Hallo Oli, wie in dem
Profilthread zu dem Flieger versprochen hier nun mein Vorschlag für die Profilierung der neuen Dimona-Flügel mit dem selben Wurzelprofil HQ3,5/16.
Das Problem des alten Flügels ist die große Profildicke am Randbogen, die zu Ablöseblasen führt. Diese Ablöseblasen vergrößern den Widerstand und vermindern den Maximalauftrieb am Außenflügel sehr stark. Im Langsamflug reißt deshalb die Strömung bevorzugt am Außenflügel ab. Geschieht dies einseitig, dann führt der einseitige Auftriebsverlust dazu dass der Flieger über die Fläche mit der abgerissenen Strömung abkippt.
Früher hat man als Gegenmaßnahme oft die Profilwölbung am Außenflügel erhöht um damit den verminderten Auftrieb durch die Ablöseblasen zu kompensieren, aber das hat nicht immer gut funktioniert weil es das Grundproblem der Blasen als Ursache des schlechten Abrißverhaltens nicht gelöst hat. Damit zäumt man das Pferd von hinten auf, denn eine Erhöhung der Profilwölbung am Außenflügel führt dazu dass die Profilierung im Querruderbereich bei den negativen Auftriebsreserven schlechter wird, die beim Rollen für den nach unten gehenden Flügel notwendig sind. Der Flieger wird träger um die Längsachse, vor allem im Langsamflug und das ist besonders unangenehm wenn man im Landeanflug durch turbulente Luft und deshalb viel steuern muss um das Modell gerade zu halten. Außerdem passt das stark gewölbte Außenprofil von seinen Eigenschaften her nicht gut zu der dort anliegenden geringen Zirkulationsstärke.
Eine modernere Profilierung verwendet am Außenflügel Profile die mit den dort kleinen Re-Zahlen besser zurecht kommen und Ablöseblasen so lange wie möglich vermeiden. Dazu werden die Profile zum Randbogen entwölbt, ausgedünnt und meistens auch die Stelle der größten Profildicke im Vergleich zum Wurzelprofil weiter zur Nasenleiste verschoben.
Aus diesen Überlegungen kam mein Bauchvorschlag von dem am Rumpf leider vorhandenen Profil HQ3,5/16 auf ein HQ3,5/12 am Querruderanfang und dann auf ein HQ 3,0/10 am Randbogen zu straken.
Das hätte schon ein viel besseres Abrißverhalten und auch eine bessere Zirkulationsverteilung für weniger induzierten Widerstand als mit durchgehndem Profil ergeben, aber bei einem so großen Flieger, der entsprechend viel Arbeit macht und viel anspruchsvoller zu fliegen ist als eine 1,5 m Balsakiste lohnt es sich etwas zu rechnen und zu simulieren.
Heraus gekommen ist eine Profilierung die eine viel bessere Zirkulationsverteilung bei noch gutmütigerem Überziehverhalten bringt als die alte Fläche und auch als meine Bauchempfehlung.
Den Einfluß des üblen Wurzelprofils wollte ich mit einem schnellen Übergang auf ein weniger gewölbtes Profil entschärfen um dann auf eine möglichst elliptische Zirkulationsverteilung weiter zu straken, aber das hat nicht den gewünschten Effekt gebracht, der Einfluß der hohen Wurzelprofilwölbung war zu groß um ihn sanft weg zu straken.
Jetzt habe ich eine Auslegung mit zwei von mir angepaßten Profilen gemacht die wie folgt eingebaut und aufeinander gestrakt werden:
Wurzel: HQ3,5/16
Abstand 800 mm von Rumpfmitte: HQ3,9/12
Randbogen: HQ-Winglet-95-28xd27
Das Mittelprofil ist also nicht am Querruderanfang eingebaut, sondern weiter innen.
Das ist keine Auslegung die man auf einen neu konstruierten Flieger drauf machen sollte, sondern sie ist ausdrücklich für einen Einfachtrapezflügel auf das vorhande Wurzelprofil HQ3,5/16 abgestimmt und mit einfachen Mitteln optimiert. Eine leistungsoptimierte Auslegung sieht noch etwas anders aus und macht mindestens 10 x so viel Arbeit.
Hier der Screenshot des Abriß aus dem FLZ_Vortex:
Die roten Rechtecke in der grünen Doppelkurve zeigen den Abriß an. Der ist auf dem Screenshot zwar immer noch am Außenflügel, aber am Anfang des Querruders, während am Ende des Querruders und am Randbogen die Strömung noch gesund ist und anliegt.
Dieses Simulationsbild bedeutet in der Praxis, dass sich der Abriß durch "weiche Ruder" ankündigt, die Dimona aber noch gut steuerbar ist. In dem Moment sollte man nachdrücken und alles ist gut.
In der Simulation ist der Einfluß des Rumpfes nicht berücksichtigt. Der Rumpf stört die Flügelströmung am Innenflügel und kostet dort lokal Auftrieb. Das führt meist dazu dass der Abriß noch etwas weiter innen erfolgt und sich damit die Situation am Außenflügel relativ verbessert weil sie am Innenflügel schlechter ist als in der Simulation.
So, jetzt hab ich genug dummes und langweiliges Theoriezeug gefaselt, unten sind die Profildateien als *.dat, ich hoffe der Wingdesigner kann das einlesen.
Bitte unbedingt darauf achten dass die richtigen Profile an der richtigen Stelle eingebaut werden.
Die *.flg-Datei fürs Ranis und die *.flz-Datei fürs FLZ_Vortex häng ich für die Leute auch noch mit an, die damit umgehen können.
Ich würde mich freuen wenn meine Auslegung für die neuen Flügel an dem Dimona-Rumpf in die Luft käme, meine Überlegungen zu den Flugeigenschaften aufgehen und ich eine Rückmeldung bekäme ob Theorie und Praxis zusammen gepasst haben
Gruß,
Uwe.