HLG-Pfeilflügel "Bumerang"

NuriULF · 15. Juli 2011

Hallo,

ich wollte euch nun endlich mal meinen neuesten Pfeil-Versuch vorstellen

[size=+1]Bumerang[/size]

War einmal ein Bumerang,
war ein Weniges zu lang,
Publikum noch stundenlang
wartete auf Bumerang ...

Nun, stundenlang mußte ich noch nicht warten, aber er ist nach dem Wegwerfen immer wieder brav zu mir zurück gekommen, wie sich das für einen ordentlichen Bumerang gehört.

Vom Friedmar Richter gibt es sogar ein kleines Flugvideo, ich hoffe ich darf das hier verlinken

http://www.flickr.com/photos/r-c-r/5921722321/in/set-72157625214002037/

Genaueres dann demnächst an dieser Stelle, wie immer kann (muß) man bei so einem Projekt 'ne ganze Menge lernen

NuriULF · 15. Juli 2011

Geometrie

Geometrie

Für die, die immer alles nachrechnen wollen

hier erst mal die Geometriedaten.
Mit Zeichnungen und Screenshots kann man da immer recht wenig anfangen, daher das ganze als Tabelle

Code:

x (Nase)    y          Tiefe      z         alpha
[mm]        [mm]       [mm]       [mm]      [deg]
------------------------------------------------
  0.00       0.00     170.00       0.00       1.20
  3.39      20.00     168.93       0.00       0.98
 17.51      50.00     165.60       0.00       0.64     
 49.35     100.00     161.98       0.00       0.00
120.87     200.00     157.19       0.00      -0.60
236.86     360.00     152.25       0.00      -1.68
265.91     400.00     151.12       0.00      -1.95
457.89     650.00     133.96       0.00      -1.95
542.90     750.00     118.93       0.00      -2.60

Die Form der Winglets sieht man am besten aus den Fotos, sie sind 2.1dm² groß.
Das ganze Modell wiegt flugfertig 275g bei 22.3dm² tragender Fläche, davon sind allerdings 15g Trimmblei verbaut.

NuriULF · 15. Juli 2011

Winglets

Winglets

Die Winglets sind mit einem 5*5mm Stab (Holz+Kohle) im Flügel gesteckt.
Sie sind mit je 10g noch ziemlich schwer, aber dafür robust, man landet ja gelegentlich drauf :rolleyes:

NuriULF · 15. Juli 2011

Profil

Profil

Profil ist (wie fast immer bei mir

) eine eigenes - extra auf die Anforderungen eines Pfeils bei niedrigen RE-Zahlen hin entwickelt. Optimierungskriterien waren

gute Gleitzahlen bei RE=50k und ca=0.3 bis 0.8
gute Steigzahlen bei RE=60k, 5° Klappenausschlag (Thermikstellung) und ca=0.5 bis 0.9
minimaler Widerstand bei RE=200k, -2° Klappenausschlag (Speed/Startstellung) und ca=-0.1 bis 0.4

Heraugekommen ist ein Profil mit nur 6.1% Dicke und 1.6% Wölbung, das über den gesamten Flügel Verwendung findet.

Code:

UL-024
    1.000000    0.000000
    0.981477    0.001412
    0.963083    0.002800
    0.940195    0.004528
    0.911626    0.006713
    0.875761    0.009532
    0.838624    0.012553
    0.800879    0.015712
    0.762404    0.018986
    0.723147    0.022329
    0.683124    0.025685
    0.642417    0.028987
    0.601162    0.032165
    0.559549    0.035149
    0.517808    0.037870
    0.476203    0.040266
    0.435020    0.042284
    0.394560    0.043879
    0.355125    0.045013
    0.317013    0.045664
    0.280504    0.045816
    0.245853    0.045466
    0.213283    0.044621
    0.182977    0.043298
    0.155073    0.041522
    0.129663    0.039325
    0.106788    0.036748
    0.086439    0.033837
    0.068563    0.030642
    0.053065    0.027218
    0.039821    0.023621
    0.030750    0.020661
    0.022950    0.017659
    0.018592    0.015732
    0.014707    0.013809
    0.011282    0.011901
    0.008865    0.010390
    0.006732    0.008898
    0.005516    0.007956
    0.004415    0.007024
    0.003431    0.006105
    0.002729    0.005379
    0.002103    0.004662
    0.001659    0.004096
    0.001265    0.003537
    0.000986    0.003095
    0.000741    0.002657
    0.000569    0.002310
    0.000419    0.001967
    0.000315    0.001695
    0.000226    0.001424
    0.000151    0.001156
    0.000091    0.000891
    0.000053    0.000680
    0.000026    0.000471
    0.000008    0.000263
    0.000000    0.000000
    0.000001   -0.000035
    0.000005   -0.000069
    0.000010   -0.000104
    0.000018   -0.000140
    0.000028   -0.000177
    0.000040   -0.000215
    0.000058   -0.000265
    0.000080   -0.000316
    0.000105   -0.000369
    0.000134   -0.000424
    0.000187   -0.000513
    0.000249   -0.000606
    0.000339   -0.000728
    0.000444   -0.000856
    0.000597   -0.001023
    0.000774   -0.001199
    0.001031   -0.001430
    0.001329   -0.001673
    0.001669   -0.001927
    0.002287   -0.002344
    0.003016   -0.002784
    0.004092   -0.003361
    0.005362   -0.003964
    0.006836   -0.004588
    0.009574   -0.005593
    0.012878   -0.006622
    0.017866   -0.007917
    0.025550   -0.009508
    0.037614   -0.011388
    0.052634   -0.013072
    0.070803   -0.014496
    0.092267   -0.015611
    0.117112   -0.016384
    0.145365   -0.016798
    0.176989   -0.016847
    0.211884   -0.016540
    0.249890   -0.015898
    0.290786   -0.014951
    0.334299   -0.013741
    0.380110   -0.012316
    0.427862   -0.010732
    0.477168   -0.009048
    0.527630   -0.007330
    0.578846   -0.005642
    0.630429   -0.004048
    0.682025   -0.002610
    0.733330   -0.001385
    0.784114   -0.000422
    0.834244    0.000239
    0.882551    0.000567
    0.920813    0.000595
    0.951270    0.000468
    0.975610    0.000273
    1.000000    0.000000

Im Vergleich mit aktuellen HLG-Profilen ist es eher auf der schnellen Seite ausgelegt. Das resultiert vor allem daraus, daß man für einen Pfeil am Außenflügel im Schnellflug auch leicht negative Auftriebsbeiwerte braucht. Vor allem für die Startphase beim HLG ist das von großer Bedeutung. Hohen Auftrieb zum Thermikkreisen kriegt man durch Wölben. Allerdings zeigen die Flugerfahrungen bisher kein so gutes Ansprechen auf die Wölbklappe, wie das aus der Rechnung zu erwarten wäre. Mit Zuviel Snap-Flap oder Klappenausschlag in der Thermikstellung stellt der Flieger eher ab. Das nur ein subjektiver erster Eindruck. Sicherlich ist die Baugenauigkeit im Positiv auch längst nicht so gut, wie das für so ein hochgezüchtetes Profil wünschenswert wäre. Immerhin funktioniert es. In der Rechnung wurde immer ein Umschlag auf der Oberseite bei 70% der Profiltiefe erzwungen, in der Praxis brachte ein Turbulator keine deutliche Verhaltensänderung.

lemmi · 15. Juli 2011

Hallo Ulf, toll das noch einer sowas baut .
Bei mir sind bis jetzt ja zwei stück entstanden 1m und dann 1,5m (leider nicht so schön gebaut)
Bei dir glaub ich das du ein super fliegenden Sal hinbekommst, ich bin ja nicht so der Rechenkünstler.
Fliegst du auch mit relativ hohem Stabilitätsmaß ?

Grüße,
Jürgen

NuriULF · 16. Juli 2011

Stabilitätsmaß

Stabilitätsmaß

Ja, das mit dem Stabilitätsmaß ist so eine Geschichte ... :rolleyes:

Ausgelegt war das Modell auf 12%, das ergibt sich so etwa wenn ich mit der Wölbklappe von -2° bis +5° den gesamten Geschwindigkeitsbereich eintrimmen will. Das ergab einen Schwerpunkt von 262mm.

Nach dem Bau nochmal nachgemessen, man ist ja schlau

Na ja, die Pfeilung stimmt nicht ganz, also muß der Schwerpunkt noch mal 3mm vor.

Damit wurde dann der erste Start gemacht - kaum fliegbar! :eek:

Ich zitiere mal aus meinem Laborprotokoll : "extrem empfindlich um die Querachse, wippt und schnappt bei Böeneinfluß" ich hab sogar mal ein richtiges "Männchen" beim Abfangen zur Landung hingelegt. Also wurde der Schwerpunkt gleich mal um 5mm vorverlegt auf jetzt 254mm - sollen das jetzt 15% Stabilitätsmaß sein. :confused:

damit konnte man erstmal fliegen. Beim Aushungern zur Ladung muß man auf die Längslage nach wie vor aufpassen, aber ein einseitiges Abreißen ist fast nicht mehr provozierbar.

Beim zweiten Test war Friedmar Richter mit dabei. Nach meinen ersten Starts habe ich nochmal 3g Blei zugelegt, Schwerpunkt jetzt 249.5mm, vernünftig fliegbar. Aber irgendwie verhielt sich da Modell überhaupt nicht wie sooo riesig stabil. Meine -2° Klappe sind nach wie vor die korrekte Startstellung (=speed), mit +5° Wölbklappe wird er für stationären Geradeausflug schon zu langsam. Das paßt irgendwie nicht zusammen. :confused:

Wir haben dann noch den Maximalausschlag der Wölbklappe etwas reduziert und auch die (snap flap) Beimischung zum Höhenruder etwas reduziert. Im Langsamflug war eine deutliche Tendenz zum "Abstellen" zu beobachten.

Also habe ich mich nochmal drangemacht und zwei Abende lang das Modell auf das genaueste vermessen. Und siehe da, es fanden sich tatsächlich nochmal 2.5mm am Neutralpunkt! Die jetzige Schwerpunktlage entsprechen also 13% Stabilitätsmaß, fast wie geplant, der Erstflug war aber mit 7% !!! Die Welt ist wieder in Ordnung

Pfeiffer · 17. Juli 2011

Gratulation

Gratulation

Hallo Ulf,

das ist der erste SAL Nurflügel der vom Gewicht in Ordnung ist

Gratulation. Ein wirklich sehr schönes Modell. Bei den Winglets wirst Du wahrscheinlich nicht mehr viel Gewicht einsparen können. Und das Stabilitätsmaß ist nur eine Zahl. Ich bin mal gespannt wie zufrieden Du mit dem Modell nach einem halben Jahr Einfliegen bist, denn ich denke mit der richtigen Einstellung wird sich die Flugleistung und Flugverhalten noch mal stark ändern.

Also noch mal Gratulation zu den Flieger

Gruß

Bernd

lemmi · 17. Juli 2011

Hallo Ulf
wie Bernd schon sagt, das gewicht ist super-
Bei den relativ langen Wölbklappen hatte ich auch immer den Eindruck mein Flügel stellt ab.
Jetzt hab ich die Klappen mal kürzer gemacht , aber das muß ich erst noch ausgiebig testen.

Grüße
Jürgen

Osmosis · 17. Juli 2011

Hallo Ulf

schöner Pfeil. Hast Du mal die Wurfhöhe geloggt?

Patrick

NuriULF · 19. Juli 2011

Log

Log

Heute bin ich mal dazugekommen, ein paar Würfe zu loggen. Ich bin kein guter Werfer, hab aber auch nicht voll durchziehen können. Die 30-35m aud dem Log sind von daher normal, meinen Normal-HLG werfe ich auch nicht höher. Müßte mal ein bischen üben ... :rolleyes:

Der Friedmar hat den Bumerang mal locker 10m höher geworfen.

Er läßt sich aber auch schlecht einstellen. Ich hab etwas zu sehr am Gewicht geknausert und an der falschen Stelle gespart. Einen Holmsteg habe ich zwar drin (Balsa beidseitig glasbeschichtet) aber die Gurte sind knapp dimensioniert. Ich hab sie aus TeXtreme Band 40g/m² 20mm breit gemacht und nur im Innenbereich gedoppelt. Im Ergebnis habe ich einen zwar durch die D-Box (65er Kohle) torsionssteifen, aber auf Biegung relativ weichen Flügel. Eine doppelte Lage hätten 5g mehr auf die Waage gebracht und das Steifigkeitsproblem verhindert.

Jetzt ist es so, daß der Start stark vom Anstellwinkel beim Abwurf abhängt. Wenn man sauber wirft geht er flach und langsam aufsteilend raus. Wenn man den Arm zu sehr hängenläßt und ihn damit etwas zu sehr anstellt biegt er sich etwas, durch die Biege-Torsionskopplung hat das eine Höhenruderwirkung und er geht sofort fast senkrecht ab. Man muß recht konzentriert werfen und sich an diese Eigenart erst mal gewöhnen. Ich klemme ihn jetzt etwas zwischen die Finger ein, da habe ich einigermaßen die Konrolle über den Anstellwinkel. Normalerweise macht man das nicht, weil damit der Moment der Freigabe schwerer zu treffen ist - man hält gerne zu fest und zu lange. Aber die Würfe werden schon konsistenter und das ist sicher mit Gewöhnung in den Griff zu kriegen. Sicher spielt auch eine Rolle, daß man mit dem Greifen am Flügelende ja sozusagen am Höhenruder schleudert und da schnell was verreißen kann.

Osmosis · 20. Juli 2011

Hallo Ulf

Die Höhe ist für einen ungeübten Werfer nicht schlecht. Ich bin ebenfalls ungeübt und schaffe mit meinem Turbo von Zach 40m. Aber wenn du in diese Region kommst ist das doch schon ein tolles Ergebnis. Ich hatte immer bedenken bezüglich der Wingletbefestigung an der Fläche, aber Du scheinst das ja gut hinbekommen zu haben.

Hast Du mal den STFs nachgerechnet für den Bumerang? Ich habe vor einiger Zeit spasseshalber mal die herkömmlichen SALs gerechnet, ebenso den Littlewing und Alula. Die liegen alle um die 11 herum. Wäre interessant zu wissen wo sich der Bumerang befindet.

Ich habe mir mal die Verwindungsverteilung angeschaut. Solche Verwindungsverteilungen habe ich in meinen Entwürfen auch schon gehabt, oft war es das Ergebnis um den Abriss irgendwie an einen vernünftigen Ort zu zwingen, ich habe dann aber immer weiter optimiert, um diese doch etwas spezielle Verwindungsverteilung zu umgehen. Was für einen Grund hat sie bei dir? Der Flügel scheint ja aus 4 Segmenten geschnitten, die WKs gehen wohl bis 350 (400?) mm, also hast Du Ruder über eine Verwindungsänderung hinaus, was es dann auch baulich „interessant“ macht mit der Scharnierlinie.

Patrick

Friedmar Richter · 20. Juli 2011

@Patrick: Die Wölbklappen gehen bis 360mm, da hat Ulf in seiner Koordinatentabelle (siehe oben) ja auch einen Messpunkt. Die Verwindungsverteilung muss bei Klappen im Strak ja nicht unbedingt sinnvoll erscheinen.
Wichtig ist, dass die Zirkulationsverteilung bei ausgeschlagener Klappe passt und das hat Ulf sehr gut hinbekommen. Zumindest theoretisch in XFLR5 sieht der Bumerang deutlich leistungsfähiger aus als der Little Wing. Ob das in Praxis auch so wäre, bleibt abzuwarten, denn schließlich ist/war der Little Wing ja aus CNC-genauen Formen gebaut.

Wie ich an den Logs sehe, hat Ulf nach unserem Testsonntag nun auch ein paar mal Thermikanschluss gehabt und so auch in größerer Höhe Schwerpunkt und Einstellwerte überprüfen können. Gibt es daraus neue Erkenntnisse was z. B. Kreisverhalten oder Fahrtaufnahme / Abfangen beim Andrücken angeht?
Dass ich locker 10m höher werfe, möchte ich hier etwas relativieren, denn über 40m bin ich damals bestimmt nicht gekommen. Dazu war der provisorisch eingebaute Wurfpin (bin Linkshänder) mit seiner weit hinter dem Schwerpunkt liegenden Position einfach zu ungewohnt.

Der Bumerang ist auf jeden Fall ein guter Wurf

mit Potenzial.

Friedmar

NuriULF · 20. Juli 2011

Seitenstabilität

Seitenstabilität

Die Flügelfläche liegt bei 22.3dm², die der Winglets bei summarisch 4.36dm². Der Neutralpunkt der Winglets liegt bei 673.5mm also 424mm hinter dem geflogenen Schwerpunkt. Das ergibt einen Stabilitätsfaktor (STF= A*b/2 / Aw / xs) von 9. Das entspricht einem Leitwerksvolumen von Vv=5.5% (Drela-Formel). Das erscheint zunächst sehr viel zu sein, ist aber zum Dämpfen der starken Schiebebewegungen beim DLG Start notwendig. "Normal"-HLGs liegen in der gleichen Größenordnung nur mit halber Fläche dafür doppeltem Hebelarm. Im Moment geht der Bumerang sehr gerade raus mit nur geringer Tendenz zum Pendeln, eventuell kann man die Winglets noch (geringfügig) verkleinern.

NuriULF · 20. Juli 2011

@Friedmar: Du siehst ja oben das abrupte Ende des schönen Barts in 80m Höhe. Dort habe ich ihn zum Test angestochen. Klappe auf Speed, das ist in etwa die Startstellung mit -2 Grad Wölbklappe. War noch ein deutliches Abfangen zu sehen. Hätte man filmen sollen. Mein Eindruck war, daß er erst sogut wie nicht abfängt, dann aber progressiv deutlicher. Ob das aber die Flügelbiegung war oder ich doch schon wieder den Finger am Höhenruder hatte (in 30m Höhe im vollen Sturzflug

- bin ein Feigling) kann ich im Nachhinein nur schwer sagen.

Kreisen geht gut, gegenüber dem Standard-HLG kreise ich mit deutlich mehr Schräglage und höherer Geschwindigkeit, so richtig langsam herumhungern läßt er sich bisher noch nicht. War aber auch zu ruppig und zerrissen um da was sauber trimmen zu wollen - ich hab noch Hoffnung auf Besseres. Das Seitenruder vermisse ich allerdings schmerzlich (ich wundere mich immer, wenn der Knüppel mal wieder ins Eck geht und nichts passiert

). Im Moment glaube ich mit dem "Normalo" noch deutlich effizienter zu fliegen - mal sehen.

brushless · 16. August 2011

Hallo zusammen,

als absoluter DLG - Laie habe ich mir vor einigen Wochen Causemanns 'Slingshot' gebaut - und war auf Anhieb begeistert.
Und dann: Dieser Thread hier - phantastisch, so ein DLG - Pfeil-Nurflügel, Inspiration pur!

Also dann - auf zum Modellbauladen und Balsa eingekauft. Der Schreiner um die Ecke hat's mir zugeschnitten, 3 Balsahobel mit unterschiedlichen Klingenstellungen und Schleifpapier haben den Rest erledigt

Nach einigen Tagen war mein DART 1 fertig - und ab ging's auf die Flugwiese. Von den zaghaften ersten Flugversuchen gibt's ein kleines Video:

www.crazyplanes.de/nuridlg1.wmv

Nach anfänglichen Starts mit viel zu großen Ruderausschlägen und fehlendem Trimmblei gelangen dann ein paar kurze Flüge, bei denen zumindest deutlich wurde, was meiner Meinung nach zu ändern ist:

- Die jeweils 2,5qdzm Seitenflossen waren mit je 14,5g Gewicht zu schwer und trugen zum teilweise indifferenten Flugverhalten bei. Die neuen Seitenflossen wiegen nur noch ca. 8g bei jeweils 1,8dzm Fläche)

- Die Ruderausschläge wurden von 100% auf 30% reduziert, die Klappenausschläge ebenfalls.

- Die Trimmbleiauflastung wurde wieder entfernt. Das neue Startgewicht beträgt jetzt 280g.

Sobald es das Wetter erlaubt, werde ich meine Flugversuche fortsetzen.

Brushless

NuriULF · 16. August 2011

Sieht mir wie heftig schwanzlastig aus. Ein bischen (zu viel) Höhenruder und er reißt an den Außenflügeln ab. Könnte mit an der Geometrie liegen (evtl. zu stark zugespitzt?), aber auf jeden Fall braucht er etwas Blei auf die Nase. Aber auf jeden Fall ein schönes Modell und auch nicht zu schwer. Freut mich, daß es noch andere NurflügelHLGbauer gibt. Viel Erfolg bei der weiteren Erprobung!

bud-1-stmould · 6. September 2012

1 Jahr später

1 Jahr später

So, hier ist der erste aus einer Form laminiert.
170g ohne Verbinderstab.

Friedmar Richter · 6. September 2012

bud-1-stmould schrieb:
So, hier ist der erste aus einer Form laminiert.
170g ohne Verbinderstab.

...natürlich auch noch ohne R/C-Ausrüstung und Servos. Ein Großteil davon fällt auf die Verklebemumpe

. Mich wundert gerade, warum Kai das Gelege im Winglet nicht 45° gelegt hat und wo die Detailfotos mit den ganzen Baumacken sind?.

Diesmal wurde die D-Box aus Spreadtow-UD gemacht, um die Biegung in Griff zu bekommen. Ob das jetzt noch torsionssteif genug ist und die Holm-Verbinder-Anbindung ausreichend ist, kann nur im Versuch geklärt werden.

Friedmar

Fredde · 14. September 2012

Sieht echt schick aus!!!

Sieht echt schick aus!!!

...berichte mal weiter, bin gespannt...

bud-1-stmould · 11. Februar 2013

so, 164g
wahrscheinlich ist es wieder die mumpe

ich werd mich bessern.

hier fotos, bekommst ihn noch zum ausbauen diese woche friedmar.
ist sogar ein flieger für linkshänder, kannst 7g harz fürs verkleben vom wurfstift verwenden, hehe. :rolleyes:

HLG-Pfeilflügel "Bumerang"

User

User

User

Anhänge

User

User

User

User

User

User

User

User

Anhänge

User

User

User

User

Anhänge

User

User

User

User

User

Ähnliche Themen