ASW 28 mit SA7036 Strak - Hilfe bei Auslegung/Berechnung

[srouil]

Hallo

ich plane eine ASW 28 mit dem SA 7036 Strak von Benjamin Rodax. Die Spw sollte knapp unter 4m sein. Ich habe einen 1.73m langen Rumpf. Massstab ist also ca 1:3.8. Die Flügel und HR werden in negativ XPS Kerne gebaut.

Der Grundriss sieht wie folgt aus:

Ich habe das Modell in FLZ Vortex eingetragen. Wenn ich nur moderate Verwindung verwendet (-0,5° bei Trapez 3, -1° bei T4), sieht die Berechnung für 15% Stabilität wie folgt aus.

Ich suche dass den Strömungsabriss beim ziehen im HR. Bei -4.3° HR-Klappe sieht die Berechnung so aus. Wenn ich es richtig verstehe, sieht es gar nicht gut aus, da der Strömungabriss im Bereich der QR passiert.

Ich habe dann mit Verwindungen gespielt und komme auf folgendes Ergebnis:
T2: -0.8°
T3: -2°
T4: -2.5°

Stabilität 15%:

HR -4.1°, der Strömungabriss passiert jetzt besser auf die Spannweite verteilt.

Ist mein Vorgehen korrekt? Was mich ein bisschen verwirrt, ist dass ein solche Strak ohne Verwindung funktionieren sollte. Zugegeben, die Fläche einer ASW 15 (Strak wurde ursprünglich dazu konzipiert) ist weniger zugespitzt als hier.

Jede Hilfe ist willkommen! Danke im Voraus für eure Inputs.

Liebe Grüsse
Sam

 

[dahausa]

Hallo,

ich denke, diese Straks kommen ohne geometrische Verwindung aus!
Probier mal ohne Verwindung zu rechnen. Der Abriss wird vermutlich weitgehend dort wo er sein soll stattfinden.
So meine Erfahrungen mit den bekannten Straks.

LG und gutes Gelingen
Thomas

 

[Martin.Dortmund]

So wirklich prickelnd sieht das nicht aus.
Der Außenflügel ist extrem Schmal b.z.w die Zuspitzung ist sehr hoch das passt mit dem Profiel am Randbogen nicht so gut.
wenn du auf eine Verwindung verzichten willst solltest du den Flügel außen ein wenig breiter bauen auch wenn das nicht Scale ist.
Oder du musst das Profiel außen anpassen in dem du die Wölbung verringerst und das Dickenmaximum noch weiter nach vorne verlegst.
Hast du ein Programm mit dem das geht?
Wenn nicht kannst du auch mal versuchen das S7003 am Randbogen einzusetzen.
Bei Randbögen unter 80mm wird es immer Tricki den Flügel so auszulegen das es am Randbogen nicht zuerst zum Abriss kommt

 

[Martin.Dortmund]

Ich habe das gerde noch mal gerechnet mit dem SD 7003 wird es auch nicht besser.
Ggf ist das Tema Verwindung doch nicht so schlecht

 

[UweH]

Was mich ein bisschen verwirrt, ist dass ein solche Strak ohne Verwindung funktionieren sollte. Zugegeben, die Fläche einer ASW 15 (Strak wurde ursprünglich dazu konzipiert) ist weniger zugespitzt als hier

Hallo Sam,

der IMA-Strak von Benjamin ist für viel weniger Zuspitzung gedacht, deshalb passt er nicht so gut auf die sehr stark zugespitzte ASW28.

Ohne jetzt groß in meinen alten Auslegungen zu wühlen: schau Dir mal die Profile der SB10 bei Thermik-Board an.
Da gibt es zwei veröffentlichte Straks die besser auf die kleinen Re-Zahlen des ASW28-Außenflügels passen.

Der letzte Stand des Strak von Peter "czfridolin" ist für mehr Innentiefe als es bei der SB10 Scale wäre gerechnet, in der Praxis erprobt und könnte dem was Du brauchst schon recht nahe kommen (die ZIP-Datei): https://www.thermik-board.de/viewtopic.php?p=5282#p5282

Der Strak von mir ist für den Scale-Grundriss mit weniger Zuspitzung, aber sehr schmalem Außenflügel gerechnet. Wenn Du den mal probieren willst, dann verwende die Profile für Deine Abfolge der Trapezknicke der ASW28 wie folgt: Wurzel Profil 1, dann Profil 2 - nochmal Profil 2, dann Profil 3 und am Wingletanschluss Profil 4: https://www.thermik-board.de/viewtopic.php?p=59332#p59332 https://www.thermik-board.de/viewtopic.php?p=59332#p59332
Alles ohne geometrische Verwindung.

Das ist jetzt aus Bauch und Abschätzung ohne zu rechnen, aber tendenziell müsste das schon besser passen als Deine Versuche in Post#1

Gruß,

Uwe.

 

[JML]

Ja hallo Uwe,
was meinst du, würde net auch der Strak gehen, den du mir mal für ne 3,45m ASW28 gemacht hast - viell. mit dem orig. SA7036i als Wurzelprofil ?

vg
Jens

 

[srouil]

Hallo Uwe, hallo zusammen,

Vielen Dank Uwe für deinen Vorschlag!

ich habe dein Strak von SB10 wie vorgeschlagen in FLZ Vortex versucht. Gleichzeitig habe ich den Aussenflügel leicht angepasst um auf 80 mm Tiefe anstatt 69 mm zu kommen.

Erster Eindruck ist dass es ein bisschen besser aussieht :-)

Der Strömungsabriss erfolgt zwar immer zuerst im Aussenflügel und QR Bereich. Es ist aber weniger ausgeprägt als mit dem SA 7036 Strak.
Wenn ich mit der FLZ Datei der SB 10 spiele, sieht der Abriss ähnlich aus.

Liebe Grüsse
Sam

 

[UweH]

Der Strömungsabriss erfolgt zwar immer zuerst im Aussenflügel und QR Bereich. Es ist aber weniger ausgeprägt als mit dem SA 7036 Strak.
Wenn ich mit der FLZ Datei der SB 10 spiele, sieht der Abriss ähnlich aus.

Hallo Sam,

ich schreib hier sinngemäß noch mal für alle was ich Dir schon per Unterhaltung geschrieben habe.
Bei der starken Zuspitzung der ASW28 wirst Du nicht ohne andere Nachteile z.B. einer geometrischen Schränkung verhindern können dass der Abriss zuerst am Außenflügel beginnt. Nachteile einer geometrischen Verwindung sind z.B höhere Torsionsbelastung im Außenflügel, und im Schnellflug biegen sich die Außenflügel runter.
Allerdings ist der Randbogenabriß nicht schlimm solange der Abriss am Innenflügel / Rumpfanschluß weiter geht bevor er außen auf den tieferen Flügelteil am inneren Querruderbereich durch schlägt. Solange ein Großteil des Querruders noch gesunde Strömung hat bleibt die Steuerbarkeit erhalten, aber der Flieger zeigt mit schwammigen Rudern an dass die Grenze erreicht ist und nachgedrückt werden muss.
Auch der Rumpf beeinflusst den Abriss und sorgt dafür dass dort ein Teil der Auftriebsreserve verloren geht, das zieht den Abriss im Innenflügel an den Rumpfanschluß und damit nickt der Flieger beim Überziehen mit der Nase ab statt einseitig abzureißen.

Mit der fülligen CA-Verteilung in Deinem Screenshot hast Du eine sehr gute Flügelausnutzung, das ist auch gut.

Den tieferen Wingletanschluß kannst Du machen, lässt sich auch einfacher bauen, aber ich würde es nicht machen und habe das Außenprofil der SB10 für die Baubarkeit extra dicker gerechnet als es für die Flugleistung optimal wäre.

Ich häng hier mal die flg- und flz-Dateien des Flügels nach Deiner Maßzeichnung an mit denen ich gerechnet hatte, da sieht man die Profilanordnung.

Gruß,

Uwe.

 

[UweH]

was meinst du, würde net auch der Strak gehen, den du mir mal für ne 3,45m ASW28 gemacht hast - viell. mit dem orig. SA7036i als Wurzelprofil ?

Hi Jens,

das SAima-Strak mit meinen angepaßten Außenprofilen würde auch gehen, aber der Strak mit den SB10-Profilen ist beim überziehen etwas braver.

Gruß,

Uwe.

 

[srouil]

Hallo Uwe

es tut mir leid. Den folgende Satz habe ich nicht verstanden.

Den tieferen Wingletanschluß kannst Du machen, lässt sich auch einfacher bauen, aber ich würde es nicht machen und habe das Außenprofil der SB10 für die Baubarkeit extra dicker gerechnet als es für die Flugleistung optimal wäre.

Bedeutet es, du würdest gar keine Winglets bauen? Was meinst du genau mit "tieferen Wingletanschluss" ?

Liebe Grüsse
Sam

 

[UweH]

Was meinst du genau mit "tieferen Wingletanschluss" ?

Deine Vergrößerung der Flügeltiefe an der Außenrippe von 69 auf 80 mm.

 

[srouil]

Deine Vergrößerung der Flügeltiefe an der Außenrippe von 69 auf 80 mm.

Alles klar, danke. Dann lasse ich es auf 69 mm.

 

[srouil]

Hallo zusammen

meine ASW28 konnte noch rechtzeitig vor dem Winter eingeflogen werden.

Dank Hilfe von @UweH für die aerodynamische Auslegung und @swiftsoarer bei wertvollen Hinweise zum Bau mit negativ XPS Kerne konnte mein erstes Segler Bau Projekt erfolgreich abgeschlossen werden. Herzlichen Dank an dieser Stelle.

Hier ist paar Bilder vom Bau und Erstflug.

Kerne fräsen

Flächenbau (220 biax, Neocore 80, 50g Glas)

"Entformen" und Finish

Winglets

Erstflug

Ich bin von der Technik mit negativ XPS Kerne begeistert. Und wie man sagt: nach dem Projekt ist vor dem Projekt ...

Liebe Grüsse
Sam

 

[Anton Pfefferle]

Sam, toll gemacht.

Könntest Du bitte noch was über das XPS Fräsen schreiben, welches CAD, welches CAM, welche Fräser ?

Besten Dank.

 

[swiftsoarer]

Hallo Sam,
das ist Dir wirklich sehr gut gelungen. Wenn du schon am schreiben bist würden mich noch ein paar Details über das Finish interessieren. Mit was hast du gespachtelt, wie oft gefillert? Sowas in die Richtung eben.
Schöne Grüße,
Johannes

 

[srouil]

Hallo zusammen

Danke für eure Interesse. Gerne kann ich weitere Infos zum CAD/CAM/Fräsarbeit und Finish der Oberfläche geben.

Ich mache alle meine 2D/3D Zeichnungen mit Rhinoceros 7. Ich habe ein paar Versuche mit Fusion360 gemacht, habe den Sprung leider noch nicht geschaft. Die CAM und meine CNC Steurung wird mit Estlcam 11 gemacht. Die XPS Core wurden mit einem 8mm Torusfräser, 3-Schneider gefräst. 2500 mm/min Vorschub, 10mm Tiefe und ca 15'000-20'000 U/min. Jede Segment wurde zuerst im 3D Modus gefräst (ca 1 - 1.5 Std) und dann der Umriss und die Löcher für die Passstifften im 2D. Die ganze Fräsarbeit wurde in 2 Tage über Weihnachten / Neujahr erledigt.

Das Finish der Oberfläche ist der Punkt wo ich am meisten Luft nach oben habe. Auch wenn die Flächen dezent aussehen, ist die Oberfläche längst nicht perfekt. Nach dem Fillern und nochmals Spachteln sind ziemlich viele Pinholes übrig geblieben. Die sieht man natürlich beim 2K Lack spritzen.

Nach dem Abziehen der Abreissgewebe bin ich so vorgegangen:
2x spachteln / nass schleifen mit Mipa 4+1 gefüllt mit Talkum
1x Spritzfüller
Pinholes so gut es geht mit Mipa 4+1 und Talkum füllen und schleifen
2K Lack spritzen

Ich habe den Eindruck dass die Naht-Faden von Biax mir die meisten Probleme mit Pinholes geben. Vor dem nächsten Projekt werde ich einen Teststück mit Spreadtow 160g machen.

Eventuell hast du aber weitere Ideen ...

Liebe Grüsse
Sam

 

[Martin.Dortmund]

Hallo Samm
ich sehe dasauch das genähtes Biax für einen Schalenflügel nur bedingt taugt. Zumindest muss an erster stelle eine Lage dünnes Glas liegen.
Bei Flächen die ich im Positv gebaut habe, ist mein Lackaufbau-Beschichtung:
Glas 49g/m²
Mipa P 60 S PE-Spritzfüller ist ein 2-Komponenten Spritzfüller auf Polyesterbasis
Mipa 4:1 Füller Weiß
Lechler 29145 2K-Decklack Glz PG3 oder Top- Lack Serie 648 2K-PUR-Decklack glänzend
Bei der Verwendung grober Gewebe hilft ein Abspachteln mit Harz und Microballon. Das habe ich mit meine ASW17 so gemacht
bei meiner 17 habe ich die flächige Torsionslage nach außen, über die Beplankung verlegt und in 120g/m² ausgeführt.
Das Gewebe mit Harz und Micro abgespachtelt, den rest wie oben beschrieben.
Mipa P 60 S PE-Spritzfüller
Mipa 4:1 Füller Weiß
Top- Lack Serie 648 2K-PUR-Decklack glänzend.
Ich habe dabei keine Probleme mit Pinhols. Die so wie von mir beschrieben erstellten Oberflächen, sind alle porenlos geschlossen und glänzend
Ich werde demnachst auch mit einem Schalentier im Mastab 1/4 beginnen, ich habe aber Formen aus Plexiglas für mein vorhaben bekommen, die auch bei der Profilwahl meinen Vorstellungen entsprechen.
Dabei werde ich nach dem Lackieren eine 55g Glas vorlegen bevor ich mit 160g Kohle weiter mache. Ich habe noch die letzten Reste 160 mit gespreizter Faser bei Hp bekommen.
Gruß
Martin

 

[Compositas]

Zusätzlich zu Martins Tipps noch zwei Hinweise: Pinholes bekommt man durch verschmieren des Spachtels zu, nicht mit Spritzfüller. Vor dem finalen Finish sollte der Flügel ausreichend warm nachgehärtet worden sein, damit sich später auch in der Sommersonne keine Strukturen mehr abzeichnen.

 

[Martin.Dortmund]

Hallo Compositas
Wärme tut bestimmt gut
Ich habe aber auch keine besondere Möglichkeiten z.b. Temperschrank in Flächengröße ggf wird sich daran noch etwas in Zukunf ändern.
Wie beschrieben habe ich meine ASW 17 zunächst mit Kohle 120g/m² belegt und im Anschluss mit Harz -Mikro gespachtelt.
Dann weiter mit Mipa P 60 S PE-Spritzfüller
Der Flügel hat in diesem Zustand schon eine Porenfreie oberfläche.
Bei meiner ASW 12 https://www.rc-network.de/threads/asw-12-m-1-4-baubericht.782923/page-3#post-12014022
habe ich 68g Kohle darauf für die Torsionslage +49g Glas für die Oberfläche.
Drüberschleifen und dann weiter mit Mipa P 60 S PE-Spritzfüller
Bei meiner ASW 22 https://www.rc-network.de/threads/was-baut-ihr-gerade.796210/page-20#post-12188554
hat Frans bereits unter der Beplankung die Torsionslage verlegt und ich habe die Fläche mit 49g/m² Glas belegt belegt
Dann weiter mit Mipa P 60 S PE-Spritzfüller.
Ich kann nur bei Temperaturen eines normal geheizten Kellers arbeiten. Wenn es mit dem Durchärten schneller gehen soll stelle ich den Heizkörper auf volle Pulle aber mehr wie 23°C kann ich da auch nicht erreichen.
Samm berichtet das er zum Verspachteln 2x spachteln / nass schleifen mit Mipa 4+1 gefüllt mit Talkum verwendet.
Ich kann mir vorstellen das sich in dem Gemisch noch lange Verdünnung hält die im Nachgang eine Schrumpffprozess in gange setzt und die Nähfaden und sonst fehlstellen wieder offen legt.
Gruß
Martin

 

[Compositas]

Wenn man sicher gehen will, 40 besser 50°C über einige Stunden. An sonnigen Tagen spannungsfrei ins Auto legen geht auch. Dann finaler Schliff/ Finish