der Auslegung ganz sicher und bei weitem nicht alles dazu komplett verstanden.
Trotzdem ist ein sehr gut fliegendes Hortenmodell heraus gekommen weil ich zumindest einige der grundlegenden Prinzipien der Horten-Flugmechanik verstanden und angewendet hatte, aber selbst das wusste ich damals noch nicht und habe vieles davon erst später mit der Flugerprobung dieses und folgender Modelle verstanden.
Eine Entwicklung hat es so an sich dass sie erst abgeschlossen ist wenn sie abgeschlossen ist, davor gibt es immer Lücken die man erst mit dem Entwicklungsprozess mehr oder weniger korrekt schließt, aber ganz am Anfang steht immer ein Ziel, vielleicht ein Traum.

Am Anfang des Buchs "Schwanzlose Flugmodelle" von Karl Nickel / Michael Wohlfahrt steht ein Zitat das ein Ziel beschreibt das ich und einige Kollegen damals hatten, es ist von Antoine de Saint Exupery:

"Vollkommenheit entsteht offensichtlich nicht dann,
wenn man nichts mehr hinzuzufügen hat,
sondern wenn man nichts mehr weg nehmen kann.
Die Maschine in ihrer höchsten Vollendung wird unauffällig"

Wenn man eine Seite weiter blättert sieht man ein Bild von Franz Xaver Wortmann der 1951 an einem Hang stehend ein Nurflügelmodell in den Wind hält. Das Bild das ich sehr mag kann ich hier wegen Urheberrecht leider nicht posten, aber als Ersatz nehme ich mal ein Bild von einem anderen Nurflügelerbauer der in ähnlicher Situation und Geste in moderner Zeit an einem Hang steht und sein Modell dem Wind übergibt, es wurde von einem Freund von mir aufgenommen. Die Ähnlichkeit der Bilder die zeitlich über 60 Jahre auseinander liegen hat mich ein wenig stolz gemacht als es mir zum ersten Mal auffiel.

Gruß,

Uwe.

Uwe Heuer Hangflug 2015.jpg
 

Eisvogel

User
Ich bin schon sehr gespannt auf die Flüge dieser Graugans, die als Schwan mit den Flugeigenschaften eines Adlers angepriesen wird. Die ganzen Formeln, Berechnungen und Links belegen das so überzeugend, daß kein Zweifel daran bestehen kann.

Hoffentlich wird die Gans nicht zum Ikarus.......
 
Mensch Uwe,

Antoine de Saint Exupery hat das Wesen des Flugs aus meiner Sicht komplett verstanden - vom Bauch her.
Seine Bücher sind aus heutigem Empfinden wohl furchtbar schwülstig., so what. Der ihn abgeschossen hatte/musste, hat im interview noch nach Jahrzehnten geweint. Memme, Held ? nein, Mensch !

Lilienthal war nicht weit davon weg, man muss zwischen die Zeilen der (absolut überlebens-) notwendigen ingenieurmässigen
Sichtweise schauen.

Und "reduce to the max" war das Lebensthema der der beiden Hortenbrüder., das hat unsere Vorfahren fasziniert und tut's heute noch.
Du hast Dich da "infiziert".

Warum nicht, wir haben heute Möglichkeiten wie keine Generation je zuvor, Dinge zu optimieren.

Mit einem Mausklick in einer passenden Simulation, die die Realität schon möglichst gut abbildet, wird die Arbeit einer halben Generation "erledigt" das ist dramamatisch. ... und für Praktiker furchtbar demotivierend. Dazu z.B. 3D-Druck - ist 99.9 % reines Design.

Es ist allerdings _nicht_ die Realität, aber verdammt nahe dran, so weit, das es sich meist lohnt, das Ding Realität werden zu lassen.

Die Frage ist, wohin man optimiert. Und die ist philosophischer, leistungsmässiger, wirtschaftlicher, was weiss ich Natur; Bilder, Träume.spielen bei uns Menschen eine grosse Rolle. Was soll uns sonst motivieren, morgens aufzustehen?

Voraussetzung ist eine solide Basis in einem physikalisch/ingeniuermässigen Verständnis, die Combo Ziel und Weg erfordert manchmal eine sehr grosse Spannweite. Man muss es nicht immer rechnen können, das macht der blöde Rechner.

@Eisvogel: in "Plastik" kannst Du alles drucken, jeden Vogel, jede Schwingung der Tragfläche, jedes Profil, exakt, einfach irre, ausprobiert. Die Entwurfs-Werkzeuge, z.B. Vortex-lattice-Verfahren sind für umme vorhanden, kann jedermann nutzen. Übrigens ist jede nicht-planare Tragfläche im induzierten Widerstand besser als eine planare, die ist aber naturgemäss "länger", muss man ggf. gegen die viskose Luftreibung "traden".

Flugstabilität bringst Du immer hin, der neue Freiheitsgrad ist im Zweifelsfalle Flugregelung, für ca. 200 EUR hardware und open-source software. Mit z.B. AVL kann man einen beliebigen Flieger aerodynamisch in jeder Hinsicht stabil kriegen, aber auch die Parameter für eine Flugregelung ermitteln, wenn man ein design hat, das nicht aerodnamisch stabil hinzubringen ist.

Die aktuellen Werkzeuge FLZVortex, andere Programme von Frank Ranis, AVL von Mark Drela und Younggren, XFLR5 von Andre Deberois, Tornado, ... (alles Vortex Lattice, Algorthmen in den 50ern entwickelt) sind unseren aktuellen wahrgenommenen Möglichkeiten zur Fertigung weit voraus, damit geht (fast) _alles_. Die Algorithmen selber sind nicht schwer, hab die auch mal an einem Nachmittag gehackert. Das Problem ist eine super-praxistaugliche Nutzeroberfläche, wir probieren ja rum, das sollte schon einfach gehen ... und die kostet Jahre Progammierarbeit.

Die Freiheitsgrade der Modellbauer für ein erfolgreiches Design waren noch nie so gross wie heute, sie sind geradewegs explodiert.

Gruss

Werner
 

Eisvogel

User
Ich zweifle weder an deinen Quellen, noch an deinen Werkzeugen.... nur ein bisschen an der Umsetzung. Dein Ergebnis ist nicht gerade das was ich persönlich als angenehm fürs Auge empfinde. Vielleicht überraschen mich ja die Stabilität und die Flugeigenschaften.
 
Und irgendwie kriegen wir auch 'ne Formel für zugespitze Tragflächen mit nem Servo drin hin, wär doch gelacht. Für die Fachleute: Massenträgheitmomente stumpf getrennt addieren ! Im Zweifelsfalle Steinerscher Satz . Ich wusste gar nicht, dass die Modeller Drehbeschleunigungen sooooo genau berechnen, interessante Erfahrung. Das ist doch komplett bims für eine Auslegung mit minimaler Reserve, für den maximalen Slipwinkel völlig unerheblich.. Nun ja, ich nehm's "cum granum salis, auf alemanisch "völlig neben der Kapp".
Nun, für den Schlusss hätt ich auf den Inhalt der Beiträge übrigens nicht gerbraucht-

Was man aus einem simplen "Brett" so machen kann ! Ohne blog werden sie einfach abgeschätzt, gemacht, geflogen, gut isses, wenn man das SLW nicht gerade vor einen Motor schraubt, bleiben die Dinger gelegentlich schon mal oben.. 'Nen S-Schlag im Profil sollte schon drin sein, dann stehen die Klappen nicht abartig nach oben ab, dann ist der der Unterschied zwischen butterfly und Flug etwas ausgeprägter (das für die buttrerfly-Aerodynamikexperten im blog, die die Aerodramatik per butterfly verbessern wollen ... hab ich was falsch verstanden, .sorry, passiert schon mal)).

Hätte ich wirklich: "Achtung Ironie" dazuschreiben sollen?

In einem Punkt bin ich ganz bei Dir: es ist ein simples Brett. Selbst wenn Du auf alle gut gemeinten Ratschläge verzichtest und zusätzlich noch den einen oder anderen Aspekt in Deinen Berechnungen vergisst, wird es sich mit sehr großer Wahrscheinlichkeit nicht vom Fliegen abhalten lassen.

Lg Franz
 

UweH

User
In einem Punkt bin ich ganz bei Dir: es ist ein simples Brett. Selbst wenn Du auf alle gut gemeinten Ratschläge verzichtest und zusätzlich noch den einen oder anderen Aspekt in Deinen Berechnungen vergisst, wird es sich mit sehr großer Wahrscheinlichkeit nicht vom Fliegen abhalten lassen

Manche Bretter fliegen auch deshalb sehr gut weil die Ästhetik ihrer äußeren Erscheinung bei Mutter Erde eine gewisse Abneigung gegen Berührung verursacht. Hier anwesende Entwürfe sind natürlich schon aus Höflichkeitsgründen von dieser überlegenden Betrachtung ausgeschlossen :rolleyes:

Gruß,

Uwe.
 
.Spannweite ? Welche Spannweite ? Zwischen den Fenstern etwa ? Dann klappen die Fenster nach oben !

2 CV Fahren ist aber wie wennze fliechst. ! Beweis:


Der grosse Klausfaktor wird in dem Falle durch die Horten-links-rechts-Akrobatik wie beim Fahrrad ausgeglichen, das Zweirad hat auch keinen Giermomentenerzeuger. Man fährt erst in die Richtung, in die man garantiert nicht will und "fällt" dann dahin, wo man eigentlich hin wollte (wenn man's bis dahin nicht vergessen hat)...oder es geht in beiden Fällen gleich in's Flachtrudeln über, ist der stabile Zustand.

Im Bodeneffekt hängen alle Räder runter (Vierpunktlandung). Wenn man beide Seitenruder gleichzeitig tritt, heult's auf, wenn man dazwischen tritt, bremst es, wenn man auf den Boden tritt, ist man durch's Bodenblech.

Nun, die Wright-Brüder hatten sich über Stabilität schon Gedanken gemacht, aber als Radfahrer waren sie es gewohnt, sich um (fast) alle Achsen instabil fortzubewegen. Ausserdem kann etwas, was keine Stabilität hat, auch nicht schwingen, ausser durch PIO's, reine Nervensache... so wie auch z.B. stabil quer fliegen, muss ich unbedingt mal ausprobieren, braucht noch flaps an den Flächenenden. Mir ist nicht bekannt, ob Reimar und Walter ihre Steuerlogik vom Radfahren abgekupfert haben, Rad gefahren sind sie jedenfalls.

Gruss

Werner
 
Apropos "Ente" und Wright, kleines Intermezzo: der erste Wright-flyer war eine "Ente" (keine 2 CV, Konfiguration) und um die Nickachse instabil, in Roll eh, negatives bis indifferentes V (bei strammen Drähten, bei schlappen vielleicht etwas positiv), bei der minimalen Motorleistung die reinste Akrobatik immer kurz vorm Abriss - in zwei von drei Achsen. Wenigstens war er in der Gierachse stabil, das wird schon aus Bildern offensichtlich.

Sonst hätte auch ein erfahrener Radfahrer das nicht gepackt, eigentlich hätten die auf einem Einrad üben müssen ... bzw, der erste (?) Motorflug hätte jedenfalls etwas später statttgefunden.

Man wundert sich darüber, dass die Piloten damals über Jahre stolz waren, ein paar Hundert Meter geflogen zu sein; der Motor war ja meistens nicht der Grund für eine vorzeitige Landung. Ich stell mir das so vor: Fliegen war i.a. ein Balanceakt, eine Akrobatennummer ... bis wohl auf diese Farman'schen "Kastendrachen", ein irres V mit eigentlich grausiger Taumelneigung, aber viel Ybeta durch die Seitenwände der "Kästen", damit fliegbar, Kurve ? What for! (Oder alle Lappen hinten links ! Flug wie bei einem Zweiachser, dauert 'nen bischen um die Ecke) Die Demoiselle hatte ein grosses effektives V und Nickstabilität durch den weit unten liegenden Schwerpunkt, eine Art Vorform des Hängegleiters; Santos-Dumont kam aus der Ballonfahrt, da hängen die Gondeln aus gutem Grund meistens unten dran, lag nahe. Der war zudem ein Winzling, drum reichte 'nen kleiner Flieger.

Antony Fokker hatte die Flugzeugkonstruktion in einer Art "Volksschulkurs" gelernt., halt, was man damals wusste: nimm 'nen Motor, verspann Holzleisten mit Draht, häng Tischdecken dazwischen und setz Dich rein. Überlebst Du den Jungfernflug, kannst Du entweder pilotieren oder das Ding ist gut, im besten Falle beides. Ungefähr so.

Der gute Langley hatte es stabilitätsmässig eigentlich schon ganz richtig gemacht, Modell flug gut (nicht Depron, hätt's aber auch getan); nur das manntragende Modell ist ein Opfer der aerodynamischen Divergenz geworden, Flächenenden schlagartig abgedreht wegen schlapper Torsionssteife und grossem Profilmoment, blöde e-Funktion.

War schon komplex, die vielen Effekte auseinanderzufieseln - und das unter belustigter laufender Erwartungshaltung des Publikums. Chapeau.

Das das heute manchmal auch noch nicht so ganz akzeptiert ist, zeigt der crash der 100 kg Saab Grippen vor ein paar Jahren auf der Jetpower. Rollen liefert Slippen --> ordentlich Drehmoment auf dem SLW --> CFK-Holm des SLW innen in Pappel "festgebolzt" --> SLW ab, Flächen platzen per aerodynamischer Divergenz aufgedreht gespannt in tausend Stücke --> nun ja, der Rest war zum Glück auch nicht so stabil zusammenhängend.

Oder halt 'nen Brett mit SLW vorne ... war klar, was kommt.

Gruss

Werner
 
Hallo,

die Bespannung (Ceconite) liegt demnächst auf dem Arbeitsplan und das ist ein guter Zeitpunkt, sich die Verhältnisse vorher - nachher anzuschauen. Es wurden ja diverse Zweifel geäussert, keine D-Box etc.. Es gibt ein eher statisches Problem (aerodynamische Digergenz, Querruderumkehr) und das (schwierige) dynamische Problem des Flatterns der Tragfläche. Hier gehen bei einem Rechteckflügel wesentlich Biege- und Torsionssteife sowie Lagen der elastischen Torsionsachse und der Massenschwerpunktsachse ein. Die Position der Massenschwerpunktsachse ist bei uns für die komplette Fläche 190mm hinter Vorderkante Tragfläche, kürzlich gemessen. Eine Bespannung erhöht die Torsionssteife, verschiebt aber auch die elastische Achse weiter nach hinten. In Unkenntnis des Schubmoduls einer Ceconite-Bespannung lässt sich das aktuell nicht rechnen, wir wollen das dann messen.

Liegt die elastische Achse hinter dem aerodynamischen Zentrum (1/4 Flächentiefe), so verringert sich die Fluggeschwindigkeit für aerodynamische Divergenz mit dessen Abstand. Mit nur der Torsionssteife ohne Bespannung und der weitest denkbar durch Bespannung hinten liegenden elastischen Achse liegt die Grenzgeschwindigkeit bei etwa 160 m/s, unkritisch, Querruderumkehr ist daher auch nicht zu erwarten., mit Bespannung wird's sogar weit besser werden. Hier verschiebt zwar die Bespannung die elastische Achse aus dem aerodynamischen Zentrum, aber die Torsionssteife nimmt zu.

Flattern ist ein Phänomen, das auftritt, wenn eine Torsionseigenschwingung der Tragfläche mit einer Biegeeigenschwingung in der Frequenz zusammentrifft. Mit zunehmender Fluggeschwindigkeit nimmt die Frequenz einer Torsionseigenschwingung ab, wenn die elastische Achse hinter dem aerodynamischen Schwerpunkt liegt, die Frequenz einer Biegeschwingung nimmt mit der Fluggeschwindigkeit zu, so dass sich beide Frequenzen bei hoher Fluggeschwindigkeit treffen. Die Verkopplung der Schwingungen erfolgt über Trägheitskräfte, wenn der Abstand zwischen elastischer Achse und Massenschwerpunktachse nicht null ist. Mit einem einfachen Modell (das sehr ungenau ist, u.a., weil bei einem Flatterproblem eigentlich unstetige Aerodynamik zu rechnen ist) wurde der Einfluss der Lage der elastischen Achse in unserem Falle abgeschätzt. Weder deren Lage im möglichen Bereich 100mm bis 180mm hinter Vorderkante noch das Massenträgheitsmoment um die Querachse in gewissen Grenzen spielen eine wesentliche Rolle, die Flattergeschwindigkeit verändert sich nur relativ wenig. Mit den Werten für die unbespannte Tragfläche liegt die abgeschätzte Flattergeschwindigkeit bei etwa 70 m/s, die Eigenfrequenzen in langsamen Flug bei 40 Hz (Torsionsgrundschwingung) bzw. 8 Hz (Biegegrundschwingung), die Flatterfrequenz bei etwa 15 Hz. Sollte die Bespannung die aktuelle Torsionssteife verdoppeln, ginge es auf etwa 100 m/s Flattergeschwindigkeit rauf, Frequenzen bei 60 Hz bzw. 8 Hz, die elastische Achse bei etwa 130mm, die Geschwindigkeit für aerodynamische Divergenz auf 230 m/s. Das sind grobe Abschätzungen, einfach um zu sehen, welche Einflussgrössen wichtig sind und wie das variiert, wenn man was verändert, und was wir ungefähr erwarten können. Wir werden messen, wie die Bespannung die Verhältnisse ändert.

Soweit zur Tragfläche, die Steckungen sind da bzgl. Torsionssteife noch ein Punkt, der zu überprüfen ist, bevor die Bespannung aufgebracht wird, auch die ganzen Festigkeiten der Klappenanlenkungen etc., kann man vorm Bespannen ggf. noch was korrigieren. Massenausgleich ist nicht vorgesehen, mit Servos auch eher kein Thema, but You never know ...

Natürlich gibt es weitere Ursachen für Flattern, aber wenn schon die Tragflächenauslegung grundsätzlich nicht "stimmen" sollte...

Torsionssteife ist ein wichtiger Punkt, beinahe wichtiger als Biegesteifigkeit. Es scheint gut zu sein, die elastische Achse möglichst dicht an den aerodynamischen Schwerpunkt zu legen, aber das erhöht i.a. die Kopplung Torsions-Biegeschwingung über Trägheitskräfte. Daher stammt ja die Empfehlung, "hinten" nichts in die Fläche. Aber das hat natürlich enge strukturelle Grenzen, mit abgeflogenen Klappen ist uns auch nicht gedient.

Eine D-Box würde die elastische Achse und die Massenschwerpunktsachse etwas weiter nach vorne schieben als in unserem Falle, durch unsere Bauweise haben wir aber schon ohne Bespannung eine mehrfach höhere Torsionssteife als ein typische D-Box. Ganz grob: die erhöhte Steifigkeit macht die Lage der elastischen Achse - rechnerisch - mehr als wett. Wir werden sehen. Wenn man die Torsionssteife fast nur über die Bespannung holen würde, wär's eh bims: ob D-Box, Holmkasten, .... . Einer meiner ersten Flieger hatte nichts dergleichen, Baukastensegler, hatte ich mit Folie bespannt, damals "modern times".. Nun, irgendwann war eine Fläche per Flattern abgeflogen, meine Vermutung war, der war für Papierbespannung ausgelegt, ist wohl steifer.

Dass die Profiltreue mit D-Box besser ist, steht ausser Frage, es wird ein wenig im Maximalauftriebsbereich ausmachen.

Gruss

Werner
 
Hallo,

das klingt vieleicht so, als sei's irgendwie weit hergeholt oder magic, nun, alle Zusammenhänge sind seit etwa 100 Jahren bekannt. Was die Torsionssteife und Flatterneigung der alten Modellflugzeuge angeht - es gibt ja eine Unmenge von wirklich schönen Bauplänen im Netz , nicht so hässlich wie der Alpenkreuzer - entweder mit Papier bespannen oder halt holmmässig/torsionsmässig konstruktiv nachladen. Es muss nicht immer "Kohle" sein, ist ein bischen die message des blogs (manchmal bringt auch "Kohle" nur eine Verschlimmbesserung, falsche Faserrichtung).

Selbst der grobe Algorithmus für die Flatterabschätzung ist nur etwa 8 Zeilen lang, nix, was ein Modellbauer nicht hinbringt; der für die aerodynamische Divergenz eine Zeile, die Drehsteifigkeit von "geschlossenen Schalen" (Torsionskasten, Bespannung, Matte unter Abachibeplankung,...) ist ebenfalls ein Einzeiler, die Biegesteifigkeit von Holmen auch.; Klaus wird's bestätigen)

Das geht nicht gegen Bügelbespannung, als Bespannung prima, aber Kunststoffe liegen bzgl. Schub grundsätzlich bei gleicher Dicke deutlich schlechter. Das gute, alte Papier hatte eine zweite, wesentliche Funktion. Es ist sozusagen eine superstabile "Torsions-O-Box rundum", sozusagen Holz ohne Faservorzugsrichtung. Styro schnitzen, Zeitungspapier per Weissleim drauf, ist schon eine schon eine richtig gute Bauweise, insbesondere torsionsmässig.

Meine Motivation für die Teilnahme in Fiss war u.a. diese alte schlechte Erfahrung mit dem Baukastenflieger, jedenfalls in der Weise.

Gruss

Werner
 

Nobby_segelflieger

Vereinsmitglied
Nee nee Tobi, der Flügel existiert ja schon. Werner ist Theorieverliebt und rechnet lieber. Wie du siehst haben ein paar Wissende und Ich ihm ja schon gesagt das das so nicht funktioniert. Wir Praktiker haben unsere Erfahrung ja schon gemacht.......
 
Hallo Mister,

wir haben Mai, Fiss - bei etwas Glück - ist im September. Wie Du aus den Bauphotos siehst, ist das Ding konkret in Arbeit, ich nehm's als rhetorische Frage. Schaun mer mal ... ein bischen Spannung sollte ja schon sein, alles andere wäre langweilig. Im besten Falle wissen wir nach dem crash, wo's dran lag... im schlechtesten nicht. Frag mal eher die anderen im Forum, ob da noch baumässig was läuft, hab lang nichts mehr gelesen, Corona halt, könnt ich verstehen.

Nobby, die Erfahrung der Praktiker zweifle ich gar nicht an, warum sollte ich ? Ihr schwätzt ja kein dummes Zeugs, das passt ja alles zusammen. Praktiker nehmen auch einen Klappspaten und ein Feuerzeug mit, in dem Sinne bin ich auch Praktiker... und eine Flasche Schampus, es könnte ja sein, das das Ding trotz aller Unkenrufe fliegt.

Was sucht in einem Konstruktionswettbewerb der genaue Nachbau des Bekannten, wäre doch ein bischen langweilig, oder ? Immerhin halten wir uns an die gute alte Methode, einem "Brett" eine Tragfläche zu verpassen und 'nen Seitenleitwerk hinten leidlich stabil dranzuhängen. Das ist doch schon mal eine durchaus bewährte Praktikermethode ! Ach ja, das Profil hat auch schon mehr als ein bespanntes Brett gesehen. Und das Leitwerk zeigt unentwegt nach oben, Kurt meinte, das könne er besser landen...zumindest nicht nur ein Mal... falls es fliegen sollte. Da war der Praktiker am Werke ! Und der Schwerpunkt ist auch ungefähr da, wo man ihn gemeinhin bei Brettern vermuten würde. Mit Velcro untem Akku sollte er auch da 'ne Weile bleiben.

Die vorherigen Überlegungen gingen in die Richtung, die alte Erfahrung, Tragflächenenden im Flug abzudrehen, nicht unbedingt zu wiederholen. Die 6 Servos haben eigentlich andere Rollen als im Flug mit einseitigem Tragflächenverlust fehlende Flächen und Klappen zu ersetzen, so schnell kann Kurt seine Anlage nun auch wieder nicht umprogrammieren. Wie bereits geschrieben, es gibt aber keine Garantie ...

Ansonsten hast Du schon recht, Nobby, eine gewisse Theorieverliebtheit ist nicht ganz abzusprechen... verbunden mit einer gewissen Hochachtung vor den Altvorderen und einer gewissen Klappspatenstoik... und ein wenig Spass an dieser Bloggerei.

Ich wusste gar nicht, dass so'n simples "Brett" so spannend sein kann, hatten ja auch andere im Forum schon bezweifelt. Der Schampus wird übrigens in beiden Fällen aufgemacht, den schleif ich nicht wieder nach Hause. Und ich hoffe, ein paar Leute bringen Feuerzeuge mit ... just in case, ist garantiert Holz, schnell nachwachsende Pappel - überwiegend.

Vielleicht sind's auch zwei Flaschen.

Gruss

Werner
 
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