EWD - Schwerpunkt Frage

Porsti

User
Hallo zusammen,

mein Problem ist, daß ich meine Schleppwilga in der Kurve mit Quer stützen muß, ansonsten fällt sie gnadenlos in den Kreis, egal ob rechts oder linksrum. Ich denke, daß es am Zusammenspiel Schwerpunkt-EWD liegt. Hat diesbezüglich jemand Erfahrung und kann mir auf die Sprünge helfen?


Dank Euch
Porsti
 

M.Thonet

User
Ich würde Snap Flap bei Ziehen programmieren. Dann hat die Fläche mehr Auftrieb

Herzliche Grüße
Michael
 

Porsti

User
Hallo Ihr zwei,

Danke für Eure Anregungen.

Oltigor: welche Informationen brauchst Du genau? Schaumal in mein Profilbild, da steht sie vor dem Original.
Michael: Snap Flap würde meiner Meinung nach das Ganze nur verschlimmern, weil es das Eindrehen eher noch unterstützt.


VG
Porsti
 

boesibua

User
Das Problem kenne ich gut!

Ich hab vor 2 Jahren eine selbstkonstruierte Schleppmaschine mit ZG62 gekauft und mit dem Schleppen angefangen. Diese ist auch immer in den Kreis gefallen, egal was ich gemacht habe. Mittlerweile haben 2 Sachen geholfen...

Zuerst aber ein paar Bilder...

IMG_20201025_153851.jpg

Ein bisschen mehr wie 6m...

Position 1 (alt) und Position 2 (neu) der Kupplung

IMG_20210425_093138.jpg


Kupplung

IMG_20200118_172717.jpg


Beengte Verhältnisse und Demontierbarkeit...
IMG_20200116_220207.jpg


IMG_20200116_215446.jpg


Also warum das Ganze? Weil diese 2 Maßnahmen geholfen haben bei mittlerweile wirklich unzähligen Schlepps...

Position Kupplung

Seit die Position von 1 nach 2 gewandert ist komme ich viel besser zurecht, vor allem bei den großen Pötten. Die Neigung zum Hineinfallen in den Kreis ist nahezu weg (wobei der nachfolgende Punkt sein übriges tut!!!). Auch wenn es große Geräte am Hacken sind kann ich meine Steuerbewegungen sehr gut umsetzen ohne dass mich der Segler aufstellt und in die Richtung "reinfallen" in den Kreis zieht.

Mischer Seite - Quer

Ja, ich mische hier sehr ungewöhnlich, das wirkt aber suuuppppeeerrrr! Ich fliege den Schlepp mit Richtungskorrektur durch Seitenruder. Quer brauch ich beim Schleppen nur minimal für eventuelle Korrekturen. Die Folge sind flache, weite Kurven, die der Segler gut folgen kann.

Damit ich eben nicht in die Kurve falle, was sich schwer per Auge feststellen lässt zu Beginn der Kurve, verwende ich Gegenquer und hiervon braucht meine Maschine massiv!

Also wenn ich mit Seite nach links kreise geht das Querruder nach rechts und umgekehrt. Der Mischer ist abschaltbar ausgelegt, somit kann am Anfang hemmungslos probiert werden.

Diese 2 Dinge waren die Lösung - Gegenquer und Position Schleppkupplung. Kann ich nur weiterempfehlen.

Grüße,

Stephan

P. S. Wenn Interesse an der 3D Druck Schleppkupplung besteht könnte man mal über eine Doku nachdenken ;)
 
Zuletzt bearbeitet:

Porsti

User
Hallo Stephan,

vielen Dank für Deine ausführliche Antwort.

zu 1: Meine Schleppkupplung befindet sich zwar nicht direkt am Holm, aber kurz dahinter. Und das hätte ich tatsächlich dazuschreiben können: Ich habe das Problem auch außerhalb des Schlepps, also quasi immer. Dazu kommt, daß sie eigentlich nur geradeaus fliegt, wenn sie absolut waagerecht in der Luft liegt und ansonsten einfach in Richtung hängender Fläche weiterdreht. Daher bin ich mir mittlerweile recht sicher, daß es an der Kombination Schwerpunkt zu weit hinten - EWD zu gering, liegt. Meine nächsten Schritte gehen also in diese Richtung. Ich werde berichten...

zu 2: ...wenn das Thema SP - EWD keine Besserung bringt, ist das auch ein Ansatzpunkt. Vielen Dank für diese Anregung.

...und jetzt kommts: Ich hätte großes Interesse an Deiner 3D-Druck Lösung, denn das ist genau das was mein Sohnemann in seiner Schlepp-Piper braucht. Dort geht es so verdammt eng zu, daß eigentlich keinen Platz mehr vorhanden ist. Deine Lösung könnte aber genau das sein, was funktioniert. Kannst Du mir bitte irgendwie die CAD-Daten zukommen lassen?


Vielen Dank
Porsti
 

Falko Klein

Vereinsmitglied
Hallo,
ich fliege die Schlepps genauso wie Stephan, nur ohne Mischer. Die Kurven mit Seitenruder einleiten und mit leicht Querruder dagegen, so dass die Schleppmaschine relativ gerade mit der Querachse bleibt.
Übrigens...hervorragende Idee mit deiner Schleppkupplung. So etwas habe ich mir schon öfters gewünscht👏👍!
 

Conny

User
Hallo zusammen,

mein Problem ist, daß ich meine Schleppwilga in der Kurve mit Quer stützen muß, ansonsten fällt sie gnadenlos in den Kreis, egal ob rechts oder linksrum. Ich denke, daß es am Zusammenspiel Schwerpunkt-EWD liegt. Hat diesbezüglich jemand Erfahrung und kann mir auf die Sprünge helfen?


Dank Euch
Porsti

Hallo Porsti,

das von Dir beschriebene Verhalten, dass der Kurvenradius einer eingeleiteten Kurve von selber kleiner wird, nennt man Spiral-Instabilität.
Konstruktive Abhilfe wären mehr V-Form des Flügels und/oder ein kleineres Seitenleitwerk. Das lässt im Nachhinein natürlich kaum noch ändern.

Mit der SP-Lage hat das in guter Näherung nix zu tun und mit der EWD schon gar nicht. Das beeinflusst die Seitenbewegung kaum.

Die Tipps mit der Mischerei verstehe ich auch nicht. Du schreibst ja, dass Du die Kurve einleitest und dann die Knüppel/Ruder neutral stellst. Wie soll sich dann ein Mischer auswirken???

Conny
 

boesibua

User
Hallo zusammen,

zu den Tips mit der Mischerei....

Natürlich wirkt die Mischerei nur, wenn das Seitenruder auch betätigt wird. Natürlich kann man das alles auch mit der Hand aussteuern und mit Gegenquer stützen, was man auch muss.

Aber:

Meine Maschine hat überhaupt keine V-form und fliegt von alleine gerade aus. Fliegt man enge Kurven, dann kann man die auch, wenn auch nicht schön, nur mit quer fliegen. Eine schöne Kurve gibt es dann mit entsprechend Seitenrudereinsatz.

Wenn man flache und große Kurven fliegen wollte und deshalb viel mit Seite flog, dann war das ohne Segler hinten dran auch weniger das Problem.

Mit Segler und vor allem zunehmendem Gewicht des Segler wurde das Aussteuern der Neigung in den Kreis zu fallen immer mehr und ein Aussteuern mit zunehmender Höhe schwieriger (Sicht). Das wurde durch die neue Hakenposition zwar besser, ist aber immer noch ausgeprägt vorhanden.

Zuerst hat mir jeder gesagt der Mischer funktioniert so nicht, das tut man nicht, ich Steuer das aus und so weiter. Ich habs einfach mal probiert, mit im Flug zu- und abschaltbar Anteil und es ist einfach viel besser geworden mit dem Reinkippen in die Kurve, wenn ich mit Seitenruder im allgemeinen und im speziellen im Schlepp flache Kurven machen will.

Deshalb:

Ich kann das nicht ausrechnen. Das ist keine Theorie, sondern wurde aus der Praxis heraus im Flugbetrieb geboren und erprobt. Das muss auch nicht für jede Maschine passen. Aber auch wenn die Theorie vielleicht was anderes sagt hilft einfach erfliegen.

Porsti sollte das einfach am lebenden Objekt ausprobieren. Vielleicht hilft das bei seiner Wilga auch nicht, das kann auch rauskommen 😉

Grüße,

Stephan
 
Zuletzt bearbeitet:

Conny

User
Meine Maschine hat überhaupt keine V-form und fliegt von alleine gerade aus.

Aber auch wenn die Theorie vielleicht was anderes sagt hilft einfach erfliegen.

1. Ja, Stephan, eine Schulterdeckeranordnung bewirkt (auch ohne V-Form) ein Schieb-Roll-Moment wie eine V-Form. Das macht die Interferenz des Rumpfes mit dem Flügel (bei Schräganströmung).
Bei Tiefdecker ist es umgekehrt. Ein Tiefdecker ohne (positive) V-Form ist immer spiralinstabil. Deshalb macht man das auch nicht, weil nicht sinnvoll.

2. Wo siehst Du einen Widerspruch? Es geht Porsti doch um das Verhalten in der bereits eingeleiteten Kurve mit neutralen Rudern und nicht nur beim Schleppen.

Conny
 

boesibua

User
Alles gut Conny,

Nummer 1 ist mir auch klar, nur hätte ich es nicht so geschwollen ausgedrückt. Technisch alles richtig. 😄

Nummer 2 - ich hab ja geschrieben, dass das meine auch macht, wenn auch ohne Segler deutlich weniger. Wenn ich einen Vollkreis fliege und etwas mehr Querlage hätte würde er entweder nur sehr langsam aus der Kurve kommen oder weiter reinfallen 🤔. Sooo genau hab ich das ehrlich gesagt noch nie ergründet 🤣

Stephan
 
Alles gut Conny,

Nummer 1 ist mir auch klar, nur hätte ich es nicht so geschwollen ausgedrückt. Technisch alles richtig. 😄

Nummer 2 - ich hab ja geschrieben, dass das meine auch macht, wenn auch ohne Segler deutlich weniger. Wenn ich einen Vollkreis fliege und etwas mehr Querlage hätte würde er entweder nur sehr langsam aus der Kurve kommen oder weiter reinfallen 🤔. Sooo genau hab ich das ehrlich gesagt noch nie ergründet 🤣

Stephan

Ist das nicht voll kommen normal, das ein Modell der Art, ab einem gewissen Punkt weiter in die Kurve rein fällt , oder sich wieder gerade stellt wenn die Schräglage nicht hoch genug war ?

Gruss,
Marlon
 

Conny

User
Ist das nicht voll kommen normal, das ein Modell der Art, ab einem gewissen Punkt weiter in die Kurve rein fällt , oder sich wieder gerade stellt wenn die Schräglage nicht hoch genug war ?

Gruss,
Marlon

Spiralstabilität bedeutet, dass ein kleiner Hängewinkel (z.B. nach einer Windstörung oder nach einem kurzen Ruderausschlag) von selber wieder kleiner wird. Das bedeutet gleichzeitig, dass der Kurvenradius, den der Flieger fliegt, größer wird.
Bei Spiralinstabilität nimmt ein zunächst kleiner Hängewinkel zu und die Kurve wird von selber immer enger.
(Es ist zu beachten, dass man bei großen Hängewinkeln ziehen muss, damit der Flieger nicht nach unten abtaucht.)

Normalerweise wechselt die Stabilität nicht das Vorzeichen abhängig von der Größe des Hängewinkels.

Insgesamt ist die Spiralstabilität bei gesteuerten Flugzeugen unkritisch, da der Vorgang auch bei Instabilität recht langsam abläuft.
Bei Freiflug ist Stabilität allerdings Bedingung (wie man sich leicht überlegen kann).

Conny
 

Conny

User
Und wie erzeugt man Spiralstabilität?

Bernd, wie genau willste das wissen?


Vereinfacht:
viel (positive) V-Form und nicht so arg viel Seitenleitwerk.


Genauer:
C_lß * C_nr - C_nß * C_lr muss > 0 sein. Dann ist der Eigenwert stabil.

C_lß = d C_l / d ß = Schiebe-Rollmoment, normalerweise < 0, aber je nach V-Form
C_nr = d C_n / d r = Gier-Giermoment (bzw. Gierdämpfung), immer < 0 ist, aber je nach SLW Größe und Hebelarm
C_nß = d C_n / d ß = Schiebe-Giermoment (bzw. Windfahnenstabilität), immer > 0 (außer das SLW bricht ab)
C_lr = d C_l / d r = Gier-Rollmoment, immer > 0

Dabei ist:
C_l das Rollmoment, rechts rum > 0
C_n das Giermoment, rechts rum > 0
ß der Schiebewinkel, > 0 bei Anströmung von rechts
r die Giergeschwindigkeit, > 0 beim Gieren nach rechts

Der erste Term C_lß * C_nr ist stabilisierend (weil > 0). Je größer C_lß betragsmäßig ist, desto stabiler.
Ein großes (negatives) C_lß hat man bei viel V-Form.

Der zweite Term - C_nß * C_lr ist (zusammen mit seinem Vorzeichen) destabilisierend.
An C_lr kann man nicht viel drehen. C_nß hängt von der Größe des SLW ab, allerdings auch C_nr im ersten Term.

Ergo: Das Mittel der Wahl zur Beeinflussung der Spiralstabilität ist die V-Form.

Reicht Dir das?


Dann hätte ich aber in diesem Zusammenhang noch was anderes!
Immer wieder liest man solche Beschreibungen wie hier bei

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Scannen180321020.jpg


Bild 40: Funktion der V – Form.

Wie hier aus der Tafel ersichtlich, ist die Funktion der V-Form klar. Bei einer Störung wird das Flugzeug zur Seite geneigt, hierdurch erhält die nach unten geneigte Fläche einen größeren Auftrieb als die nach oben gerichtete Fläche, da dieser ja von der projizierten Fläche abhängig ist. Hierdurch entsteht ein Drehmoment, welches das Flugzeug automatisch wieder so aufrichtet, bis beide Flächen den gleichen Auftrieb erzeugen und das Flugzeug somit wieder gerade liegt.

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Das mit der projizierten Fläche ist natürlich Unsinn. Ein klarer Denkfehler!
Durch einen Hängewinkel entsteht ersma kein Rollmoment. Auftrieb mal Hebelarm jedes Halbflügels bleibt genau gleich.
Erst wenn der Flieger durch den gekippten Auftrieb anfängt sich seitwärts zu bewegen, entsteht (u.A.) ein Rollmoment durch den Schiebewinkel.
Siehe oben als C_lß. Ein Lagewinkel kann keine aerodynamischen Kräfte und Momente erzeugen!
Allerdings ist es so, dass dieses falsche Gedankenmodell zum richtigen Ergebnis führt, was ggf. zu tun ist. Trotzdem ist es falsch.

Conny
 

bendh

User
Hallo Conny,
danke für deine Antwort. Ich verstehe deine Antwort so, bei gleicher V-Form ein kleineres Seitenleitwerk verringert die Tendenz eines Spiralsturzes.
Wenn ich die Größe des Seitenleitwerks beibehalte muss ich die V-Form vergrößern um die Tendenz eines Spiralsturzes zu veringern.

Ziel meiner Frage ist es, ein Modell zu erhalten das gar keinen Spiralsturz mehr ausführt sondern sich mit dem Seitenruder nur noch in der Richtung beeinflussen lässt.
 

Conny

User
Hallo Conny,
danke für deine Antwort. Ich verstehe deine Antwort so, bei gleicher V-Form ein kleineres Seitenleitwerk verringert die Tendenz eines Spiralsturzes.
Wenn ich die Größe des Seitenleitwerks beibehalte muss ich die V-Form vergrößern um die Tendenz eines Spiralsturzes zu veringern.

Ziel meiner Frage ist es, ein Modell zu erhalten das gar keinen Spiralsturz mehr ausführt sondern sich mit dem Seitenruder nur noch in der Richtung beeinflussen lässt.

Zu 1:
das ist korrekt

Zu 2:
Alle Ausführungen oben beziehen sich darauf, dass man nicht steuert, weder Quer noch Seite. Der Flieger ist auf geradeaus getrimmt.
Man betrachtet die Eigenstabilität nach einer (kleinen) Störung der Fluglage bezüglich des Hängewinkels.
Er macht keinen Spiralsturz mehr, wenn er spiralstabil ist. Die Kurve wird von selber flacher.
Wenn man bei einem spiralstabilen Flieger das Seitenruder nicht ausschlägt, dann fliegt er gerade aus (bis zur nächsten Störung).

Etwas anderes ist es, wenn man aktiv steuert.
Wenn man bei einem spiralstabilen Flieger das Seitenruder dauerhaft leicht ausschlägt, dann fliegt er eine weite Kurve.
Wenn man bei einem spiralstabilen Flieger das Seitenruder deutlich ausschlägt, dann fliegt er zunächst mal eine enge Kurve. Jetzt kommt es aber drauf an, was man sonst noch so macht, auch mit dem Höhenruder. Das ist aber kein Spiralsturz, das ist ein gesteuertes Manöver.

Conny
 
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