RESopenS: Ein OpenSource Projekt - Wer hat Lust, mit mir zu optimieren?

sponi

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Hast Du absichtlich nur *.dft Daten hinterlegt? Wenn ja, welche Solid Edge Version? Das Öffnen ist versionsabhängig
Gruß
Klaus
 

marvin

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Sehr schön!

Sehr schön!

Sehr schönes Projekt und genau zum richtigen Zeitpunkt, ich war gerade am überlegen mal so einen Flieger zu bauen.
Das Kreuzleitwerk gefällt mir sehr gut, besonders in der Version mit Dämpfungsfläche.

Allerdings brauche ich einen Motor. Ich werde den Rumpf mal etwas ändern um einen Hacker A10-7L + 4,4:1 Getriebe, 2200 U/Volt unterzubringen.
 

wb53

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CFK Rohre

CFK Rohre

@ Wolfgang:
Wo gibt es denn 15 Gramm Rohre in der gesuchten Länge?

Gruß
Klaus

Hallo Klaus,

geeignete Rohre bekommt man, wie bereits geschrieben bei Thiele, dann aber auch bei Seta, Höllein, emc-Vega oder auch hyperflight........Gekauft habe ich sie auch schon in Angelläden - das ist aber schon eine Zeit lang her.

Gruß
Wolfgang
 
Flugmechanik

Flugmechanik

Nicht Fragen Benjamin, machen! Du bist dabei...

Alles klar Kollege und grüss' mir mal den anderen Peter bei euch!

Aus Deiner sehr schön gemachten DXF Zeichnung habe ich die folgenden Daten des RESOpenS abgeleitet:

Spannweite [m]: 1,995
Flügelfläche [m^2]: 0,366
HLW Fläche [m^2]: 0,0414
SLW Fläche [m^2]: 0,0248
Abstand Schwerpunkt - Neutralpunkt HLW [m]: ~0,711
Abstand Schwerpunkt - Neutralpunkt SLW [m]: ~0,85

Im Folgenden berechne ich das Höhenleitwerksvolumen als Mass für die Längsstabilität, das Seitenleitwerksvolumen als Mass für die Richtungsstabilität und Seitenruderwirksamkeit sowie den Blaine Rawdon's Parameter B als Mass für die Spiralstabilität. Um diese dimensionslosen Kennzahlen einordnen zu können, vergleichen wir die mit einer bewährten Konstruktion, dem Allegro lite von Mark Drela: http://www.charlesriverrc.org/articles/allegrolite2m/Allegro_Lite.pdf

Für den RESOpenS ergibt sich aus der obigen Geometrie ein Höhenleitwerksvolumen von Vh=0,44 - im Vergleich dazu liegt der Allegro lite bei Vh=0,39. Das Höhenleitwerksvolumen des RESOpenS ist üppig bemessen, mein Vorschlag: den Hebelarm so lassen und die Höhenleitwerksfläche um 10% verkleinern. Das spart Masse am Heck (was das Trägheitsmoment um die Hochachse verringert) und führt zu einen Vh~0,4.

Beim Seitenleitwerksvolumen liegt der RESOpenS bei Vv=0,029, der Allegro lite im Vergleich bei Vv=0,024. Hier wäre mein Vorschlag, alles so zu lassen. Ein bisschen mehr Richtungsstabilität und Seitenruderwirksamkeit schaden nicht.

Jetzt berechnen wir noch die Spiralstabilität über den B Parameter, die beim Zweiachser (auf Grund des Schiebe-Rollmoments) auch eine ungefähre Aussage über die Rollwirksamkeit der Seitensteuerung zulässt. Für den B Parameter lassen sich folgende Wertebereiche abgrenzen:

B>5 -> spiralstabil, d.h. der Flieger richtet sich von selbst aus dem Kreisflug auf
B=5 neutrale Spiralstabiliät, d.h. der Flieger behält im Kreisflug ohne Steuereingabe Flugbahn und Hängewinkel
B<5 spiralinstabil, d.h. der Flieger geht aus dem Kreisflug ohne Steuereingabe in den Spiralsturz über

Tatsächlich fallen die meisten Segelflugzeuge in die letzte Kategorie und benötigen daher beim Kurbeln etwas Querruder gegen die Kreisrichtung, um mit konstantem Hängewinkel kreisen zu können. Der RESOpenS macht mit B=4,6 hier keine Ausnahme - da wir aber keine Querruderfunktion zum Abstützen im Kreisflug zur Verfügung haben, wird das Kreisflugverhalten so nicht optimal ausfallen. Zum Vergleich liegt der Allegro lite bei B=6,8 und liegt damit deutlich im Bereich positiver Spiralstabilität und verspricht eine effektivere Rollsteuerung über einen Seitenruderausschlag als der RESOpenS. Neben dem Auftriebsbeiwert und dem Seitenleitwerkshebelarm geht in die Berechnung des B-Parameter die effektive V-Form ein. Aus der V-Formverteilung desRESOpenS ergibt sich eine effektive V-Stellung pro Seite von EDA (englisch Effective Dihedral Angle) = 7,55° gegenüber 12,1° beim Allegro lite. Genau hier würde ich ansetzen und die V-Stellung im ersten Knick auf 8° und im zweiten knick um weitere 11° auf 19° erhöhen. So ergibt sich dann ein EDA=9,53° und B=5,8 mit den genannten, vorteilhaften Kreis- und Steuereigenschaften.

Noch eine Anmerkung zum Rumpf: Die Rumpfnase sollte so kurz wie irgend möglich sein, um das Trägheitsmoment um die Hochachse niedrig zu halten. Das heisst, dass das Heck extrem leicht gebaut werden muss. Auch wenn man am Ende etwas Blei in der Nase spazieren fliegt, lohnt sich die kurze Nase. Vergleiche dazu auch die oben verlinkte Zeichnung von Drela.

Hoffentlich war das jetzt verständlich und ist ein bisschen hilfreich.

Viele Grüsse,
Benjamin
 

sponi

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Ich hab wieder mal verglichen.
So falsch könne längere Vorderrümpfe nicht sein.
 

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UweH

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Ich hab wieder mal verglichen.
So falsch könne längere Vorderrümpfe nicht sein.

Hallo Klaus,

die in deutschen RES-Wettbewerben aktuell erfolgreichstenen Modelle haben relativ lange Rumpfnasen und scheinen Marc Drelas Konzept damit zu Widersprechen.
Das könnte daran liegen, dass im deutschen Reglement der Gummi fest geschrieben ist und damit begrenzte Energie für den Hochstart zur Verfügung stellt.
Die RES-Wettbewerbsaufgaben sind Hochstart, Hochstart, Hochstart, Thermikfliegen und Punktlanden.

Im freien Flug ist der kurze Rumpf günstig für die Wendigkeit und um die Luft, also das einfliegen in Thermik und beginnendes Saufen anzuzeigen.
Beim Hochstart gilt es aber so hoch wie möglich zu kommen und dafür ist eine geringe Masse des Modells sehr wichtig.

Wer am höchsten kommt hat die längste Zeit zur Verfügung um Thermik zu suchen oder in der Saufergruppe lange abzugleiten.
Viel Blei in der Nase spazieren zu fliegen ist ungünstig für die Hochstarthöhe, deshalb werden die aktuellen Modelle mit relativ langer Nase zur Vermeidung von Trimmgewicht gebaut und auf den besten Kompromiss aus Hochstarthöhe und freien Flug abgestimmt.

Gruß,

Uwe.
 
Dann mach ich mal den Pinochio

Ich hatte nie den Eindruck, dass die Langnasen weniger gut Thermik anzeigen. Sie ermöglichen geringeres Gewicht, einen großen Leitwerkshebelarm und sehe nebenbei auch noch gut aus. Und die Seitenfläche des Vorderrumf erfüllt auch noch eine Funktion. Die Seitenruderwirkung wird erhöht. Man beachte die Spezialrümpfe des Nichtflüglers mit ihren großen Seitenflächen. Der ehemalige Freiflieger wusste, was er tat. Nur ein Beispiel: Ich hatte den Ur-Pikares mit kürzerer Nase, die auch noch niedriger und stark verrundet war, gebaut. Ich musste dann während der Flugerprobung das Seitenleitwerk verkleinern, um der Spiralsturzneigung entgegenzuwirken. Ich finde es am angenehmsten, wenn ich beim engen Thermikkreise noch ganz leicht Seitenruder (nicht Gegenruder) geben muss.

Gruß Hans
 
Hallo Uwe,

bin da der selben Meinung wie du als guter Theoretiker und auch Praktiker.

Ich selbst bin mehr nur der Praktiker, kann also nur von den Flugeigenschaften berichten.
Natürlich sollte man eine Rumpfnase so kurz wie möglich halten – keine Frage. Habe aber schon oft die Beobachtung beim RES-Fliegen gemacht, dass eine zu kurze Rumpfnase mit entsprechend viel Blei und damit höherem Fluggewicht ungünstiger ist, als eine längere Rumpfnase ohne Blei.
Meiner Meinung nach ist hier eine genaue Einstellung des Modells wie Schwerpunkt, EWD und gute V-Form-Auslegung viel wichtiger für ein sauberes Kreisflugverhalten.
Meine beiden SLITE haben übrigens die längsten Rumpfnasen aller meiner Modelle und lassen sich sehr angenehm fliegen.

Wie schon gesagt – ist halt ein Kompromiss, den jeder selbst für sich beantworten muss.

Gruß
Dietmar
 

UweH

User
Wie schon gesagt – ist halt ein Kompromiss, den jeder selbst für sich beantworten muss

Hi Dietmar,

richtig, es ist auch eine Frage des persönlichen Geschmacks und Flugstils.
Weit außen liegende Massen sind schlecht für die Wendigkeit, aber sie dämpfen auch ungewollte Flugzeugbewegungen.
Der eine Pilot schätzt ein wendiges Modell das auf jeden Maulwurfpups mit einem Wackler reagiert, der andere Pilot empfindet das als nervös oder anstrengend zu fliegen und bevorzugt ein trägeres Modell mit höherer Dämpfung aus einer längeren Rumpfnase.
Ich habe bei meinen RES-Leitwerkern immer versucht ohne Trimmblei auszukommen und die Nasenlänge dafür auf das nach meinen Steuerwünschen gestaltete Heck abzustimmen.

Gruß,

Uwe.
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

was mir an der Zeichnung auffällt ist, das es so aussieht als ob die Servos bei kleine Änderungen weiter vorgesetzt werden könnten.
Alles Gewicht - insbesondere die die Servos nach vorne und dann so kurz wie möglich. Die SAL-Rümpfe wie z.B. vom Snipe machen es ja vor.
Ob man die Servos aufeinander packt oder hintereinander ist dan etwas vom Geschmaek abhängig, Schnauze knubbelig oder schmal.

Hans
 
Hallo Peter,

Du bist ja schneller als die Polizei erlaubt!

Noch mal zum Thema kurze Nase: Hier ist das Ziel, das Trägheitsmoment um die Hochachse zu reduzieren. Das lässt den Flieger nicht unruhiger werden im Flug - das Gegenteil ist der Fall. Richtig ist, dass man die Masse mit dieser Massnahme nicht stark erhöhen sollte, weil der minimale Kreisradius und die minimale Sinkgeschwindigkeit leiden. Im Falle des Allegro lite (siehe link zum Plan in meinem letzten Beitrag), werden 18g Trimmblei spazieren geflogen. Der Flieger wog abflugfertig 515g - wohlgemerkt vor 20 Jahren mit den entsprechend "grossen" RC Komponenten und mit einem F3B windenfestem Holm! Mark Drela hat alle relevanten Überlegungen zum Thema Massenoptimierung in einem Beitrag in der yahoo xfoil usergroup zusammengefasst. Eine Kopie davon habe ich hier gefunden: http://www.agm-penig.de/dlg_bauaktion/weightmanagement.txt - die Lektüre lohnt sich!

Beim Flügel finde ich Wahl der Drela Profile schon optimal. Ich würde nur vorschlagen, das erste Drittel wie vorgesehen voll zu beplanken. Hier lohnt sich es sich, das Profil genauer zu bauen - siehe dazu auch die Windkanalmessungen aus der Akamodell Stuttgart. Wenn gewünscht, könnte ich den Flieger (Flügel angenähert als dreifach Trapez) mal in AVL getrimmt rechnen. Stationären Kreisflug und die Rollbewegung könnte man dann gleich mit ansehen.

Viele Grüße,
Benjamin
 

johwa

User
Beplankung ist sicher gut für die Torsionssteifigkeit und die Profiltreue.[/QUOTE]

Und vielleicht auch Leichter.

Habe ich noch eine Überlegung: Berücksichtigt Ag 35- Ag 37 die Tatsache von der Durchhang der Folie zwischen den Rippen? Muss mann besser wählen für ein anderes Profiel oder nur das AG 35 modificieren?

BG Johan
 
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