Auslegung Tragflächen Pilatus PC-7

[RiK-MZ]

Hallo Zusammen

Mein nächstes Projekt ist eine Pilatus PC-7 im Masstab 1:5
Mit "WinLaengs4" habe ich mal die Geometrie aufgezeichnet und den Schwerpunkt berechnet.

Das Originalprofil ist innen NACA 64A-415 und aussen NACA 64A-612.
Originalprofile im Modell können Probleme ergeben. Deshalb meine Frage bezüglich der Auslegung:

Ist diese Auslegung möglich oder gibt es ein ähnliches Profil das problemlos einsetzbar ist?

Ich freue mich auf Eure Antworten!
Richi

Abbildungen:
http://peanut.scale.free.fr/images/3v-pc7.gif
http://www.sintrade.ch/bilder/hao-02.jpg

 

[Eckart Müller]

FR 1.8, Satz 4 nicht beachtet!

FR 1.8, Satz 4 nicht beachtet!

@ Richi
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FR 1.8, Satz 4:[highlight] Der Upload von Bildern bei RCN darf nur erfolgen, wenn durch die Darstellung des Bildes im Rahmen der Internetplattform von RCN keine Urheberrechte oder andere Rechte Dritter verletzt werden. [/highlight]
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Also bitte Quellenangabe umgehend an mich (per Mail oder PN), damit ich den Hinweis im Posting ergänzen kann.
Andernfalls muss ich die Abbildungen entfernen, was ich nur sehr, sehr ungern machen würde!

 

[MarkusN]

Die 64er NACA profile sind recht problemlos im Modellbau einsetzbar. Die erfolgreichen HQ-Profile folgen einer ähnlichen Profilauslegung.

Das Auslegungs-ca (4. Stelle im Code, 0.4 resp. 0.6) ist allerdings für ein typisches Motormodell mit dem Einsatzprofil einer PC 7 etwas hoch. Relativ sind scale Modelle ja eher schneller unterwegs als ihre Originale. Du wirst auch häufiger auf dem Rücken unterwegs sein als das Original.

Ich hätte eher ein 64A215 auf 64A212 eingesetzt. (Also auch keine Wölbungszunahme zum Randbogen hin.)

Wenn Dir der scale Aspekt wichtig ist, geht es aber auch mit den Originalprofilen. Der Aussenflügel sollte dann allerdings geschränkt werden. (Ich nehme an, das ist er auch im Original.)

 

[RiK-MZ]

Programm Nurflügel

Programm Nurflügel

@Markus, Danke für deine Antwort.

Nun habe ich mal das Originalprofil und den Vorschlag im Programm Nurflügel mit 2° Verwindung durchrechnen lassen.

Bin noch unsicher mit der Definition einiger Werte:
Ist der Wert "Schwerpunktrücklage" auch der Schwerpunkt des Modells?
Bedeutet der "Flügel-Anstellwinkel" zugleich die EWD?

Richi

 

[Naitsabes]

Ist der Wert "Schwerpunktrücklage" auch der Schwerpunkt des Modells?

Prinzipiell ja. Aber wenn du nur den Flügel allein berechnest, wird er nicht stimmen, da die Größe und Lage des Höhenruders eine entscheidende Rolle spielt.

Bedeutet der "Flügel-Anstellwinkel" zugleich die EWD?

Nein. Die EWD ist der Winkel des Flügels zum Höhenruder und somit fix, der Anstellwinkel ist der Winkel der anströmenden Luft zum Flügel und ändert sich je nach Geschwindigkeit und Lastvielfachem.

Grüße
Andi

 

[RiK-MZ]

Berechnung mit FLZ Vortex

Berechnung mit FLZ Vortex

Habe mich mal mit der Software FLZ Vortex befasst und eine Auslegung durchgerechnet:

Profil innen NACA 64A415 (2.8° EWD)
Profil aussen NACA 64A412 2° Schränkung



Kann mir jemand ein Feedback bezüglich der errechneten Werte geben?

Richi

 

[Naitsabes]

Ja gerne, wenn du mir die Maße schreibst.


Grüße
Andi

 

[RiK-MZ]

Stabilitäsmass ?

Stabilitäsmass ?

Nach einigen rechenversuchen mit dem FLZ-Vortex bin ich zu folgendem Resultat gelangt:




Profil innen NACA 64A415 mit Anstellung 1.5°
Profil aussen NACA 64A612 mit Schränkung 2°
Profil HLW NACA 0010 mit 0.3° Anstellung
EWD somit 1.2°
Stabilitätsmass 19.8° ergibt einen SP von 120 mm
Geschwindigkeit liegt bei 86 km/h (Reisegeschwindigkeit Original 330 km/h 1:5 ergibt 66 km/h)

Ist ein Stabilitätsmass von 19.8% realistisch, evtl. angesichts des grossen Höhenruders, hat da jemand Erfahrung ??

 

[Naitsabes]

Hallo Richi,

hab deinen Entwurf in die Software von Hanley eingegeben und zwar wie folgt - nur um sicher zu stellen, dass ich das richtig verstanden habe:
Einstellwinkel Flügelwurzel zur Rumpflängsachse 1,5°. Flügel ist um 2° geschränkt, also Einstellwinkel Randbogen zur Flugzeuglängsachse -0,5°.

Höhenruder hat 0,3° Einstellwinkel zur Rumpflängsachse, ergibt eine EWD (gemessen an der Flügelwurzel) von 1.2°.

Maße und Profile wie aus deiner Draufsicht. SP bei 120mm.

Würde sagen, das funktioniert so. Schreib bitte noch das Gewicht, das du erwartest, und die Höhe des Höhenruders über dem Flügel.

Eine Frage: Ich hab dein File in die Demo Version des Flz Vortex eingegeben. Bin mit dieser Software nicht so firm, aber wenn ich da auf EWD Berechnung gehe, kommt 9,562° raus.

Das hohe Stabimaß ist m.M.n. kein Problem.

Grüße
Andi

 

[DieterH]

Hallo Richi,
ich bin auch grad so am "erforschen" des FLZ_Vortex und hab mir mal Deine FLZ-Datei angeschaut.
Dabei ist mir aufgefallen, dass Du aber eine EWD von 1 Grad (Fläche 1°, HLW 0°) eingegeben hast. Bei Änderung auf 1,2 Grad komm ich auf die selben Werte wie Du.
Muß sagen, Deine Auslegung müsste so hinhauen, außer ein Experte hat noch Optimierungs-Vorschläge.

@Andi : Das Zusatz-Programm "EWD-Berechnung" übernimmt keine Werte des Vortex. Die mm-Maße müssen explizit solange variiert werden, bis sich die gewünschten Winkel daraus errechnen.
Etwa so:

Gruß
Dieter

 

[RiK-MZ]

So weit schon mal besten Dank für eure Beiträge!

Das Höhenleitwerk liegt 142 mm über der Tragfläche und beim Gesamtgewicht ziele ich auf 7.4 kg

@ Andi
Ja, du hast die Werte richtig interpretiert.
Das Zusatzprogramm "EWD" ist z.B. zum ausmessen eines bestehenden Modells gedacht

@ Dieter
Tatsächlich hab ich die falschen Werte abgespeichert (kein Wunder nach über 100 verschiedenen Varianten ), aber 1.5° TFL und 0.3°HLW stimmen

Gruss Richi

 

[Naitsabes]

Danke euch für die Info bezüglich der EWD Funktion im Vortex.

Hab das Höhenruder auf die 14,2cm über den Flügel gesetzt. Damit ergibt sich Kopflastigkeit, der SP müsste nach Hanley dann auf 130mm zurückgesetzt werden. Mit 7,4kg fliegt er dann bei 144km/h geradeaus.

Lässt man das Höhenruder auf Null, den SP bei 127mm, braucht er 136km/h um oben zu bleiben.

Grüße
Andi

 

[DieterH]

Um Himmels Willen . . . natürlich viel zu schnell !

Mit 7,4kg fliegt er dann bei 144km/h geradeaus.
Lässt man das Höhenruder auf Null, den SP bei 127mm, braucht er 136km/h um oben zu bleiben.

Wieso kommt dann das Vortex auf diese Werte :

[GESAMTES FLUGZEUG]
Name des Konstrukteurs = Eigenbau
Bezeichnung (Name) des Flugzeugs = Pilatus-PC7

Anstellwinkel des Flugzeugs = -0,08848°
Schiebewinkel des Flugzeugs = 0,00000°
Gesamtmasse des Flugzeugs = 7,40000kg

Gesamt-Oberfläche (F_ges) des Flugzeugs = 0,78147m^2
Auftriebserzeugende Fläche (Fa) des Flugzeugs = 0,77697m^2
Seitenkraft erzeugende Fläche (FY) des Flugzeugs = 0,06442m^2
Momentenbezugslänge l_my, mittlere Bezugsflügeltiefe aller Tragflächen = 0,32112m
Flächenbelastung (Bezug Auftriebserzeugende Fläche Fa ) = 9,52421kg/m^2 = 95,24205g/dm^2
Auftriebsbeiwert (CA_ges) des Flugzeugs (Bezugsfläche ist Fa des Flugzeugs) = 0,28703
Gleitzahl (E) des Flugzeugs = 10,07360
Steigzahl (epsilon) des Flugzeugs = 5,38139
Gleitwinkel des Flugzeugs = 5,6691 Grad
Sinkgeschwindigkeit (vs) des Flugzeugs = 2,37747 m/s
Fluggeschwindigkeit (v) des Flugzeugs = 23,94967m/s = 86,21881km/h

Ist es evtl. dieses "minus Alpha" ??

Dieter

 

[modellbaufalcon]

Hallo Richi

Habe vor ca. 4 Jahren eine PC-9 im M 1:6.5 gebaut, ein Kollege
empfahl mir das MH43. Ich habe das Profil innen auf 12%, aussen
auf 10% verdickt. Die Schränkung beträgt 1°.
Als Höhenleitwerkprofil verwende ich ein NACA 0010
mit 1.5° EWD.
Gewicht 4000g
Spannweite 155cm
Werde in Zukunft meine Flieger mit ändlicher Auslegung mit dem
Profil MH43 bauen.





Gruss Martin

 

[Naitsabes]

Na ja, die eine Software rechnet halt konservativer, die andere nicht. Die hohe Geschwindigkeit im ersten Fall ergibt sich durch die Kopflastigkeit und dem leicht negativen Anstellwinkel. Aber auch bei bei exakt gleichem Anstellwinkel und 86km/h komm ich auf weniger Auftrieb.
Ist aber nicht so schlimm.

Grüße
Andi

 

[Naitsabes]

Nochmal überprüft, aber die Diskrepanz bezüglich Schwerpunkt bleibt bestehen. Ist ungewöhnlich, meist ergibt sich eine gute Übereinstimmung.

Zwei Fehlerquellen fallen mir ein:
1) Rechnet Vortex die Schränkung durchgehend, oder von Flügelabschnitt zu Flügelabschnitt? Meine Werte für eine durchgehende Schränkung sind die 1,5° an der Wurzel, 1,164° an der Schnittstelle zum nächsten Abschnitt, 0,727° danach, -0,28° anschließend, und -0,5° ganz aussen am Randbogen.

2) 0,3° am Höhenruder bedeutet, dass die Nasenleiste des Höhenruders höher liegt als seine Endleiste. Manchmal gibt es hier eine Begriffsverwirrung mit den Vorzeichen.

Grüße
Andi

 

[DieterH]

Hallo Andi !
zu 1): So wie ich das sehe, hat Richi die Flächenverwindung so verteilt:




Also nur minimal anders . . .
zu 2): Auch hier wurden die EW (z.B. Fläche +1,5°, HLW +0,3°) jeweils positiv eingegeben. Die EWD ergibt sich also automatisch. Die Auflagen-Maße müßten sowieso händisch errechnet werden (EWD-Rechner)

Wo also die Differenzen herkommen, - keine Ahnung. . .
Übrigens: Was ist das für ein Programm, das Du verwendet hast ?
Gruß
Dieter

 

[Naitsabes]

Hallo,
ist diese Software 3dFoil
Hab die Änderungen durchgeführt, und jetzt das komplette Mittelteil bis zum Knick mit 1,5° genommen, Schränkung erst ab dort.

Die Werte gehen auf einander zu, aber ein Unterschied bleibt, der SP bei 130mm ebenfalls. Bei 120mm hat er eben laut Software die Nase zu weit unten.

Interessant ist, dass die Lage des Höhenruders mehr Einfluss hat als üblich. Setzt man es tiefer, fast auf Höhe des Flügels, wird die Kopflastigkeit geringer.

Schätze, eine bessere Übereinstimmung werden wir nicht hinbekommen. Jedenfalls ist es mit diesem Stabimaß kein Problem, den SP beim Einfliegen von den 120mm noch nach hinten zu verschieben, falls nötig.

Grüße
Andi

 

[RiK-MZ]

Sorry, da hab ich tatsächlich mal wieder zu wenig Daten mitgeliefert
Das Mittelteil hatte ich der Einfachheit halber ohne Schränkung mitgerechnet, die Hälfte vom Mitelteil ist ja so wie so im Rumpf drin.

Am 28.11. hab ich u.A. die Datei "Auftriebsberechnungen.pdf" mit gepostet.
Dort habe ich verschiedene Durchläufe zusammengefasst. Auch mit SP 130 mm, um mit dem Stabimass runter zu kommen. Bei irgend einem Beitrag von Frank Ranis (FLZ-Vortex) hab ich mal mitbekommen, dass bei 1° HR-Ausschlag der CA-Wert nur um 0.1 ansteigen soll ?? Deshalb hab ich auf das höhere Stabimass gesetzt. War vieleicht doch nicht ganz richtig.

@Martin
Sehr schöne PC-9! Und danke für die Daten

Gruss Richi

 

[RiK-MZ]

Elf Jahre nach dem letzten Post war mein Modell dann endlich Bereit für den Erstflug. Und seit diesem Frühsommer ist das Modell nun fertig inklusive der Bemalung. Das Wunschgewicht konnte nicht erreicht werden und so wiegt das Modell nun mit 12S 5100mAh 10.8 kg. Die Auslegung erwies sich als absolot perfekt, fliegt wie auf Schienen !!