Frage: Negatives Wendemoment reduzieren?

StephanB

Vereinsmitglied
Hallo,
ich habe hier einen kleinen, sehr leichten Elektrosegler Typ ASK13 mit Klapptriebwerk. 120 cm Spannweite, 136 Gramm Gewicht. Keine Querruder. Ist als Indoor-Modell gedacht. Den Schwerpunkt habe ich näherungsweise mit Winlängs4 bestimmt. Er liegt, wohl aufgrund der vorgepfeilten Flächen, sehr weit vorne. Um ihn voll zu erreichen, bräuchte ich reichlich Blei. Ich habe nun die ersten Test-Flüge mit einer auf das Ergebnis aus Winlängs4 bezogenen rückwärtigen Schwerpunktlage gemacht. Es zeigt sich ein heftiges negatives Wendemoment. Beim Versuch, eine Kurve zu fliegen, eilt der kurveninnere Flügel stark vor. Immerhin senkt er sich dabei auch ein wenig. Rum komme ich nur mit einem beherzten mächtig großen Höhenruderausschlag und erheblicher Schräglage. Dabei schiebt der Vogel ganz fürchterlich.

Fragen:
Ist die Schwerpunktlage (zu weit hinten in Moment) an dem Verhalten beteiligt? Dann wäre die Lösung einfach.
Was könnte ich (sonst noch) tun, um das Kurvenverhalten zu verbessern?

Querruderdifferenzierung scheidet mangels solcher leider aus.
Kleine transparente Winglets?
Flügel verwinden?
Seitenruder vergrößern/verkleinern?
Bin etwas ratlos.

Danke für Tipps.

Grüße
Stephan
 
V-Form?

V-Form?

Hallo Stephan,

wie sieht es denn mit der V-Form aus?

Ohne ordentlich V-Form wird das nix mit dem Kurvenfliegen ohne QR. Der Flieger verhält sich dann so, wie du es beschrieben hast.

Liebe Grüße, Norbert
 
Hi,
stimmt, hätte ich dazuschreiben sollen. Ich habe ordentlich V-Form eingebaut. Habs gerade mal gemessen, es sind bereits 7 Grad pro Seite. So rein optisch gesehen ist das schon reichlich.
Auf Querruder wollte ich gerne verzichten.

Ich habe noch nie derart ausgeprägtes negatives Wendemoment erlebt. Irgendwas an der Kiste ist noch grundlegend falsch.

Grüße
Stephan
 
Hi Stephan

es spricht ja nix dagegen erst mal den SP mal nach vorne zu nehmen und es damit zu probieren, oder?
Ansonsten hast du dir ja selber schon die Vorschläge gemacht.
Tatsächlich können Winglets oder eine Schränkung der Tragflächen helfen das neg. Wendemoment zu reduzieren.
Natürlich bringt auch das Vergrößern des Seitenruders eine Hilfe.

Der "Königsweg" wäre jedoch in der Tat der Einbau von Querrudern, die du dann entsprechend stark differenziert werden.

Gruß
robi
 
Hallo miteinander,
danke für die Tipps.
Ich werde diese von geringer zu hoher Umsetzungskomplexität (Umschreibung für Zeitmangel) :D abarbeiten.
1. Schwerpunkt nach vorne
2. Transparente Winglets
3. Schränkung einbiegen
4. V-Form erhöhen (vermutlich wirkungsidentisch zu 2.)
5. Seitenruder vergrössern
6. EWD erhöhen
7. Also wenns bis hierhin nicht besser geht, vielleicht Querruder.

Ich hänge mal ein Bild von der Kleinen an. Es soll keine ASK13 darstellen,nur die Hauptabmessungen sind grob angelehnt.

Grüße
Stephan
 

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Nachtrag:
lässt mir keine Ruhe, schnell nochmal in die Werkstatt gehuscht und die EWD gemessen.

@Andreas Maier: Bingo, EWD liegt wohl nahe bei Null. Das erklärt dann auch das hohe Tempo bei ansonsten ordentlichem Flugverhalten im Geradeausflug trotz achterlicher Schwerpunktlage.
Ich werde jetzt mal ordentlich Blei vorne draufpacken und was hochtrimmen.
Versuch macht kluch.

Grüße
Stephan
 
Hallo,

hier besteht erst mal eine Begriffsverwirrung:
Es geht nicht um das "negative Wendemoment" (das ist was Anderes), sondern um das sog. "Schiebe-Rollmoment". Mit dessen Hilfe können Kurven nur mit dem Seitenruder geflogen werden.

Dann:
Das Schiebe-Rollmoment ist unter anderem (!) auch proportional dem Anstellwinkel (der hierbei von der Nullauftriebsrichtung aus zu zählen ist). Das glauben jetzt Manche wahrscheinlich nicht; ist aber so. Deshalb ist es im schnellen Flug kleiner als im langsamen; im Extremfall (annähernd Sturzflug) wird es Null und ein Seitenruderausschlag bewirkt nur noch Gieren.
Die im Vergleich zur Längsstabilität/Längssteuerung viel stärkere Abhängigkeit der Seitenstabilität/Seitensteuerung von der Fluggeschwindigkeit ist Ursache von so manchem flugmechanischem Problem; daher wurden auch hier (im manntragenden Flug) schon sehr früh Regler (z.B. "Yaw Damper") eingesetzt.

Eine Vergrößerung der EWD wird nicht allzu viel helfen, weil es letztlich auf den Anstellwinkel und damit auf das Ca und auf die Fluggeschwindigkeit ankommt. Die beste Abhilfe wäre eine Rollsteuerung (Querruder und/oder Spoiler) am Tragflügel.

Gruß,
Helmut
 
Je öfter ich diesen Thread lese, umso verwirrter werde ich.
Tatsächlich glaube ich mittlerweile auch nicht mehr, dass es sich um ein negatives Wendemoment (="schädliches Querruder-Giermoment")
im normalen Sinne handelt. Denn um das zu erzeugen, bräuchte der Vogel ja Querruder, die hat er aber nicht.

Auch die Definition von Helmut mit dem Schiebe-Rollmoment scheint m.E. nicht 100% zu passen.
Denn laut der Aussage von Stephan "rollt" der Vogel ja. Stephan schreibt ja, dass sich der kurveninnere Flügel senkt.

Was mir jedoch nicht in den Kopf geht, warum sich dann - trotz großem Seitenruder- der kurveninnere Flügel nach vorne schiebt.
Kann ja eigentlich nicht sein und falls doch, dann gebe ich einfach mehr Seitenruder, oder?!?!?
Ich würde diesen Effekt somit eher "negatives Schiebegiermoment" nennen.

Erklären kann ich mir es ansatzweise durch die Vorpfeilung der Flächen in Kombination mit der Mitteldecker Konstellation.
Deshalb würde ich glauben, dass eine noch stärkere V-Form notwendig wäre, dem dem Vögelchen das Kurvenfliegen beizubringen.
Dazu noch an der Flugtechnik feilen und richtig ordentlich Seitenruder geben und auch stehen lassen und den Knüppel nicht zu
schnell wieder in Neutralposition bringen.

Also was meint ihr zu meinen Gedankenpfürzen?
Gruß und Gnade sei mit mir ;)
robi


P.S.: das Querruder der Königsweg wären, habe ich ja bereits in #6 laut gedacht :)
 
Hi Robi,
alles erlaubt, die Gedanken sind frei. :D
Allerdings, ich habe wohl ein paar hundert Stunden RC-Segelflug auf der Uhr aus 36 aktiven Jahren. :)
Nur, sowas wie bei der Kleinen habe ich noch nicht erlebt. Mehr Seitenruder = mehr voreilender und sich absenkender Innenflügel. Das habe ich dann jeweils nur solange stehen lassen, bis es kritisch wurde. Dann Seitenruder gerade und mit beherzt Höhenruder die Schräglage genutzt und doch noch in Wunschrichtung gekurvt. Wohlgemerkt, alles in Bodennähe bei Testwürfen aus der Hand auf flacher Wiese, also keine Sicherheitshöhe zum Spielen.

Bei der Definitionsfrage habe ich wohl tatsächlich die falsche Begrifflichkeit gewählt. Sorry dafür. Das seltsame Verhalten wird durch das Seitenruder ausgelöst.

Sobald ich etwas Zeit finde, spiele ich mit den diversen Parametern. Wir werden dahinterkommen.

Grüße
Stephan
 
@ Stephan

Mir schleichen da Fragen durch den Kopf...
weil ich ein fast identisches Verhalten vor einigen Jahren bei einer Kari-Keen Sioux Coupe ( Hochdecker-Oldi aus den 30ern) beobachten konnte.

Zeigt sich das Verhalten nur beim Kraftflug oder auch im reinen Segelflug?..
..und ist das rechts wie links gleich oder nur in eine Richtung..
..welches Profil hast du verwendet ?
..toll wäre natürlich ein kleines Flugvideo...vllt. wäre da das Verhalten besser erkennbar...
..EWD gegen Null ist auf jeden Fall nicht gut....eher so bei 2 Grad.

Horst
 
Hallo Horst,
das Verhalten tritt bisher im Segelflug und im Nullschieber-Kraftflug auf, rechts und links gleich. das "Profil" ist eine gebogene Platte aus 3mm Depron, das Modell ist als kleines Indoor-Modell für den Winter gedacht. Video ist ein Zeit- und Wetterproblem im Moment. Wenn ich Zeit habe, ist es dunkel und hier seit Tagen mieses Wetter. Eine Halle habe ich zur Zeit nicht zur Verfügung.
Grüße
Stephan
 
Hi Stephan - spendiere dem Kleinen doch einfach QRs mit einem kleinen Zentralservo, mechanisch differenziert und deine Probleme werden sich in Luft auflösen. Ich selbst habe diese Erfahrung bei solchen 2-Achsern schon oft gemacht. Der Gewichtszuwachs wird nur einige Gramm betragen. Schönes Modell!

Gruss Markus

Edit: was mir noch auffällt, sollte das KTW nicht weiter hinten (hinter CG) fixiert sein....(?).
 
Ich denke, Du brauchst einfach noch mehr V-Form.

Dein Flieger ist ein Mitteldecker, und oben hast Du noch den Motor. Dadurch wandert der Schwerpunkt - bezogen auf den Flügel - weit nach oben, das wirkt destabisierend in der Seitenbewegung. Bau mal den Motor weg und mache ein paar Gleitflüge, da siehst Du, ob das in die richtige Richtung geht ....
 
Hi miteinander,
danke für die guten Tipps. Ich werde berichten, was am Ende geholfen hat.

@Markus: da nicht scale, war ich in der Plazierung des Antriebs völlig frei. Ich habe mich da an der prima funktionierenden "La Ventolina" von Reto orientiert.

Grüße
Stephan
 
Hallo

Ich versuch das ganze auch gerade zu Verstehen, brings aber irgendwie überhaupt nicht in mein Verständniss über die Flugzeugsteuerung.

Also du hast ein Flugzeug, nur mit Seitenruder (Höhenruder ist erstmal egal)
Wenn du Seitenruder Rechts gibtst, dreht sich die Nase nach links statt nach rechts??:confused: Das wäre ja kein negatives Wende, Gier oder sonstwasmoment, das wär eine Ruderumkehrwirkung.

Nochmal zur Begriffserklärung:
negatives Wendemoment: Wird eine Kurve nur mit dem Querruder eingeleitet, schlägt das Kurvenäußere Querruder nach unten aus und erhöht die Wölbung/den Wiederstand, das Kurveninnere schlägt nach oben aus und veringert die Wölbung/den Wiederstand. Dadurch geht zwar die Kurvenäußere Tragfläche nach oben, aber wird eben auch gebremst also die Nase geht zur Kurvenaußenseite. Um diesen Effekt zu verringern, werden die Querruder differenziert (weniger Ausschlag nach oben als nach unten). Das Restmoment muß mit dem Seitenruder ausgeglichen werden. Hat also mit deinem Effekt gar nichts zu tun.

Ein Seitenruderausschlag nach rechts bewirkt eine Wölbungerhöhung am Seitenruder dadurch wird eine Kraft erzeugt, die den Leitwerksträger deines Flugzeuges nach links drückt -> Nase nach Rechts. Durch die Drehbewegung bekommt der Kurveninnere Flügel eine geringere Geschwindigkeit -> er geht nach unten. Bei deinen Flugzeug scheint hier das Seitenruder andersherum zu wirken.

Kann es sein, daß sich dein Leitwerksträger verbiegt? Dann wäre dein Seitenruder kein Seitenruder sondern ein Sogenanntes Flettner-Trimmruder. (http://de.wikipedia.org/wiki/TrimmruderWurde bei den alten Segelflugzeugen gerne für das Höhenruder verwendet, eine kleinere Klappe am Ruder, die entgegengesetz ausschlägt. Durch den Ausschlag nach unten wird das Ruder nach oben gedrückt und erzeugt ein Schwanzlastiges Moment. Umgesetzt auf deinen Leitwerksträger (vorausgesetz er wäre entsprechend weich, was ich mir fast nicht vorstellen kann) würde das Seitenruder den Leitwerksträger bei Ausschlag nach rechts nach links drücken und der wiederum dann die Kurve nach links einleiten.
 
Es war einmal...

Es war einmal...

vor vielen, vielen Jahren hatte ich einmal einen Robbe Charter. Der wurde ja auch nur über SR und HR gesteuert.
Was mich damals verwunderte war, in diesem Zusammenhang, dass sich das Modell im Rückenflug auf Seite genau so steuern ließ, wie im Normalflug.

D.h, Richtungsänderung wie bei QR-Einsatz. Woraus wiederum folgt, dass sich die Ruderwirkung im Rückenflug umgekehrt hat. Das ist ja im Normalfall, bei Kunstflugmaschinen nicht so. Ich erklärte mir das damals durch die starke negative V-Form im Rückenflug, und auch heute fällt mir nichts besseres dazu ein.

Ich denke, wie Reiner, es ist die Kombination aus zu wenig V-Form und Mitteldecker-Bauform.

Gruß, Norbert
 
Hallo

Ich versuch das ganze auch gerade zu Verstehen, brings aber irgendwie überhaupt nicht in mein Verständniss über die Flugzeugsteuerung.

Also du hast ein Flugzeug, nur mit Seitenruder (Höhenruder ist erstmal egal)
Wenn du Seitenruder Rechts gibtst, dreht sich die Nase nach links statt nach rechts??:confused: Das wäre ja kein negatives Wende, Gier oder sonstwasmoment, das wär eine Ruderumkehrwirkung.
(..)
Kann es sein, daß sich dein Leitwerksträger verbiegt? .

Hallo Georg,
bleiben wir bei deinem Beispiel:
Seitenruder nach rechts. Das Modell giert um die Hochachse nach links (Nase nach links) und rollt dabei um die Längsachse nach rechts (rechter, kurveninnerer Flügel geht nach unten)
Daß sich der Rumpf verbiegt, kann ich mit letzter Sicherheit nicht ausschliessen, halte ich aber für sehr unwahrscheinlich.
Grüße
Stephan
 
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