Also: die Scharnierlinie ist hinter dem Neutralpunkt. Somit müsste ein kopflastiges Moment beim Ausfahren der Klappen entstehen
Hallo Klaus,
die Momentenwirkung des Profils dreht nicht um die Scharnierlinie, sondern den Profilneutralpunkt. Wenn eine Klappe gefahren wird entsteht faktisch ein neues Profil mit einem anderen Profilmoment als das Ausgangsprofil ohne Klappenausschlag.
Die einzelnen Profilmomente des Gesamtflügels wirken entsprechend ihres Vorzeichens und ihres Hebelarms um den Neutralpunkt des Gesamtflügels.
Bei einem ungepfeilten Brett ist die Momentenwirkung aller Profile fast gleich, denn sie haben annähernd den gleichen Hebelarm und das gleiche Vorzeichen zum Flügelneutralpunkt, damit wirken alle Endleistenklappen beim ungepfeilten Brett bei Ausschlag nach unten abnickend, also Nase runter.
Bei einem stark rückwärts gepfeilten und / oder hoch gestreckten gepfeilten Flügel wirken nach unten ausgeschlagene Klappen in der Nähe der Flugzeugmitte aufnickend, also Nase / cA hoch (konventionelle Wölbklappenfunktion)
Nah am Randbogen liegende Klappen wirken abnickend wenn man sie nach unten ausschlägt, also Nase / cA runter (konventionelle Höhenruderfunktion)
Dazwischen gibt es einen Bereich bei dem sich fast keine Momentenänderung ergibt wenn man Klappen ausschlägt, egal ob hoch oder runter.
Bei gering gepfeilten Brettern wie dem Big Bow sind die Hebelarme der Profilmomente der Klappenbereiche ungefähr so, dass die inneren Klappen fast keine Lastigkeitsänderung bewirken, also als ob der innere Bereich aus meiner obigen Beschreibung weg gelassen würde.
Das hat zur Folge dass es fast keine Flügelmomentenänderung bei Ausschlag der inneren Klappen gibt. Damit geht das gering gepfeilte Brett bei Ausschlag der Klappen nicht auf die Nase.
Nebeneffekt ist aber, dass diese Klappen damit auch nicht als Höhenruder wirksam sind.
Man sollte damit den Flügel so auslegen, dass sich die günstigste Zirkulationsverteilung im Langsamflug nur bei ausgeschlagenen Außenklappen einstellt. Nimmt man den Innenklappenbereich fürs Höhenruder dazu, dann bremst es nur, rotiert den Flügel aber nicht.
Was das für einen vorgepfeilten Nurflügel bedeutet ergibt sich aus der Logik.
Will man momentenneutrale Störklappen einbauen, dann kann man mit Endleistenklappen in der Simulation oder Rechnung ermitteln welcher Flügelbereich momentenneutral ist und die Störklappen dann in diesem Bereich entlang der Linie der lokalen Profilneutralpunkte einbauen.
Wenn man sich nach dem Vorschlag von Peter Wick folgend vorstellt, dass eine nach oben ausgeschlagene Störklappe wie eine Wölbungserhöhung des Profils wirkt (die Luft muss auch oben über die Klappe strömen und hat damit einen verlängerten Weg) und damit den Profilmoment mehr negativ macht, dann kann man die notwendige Verschiebung der neutralen Störklappenposition in etwa abschätzen um sie im Flügel momentenneutral auch weiter hinten als ~ t/4 einbauen zu können.
Gruß,
Uwe.