Einstellwinkel,EWD,Anstellwinkel

[wstark]

Um dieses "verwirrende" Thema (nochmals) zu konsolidieren, möchte ich diesen Thread mit folgenden Definitionen starten und Experten um verständliche Beiträge bitten:
Einstellwinkel (Englisch: incidence) ist der Winkel im Uhrzeigersinn positiv in Grad gemessene zwischen Tragflächen oder HLW Profilsehne zur Rumpflängsachse
EWD(Englisch: decalage) ist die Differenz de Einstellwinkel von Tagfläche und HLW
Anstellwinkel: (Englisch: angel of attack), ist der, im Uhrzeigersinn positiv gemessene Winkel zwischen Profilsehne und Anblasrichtung für Tragfläche und HLW.
Meine persönlichen Unklarheiten:
1. Um eine EWD von 1 Grad zu erreichen kann ich entweder die Tragfäche mit + 7 Grad und das HLW mit + 6 Grad "einstellen" oder (praxisorientiert) die Tragfläche mit + 2 Grad und das HLW mit -1 Grad
2. Der Anstellwinkel beeinflusst sehr stark den Auftrieb. Wie wirkt sich der Abtrieb( Englisch: downwash) der Tragfläche auf den Anstellwinkel des HLW(Frage: HLW ober-oder unterhalb der Rumpflängsachse) aus ?

 

[Andi C.]

Hallo Werner,

Zu Frage 1 kann ich Dir eine Antwort geben:

Der Anstellwinkel des HLW zu umströmenden Luft ist immer als 0° anzusehen. Ganz egal wie das ganze aus dem Rumpf montiert ist. Der Anstellwinkel der Fläche zur Umströmenden Luft ist demnach immer 0° des HLW + die EWD.
Du könntest also theoretisch das HLW im Winkel von 45° auf dem Rumpf montieren. Die Fläche müßte dann ein Winkel von 43° haben. Sähe komisch aus. Darum macht es keiner.
Wenn dann noch ein Motor hinzukommt ist der Immer in einem bestimmten Winkel zur Strömungsrichtung anzustellen.
Also zusammenfassend: Eigentlich egal wie alles auf dem Rumpf monteirt ist. Das HLW gibt die 0 Referenz. Alles andere richtet sich daran aus.

JEtzt kommt z.B. noch der Downwasch hinzu. Da muß ich leider den Ball abgeben.

Gruß

Andi C.

 

[janx-geist]

Winkel

Winkel

Also wenn Du exakte Definitionen möchtest, hast Du auf jeden Fall das Vorzeichen vertauscht, wenn Du _von_ der Profilachse _zur_ Rumpfachse im Uhrzeigersinn misst. Dann wäre nämlich so gut wie jeder Winkel negativ.
Also korrekt wäre: Der spitze Winkel von der Profilachse zur Rumpfachse im Gegenuhrzeigersinn.

Dann wäre da aber dan noch die Frage der Rumpfachse. Ist das die Parallele zur Unterkante der Planzeichnung oder die Linie von der Rumpfspitze zum Ende des Leitwerks oder irgendeine möglichst lange, gerade Modellkante?

Der Vorschlag die Richtung der HLW als 0° zu definieren und damit die Rumpfachse festzulegen ist beim klassischen Leitwerk sicher richtig.

Servus,
Robert

 

[MarkusN]

Der Anstellwinkel des HLW zu umströmenden Luft ist immer als 0° anzusehen. Ganz egal wie das ganze aus dem Rumpf montiert ist.

Nö, wieso denn? Das stimmt nur für den Fall, wo der Druckpunkt des Flügels exakt im Schwerpunkt des Modells liegt, also nur für ein bestimmtes Ca. Für jedes andere muss das Leitwerk ein Ausgleichsmoment erzeugen und das Leitwerk somit angestellt sein.

 

[Andi C.]

O.K. dann erweiterne ich mal meine Definition:

Der Anstellwinkel des HLW zu umströmenden Luft im Auslegungs-Ca ist immer als 0° anzusehen.

Gruß

Andi C.

 

[MarkusN]

Der Anstellwinkel des HLW zu umströmenden Luft im Auslegungs-Ca ist immer als 0° anzusehen.

Stimmt ebenfalls nur in Ausnahmefällen. Mit der heute üblichen Methode, den Schwerpunkt zu ermitteln, ist es Zufall, wenn der am Schluss im Auslegungs-CA mit dem Druckpunkt zusammefällt.

 

[Jan Henning]

Moin
Hier die Difinition Einstellwinkel Nachlesbar im Hesse Ausbildundsbuch für Segelflugzeugführer
Unter Einstellwinkel versteht man den Winkel zwischen der Flugzeuglängsachse und der Profilsehne. Dieser Winkel läßt sich nicht verändern,da der Flügel am Flugzeugrumpf unverstellbar befestigt ist.Er ist eine Konstruktionsgröße des Flugzeuges.Erkann nur durch Betätigung der Wölbklappen geändert werden.
Bei einem Ausschlag der Wölbklappe wandert der Druckpunkt stark nach hinten, was einen nose-down-Nickefekt auslöst.
Der Anstellwinkel ist der Winkel zwischen Profilsehne und der Richtung der anströmenden Luft.
Dieser Winkel ist demnach veränderlich.
Gruß Janni

 

[Jan Henning]

Moin
Hier noch ein Nachtrag
Die erforderliche Längsstabilität wird mit dem Höhenleitwerk erzielt.
Die Höhenflosse hat meist ein symmetrisches Tropfenproflil das in der Normallage des Flugzeuges keinen Auftrieb erzeugt,denn dann ist der Anstellwinkel gleich Null. Sowie aber das Flugzeug die Nase hebt, erhält die Flosse einen positiven Anstellwinkel und damit einen kleinen Auftrieb.Die Summe der beiden Auftriebe ist gleich dem Fluggewicht. Die Kräfte sind also im Gleichgewicht. DasDrehmoment welches erzeugt wird dreht das aufbäumende Flugzeug wieder in Normallage.
Gruß Janni

 

[kurbel]

Jan, #7 stimmt so, #8 ist aber nicht so ganz richtig.

"Die Höhenflosse hat meist ein symmetrisches Tropfenproflil das in der Normallage des Flugzeuges keinen Auftrieb erzeugt,denn dann ist der Anstellwinkel gleich Null."

Die Normallage (was ist das überhaupt in diesem Zusammenhang?) sagt zunächst mal nix über die Auftriebssituation des HLWs aus.

Kurbel

 

[Jan Henning]

Moin
Die Flugzeuglängsachse(x-Achse) liegt ganz in der Symmetrieebene und geht durch den Ursprung 0.Ihre Richtung ist parallel zur Verbindungslinie zwischen Rumpfnase und Schwanzspitze .Hierauf bezieht sich das Höhenruderflosse Anstellwinkel gleich Null .
Gruß Janni.

 

[kurbel]

Naja, eigentlich ist es Sache des Konstrukteurs, die Flugzeuglängsachse nach eigenem Gutdünken festzulegen.
Gleiches gilt für Einstellwinkel von Flügel und HLW.

Ich wollte damit vor allem zum Ausdruck bringen, dass die viele Inhalte der einschägigen Lehrbücher, wie z.B. 'Ausbildundsbuch für Segelflugzeugführer' von Hesse, falsch oder aber längst überholt sind.
Wenns ans eingemachte geht, sollte man diese Bücher mit einem gewissen Vorbehalt lesen.

Kurbel

 

[janx-geist]

Die Flugzeuglängsachse(x-Achse) liegt ganz in der Symmetrieebene und geht durch den Ursprung 0.Ihre Richtung ist parallel zur Verbindungslinie zwischen Rumpfnase und Schwanzspitze.

Nur tut die Verbindungslinie Rumpfnase zu Schwanzspitze aerodynamisch leider überhaupt nichts zur Sache. Am deutlichsten sichtbar am Schulgleiter SG 38.
Aber auch eine Denzin Krähe, Elektro Uhu, Easy Star haben nach oben oder unten verschobene Rumpfnasen.

Servus,
Robert

 

[sidigonzales]

Nur tut die Verbindungslinie Rumpfnase zu Schwanzspitze aerodynamisch leider überhaupt nichts zur Sache. Am deutlichsten sichtbar am Schulgleiter SG 38.
Aber auch eine Denzin Krähe, Elektro Uhu, Easy Star haben nach oben oder unten verschobene Rumpfnasen.

Servus,
Robert

Häh, womit vergleichst du denn das das du zu dieser Schlussfolgerung kommst?

 

[Rigger]

Ich trau mich jetzt mal mit meinem gefährlichen Halbwissen in den Kreis der Senf-Elite und geb meinen gleich dazu...

Die Annahme, das HLW hätte Anstellwinkel Null ist mir nicht neu aber nach eigenen Überlegungen nicht nachvollziehbar. Ich versuche mal den Zusammenhang der Anstellwinkel nach meiner Sichtweise auf den Punkt zu bringen:

Wie sich Fläche und HLW verhalten ist vom Momentenhaushalt abhängig. Also: In jedem Flugzustand und für jedes CA ist die Summe der Momente um den SP gleich Null.
Die Momente am Flügel folgen durch den Abstand von Schwerpunkt zu Neutralpunkt und durch die Umströmung (CM) und müssen durch entsprechende Momente des Leitwerks ausgeglichen werden, also Abtriebskraft mal Leitwerkshebelarm und CM-Anteil am Leitwerk.
Wenn das Leitwerk aber symmetrisch ist und den Anstellwinkel 0 hat, dann ist es wirkungslos und man hätte zumindest für kurze Zeit einen Brettnurflügel Da wir aber kein S-Schlag haben und somit die Momentensumme an der Tragfläche nicht verschwindet, muss das HLW unsymmetrisch oder angestellt sein (oder beides).

Einverstanden?

Gruß, Anas

 

[Rigger]

Errata

Errata

sorry kleiner Fehler:
"Abstand von Schwerpunkt zu Neutralpunkt"

muss natürlich heissen:
"Abstand von Schwerpunkt zu Druckpunkt"


Gab es nicht mal einen Editier-Knopf?

 

[kurbel]

Es ist ratsam, sich rechnerisch und vorstellungsmäßig am Neutralpunkt zu halten.
Der ist wenigstens immer am gleichen Fleck am Flugzeug und nicht anstellwinkelabhängig,
womit er wesendlich handlicher ist als der etwas altmodische Druckpunkt.

Kurbel

 

[Steffen]

der etwas altmodische Druckpunkt.

Schöner Euphemismus

 

[Frank Ranis]

Hallo Leute,

habe dieses Thema die letzten Tage verfolgt.

Ich weis nicht ob BoBo jetzt schlauer wie am Anfang ist.

Wenn ihr ein wenig mit Anstell- Einstellwinkeln und Schwerpunktlagen herumspielen wollt , dann probiert doch mal FLZ_Vortex aus.
Die Software könnt ihr euch von meiner Seite www.freenet-homepage.de/frankranis runterladen.

Damit könnt ihr verschiedene Szenarien durchspielen und schauen was passiert, ohne das ein Modell zu Bruch geht.
Man kann z.B. untersuchen wie die EWD auf die Flächen zu verteilen ist , damit die Rumpflängsachse im Auslegungsfall in Flugrichtung steht , um einen Zusatzwiderstand zu vermeiden.
Auch die Geschichte mit dem Abwindfeld (downwash) kann mit der Software simuliert werden.
Für Segler im allgemeinen sind auch die Polaren (Sinkgeschwindigkeit , Gleitzahl usw.) interessant , kann FLZ_Vortex auch.
Wie stark wirken sich die Klappenauschläge bei verschiedenen Schwerpunktlagen aus .
Wann und wo reißt die Strömung ab usw. usw.

Gruß

Frank