Luftwiderstand / Nachteil Klappprop?

Mal so als Hausnummer: Gut optimierte Modellsegler sind mit der Gleitverhältnis heute irgendwo bei 25..30. Das bedeutet bei einem Gewicht von 2 kg dass der Gesamtwiderstand des Modells unter 1 N (also der Gewichtskraft von 100 g) liegt. Rechne!
 
Mein Beitrag dazu:

Je perfekter die Aerodynamik eines Fluggerätes ist, desto störender ist alles, was sie beeinträchtigt. Ein Klapppropeller an einer Oldiekiste ist etwas anderes als einer an einem hochgezüchteten F3J. Als Gegenüberstellung: Wenn schon die "echten" Piloten die Haubenspalten ihrer Orchideen von der Frau Gemahlin vor dem Start mit Tesafilm zukleben lassen (womit sie auch keinen Fallschirm mehr brauchen :rolleyes: ) - dann hat die Frage nach störenden Luftwiderständen mehr Bedeutung als die meisten wahr haben wollen.

Ich habe zwei Vergleiche gehört:
der Frontalwiderstand eines echten 15m-Seglers entspricht einer vertikal gestellten Postkarte.
der Widerstand von vier früher üblichen Gestängeverkleidungen bei einem F3J entspricht dem Widerstand des Höhenruders.
Nur dass man sich mal vorstellen kann, welche Störungen welche Auswirkungen haben. Meine Flüge mit Kamera auf dem Segler hatten auch erheblich schlechtere Gleitverhältnisse als ich eigentlich erwartet hatte.

Obwohl natürlich gilt, dass der Luftwiderstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit steigt - das führt nur dazu, dass es noch keinen einzigen DS-Rekord für E-Segler gibt, KEINEN - ist das nicht der richtige Ansatz: Gerade bei schwachen Bedingungen merkt man die Unterschiede!! Bei "normalen" Bedingungen bleiben eh alle oben...

Ich habe mit zwei Modellen ausgiebige Erfahrung mit Segler/E-Segler-Varianten:
1.) Helios (2m4K Allrounder mit guter Rippenfläche): als Segler (900g) ein ewiger Obenbleiber, als E-Segler (1200g) "ganz nett", aber der Unterschied war deutlich grösser als man gefühlt den 300g zuschreiben möchte. "Ewig" segeln wie mit der reinen Seglerversion ging definitiv nicht.
2. Supra (F3J): die ersten vier Jahre habe ich sie mit einem "Not-Antrieb" mit gut anliegendem 9"x6" (schmale CFK-Latte von Robbe, super!) hochdrehend geflogen. Unvergessen ein direktes Vergleichsfliegen mit einer Super-AVA (die mich theoretisch 10x hätte abhängen müssen) mit 50cm-Riesenquirl bei schwächsten Bedingungen - der andere hat alle fünf Minuten den Quirl angestellt und ich kein einziges Mal - und ich bin KEIN F3j-Künstler!
Nun ja, mit dem Miniquirl waren Flüge von der Ebene aus eher eine Qual (bei uns im Tal ist Thermik frühestens ab 300m), also habe ich mir vor kurzem einen modernen Getriebe-Antrieb von Schambeck mit einer 16"x8" gegönnt, mit gekröpftem Spinner. Was soll ich sagen: Wie zu erwarten steigt die Supra jetzt fantastisch, aber das Gleiten ist nicht mehr so wie früher. Nicht extrem schlechter, aber doch so, dass man deutlich merkt, dass es anders (also schlechter) ist als früher. Ich habe den Antrieb nur gewechselt, weil ich die Supra vermehrt von der Ebene aus einsetzen wollte (und will). Für den Flug vom Hang aus ist es aber ein klar merkbarer Rückschritt. Nebenbei: die Klapplatten werden im Ruhezustand mit Gummi an den Rumpf gezogen, daran liegt es also nicht. Abstehende Klappis merkt man enorm!!!

Wenn es "normal" trägt, stört die angelegte Klapplatte nicht, ausser man will heizen. Ein in diesem Punkt echt ungläubiger Selbstwisser in unserem Klub hat seine E-Mystery verkauft, weil sie "einfach nicht richtig schnell wird". Genau. Das Thema "Heizen" mit Klapppropeller hat sich also erledigt.
Und wenn es praktisch nicht trägt, wird der Einfluss der angelegten Klapplatte erst so richtig deutlich.

Also:

Tieflandflieger gönnen sich 16"x8" gekröpft und sehen nie, wie ihr Modell etwas schlechter als ein reiner Segler fliegt (das Modell ist ja immer hoch oben), steigen schnell und effektiv in die Höhe und fliegen sehr lange in der Thermik, in der aber leichte Ka-8en und schwere Klaviere auch fliegen würden. Sie landen 10 Min. nach dem Klavier und 5 Min. vor der Ka-8.

Hangflieger gönnen sich gar nichts oder maximal 8"x4" als Heimkehrhilfen und sehen metergenauestens, ob ihr Modell besser oder schlechter als ein anderes Modell (ohne Latte, kleine Latte, grosse Latte) unterwegs ist. In einer Gruppe mit mehreren erfahrenen Piloten am Hang ist das ganz lustig: Da der Hang (ich rede von normalen Hängen) ab Mittag zunehmend besser trägt, muss man nur mal gucken, wer wann sein Modell wirft... Intuitiv weiss jeder irgendwie, wann sein Modell "überlebt". Die zuerst werfen haben meistens keinen Antrieb...
Und dann kommen natürlich immer auch Piloten mit den mittelschweren Modellen mit "zeitgemässen" Antrieben. Wenn es nicht trägt, sind sie unbefriedigend zu fliegen (ausser man sieht die Herausforderung darin, mal zu gucken, wie lange man überlebt), und wenn es ordentlich trägt, sind sie genauso unbefriedigend - sie setzen nicht so um wie die unbewaffneten Kollegen.

Also: Ebene = Riesenantrieb, Hang = absoluter Minimalantrieb.

Bertram
 
Man darf bei der Betrachtung ja auch nicht nur den reinen Stirnwiderstand des angelegten Props sehen, der dürfte eher zu vernachlässigen sein, was viel mehr stört sind die miserablen Strömungsverhältnisse am und hinter dem Prop.

Im reinen (Besenstiel-)Seglerrumpf haben wir eine recht lange laminare Laufstrecke, denn schlägt es in turbulent um, liegt aber immer noch an, d.H. wir haben am Flächen-Rumpf-Übergang noch Strömung anliegen und die Fläche liefert maximalen Auftrieb.
Wenn da jetzt ein dicker Prop ganz vorne rumhängt wird die Strömung grössenteils direkt am Spinner abreissen und gerade bei einer Fläche die so gut wie keine überhöhung über der Längsachse hat wird ein Teil der Innenfläche keinen oder nur wenig Auftrieb erzeugen.

Gruss, Andreas

PS: Haubenrahmen wurden früher mal abgeklebt, heute gibt es aufblasbare Dichtungen. Die Idee das sie nicht mehr rauskommen hatten auch die Hochleistungspiloten dann irgendwann.;)
 

Relaxr

User
:rolleyes:
Lieber WildTapir

Neben den vielen technischen Unterschieden oder Vergleichbarkeiten gibt es (in meinen Augen) noch ein "psychologisches" Momentum:

Das Flugerlebnis ohne Antrieb ist beim Segelflug wesentlich intensiver, stärker!
Es braucht mehr Vorbereitung für einen Flug z.B. Beobachtung der Wind-, Wetter- , ...-Bedingungen, es bedarf auch ein wenig mehr Mut den Segler dann zu werfen, Wiederholungsmöglichkeiten z.B. beim Anflug zur Landung sind wesentlich begrenzter, ...

Ich persönlich empfinde den reinen Segelflug als wesentlich intensiveres Erlebnis und lasse meine elektro-Segler beinahe immer zu hause, denn Sie erzeugen keine wirkliches Segelfluggefühl.

LG Kurt

Na das ist dann aber deine private Psychose, diese Sprüche liebe ich. Ich sagte bereits, dass ich ein F3J-Modell mit E-Rumpf und mit Segler Rumpf im F-Schlepp oder am Seil betreibe - der "Segelvorgang" ist bei beiden garantiert das gleiche. Es mag DIR als Unterschied vorkommen. Gut das die Elektrifizierung als Trend fortschreitet, F5J ist da schon ein "intensiver" Schritt in die richtige Richtung. Verkaufe deine Elektriker doch einfach wenn du so unter ihnen leidest :rolleyes:

Das reines Segeln etwas "anderes" als mit zusätzlichem E-Motor ist, sehe ich ein.

Wenn ich mit nem normalen Segler bei schlechten Bedingungen nicht "raus" gehe, aber mit nem E-Segler nach dem Motto "egal, mal testen" losfliege und dann merke, "besser als gedacht", hat der Antrieb mE sein Geld schon verdient und mir nen zusätzlichen Flug beschert. Wenn ich in einigen hundert Metern Entfernung im Gebirge Thermik vermute und als stolzer Segler hinfliege und stattdessen ein Absaufloch finde, wo ich nicht mehr "heimkomme" - dann ist mir dies auch keine 2000€ Wert. Da kann Eitelkeit teuer werden . . .

Zumindest sollte man die andere Denkweise nicht schlechtreden, Toleranz ist das Stichwort !
mfG Markus
 
Ich habe Kurts Beitrag nicht im Geringsten als intolerant empfunden, Markus.
Vielleicht ist er dir nur ein wenig in den falschen Hals geraten?
Ich kann jedenfalls verstehen, was er meint: Mit E bist du einfach, sagen wir mal entspannter.
Ohne E kommt schonmal Adrenalin auf, das du so kaum mit einem E-Segler erlebst. Jedenfalls eher selten.
Aber darin habe ich nicht unbedingt eine Wertung gesehen, sondern einfach nur eine Feststellung.

Ist ja auch egal. Ich finde Bertrams Beobachtungen interessant. Ich muss da auch mal bewusster drauf
achten. Also am Hang selbst. Beim Bau tue ich das ja bereits. Beispiel Alpina 3001:
Spinner ist gekröpft und der kleinste, den ich finden konnte. Es beseitigt das Problem nicht, aber es ist
eine dieser kleinen Verbesserungen. ;)

Bei großen Seglern und passender "Nasengeometrie" kann man stellenweise heute schon sehr angeschmiegt
angelegte Props sehen. Da ist es nicht mehr weit um bis zur optimierten Bauweise einer LAK.
Doch bis wir sowas im Modellbereich auf breiter Front bekommen, wird es wohl noch etwas dauern und
wir müssen damit leben oder - bei Scale - eben doch ein KTW verbauen.

Achsoja, fast vergessen: Wenn die Klappies eine etwas andere Geometrie am Schrauben-Hals hätten und
die Spinner und Mittelstücke diese Kröpfung berücksichtigen würden, wie das bei den Großen der Fall ist,
wäre auch schonmal viel gewonnen. Ein "Moulding" wäre dann erstmal nicht erforderlich.

Just m2c.... :)
 

Relaxr

User
Ja - ok- hätte das "in seinen Augen" stärker berücksichtigen sollen. Gut, ich bin einfach anderer Meinung. Bin auch übersensibilisiert, da ich mir in der Richtung schon viel anhören musste. Sorry for that :)

Ich finde, die Elektrifizierung ist einfach eine riesen Chance noch mehr und flexibler segeln zu können.

Gruss Markus
 

robi

User
Je perfekter die Aerodynamik eines Fluggerätes ist, desto störender ist alles, was sie beeinträchtigt.

Schöne Aussage. Richtig dazu. Sollte man in Stein meißeln ;)

Gerade bei schwachen Bedingungen merkt man die Unterschiede!! Bei "normalen" Bedingungen bleiben eh alle oben...

Und wenn es praktisch nicht trägt, wird der Einfluss der angelegten Klapplatte erst so richtig deutlich.

Bertram

Da stimme ich dir auch zu. Bei schwachen Bedingungen ist mir auch der Unterschied an meinem F3J erst richtig aufgefallen.

Gruß
robi
 

Thommy

User †
Hallo,
es sind ja zwei unterschiedliche Punkte die hier angesprochen werden.
Zum einen ist es natürlich der Widerstand des KlappProps. Gerade bei aerodynamisch optimierten Modellen ist so ein Klappprop eine ziemliche Bremse.
Sowohl bei meinem FS4000 als auch beim Cluster ist der jeweils wesentlich leichtere Segler deutlich dynamischer und besser im Durchzug.
Beim Cluster und auch beim Vicos verwende ich inzwischen versetzte Spinner mit Passstiften statt Schrauben und Muttern für die Blatthälften.
Damit wurde der Widerstand erheblich gemindert und ist nun gegenüber dem Segler kaum mehr feststellbar, bei gleicher Flächenbelastung bleib der Segler aber klar besser.
Bei ganz schwachen Verhältnissen sehe ich aber im typischen Floatereinsatz mit dem versetzten Spinner keine Nachteile mehr gegenüber dem Segler.

Der andere Punkt liegt bei mir im Kopf. Im Wissen, dass ich nur einen Schalter betätigen muss und schon geht es wieder nach oben, lasse ich mit Elektro oft den letzten Einsatz und Ehrgeiz in der Thermik vermissen.
Vermutlich bin ich einfach charakterlich nicht genügend gefestigt um das beim Elektrofliegen auszublenden ;-) Tatsache ist, beim Kampf ums Überleben im alpinen Gelände sind mein Ehrgeiz und Anstrengungen deutlich ausgeprägter.
Ich kann mir aber auch vorstellen, dass es Leute gibt, für die dieser Kick eher hinderlich und leistungshemmend ist.
Ehrlich gesagt, auf dem Platz in der Ebene hängt mein Herz trotzdem eher am Gummistart mit 7m Gummi und 40m Seil. Die Zeit und auch der sonstige Flugbetrieb sorgen aber dafür, dass eben oft auch Elektro sinnvoller ist.
Gruß
Thommy
 

WalterH

Fördermitglied
@ Kurt und @ Markus.
Die unterschiedlichen Sichtweisen lassen sich auch gut kombinieren.
Da wo das Risiko überschaubar ist (Aussenlandeplatz vorhanden) kann man gut ohne E-Unterstützung mit Restrisiko fliegen.
Da wo die Wahrscheinlichkeit hoch ist, den Flieger zu verlieren wenn man absäuft, nimmt man halt den E-Rumpf mit eingebautem Rückflug Ticket.

Wo wir gerade über psychologische Effekte reden.
Ich kenne einige Piloten, die sich enorm gesteigert haben, weil sie mit E-Antrieb einfach mehr fliegen und dadurch mehr Training haben.
Jetzt könnten sie auch unter schlechteren Bedingungen fliegen als früher, tun das aber nicht weil sie die mentale Krücke brauchen.:cool:
 

Relaxr

User
Ja - das ist ein gutes Argument für die E-Segler Seite. Da mir der Wert der Flieger nicht egal ist, und ich bis heute keinen fundamentalen Unterschied zwischen Segeln ohne Schraube und mit angelegter Schraube festgestellt habe, bin ich eher "latent elektrisch" segelnd unterwegs. Habe übrigens das Einteilen der Landung für die reinen Segelflüge bereits zuvor mit den E-Seglern erlernt. Vielleicht macht es wirklich nen Unterschied woher man kommt, als Ebenenflieger ist E-Segeln einfach praktischer. Umsomehr freu ich mich über gelegentliche Hangflüge.
 

M.Thonet

User
Ich habe den Pike Perfect ET und dazu einen 2. Seglerrumpf, den ich mit dem Schambeck Powerline micro 1025-Antrieb, 32 mm Spinner versetzt, RFM 16 x 8,5 ausgestattet habe. Beide Rümpfe wiegen mit Akku praktisch gleich viel, der Schwerpunkt ist ebenfalls identisch. Beim Fliegen merke ich als Normalflieger keinen Unterschied.
Gerade an der Wasserkuppe ist für mich das Sicherheitsgefühl, keine Außenlandung mit ggfls. Schäden zu riskieren, beruhigend. Da suche ich nach Aufwind bis wirklich nichts mehr geht. So fliege ich deutlich länger, ohne den Motor auch nur einmal einzuschalten - irgendwo findet man dann ja meistens doch noch Luft, die den Flieger nach oben bringt.
 

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Yeti

User
Die Grossen machen das schon. Benötigt allerdings einen Motor, der weiss, wie er steht.

Die LAK 17 gibt es auch mit "Front electric sustainer" FES. http://www.front-electric-sustainer.com/LAK17B.php

Die beiden LAK 17b-FES, die bei der letzten Segelflug-WM in Uvalde dabei waren, haben konsequenterweise die beiden letzten Plätze belegt.

WGC2012 Championships Uvalde, Texas USA, 28.07.2012 - 18.08.2012

18-meter class - Overall results after 13

# CN Pilot Country Glider Total

1. LM Nieradka Zbigniew POL ASG-29-18 12170
2. PL Wojcik Lukasz POL ASG29-18m 11840
...
34. 17B Maciulis Vytautas LTU LAK-17B-FES-18 8562
35. 3R Mindaugas Zaliukas LTU LAK-17B-FES-18 8390

http://wgc2012uvalde.com/index.php?option=com_content&view=article&id=110&Itemid=7

Die Gleitzahl ist das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand. Doppelter Widerstand bedeutet also halbe Gleitzahl! Ich will damit nicht behaupten, dass der Faltpropeller den Widerstand verdoppelt, aber ein kleiner Zusatzwiderstand kann prozentual sehr groß sein, wenn der Gesamtwiderstand vorher auch sehr klein war. Eine Widerstandserhöhung von 5% ist vom Boden aus nicht wahrnehmbar, aber im direkten Vergleich ist man damit chancenlos. Alleine und ohne direkten Vergleich ist man natürlich immer der beste ;)
 

Relaxr

User
Hmmmmm....ich bestreite hier erstmal die Kausalität bzgl. Wertungsplatz und Sustainereinbau. Sorry - das Ganze ist viel zu multifaktoriell, um einen solchen Schluß nur aus dem FES auf die Leistung seriös ziehen zu können! Ist nicht eher die ASG-29 der LAK an sich überlegen?

Vorraussetzung für eine erste Signifikanz dieser Aussage wäre mE ein sauberer Match, das wäre hier den gleichen Flugzeugtyp mit und ohne FES miteinander zu vergleichen.
 
Nur so ein Gedanke

Nur so ein Gedanke

Eine Frage an die Physiker.

Die Gleitzahl ist ja von der Geschwindigkeit unabhängig, heißt es immer. Aber die Sinkrate steigt mit zunehmender Geschwindigkeit bei gleicher Gleitzahl linear an. (Wenn man schneller vorwärts kommt ist die verlorene Höhe je Zeiteinheit ebenfalls höher). Das heißt für mich folgendes. Der Widerstand des Propellers wirkt zuerst ein Mal in Horizontaler Richtung. Damit wird der Flieger lansamer, er wird gebremst. Durch die geringere Vorwärtsgeschwindigkeit würde er bei gleichbleibender Gleitzahl langsamer sinken. =Weniger Höhenverlust je Zeiteinheit. Und länger in der Luft bleiben. OK- die Gleitzahl bleibt nicht gleich, aber gleichen sich die zwei Effekte nicht irgendie fast aus?
1. Langsamerer Höhenverlust durch langsamere Horizontalgeschwindigkeit
2. Schnellerer Höhenverlust durch ungünstigere Gleitzahl
 

Yeti

User
Hmmmmm....ich bestreite hier erstmal die Kausalität bzgl. Wertungsplatz und Sustainereinbau. Sorry - das Ganze ist viel zu multifaktoriell, um einen solchen Schluß nur aus dem FES auf die Leistung seriös ziehen zu können! Ist nicht eher die ASG-29 der LAK an sich überlegen?

Vorraussetzung für eine erste Signifikanz dieser Aussage wäre mE ein sauberer Match, das wäre hier den gleichen Flugzeugtyp mit und ohne FES miteinander zu vergleichen.

Du hast natürlich recht und ich möchte das WM-Ergebnis natürlich nicht ausschließlich mit dem angeklappten Prop erklären. Besser wird so 'ne LAK 17 mit den angeklappten Löffeln aber sicherlich auch nicht. Laminare Strömung wird es hinter den angelegten Ohren sicherlich am Rumpf nicht mehr geben.

Laut DAeC-Indexliste ist die LAK17-18m (Index 117) zwei Punkte schlechter als die ASG-29-18 (Index 119). In der 15m-Version hat die LAK hingegen einen Indexpunkt mehr als die ASG-29.

Eine senkrecht angeströmte Platte in Größe DIN-A4 hat bei gleicher Geschwindigkeit einen höheren Widerstand als ein Segelflugzeug der 18m-Klasse. Wenn du da die Hand aus dem Schiebefenster hältst, dann verschlechtert sich die Gleitzahl locker um 25%.
 
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