F3J Nurflügel ?

Peter K

Vereinsmitglied
Chrima schrieb:
Hi Peter
Man liest ja immer vom Leistungs-Pfeil. Könntest Du Dir da nicht auch ein Brett vorstellen ? (So einen 3m-Geier :D )

Die bislang erwähnten Pfeile, haben meist relativ hohe Flügelstreckungen. Dies deutet ja auch schon auf eine Auslegung für eine eher schnellere Gangart.
Es ist ja kein großes Geheimnis, dass Bretter meine absoluten Lieblinge sind. Und da gibt es in den letzten Jahren auch erfreuliche Entwicklungen bei den Profilen, von HS über JWL bis hin zu PW.

Ich habe mir auch schon überlegt, neben der Semi-Scale Fauvel AV361 noch etwas "Leistungsorientiertes" in dieser Größe zu bauen ... in meinem Fall natürlich aus EPP, aber es geht bestimmt auch aus anderen Werkstoffen ;)

Nur eines werden Bretter wohl nie können: gute Hochstart-Höhen erreichen, nur darum sind die F3B´ler sicher vor Ihnen :D
 

Chrima

User
1. Gedankenmodell

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Morgen

Wie kann man bereits in der Planung erkennen, ob man annähernd an die gewünschten Flugeigenschaften kommt ?
Wie eben; geringes Sinken oder unkritische Ueberzieheigenschaften.

Also als 1. einmal ein Brett als Beispiel:
RanBrett.jpg
(stabiles HQ-Profil, Aussenflügel 2° Verwindung, Klappen -1 innen, -2 aussen)

Was könnt Ihr aus so einem Entwurf rauslesen ?
Lässt sich so ein Flügel langsam und unkritisch fliegen ?
Das Programm schätzt 0.25m/s Sinken, muss dieser Wert x-fach multipliziert werden ?

Alle Kommentare willkommen !

Grüsse
Christian
 
Chrima schrieb:
Was könnt Ihr aus so einem Entwurf rauslesen ?
Lässt sich so ein Flügel langsam und unkritisch fliegen ?
Du musst die CA Verteilung bei ansteigendem Anstellwinkel betrachten und gucken, wo ca max zuerst überschritten wird. Das sollte innen sein. Ist aber nur genau, wenn Du die Klappenstellung, die nötig ist, um diesen Anstellwinkel zu erfliegen, jeweils korrekt simulieren kannst. Damit wird die Geschichte Schwerpunktabhängig.
 

Paul1

User
MarkusN schrieb:
Du musst die CA Verteilung bei ansteigendem Anstellwinkel betrachten und gucken, wo ca max zuerst überschritten wird. Das sollte innen sein. ...
Diese Aussage gilt eigentlich nur für ein Pfeilflügel. Bei einem Brett spielt das keine so große Rolle.

Gruß,
Paul
 
Paul1 schrieb:
Diese Aussage gilt eigentlich nur für ein Pfeilflügel. Bei einem Brett spielt das keine so große Rolle.
Wieso denn? Zwar fällt das Aufbäumen weg. Aber auch beim Brett ist es angenehm, wenn im Fall des Abrisses Roll-Steuerbarkeit erhalten bleibt. Und Christian hatte ja ausdrücklich nach gutmütigen Abreisseigenschaften gefragt.

Ist übrigens ein Grund, warum das zentrale Höhenruder beim Brett keine so gute Idee ist.
 
Zuletzt bearbeitet:

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Das meiste wurde ja schon geschrieben. Anbei noch eine Grafik zur Verdeutlichung.

GiganurCA-Verteilung.gif

Das höchste ca-max liegt innen vor dem Neutralpunkt auf, aber aufpasse:
Hier wurde inne positiv verwölbt und das Profil innen kann so ein etwas höheres Ca-Max liefern als aussen!

Bei dem Programm gilt es die Limitationen der zugrundeliegenden verfahren u berücksichtigen, hier die des Epplercodes für die Ermittlung des Profilbeiwerte und der des Verfahrens zur Berechnung der Auswirkung der Klappenausschläge.

Ich schaue mir es in engen Fällen deshalb nochmal in XFOIL und anderen Verfahren an. Aber besser gut abgeschätzt als nur Gott vertraut ;)

Ganz problematisch wird es an den Winglets passen. HJU hat hier viel bei der CO-Serie erflogen, weil es ich eben durch die Abhängigkeiten vieler Wert voneinander (Stabilitästmass, Klappenausschläge, Pfeilungseinfluss, Momentenbeiwert...) nicht genau rechnen lässt.

Hans
 

Chrima

User
Dank Euch !

Hab jetzt wie Markus sagt, die Kiste noch mehr "ausgehungert":
Also in der Mitte haben wir mehr Auftrieb, d.h. der Auftrieb kann gar nicht so hoch sein und reisst dann dort ab. (Laienhaft ausgedrückt, sorry!)
BrettCA1.jpg
(aussen -2.5°, innen -1.5°)

Andererseits kann man da natürlich noch viel "reparieren", wenn man 4 Klappen verwendet, nicht ? Müsste mir da also gar nicht so Sorgen machen. Dafür hat die violette Linie einen "Knick" und dies wegen nur 1° Unterschied im Ausschlag. :(

Dann bleibt noch der Randbogen, welcher wohl nur der Optik (und als Bremse ?:D ) dient !?

Fragt sich nur immer noch, ob man hier rein theoretisch "bei den Leuten" wäre ?

Zumal der Hans gleich schon mal zeigt in welche Richtung es wohl gehen soll !? ;)
Das Tolle am Pfeil sind natürlich die Wölbklappen, wie ich selber nun das erste mal erleben konnte: Steigen / Gleiten / "Sausen" !
Aber eben die Auslegung ist ja schon viel kniffliger !

Christian
 

Paul1

User
MarkusN schrieb:
Wieso denn? Zwar fällt das Aufbäumen weg. Aber auch beim Brett ist es angenehm, wenn im Fall des Abrisses Roll-Steuerbarkeit erhalten bleibt. Und Christian hatte ja ausdrücklich nach gutmütigen Abreisseigenschaften gefragt.

Ist übrigens ein Grund, warum das zentrale Höhenruder beim Brett keine so gute Idee ist.

Ich denke das man die gutmütigen Flugeigenschaften eher mit geringer Flächenbelastung erzieht. Wie Kurbel sagt, vergleicht man das Abrissverhalten am ehesten mit einem Leitwerkler und da geht es ja meist auch ohne verkorkste Auftriebsverteilung.

Sicherheit kostet halt meist auch Flugleistung.

Gruß,
Paul
 

Chrima

User
Paul1 schrieb:
ohne verkorkste Auftriebsverteilung.

Sicherheit kostet halt meist auch Flugleistung.
Hallo Paul
Was meinst Du mit verkorkst ? Wo siehst Du das ?

Das mit der Sicherheit hast Du schon recht, bleibt aber eben die Notwendigkeit für ein gutes und stabiles Kreisflugverhalten. Gerade im Wettbewerbsstress macht ein einfach zu fliegendes Modell auch ein Leistungsdefizit schnell wieder wett.

Gruss
Christian
 

Paul1

User
Chrima schrieb:
Hallo Paul
Was meinst Du mit verkorkst ? Wo siehst Du das ?

Das mit der Sicherheit hast Du schon recht, bleibt aber eben die Notwendigkeit für ein gutes und stabiles Kreisflugverhalten. Gerade im Wettbewerbsstress macht ein einfach zu fliegendes Modell auch ein Leistungsdefizit schnell wieder wett.

Gruss
Christian

Wenn ein Flieger einen elliptische Grundriss hat und dazu ein Profil, dann impliziert ein sicheres Abrissverhalten (lokale Ca-Entlastung) eine deformierte Auftriebsverteilung.

Es ist möglich, mit verschiedenen Profilen, die weniger Ca können, ebenfalls Reserven im Außenflügelbereich zu bekommen. Aber auch das kostet Leistung, denn Profile sollten in erster Linie widerstandsarm gewählt werden.

Das unkritisches Flugverhalten ebenfalls Leistungsfördernd ist, ist unumstritten. Trotzdem denke ich, gibt es genug gut fliegende Bretter, wo auf dieses Kriterium (erst innen Abriss) kein Wert gelegt wurde. Z.B das Schiski Thermikbrett.

Gruß,
Paul
 

kurbel

User
Ich würde sagen, ein guter Flügelgrundriss für ein Brett, muss sich nicht von Flügelgrundrissen sehr guter Normalmodelle unterscheiden.
Da darf man ruhig klauen.
Wenn man dann noch zusieht, dass der Profilstrak ggf dem Grundriss angepasst ist, wirds sicher ein sehr gutes Brett.
Evtl. kann man natürlich ein wenig mit der Streckung herunter, gegenüber entsprechenden Leitwerklern, um Rezahlprobleme zu vermeiden und/oder dem geringeren Ca_max des Brettprofils gegenüber einem Normalprofil Rechnung zu tragen.
Was die Frage angeht, welchen Bereich der Flügelhinterkante als HR benutzt, sehe ich das nicht so dogmatisch.
Nur innen, nur außen, oder über der gesamten Spannweite, ist alles möglich und hat alles seine Vor- und Nachteile.
Man sollte sich aber rechtzeitig beim Entwurf im Klaren darüber sein, welche Lösung man da bevorzugt, weil das in einigen Details Einfluss auf den Entwurf hat/haben kann.

Kurbel
 

Chrima

User
Paul1 schrieb:
Wenn ein Flieger einen elliptische Grundriss hat und dazu ein Profil, dann impliziert ein sicheres Abrissverhalten (lokale Ca-Entlastung) eine deformierte Auftriebsverteilung.

...es genug gut fliegende Bretter, wo auf dieses Kriterium (erst innen Abriss) kein Wert gelegt wurde. Z.B das Schiski Thermikbrett.

Guten Morgen
OK, also wenn ich das richtig verstehe, ist es etwas unsinnig eine elliptische Auftriebverteilung zu suchen und dann wieder ein sicheres Abkippverhalten, weil das nicht unter einen Hut zu bringen sei.

Finde zwar eigentlich, dass es bei meinem Entwurf gar nicht schlecht gelang. Hab aber andererseits auch keine Vergleichsmöglichkeit.

Bei einem Rechteckflügel hätte ich sowieso keine Angst wegem Abriss, ist dann ja aber auch eine überelliptische Auftriebsverteilung.

Dann kann man sich wiederum fragen, wie wichtig die Auftriebsverteilung überhaupt ist ? Viele "Praktiker" winken da sowieso ab... ;)

Ich möchte da nun aber schon eher das Optimum anstreben und wie Kurbel sagt mich an den „richtigen“ F3x-ler orientieren. Soweit dies baulich natürlich möglich ist.

Gruss
Christian
 

kurbel

User
Eine Idee um den elliptischen Grundriss zu zähmen kann z. B. folgender Ansatz sein.
Zum Außenflügel hin auf ein Profil benutzen welches zwar Cm<=0 hat, aber dafür leistungsfähig ist bei passablem Ca_max, trotz der geringen Re-Zahlen dort.
Im Innenflügel dagegen kann man auf etwas Ca_max verzichten, zugunsten von Cm>0.
Damit hätte man bei der gewünschten (elliptischen) Tiefenverteilung die Mittel, den Außenflügel selbst beim Kurbeln vom Ca_max entfernt zu halten.
Auf das Flügelmoment haben die Profilmomente des tieferen innenflügels sowieso mehr Einfluß, besonders, weil hierfür die Tiefe im Quadrat eingeht.
Das ist es also eh effektiver das positive Moment da zu machen, wo das am effektivsten möglich ist.

Die oben beschriebene Maßnahme gehört aber in die Kategorie Feintuning.
Innen dann ein CJ-5 zu nehmen und außen Clark-Y, wäre wohl etwas übers Ziel hinausgeschossen. ;)

Kurbel
 

Paul1

User
Chrima schrieb:
Guten Morgen
OK, also wenn ich das richtig verstehe, ist es etwas unsinnig eine elliptische Auftriebverteilung zu suchen und dann wieder ein sicheres Abkippverhalten, weil das nicht unter einen Hut zu bringen sei.

Doch, Ellipse und Auftriebsreserven am Außenflügel sind möglich. Einfach einen Rechteckflügel nehmen und so lang außen negativ schrenken, bis die Ellipse da ist. Gilt dann aber halt nur für einen Flugzustand.

Wirklich vergleichen kann man die Flugleistungen mit einem F3X- Wettbewerbsflieger nie, da spätestens beim Hochstart die notwendige Profilwölbung nicht erzeugt wird. Und man sagt ja im F3B auch, das es drei Disziplinen gibt: Hochstart, Hochstart und Hochstart. Ich selber habe auch noch den Baukasten eines Alulas herum fliegen, bin also Brettern nicht abgeneigt. Nur wenn behauptet wird, dass die Flugleistungen mit echten F3X-Fliegern vergleichbar werden, dann ist das eigentlich eine Beleidigung für alle Leitwerkskonstrukteure.

Gruß,
Paul
 

Paul1

User
kurbel schrieb:
...Auf das Flügelmoment haben die Profilmomente des tieferen innenflügels sowieso mehr Einfluß, besonders, weil hierfür die Tiefe im Quadrat eingeht...
Moin Kurbel.

Also die Formelsamlung die mir zur Verfügung steht besagt: Moment = (v^2)*Roh/2*S*cm*t

v = Geschwindigkeit
Roh = Luftdichte
S = Fläche
cm = Momentenbeiwert
t = Tiefe

Für mich geht da die Tiefe linear ein!??
 

Chrima

User
kurbel schrieb:
Eine Idee um den elliptischen Grundriss zu zähmen kann z. B. folgender Ansatz sein.
Zum Außenflügel hin auf ein Profil benutzen welches zwar Cm<=0 hat, aber dafür leistungsfähig ist bei passablem Ca_max, trotz der geringen Re-Zahlen dort.
Im Innenflügel dagegen kann man auf etwas Ca_max verzichten, zugunsten von Cm>0.
Das ist einmal ein Ansatz ! :)

Habe gerade vorhin den selben Flügel mit einmal stabilem Profil und einmal Cm=o-Profil verglichen. Ausser, dass die Klappen ca. 3° mehr ausgeschlagen sein müssen, habe ich eigentlich keinen Unterschied feststellen können ?!

Jetzt probier ich also den MIX, muss ich wohl nur noch schauen wie und ob ich den Unterschied des Null-Auftriebswinkels evtl. kompensiere !?

Was ich erstaunt bin ist, dass die Polaren (von Weitem gesehen! :D ) der HQ-Profile, sich so sehr ähneln !

Christian
 

kurbel

User
Die Nullauftriebswinkel sollte man natürlich möglichst genau kennen und berücksichtigen und genau da haben Rechenprogramme gewisse Schwächen mit der Präzision.
Ich gehe aber davon aus, dass es leidlich funktioniert, wenn man die Profilfamilie für den Flügelstrak aus einem Ausgangsprofil heraus in ein und demselben Programm entwickelt.

Kurbel
 
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