Clark Y: Anstellwinkel? - Einstellwinkel?

Hallo,

hätte eine Frage zum Anstellwinkel des Clark Y Profil. Die Profilsehne hat ja zur Profilunterkante einen Winkel von 2°.
Wenn ich den Anstellwinkel des Profils mit 2° festlege sollte doch die Unterkante des Profils parallel zur Mittelachse des Fliegers liegen.
Stimmt das oder habe ich hier einen Denkfehler?

Im voraus besten Dank für hilfreiche Antworten.

Gruß Frank
 
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.........selbsterklärend.......

Clark Y Profilsehne.jpg

Olaf
 
Hallo Frank,

zunächst muß man mal die Begriffe Anstellwinkel und Einstellwinkel klarstellen.

Der Anstellwinkel ist der Winkel zwischen der Profil-Sehne und der Anströmrichtung (Anströmvektor) .
Dieser Winkel ändert sich im Laufe des Fluges ständig , hat also mit den Winkeln am Modell nichts zu tun.

Die Winkel am Modell nennen sich Einstellwinkel und werden auf eine vom Benutzer festgelegte Achse bezogen.
Als Bezugsachse könnte man z.B. die Sehne des Rumpfes nehmen , also die Linie zwischen der Nase und einem gemittelten Endpunkt des Rumpfes.

Genau so gut könnte man auch eine Bezugslinie durch die Flächenauflage am Rumpf ziehen.
Die Festlegung ist also völlig frei wählbar.

Wichtig ist halt nur , das man sich dann immer an diese einmal festgelegte Linie hält und alle Einstellwinkel darauf bezieht.

So nun zum Profil Clarky.
Olaf hat in seinem Bild die Sehne des Clarky horizontal eingezeichnet .
Würde nun der Anströmvektor im Fluge auch horizontal sein (nehmen wir mal an Flieger hat nen Antrieb und bewegt sich Parallel zum Erdboden) , dann wäre der Anstellwinkel 0° .

Das Clarky ist kein vollsymmetrisches Profil , denn es hat eine Wölbung.
Erst bei einem Anstellwinkel von etwa -3,5° verliert es seinen Auftrieb .
Bei einem geometrischen Anstellwinkel von 0° gegenüber dem Anströmvektor hat das Profil also einen Aerodynamischen Anstellwinkel von etwa3,5° und erzeugt bereits einen kräftigen Auftrieb (der Auftriebs-Beiwert ist dann etwa 0,35).

Machen wir mal folgendes Beispiel.
1) Wir haben einen Achssymmetrischen Rumpf (Keulenförmig) und legen die Bezugsachse genau in die Mitte von der Nase zum Rumpfende fest.
Diesen Rumpf malen wir in das Bild von Olaf mit rein , so das sich die Sehne des Rumpfes (Bezugsachse) mit der Sehne des Ckarky deckt.
Der Einstellwinkel des Profiles ist nun 0°
2) Wir zeichnen noch ein HLW ein (Brettprofil) auch auf die gleiche Bezugsachse nur halt ein Stück hinter dem Hauptprofil (Clarky).
3) Und wir malen noch den Anströmvektor (Pfeil) der Luft im Fluge ein , auch deckungsgleich mit der Bezugsachse.

Winkel am Flugzeug :
Der Einstellwinkel des Hauptprofiles (Clarky) gegenüber der Bezugsachse (unsere Rumpflängsachse) ist nun 0°.
Der Einstellwinkel des HLW (Brettprofil) gegenüber der Bezugsachse (unsere Rumpflängsachse) ist nun auch 0°.
Die EWD (Einstellwinkeldifferenz) zwischen den Sehnen des Hauptprofil (Clarky) und des HLW (Brettprofil) ist auch 0°

Die Geometrische Anstellwinkel zwischen dem Luft-Anströmvektor und den Flugzeugbauteilen beim Flug parallel zum Erdboden:
Winkel , Luft-Anströmvektor -> Rumpfbezugsachse = 0°
Winkel , Luft-Anströmvektor -> Hauptprofiles (Clarky) = 0°
Winkel , Luft-Anströmvektor -> HLW (Brettprofil) = 0°

Jetzt aber die Aerodynamisch wirksame Anstellwinkel:
Winkel , Luft-Anströmvektor -> Rumpfbezugsachse = 0° , kein Auftrieb .
Winkel , Luft-Anströmvektor -> Hauptprofiles (Clarky) = 3,5° , erzeugt Auftrieb (CA etwa 0,35) wegen des Nullauftriebswinkels -3,5°.
Winkel , Luft-Anströmvektor -> HLW (Brettprofil) = 0° , kein Auftrieb .

Obwohl alle Einstellwinkel , bezogen auf die Rumpflängs-Achse (Bezugsachse) 0° sind (EWD=0°) , wird der Vogel prima fliegen, fals der Schwerpunkt auch passt.
Das liegt an dem Nullauftriebswinkel des Clarky.
Und dann hat man eine Aerodynamische EWD von etwa 3,5° eingebaut .

Würdest Du nun das Hauptprofil (Clarky) mit der Unterseite parallel zur Bezugsachse einbauen , kämen ja noch 2° zum Aerodynamischen Anstellwinkel hinzu.

Die Aerodynamisch wirksame Anstellwinkel würden dann in etwa so aussehen:
Winkel , Luft-Anströmvektor -> Rumpfbezugsachse = 0° , kein Auftrieb .
Winkel , Luft-Anströmvektor -> Hauptprofiles (Clarky) = 5,5° , erzeugt Auftrieb (CA etwa 0,55) wegen des Nullauftriebswinkels -3,5° + 2° Einstellwinkel.
Winkel , Luft-Anströmvektor -> HLW (Brettprofil) = 0° , kein Auftrieb .

Kann man machen , ergibt dann aber eine völlig neue Auslegung mit anderen Grundgeschwindigkeiten .

Schnapp dir doch einfach mal mein FLZ_Vortex (www.flz-vortex.de) und simulier das am PC , genau dafür ist das Prog doch da.

Gruß

Frank
 
schön beschrieben ... oder anders gesagt ....

habe das Clark Y an einer 25 Jahre alten Schleppmaschine ( Daisy Red , damals als Bauplan in 2m in der FMT ... wir haben 3m Spannweite draus gemacht )

Das Profil soweit so gut für die damalige Zeit ... je stärker die Motorisierung wurde desto mehr stieg die Maschine (angefangen haben wir damals mit 70 ccm)... wir haben dann am Hauptflügel das Profil hinten unterlegt und die Tragflügel etwa - 2,5 ° zum Höhenruder eingestellt ... und die Schlepps wurden immer besser das Wegsteigen im Flug weniger ...

Heute sind die Segler größer ... die Motoren stärker und das Clark Y mit der EWD von -2,5 ° ist immer noch verbaut ....

Das noch leicht tragende Profil und die negative Einstellung in Verbindung mit einem gnadenlos übermotorisierten Motor ( 180 ccm HZ-Vierzylinder Boxer) bei etwa 16 kg Fluggewicht gibt der Maschine fantastische Flug- und Landeeigenschaften vergleichbar mit denen von meiner Frisch Wilga mit 3,70m .... nur im Kunstflug eben deutlich agiler ...

... heute gibt´s natürlich bessere Profile zum Schleppen ....

Gruß Jürgen
 
Clark Y

Clark Y

Hallo,
vielen Dank für die Antworten. Für mich als Laie heißt das, dass ein Clark Y, wenn die Sehne auf 0° zur Rumpfachse gelegt wird bereits 3,5° Einstellwinkel (Anstellwinkel) hat. Sollte das Höhenruder 0° zur Rumpfachse haben wäre bereits eine EWD von 3,5° vorhanden.
Für einen größeren langsamfliegenden Oldtimersegler mit 3,2 Meter Spannweite wäre das doch ok, oder?
Nach der Festlegung des Einstellwinkel (Anstellwinkel) folgen ja etliche Baustunden. Daher möchte ich gerne sicher sein.

Gruß Frank
 
Hallo Frank,

das ist richtig ... Du hast mit dem Clark Y bereits sehr viel EWD verbaut und ein Gleiterprofil ...

... ich würde dir ein neueres Profil nahe legen ... mit besseren Flugeigenschaften

Gruß Jürgen
 
Clark Y

Clark Y

Hallo Jürgen,

meine Prioritäten liegen bei: Fluggeschwindigkeit so langsam wie möglich, Top Thermikempfindlichkeit, Gute Kreisflugeigenschaften.
Ist ein Oldtimer aus den 30er Jahren der nur Höhen und Seitenruder hat. Profiltiefe an der Wurzel beträgt 320mm bei 3,2 Meter Spannweite.
Sollte auch ohne Helling zu bauen sein. Wenn ich sehe das bei manchen Konstruktionen mehr Holz für Hellinge gebraucht wird als für den Flieger....

Gibt es da etwas besseres als das Clark Y ?.

Gruß Frank
 
Sollte das Höhenruder 0° zur Rumpfachse haben wäre bereits eine EWD von 3,5° vorhanden.
Nein. Die EWD wird von Sehne zu Sehne gemessen, nicht zum Nullauftriebswinkel. Damit ergeben sich für höher gewölbte Profile grössere "aerodynamische" Einstellwinkel (von NAW zu NAW); das passt aber zum Einsatzbereich.

Mit deinen Randbedingungen (problemlos ohne Helling zu bauen, vor allem langsam zu fliegen) ist das Clark Y auch heute kein schlechtes Profil. Es hat Schwächen im Schnellflug. Du schreibst "Oldtimersegler". Mit relativ grossem, nicht unbedingt aerodynamischem Rumpf? Dann kommt es gleich nochmal nicht drauf an. In den Flugzuständen, wo das Clark Y schwächelt, spuckt dir schon lange der Rumpfwiderstand in die Suppe.

"Besseres" (mit marginal besseren Flugleistungen) gibt es sicher. Das erfüllt aber Deinen Wunsch nach einfacher Baubarkeit nicht mehr. Das Selig 3021 würde auch noch passen (ebene Unterseite), ist aber dünner und weniger gewölbt und hat dementsprechend weniger Maximalauftrieb.

@Fox12: Was gibt es an den FlugEIGENSCHAFTEN des Clark Y zu kritteln? Du bist der erste, der da etwas zu bemängeln hat. Es ist kein Rennprofil, aber die Gutmütigkeit stimmt auf jeden Fall.
 
Hallo,

dieser Thread zum ClarkY ist für mich sehr interessant. Und weil nach einer Alternative gefragt wurde:
Ich bastel grad am PC an nem Rippenflügel mit 2,9m Spanne und einem ähnlichen Profil, dem AQUILA, herum. Soll ein Floater werden. Das Profil hab ich gewählt weils 1. auch eine gute Baubarkeit ergibt und 2. hab ich auf der Aerodesign-Seite vielversprechende Aussagen darüber gelesen.
Das wäre eventuell auch hier eine Alternative?

Btw.: was meint ihr zum Aquila?

LG Thomas
 
Habe die (mit XFOIL gerechneten) Polaren von Clark Y und Aquila auf Airfoiltools.com verglichen.

Fazit: Solange man nicht auf dem Rücken fliegen will und die Bauhöhe für die Festigkeit nicht braucht, ist das Aquila die bessere Wahl (bessere Profilgleitzahlen über den ganzen positiven Auftriebsbereich, ähnlicher Maximalauftrieb). Der Strömungsabriss ist beim Clark Y etwas gutmütiger, und so wies aussieht - trotz der grösseren Dicke - die Brauchbarkeit für ganz niedrige Re-Zahlen auch.

Ein Hinweis: Skip Miller, der erste F3B Weltmeister, hatte seinen Aquila modifiziert. Das Profil war etwas dicker und trug die Nase höher als das Original. (Diesbezüglicher etaws in Richtung Clark Y modifiziert. Resultat: Weniger Torsion / Leitwerkslast, und besser wenn man im Schnellflug mal in negativen Auftrieb kommt (Turbulenzen).
 
Clark Y

Clark Y

Hallo zusammen,
vielen Dank für eure Antworten. Ich werde das Clark Y einsetzen. Die Profilsehne liegt parallel zur Rumpfachse. Das Höhenruder ebenfalls parallel zur Rumpfachse. Somit habe ich eine Theoretische EWD von 0° und eine Praktische von 3,5°.

@ Thomas - den Profilvergleich können wir ja mal auskurbeln.......

LG Frank
 
Wenn Du wirklich vor allem floaten willst, würde ich mir das mit den 0° EWD nochmal überlegen. Das Design CA wird für so eine Auslegung nahe bei 1.0 liegen, was beim Clark Y 5° Anstellwinkel bedeutet.
 
@Frank,

bis dahin fließt aber noch ne Menge Wasser den Bach runter...:-)

@Markus:

Hab mitn Vortex mal rumgespielt. Bei 1 Grad geom. EWD komm ich auf einen Ausl. Ca von ca. 0,85, wenn ichs recht im Kopf habe.
Der Einsatz von WK scheint nicht unbedingt sinnvoll zu sein. Oder haperts an meinen Eingaben? Zum Landen hätte ich trotzdem gerne WKs. Der Flügel soll eine 2fach V-form und eine Sperrholz D-Box bekommen. Und -1Grad Verwindung am A.flügel.

Ich denke, ob ClarkY oder Aquila ist für unsere Anwendung egal.
 
Hab mitn Vortex mal rumgespielt. Bei 1 Grad geom. EWD komm ich auf einen Ausl. Ca von ca. 0,85, wenn ichs recht im Kopf habe.
Ohne das jetzt nachgeprüft zu haben: Nach dem, was ich heute Morgen in den Polaren gesehen habe, sagt mein Bauch: Passt!

Der Einsatz von WK scheint nicht unbedingt sinnvoll zu sein. Oder haperts an meinen Eingaben? Zum Landen hätte ich trotzdem gerne WKs.
Diese Klassiker haben ja relativ grosse Grundwölbung, eignen sich von der Geometrie her aber nicht zum entwölben. Passt also auch.
WK als Landehilfe: Da die Profile selbst schon ein CA max von 1.4..1.5 hergeben, wird die Wölbklappe vor allem bremsen. Du kannst also auch eine Störklappe vorsehen. Andererseits gibt aber eine extrem ausgeschlagene WK auch eine schöne Schränkung und damit Abriss-Sicherhiet biem Landen. Kann man durchaus machen.

Ich denke, ob ClarkY oder Aquila ist für unsere Anwendung egal.
Wie oben geschrieben: die zwei nehmen sich nicht viel.
 
Clark Y

Clark Y

Hallo,

was soll ich denn jetzt machen?????????
Soll ich die Profilsehne um 1° anstellen, ist das besser? Oder sind 2° besser?

Gruß Frank
 
Gibts den gleichen Flieger wie bei Thomas? Dann frag ihn, er hat die Daten ja schon im Vortex.

Nur aufgrund von einem Profil kann man keine verbindliche Aussage machen.

Von Quabeck gibt es offenbar die Faustregel (1+ Wölbung[%])[°]. Nach den Polaren zu schliessen hast Du, wenn das HLW bei diesem Winkel mit Nullauftrieb fliegt, immer noch 3° Anstellwinkelreserve, bevor sich erste Müdigkeitserscheinungen im Auftrieb bemerkbar machen. Könnte für einen Floater hinkommen.
 
Hallo Frank,

ich würde die 0° annehmen. Ist vom Gewicht abhängig.
Wenn es leichter wird dann eher wie oben beschrieben ins - ;)
Je mehr Anstellung desto eher kommt der Abriss.:eek:

Das SD 3021 habe auch schon oft gebaut. Das würde ich nehmen.
Über die obere Kontur im vorderen Bereich sollte es aber recht genau gebaut werden.
Schleifschablonen für die Nasenleiste lohnen sich auch.
Das Profil soll auch erst sehr spät abreißen. Zum engen Kreisen ist die V Form wichtiger...
 
mal eine andere Idee ... als dieses Uralt Gleiterprofil

das neugerechnete MHSD Profil von Philip Kolb nehmen ... in Styropor schneiden ... davon die Rippen ausschneiden , oder ausschneiden lassen ... und dann als Rippenflügel aufbauen ...

einfach , schnell und besser ...

und der Flieger fliegt dann auch viel besser als mit diesem Uralt Clark Y ...

Gruß Jürgen
 
...und der Flieger fliegt dann auch viel besser als mit diesem Uralt Clark Y ...


Jürgen,
hast du jemals ein Modell mit CY geflogen? Vielleicht sogar auf 10% entlang der Sehne verdünnt und damit auf ca. 2,5% entwölbt?

Viel besser geht nicht, schon garnicht von den Flugeigenschaften her. In ganz bestimmten Flugregimes kriegst du vielleicht bessere Flugleistungen, aber damit wirst du das CY nicht “abhängen“. Jenseits von Wettbewerbseinsatz ist das CY in 90% der Fälle die perfekte Wahl.

H.
Virginius E. -Fan
 
MHSD

MHSD

Diesen Strak halte ich für unsere Anwendung hier für "deplatziert". Zumal alleine schön der Flügelgrundriss, Einsatzgebiet, Bauweise etc. zumindest bei mir ein ganz anderer ist.
Aber für meinen 3.2er Swift hab ich mir Schneidrippen mit dem Strak gefräst.

@Frank:
im Vortex hab ich den Flügel mit 0Grad und PendelHR 1Grad angestellt.

Wie der Rumpf dann im Flug dran hängt...hmm. Ich denke es wird etwas schwanzlastig aussehen?
Ich möchte die Flügel auf nen fertigen Rumpf den ich noch nicht habe draufschrauben. So in der Art der Arthobby Odyssey oder so.

Event. hat einer der Mitleser hier so einen, oder einen ähnlichen Rumpf samt Leitwerken zu verkaufen? K-LW bevorzugt.

LG Thomas
 
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