Wie legt man einen Flügel aus?

[pilot]

Hallo,

ich möchte für ein Segelflugzeug gerne selber einen Flügel auslegen der eine Spannweite von 2,7 m haben soll. Einen Knick möchte ich nicht im Flügel haben. Könnt ihr mir sagen wie ich das am besten mache?

Wörter wie CL, CP, Angle of Attack usw. sind mir bekannt. Leider finde ich im Internet keine brauchbaren Informationen die soweit aufgearbeitet sind, dass man sie für ein Modellflugzeug gebrauchen kann. Denn mit MACH Zahlen und Mkrit muss ich mich nicht herumschlagen. Leider wird nur sehr wenig und auch unverständlich auf Dinge wie Einstellwinkel usw. eingegangen und man am Ende immer noch nicht weiß was man machen soll.

Meine Idee war es zu schauen in welchem Geschwindigkeitsbereich ich das Flugzeug bewegen möchte und stelle die Auftriebsformel auf CL um, wähle dann ein passendes Profil. Nur wie mache ich das mit dem Einstellwinkel und vor allem mit der aerodynamischen Schränkung? Wie wirkt sich eine Pfeilung nach hinten aus?

 

[Chrima]

Hallo Pilot
Tatsächlich lässt sich alles finden im Internet, aber es fehlt halt meist etwas der Leitfaden.

Meine "Bibel" war früher das Handbuch für den Modellflug.
Da findet man die Basics, die heutzutage oft übergangen werden.

Etwas intensiver wird es dann im Buch von Martin Simons

Dann gibt es die modernen Tools "Nurflügel" und "FLZ-Vortex" von Frank Ranis und XFLR5 von André, die eine tolle Hilfe sind.

Wenn Du hier im Forum einen konkreten Fall deutlich darlegst und Deine Überlegungen verständlich sind, wird Dir ganz sicher auch geholfen.

Grüsse
Christian

 

[UweH]

Tatsächlich lässt sich alles finden im Internet, aber es fehlt halt meist etwas der Leitfaden

Nur mal ein Beispiel was man hier dazu finden kann: https://www.rc-network.de/threads/profilwahl-re-zahl-Ähnlichkeitswirrwarr.354786/

 

[Nahum]

In der Reihe hier sind ganz nett ein paar Grundlagen erklärt, speziell für Segelflugzeuge:

Aerodynamik

Home of High Performance Models

www.thuro.at

 

[Gast_7642]

Hallo "Pilot".
im Aufwind 1/2010 habe ich da auch einiges geschrieben. Könnte hilfreich für dich sein.

• kleine Fehlerkorrektur: auf S. 94 oben muss es heißen:
• 89.598 statt 104.938
• 95.033 statt 132.812

Grüße
Wilhelm

 

[Claus Eckert]

Siegis Seite ist immer noch gut um sich bestimmte Grundlagen anzueignen:

aerodesign.de

Aerodynamik, Design, Entwicklung und Berechnung von Fluggeräten für den Luftsport.

www.aerodesign.de

 

[Supo RS]

Es ist sehr löblich sich an eine eigenen Flügelentwurf heran zu trauen....
Das Problem ist nur...das es meistens ohne viel Erfahrungen....auch Fehlschläge....es extrem schwierig wird einen leistungsfähigen Profilstrak zu entwerfen.
Ohne CAD Kenntnisse ist das schon schwierig....auch das Umsetzen des Entwurfs braucht Erfahrung....
Soll es eine Rippenfläche werden....ein in Schaum geschnittener Kern....eine Form.....
Der Aufwand der hinter so einem Projekt steckt ist extrem hoch....und die Erfolgsqoute beim ersten Projekt gering....
Klar fliegt irgendwie Alles....ist die Frage nur wie....
Am Anfang würde ich mich an einem funtionierenden Projekt orientieren....

Gruß Robert

 

[pilot]

Danke für die zahlreichen Antworten

 

[mipme_kampfkoloss]

Hallo Pilot,

antworte mal einfach auf deine 2 konkreten Fragen:

# Pfeilung nach hinten
- wirkt wie zusätzliche V-Form. Darum haben viele Pfeil-Nurflügel zB keine...
- lässt die Grenzschicht etwas nach außen wandern, der Bereich mit dem höchsten Auftrieb verschiebt sich auch etwas nach außen

# Schränkung
- im FLZ-Vortex: bei max. Anstellwinkel werden über der Auftriebskurve rote Bereiche angezeigt. Dort reisst die Strömung als erstes ab.
Das sollte natürlich an einer "harmlosen stelle" sein. Also nicht hinten und möglichst nicht im Bereich wichtiger Kontrollflächen (zB Querruder)
- im XFLR5: Analyse des kompletten Models starten und das Log-Fenster offen lassen. Dann runterscrollen. Dann sieht man irgendwann Zeilen ähnlich wie diese:

Computing Plane for alpha=   8.00°
Calculating aerodynamic coefficients...
Calculating wing...Main Wing
  Span pos =     -0.74 m,  Re = 48646,  Cl =   1.04 could not be interpolated
  Span pos =      0.74 m,  Re = 48646,  Cl =   1.04 could not be interpolated
Calculating wing...Elevator
Calculating wing...Fin

Computing Plane for alpha=   8.25°
Calculating aerodynamic coefficients...
Calculating wing...Main Wing
  Span pos =     -0.78 m,  Re = 46607,  Cl =   1.04 could not be interpolated
  Span pos =     -0.74 m,  Re = 48135,  Cl =   1.06 could not be interpolated
  Span pos =     -0.65 m,  Re = 51955,  Cl =   1.08 could not be interpolated
  Span pos =     -0.60 m,  Re = 53992,  Cl =   1.09 could not be interpolated
  Span pos =     -0.56 m,  Re = 55775,  Cl =   1.09 could not be interpolated
  Span pos =     -0.52 m,  Re = 57303,  Cl =   1.09 could not be interpolated
  Span pos =     -0.48 m,  Re = 58831,  Cl =   1.09 could not be interpolated
  Span pos =      0.48 m,  Re = 58831,  Cl =   1.09 could not be interpolated
  Span pos =      0.52 m,  Re = 57303,  Cl =   1.09 could not be interpolated
  Span pos =      0.56 m,  Re = 55775,  Cl =   1.09 could not be interpolated
  Span pos =      0.60 m,  Re = 53992,  Cl =   1.09 could not be interpolated
  Span pos =      0.65 m,  Re = 51955,  Cl =   1.08 could not be interpolated
  Span pos =      0.74 m,  Re = 48135,  Cl =   1.06 could not be interpolated
  Span pos =      0.78 m,  Re = 46607,  Cl =   1.04 could not be interpolated
Calculating wing...Elevator
Calculating wing...Fin

Heißt auf deutsch, dass bei 8° Anstellwinkel im Spannweitenposition 740mm das Profil den auftrieb nicht mehr leisten kann - a.k.a. der Flügel geht in den Strömungsabriss in dem Bereich. bei weiterer Erhöhung des Anstellwinkels setzt sich der Abriss nach innen (und bisschen nach außen) fort...

Du kannst jetzt durch Veränderung der Flächentiefe, des Anstellwinkels (Schränkung) oder durch Änderung des Profils den Abriss dorthin verschieben, wo es für deine Konstruktion am besten/am sichersten für den Flug ist.

Ähnlich gehst du vor wenn du den induzierten Widerstand der Fläche an die ideale elliptische Auftriebsverteilung anpassen möchtest.
Dazu kannst du dir in beiden Programmen die Auftriebsverteilung über die Spannweite und die ideale Ellipse einblenden lassen...

LG Kjell

p.s.: mögen mich die Profis korrigieren, wenn ich falsch liege - dann lerne ich auch was...