Stingray von Composite RC Gliders mit +Jet 90 Klappimpeller: Bau- und Erfahrungsbericht

[Robinhood]

Die Geometrie der @Compositas Ruderhörner ist genial, ich setze sie auch bei einem Stingray-Klon erfolgreich ein. Aber auch bei meinen Modellen mit durchbrochenen hinteren Abschlußholmen konnte ich keine Festigkeitsverluste feststellen.

@JML Je nach Größe/Dicke der Servos, Position in der Tragfläche, Länge des Ruderhebels kann auch die Abtriebsachse nach hinten funktionieren. Ich selbst hänge die Gestänge grundsätzlich servoseitig so dicht wie möglich an der Drehachse ein, um das Spiel zu minimieren. Bei mir war der Grund, warum es nicht funktioniert hat, daß der Gabelkopf zu früh an der Servoachse angestoßen ist und blockierte, wenn der Klappenausschlag nach oben gehen sollte. Der QR-Ausschlag war dann mechanisch zu früh begrenzt. Deshalb der Servoarm nach vorn Richtung Nasenleiste.

 

[Compositas]

Ist jetzt ein bisschen OT... Ob man mal versuchen sollte, Steve im nächsten Jahr für eine Hangflug-Ausfahrt anzufixen?
Potenzial dazu hat er am FC jedenfalls bewiesen

 

[JML]

Die Geometrie der @Compositas Ruderhörner ist genial

Hallo Robin,
ja genau, darauf hin wollte ich hinaus. Wenn die Anlenkung geometrisch so wie in deiner Skizze ausgeführt wird, also der Anlenkpunkt an der WK nur wenig vor dem Drehpunkt liegt, dann ergibt das in der voll ausgefahrenen Stellung einen winzigen Hebelarm an der Klappe - und damit mächtige Kräfte auf´s Servo !
Dennoch wird das sehr oft so ausgeführt, das Web ist voll von Bildern mit dieser Anordnung.
Wird der Anlenkpunkt wie bei diesen Ruderhörnern deutlich weiter nach vorn verlagert, dann steht auch bei abgesenkter WK ein ordentlicher Hebelarm zur Verfügung und das Servo muss viel weniger Haltekraft aufbringen, bzw. seine Lager werden viel weniger belastet, wenn der Hebel so wie in deiner Skizze montiert ist, also bei vollem WK-Ausschlag fast in Gestängerichtung zeigt.
Allerdings sollte bei solchen Ruderhörnern à la Compositas das Gestänge in einem deutlich steileren Winkel gegenüber der Profilsehne verlaufen- und da ist es sehr wohl von Vorteil, das Servo mit dem Abtrieb nach hinten einzubauen, weil dann in Klappenneutralstellung das Gestänge eher senkrecht auf dem Hebel der Klappe zu stehen kommt. Andernfalls würden wir ja wieder Servokraft verschenken...
Und nebenbei kommt das auch dem Klappensteg im Flügel zugute, er braucht hier in der Regel viel weniger ausgespart zu werden. Klar, der Gabelkopf darf natürlich nicht am Servohebel anstehen. Aber Ausschlag nach oben braucht man ja auf der WK nur recht wenig, selbst wenn sie als QR mitgefahren wird.

Was ich sagen möchte ist, es ist ein Irrglaube, dass diese X-Ankenkungen besonders steif oder schnellflugtauglich oder sonst was sind, nur weil sie überkreuz sind.
Es bedarf bei ihnen ordentlich geometrischer Überlegungen, um die Potentiale wirklich auszuschöpfen.
Bei den konservativen Anlenkungen auf der Flügelunterseite ist das vergleichsweise einfach und das Fehlerpotential ist durch das einfache Prinzip deutlich geringer. Allerdings lassen sich damit keine so großen Ausschläge der WK erzielen.. - und nur darum ist die X-Anlenkung wirklich ein Gewinn.

beste Grüße
Jens

 

[Robinhood]

Meine in nicht mal 5 Minuten hingekritzelte Skizze hat keinen Anspruch auf Genauigkeit und Allgemeingültigkeit für alle und alles. Ich wollte das grundsätzliche Prinzip der Überkreuzanlenkung zum besseren Verständnis visualisieren und auf die fast gestreckte Anlenkung bei Vollausschlag aufmerksam machen. Wichtig auch war aufzuzeigen, wo in Neutralstellung die Servoarme hinzeigen sollen. Die Position der Ruderhörner im Bezug auf die Drehachse waren nicht Thema meines Quick and Dirty-Aufsatzes. 98% der verwendeten Ruderhörner sehen so oder so ähnlich aus, wie auf der Skizze, deshalb fiel mir das als erstes ein. Und dafür sollte die Servoachse in den meisten Fällen nach vorne. Es ist jedem freigestellt, das Servo andersherum einzubauen, wenn‘s dadurch besser ist.

Natürlich muß man mit dem Anlenkpunkt des Ruderhorns möglichst genau über den Drehpunkt der Klappen. Compositas‘ Spezialhorn löst ein paar Schwachpunkte der üblichen Bauweise, unter anderem die Gestängelänge und den unbeschädigten Holm. Leider ist dieses Ruderhorn nur in einer handvoll Maschinen verbaut (bitte korrigiere mich, wenn es Bullshit ist, was ich hier schreibe ).

Spielfreie Anlenkungen sind grundsätzlich schnellfluggeeignet. Gut eingebaute Überkreuzanlenkungen sind meist spielfreier als reine Unterflächenanlenkungen, wenn Sie zudem oft auch noch mit spielbehafteter Geometrie erstellt werden (Gabelkopf am äußersten Loch des Servoarms z.B.). Der überragende Vorteil ist aber er extreme Ausschlag der Wölbklappe nach unten.

 

[josefritz]

Hallo Zusammen,

ich bin Euch sehr dankbar für eure wertvollen Infos

Die Compositas Anlenkungen sind natürlich Top, aber leider etwas zu spät für meinen Stingray. Ich habe mir im Vorfeld sehr viele Fotos im Netz angeschaut, aber bis jetzt noch nie diese Spezialhebel gesehen, ist aber im Hinterkopf gespeichert für die nächsten Projekte :-)

Ich denke der Hauptholm soll und muss auch so dimensioniert sein, dass dieser die komplette Kraft aufnehmen kann, so dass die "Schwächung" vom Hilfsholm nicht so dramatisch sein sollte.

Zu den Querrudern:
Die Querruder sind ebenfalls unten angeschlagen. Ich möchte diese auch über Kreuz anlenken, in der Art, wie ich jetzt die Wölbklappen vorgesehen habe.
Der Hilfsholm ist im Bereich vom hinteren Ausschnitt vom Servoschacht. Hier habe ich ja keine andere Möglichkeit, als das Gestänge durch den Hilfsholm zu führen, oder?


OT: Danke Dir Achim, mal sehen wie sich diese C.... entwickelt, dann sollten wir gerne etwas für 2021 organisieren :-)

Vielen Dank und viele Grüsse
Steve

 

[Robinhood]

Der Hilfsholm ist im Bereich vom hinteren Ausschnitt vom Servoschacht. Hier habe ich ja keine andere Möglichkeit, als das Gestänge durch den Hilfsholm zu führen, oder?

Der QR-Ausschlag nach unten wird nicht so groß sein wie nach oben. Evtl. mußt Du dann nicht so viel Material vom Abschlußholm wegnehmen. Aber dran glauben muß er wohl...

 

[LT45]

Der Hilfsholm (klappensteg) hat ja leine tragende funktion, er schließt ja nur den "kasten" aus hauptholm , der ober- und der unterschale sowie dem hilfsholm.
dadurch errreichst du zwei ziele, 1. den abstand der ober- und unterschale auf deas gewünsche maß bringen und 2. die torsionsfestigkeit der fläche (ok die D-box vor dem holm trägt auch dazu bei).
der hilfsholm trägt also nicht so zur biegefestigkeit bei wie ihm emotional zu geschrieben wird. wer sich die dinger mal anesehen hat, schaumkern oder balsaleiste und einen dünnen schlauch rum, der versteht was ich meine.
wer diesen kasten- oder D-box effekt mal testen will braucht nur ein papprohr oder elektrorohr mal tordieren, ... widerstand merken.
dann das rohr in längstrichtung 1x aufschneiden und wieder tordieren... ab jetzt sollte alles klar sein. an der schnittkante ist übrigens deutlich zu sehen was da passiert, die schnittkanten verschieben sich, es entstehen also keine biegekräfte sondern schehrkräfte an den klebestellen der ober- und unterschale.
wir sind uns aber einig, das das schwächen des hilfsholms nur minimalistisch erfolgen sollte. das ganze wurde an anderer stelle auch schon mal diskutiert ... wo ????
gruß andreas

 

[UweH]

wer diesen kasten- oder D-box effekt mal testen will braucht nur ein papprohr oder elektrorohr mal tordieren, ... widerstand merken.
dann das rohr in längstrichtung 1x aufschneiden und wieder tordieren... ab jetzt sollte alles klar sein. an der schnittkante ist übrigens deutlich zu sehen was da passiert, die schnittkanten verschieben sich, es entstehen also keine biegekräfte sondern schehrkräfte an den klebestellen der ober- und unterschale.

Das ist ein anschauliches Beispiel und wer in dem Beispiel den Effekt testen will den das Loch für die Gestängedurchführung im Abschlußsteg verursacht schneidet das Papprohr fürs testweise tordieren nicht auf, sondern macht nur ein Loch rein, der Unterschied bei der Torsions- und Biegefestigkeit ist minimal.
Die Schwächung durch die Gestängedurchführung macht sich eigentlich nur bei einem Crash mit Nasenbumser bemerkbar, eine Delamination der Schale oder des Stegs beginnt dann meist an der Gestängedurchführung.

Gruß,

Uwe.

 

[LT45]

hallo uwe, super,
... da sind wir uns einig, das wollte ich auch noch schreiben, du bist mir zuvor gekommen und warst schneller ... danke!
gruß andreas

 

[JML]

Ja super ihr beiden, ganz prima erklärt

Und Robin, bitte nicht falsch verstehen, deine Schnellskizze war richtig super hier an dieser Stelle, weil du damit auf etwas aufmerksam machst, was bei den Jets oder großen Motorfliegern bei der Anlenkung der Landeklappe(n) seit Menschengedenken Standard ist.

Ich hab schnell mal in deiner Skizze die Compositas-Ruderhorn-Version angedeutet - illustriert vielleicht biserl, was ich in Worten beschrieben habe:

Durch den viel längeren Hebel "verliert" die ausgefahrene Klappe/das Ruder die enorme Kraft auf das Gestänge/Servo.
Und das Gestänge läuft zudem quasi über den Steg/Hilfsholm --> er braucht wenig bis kaum ausgenommen zu werden.
Was ich über den 90° Winkel in der Neutralstellung gesagt habe, sollte viell. auch nochmal bildlich dargestellt werden. Ich schau evtl. mal später..

bis denn
Jens

 

[Compositas]

Ehrlicherweise verliere ich mit meinen ruderhörnern ein wenig Druck um die Mittellage und auch der nach oben mögliche Ausschlag ist auf ca. 15 Grad begrenzt. Die Annahme, dass die Schwächung auf torsion in einer Schale nur gering ist, wenn man diese (hier den klappensteg) punktuell durchbricht, ist prinzipiell richtig. In der Praxis ist ein dünner Flügel/ eine dünne Klappe oder ähnliche Struktur aber nicht mehr ideal steif und gerade dieser Bereich erfährt komplexe Schub/-biegedehnungen, also Schälkräfte. Daher ist meine (bisher bewährte) Philosophie, in dem Bereich die Schalen maximal schubfest zu verbinden auch durch die Hörner selbst) und so gering wie möglich den kraftschluss zu stören.

 

[Dieter B]

@Compositas: Sind diese Ruderhörner Eigenbau, oder kann man die so kaufen?

 

[josefritz]

Hallo, ich werde neue Ruderhörner fräsen, um etwas vor die Scharnierlinie zu kommen.

 

[Compositas]

@Compositas: Sind diese Ruderhörner Eigenbau, oder kann man die so kaufen?

Zu kaufen gibt es die nicht, ich fräse sie mir nach Bedarf.

 

[JML]

Ehrlicherweise verliere ich mit meinen ruderhörnern ein wenig Druck um die Mittellage und auch der nach oben mögliche Ausschlag ist auf ca. 15 Grad begrenzt.

Ersteres nicht unbedingt.
Es geht um die Richtung des Gestänges. Es sollte da, wie bereits angedeutet, senkrecht auf der Linie Ruderdrehpunkt - Anlenkpunkt stehen, das ergibt die um die Neutralstellung richtig steife Anlenkung der WK, die für den Speedflug gewünscht wird.

Bilden sie einen Winkel ungleich 90°, so bleibt ein Anteil von der Servokraft ungenutzt (Kräftedreieck betrachten).
Wie man auch sieht, ist der wirksame Hebelarm bei der grünen Variante (Anlenkpunkt deutlich vor der Scharnierachse) zudem ein Stück länger als bei dem, was Robin skizziert hatte.
Besser geht´s also nicht
Eventuell muss das Servo auch andersrum, also mit dem Abtrieb zur Klappe hin eingebaut werden, damit das Gestänge genügend Steigung gegenüber der Profilsehne bekommt. Hängt von der individuellen Geometrie ab - da kann dann auch der Ausschlag als Querruder nach oben nochmals weiter begrenzt sein..
In dem Fall könnte viell. der zum Servogehäuse hin zeigende Schenkel des Gabelkopfs etwas ausgespart werden.

viel Erfolg !
Jens

 

[Dieter B]

Bilden sie einen Winkel ungleich 90°, so bleibt ein Anteil von der Servokraft ungenutzt (Kräftedreieck betrachten).

Die 90° sind aber nur in dem von dir gezeigten Fall 90°. Dreht sich das Servo, sind natürlich die 90° der Strecke Drehpunkt-Ruderhornloch zu Gestänge nicht mehr gegeben. Will man die max Kraft bei einem anderen Winkel muss das Ruderhorn versetzt werden.

Ich habe hier eine Simulation erstellt, bei der man all das oben gesagte testen kann. Sie ist noch nicht vollständig, aber hoffentlich fehlerfrei. Bin für Anregungen zur App auch gerne zu haben (am besten per PN um hier nicht das Thema zu stören).

Servo-Ruder Anlenkung

Servo-Ruder Anlenkung

www.geogebra.org

 

[LT45]

@ Dieter
echt eine coole sache!!!
mach mal dafür einen eigenen beitrag auf, sonst "verschwindet" es hier und wird von den anderen nicht gefunden..
gruß andreas

 

[Dieter B]

Erledigt: https://www.rc-network.de/threads/simulator-für-servoanlenkungen.11821586/

 

[JML]

Die 90° sind aber nur in dem von dir gezeigten Fall 90°.

Nein, 90° sind immer 90°, zumindest in den Sphären, in denen ich mich bewege :-)
Natürlich, in der Skizze ist die Neutralstellung oder leicht negative Speedstellung der WK vom Vorzeichner dargestellt. Hier soll die WK-Anlenkung ja maximale Steifigkeit für den Schnellflug bekommen... - also sorgen wir genau in dieser Stellung für optimale Bedingungen.
Bei positiver Wölbung verändert bzw. verungüstigt sich natürlich der Winkel, aber da fliegen wir ja auch nicht mehr schnell.

Ganz toll dein Tool Dieter, man sieht sehr schön, wie sich die einzelnen Parameter auf die Anlenkungsgeometrie auswirken - das bekommt man wegen der Kreuzung im Kopf nicht so einfach hin
Ich würde noch den Servogesamtausschlag parametrisieren und nicht auf die 100° festnageln.

Super, dass hier so aktiv mitgelesen wird !
@ Andreas - wir bekommen ja auch nicht immer alles in bestmöglich aufbereiteter und vorgekauter Form vor die Füße gelegt..
Ich habe gerade so einen Flügel auf der Werkbank und vom (deutschen) Hersteller außer ein paar Ruderhörnern überhaupt nix dazu bekommen.

vg
Jens

 

[Compositas]

Hallo zusammen!
@Dieter: super Tool, hab schon fleißig gespielt. Trifft die Realität sehr gut
Bei Bedarf stelle ich das dxf file vertrauensvoll zur Verfügung, für den Zweck dass jemand ein paar Sätze fräsen möchte.
In dem Fall bitte PN.