HLW nach vorn verschieben?

Moin zusammen,

ich baue gerade die Leitwerke für meinen Fireworks 4 und frage mich bei der Gelegenheit, ob es einen Grund gibt, das HLW auf dem LWT so weit nach hinten zu setzen.
Die weitaus größeren Kräfte wirken beim Start auf das SLW und beim Bau wird immer auf jedes Gramm geachtet. Ein weiter vorne sitzendes HLW bringt dabei proportional Vorteile! Hat schonmal jemand Versuche mit einem weiter vorne liegenden HLW gemacht?

Das Ansprechverhalten wird sicherlich zackiger, da der Hebel um den Schwerpunkt kürzer wird.

Nun bin ich mal gespannt auf Antworten!

Es geht ja noch weiter :

- Schwerpunkt : Hier geht die Masse des Leitwerks (oder jedes anderen Massepunkts) linear mit der Entfernung vom Schwerpunkt in die Berechnung ein. Hast Du ja bereits erwähnt

- Massenträgheitsmoment : Hier geht die Masse mit dem Quadrat der Entfernung vom Schwerpunkt ein. Die Massenträgheit ist die Ursache, dessen Folge das Seitenleitwerk dämpfen muss.

Wenn Du also das HLW nur halb so weit vom Schwerpunkt befestigst als üblich, reduzierst Du dadurch dessen Einfluss auf das Gesamtmassenträgheitsmoment um ein Viertel.

Patrick

Mit anderen Worten

Mit anderen Worten

Leitwerk nach vorne bedeutet defacto Leitwerksvergrößerung und "oder" Leistungsverlust.
Das kommt von den Hebelgesetzen. Auch ein Leitwerk unterliegt diesen Gesetzen. Je kürzer der Hebelarm desto mehr Kraft muss eingesetzt werden um die gleiche Arbeit zu verrichten. Irgendwann jedoch ist die Summe des Flugverhaltens unerwünscht. Wie gesagt die Gesetze der Physik kann man nicht beliebig manipulieren. Nicht mit dem gleichen Ergebnis! Irgendwo hat es dann immer etwas dass man sich, als Nebenprodukt, eintritt!
Auch verlängern des Hebelarms bringt nur bedingt etwas. Irgendwann müsste man die Ausschläge, bereits für normales Fliegen, derart vergrößern sodaß ein exaktes Steuern nicht mehr möglich ist. Außerdem fliegt der Flieger dann in Wellen. Es gab ja mal den Versuch mit sehr kleinen HLW's sogar hinter dem SLW. War abenteuerlich anzusehen. Flieger wie Skelete am Himmel. Geradeausflug war o.k, aber beim Kurvenfliegen musste man bereits voll ziehen. Auch nicht so prickelnd
Du siehst jede Abweichung vom "OPTIMAL" bringt Nebenwirkungen.
Noch was...."es ist alles schon dagewesen"!

Gruß Heinz

Moin zusammen,

die Hebelgesetze sind klar. Das ganze an einem bewegten Modell unter Einfluss der Aerodynamik macht die Sache schon spannender.
Aber was heisst "optimal"?
Wenn ich deiner Argumentation folge, sind Nurflügler demnacht am weitesten weg von optimal - sie fliegen aber trotzdem sehr gut!

Das SLW an einem DLG ist auch nur ein Feder-Masse-System, wobei die Masse eine wirkliche Masse ist, sondern eine Kraft, die durch die Fläche und den erhöhten Luftdruck auf dem SLW entsteht.
Hat der LWT die falsche Federkonstante, gerät das System in Resonanz und das Flugzeug schlingert stark nach. Ein optimal ausgelegtes System tut das nicht.
Ist der LWT länger, kann das SLW aufgrund des längeren Hebels kleiner ausfallen.

Zurück zum HLW, um das es mir geht.
Wie du schon sagtest, muss ein weiter entferntes HLW einen größeren Ausschlag erfahren, um die gleiche Wirkung zu erziehlen. Das liegt dan den unterschiedlichen Kreisbahnen, auf denen sich Fläche und HLW bewegen. Sehr schön ist der Unterschied zu sehen, wenn man mit einem Nuri und einem DLG einen Loop fliegt.

Bisher kann man also sagen, wenn ich das HLW nur halb soweit nach hinten setze, verringert sich die Wirkung auf die Massenträgheit nur um 1/4.
Da sich der Hebelarm halbiert, könnte ich es in der Fläche(Gewicht) getrost um 1/4 vergößern, und habe immer noch den Vorteil des halbierten Hebelarmes im Bezug auf das Blei in der Nase.

Aerodynamisch wird es schon spannender. Da ich bei einer kleineren Entfernung zum Schwerpunkt weniger Ausschlag benötige, muss ich das HLW flächenmäßig vielleicht gar nicht vergrößern.
Im Bezug auf das Feder-Masse-System wiederum schon, da wie Du sagtest, das Flugzeug ansonsten zu pendeln beginnt.

Weil ich keine Lust habe, mich mit den Überlegungen weiter zu quälen und in Strömungslehre nicht so fit bin, wollte ich gerne praktische Erfahrungen von euch hören.

Eine Sache noch: Beim Fireworks 4 gibt es die HLW in zwei Versionen. Welche davon ist wohl "OPTIMAL"?
Nur weil alle es so bauen muss es nicht unbedingt durchdacht sein, ist die Devise..

Massenträgheitsmoment

Massenträgheitsmoment

Bis jetzt stimme ich darin überein, dass es viele Einflussgrößen gibt, über die man in Sachen HLW-Hebel sprechen kann.

Beschränken wir uns mal auf das Trägheitsmoment, geben Butter (Physik) bei die Fische und räumen mit diesen doch beliebten Geri(ü)chten um das Träheitsmoment auf:

Ein DLG wird um seine Hochachse beschleunigt. Das Trägheitsmoment J des Flügels lässt sich berechnen, indem man diesen in kleine Spannweitensegmente zersägt und dann alle einzelnen Trägheitsmomente addiert. Für einen 130g Flügel typischer Flügelform ergibt sich ca.
J_Flügel=200kgcm².

Bei einem typischen HLW-Hebel von 700mm bei 6g Gewicht ergib sich für das HLW das Trägheitsmoment
J_HLW=29kgcm²

Was kann man davon sparen? Will man den Neutralpunkt fest halten, so kann man das HLW auch bei 5/6 der Fläche bei 840mm oder mit 7/6 der Fläche bei 600mm anordnen. In erster Näherung sind dann für die drei HLW'e

HLW / Gewicht / Hebel / Trägheitsmoment J
klein / 5g / 840mm / 35kgcm²
mittel / 6g / 700mm / 29kgcm²
groß / 7g / 600mm / 25kgcm²

Nimmt man zum Trägheitsmoment des Flügels noch Rumpf und SLW hinzu, so sieht man, dass sich das Trägheitsmoment durch die Lage des HLW (im aerodynamisch sinnvollen Bereich) gerade mal um maximal 2% beeinflussen lässt!! Ob sich das beim Fliegen spüren lässt?

Sorry für die Desillusion.

Vielleicht sollte man sich bei der Positionierung des HLW mehr konzentrieren
1) auf die Frage, ob das HLW bei allen Wölbklappenstellungen Auf- / Abtriebsfrei fliegt (Widerstand?) und
2) auf die Stabilisierung und Dämpfung (!) der Längsbewegung? (schlechtes Böen/Trägheitsverhältnis beim leichten DLG)

Bei letzterem geht der Leitwerkshebel nämlich auch quadratisch ein, aber im positiven Sinne und vor allem zu 100%!

Das Trägheitsmoment lässt sich durch die Lage des HLW jedenfalls nicht merklich beeinflussen.

Viele Grüße

Michael Wohlfahrt

am weitesten weg vom Original....

am weitesten weg vom Original....

@ elDelirio

Genau! Das meine ich! Dass Nurflügler auch recht gut fliegen "können" ist sicher kein Beweis oder Geheimnis, aber mach ihn mal schnell und versuche Strecke zu fliegen. Auch beim extremen Langsamflug, Kurbeln sah ich noch keinen Nurflügler der auch nur annähernd mit einem Flieger mit Leitwerk mithalten kann.

Beim FW hatte ich meine Pendelleitwerke immer unterhalb bzw. oberhalb des Rumpfes.
Das hat jedoch nur einen einzigen Grund und der hat mit Leistung nichts zu tun. Die Flieger sind im Auto und auf Reisen einfach besser stapelbar als mit Kreuzleitwerk. Sie tun sich gegenseitig nicht weh! Drei Flieger nehmen, unzerlegt, denselben Platz ein wie Einer!

Beim FW hatte ich ein relativ großes (2,4qdm) HLW. Mir erschienen die Langsamflugeigenschaften eindeutig besser als mit Originalgröße. Außerdem ließ sich der Flieger, wenn mal am Limit, besser herumtragen weil dem HLW, auf gut Deutsch gesagt, nicht so schnell die Luft ausging. Ich glaube es gibt ein paar Jungs die den gleichen Eindruck haben.
Vom Kreuzleitwerk kann ich nur vom hörensagen berichten. Sind alle sehr zufrieden!

Mein persönlicher Eindruck: wegen einem Kreuz oder sonstigen Leitwerk hat noch keiner einen Wettbewerb gewonnen. Hauptsache es hält!


Gruß Heinz

Schön, dass sich hier was tut.
Mir ging es gar nicht ums Trägheitsmoment, sondern um um das Verschieben von möglichst viel Gewicht nach vorne, um in der Nase eventuell benötigtes Blei zu sparen. Da wurde bzgl. Trägheitsmoment etwas in meine Ausgangsfrage reininterpretiert.

Da das SLW nicht verschiebbar ist, habe ich an das HLW gedacht und mir die Frage gestellt, welche Auswirkungen das haben mag.

Um Platzersparnis geht es mir dabei am allerwenigsten.
Antworten, die Wölbklappenstellungen, deren Verwirbelungen und DARAUS folgende Anordnungen ober- oder unterhalb des LWT beinhalten, sind da schon interessanter. Dazu gibt es übrigens auch ein schönes Video in der Tube.

Den Zusammenhang mit der Hochachse und dem HLW (Höhenleitwerk) habe ich noch nicht verstanden, ich glaube wir reden da aneinander vorbei. Denn gegen die Beschleunigung kann das HLW nichts ausrichten, dabei geht es um das SLW, von dem ich nicht spreche.

Um die Querachse wird das Modell beim Wurf jedenfalls nicht oder besser gesagt vernachlässigbar wenig beschleunigt.

Die Beschleunigung um die Hochachse resultiert aus den unterschiedlich großen Umlaufgeschwindigkeiten der Flügelspitzen um den Drehpunkt des Wurfes. Die äußere Spitze läuft schneller als die innere. Wer also lange Arme hat, hat weniger Pendeln beim Abwurf.

Warum hat eigentlich noch niemand ein Pendel-SLW gebaut? Auch nicht optimal? ;P
(Mal ein bisschen Öl ins Feuer... Wusssch!)

Hallo,

HLW vorschieben spart kein/kaum Gewicht. Schwerpunkt muss ebenfalls vor geschoben werden, weil Neutralpunkt nach vor wandert. Ausser man macht das HLW proportinal größer, was aber dann eher schwerer wird (bei gegebener rel. Profildicke steigt der Materialaufwand stärker an als die Fläche des HLW, zusätzlich muss es strukturell stärker gebaut werden, ...). Tendenziell können langhebelige DLGs mit kleineren LWs leichter gebaut werden.

Pendel SLW wurden gebaut (Martin Kopplow).

Gruss,
Matthias

Pendel-SLW

Pendel-SLW

Hi elDelirio

@Warum hat eigentlich noch niemand ein Pendel-SLW gebaut? Auch nicht optimal? ;P
.....soweit ich das weiß hat der Martin schon längst das Pendel-SLW bei HLG's erforscht. Ich bilde mir sogar ein dass ich ein Video davon gesehen habe. Die Frage dies sich stellt ist "wozu"? Machbar ist ziemlich alles, aber fliegst du den HLG auch fleißig mit dem Seitenruder?....oder ist es auch besser...oder was muss ich tun dass es hält....
Außerdem, es genügt doch völlig die weniger aufwendige Lösung mit dem gleichen Eigenschaften zu verbauen. Tina Turner sang schon vor zich Jahren drüber

Das du alle Komponenten soweit als möglich nach vorne bringst ist löblich Zusätzliches Gewicht "(zer)sägt" nämlich den HLG auf lange Sicht!

@Die äußere Spitze läuft schneller als die innere.
@Wer also lange Arme hat, hat weniger Pendeln beim Abwurf.
Ja .......? das wissen wir.....


Gruß Heinz

Da war schon wer schneller...

Da war schon wer schneller...

Upppss , da war schon wer schneller. Servus Matthias....schon in der Firma?

Ciao Heinz

Wer lesen kann, ist klar im Vorteil

Wer lesen kann, ist klar im Vorteil

elDelirio schrieb:

Mir ging es gar nicht ums Trägheitsmoment, ...

Zum Vergrößern anklicken....

Faronas aber schon:

Faronas schrieb:

- Massenträgheitsmoment : Hier geht die Masse mit dem Quadrat der Entfernung vom Schwerpunkt ein. Die Massenträgheit ist die Ursache, dessen Folge das Seitenleitwerk dämpfen muss.

Zum Vergrößern anklicken....

Grüße

Michael Wohlfahrt

Nasenblei sparen

Nasenblei sparen

elDelirio schrieb:

... um in der Nase eventuell benötigtes Blei zu sparen.

Zum Vergrößern anklicken....

Wie willst Du denn etwas sparen, was es gar nicht gibt - oder bei richtiger Auslegung gar nicht geben muss!

Michael Wohlfahrt

ober oder unterhalb

ober oder unterhalb

@ Dazu gibt es übrigens auch ein schönes Video in der Tube.

Hallo elDelirio, ich hab auch ein Video gemacht. Es kommt dabei genau die gegensätzliche Erkenntnis zum youtube-Video vom Martin.
Wie gesagt es ist sicher abhängig vom Winkel in dem der Flügel auf den Rumpf geschnallt wird.

Gruß Heinz

Ich denke es ist ein bisschen im allgemeinen Rauschen untergegangen, dass Michael Wohlfahrt den besten Grund für die Positionierung des HLWs schon ganz klar gegeben hat.
Das Zusammenspiel der Wölbklappe mit dem HLW hängt davon ab.
Außerdem die dynamische Dämpfung in der Längsbewegung.
Kürzere Hebelarme sind agil, lange sind stark gedämpft.
Im Kreisflug kann ein zu langer Hebelarm stören, in allen anderen Situationen hat ein langer Hebelarm mit seiner Dämpfung eher Vorteile.

Die Argumentation über Gewichte kann ich nicht nachvollziehen.
Erscheint mir hier nicht relevant.

Kurbel

kurbel schrieb:

Ich denke es ist ein bisschen im allgemeinen Rauschen untergegangen, dass Michael Wohlfahrt den besten Grund für die Positionierung des HLWs schon ganz klar gegeben hat.
Das Zusammenspiel der Wölbklappe mit dem HLW hängt davon ab.
Außerdem die dynamische Dämpfung in der Längsbewegung.
Kürzere Hebelarme sind agil, lange sind stark gedämpft.
Im Kreisflug kann ein zu langer Hebelarm stören, in allen anderen Situationen hat ein langer Hebelarm mit seiner Dämpfung eher Vorteile.

Die Argumentation über Gewichte kann ich nicht nachvollziehen.
Erscheint mir hier nicht relevant.

Kurbel

Zum Vergrößern anklicken....

Danke an alle!
Ich bin recht frisch in der Thematik und wollte einfach mal fragen: Wieso? Weshalb? Warum? Den Rest kennt ihr..