Flügel - Neutralpunkt und Flugzeugschwerpunkt

[Robert93]

Hallo Leute

ich lese gerade ein Flugmechanik Skript durch und bin auf eine Sache gestoßen die mir noch Kopfzerbrechen bereitet:

Wenn wir ein Flügelprofil nehmen und je nach Bezugspunkt cm-ɑ auftragen, so bekommen wir folgendes Bild:



wobei 1 Profilhinterkante als Bezugspunkt,
2 der Neutralpunkt,
und 3 Nasenfußpunkt als Bezugspunkt darstellen soll.

Soweit wir also sehen, hat dies zunächst nichts mit dem Flugzeugschwerpunkt zu tun.

Wie aber erklärt sich dann folgendes:
(Ich schreibe das mal ab, um Urheberrechte nicht zu verletzen):

Das folgende Bild zeigt den Momentenverlauf des Flügels und veranschaulicht den Einfluss der Lage des Flugzeugschwerpunktes zum Flügelneutralpunkt (Δx/lµ)
Das Flügelnullmoment ist bei gewölbten Profilen negativ.

Hier ein Bild (selbst gemacht):



Wieso verändert sich denn jetzt da was mit dem Schwerpunkt?
Mir ist bewusst, dass einmal der Anstellwinkel Alpha und beim anderen Diagramm der Auftrieb A gemeint ist. Aber da beide einen linearen zusammenhag haben, dürfte das keinen Unterschied machen. Auch wurde das oft erwähnt.
Nur verstehe ich das eben mit dem Schwerpunkt leider nicht. Kann mich jemand erleuchten?

Danke im vorraus

 

[MarkusN]

Der Fehler ist, dass im letzteren Diagramm nicht der Momentenbeiwert aufgetragen ist, sondern das resultierende Totalmoment (Summe Flügelmoment + Moment der Gewichtskraft.) Bei hohen Geschwindigkeiten, kleinem ca ist der Staudruck hoch, der Multiplikator für cm hoch, der Betrag des Flügelmoments hoch. Das Gewichtsmoment ist konstant. Die Summe wird damit eine lineare Funktion von ca, bei der getrimmten Geschwindigkeit verschwindet das Moment.

 

[Robert93]

Hm, so ganz ersichtlich ist mir das noch nicht. Ich meine der Prof weißt in dem Satz "Das folgende Bild zeigt den Momentenverlauf des Flügels.." ja darauf hin, dass es explizit nur um den Flügel geht und nicht irgendeiner Summe...

Oder hat der Prof etwa einen Fehler gemacht?

Könntest du das vielleicht anders verdeutlichen?
Sorry, hab wirklich grade n Brett vorm Kopp.
Danke dir aber aufjedenfall.

 

[Dix]

Na wenn der Flügel am Flieger dran ist, dann ist das halt so. Eine Schwerpunktswirkung vom Flugzeug kommend ist dann vorhanden.
Du kannst ja noch die Wirkung des Leitwerks mit einrechnen. Aber die ist hier explizit außen vor.

Das Profilmoment ist näherungsweise konstant. Jedoch der Abstand zwischen Druckpunkt des Flügels und Schwerpunkt des Fliegers erzeugt ein Moment um die Querachse.
Damit hast Du also die Schwerpunktlage als Parameter und Dein resultierendes Gesamtmoment ist eine steigungsbehaftete Gerade. (bzw eine Kurvenschar, wenn der Parameter drin bleibt)
Was Markus gemeint hat: Es gibt einen Betriebspunkt bei welchem das Profilmoment und das Moment aus der Schwerpunktlage im Gleichgewicht sind. (=ausgetrimmter Zustand)

Merke: Der Flieger bewegt sich im Raum immer um seinen Schwerpunkt.
Folglich ist die Schwerpunktlage automatisch ein Parameter, der bei den Flugeigenschaften IMMER einfließen MUSS. Da die Flugzeuggeometrie im Flug hoffentlich sich nicht ändert.


Frag doch Deinen Prof einfach. Wahrscheinlich beißt er nicht... (FH oder TH?)