Berechnungen (Aurora)

[Herbert Stammler]

Hallo Hans,

Was soll Deine Bemerkung zum "CA-Hebel"? Was willst Du damit erreichen?

Nicht bös' gemeint, ich möchte Dir nur klarmachen, daß durch einstellen eines ca-Werts im Ranis keineswegs stabile Flugzustände erreicht werden müssen. Auch der Anstellwinkel ist da nicht unbedingt das Mittel zum Zweck. Das ist für Spezialfälle gedacht wie oben bereits geschrieben.
Wir sitzen nunmal nicht im Flieger und können den Gleitwinkel mit der Nasenspitze erkunden...

Genau desahlb habe ich ja, nach der eingestellten Schwerpunktlage gefragt. Wenn Du die Daten hast, egal ob Aurora oder Scimitar, schick´ sie mir.
Richtig ist Deine Aussage, dass CA-Werte von 0,9 bei Modellen selten erreicht werden, bei Nuris vermutlich gar nicht. Wäre es dann nicht sinnvoll für den Zeitflug mit Werten zu rechnen, die auch erreichbar sind, z.B. 0,7?

Du hast ja sicher die Daten von hier schon runtergeladen, sonst hättest Du die Scimitar nicht geladen. Schon im Grundzustand des Ranis-File sind 8% Stabimaß mit etwas WK eingestellt, die ca=0,64 ergeben, also fast 0,7, was Du gerne hättest.
Ja, vielleicht würde es inzwischen mit der Erfahrung weiterer zwei Jahre mehr Sinn machen, die 0,9 etwas abzuschwächen... man lernt nie aus und gerade bei den Nurflügel gab und gibt es immer noch viel zu lernen.


Wenn Bernd mal wieder mehr Zeit hat und hier reinschaut kann er Dir sicher auch die aktuelle Schwerpunktlage verraten... allerdings gab es da nach meiner Erinnerung keine Überraschung, geh' mal von den 8% Stabimaß aus.

cu
Herbert

 

[fireeye]

Hallo Herbert,
vielen Dank für die schnelle Antwort. Schau im Forum unter dem Titel Negativ gepfeilter Schwanzloser nach. Ganz unten findest Du mein "Leidens"-Projekt.
Gruß Hans.

 

[Pfeiffer]

Zitat [ich hatte zwar eine Antwort von Bernd erwartet, aber was soll´s.]

Na dann gebe ich mal Laut :-). Generell bin ich gerade beschäftigt, da ich versuche bis Ende der Woche einen Stapel Papier druckfertig zu bekommen.

Stabilitätsmaß. Bei den Vortex Rechnungen verwendete ich ein Stabilitätsmaß von 12%. Jetzt werden alle hektisch durch die Gegend rennen und sagen:"aber mein Nurflügel fliegt mit 3% oder 5%..."
Dieses Stabilitätsmaß ist ein erflogenes von anderen Nurflügeln, die cm0 negative Profile haben (ich glaube das Logo Team hatte auch solch hohe Stabilitätsmaße, dabei ist 12 die untere Grenze und nicht die obere). Viele orientieren sich beim Stabilitätsmaß am geometrischen Neutralpunkt, dieser unterscheidet sich allerdings bis auf 5% vom aerodynamischen. Und da man nie genau weiß, auf welchen Neutralpunkt der angegebene Schwerpunkt sich bezieht, sind da so viele Werte im Umlauf.

Die ganzen F3B Leitwerkler fliegen übrigens auch mit 12 bis 15% (bitte korrigiert mich)

Beim Ranis würde ich allerdings einen Neutralpunkt von 8% nehmen. Ansonsten kommen da seltsame Werte heraus.

Du hattest noch gefragt, warum ich Ca=0,9 rechne. Dies hat folgenden Grund. Bei der Auslegung nehme ich die untere Grenze des Stabilitätsmaßes und die obere des cA Wertes. Wenn ich im Flug dann doch eine größere Schwerpunktvorlage habe, geht natürlich die Ca Wert herunter. (im Flug nicht im Programm)

Für die Scimitar habe ich bei der Auslegung versucht den kompletten Ca-Bereich abzudecken, da habe ich bei 0,9 als oberer Grenze angefangen und bei 0,1 aufgehört. Herbert hat auf Zanonia das ganze mit dem Ranis Programm nachgerechnet (Abhängigkeit Ca-vom k-Faktor). Da eine Rechnung im Ranis deutlich schneller und einfacher geht als im Vortex, konnte er die Auslegung für den kompletten Ca Bereich nachrechnen und das ganze für die unterschiedlichsten Klappenstellungen. In den Bereichen indenen Werte von beiden Programmen vorlegen stimmten die Ergebnisse sehr gut überein.

Ich hoffe ich habe jetzt alles erklärt und es war nicht zu wirr. Jetzt gehe ich wieder zu meinem Stapel Papier :-)

Grüße aus Hessen

Bernd

 

[fireeye]

Hallo Bernd,
vielen Dank für die ausführliche und schnelle Raktion. Jetzt komme ich mit meinen Überlegungen weiter.
Gruß, Hans.

 

[timothy]

Hallo zusammen!
jetzt melde ich mich auch wieder mal.
Habe alles mal nachgerechnet so wie es mir Herbert empfohlen hat.
Nur ist das mehr als komisch, sprich, ich habe keine Ahnung was ich wieder falsch gemacht habe, und was mir das Programm so zusammenrechnet.
Hier der Sreenshot von Aurora mit CA o.3 -> das ergibt ein Stabmass von -7, wobei es nach Herbert ja + sein muss. Wenn ich aber nun das Stabmass auch +8 einstelle, bekomme ich was ich schon gepostet habe, nämlich ein negatives CA sprich auch Auftriebsvert.





Ich habe schon gelesen was Hans geschrieben hat wegen einem gemessenen kopflastigen Nullmoment, doch bei Scimilar funzt das ganze einwandfrei...


Grüsse
Timo

 

[fireeye]

Hallo Timo,
ich nenne mich mal Hans-2, es gibt noch den Hans Rupp im Forum.
Nur zu Klärung: Hast Du den 2. Screenshot mit den von mir vorgeschlagenen Winkeln für Wk und HR gerechnet?
Wie an dem 2. Screenshot sehe, wäre diese

 

[Ralf4444]

Profil ausgewählt? ist da leer oder ist das so in der mitte zwischen den "rippen"?

das obere ist ca 0,2!

 

[timothy]

Hallo

Profil ist ausgewählt, es zeigt es nur nicht an weil zwischen 2 Knickpunken angewählt ist...
Das untere ist der Scimilar wie man die Daaten von Netz ruterlädt.
Mein Problem wäre nur, dass das Stab mass negativ ist, auch wenn ich alles so mache wie auf der Page von Herbert....:-(
Am Profil kann es doch nicht liegen (siehe oben Scimilar)

Grüsse
Timo

 

[fireeye]

Hallo Tim,
bei der letzten Nachricht ist etwas schief gelaufen.
Gib ins RANIS mal folgende Daten für die Scimitar ein:
Wirbelzahl=63; Stab-Maß=8%; WK=-2,1°, HR=+1°
Laß die Blasenwirkung weg.
Dann müßten sich folgende Ergebnisse zeigen:
CA=0,9; max Ca~1,15 bei Y~0,25, das bedeutet Abriß am Innenflügel; Anstellwinkel~10,3°, das Profil MH-32 ist bei Re=100.000 bis etwa 12° gut, also o.k.; K~1,02.
Ich würde den errechneten Schwerpunkt übernehmen.
Viel Spaß beim Fliegen, Gruß, Hans-2.

 

[Herbert Stammler]

Hallo nochmal,

nochmals, wichtig:

Das Einstellen von ca-Werten bzw. Anstellwinkeln und Berechnen von Auftriebsverteilungen hat nur für sehr wenige Benutzer überhaupt Sinn. Jeder, der einfach eine Auftriebsverteilung rechnen möchte, sollte immer mit dem Stab-Maß oder dem Schwerpunkt arbeiten!

Timo, bitte stell das Stabilitätsmaß auf 8%, lass es dort und spiele dann mit den Klappen, nicht mit der ca-Vorgabe. Die hat für Dich überhaupt keinen Nutzen und Du opferst Stunde um Stunde für nichts...

cu2all
Herbert

 

[CHP]

Ich habe den Thread nur kurz überflogen. Trotzdem folgende Anmerkungen:

1) Ich stimme Herbert zu: Stabilitätsmaß fix lassen. (Schont die Nerven des Nachbarn und die eigenen Nerven! ;-))

2) Warum verwendest Du ein MH32? Das hat einen Nullmomentenbeiwert von cm0 = -0,0580 nach der Angabe auf der Siegmannwebsite, die glaube ich per Skeletttheorie ermittelt wurde.

Vielleicht klappt das mit sehr viel Verwindung und Pfeilung - vom C-Wing mal ganz abgesehen.

Erfahrungsgemäß und ohne gerechnet zu haben würde ich als äußerste Grenze cm0 = -0,04 anstreben. Besser noch einen Bereich von cm0 = -0,02! Alternativ auch einen Strak, aber das lassen wir hier mal lieber weg.

Ich erinnere mich dunkel an Korfmann, der mit extremen Pfeilungswinkeln und cm0 negativen Profilen gearbeitet hat. Bis zu 33°! War trotzdem nicht unproblematisch.

Meiner Meinung nach solltest Du dich besser Richtung TL 54 orientieren, oder wenn es schneller sein soll Richtung HS 520/522.

Wenn du zu grenzwertig auslegst und dann trotz aller Rechnungen, Verwindung und Pfeilung Nickschwingungen auftreten, dann war die ganze Arbeit umsonst.


EDIT: Lies zum MH 32 auch mal den Kommentar auf www.aerodesign.de => Profile => S-Schlagprofile - Pfeilnurflügel/Delta => MH 32.

 

[Herbert Stammler]

Moin moin,

2) Warum verwendest Du ein MH32? Das hat einen Nullmomentenbeiwert von cm0 = -0,0580 nach der Angabe auf der Siegmannwebsite, die glaube ich per Skeletttheorie ermittelt wurde.

Vielleicht klappt das mit sehr viel Verwindung und Pfeilung - vom C-Wing mal ganz abgesehen.

Erfahrungsgemäß und ohne gerechnet zu haben würde ich als äußerste Grenze cm0 = -0,04 anstreben. Besser noch einen Bereich von cm0 = -0,02! Alternativ auch einen Strak, aber das lassen wir hier mal lieber weg.

Tja... erfahrungsgemäß fliegen unsere Flügel auch noch mit einem cm0 = -0,11...

Zumindest scheint das die vielen Yodas, die Arcturus, Vespertilio, Aurora Evo und die Scimitar nicht zu jucken.


Nicht immer ans Lehrbuch glauben, rechnen, ausprobieren und nicht mit zuviel Verwindung und/oder Moment hadern, die Flügel fliegen trotzdem ganz normal, auch wenn da 6° Verwindung drin sind!

cu2all
Herbert

ps: Der C-Wing ist ein Phantom geblieben...
und Aerodesign ist leider inzwischen nicht mehr uneingeschränkt aktuell... das aktuelle Wissen findet sich leider nur in den Aufwind-Artikeln (profile light) und wird wohl nie auf die Seite übernommen.

 

[Pfeiffer]

Da muß ich auch intervenieren und Herbert unterstützen (heute gönne ich mir mal wieder die alte Rechtschreibung, ansonsten müßte ich muss schreiben)

Wieveil Verwindung ein Modell hat, hat nichts über die Leistungsfähigkeit zu sagen. Bei der Scimitar und auch bei der Vespertilio ist der Hochgeschwindigkeitsbereich sehr wichtig und darf bei der Auslegung nicht bernachlässigt werden.

Aber die Sache ist ganz einfach. Man braucht sich nur die ca-Verteilung anzusehen (nicht zu verwechseln mit der Auftriebsverteilung). Nimmt man diesen ca-Wert und bewegt man sich von den Profilpolaren im optimalen Bereich, so liegt man im Optimum. Die Scimitar hat lediglich im Randbog einen Bereich, für den dies nicht mehr gilt (und da glaube ich den Rechnungen aufgrund des Wingleteinflusses sowieso nicht). Ansonsten wird das Profil in allen Flugzuständen im optimalen ca-Bereich gefahren, da hier Wölbklappenausschläge verwendet werden müssen um den Flieger umzutrimmen, müssen natürlich die Polaren für Klappenausschläge verwendet werden.

Der Vergleich Scimitar zum Draco2 zeigt daß diese Feinarbeit wichtiger als die Profilwahl ist. Der Draco2 hat das TL54, und hat als Auslegungs Ca von 0,1. Die Scimitar ist für den Streckenflug ausgelegt. Die Scimitar sollte also nach langsamer sein, ist sie aber nicht, sie beschleunigt deutlich besser, die Endgeschwindigkeit ist höher. Genaue Zahlen kann ich nicht sagen, aber dieses Jahr war ich auf der Teck fliegen. Wenn ich den Draco2 100m angestochen habe und danach wieder senkrecht steigen ließ, kam er nur halb so hoch wie die Scimitar. Zwischen den Modellen liegen Welten und das obwohl der Draco2 größer ist, also eine größere Re-Zahl besitzt.

Der Flügel der Scimitar ist deutlich besser ausgelegt, als der Draco2. Die Profilfrage ist aber trotzdem interessant. Und zwar die Abrißcharakteristik bei stark gezogenem Höhenruder. Da sind andere Profile deutlich gutmütiger als das MH32 oder andere Leitwerkler Profile, viele die das MH32 auch verwenden bestätigen dies. Es scheint daß der Tiefensprung das Abrißverhalten so stark verbessert, daß das MH32 verwendet werden kann. Dies habe ich aber abschließend noch nicht geklärt. Ich bräuchte eine Woche Urlaub auf der Wasserkuppe und die neuen bestellten Winglets....

Das MH32 könnte also wirklich eine schlechte Wahl sein, aber nur aufgrund des Abrißverhaltens, nicht wegen des cm0. Und falls wirklich Probleme auftreten sollten werde ich ein anderes Profil verwenden, aber an der Geometrie nichts mehr ändern, da ich mit der sehr zufrieden bin. Gibt es zukünftig noch Probleme werde ich vielleicht das SD7003 verwenden, oder das RS001. Und auf Aerodesign werden diese Profile ja wirklich nicht gelobt, aber sie haben ein verdammt gutes Abrißverhalten.

Generell ist das Abrißverhalten beim Nurflügel bis heute der entscheidende Faktor. Die Profilwahl sollte vorallem in diesem Zusammenhang gewählt werden, denn was nützt ein Nurflügel, mit dem Wunderprofil, wenn man es nicht ausfliegen kann. Das Profil sollte allerdings auf die perlönliche Flugtaktik abgestimmt sein.

Außerdem eine kleine Kritik an www.aerodesign.de, über das MH32 steht da legiglich, Zitat: [ Fazit: Das ist nur was für unsterbliche Optimisten!] die anderen Kommentare sind auf den C-Wing gemünzt. Ich denke da gibt es mehr zu sagen :-) (nicht böse gemeint) Das soll nur eine kleine Motivation an den Herrn Siegmann sein, sein Wissen auch mitzuteilen.

 

[CHP]

Gut, ihr mögt recht haben, dass man mit sehr viel Verwindung auch ein etwas stärker cm0 negatives Profil am Pfeil verwenden kann.

Vielleicht bin ich auch etwas zu vorsichtig, da ich hier immer noch einen Pfeil liegen habe, der zwar kein MH32 besitzt, bei dem jedoch Nickschwingungen auftreten. Das Ding ist zwar fliegbar, aber so richtig Freude kommt dabei nicht auf - trotz gutmütigen Abreißverhaltens. Ist allerdings nicht von mir konstruiert worden.

Möglicherweise sollte ich die Außenflügel absägen und um 3° mehr verwunden wieder ankleben, obwohl er eigentlich schon einiges an Verwindung eingebaut hat...

 

[Herbert Stammler]

Moin moin nochmal,

Wenn ich aber nun das Stabmass auch +8 einstelle, bekomme ich was ich schon gepostet habe, nämlich ein negatives CA sprich auch Auftriebsvert.

Timo, ich hab die Dateien gekriegt, ich verstehe jetzt...

Also, wie gesagt, die Aurora Evo ist von der Auslegung her mit Klappen im Strak "ballistisch"... wenn man bei Deiner flg-Datei der Aurora Evo die WK auf 3° und das HR auf -2° stellt, sieht das schon gar nicht so schlecht aus, siehe Bild 1. Werden dann die WK innen auf ein quasi "rumpfloses" Design erweitert, bessert sich das Bild weiter deutlich, siehe Bild 2.
Die flg-Datei von damals bei mir offenbart dann den größten Unterschied, der mir bisher entgangen war... die QR sind bei Bernd's Aurora nicht durchgängig, jetzt fällt mir auch auf, daß dies nicht auf der Zeichnung zu sehen ist...
Mit dieser anderen Aufteilung wird's dann nochmal etwas besser. Aber man sieht gleichzeitig, was ein, zwei Jahre Entwicklung ausmachen, siehe Bild 4. Die Scimitar ist deutlich glatter und weicher, wer also Ambitionen hat, besser die Scimitar ausprobieren.

cu2all
Herbert

ps: CHP, leider klappt das mit dem Absägen nicht so gut... der Verlauf ist entscheidend... aber der Ansatz schon mal gut, wie wäre es mit zwei oder drei Sägeschnitten?

 

[Pfeiffer]

Zitat: [Nickschwingungen auftreten.]
Wie sieht das Modell denn aus? Pfeilung Profil, Winglets, Verwindung,...?

Weil der Bau der geodätischen Scimitar mir soviel Spaß macht, hier ein kleines Bild vom aktuellen Stand :-) Ich muß mich halt mal mitteilen.
Auf dem Bild ist auch noch mal die Wölbklappenauslegung zu sehen.

Grüße aus Hessen

Bernd

 

[CHP]

ps: CHP, leider klappt das mit dem Absägen nicht so gut... der Verlauf ist entscheidend... aber der Ansatz schon mal gut, wie wäre es mit zwei oder drei Sägeschnitten?

Das Absägen war auch ironisch gemeint. Das wäre nur verschwendete Zeit.

Irgendwie scheine ich nicht richtig rüberzukommen. Grübel...

@Bernd:

Das Ding ist ein Minus von Gerten. Sehr hohe Zuspitzung, geringe Pfeilung, kleine Winglets, Verwindung müßte ich erst noch messen, Strak von irgendeinem Hortentropfen auf Naca 00??, hortenangelehnt, aber eben nicht ganz ein Horten. Ich habe mir noch nicht mal die Mühe gemacht das Teil nachzurechnen, da es an dem Flieger eh nichts ändern würde und ich selber so auch keinen Nurflügel auslegen würde.

Vielleicht resultieren die Schwingungen auch aus Ablösungen an der sehr geringen Außentiefe. Würde mich aber wundern, da der Tabu von Gerten mit einer insbesondere am Außenflügel sehr ähnlichen Auslegung, jedoch deutlich cm0 positiverem Wurzelprofil dieses Verhalten nicht aufwies.

Ich weiß, dass eine solche Auslegung vom konventionellen Pfeil abweicht und ich argumentativ vermutlich nicht mehr sauber die Kurve in Richtung der zunächst geäußerten Kritik am MH32 bekomme, die wiederum eigentlich auch als Hinweis auf mögliche Diskrepanzen zwischen Rechnung und Praxis zu verstehen gewesen sein sollte. Zuviele Gedankensprünge, die zuweit vom eigentlichen Thema wegführen würden.

Falls jemand ähnliche Praxiserfahrungen mit dem Minus gemacht hat, würde mich das natürlich trotzdem interessieren. Gerne auch per PN, um den Thread hier nicht weiter zu belasten.


Gruß Christian


P.S.: Schöne Bauweise und toller Rumpf! Hast du den Rumpf in deine Rechnungen miteinbezogen?

 

[Herbert Stammler]

Moin moin nochmal,

Das Absägen war auch ironisch gemeint. Das wäre nur verschwendete Zeit.

Die Dreiteilung auch, beachte die

Ich würd' ja mal sagen: Mit Realnamen, zumindest als Unterschrift, versteht sich's bestimmt besser.

Minus? Du meinst sicher diesen hier? Da ist sogar die Verwindungsverteilung angegeben... ehrlich gesagt, für einen Horten doch etwas wenig, wobei, da kann eher Raimund was zu sagen.

Ist Dein Minus rauh oder glatt?

cu
Herbert

ps: Auch wenn ich nicht Bernd bin...
pps: Wird natürlich etwas OT...

 

[CHP]

Ich würd' ja mal sagen: Mit Realnamen, zumindest als Unterschrift, versteht sich's bestimmt besser.

Vorname als Signatur steht jetzt drin.

Minus? Du meinst sicher diesen hier? Da ist sogar die Verwindungsverteilung angegeben... ehrlich gesagt, für einen Horten doch etwas wenig, wobei, da kann eher Raimund was zu sagen.

Kein Horten sondern nur ein wenig in die Richtung gehend. Zumindest habe ich das so in Erinnerung. Das Teil ist schon ein paar Jahre alt und, wie gesagt, ich habe es nicht nachgerechnet.

Zitat Gerten:

"Beim Minus kommen Horten-Profile zum Einsatz; auch die Schränkungsverteilung lehnt sich an das Horten-Konzept an. Die Glockenauftriebsverteilung wird dabei nicht vollständig angestrebt; für die Richtungsstabilität, zur Verminderung des Randwirbels, zur Eliminierung des negativen Wendemomentes und nicht zuletzt zur besseren Erkennung der Fluglage werden kleine Winglets angesetzt."

Hat offensichtlich auch mehr Pfeilung, als ich in Erinnerung hatte.

Ist Dein Minus rauh oder glatt?

Sehr glatt, daher eben auch meine Vermutung mit der Ablösung. Der Tabu war übrigens auch glatt, aber ist auch ein anderer Flieger. Ich werde ihn mal aus der Ecke holen und einen Turbolator anbringen. Hätte ich längst schon mal machen sollen, aber es rückten andere Flieger in den Mittelpunkt des Interesses.

 

[Pfeiffer]

Zitat:[P.S.: Schöne Bauweise und toller Rumpf! Hast du den Rumpf in deine Rechnungen miteinbezogen?]

Nein habe ich nicht, da dürfte nur der Windkanal helfen um einen Rumpf vernünftig auszulegen. Ich glaube auch nicht dass die Programme die uns Modellfliegern zugänglich sind das rechnen können.

Grüße aus Hessen

Bernd