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Luftverwirbelungen am Rumpf- Flächenübergang

Quaxx

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Flügel-Rumpf-Interferenzen

Flügel-Rumpf-Interferenzen

Hallo Michael,

sieben Jahre ist es her. Vor rund sieben Jahren hatte ich mich an Deinem Thread beteiligt: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/49465-Neuer-Ultraleichtsegler?highlight=Quaxx. Es freut mich sehr, dass Dir die Umsetzung Deines Projekts so erfolgreich gelungen ist. Daher noch nachträglich meine Glückwünsche!:)

Zu Deinem jetzigen Problem: Mich interessiert warum Du Dich mit den Rumpf-Flügel-Interferenzen jetzt so genau beschäftigst. Geht es Dir um:

1. Erhöhung der Flugleistung?
2. Hast Du mit Wirbeln zu kämpfen, die Dein Leitwerk treffen?
3. Sind Dir die Windgeräusche zu laut?

Da ich selbst schon viele Threads in diesem Forum gestartet habe, weiß ich, dass man sich als Thread-Ersteller manchmal nicht darüber freut, wenn die Antworten derart sind, dass sie einem weniger bei der Lösung des genau konkret gestellten Problems helfen als vielmehr das Problem an sich in Frage stellen. Ich weiß aber auch, dass ich schon oft ein Brett vor dem Kopf hatte oder mich in etwas verrannt hatte und dann doch froh war, dass mal ein Kommentar von der Seite kam, der mich das eigentliche Problem in einem anderen Licht sehen ließ. Da Du immer sehr offen für jede Kritik warst, traue ich mich mal Dein Flügel-Interferenz-Problem an sich anzusprechen:

Wenn Dein Problem in den Punkten 2. und 3. (s. o.) zu finden ist, dann kann ich Dich gut verstehen. Aber wenn es um 1. geht, dann stellt sich die Frage, ob Du Dein Ziel bei gegebenem Arbeitsaufwand nicht viel effektiver und effezienter erreichst, wenn Du eine andere Baustelle, wie das Flügelprofil, die Flügelgrundrißgeometrie, HLW-Grundrissgeometrie oder ähnliches aufmachst. Hier ist um Welten mehr Potenzial zu finden spürbar mehr Leistung raus zu holen als bei Rumpf-Flügel-Interferenzen.

Aus der Hüfte geschossen, würde ich vermuten, dass der Interferenzwiderstand Deines Luftikuss II vielleicht 3 bis 4 % des gesamten Luftwiderstands ausmacht. Auf den Flügel-Rumpf-Ansatz fällt vielleicht die Hälfte, ergo 1,5 bis 2 Prozent. Wenn es Dir gelingt hier deutliche Verbesserungen zu erzielen und Du vielleicht ein Drittel Widerstand einsparst, reden wir hier über 0,5 % oder minimal mehr. Das mal so als Kommentar aus einem "Querdenken" heraus.

Wollfäden
Die Wollfäden selbst wirken schon als Turbulatoren. Wenn Du sie zur Visualisierung benutzt, dann verfälscht Du schon die Messergebnisse durch die Messinstrumente (Wollfäden). Es dürfte helfen, die weit vorn sitzenden Wollfäden wegzulassen, um nur die Wollfäden in der Problemzone zu beobachten. (Entschärft die Messprobleme nicht vollkommen, aber dürfte die Mess-Situation verbessern).

Turbulatoren
Neben Zackenband und ähnlichem könntest Du auch eine Änderung der Oberflächenrauhigkeit in Erwägung ziehen.

Übergang Rumpfröhre Rumpfvorderteil
Bei der Anbringung einer Verkleidung dieses Bereichs solltest Du bedenken, dass bei auftretenden Biege- und Torsionsbelastungen der Rumpfröhre, die Dehnung der Werkstoffe an den jeweiligen Bauteilen oder Baugruppen stark unterschiedliche Werte annehmen kann, wenn der Rumpfquerschnitt stark variiert. Mal angenommen, Du baust eine Verkleidung wie auf dem Foto mit dem Klebeband, und Du befestigst diese Verkleidung vorne und hinten, dann wird Deine Verkleidung anfangen Lasten zu übernehmen, die vorher die eigentliche Rumpfkonstruktion ertragen hat. Und während der Werkstoff an Deinem Rumpf noch Däumchen dreht, steht Deine Verkleidung schon kurz vor dem Zerreissen. Das ist so ein ähnliches Thema wie der Irrglaube, Konstruktionen verschiedener Werkstoffe mit CFK verstärken zu können. Abhilfe: Deine Verkleidung sollte entweder weit vorne und hinten gleitend auf der Rumpfröhre aufliegen oder aber Du müßtest Werkstoffe für die Verkleidung nehmen, die eine größere Bruchdehnung als die Werkstoffe Deiner Rumpfröhre aufweisen.

Jetzt, wo Du so ein schönes Flugzeug so gut gebaut hast und schon so sicher geflogen bist, würde ich darauf acht geben, dass Du Dir keine Gefahren einhandelst: Falls Du Deine Verkleidung ein bisschen als Schönheitsmakulatur betrachtest, möchte ich Dich ermuntern, den guten Beitrag von Kurbel hinsichtlich des Überziehverhaltens zu überdenken. Ferner möchte ich Dich ermuntern, diese Verkleidung genauso gründlich und hochwertig zu bauen, wie es auf Deinen vielen Bildern anderer Baugruppen zu bewundern war. Sollte sich die vermeintlich nicht sicherheitsrelevante Verkleidung im Flug lösen und das Leitwerk treffen, ...

Ich wünsche Dir weiterhin so viel Erfolg und immer gute Flüge!

Liebe Grüße
 
Verschlimmbessern?

Verschlimmbessern?

Hallo Quaxx,
Ich danke für Deine Anmerkungen - gerade solche fachlichen Hinweise sind der Grund, warum ich nicht im stillen Kämmerchen baue.
Im einzelnen:
- das Geräusch im Flieger ist releativ laut
- mein Gutachter meint, dass diese Verwirbelungen den Flieger schon bremsen würden
- die Strömungsverhältnisse am Leitwerk sind vollkommen ruhig.

Die Verkleidung des Rumpf-Flächenüberganges ist tatsächlich so, dass nur an der Vorderseite eine Befestigung erfolgt - hinten ist das Teil auf der Rumpfröhre gleitend. Ich werde vemutlich jetzt am Wochende die ersten Testflüge mit derVerkleidung und weiteren Wollfächen machen. Ich weiß, wenn auffällige negative Veränderungen durch die Turbulatoren bemerkbar sind, dass ich sofort die Flugeschwindigkeit wesentlich erhöhen muß.
Die Verkleidung ist im vorderen Bereich mit 4 Schrauben am Rumpf befestigt und kann sich in keinem Falle lösen.
Ich denke, ich kann in einer Woche mehr berichten und hier auch wieder Videos einstellen.

Gruß Michael
 
Bin sehr gespannt auf Deine Ergebnisse.
Und Alles Gute bei den anstehenden Testflügen.
 
Hallo Ottopeter,
vielen Dank für die guten Wünsche. Deine Vorschläge hinsichtlich der Verlängerung der inneren Endkante in Richtung Leitwerksträger werden realisiert - wenn die jetzigen Versuche noch nicht so toll sind.
Gruß Michael
 
Bisherige Verbesserungen bringen keinen Erfolg

Bisherige Verbesserungen bringen keinen Erfolg

Hallo zusammen,
gestern habe ich meinen ersten 1 1/2-stündigen Thermikflug mit dem Luftikus 2 bis auf eine Höhe von 2100 MSL gemacht. Der Flieger war im Rumpfbereich mit zwei Kameras bestückt: einmal von oben und einmal von unten. Die Auswertung
der oberen Kamera brachte keine neuen Erkenntnisse trotz Vortex-Generatoren und "Rumpfhalskrause". Die Unterseite sieht für mich unauffällig aus - dies Video muß mein Sohn erst noch zurückschneiden und wir stellen das dann bei you tube
und hier wieder ein - ist übrigens recht ungewöhnlich, da die Camera auf dem Kopf stehend unter dem Leitwerksträger montiert ist.

Jetzt muß der Vorschlag von Hanspeter noch getestet werden:
 

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Das Video von der Rumpfunterseite

Das Video von der Rumpfunterseite

Hallo zusammen,
als "Laie-Aerodynamiker" interessierte mich natürlich auch, wie die Strömung an der Unterseite verläuft. Ich habe hierzu eine actioncam an der Unterseite des Leitwerksträgers installiert und finde die Aufnahmen allein schon
aus der "Rückenflugperspektive" recht bemerkenswert. Das Wetter gestern hat recht gut gepasst!

 
Hallo Ihr beiden,

das mit dem Fahrwerk ist schon klar, da habe ich schon bestimmte Vorstellungen, wie ich hier noch was strömungstechnisch verbessern kann. Mir geht es in erster Linie um die Verwirbelungen an der Endleiste im Rumpf-/Flächenübergangs-
reich auf der Oberseite nach vorne bei einer Geschwindigkeit ab 90 km/h. Das Modell habe ich leider nicht mehr - ursprünglich war ein anderes Fahrwerk geplant, aber das musste der Notwendigkeit eines größeren Rollanstellwinkels
weichen.
Gruß Michael
 
Es zeigt sich ein Fortschritt

Es zeigt sich ein Fortschritt

Hallo zusammen, nach der Auswertung des gestrigen Thermikfluges wage ich zu behaupten, dass die Anbringung der Vortexgeneratoren und die Verlängerung des Überganges in Richung Leitwerksträger nach Vorschlag Ottopeter
schon etwas bringen - zumindest optisch. Ich werde jedoch den Tip von Quaxx, den Interferenzwiderstand nicht zu sehr überzubewerten befolgen und stelle hier noch ein Foto von gestern ein und dann gebe ich Ruhe.
Danke nochmals an alle für die doch sehr fachdienlichen Hinweise.

Die Aufnahme entstand beim Kreisen in der Thermik bei etwa 60-70 km/h. Auf der rechten Seite sind Vortexgeneratoren angebracht - auf der linken nicht!

Gruß Michael
 

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Ein gelungenes Stück

Ein gelungenes Stück

Ein gutes Stück Arbeit hast Du da hingelegt und ich drück Dir die Daumen, dass Du noch viel Freude an Deinem schönen Flieger haben wirst.
Es ist sicher nicht immer ziel führend das Letzte heraus zu kitzeln, so kann ich Deinen Entschluss sehr gut verstehen.

Nochmal, Gratulation zu dem gelungenen Stück und Danke, dass Du uns mit der Veröffentlichung hast teilhaben lassen.
 
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