Solarflieger

Hi,

da das Ganze ein Foiler ist hat man die gleichen Zusammenhänge wie bei einem Flugzeug: Auftrieb = Gewichtskraft, Induzierter Widerstand, Profilwiderstand, schädlicher Widerstand, etc. Der Unterschied ist nur, dass die Dichte 1000 mal höher ist.
Auch der Schwerpunkt ist wichtig für die Flugmechanik. Die Lösung mit dem Motor im Heck unter Wasser halte ich wegen des Widerstandes und des Schwerpunktes für etwas problematisch.
Die notwendige Leistung bestimmt sich aus Leistung=Schub*Geschwindigkeit und da der Schub =Widerstand
wird Leistung=Widerstand*Geschwindigkeit.
Die Gleitzahl beschreibt das Verhältnis von Auftriebskraft zu Widerstandskraft. Der Widerstand berechnet sich also aus der Gleitzahl mit Widerstand = Auftrieb/Gleitzahl. Da der Auftrieb gleich der Gewichtskraft ist kommt man am Ende auf:
Leistung = Gewichtkraft/Gleitzahl.
D.h. Du brauchst gute Gleitzahl um möglichst schnell zu werden. Bei den "geringen" Geschwindigkeiten hilft dazu eigentlich nur möglichst viel Spannweite deiner Flügel.
Geht's Dir einfach nur um's oben bleiben ist die Steigzahl entscheidend. Aber auch dafür hilft Spannweite.
Also alles wie beim Flugzeug.
Die Reynolds Zahlen sind bei den zu erwartenden Geschwindigkeiten und der geringen Flügeltiefe auch eine Herausforderung (bei 5m/s und 4cm Flügeltiefe ca 160'000) - ob da ein Heli-blatt ein geeignetes Profil hat bin ich mir nicht so sicher.
Re-Zahl-Rechner
Es gibt da aber noch ein anderes Problem - Du musst erst einmal schnell genug werden um überhaupt abzuheben und damit den Rumpfwiderstand loszuwerden. Dazu hilft natürlich eine große Flügelfläche und ein geringes Gewicht. Will man die Fläche vergrößern vergrößert man die Tiefe was damit wieder gegen das Problem mit den Reynoldszahlen hilft.
Den Rumpfwiderstand kannst Du durch die Katamaran-Form ja schön niedrig halten.
Wenn alles nicht hilft kann man ja immer noch "flitschen"
Ich bin gespannt ob und wie das "fliegt"!
 
Hallo zusammen

Ich bin mit meinem Konzept etwas weitergekommen.
Ich denke an ein Brett, Profil PW1211 (ähnlich AG46) mit 10x6''-Zellen und somit 1.63m Spannweite.
Die 6'' Zellen haben ja nicht nur einen etwas besseren Wirkunsgrad sondern sind ja auch noch ca 30% leichter bezogen auf die Fläche (13/10g aber die Fläche ist 1.6 mal so groß). Außerdem fühle ich mich mit der größeren Profiltiefe von 22.6cm (16.1+1.5+22% Klappe) bei einem Brett etwas wohler.
12 Zellen wären natürlich aus elektrischer Sicht besser, aber dann komm ich auf fast 2m Spannweite bei einer Flügeltiefe von 22.6cm ist das eins Streckung von fast 10 - etwas viel für ein Brett. Vielleicht frag ich auch noch einmal jemandern der sich mit Brettern besser auskennt...
Funktioniert das alles noch mit 10 Zellen oder muß man da zu große Abstriche machen?
Gibt's da eine Antriebsempfehlung?
Ich hab mal mit Holgers-Massenschätzer gespielt - so ganz grob kommt man da wohl schon in Richtung 420g, also an die 12g/dm² bzw. 25g/Zelle (5''-Zellen-Äquivalent).
Noch eine Frage, geht das Flügelbaukonzept auch mit schön feinperligem 15g/dm³ Styro? die Druckfestigkeit oben sollte ja nicht das Problem sein und unten könnte man ja eventuell mit einem Hauch Carbon nachhelfen. Oder überseh ich das was?

Schöne Grüße
 
Zuletzt bearbeitet:

Efly72

User
Hallo Röhrich,
ich fliege seit 2016 das im Foto gezeigte Solarbrett. Gebaut als Depron-Schalenflügel, Profil MWDHK von Martin Lichte. Ein prima Alltagsmodell, einfach im Aufbau, macht sehr viel Spaß .Erteile gerne nähere Auskunft. Noch etwas aus der Experimental - Abteilung , Lifting- Body, gebaut für die Interex 2019.
Schönen Abend , Solargrüße und gesund bleiben.
 

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Hallo Efly,

das sieht doch schon sehr, sehr gut aus!
Gehe ich richtig in der Annahme, dass das 16 Zellen in Reihe sind, Spannweite so ca. 1,20m, Tiefe ca. 30cm?
Schalen-Depron heißt Depron ohne Laminat mit Depron Rippen und dann eine Balsa-Nasenleiste, ohne Holme aber ein Steg?
Das Profil habe ich leider noch nicht gefunden.
Wie ist denn die Erfahrung mit allen Zellen in Reihe? Sie haben ja schon deutlich unterschiedliche Winkel zur Sonne und unterschiedliche Krümmung. Man hat so ja immer den Strom der "schlechtesten" Zelle.
Kannst Du noch was zum Antrieb sagen?
Ach so, und was wiegt der Sonnenanbeter denn?
Das bringt mich nach vorne - vielen Dank und schöne Grüße
 

Efly72

User
Hallo Röhrich,
entschuldige dass ich den Profilnahmen durcheinander gebracht habe, richtig MDHWK . Technische Daten : Spannweite 1240 mm, Flächentiefe 310 mm, Gewicht 610 Gramm, Depron -Schale mit Doppelholm Kiefer 7x2 mm und Verkastung, Balsa Nasenleiste ,alle 120 mm Balsarippe, dazwischen Depron Rippen. Solarzellen in Reihe geschaltet , im praktischen Gebrauch keinerlei Probleme mit unterschieglichen Winkel ect. Motor 28 mm mit ca.900 KV. Ramoser Verstellprop mit Aeronaut 11x6 Zoll. Ich habe vom vom verwendeten Profil eine Zeichnung wo der Flügelquerschnitt ersichtlich ist.
Reiche ihn dir morgen nach.
Schönen Abend und Grüße
 

Efly72

User
Hallo Röhrich,
als Anhang Original Profil. Ich habe das Gewicht zu hoch angegeben, Grund mein Rumpf ist zu schwer, 2 mm Leichtsperrholz und der Ramoser Verstellprop wiegt auch einiges. Ich denke ca. 550 Gramm sind realistisch. Motor ist ein dys 2826-15 mit 930 kv.
Schönes Wochenende und Grüße
 

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  • Profil MDWHK- Solarbrett 2.pdf
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Hallo zusammen,

ich wollte noch einmal nachfragen ob jemand schon einmal Erfahrungen gemacht hat mit einem Flügel aus 15kg/m³ EPS statt dem 32kg/m³ XPS.
Das würde in meinem Fall fast 40% der Flügelmasse (ohne Solarzellen) sparen. Das EPS wird etwas mehr Harz saugen als das XPS.

Schöne Grüße
 
Hallo Röhrich,

einen Flügel aus 15er Styropor habe ich noch nicht gemacht, aber Winglets für einen 3-Meter-Pfeil. Beidseitig mit unidirektionalem Kohlegelege laminiert (ich meine, es waren 50g/dm²), das Gelege zuerst auf einer Gewächshausfolie 0,8 mm getränkt, dann die Folie samt Kohlegelege auf den Kern gbracht, und in die Schalen gelegt. Gepresst habe ich mit Gewichten, da die Wingletfläche klein war gegenüber einem kompletten Flügel.
Die Druckfestigkeit ist nicht besonders gut, dafür bin ich mit dem Gewicht sehr zufrieden.

Gruß
Klaus.
 
Hallo Röhrich
Positivbauweise bin ich mit dem 15er EPS an meine Grenze geraten. Unterdruck gab böse Profilverdünnung, und die Oberfläche sah aus wie der Mond :D
Es gibt so schwarze Dämmplatten für Fassaden (glaube Neopor heissen die) die haben 17g/dm³ - die sind deutlich druckstabiler, aber genauso grobkörnig (bei uns gibt es die im Toom).
Früher gab es das De-Q-cell bei Bacuplast das war ähnlich leicht und feinkörnig. Einen gleichwertigen Ersatz dafür habe ich nie gefunden (das wäre toll wenn da jemand eine Quelle hätte).
Das leichteste XPS das ich bisher gefunden habe, ist das 2800er BASF, das klogrüne mit Waffeloberfläche (ich latsche da tatsächlig mit der Küchenwaage in den Baumarkt;))

Andere Frage, willst/kannst du CNC fräsen ?
 
Wenn die Möglichkeit zum fräsen und eine ausreichende Leidensfähigkeit besteht, nur um etwas Gewicht rauszupopeln: Ich habe meine letzte Fläche mit Wabenkerne gebaut.

Man benötigt eine Draufsicht inkl. der Solarzellen.
Nun ein Wabengebilde unter der Solarzelle zeichnen, Abstand zum Zellenrand ca. 1cm.

Waben 6 oder 8mm, Wabenbreite hatte ich 1/4Wabe gemacht, geht evtl auch weniger. Das Ganze als „Sacklöcher“ fräsen, in XPS hatt ich als „Boden“ 1,7mm stehengelassen, das war die Grenze das es auch bei vollem Unterdruck keine Beulen gab.
Für Kabel, Holm etc. eine Stelle Wabenfrei lassen.

Beim aufkleben der Zellen den Kern die Rolle vorher auf einer Fläche ausrollern, dann läuft nichts in die Waben.

Bei meinen Teststücken konnte ich keinerlei Nachteile in der Stabilität feststellen, wenn ich ein Flächenstück durchgebrochen habe, hat es trotzdem stets zwischen den Zellen gebrochen.
Gefräst habe ich mit einem 1,5mm Fräser, das hat Stunden gedauert, man könnte auch mit einem 6 oder 8mm Fräser versetzte Löcher bohren, geht schneller, bringt vermutlich etwas weniger.

Bei dickeren Profilen wird sich das sicher um einiges mehr lohnen, als bei dünnen Profilen.
Ich meine so vereint man die Vorteile von glatten XPS-Kernen und das geringe Gewicht von leichterem EPS.
Leider habe ich kaum Fotos gemacht, die wenigen Bilder dem Rolf per WA geschickt, evtl. hat er sich noch.
 
Danke für die Hinweise!
Schurg hat ein schön feinporiges, leichtes EPS vergleichbar mit dem De-Q-Cell: https://www.schurg.de/de/html/vollformguss.html
Über sowas wie von Dir beschrieben hatte ich auch schon einmal nachgedacht: Den Kern aus einer gelöcherten Styroplatte schneiden und beidseitig mit dünnem XPS beplanken, eventuell eine ganz feine Lage Glas dazwischen.
Oder wie Mr Watt einfach den Kern aushölen - Das ist wohl die einfachste Variante mit einem XPS Kern.
 

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Ich habe übrigens eine Rückmeldung zu Gewicht und Leistung der 6‘‘ Zellen von Mr Watt erhalten:
...the 125*125mm is 7gr only and actually We have 3.46w/cell.
the 6" have 6w and weight is 13/14gr. Really is same efficiency/weight/area.
thanks
Gianluigi
Dann werden es bei mir wohl auch 5’‘ 20s.
Als Motor wohl ein umverdrahteter Spider-S08. Eine 10x12 Schraube wird dann wohl schon etwas zu viel Steigung haben. Die oben erwähnte 11x6 wohl etwas wenig....
 
Moin Röhrich
Oder das Mittelstück drucken, dann kannst du die Propsteigung über ein verdrehtes Mitteltück feinanpassen.
Ich habe das mal was vorbereitet ;-)

2-png.11875732


1-png.11875731
 

GC

User
Ich sehe schon kommen, dass die MPP-Spannung über einen Verstellpropeller geregelt wird 😉
 
Ich schon wieder...bin jetzt aber auch gedanklich schon fast fertig ;):
20 Zellen in zwei Reihen, 10 vorne, 10 hinten.
Option 1: alles in Serie
Vorteil: kein Rück-Kabel, keine Diode, geringe Ströme
Nachteil: hohe Spannung (Motor und Luftschraube...), RC kann nicht direkt angeschlossen werden, keine Telemetrie-Option der Spannung im Flug, immer die schlechtest beleuchtete Zelle bestimmt den Strom - daher starke Winkelabhängigkeit
hab ich was übersehen?

Option 2: vorne 10 Zellen in Serie parallel zu hinten 10 Zellen
Vorteil: geringere Winkelsensivität, geringere Spannung (Motor, Luftschraube), RC kann direkt angeschlossen werden mit der Telemetrie-Option der Spannung im Flug
Nachteil: höhere Ströme, Alu-Rückkabel, doppelter Strom, Tja und ganz wichtig: braucht man nun eine Diode oder nicht und wenn ja welche? Selbst aus der "Bibel" werde ich da nicht so ganz schlau. Da sind manchmal Dioden drin und manchmal nicht (nicht wenn alles in einer Ebene ist und welche drin wenn es Winkelunterschiede gibt wie V-Form oder vorne/hinten?)

Ich bin gespannt für was sich die Experten entscheiden würden...
 
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