Bedienung und Arbeiten mit FLZ_Vortex

Hallo Dieter,
vielleicht habe ich mich etwas zu kurz ausgedrückt. Ich meinte nicht die Umrechung der Auflagefläche von mm in einen Winkel bei einem vorhandenen Modell, sondern für eine Neukonstruktion den einfachen Weg, wie ich mit FLZ_VORTEX strukturiert und ohne langes Probieren den Anstellwinkel der Tragfläche und des HLW finde.

Viele Grüße
Norbert
 
Hallo,

#14
@Dieter
Ich denke mal , überall da wo du nur kleine Rumpfstückchen vorne herausstehen hast, kannst Du auf Rumpfversuche verzichten.
Bei den Superschlanken Seglerrümpfen auch.
Nur bei Transportmaschinen und Verkehrsflugzeugen mir ihren breiten und weit nach vorne herausragenden Rümpfen, sollte man versuchen
einen Rumpf als zusätzliche Tragfläche zu rechnen.

#17
@Wilbert
Das mit dem vorherigen Rechnen im Nurflügel machen viele.
Das alte Handverfahren per Truckenbrodt ist halt auf einem Computer rasend schnell, kann man mit den Vortex-Lattice schlecht toppen.
Dafür ist es halt sehr eingeschränkt, wenn die Geometrien komplizierter werden (V-Form usw.).

#18
Danke Til , für dein File.
Ich möchte aber zunächst mit dem Trainer weitermachen, wegen der Einfachheit und den FLZ_Anfängern.
Wenn wir ein Stück weiter sind, dann sollten wir dein Modell weiter betrachten.

#19
@Norbert,
Denk dir deine Rumpfachse als die Bezugslinie, auf die der Anstellwinkel bezogen wird.
Dein Höhenleitwerk stellst Du erst mal auf 0° Einstellwinkel.
Dann rechnest Du zunächst nur mit der Anstellwinkelfunktion für 0° Anstellwinkel.
Nun änderst Du den Einstellwinkel deiner Tragfläche, bis Du deine Auslegung getroffen hast.
Hast Du dein Auslegungsziel und der Einstellwinkel der Tragfläche ist für einen Einbau zu groß, verteilst Du den Winkel auf
Tragfläche und HLW.
Die Rumpfanströmung ist dann Anstellwinkel=0 und somit hängt der Rumpf nicht mehr in der Luft wie eine Pflaume.
Weitere Rechnungen mit Klappen usw. mußt Du dann aber mit fixiertem Schwerpunkt machen.

#21
@Norbert
Das mit dem Einstellwinkel und dem Anstellwinkel wir immer durcheinader gewürfelt.
Der Einstellwinkel ist bezogen auf eine Bezugslinie am Modell, z.B. den Rumpf als Linie.
Auf dem Baubrett hat der Anstellwinkel nichts zu suchen, den gibt es erst beim Flug gegenüber der Anströmrichtung.

Gruß

Frank
 
Anleitung 3, Flügelposition ändern , Flügeltiefen ändern:

1) Flügelposition ändern:

Der Nullpunkt eines jeden Flügels ist im FLZ_Vortex die Vorderkante der Flügelmitte (Wurzel).
Um einen Flügel im Raum zu positionieren benutzen wir die Eingabefelder (Karte 'Flügel', Kasten Wurzel, Unterkarte 'Pos').
Die Wirkrichtungen der drei Achsen sind ist im Bild rechts zu sehen.
Bild_A8.jpg

Die Funktionsbeschreibung findet ihr in der Hilfe Seite 8.3: Positionieren des Flügels.

In unserem Trainer-Beispiel ist das Höhenleitwerk (HLW) noch viel zu nahe an der Tragfläche, siehe Bild_A7 in Anleitung 2.
Mit einem Doppelklick in der 3D-Grafik wählen wir das HLW an.
Und gehen dann in die Karte für die Positionseingabe siehe erstes Bild.

Derzeit steht unser HLW bei X=0,2m Y=0m und Z=0,1m .
Dies sind die Abstände zu unserem Konstruktions-Nullpunkt (Mittelpunkt des Würfels in der 3D-Grafik).
Bild_A9.jpg

Wir geben nun in das Editfeld für X 1m ein und in das Feld für Z tragen wir 0m ein, nach jeder Eingabe mit Enter bestätigen.
Die 3D-Grafik sollte nun folgendes Bild zeigen.
Bild_A10.jpg

Die Position des Tragflügels hat die Werte X=0m , Y=0m , Z=0m .
Die Nase der Flügelwurzel liegt also genau auf unserem Konstruktions-Nullpunkt.
Das ist auch eine prima Stelle, wenn wir beim Bau einen Referenzpunkt suchen.
Des weiteren wird später auch die Lage des Schwerpunktes von diesem Punkt aus gemessen.
Die Position des HLW hat die Werte X=1m , Y=0m , Z=0m .
Alles einmal speichern.

Um ein Gefühl für die Wirkung der Eingaben zu bekommen, sollte man mit den Werten spielen.
Also immer einen Flügel als aktiv anklicken und dann mal die Positon bei allen drei Achsen ändern.
Für eine Werteänderung kann man auch schön die Pfeil-Buttons rechts neben den Eingabefeldern benutzen.

2) Flügeltiefen (Profiltiefen) ändern:

Beim Erzeugen eines Flügel werden die Flügeltiefen auf Default=0,2m eingestellt.
Wir möchten aber für unsere Tragfläche eine Profiltiefe von 0,3m und für das HLW eine Profiltiefe von 0,1m einstellen.

In der 3D-Grafik einen Doppelklick auf die Tragfläche, um diese aktiv zu schalten.
Nun wechseln wird in den Kasten 'Segmente' rechts unten und wählen die Unterkarte 'Profil/Tiefe' an.
Wir wählen das Segment Nr0 und tragen in das Edit-Feld 'Profiltiefe' 0,3m ein.
Dann drücken wir auf den Button 'Spiegeln', um die Eingabe auf die andere Flügelhälfte zu übertragen.
Es sollte nun folgendes Bild zu sehen sein.
Bild_A11.jpg

Die Profiltiefen der Segmente haben wir nun, fehlt noch die Profiltiefe für das Wurzelprofil.
Das passende Eingabefeld finden wir im Kasten 'Wurzel' Unterkarte 'Profil/Tiefe'.
Auch hier tragen wir 0,3m im Editfeld 'Profiltiefe' ein und bestätigen die Eingabe.

Die Profiltiefen für das HLW werden entsprechend geändert und zwar auf 0,1m wie wir uns das in Anleitung 2 ausgedacht haben.

Das Resultat sollte dann so aussehen.
Bild_A12.jpg

Die passenden Hilfeseiten für die Profiltiefeneingabe sind:
Für die Segmente, Seite 9.3: Profiltiefe eingeben
Und für die Flügelwurzel, Seite 8.6: Profiltiefe eingeben

Das Höhenleitwerk sieht jetzt ein wenig winzig aus.
Ob das Aerodynamisch noch funktioniert untersuchen wir später bei den Auslegungs-Berechnungen.
Es soll hier ja erst mal um die Geometrieeingaben gehen.

Gruß

Frank

PS: In Teil Nr4 geht es um den Einbau von Profilen .
 
Hallo Frank,

Du hast genau erkannt, was ich gedanklich munter gemixt hatte. Nie nie wieder will ich Anstellwinkel und Einstellwinkel verwechseln. Versprochen!

Genau so eine kurze Erklärung zum Vorgehen hatte ich gesucht. So habe ich es verstanden und konnte es gleich am Beispiel nachvollziehen. Bisher hatte ich nur Beispiele gerechnet, bei denen das HLW einen Einstellwinkel von 0 Grad hatte und kein Bedarf bestand, diesen zu verändern. Die Alpina war aber gerade das passende Beispiel, dass das nicht immer so sein muss. Vielen Dank!

@ Dieter
Alle Flächen sind gleichberechtigt. Also einfach eine weitere Fläche anlegen (nicht spiegeln) und rechts unter "Segment" in der Lasche "V-Form" den Wert 90 Grad eingeben.

Viele Grüße
Norbert
 

Tillux

User
Hallo Norbert und Frank:),

Bezüglich Einstell-Anstellwinkel:

Ich habe festgestellt dass es für die Leistungsberechnung kaum einen Unterschied macht wo und wie ich die EWD-Differenz angebe.
Es macht im Ergebnis z.B. nur ein paar 10tel % Unterschied beim Gleitwinkel aus.

Also kann man der Einfachheit halber immer am Flügel z.B. mit 1,5 Grad anfangen (wie Frank sagt) und zpeziell beim Flieger nachrechnen auch so lassen.
-Nur bei kompletten Eigenkonstruktionen sollte man sich wegen der konstruktiven Rumpflängsachse später dem 0° Anstellwinkel nähern (durch Winkel-Anpassen an Fläche und Leitwerk -nach Franks Methode). Dies gilt natürlich nur für einen einzigen Flugzustand.
(ich hoffe das stimmt so wie ich es gerade beschrieb)

L.G. Til
 
Hallo Frank,

lese auch gespannt mit. Zum Einstellwinkel eine Frage: du nimmst die Rumpflängsachse als Bezugslinie in der Annahme, dass der Rumpf beim Fliegen (hier besonders beim Segeln) genau entlang dieser Linie angeströmt wird. Da aber ein Segler ja seine Energie aus dem Abgleiten holt (mal Null Thermik vorausgesetzt), wird der Rumpf aber in einem leichten Winkel von unten angeströmt. Um minimalsten Rumpfwiderstand zu haben sollte die Rumpflängsachse beim Fliegen also leicht nach unten geneigt sein. Wie findet man diesen Winkel?

Gruß
Karsten
 
Hallo Frank,

lese auch gespannt mit. Zum Einstellwinkel eine Frage: du nimmst die Rumpflängsachse als Bezugslinie in der Annahme, dass der Rumpf beim Fliegen (hier besonders beim Segeln) genau entlang dieser Linie angeströmt wird. Da aber ein Segler ja seine Energie aus dem Abgleiten holt (mal Null Thermik vorausgesetzt), wird der Rumpf aber in einem leichten Winkel von unten angeströmt. Um minimalsten Rumpfwiderstand zu haben sollte die Rumpflängsachse beim Fliegen also leicht nach unten geneigt sein. Wie findet man diesen Winkel?

Gruß
Karsten

Hallo Karsten,

leider habe ich dezeit noch keine Ahnung, wie ich das berechnen kann, sonst wäre es schon eingebaut.
Und so hoffe ich das Beste, wenn ich einfach die Rumpfachse mit möglichst kleinen Winkeln anstelle.
Wenn jemand im WWW mal was richtig gutes in Sachen Rumpfberechnung findet, dann laut hier rufen, am besten in Verbindung mit dem Vortex-Lattice-Verfahren .

Gruß

Frank
 

Quaxx

User
Super!

Super!

Liebe Modellbau-Kollegen,

finde diesen Thread prima! Ich lese begeistert mit und bin gespannt, wie es weitergeht. Vielen Dank - insbesondere an Dich, lieber Frank - für Deinen Einsatz!

Liebe Grüße

Quaxx
 
Hallo,

#30
@Dieter,
die Lage der Rumpflinie gegenüber dem Anströmvektor.
Beim Segel-Gleitflug ist der Gleitpfad der Anströmvektor.
Das Problem ist nur , wie legt man die Rumpflinie fest?
Bei einem Rotationssymmetrischen Rumpf (Torpedorumpf) ist das ja noch einfach.
Es gibt aber viele Rümpfe die nicht dem Torpedo entsprechen und da wäre es natürlich toll, wenn man den Anstellwinkel der gedachten Rumpflinie gegenüber dem Anströmvektor wüsste , bei dem der kleinste Widerstand entsteht .
Das müsste man jetzt rechnen können, kann ich aber nicht.

Gruß

Frank
 
Anleitung 4, Profile einbauen

Damit wir einen Eindruck haben, wie unsere Flügel mit Profilen aussehen, wählen wir in dem Kasten mit den Grafischaltbuttons den Schalter mit der Bezeichnung 'Vol' aus und betätigen diesen.
Mit diesem Schalter können wir zwischen Volumen- und Skelettdarstellung wählen.
Die Volumendarstellung ist etwas fürs Auge, bei den Aerodynmischen Berechnungen wird im Vortex-Lattice nur die Skelettfläche benutzt.
Grundlage ist hier die Thin-Airfoil-Theorie (kurz TAT) .

Wir schalten also nun den Vol-Button auf aktiv.
Beim Erzeugen eines neuen Flügels wir ein Defaultprofil NACA0010 verwendet.
Im folgenden Bild sieht man diese Vollsymmetrische Profil.
Bild_A13.jpg

Nun wählen wir mit einem Doppeklick die Tragfläche als aktiv an.
Diese soll nun ein neues Profil bekommen, ich wähle mal das Clarky.dat, ist ein Uralt-Profil aber für einen Trainer bzw. Anfängerflieger genau das richtige.
Wir wechseln nun in die Karte 'Segment' Unterkarte 'Profil/Tiefe'.

Um das Profilauswahlfenster zu öffnen, klicken wir auf den Button 'Profil'.
Hier suchen wir den Ordner 'Profile_DAT' und in der File-Liste das Profil 'Clarky.dat'.
Bild_A14.jpg

Ein Klick auf den Button 'Profil übernehmen' und das Profil wird in das gerade aktive Segment des Flügels eingebaut.
Nun noch einen Klick auf 'Spiegeln' , das Profil wird auf die zweite Flügelhälfte übernommen.

Für die Flügelwurzel gilt das gleiche, wird gehen dazu in die Unterkarte 'Profil/Tiefe' des Kastens 'Wurzel'.
Bild_A15.jpg
Auch für die Flügelwurzel nehmen wir das Profil 'Clarky.dat' .

Der Tragflügel mit dem Clarky-Profil sieht dann so aus, wie im folgenden Bild.
Bild_A16.jpg

Beim Höhenleitwerk lassen wir das NACA0010 einfach mal stehen.
Bezüglich der Vortex-Lattice-Rechnung verhält es sich wie ein ungewölbtes Brettprofil, weil vollsymetrisch.
Man könnte hier aber auch ein Profil 'ebene_Platte.dat' oder ein dünnes vollsymetrisches Profil z.B. NACA0002.dat wählen.

Alles wegspeichern und auf die nächste Anleitung warten.

Gruß

Frank

PS: Anleitung Nr5 beschreibt die Eingabe von Massen
 

Huffa

User
Noch einer

Noch einer

Hallo Frank,

ganz herzlichen Dank für diesen Thread und überhaupt für Dein ausgezeichnetes Programm. Ich werde ersteinmal recht "still" dabei sein.

Grüße, Stephan
 
Anleitung 5, Eingabe von Massen

Gewicht oder Massen oder was?.
Auch so ein Thema , bei dem immer alles bunt durcheinander gewürfelt wird.
Wenn wir ein Bauteil auf die Wage legen dann bekommen wir nicht die Gewichtskraft in Newton angezeigt , sondern ein Wert in kg, das ist ja eigentlich nicht richtig, oder?
Hier könnten ja mal die Physiker unter uns etwas drüber schreiben.
Nur so viel, die Masse wird in kg , die Gewichtskraft in N (Newton) angegeben.

Für eine vernünftige Aerodynamik-Rechnung benötigen wir im FLZ_Vortex Eingaben über die Masse des Flugzeuges in kg.
Beim Entwurf eine Flugzeuges sollte man also eine halbwegs gute Schätzung der Bauteilemassen vornehmen.
1) Welche Masse haben die Flügel?
2) Welche Masse wird wohl der Rumpf haben?
3) Zusätzliche Massen , wie Einbauten (Akku, Servos, Empfänger, Gestänge usw.)
4) Zusätzliche Massen für die Anbauten z.B. Fahrwerk.

Wir wählen zunächst mit einem Doppelklick in der 3D-Grafik einen Flügel aus.
Gehen dann in die Karte 'Flügel', hier in den Kasten 'Wurzel' und dann in die Unterkarte 'Bez. / Masse'.
Für den 'Flügel tragen wir dann mal 0,6kg ein und beim Höhenleitwerk 0,2kg.
Siehe folgendes Bild.
Bild_A17.jpg

Dann gehen wir in die Karte 'Flugzeug' und tragen hier in das Edit-Feld 'zus. Massen' alles an zusätzlichen Massen (Rumpf, Ein- und Anbauten) ein.
Habe mir mal 2,1kg ausgedacht, dann kommen wir auf Gesamt Flügel 0,6kg + HLW 0,2kg + zus. Massen 2,1kg = 2,9kg.
Später kommt noch 0,1kg für das Seitenleitwerk dazu und dann sind wir auf glatt 3kg.
Bild_A18.jpg

Gruß

Frank

PS: Anleitung_6 wird aus mehreren Teilen bestehen, eine erste Aerodynamik-Berechnung
 

Tillux

User
Frage:

ich habe bisher einfachheitshalber immer nur das Gesamtgewicht in das Feld `zus. Massen (kg)` eingegeben.
Hat die Massen-Verteilung bei der einfachen Leistungsberechnung (Sinken/Gleiten ohne Dynamik) eine Auswirkung?

L.FG. Til
 
Hallo Til,

gerade solche Fragen lassen sich mit FLZ gerade ganz leicht klären, indem man es probiert.

Ich verbinde die Antwort mal mit einem kleinem Tipp für den einen oder anderen, der vielleicht noch nicht darauf gekommen ist: Man kann das FLZ_VORTEX auch zweimal starten und hat dann zwei Varianten, die man vergleichen möchte, ganz übersichtlich nebeneinander auf dem Bildschirm. Man kann sich so häufig das Abscheiben oder Ausdrucken von Daten ersparen.

FLZ1.jpg

Hier habe ich links das Gewicht als Gesamtgewicht gelassen. Rechts habe ich das Gewicht komplett in das SLW geschoben. Erwartungsgemäß passiert bezüglich der statischen Auslegung - nichts.

Viele Grüße
Norbert
 

sfluck

User
Auch ich möchte mal als stiller mitlesen die Hand heben, eine super Idee mit diesem Tutorial! Schon jetzt einmal ein herzliches Dankeschön :). Ich persönlich freue mich besonders auf den Interpretier-Teil :).

Gruss Stefan
 
Hallo,

#31 @Quaxx , #35 @Stephan , #39 @Stefan,
nix da, still dabei sitzen.
Ihr sollt eure Fragen, Ideen, euer Wissen usw. mit einstellen.
Nur so kann man alles besser machen.

#38
@Norbert,
danke Norbert, Du warst schneller.

#37
@Til,
Derzeit spielt das noch keine Rolle, wo Du die Massen einträgst.
Man kann also auch die Massen der Flächen auf 0kg einstellen und die Gesamtmasse des Flugzeuges in das Edit-Feld 'zus. Massen' eintragen.

Auf meinen Wunschzettel für die ferne Zukunft stehen aber noch zwei Vorhaben, bei dem die genaue Massenverteilung eine Rolle spielt.
1) Bei einer Schwingungsanalyse, spielt die Massenträgheit eine Rolle.
Habe ich z.B. im Heck ein 1/2kg Blei sitzen um die Masse des neuen 200ccm Boxermotors auszugleichen, dann kann einem die Trägheit des Blei's an dem langen Hebel im Flug schon mal unangenehme Streiche spielen.
2) Massenverteilung für den Bau eines Flugzeuges.
Wenn ein Schwerpunkt (aus der Aerorechnung) fest steht, dann wäre es natürlich schick, wenn man am PC schon alle Bauteile an eine bestimmte Position schieben könnte um zusehen ob alles passt.
Dazu muss man aber alle Materialeigenschaften und Volumen und die Positionen der verschiedenen Bauteile kennen.

Aber wie gesagt, im Moment ist das noch Schnurz wo Du die Massen einträgst, Hauptsache die Summe aller Massen ist dem FLZ_Vortex bekannt.
Unter 'Berechnete Werte' kann man das ja prima ablesen (Gesamtmasse des Flugzeugs=).


Gruß

Frank
 
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