Unterschneiden - Massnahmen?

tom-73

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Folgender Flugvorfall:
Hochstart an der Winde, Andrücken, Ausklinken, fast senkrechter Sturzflug, Abfangen nur nach mehrfachen Versuchen möglich

Auf der Telemetriegrafik sieht man, dass ich nach dem Abtauchen (00:27) mehrmals kurz und heftig gezogen habe. Das Modell fing sich erst beim vierten oder fünften Ziehen ab, genau weiß ich es nicht mehr.

Z_Flug1c.jpg
(Kanal 4/5 WK, 7/8 V-LW)

Jetzt stellt sich die Frage, wie das künftig zu vermeiden ist.

Wenn ich den schon etwas bejahrten Beitrag von Steffen richtig verstehe, dann dürfte Fall 3, also das Problem des "Verzweigungspunkts" mir hier dazwischengefunkt haben. Auf dem Flugfeld haben die Spezis folgendes verlauten lassen: Nicht soviel Fahrt aufnehmen --- Klappen beim Abtauchen in Neutralstellung zurückfahren. Ist ja alles gutgegangen, aber dennoch möchte ich hier fragen, ob ich konstruktiv oder durch Einstellen etwas verbessern kann.

Passiert ist der Vorfall mit einem Segler mit V-LW, Flächen vom Tangent Kult aus einer der ersten Auslieferungen (MH32, Styro/Abachi soweit ich weiß). Anlenkungen samt Servos fürs V-LW beinhart und mit minimalem Spiel (HVS 930 BB, MG), an den Flächen noch die alten (und für solche Flugzustände eher unterdimensionierten) MPX Micro 3 BB.

Eingestellt hatte ich 1 – 2 mm positive Verwölbung an Wölbklappen und Querrudern. HR auf WK und QR zugemischt (sieht man auch in der Grafik).
Für die HoTT-Freaks hier auch das gesamte Fluglog mit Vario- und GPS-Daten.

Was kann ich verbessern?

Gruß (und schon mal vielen Dank!)
Tom
 
Hallo Tom
Ist das modell schon mal von dir geflogen worden? hast du vielleicht etwas geändert?
zur situation,
wenn soetwas passiert Quer/wölb nach oben speedstellung, das erzeugt ein aufrichtendes moment
Die ursache könnte zuweit hinten liegender schwerpunkt sein!!!
an deiner stelle überprüf mal deinen Schwerpunkt, und miss die EWD nach!
ursache kann auch ein loser bowdenzug für die höhe sein, geben die ruder am v-leitwerk vielleicht unter druck nach?

Gruß Hermann
 
...Moin moin,
kann es sein, dass der Ring sich nicht, oder schnell genug, aus dem Haken löst?

Wenn die Kiste ausreichend oben ist, dann flieg sie doch einfach mal gegen den Wind und drück mal 45° -und mach dann nichts mehr- und 90°, also senkrecht und mach nichts mehr. (Abfangen nicht vergessen)

Wenn die Maschine bei 45° einen leichten Abfangbogen beschreibt scheint der Schwerpunkt zu stimmen

Wenn die Maschine in der Senkrechten in den Rückenflug geht, etwas Schwerpunkt & EWD etwas erhöhen, bzw. weiter nach vorne legen, sodass sie auch dort leicht wieder heraus geht.


Ich tippe auf den Haken.

LG
Robert
 
Hi!

Na dann will ich auch mal noch was in den Raum werfen was ich schon ein oder zwei mal gelesen habe und hier evtl. passen könnte:
Strömungsabriss am Leitwerk durch zu große Ausschläge und evtl. zu schnellem ziehen? Im Log könnte man meinen, das die ersten 3-4 Mal sehr ruckartig gezogen wurde, die folgenden Ausschläge kamen etwas langsamer.
Ist nur so ne Idee....

Gruß
Uli
 
Unterschneiden - Massnahmen?

Hallo Tom,

ich versuche, mit meinem Beitrag möglichst zielgenau auf Deine Frage zu antworten. Du fragst nach Maßnahmen - also nenne ich Maßnahmen. Wenn Du es möchtest, kann ich Dir auch gern die theoretischen Zusammenhänge erläutern. Wird aber Theorie, Technik, Physik, Aerodynamik, Flugmechanik! Das daher nur, wenn Du es wünschst.

Maßnahmen:

- Leitwerkshebelarm vergrößern (Längerer Leitwerksträger und oder Schwerpunkt nach vorn verschieben)
- Leitwerksfläche erhöhen
- Leitwerksöffnungswinkel vergrößern
- evtl. Leitwerksstreckung verringern (hängt von der Ursache ab)
- Leitwerkstiefe erhöhen
- Rudertiefen erhöhen
- Leitwerksprofil ändern
- Leitwerks-Ruderausschläge vergrößern
- EWD erhöhen
- Servos mit größerem Stell- und Haltemoment verwenden
- Hebelverhältnisse Servoarm/ Ruderhon verbessern
- Wölbklappen in Neutralstellung bringen (positver Aussschlag (nach unten) erhöht zwar die EWD und dadurch das schwanzlastige Moment, aber erzeugt auch größeren Profilmomentenbeiwert und dadurch größeres kopflastiges Moment - und welches da die Oberhand gewinnt kann man so adhoc nicht sagen. Für negativ aussgeschlagene Wölbklappen gilt analoges - nur umgekehrt und ist daher auch nicht empfehlenswert).
- Torsionssteifigkeit des Flügels erhöhen
- Biegesteifigkeit des Leitwerkträgers erhöhen

Wenn Du nur nach Maßnahmen fragst, kann man nur Maßnahmen antworten. Jede der Maßnahmen KANN helfen, muss es aber nicht. Sinnvoll kann man nur Maßnahmen empfehlen, wenn man die gesamte Situation (Konstruktionsdaten und tatsächliche Masseverteilung des Modells, Flugzustände, Servobestückung mit Daten und berechnete Rudermomente, Daten der Hebelarmverhältnisse) analysiert.

Ganz liebe Grüße
 
Danke schon mal!

Danke schon mal!

Danke an alle!

Ich denke, ich muss künftig die WK/QR vor dem Abtauchen auf 0 zurückfahren plus Snapflap ausschalten. Und ein wenig den SP nach vorne (derzeit ca. 108 mm bei max. 110 mm lt. Anleitung für den Kult) samt Abfangbogentest. Wegen der Ringe werde ich nochmal im Verein fragen (an unserer Winde sind Ringe mit drei verschiedenden Durchmessern, die sich allerdings alle locker in meinem Haken bewegen können).

@Ulli: Hab nochmal die Ausschläge nachgemessen. Am V-LW gute 7 mm nach oben anstatt der 8 mm lt. Anleitung für den Kult.
Weil der Flieger ja ohne Anstellwinkel senkrecht nach unten ging, kann ich mir nicht vorstellen, dass am V-LW als Ganzes die Strömung abgerissen ist. Aber wer weiß?

Die Kult-Flügel lassen sich mit der Hand recht leicht verwinden, habe ich gerade festgestellt (habe allerdings keine Vergleichsflügel hier).

Das ganze Thema ist mir insgesamt weiter sehr suspekt...

Vielleicht hat jemand einen Fall ähnlich wie ich erlebt und dann in den Griff gekriegt?

Tom
 
Unterschneiden: Weitere Daten

Unterschneiden: Weitere Daten

Hallo Quax,

nach Maßnahmen habe ich gefragt, weil ich natürlich möglichst mein fliegerisches Können verbessern und ohne tiefgreifende Änderungen am Modell auskommen will (ist ja schon ein etwas älteres Exemplar).

Aber ich will auch verstehen, was technisch / physikalisch dahintersteckt. Deswegen steige ich gerne in tiefere Diskussionen ein und liefere auch Daten oder Flugerfahrungen zu.
  • Zu Servos / Anlenkungen habe ich im Startbeitrag geschrieben
  • Hebelverhältnisse Servoarm/ Ruderhorn: 11 mm / 18 mm (damit laufen die Servos teilweise in die Endstellungen bei kombiniert Höhe / Seite / Tiefenzumischung für Butterfly)
  • Flügel vom Original-Kult
  • LW-Flächen wie Kult ca. 8 dm2 aber vermutl. höhere Spannweite (2 x 375 mm, Kult 350 mm?)
  • LW-Öffnungswinkel 105 bis 110 Grad
  • Rumpflänge nur 1400 mm ggnüb. 1560 beim original Kult (!!!)
  • Torsions- und Biegesteifigkeiten sind nach meinem Gefühl eines der Probleme (aber ich habe keine Vergleichsmöglichkeiten)

Axo: Hab das Modell auch in FLZ-Vortex erfasst.

Grüße an Dich!
Tom
 
Zuletzt bearbeitet:
Weil der Flieger ja ohne Anstellwinkel senkrecht nach unten ging, kann ich mir nicht vorstellen, dass am V-LW als Ganzes die Strömung abgerissen ist. Aber wer weiß?
Das IST einer der Fälle beim Unterschneiden. Auftrieb klein, cm0 stark negativ (gewölbt) -> Druckpunkt weit hinten, viel Abtrieb am HLW nötig. Da kann es schon mal überlastet werden. Besonders wenn, wie bei Dir, der HLW Hebelarm auch noch rduziert wurde.

Deswegen ist Entwölben schon eine gute Massnahme.
 
FLZ Vortex Datei

FLZ Vortex Datei

Hallo Tom,

Stell doch das FLZ-Vortex File hier mal rein, dann läßt sich das ja darin simulieren.

Im übrigen: Es sind viele Punkte die mir bei dem Modell auffallen:
IMO der wichtigste: Schwerpunkt vor! Du kannst NICHT den SP vom Kult nehmen, wenn Du einen wesentlich kürzeren Rumpf nimmst! Und geh gleich mal 10mm vor bzw. rechne mal im Vortex nach...
Beim Schuss muss das MH32 negativ gewölbt werden! etwa 3-4grad!

Gruß
Bernd
 
Kult mit anderem Rumpf - FLZ_VORTEX

Kult mit anderem Rumpf - FLZ_VORTEX

Du kannst NICHT den SP vom Kult nehmen...
Beim Schuss muss das MH32 negativ gewölbt werden! etwa 3-4grad!
Hallo Bernd,

Dein Hinweis passt: FLZ-Vortex rechnet den SP mit meinem Rumpf ganze 4 mm weiter vorne!
(Pos. X von Flügel 2: 0,915 / 0,100)

Aber : 3 - 4 Grad WK beim Schuss kommt mir sehr viel vor. cw geht hoch! Sieht man auch im FLZ_Vortex (habe der Einfachheit halber WK und QR identisch auf - 3 Grad gestellt).

Es kommt mir allerdings plausibel vor, dass damit die Situation unkritischer wird. Denn es sind dann nebenbei auch die Torsionskräfte im Flügel geringer? Und natürlich ist weniger HLW-Ausschlag nötig, was die Aussage von Markus unterstützt.

Hier die FLZ-Dateien:
Kult2.flz
Kult2SchussOhneWK.flz
Kult2SchussMitWK.flz
(Ist schon länger her, dass ich die Geometrie abgebildet habe. Falls also Fehler enthalten sind: Immer her damit.)

Vielen Dank an alle!
Tom
 
Meine erste spontane Überledgung war: Schwerpunkt weiter nach vorne.
Die zweite: Hat das Modell vielleicht ein Pendel-Höhenruder? Dann könnte die Usache ein Strömungsabriss am HLW sein. Einige ältere manntragende Segler mit Pendelrudern weisen genau diese Tücke auf. Zieht oder drückt man zu stark, dann reagiert das Flugzeug überhaupt nicht mehr darauf.
 
Mein (Zwischen-)Fazit

Mein (Zwischen-)Fazit

Hallo an alle die hier mitlesen,

die vielen Hinweise möchte ich so umsetzen:
  • SP etwa 5 mm nach vorne (33 g Blei)
  • Schuss mit Flugphase "Speed2" (beim Unterschneiden war es "Normal")
  • "Speed2": Wie bei "Speed" kein Snapflap, aber anstatt 0° auf WK/QR hier -2°

Die Krücken am Modell scheinen also zu sein:
  • Zu kleines VLW bzw. geringer LW-Hebelarm
  • Wenig torsionssteifer Flügel
  • Rumpf wenig biegesteif

Ob mein Flugstil mit kurzen und schnellen Ruderausschlägen (voll Höhe) evtl. einen Strömungsabriss am Leitwerk provoziert? Ich weiß es nicht.

Mit Flugerprobung ist es gerade mau, weil ich nur ne Flitsche habe. Die Winde im Verein bleibt jetzt oft im Stall. Ich brauche also Thermik + Sicherheitshöhe.

Kommentare?

Grüße von Tom
 
Hallo Tom,

ist Dir schon einmal das Stabilitätsmass in Deiner Vortex Datei aufgefallen? Mir wäre das absolut zu klein.

...es sieht so aus als wäre die Leitwerksfläche mit Hebelarm im Verhältnis zum Flügel einfach zu klein.
Dies einfach durch Schwerpunkt weiter nach vorne und dazu immer mehr EWD auszugleichen wird nicht unbedingt zu guten Ergebnissen führen.

Mein Micro Spark von Jäger hatte auch ein zu kleines V-Leitwerk, da riss bei grossen Ausschlägen im Schnellflug immer die Strömung ab. Meine damalige Lösung war: Kleinere Ausschläge fliegen. Was anderes ging einfach nicht.
 
Anriss der Theorie - Maßnahmen

Anriss der Theorie - Maßnahmen

Lieber Tom,

ich hatte Dich gefragt, ob Du an einem theoretischen Einstieg in das Thema interessiert bist. Dein Interesse hattest Du jüngst gepostet. Hier ist mein Versuch das ganze auch etwas von der theoretischen Seite her zu beleuchten. Am Ende liefere ich auch ein paar Verbesserungsvorschläge, ähnlich wie bereits in meinem ersten Posting – nur ausführlicher.

Das Unterschneiden stellt einen Flugzustand dar, bei dem das Modell im Flug die Nase herunter nimmt, ohne dass der RC-Pilot durch Steuereingaben das Modell dazu bringen kann, seinen Anstellwinkel deutlich zu erhöhen, um es aus einem Sturzflug abzufangen. Beim Anstellwinkel des Flugmodells geht es um die Lage des Modells um seine Querachse. Um diese Lage zu beeinflussen bzw. zu ändern, bedarf es eines Drehmoments um die Querachse des Modells – auch Nickmoment genannt. Wenn ein Abfangen aus dem Sturzflug gewünscht ist, dann benötigt man ein schwanzlastiges Nickmoment das i. d. R. durch ziehen am Höhenruder entsteht, weil hierdurch Abtrieb am Leitwerk erzeugt wird und diese Abtriebskraft im Zusammenspiel mit dem Leitwerkshebelarm ein solches Drehmoment erzeugt:

Drehmoment (Nm) = Kraft (N) x Hebelarm (m).

Tatsächlich wirken am Flugmodell durch verschiedene Aspekte i. d. R. immer mehrere Nickmomente gleichzeitig und es stellt sich lediglich die Frage nach der Summe der Momente und ob diese Summe ein kopf- oder schwanzlastiges Nickmoment darstellt oder ob die Summe Null ist, wie im stationären Flugzustand. Daher muss bei der Betrachtung des Unterschneidens JEDER Aspekt bedacht werden, der ein Nickmoment am Flugmodell verursacht.

Aspekte:

1. Profilmoment bzw. Flügelmoment

Ein positiv gewölbtes Profil besitzt bei einem positiven Anstellwinkel und auch bei Null Grad sowie leicht negativen Anstellwinkeln i. d. R. einen negativen Momentenbeiwert (cm). Ausnahmen stellen sogenannte Druckpunktfeste Profile wie z. B. S-Schlagprofile dar. Dein Profil ist aber KEIN solches. Dieser Momentenbeiwert des Flügelprofils führt zusammen mit der Flügelfläche und weiteren Variablen, in den meisten Flugzuständen zu einem kopflastigen Nickmoment. Bei gegebenem Profilmoment (dieses kann sich natürlich ändern – soll aber mal eben vernachlässigt werden) gilt, dass das kopflastige Nickmoment durch den Flügel (Flügelmoment) größer wird, wenn sich die Strömungsgeschwindigkeit erhöht. Je schneller das Modell fliegt, desto größer das kopflastige Nickmoment durch den Flügel.

Formel für Flügelmoment (M) mit:

cm: Profilmomentenbeiwert
F: Flügelfläche
v: Fluggeschwindigkeit
Rho: Luftdichte
tm: mittlere Flügeltiefe

M = ½ * Rho * v² * F * cm * tm

(Quelle: vgl. http://wiki.rc-network.de/index.php/Kräfte_an_Tragflächen#Fl.C3.BCgelmoment_und_Druckpunktwanderung; hab ich aus den dortigen Formeln zusammengebastelt und verändert)

2. Schwerpunktvorlage

Für ein aerodynamisch stabiles Flugmodell ist es unerlässlich, dass der Schwerpunkt des Flugmodells VOR dem Neutralpunkt des Flugmodells liegt. Der Neutralpunkt kann als Punkt verstanden werden, in dem die Resultierende aller Auftriebskräfte des Modells angreift. Wenn eine Kraft (Auftrieb) hinter dem Schwerpunkt des Modells angreift, dann entsteht ein Drehmoment um die Modellquerachse – ein kopflastiges Nickmoment. Je weiter vorn der Schwerpunkt liegt, desto größer der Hebelarm (Strecke zwischen Schwerpunkt und Neutralpunkt). Je größer der Hebelarm, desto größer das kopflastige Moment. Ebenfalls: Je größer die Kraft (Auftrieb) desto größer das kopflastige Moment. Dein Flugmodell produziert natürlich auch eine Kraft („Auftrieb“), wenn Dein Modell im Sturzflug fliegt. Nur wirkt diese Kraft nicht mehr exakt entgegen der Schwerkraft, sondern in einem gewissen Winkel – im Extremfall (senkrechter Sturzflug) orthogonal zu dieser. Das Nickmoment entsteht dann aber natürlich trotzdem.

3. Höhenleitwerk (V-Leitwerk) und Einstellwinkeldifferenz (EWD)

Um die kopflastigen Nickmomente aus Flügelmoment und Schwerpunktvorlage zu kompensieren, behilft man sich bei einem Flugmodell in „Normalkonfiguration“ (KEIN Nurflügel; KEINE Ente und KEIN Tandem) mit einem Höhenleitwerk (HLW) oder einem V-Leitwerk (Mischung aus HLW und Seitenleitwerk). Ist das Modell derart gebaut, dass der Anstellwinkel des Höhen- (V-)Leitwerks kleiner („negativer“) als der Flügel ist, dann spricht man von einer EWD. Fliegt Dein Flugmodell z. B. mit einem Anstellwinkel von -1°, dann produziert Dein Flügel noch Auftrieb, weil gewölbte Profile erst bei noch kleineren Anstellwinkeln ihren Nullauftriebswinkel erreichen. Dein Höhenleitwerk (V-Leitwerk) wird jedoch, wenn es ein symmetrisches Profil am Leitwerk hat (ebene Platte ist auch symmetrisch) einen negativen geometrischen Anstellwinkel von vielleicht - 3 ° aufweisen (bei 2 ° EWD) (Mal eben vernachlässigt, dass der aerodynamische Anstellwinkel tatsächlich ein anderer sein wird, wegen des Flügelabwinds und der Leitwerksstreckung). Dieser negative Anstellwinkel führt zu einem negativen Auftrieb (Abtrieb) am Leitwerk. Diese Kraft (Abtrieb) produziert mit Hilfe des Leitwerk-Hebelarmes (Strecke zwischen Neutralpunkt des Leitwerks und Schwerpunkt des Modells = Leitwerkshebelarm) ein schwanzlastiges Nickmoment. Für dieses schwanzlastige Nickmoment gilt:

Je größer:

- die EWD,
- der Flügelabwind der aufs Leitwerk trifft,
- der Leitwerkshebelarm,
- der Leitwerksflächeninhalt,
- der Betrag des Leitwerkprofilauftriebsbeiwerts (im negativen Bereich und hier getrieben vom Anstellwinkel, der relativen Profildicke, dem Höhenruderausschlag (dieser beeinflusst zusätzlich den Leitwerksanstellwinkel), der Re-Zahl sowie der Machzahl, und
- die Leitwerksstreckung (beeinflusst aerodynamischen Anstellwinkel des Leitwerks)),

desto größer das schwanzlastige Nickmoment!

4. Zwischenfazit

Unter 1. Flügelmoment und 2. Schwerpunktvorlage entstehen kopflastige Nickmomente. Diese sollen durch 3. Höhenleitwerk (V-Leitwerk) und Einstellwinkeldifferenz (EWD) kompensiert werden. Wenn die Summe Null ist, dann hast Du einen stabilen „normalen“ Gleitflug. Beim Unterschneiden gewinnen 1. und 2. die Oberhand über 3.. Was ist nun die Ursache dafür? Das kann natürlich irgendwo in 1., 2., und oder 3. liegen und dort jeweils in ihren einzelnen Variablen. Allein unter 1. sind es fünf Variablen, unter 2. sind es mindestens genauso viele (Höhenleitwerkshebelarm (rH) und der Auftrieb (A) der wiederum von mindestens vier Variablen getrieben wird) und unter 3. sind es noch mehr Variablen.

Wenn wir jetzt also nach der Ursache des Unterschneidens und möglicher Abhilfe suchen, wird das eine ganz schön knifflige Arbeit, weil wir mindestens 15 bis 20 Variablen im Spiel haben. Zumal einige der Variablen wiederum von weiteren Parametern und Aspekten getrieben werden, wie z. B. der Höhenruderausschlag der den Leitwerksauftriebsbeiwert und Anstellwinkel beeinflussen soll; sich aber die Frage stellt, ob die Servos überhaupt im Stande sind, einen gewünschten Ausschlag in der entscheidenden Situation herbeizuführen. Hierfür müssten dann Rudermomente, Servomomente und Hebelarme beäugt werden. Noch mehr Parameter! Der Profilmomentenbeiwert wird außerdem von der Flügelklappenstellung beeinflusst. Was ist mit diesen Servos und Kräften? Stehen die Klappen wirklich so, wie sie stehen sollen?

Bevor wir jetzt alles detailliert durchrechnen und uns nen Wolf rechnen, würde ich einen pragmatischeren Weg vorschlagen. Wir knöpfen uns einfach die am übelsten verdächtigen und die am einfachsten (baulich am Flieger) zu verändernden Dinge vor. Wichtig hierbei ist, dass wir ganz offensichtlich in Deiner gruseligen Erfahrung des Unterschneidens Flugzustände hatten, bei denen Du einfach nicht genug schwanzlastiges Nickmoment produzieren konntest. Alle Maßnahmen sollten also darauf abzielen, immer das potenziell mögliche maximale schwanzlastige Nickmoment zu vergrößern!

5. pragmatische Maßnahmen

Du brauchst mehr schwanzlastiges Nickmoment. Dieses Drehmoment wird vom Abtrieb des Leitwerks und seinem Hebelarm erzeugt.

Drehmoment (Nm) = Kraft (N) x Hebelarm (m)

Am besten Du postest mal die geometrischen Daten Deines Flugmodells in der Draufsicht. Dann berechnen wir mal ein zwei Kennzahlen für die Längsstabilität.

5. 1 Längerer Hebelarm

Entweder Du erhöhst den Hebelarm vom Leitwerk, die Kraft (Abtrieb) oder beides. Den Hebelarm kann man leicht vergrößern, indem man den Modell-Schwerpunkt leicht nach vorn verschiebt. Leider erhöht sich dadurch auch das kopflastige Moment durch die Schwerpunktvorlage (vgl. oben 2.). Die richtige Schwerpunktlage würde ich eher am Stabilitätsmaß in Prozent der mittleren Flügeltiefe vor dem Modellneutralpunkt bestimmen. Dies sollte etwa 8 – 15 % sein. Daher bleibt zur Hebelarmvergrößerung nur die Leitwerksträgerverlängerung und das Verlegen des Leitwerks weiter nach hinten – ist aber eine echte bauliche Maßnahme. Vielleicht kannst Du das Leitwerk einfach 1 cm weiter hinten am Rumpf befestigen, wäre schon mal ein Fortschritt und Du müsstest nicht den ganzen Rumpf umbauen.

5. 2 Mehr Kraft durch mehr Abrieb

Der Abtrieb wächst etwa linear mit dem Flächeninhalt des Leitwerks. Welches Profil hat das Leitwerk? Ebene Platte? Dann könntest Du einfach Balsabrettchen an das bestehende Leitwerk kleben (Schäften u. ggf. mit GFK die Klebestellen verstärken). Handelt es sich um ein gedämpftes Leitwerk oder ein Pendelleitwerk? Vielleicht kannst Du einfach normales Papier auf die Ruder kleben, sowohl von oben als auch von unten und dieses Papier mehrere Millimeter am Ende überstehen lassen um es dort zusammenzukleben. Diese paar mm einfach mit Epoxydharz einpinseln. Dadurch gewinnst Du mehr Leitwerksfläche. Natürlich kannst Du auch ein neues Brettchen-Leitwerk bauen oder neue breitere Ruder – je nachdem wie viel Arbeit Du investieren willst.

Wenn Du Deine Leitwerksfläche vergrößerst, dann wandert der Modellneutralpunkt nach hinten. In diesem Fall solltest Du das Stabilitätsmaß entsprechend im Auge behalten und wie gesagt auf etwa 8-15 % einstellen.

Ein größeres Leitwerk mit mehr Hebelarm verändert als Nebenwirkung auch Deine Seiten- und Richtungsstabilität. Diese Wirkung könntest Du neutralisieren, indem Du den Öffnungswinkel des V-Leitwerks vergrößerst, wenn Du den Leitwerksflächeninhalt erhöhst. Dann betrifft die Maßnahme im Wesentlichen nur die Längsstabilität und Dämpfung.

Ich kenne das Modell Tangent Kult nicht. Und mit Vortex arbeite ich bislang auch nicht. Mir fehlen daher die geometrischen Daten Deines Modells. Vielleicht kannst Du diese mal hier nennen. Vielleicht mit Skizze.

Wir sollten auch mal sehen, in welcher Relation Flügelstreckung und Leitwerksstreckung zu einander stehen. Die Leitwerksstreckung sollte deutlich kleiner sein, als die Flügelstreckung, um zu verhindern, dass ein Strömungsabriss zu erst am Leitwerk erfolgt. Es wäre besser, dieser würde immer zu erst am Flügel erfolgen. Die Profile spielen dabei auch eine Rolle.

5. 3 Rumpf-Biegesteifigkeit

Ich empfehle, dass Du die geometrischen Daten Deines Leitwerks postest und sagst, was für ein Profil am Leitwerk ist. Offensichtlich fliegst Du mit Telemetrie. Dann nenne bitte noch die maximale Fluggeschwindigkeit. Dann können wir zusammen die maximale Abtriebskraft berechnen (näherungsweise reicht völlig aus). Dann kannst Du den Rumpf im vorderen Bereich aufm Basteltisch fixieren und Du hängst einfach mal soviel Gewichtskraft im Neutralpunktbereich des Leitwerks dran, wie wir als maximalen Abtrieb ausgerechnet haben und berichtest mal, wie sich der Rumpf durchbiegt. Dann können wir überlegen, ob der Biegesteif genug ist oder nicht und wie wir ihn im Bedarfsfall verstärken können.

5. 4 Rudermomente und Servos

Wenn wir die Fluggeschwindigkeit aus der Telemetrie haben und Du die Profile von Flügel (MH32) und Leitwerk (?) hast, dann können wir die Klappen- Rudermomente berechnen. Das kannst Du ganz einfach selber, wenn Du nach entsprechenden Tools googelst oder wir machen das hier zusammen. Wir brauchen: Maximales ca (schätzen wir einfach oder lesen wir aus Profilpolaren ab (ist hinreichend genau hierfür), wenn wir das Profil kennen), Flügel- und Klappengeomtrie, Leitwerks- und Rudergeometrie (alles Grundrisse) sowie die maximalen Ausschlagwinkel in Grad. Hebelarme hast Du schon genannt, dann haben wir alles was wir brauchen und können die benötigten Servoarm-Momente berechnen. Bin gespannt ob die Servos reichen oder nicht. Reichen sie, ists gut. Reichen sie nicht brauchst Du kräftigere Servos.

6. Fazit

Wenn wir 5.1 bis 5.4 abgearbeitet haben, sollte Dein Modell deutlich besser fliegen und vermutlich nicht mehr unterschneiden. Wird aber ein Arbeitsprozess sein. Mit Testflügen.

Liebe Grüße
 
Schnellflug Strömungsabriss

Schnellflug Strömungsabriss

da riss bei grossen Ausschlägen im Schnellflug immer die Strömung ab. Meine damalige Lösung war: Kleinere Ausschläge fliegen. Was anderes ging einfach nicht.
Ja, ich vermute, dass wir noch Klarheit darüber finden werden, ob bei meinem Fall Strömungsabrisse am VLW ein Thema sind. Besonders zimperlich gehe ich ja nicht mit den Ausschlägen um...

Vielen Dank, Tillux!
 
Daten + Experimente

Daten + Experimente

Hallo Quaxx,

das ist eine sehr sehr ausführliche Stellungnahme. Vielen Dank dafür! Es hat mit sehr weitergeholfen!

Wir brauchen viele Daten. Also:

Geometrische Daten des Flugzeugs samt Profile etc. am besten aus FLZ_VORTEX entnehmen (Software aus dem Netz laden – kostenlos. Lässt sich einfach installieren, ist leicht zu verstehen und zu bedienen – aber ich kann auch die Daten hier posten…).

Habe auch ggnüb. dem letzten Post etwas korrigiert – hier die neue Version.

Fotos vom VLW hier: 1 2 3

VLW-Profil: symmetrisch, an der Wurzel 13,5 cm tief und 12mm stark --> ca. 9 % Dicke (NACA 0009?)

Zu 5.1 Längerer Hebelarm:
Hier eine erste Abschätzung mit FLZ_VORTEX.

LW-Hebelarm: + 8 cm
Stabilitätsmaß: 7,29055 --> 9,17428

Zu 5.2 Größere VLW-Fläche:
Lt. FLZ_VORTEX.

VLW-Tiefe: + 1 cm
VLW-Fläche: 0,08195m^2 --> 0,08935m^2
Stabilitätsmaß: 7,29055 --> 8,28175

Zu 5.3 Rumpf-Biegesteifigkeit:
Maximale Fluggeschwindigkeit lt. GPS beim Unterschneiden: 141 km/h (traue keinem GPS bei solchen Flugfiguren)
Durchbiegung bei Belastung mit 1 kg: 6 mm (Rumpf war am Schwerpunkt fixiert)
Damit haben wir statt 2° EWD nur noch gute 1° (eine kreisförmige Trägerdurchbiegung angenommen)

Für die tatsächliche max. Abtriebskraft brauche ich Deine Hilfe.
Ruder-Maximalausschlag 7 mm, also 12°

Zu 5.4 Rudermomente und Servos:
Bei 150 km/h dürfte das Rudermoment an einer VLW-Hälfte bei etwa 5 Ncm liegen (errechnet mit Linkage Design).
Unter Berücksichtigung der Hebelarme haben wir viel Luft zu den maximalen 60 Ncm der HVS 930 BB, MG.
Habe experimentell ein Drehmoment von knappen 20 Ncm auf ein Ruder aufgebracht: Nach meiner Einschätzung sehr gutes Ruderverhalten. Quicktime-Amateur-Video :rolleyes: Dabei den Kopf bitte um 180° drehen.
Wie schon erwähnt: Schwächlich sind die Flügelservos.


Nebenbei: Ich glaube auch an einen Einfluss der Flügeltorsion.
Hier auch ein umfangreicherer Graph der Telemetriedaten.

Na, dann bin ich neugierig. Spannend!

Grüße
Tom
 
Zuletzt bearbeitet:
Der Neutralpunkt kann als Punkt verstanden werden, in dem die Resultierende aller Auftriebskräfte des Modells angreift.
Nein. Hier vermischst Du alte und neue Theorie. (Die alte geht auch, man macht aber andere Denkschritte.)

Die Resultierende aller Luftkräfte greift im DRUCKPUNKT an. Definitionsgemäss ist dewegen das aerodynamische Moment in diesem Punkt null. Der Druckpunkt wandert. Und deswegen wird alles etwas komplizierter.

Der Neutralpunkt ist der Punkt am Modell, an dem die Momente konstant sind. (Jedenfalls genügend genau in dem Bereich, in dem die Kräfte und Momente linear vom Anstellwinkel abhängig sind.) Der Neutralpunkt ist in diesem linearen Anstellwinkelbereich fix. Und deswegen ein Punkt, mit dem man gut arbeiten kann.
 
Hallo Tom,

ich habe mir das eben mal im FLZ-Vortex angesehen:
* Die zusätzliche Masse auf 30kg erhöht, damit wir ein bischen Speed haben (ca 30m/s)
* Höhenruder um -4° ausgelenkt.

-> Auftriebsbeiwert für HLW: 0,55
In Profili das Naca0009 mit 4° Klappenausschlag bei Re=180k gerechnet: Abriss bei ca~0.5

d.h. das HLW kann den benötigten Auftrieb gar nicht bringen :(

Du kannst jetzt selbst mal probieren, was es bringt mit dem SP nach vorne zu gehen;)
Minimum ist mE 5mm - aber eher mehr.

ps. und was "Flugstil mit kurzen und schnellen Ruderausschlägen (voll Höhe) " angeht: ich könnte mir vorstellen, daß das nicht sehr effektiv ist - weniger Ausschlag und den stehen lassen ist glaub ich besser.

Gruß
Bernd
 
Hallo liebe Kollegen,

habe mir das File Kult2.flz mal geladen und ohne Wölbklappe gerechnet.

Die Geometrie und die Einstellwinkel lasse ich erst mal so wie sie Tom jetzt hat.

Mich hat nun zunächst interessiert, wo der hinterste mögliche Schwerpunkt für deine gwählte EWD zu finden ist.
Die EWD wirkt ja im Prinzip wie ein fest eingebauter Höhenruderausschlag.

Tom, nehmen wir mal an, bei deinem Flieger wäre alles tuti und er macht alles was Du willst ohne Mucken.
Um nun die hinterste Schwerpunktlage zu erfliegen könnte man nun eine verstellbare Masse einbauen (per Servo ein Gewicht verschieben).

Wir schieben also nun die Masse langsam immer weiter nach hinten und durch die EWD (eingebauter HR-Ausschlag) wird sich nun der Anstellwinkel immer weiter erhöhen, bis dann am Flügel gerade so ein Strömungsabriss erfolgt.

Die nun eingestellte Schwerpunktlage dürfte die hinterste gerade noch fliegbare sein.
Man darf nun natürlich keinen weiteren HR-Auschlag mehr geben, denn dann ist man voll im Abriss.

Habe das mal mit deinem File Kult2.flz getan.

Folgende Werte:
Anstellwinkel 5,40000°
CA 0,96500
Stabi 3,98842%
Schwerpunkt 0,10619m
Geschwindigkeit 7,49113m/s
Bild1.jpg

Halten wir also diese Schwerpunktlage 0,10619m als hintere fest.
Noch weiter nach hinten geht nur, wenn wird Tiefe drücken, oder die EWD verkleinern.
Das Stabimaß ist hier aber mit 4% eh schon viel zu klein.

Nun kann man noch eine vorderste Schwerpunktlage rechnen.
Dies hängt nun davon ab, wie groß dein HR-Auschlag max. ist.
Nehmen wir mal an, man kann das HR bis max -10° nach oben auschlagen.
Wäre ja sinnvoll, wenn man dann mit diesem -10° Ausschlag auch den ganzen möglichen Anstellwinkelbereich bis hin zum Strömungsabriss erfliegen könnte.

Stellen wir also am HR -10° ein und rechnen den Vogel bei dem Anstellwinkel von 5,4°, dies ist ja der Anstellwinkel, bei dem gerade die Strömung anfängt abzureißen.

Also HR -10°
Bild2.jpg

Und nun die Ergebnisse für eine vordere Schwerpunktlage mit HR -10°

Anstellwinkel 5,40000°
CA 0,91900
Stabi 22,18266%
Schwerpunkt 0,06501m
Geschwindigkeit 7,67631m/s

Bild3.jpg

Halten wir also diese Schwerpunktlage 0,06501m als vordere fest.

Für einen Erstflug ohne größere Probleme würde ich nun das Mittel der beiden Schwerpunktlagen nehmen.
Also (Schwerpunkt vorne + Schwerpunkt hinten) / 2 = (0,10619m + 0,06501m) / 2 = 0,0856m.

Rechnen wir also mit einer Schwerpunktlage von 0,0856m ohne HR-Ausschlag.

Anstellwinkel -1,15615°
CA 0,35771
Stabi 14,58790%
Schwerpunkt 0,08560m
Geschwindigkeit 12,30402m/s

Bild4.jpg

Das Stabimaß ist nun mit knapp 15% im üblichen Rahmen.
Bei einem CA von 0,357 sind Gleitzahl und Sinkgeschwindigkeit noch nicht Top.
Durch einen leichten HR-Trimm -2° bis -4° kommt man dann aber in brauchbare Polaren.
Aufgefallen ist mir noch die Anzeige der Balsenwarung im Bereich von CA 0,45 bis Ca 0,8.
Genau in dem Bereich, wo die Polaren gerade anfangen gut zu werden.
Ein Turbulator über die ganze Spannweite wäre eine gute Wahl.

Gruß

Frank
 
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