Den Vögeln abgekuckt ?

[georg]

Hallo allerseits,

Ich bin total begeistert von dem Zero bzw. Weasel. (Leider bisher nur theoretisch, weil mir schon die Zeit zum fliegen fehlt geschweige denn zum bauen)
Ausserdem habe ich kürzlich mal wieder ein paar Busarden beim Fliegen zugesehen und folgende Beobachtung gemacht:
1.Beim langsamen Kreisen in der Thermik ist der Schwanz breit gefächert und dient zum Steuern.
2. Beim schnellen Flug zurück zum Horst ist der Schwanz schmal und wird nicht (oder kaum) zum Steuren eingesetzt.

Daher jetzt meine Überlegung ob sich sowas evtl. im Modellbau umsetzten lässt. Im Schnellflug als Nurflügel fliegen. Im Langsamflug Klappen runter und das Nickmoment mit einem Höhenruder ausgleichen.
Aber woher das Höhenruder nehmen?
Jetzt meine Idee: Zum Sal´en eines z.b. Zero brauchen wir ein Übermässig großes Seitenruder, das Oben eigentlich keinen Sinn mehr hat.
Jetzt könnten wir doch beim Thermik kreisen einen Teil des Seitenruders zum Höhenruder umfunktionieren, die Klappen runter fahren und uns über ein wesentlich höheres Ca max. freuen.
Konstruktiv dachte ich daran die obere oder untere Hälfte des Seitenruders aus zwei Platten aufzubauen und diese dann bei Bedarf um 90° zu kippen.

Ja, ja ich weis, das ist konstruktiv alles andere als einfach. Insbesondere wenn das auch noch einen Sal-Start aushalten muß.

Im Moment geht´s mir allerdings mehr darum ob Ihr die Umstellung vom Nurflügel zum sagen wir mal "Kurzleitwerkler" für möglich haltet.
Muß damit notwendigerweise auch eine Schwerpunktverlagerung einher gehen?

Gruß

 

[Mechman]

Hallo georg

Ich habe gerade ein Buch ( Geheimprojekte der Luftwaffe Band 3 )Gelesen. Da war ein Typ drinn, der ebenfallt zwei im Flug am Seitleitwerk anliegende und für die Landung nach unten Ausfahrbare Klappen erhallten sollte find ihn nur auf die schnelle nicht wieder.
Es kahm aber nie über das Projektstadium heraus.
Technisch ist das machbar, aber es erfordert
ne menge Arbeit ( Anlenkung Aerodynamik usw.)
Einfach mal Ausprobieren.

Gruß Jan

Gruß Jan

 

[Mechman]

Hallo georg

Hab den Typ gefunden ist seite 45-46 Lippisch
P 11-105.
Fieleicht hilft das.

Gruß Jan

 

[georg]

Hallo Jan,

danke für die Info, habe aber leider das Buch nicht. Daraus dass es ein Lippisch ist schliese ich mal, dass es ein Nurflügel ist.

Die praktische Umsetzung im Modell dürfte sicher schwierig werden, insbesondere wenn das ganze eigentlich nichts wiegen darf.
Evtl. wäre ein Drehschwanz stabiler als ein Klappschwanz.

Es bleibt wirklich die Frage ob die ganze Aktion was bringen würde?

Ich seh schon die Nuflügel-Spezialisten schauert es bei dem Gedanken plötzlich wieder ein Höhenruder an einen schönen Nurflügel zu bauen, pfui wie unanständig....

Gibts eigentlich eine einfaches Programm mit dem man auch Stabilität schwerpunkt etc. für Leitwerkler berechen kann? So ein "Möller" oder "Ranis" für Leitwerkler?

Gruß

 

[Hans Rupp]

Hallo,

hier gibt es ein Excelsheet für Leitwerkler:
http://www.fmsg-alling.de/GerFlug3.htm

Hans

 

[Mechman]

Hallo georg

Ja es ist eine Nurflügler, mit einem kurz hinter der Flügelhinterkannte sitzenden Seitenruder. Aus dem Leitwerkträger fahren zwei feststehende klappen als Auftriebssteigernde Flächenvergrößerungen bei der Landung 90° nach unten aus.
Wie fiehl das bringt weiß ich nicht, aber es hätte was :-D un dbei der mechanik müßte man mit ein bis zwei Servos rechnen denke ich. einen zum Klappen und falls nötig, einen zweiten zur Ansteuerung um die geschichte trimmen zu können.

Das Buch ist teil einer dreier Reihe. Geheimprojekte der Luftwaffe teil eins handelt von Jägern, zwei von Bombern und drei von Schlachtflugzeugen und Kampf Zerstöhrern.

Kann ich nur empfehlen sind jede menge beeindruckende Konstruktionen dabei.
Leider sind die meisten wenig mehr als ein
Erprobungsgleiter geworden.

Gruß Jan

 

[M.Schönherr]

Hallo,
es ist schon interessant, was die Vögel noch alles ausnutzen im Gegensatz zu den "starren" technischen Flügeln. Alle fliegen sie mit Profilen und EWD´s, die am starren Flieger instabilen Flug verursachen würden und keiner braucht ein Seitenleitwerk. Albatros, Fledermaus und Flugsaurier sind kaum gepfeilte und praktisch höhenleitwerkslose Nurflügel mit cm0-negativem Profil, was uns beim Brett-Nurflügel technisch noch nicht gelungen ist.
Im Langsamflug spreizen z.B. Greifvögel ihren Schwanz auf beträchtliche Fläche: er muß für minimales Sinken Zusatzauftrieb liefern und kann damit auch durch Verdrehen als leistungsoptimales Seitensteuer fungieren. Wir erinnern uns, daß technische Höhenleitwerke dagegen "immer" negativ angestellt sind und meist leistungszehrenden Abtrieb liefer.
Zwischen 1978 und 1992 hatte ich über 1000 Hängegleiter jeglicher Form mit Messfahrzeugen aerodynamisch untersucht und festgestellt, wie extrem stark die Aerodynamik flexibler Flächen von der Lehrbuchaerodynamik des "starren" Flügels abweicht - mit negativen wie positiven Folgen.

1987 habe ich eine Abhandlung zum Flug des Milan verfasst, worin ich seine Flugstabilität und seine bis dahin ungeklärte Richtungssteuerung durch "Schwanzdrehen" aufgrund der Aeroelastizität herleite. (Die Schwanzverdrehung erfolgt bei den wirklichen Vögeln umgekehrt wie bei den auf Jahrmärkten erhältlichen Gummimotor-Flattervögeln!)

In den Bericht konnten die umfangreichen und iterativ rechnenden Computerrechnungen aus Platzgründen nicht mit aufgenommen werden- leider. Zum Einsatz kam das Multhopp Verfahren in Verbindung mit Birnbaum-Profiltheorie und Flügel-Elastostatik-Berechnung (von mir). Ebenfalls von mir stammt die komplette Software, welche die 3 Verfahren verbindet, so dass aeroelastische Rechnung möglch wurde.
Die verwendeten Parameter sind alle angegeben, ebenso die Resultate in vielen Diagrammen.

Hier ist der DGLR-Bericht: Milan

Grüße Michael Schönherr

 

[georg]

Hallo
@ Herr Schönherr,

vielen Dank für die Info. Ich denke daran habe ich ein ganze Weile was zu kauen und selbst dann wird wohl das meiste jenseits meines Horizonts liegen.
Besonders freut mich aber die Bestätigung meiner Beobachtung, das der gespreizte Schwanz der Vögel im Langsamflug positiv angestellt ist.
Ich habe dies oft beobachtet, konnte es mir aber nicht erklären und habe daher angenommen es wäre ein (optische)Täuschung.

Trotzdem fürchte ich werden wir diese Flugmethode nicht so bald nachbauen können.

Mir ist inzwischen noch eine Idee gekommen. Evtl. könnte man sich jegliche Scharniere sparen, wenn man das ganze Leitwerk dreht. Im Kurvenflug, in der Thetmik, würde ein negativ angestelltes "halbes V-Leitwerk" ein kombiniertes seitliches und aufnickendes Moment ergeben. Die Seitenruderwirkung wird zum Kurvenflug genutzt, während der Höhenrudereffekt durch Wölbklappen Zumischung kompensiert wird und dadurch das Ca max deutlich gesteigert wird.

Wie ist denn die allgemeine Meinung?
Muß bei der Umstellung vom Nurflügel zum Leitwerkler zwangsläufig ein Schwerpunktverschiebung erfolgen?

Gruß

 

[M.Schönherr]

Lieber Georg,
die Steuerung durch Verdrehen des hinten liegenden Höhenleitwerks gibt es bereits bei dem besagten Vogelflatterflügel-Modell, welches auf Jahrmärkten vertrieben wird. Die Verdrehung ist nicht ferngesteuert sondern dient zur Richtungstrimmung. Meines Wissens geht der Vogel auf Lippisch oder von Holst zurück, die Rechte liegen wohl bis heut bei einer französischen Firma.
Am bemannten Fluggerät haben wir das Prinzip wohl als erste angewandt, siehe: Schlag1gleit
Es sollte die Gewichtskraftsteuerung unterstützen, der Effekt war aber eher gering, weil eben der Abtrieb am Höhenleitwerk gering und vor allem sehr variabel ist.

Die Vögel machen es eben mit Auftrieb am Schwanz im Langsamflug viel besser und das ist uns Technikern wegen des noch nicht Nutzenkönnens einer "instabilen EWD" einstweilen noch verwehrt.

Viel besser geht es in der Technik beim Entenflugzeug, wo der Vorflügel in allen stationären Flugphasen mit Auftrieb belastet ist.

Der Schweizer Konstrukteur Farner hatte mit seinem bemannten Canard 2FL meines Wissens als erster die Seitensteuerung durch Verdrehen des Vorflügels realisiert, bis es einen hierin mitbegründeten tödlichen Absturz gab.
Mir war es dann mit einer 4-m-Modellente gelungen, diese "Frontvektorsteuerung" für alle Fluglagen perfekt einzusetzen, das Modell hatte insgesamt ca. 100 problemlose Flugstunden im Segel- und Elektroflug hinter sich, bis es verschleißbedingt auf den Speicher und vor 2 Wochen in den Sperrmüll wanderte. Hier aber noch ein paar Fotos davon, (es gibt dort auch einen Link zu Farners Ente): Drachenente

Grüße Michael Schömherr