Welches Profil und EWD für eine schwere 2-mot.

labsun

User
Hallo Zusammen,
ich hoffe, dass ich hier in diesem Forum mit meiner Frage richtig bin und da dies mein erster Beitrag ist, möchte ich mich (ganz) kurz vorstellen. Ich komme aus Berlin und baue seit meiner Kindheit Modellflugzeuge, meist aus Balsa, Kiefer und Sperrholz und vor allem nach Plänen. Die letzten Modelle, die ich gebaut habe, waren eine De Havilland Mosquito in 1:8 von Brian Taylor und später eine B-26 Marauder von Jerry Bates, natürlich elektrisch. Beide sind gut geflogen, aber das ist schon einige Jahre her.

B26-Marauder-Final-19.JPG


IM000402.jpg



Jetzt, nach einer, sagen wir mal, "kreativen Pause" von mehreren Jahren, hat mich meine alte Leidenschaft wieder eingeholt und nach einigen kleineren Projekten habe ich mich entschlossen, eine C-123 im Maßstab 1:12 zu bauen. Das wird mich eine ganze Weile beschäftigen.

Für die C-123 könnte ich die Pläne von Palmer nehmen, aber ich möchte die Pläne neu zeichnen, weil ich auch daran Spaß habe und Palmer seine eigene Konstruktionstechnik verwendet. Im Grunde genommen wird es aber die gleiche Maschine. Hier sind ein paar grobe Abmessungen:

Die Maschine wird elektrisch sein
Flügelspannweite = 2800mm
Flügelfläche = 80dm²
Wurzelrippe = 372mm
Randbogen = 200mm
max. Abfluggewicht sollte 14kg nicht überschreiten (hoffentlich weniger)
Tragflächenbelastung (max.) 175 gr./dm²
Fluggeschwindigkeit ~85-95 km/h
Leistungsaufnahme (gesamt) ~2500W
Verhältnis von Leistung zu Gewicht ~90W/lb

In der Vergangenheit habe ich alles in Corel Designer X5 gezeichnet ... aber nach vielen Jahren fange ich von vorne an und habe begonnen mich in Fusion360 von Autodesk einzuarbeiten. Das wird Monate dauern und die Umsetzung auf eine Portalfräse nochmal solange. Falls es etwas zu zeigen gibt, würde ich das tun. Bislang habe lediglich nen Screenshot von den ersten Versuchen.

Das ist alt ...

C-123_3SideView_X5.JPG


und das ist neu

2021-03-08 C123_F360.JPG


2021-03-07 C-123_F360.JPG


In dieser Gewichtsklasse möchte ich mich nicht auf Schätzungen verlassen und die Wahl des Profils ist wirklich kritisch, vor allem der richtige Anstellwinkel ist für mich ein großes Problem. Mir schwebte zuerst ein NACA 4418 vor, EW 3° an der Wurzel mit geometrischer Schränkung und 0° am Randbogen. Am HLW ein NACA 0012 ..

Ich habe mir die Palmer-Pläne genau angeschaut und nachgemessen. Seine EWD liegt bei ~5,5° ... aber sein Profil ist völlig unbekannt. Keine Ahnung was das sein sol, ohne zu wissen was das ist, kann ich das nicht übernehmen. In der Gewichtsklasse kann ich mich nicht auf "wird schon passen" verlassen.

Wenn ich mit dem Tool EWD mit einem 4418 rechne, bekomme ich nur seltsame Ergebnisse wie -1,92° was nach Bauchgefühl so gar nicht stimmen kann ... der Klassiker 2415 funktioniert erst garnicht.

EWD_C-123.JPG


Ich habe schon viel zu diesem Thema recherchiert, praktisch das ganze Internet ausgelesen .. aber je mehr ich lese, desto verwirrender wird es. Hat jemand ein paar hilfreiche Hinweise, Empfehlungen.

Wenn sich jemand mit diesem Thema gut auskennt und etwas empfehlen kann, wäre ich wirklich sehr dankbar .. wenn ich in Fusion360 ernst machen will, brauche ich diese Daten.

Gruß,
Lars
 
Moin Lars, guter Ansatz im Vorweg über Aerodynamik nachzudenken und nicht mit ‘Basteln’.
Das Tool von Rainer Stumpf passt schon.
Das gewählte Profil ist viel zu stark gewölbt, nämlich 4% mit einem sehr ‘niedrigen’ Alfa-0
Nullauftriebswinkel. EWD sagt nix-eigentlich gilt der aerodynamische Einstellwinkel also Alfa-0 plus EW(betragsmässig) und der entsprechende Schwerpunkt.
Aber das nur am Rande.
Die Profildicke an der Wurzel mit 18% passt bei der Re-Zahl und den aufzunehmenden Biegekräften.
Ich würde das Naca2418 an der Wurzel nehmen und in erster Näherung ein 2415 am Randbogen. Re-Zahl dort rechnen.
Das HLW wär mir zu mit 23%.
Durch die Verkleinerung Neutralpunkt neu rechnen und CG/Stabilitätsfaktor mit 15% erst mal festlegen.
EWD dürfte so bei 0,5 -1° liegen, aber nicht höher sonst muss der CG weiter nach vorne-das ist doof(hat Gründe)
Ich schaue mir das morgen mal genauer an

Kennst du FLZ-Vortex?
Gruß
Stefan
 
Hurraa 😀

Guten Morgen Stefan,
vielen Dank, für deine ersten wirklich guten Einschätzungen. Endlich mal jemand, der Bescheid weiß und ich kann deinen Überlegungen folgen. FLT-Vortex hatte ich gefunden, dachte aber es wäre nur für Nurflügel.

Es gibt etliche Zusammenhänge, die mir im Prinzip klar sind, ich aber in der Theorie nicht umsetzen kann. Je mehr Zahlen, umso großer der Knoten im Kopf. Es gibt Dinge, die sollte man Leuten überlassen, die was davon verstehen. Ich operier mich ja auch nicht selber.

Die RE-Zahlen habe ich mit dem Calculator von http://airfoiltools.com/calculator/reynoldsnumber berechnet. Das sieht so aus

Wurzel 37cm = 599.000
Randb. 20cm = 324.000
mittle. Flächentiefe = 28.5 = 462.000

Die Flächentiefe am Randbogen ist tatsächlich nicht prall, somit ist die Zuspitzung aerodynamisch auch nicht wirklich hilfreich und aus meiner Sicht, modelltechnisch betrachtet, ist das HLW auch zu groß .. da hast Du schon Recht. Diese Probleme haben leider viele Scale Modelle, um aber das Erscheinungsbild der Maschine nicht zu versauen, möchte ich hier möglichst wenig korrigieren. Wenn es wirklich was bringt würde ich vlt. 2-3cm insgesamt mehr Tiefe reinschummeln und am HLW 2-3 cm wegnehmen Das wäre aber schon Schmerzgrenze.

Mich macht auch das Thema "Wing Cube Loading" etwas nervös, der Wert von 19,5 ist im Grunde auch jenseits der Skala. Gerechnet habe ich das hier.


Interessanterweise konstruieren viele der "Altmeister" wie J.Bates, Ziroli und auch Palmer mit Profilen, die an die manntragenden Profile aus dieser Zeit erinnern .. z.b. irgendwas mit nem NACA 24017. Es macht schon nachdenklich, dass tatsächlich viele Scale Modelle besser fliegen als rechnerisch gedacht.

Meine Mosquito und auch meine B-26 hatten von Ihren Abmessungen letzlich dieselbe Problemen, nur habe ich damals nichts überprüft oder darüber nachgedacht, sondern einfach nach Plan gebaut. Ich möchte diesmal Glauben durch Wissen ersetzen

.. andererseits .... in der Theorie, sind Theorie und Praxis dasselbe, in der Praxis sind Sie es oft nicht 😄

Wie auch immer, es wäre super, wenn Du mir helfen würdest den besten Kompromiss zu finden .. achja .. ist klar, dass die Maschine Klappen bekommt

Vielen Dank im Voraus für deine Mühen,

Gruß
Lars
 
Hi Stefan,
falls das hilfreich ist, hier mal ein Ausschnitt aus dem Palmer Plan. Wie gesagt, ich zeichne meine eigene Maschine, aber die Dimensionen werden im Maßstab 1:12 ja identisch.

PalmerSketch-SideView.jpg


Man sieht wie groß der Einstellwinkel der Wurzelrippe ist .. der Rumpf soll im Horizontalflug natürlich waagerecht liegen, ich vermute mal, dass Palmer am HLW 0° bezogen auf die Längsachse hat. Das wäre typisch.

Ich hoffe wirklich sehr, dass es eine Lösung gibt, die sowohl praktisch anwendbar ist, als auch auf dem Papier funktioniert.

Viele Grüße,
Lars
 
Ich denke das 2415 ist erprobt und auch noch relativ einfach zu bauen. Bei einer Flächentiefe von 20cm würde ich mir um die Re Zahl keine Sorgen machen, die Fluggeschwindigkeit ist bei solchen Modellen ausreichend hoch.
Ein 205 Epler würde auch noch gehen bei dieser Flächengrösse, ist aber am Rücken nicht so gut.

Franz
 
@franz: Dank Dir für deinen Beitrag, aber ich denke es sollte klar sein, dass Rückenflug für diese Maschine keine Option ist 😅 (es wird wohl Leute geben, die das machen, ich nicht) .. Das 2415 ist sicher ein "Allerweltsprofil" .. es wird andererseits Gründe haben, warum es bei vielen großen Warbirds nicht so häufig zu sehen ist und ein Eppler 205 würde ich persönlich so aus dem Bauch, wohl eher an einem Segler sehen, als an einer schweren 2-motorigen Maschine :cool: .. ich bin gespannt was Stefan rechnet

Viele Grüße,
Lars

.. wer wenig weiß, muss viel glauben 😏
 
Das 205er wurde auch auf Trainermodellen mit erfolgreich eingesetzt. Ich habe auf einer ~3m Schleppmaschine mit einem 112er Boxer durchgehend eine 2412 genommen. Mit der Vierklappenfläche ist dann auch die Landegeschwindigkeit in einem angenehmen Bereich. Mit diesen Profil fliegt sich diese Maschine wie eine "Kuh" :-) (mein Original Ausruf nach dem Erstflug). Das 2415 hat eine etwas niedrigere Fluggeschwindigkeit als das 12er aber es ist der Unterschied nicht so gravierend.
Gerechnet habe ich noch nie, aber vorher immer viel gelesen bei einer Neukonstuktion.

Franz

PS meine Schleppmaschine ist ungefähr einer Piper Pawnee nachempfunden
 
@franz: 205 bei Trainern, ja das passt wohl .. und ich glaube Dir gerne, dass deine Schleppmaschine mit einem 2412 und Klappen sehr gut fliegt .. allerdings vermutlich mit deutlich unter 100 gr./dm² Flächenbelastung .. das ist bei Scale Maschine eine ganz andere Hausnummer.

Ich rechne derzeit mit 175 gr./dm² (mit etwas Glück ~160) .. sowas fliegt nicht wie eine Schleppmaschine 😉 meine Mossie hatte da eine ganz andere Flugcharacteristik oder die B-26 ... und wenn man so einen fliegenden Ziegelstein mal "langsamer" machen will/muss .. möchte ich keine hässlichen Überraschungen erleben.

... irgendwann rettet mich eh kein Profil, das is klar 😝

Viele Grüße,
Lars
 
Liebe Modellfliegerkollegen
I’m Moment muss/darf ich noch arbeiten.
Hier meine Anmerkung zu den Profilen:
E205 - bei ausreichender Re-Zahl niedriger cw
Aber bei 20cm Aussentiefe ohne Turbulator - nö!
Naca2412/2415/24....
Alt aber bewährt- für die Wurzel einfach auf 18% aufdicken. Geht wenn deutlich Re-überkritisch. Äußerst gutmütig-rechne die Polaren immer mit Profili und entscheide danach.
Die Flächenbelastung macht mir etwas Angst! Hast du mal gerechnet bei cA=1,0 die mind. Fluggeschwindigkeit?
Der EW an der Fläche ist mir viel zu hoch, das Profil unbekannt - auch ich baue nur noch was ich nachvollziehen oder rechnen kann!
Gruß
Stefan
 
@Stefan: Alles gut, nicht jeder kann aus dem Homeoffice so "mal eben" ein paar Postings absetzen .. mach Dir kein Stress, ich bin Dir schon jetzt für deine Überlegungen dankbar.

Ich kann wohl mit vielen Themen der Aerodynamik durchaus etwas anfangen, mir sind auch Zusammenhänge halbwegs bekannt und letztlich habe ich ja auch 'ein paar' Jahre praktische Erfahrungen .. aber ganz ehrlich .. ich habe mich bislang auf Baupläne oder mein Bauchgefühl verlassen .. das langt nicht mehr und ich ziehe meinen Hut vor Leuten, alles auch berechnen können. Ich kann andere Sachen .. aber das nicht .. nicht mal die Fluggeschwindigkeit bei cA=1 🙈

Wie schon gesagt, die Zeiten "passt schon irgendwie" sind vorbei und es geht hier u.a. auch um viel Geld .. kaum auszudenken, dass man womöglich 2 oder mehr Jahre so ein Projekt durchzieht und am Ende hau ich den Eimer in Klump, weil nix passt 😝 .. was Palmer da verwendet hat ist völlig unklar, sowas sieht man aber interessanterweise häufiger .. irgendein 24017 mit +5° an der Wurzel und -2° am Randbogen. Keine Ahnung wieso, aber die Kisten fliegen damit .. ich mach das nicht, ohne Berechnung, die mir das bestätigt. Vorher wird nix ausgeschnitten.

Der gesamte Antriebsstrang wird locker um 3 - 3,5kg wiegen, vlt. .. dazu locker 9 Servovs, Ezfw, Kabelage .. dann der Rohbau, das Finish .. ich hab das mal überschlagen noch 10% draufgeschlagen und bin bei 14kg rausgekommen (bin da eher vorsichtig) .. aber mit etwas Glück komme ich auf 12 .. wären dann aber immer noch 150 gr/dm²

.. meine Mossie ist mit 120gr./dm² sehr gut geflogen .. war gut beherrschbar, marschiert aber natürlich. Da fliegt man "dynamisch" lässt die Fuhre laufen und macht keine Spielchen. Andererseits ist die C-123 eine Transportmaschine und kein Jagdbomber .. wäre schon schön, wenn Ihr Flugbild auch nach Cargoplane aussieht .. wird knapp .. weiß ich.

2418 mit dem Tool vom Reiner Stumpf gerechnet .. das sind die Zahlen .. bei der mittl. RE-Zahl müsste die Maschine 34.6 m/s fliegen .. 125km/h .. im Horizontalflug .. geht garnicht 😬 .. Antriebstechnisch nicht und würde dazu noch Sche***e aussehen. .. vlt. bin ich ja auch nur zu blöd die Zahlen richtig zu interpretieren.

Calculation-NACA2418.JPG


Gruß,
Lars
 
Meine Paawnee hat 3100 Spw und wiegt ~15kg Flächentiefe beträgt 450mm das ergibt ca 107g Flächenbelastung. Bei dieser Flächentiefe hat man schon eine sehr hohe Re-Zahl und so große Modelle fliegen meist schneller als man vermutet.

Franz
 
Keine Sorge!

14kg klingen erstmal viel. Aber die werden von 0,8qm Flügelfläche S getragen!

Auftriebsformel dem Abfluggewicht gegenüber gestellt:
m x g = rho/2 x v^2 x S x ca

v ist dann unter 20m/s. Tempo 70.

Jetzt geht das ca noch etwas rauf. Du machst gescheite Fowlers dran. Baust etwas leichter.

Und das Ding wird fliegen wie Du es Dir vorstellst. Wie ne Transall.
 
@Dix Hi Dirk vielen Dank für den kurzen theoretischen Ausflug 😀 Das klingt doch schon besser.

Klappen bekommt Sie natürlich, die hatte das Original auch, allerdings wohl mehr Wölbklappen mit Spalt und keine Fowlerflaps, aber die werden auch Ihren Beitrag leisten .. was mich im Grunde am meisten zuversichtlich stimmt, dass der Eimer fliegen wird, ist die Tatsache, dass es in den Niederlanden eine Palmer C-123 gibt, die mittlerweile elektrisch fliegt. So wie ich das sehen kann, hat der Erbauer sogar das gruslige Originalprofil und die gruslige EWD übernommen .. also selbst damit fliegt das Thunder Pig.

Hier mal eine Aufnahme auf der man den ziemlich hohen Einstellwinkel zu Rumpflängsachse relativ gut sehen und kann und das Profil sieht hier doch verdammt symmetrisch aus .. und es geht ja offenbar .. nur ohne zu wissen, was das ist, baue ich es nicht 😉

123c 064.jpg


Das könnte auch nen NACA0015 mit, was weiß ich 3° EWD sein :-\



Mal sehen abwarten was Stefan rechnet ..
 
Zuletzt bearbeitet:
Der c_a 1.0 ist Langsamflug.

Ein klappenfreies Profil kann je nach Wölbung mindestens 1.2 liefern. Das 2415 rechnerisch sogar bis zu 1.5

Ein echter Flügel ist da natürlich etwas schlechter. Aber die Klappen können da noch richtig was bringen. Je nachdem ob "nur" Spaltklappen oder echte Fowlers kannst Du da sogar c_a 2.0 knacken.

Dann wärst Du bei eine Mindestfahrt von Ecke 45km/h.

PS. Oben war noch ein Tippfehler. Da gehört nicht 70 sondern 60km/h hin.
 
Das könnte auch nen NACA0015 mit, was weiß ich 3° EWD sein :-\

Na eher 10grad. 🤪

Sieht mir nach einem 23015 mit abgerundeter Nasenleiste aus.
Du kannst ja mal das Profil auf dem Plan ausmessen. An der dort eingezeichneten Profilsehne siehst Du dass es gewölbt ist.
 
etwas weiter oben sieht man in der Seitenansicht das Profil .. ich hab grad nur die C-119 Pläne im Rechner, und mal fix grob nen Spline drübergelegt .. genauer gings auf die Schnelle nicht .. und das sieht bei der C-123 nich anders aus (siehe weiter oben im Thread den Ausschnitt der Seitenansicht)

Root_C119.JPG


23015? ich weiß nich 🙄? .. also wie gesagt, das hat alles nur Sinn, wenn die Zahlen auch stimmen .. raten oder einfach nur kopieren ohne zu wissen, was man da kopiert, das hab ich jetzt oft genug gesagt .. das möchte ich eben nicht machen.

Stefan hat bislang noch am ehesten den Eindruck gemacht, als ob er mit all meinen Angaben rechnen könnte .. ich will das Rumgefrickel lassen und warte mal ab, ob er noch dazu kommt.
 
Lars,

Hast mal hinten auf dem Plan das HLW eingemessen?

Es ist duchaus üblich, dass bei solchem Kaliber auch das HLW gerne bis zu +1,0° Einstellwinkel hat. (Also auf "Tief"!)

Dann ist die EWD immer noch fett auf dem Plan, aber nicht mehr so extrem.

PS: Dass dieses Profil ziemlich hässlich ausschaut, sehen wir alle...
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Lars,
nochmal zurück zur Größe des Höhenleitwerks.
Es wurde dir geschrieben, daß dieses zu groß wäre. Kann ich nicht nachvollziehen.
Trägt um so mehr zur Stabilität um die Querachse bei.
Der einzige Nachteil ist ein größerer Widerstand, was bei diesem Flugzeug nicht wirklich etwas ausmacht.

Gruß, Michael
 
Guten Morgen,
ich scaliere erst einmal die Maße des Modells um die Daten zu prüfen. Ich habe den Eindruck, das der Abstand Nasenleiste/Fläche zur Nasenleiste/HLW mit 1062mm sehr kurz ist - stimmt das?
Die Größe des HLW mit 23% ist sehr groß, als Richtgröße sind so 10-15% und ein wenig mehr üblich; letzendlich zählt hier das sogenannte Leitwerksvolumen (berücksichtigung des Hebelarmes).
Hier hilft nicht immer 'viel hilft viel' - Hebelarm und Flächeninhalt widerum haben auch Einfluß auf den Neutralpunkt und damit wieder auf den Schwerpunkt und das Stabilitätsmaß!
Heute Vormittag rechne ich ein wenig...

Gruß
Stefan
 
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