NOVA - ein F3J/F5J Projekt aus West-NRW

[olaf 001]

Winglets

Winglets

Hast du auch mal Fluegelenden a la Supra (Querruder gehen bis zum Ende des Flügels) zum Vergleich probiert?

Hallo Bernd,

Ja habe ich, ich habe die mal beim Light Precision2 drauf gemacht, da war kein unterschied spürbar, war aber auch nur 2h testen, danach war es mir zu kalt, bei der Nova und Votan war der unterschied sofort spürbar, ich will es noch auf meinem F3B Precision2, Xplorer und Sense testen.

Den rest darf Björn beantworten

Gruß
Olaf

 

[reinika]

Wenn ich hierzu mal etwas einstreuen darf :

• Deutliche Verbesserung der Seitenruderwirkung. Die Nova ist rein mit Seite sehr flüssig und gefühlt wie auch „Schienen“ zu fliegen. Dies verringert den notwendigen Kurvenradius und steigert gleichzeitig die Effizienz bei flachem Kreisen deutlich. Warum dieser Seitenruder Effekt eintritt, kann ich bisher nicht stichhaltig erklären. Eine Idee hierzu wäre, dass die Maschine nun direkt ein Kurve fliegt, anstatt erstmal nur zu Schieben bis sich eine Änderung der Flugrichtung wirklich einstellt
• Das Modell „steht“ deutlich besser auf der Flügelspitze beim Kreisen und verliert bei schwachen Bedingungen sichtbar weniger Höhe

Diese beschriebenen Effekte beruhen auf dem höheren Schieberollmoment mit Winglets. Sozusagen mehr V-Form.

Ich selber spielte das früher mal an gepfeilten Nurflügeln durch, mit praktisch identen Resultaten (Winglets contra zentrales SLW).
Zusätzlich zeigte sich noch, dass der Nuri mit Winglets sichtbar mit weniger "Nase hoch" flog. Erklärbar durch den steileren Auftriebsanstieg mit höherer Streckung (Winglets).
Eine weitere Änderung betraf das negative Wendemoment, das mit Winglets deutlich kleiner ausfiel. Ursache ist die veränderte Verteilung der lokalen cwi (vergleiche Glockenverteilung).
Am Nuri ist das alles noch Augenfälliger, weil bedingt durch die schwache Dämpfung noch empfindlicher. Dabei waren das damals nicht mal profilierte Versuchswinglets.

Am Leitwerkler mit bereits hoher Basisstreckung würde ich keinen "Quantensprung"erwarten.
Trotzdem stimme ich zu, wenn Winglets irgendwo im Modellflug Vorteile bringen können, dann im Klassen wo hohe cA eine wichtige Rolle spielen. Also vornehmlich im Kreisflug.

Euch noch viel Erfolg mit den interessanten Versuchen.
Schöne Festtage
Reini

PS. Interessant ist auch, was Tilo Holighaus ab ca 10:15 ausführt. Das dreht sich auch um die cwi Verteilung und reduziert nach seiner Aussage den benötigten Ausschlag am Seitenruder.
https://www.youtube.com/watch?v=VZxyVzGndys

PPS. Die Cobra Winglets verfolgen deutlich die Philosophie von Schempp-Hirth und Jonkers, mit Pfeilung und offenem V-Winkel. Eventuell wäre ein relativ steiles Aussenohr aus Re-Zahl gründen sehr effizient...... letztlich geht es um eine grosse Oberflächenstreckung und V-Form. Das beste Winglet liegt bekanntlich horizontal, wenn da nicht das Reglement mit seiner Spannweitenlimite wäre.
OK, will hier ja nix zumüllen......

 

[UweH]

Eine weitere Änderung betraf das negative Wendemoment, das mit Winglets deutlich kleiner ausfiel. Ursache ist die veränderte Verteilung der lokalen cwi (vergleiche Glockenverteilung).
Am Nuri ist das alles noch Augenfälliger, weil bedingt durch die schwache Dämpfung noch empfindlicher. Dabei waren das damals nicht mal profilierte Versuchswinglets.

Hallöle, ich möchte zu reini noch ergänzen, dass die Flächenanteile und Höhe der Winglets gegenüber dem Gesamtflügel bei Nurflügeln meist erheblich größer sind als bei Leitwerkern weil sie trotz kleinem Hebelarm auch eine ausreichende Seitenleitwerksfunktion haben müssen, auch deshalb sind die Effekte da stärker ausgeprägt.

Winglets sind Tragflügelsektionen, auch wenn sie wie Seitenleitwerke senkrecht zur Flugzeug-Querachse eingebaut werden. Das heißt dass sie auch vergleichbar zu Tragflügelsektionen wirken.
Sie verändern Streckung, Zirkulationsverteilung, CA-Verteilung, Flächenbelastung etc. des Gesamtflügels. Der Einbauwinkel zur Flugrichtung wirkt ganz ähnlich einer Schränkung am konventionell geraden Flügel.

Die größten Besonderheiten entstehen aber durch den Knick nach oben am Wingletfuß, hier unterscheidet sich die Wingletauslegung stark von einer geraden Spannweitenvergrößerung in Hauptflügelrichtung weil es hier geometrisch bedingt zu Querströmungseffekten und Auftriebsüberlagerung kommt.

Gruß,

Uwe.

 

[Björn]

Hallo zusammen,
in anbetracht der Uhrzeit und des morgigen Tages möchte ich mich wirklich kurz fassen und erstmal nur schnell was zu Bernd und Olaf Aussagen sagen:

@Bernd: Ja du hast Recht, die Flüge von Olaf sind nur begrenzt vergleichbar was Flugstil betrifft...er hat halt auch experimentiert wie sich das Model bei verschiedenen Situationen verhält. Aber daher meinte ich auch, man solle auf die...nennen wir es Mal "Mikro Bewegungen" achten und sich nicht vom direkt Augenscheinlichen ablenken lassen. Es gibt auch noch Aufnahmen von meinen Telefon...auch von Flügen von mir mit extrem engen Wenderadien ohne oder mit nur sehr wenig Fahrtverlust. Das kann der Votan-CNC bedingt durch seine Auslegung halt sehr gut. Aus diesen Aufnahmen müsste man erst was zeigbares zusammen schneiden. Da liegt nicht die Priorität aktuell. Ich kann aber bei Interesse Zugang zu meinen unbearbeiteten Files ermöglichen.

Zum Thema Randbögen gibt's ja zig Meinungen. Mir fehlt da auch der verlässliche Background eines Aerodynamik Studiums aber ich präferier den Weg deb auch die Herrigs noch immer nutzen und welcher eher der Großfliegerei entspricht. Diese "stumpfen" Ohren mit durchgängigen Klappen sind gut für Baubarkeit und Rollwendigkeit, aber du müsstest eigentlich größere Randwirbel haben und führst diese zudem auch nicht sauber nach "hinten ab". Hinzu kommt der fehlende Pfeilungs-Effekt im Außenflügel....bei aeordesign gibt's da nen paar "Brotkrümel" an Informationen zu. Schau dir Mal aktuelle Segelflugzeuge an...OK die haben Winglets....aber die Winglets laufen spitz zu und sind nach hinten gepfeilt. Ebenso bei Airlinern. Ein "stumpfer" Randbogen wie bei Maxa, Supra usw. lässt sich nachträglich auch nicht ohne Weiteres realisieren...daher erübrigt sich das Thema Testen.

Noch kurz zu Olafs Aussage bzgl "am Pike war keine Wirkung ersichtlich": Hier ist für alle wichtig zu wissen, dass die eingesetzten Winglets hier eigentlich nicht so arbeiten/wirken können wie es sein sollte. Auf Grund der durchgängigen Querruder sitzen die von Olaf genutzten Winglets VOR dem Querruder. Damit gibt es keinen "Isolationseffekt". Nach allem was ich weiß, soll/muss ein Winglet mindestens mit der Endleiste abschließen, oder sogar darüber hinaus reichen. An der Nasenleiste darf es hingegen etwas rückversetzt sein. Genau dieser wichtige und mehrfach zu lesende Punkt ist am Pike und andere Modellen ähnlicher Bauform nicht geben bei Verwendung der hier von genutzten Winglet-Bauweise. Ich denke, das ist halt ein ganz wichtiger Punkt den man zur Interpretation von Olafs Aussage wissen muss.

@Uwe und Reini: vielen Dank für euren Input, insbesondere das Video und den Gedanke bzgl. Kurvenflug mit Seite muss ich mal näher beleuchten

Schöne Grüße
Björn

 

[RetoF3X]

Ihr seit ja spitze! Ich dachte dass mit der Abkehr von den Mr-Spock Sichelrandboegen zu den heute im Trend liegenden, flachen elliptischen Randboegen sei das Thema Winglets Ad acta gelegt worden. Daher finde ich es cool, dass Ihr den "Orthofluegeln" (gemaess Quabeck) wieder eine Chance gebt!

Ich dachte immer das wenn man Spannweiten-unlimitiert ist (F3J, F3B), dann macht man besser die Spannweite groesser als so einen Orthofluegel dran. Und dass man winglets Dann effizient auslegen kann, wenn man einen Betriebspunkt optimiert, der ein CA>0 hat (z.B. Airliner in cruise mode). Wenn unsere Modelle einen weiten CA und Re-zahl Bereich abdecken muessen, wirds wohl schwieriger (man will ja keine Bremsklappen im Speed am Randbogen).

Aber ich bin kein Experte und freue mich ueber die fachkundigen Beitraege von Reini und Uwe und Eure Feldversuche.

Viele Gruesse und frohe Weihnacthen:
Reto

PS: Die Flieger im Feldversuch sind ja fuer eine elliptische Auftriebsverteilung ohne Winglet ausgelegt. Dann laueft der Auftrieb ja auf null aus gegen den Randbogen. Dann sollte das Ansetzen eines Winglets doch nicht viel bringen (zuminedst fuer induzierten Widerstand)? Ich nehme an, wenn man den Fluegel von Grund auf fuer Winglets auslegt, koennte man einiges mehr rausholen als mit einem Nachruesten.

 

[ger1587]

vergangenheit und Zukunft

vergangenheit und Zukunft

Tja wenn man schon ein paar Jahre länger der Szene beiwohnt kann man sich an ein legendäres Modell erinnern...

der Corrado von schneider Modellbau

Ich habe sogar noch eines! Anbei mal ein Bild vom Winglet! Deutlich verbesserte Flug und Steigeigenschaften waren zu beobachten.... ich trauere dem Ding immer noch nach. Damals sprachen wir davon das das Modell nicht kreist sondern bolloniert!!

Warum es sowas tolles nicht mehr gibt..... naja gibt es ja bald wieder... ich glaube das es sich besonders in der Spannweitenbeschränkung von 4m beim F5J sehr positiv auswirken wird!



Naja die entwicklung im F5J hat ja erst begonnen! Man darf gepannt sein was die nächsen Jahre so auf uns zukommt!


blue skyes

tom

 

[UweH]

Ich dachte immer das wenn man Spannweiten-unlimitiert ist (F3J, F3B), dann macht man besser die Spannweite groesser als so einen Orthofluegel dran

Hallo Reto, die Nova ist ja Spannweiten-limitiert, die Flügelform für das Modell ist halt mal nicht länger als sie ist

Frohe Weihnachten allerseits und Gruß,

Uwe.

 

[Björn]

Hi Tom,
ja an den Corado haben wir beim ersten Aufkleben auch direkt gedacht. Ich bin da auch bei Dir, dass dies ein Weg ist das 4m Limit effizienter auszunutzen. Geschieht ja in anderen Klassen auch und ich sehe aktuell nicht unlösbare Probleme hinsichtlich breitbandinger Performance im benötigten Auftriebsbereich.

@Reto: also nach allem was ich so gelesen haben ist die Meinung "Runterklappen und Spannweite vergrößern sei effizienter" schon ne Weile überholt. Da gibt's wohl einige Effekte die nur durchs hochklappen entstehen. Aber wie gesagt, bin da auch nicht der Fachmann...da gibt's hier ein paar die das Thema sicherlich deutlich besser kennen. Für uns mit einem bestehenden Modell ist das halt ein Weg die Leistung weiter zu optimieren ohne einen neuen Flügel zu fräsen. Für das sehe ich... für mich... auch absolut keinen Grund denn ich weiß wo wir stehen.

Anders sieht's aus wenn ich ein möglichst optimales F5J Konzept auf die Beine stellen möchte....dann wäre ein neuer und deutlich dünnerer Flügel schon etwas besser, sofern ich wirklich sehr leicht bauen kann. Aber dann sind wir auch hier notgedrungen wieder bei der Vollkern Bauweise aus F3K.

Von daher...lassen wir uns überraschen was sich da so entwickelt

An dieser Stelle an Alle: Frohe Weihnachtstage!

Gruß Björn

 

[RetoF3X]

@Uwe War auch generell gemeint, d.h. wenn man das Modell von Grund auf auslegt. Da stehe ich auch ein bisschen auf dem Schlauch, wenn die Auftriebsverteilung der Nova elliptisch ausgelegt ist (aussen auf Null auslaeuft), bringt dann das Ansetzen von mehr Fluegel (gerade oder unter einem Winkel) wirklich was - anscheinend funzt es aber.

@Bjoern: Die 3D Stroemungsverteilung um ein Winglet kann man sich wohl schwer vorstellen, aber das Thema wurde wohl ausreichend untersucht (CFD, Windkanal). Ich nehme an, dass ein Winglet am meisten was bringt wenn man hohe Ca ausfliegt (induzierter Widerstand, Handling im Kurvenflug). Daher ist wohl in der Tat der Einsatzbereich F5J ideal, da es ja dort keine Zoom phase (Ca=0) hat (im Gegensatz zu F3J/B, F3K). Und man kann einen Flieger bauen, der quasi mehr als 4m Spannweite hat.

Wie gesagt, ich finds Klasse dass Ihr das ausprobiert.

Frohes Fest und ein Gutes Neues!

Viele Gruesse:
Reto

 

[Björn]

Hi Reto,

ja da hast du natürlich recht. Ich sehe aktuell auch den großen Nutzen bei uns zu >90% durchs veränderte Handling. Vom ersten ...und bisher einzigen...Testtag mit Thermik würde ich zumindest von der getesteten Version her sagen, dass es bei höheren ca Werten tendenziell auch eher Steigleistung kostet. Aber da ist die Nova in ihrer ursprünglichen Auslegung auch sehr hoch angesiedelt. Man sieht im Wettbewerb immer wieder wie schnell man sich in der Höhe abgesetzt hat. Von daher kann es gut sein, daß diesbezüglich das Winglet bei uns sogar Nachteile liefert gegenüber der sehr elliptischen Grundauslegung.

Aber genau das macht's ja spannend heraus zu finden und ggf noch zu optimieren. Man braucht ja auch Aufgaben Ich habe jedenfalls schon ein paar unterschiedliche Konfiguration fertig gedruckt im Koffer liegen.

Gruß Björn

 

[UweH]

Ich habe jedenfalls schon ein paar unterschiedliche Konfiguration fertig gedruckt im Koffer liegen

Hallo Björn,

ich denke dass die über das Test-Winglet überstehende Flügelspitze einiges an vermeidbarem Interferenzwiderstand produziert.
Beim 3D-Druck ist man ja bei der Form sehr flexibel und könnte sicher am Winglet eine Aufnahmetasche für die Flügelspitze dran konstruieren wenn man den Konstruktionsaufwand nicht scheut.
Ich habe das mal in Holz-GFK in Positivbauweise gemacht, hier der Link wie das dann aussah: http://www.rc-network.de/forum/show...en-Midi-Elli?p=2066141&viewfull=1#post2066141

Nur so als Idee....

Gruß,

Uwe.

 

[Björn]

Hehe...die Idee hatte ich auch aber war mir für Ben ersten Test definitiv zu viel Arbeit...schon allein vom Druck her.

 

[reinika]

...also nach allem was ich so gelesen haben ist die Meinung "Runterklappen und Spannweite vergrößern sei effizienter" schon ne Weile überholt.
Da gibt's wohl einige Effekte die nur durchs hochklappen entstehen.

Mir persönlich wäre das neu, was nichts heissen muss........ Jedenfalls was den Induzierten Widerstand, respektive Flügelgleitzahl angeht.
Wo hast Du das gelesen?

Mein Verständnis ist, dass Winglets als Tuningteil, wie bei Dir, schon Leistung bringen können, wenn sorgfältig ausgelegt.
Dasselbe gilt für Klassen mit Spannweitenbeschränkung.

In offenen Klassen ohne SPW Beschränkung, bringen Winglets gegenüber SPW Vergrösserung Vorteile in Bezug auf das Wurzelbiegemoment und das Querruderhandling.
Durch den V-Formeffekt können sie den Kreisflug verbessern, wobei man mehr V-Form natürlich auch sonst erreichen kann.

Beim angesprochenen Querruderhandling geht es um eben jene 3D Effekte, die beim ebenen Flügel nicht auftreten. Mit Winglet verändert sich im Aussenflügel folgendes:
- die induzierten Anstellwinkel werden grösser
- cwi wird lokal reduziert
- der Auftriebsvektor kippt nach vorne, vor allen im Winglet

Diese drei Grössen drücken eigentlich dasselbe aus und wirken sich auf das Handling aus, vornehmlich wird das negative Wendemoment reduziert. Das ermöglicht gegenüber dem verlängerten Flügel kleinere Volumen am SLW, oder kleinere Ausschläge an demselben. Damit kann die Flugzeugpolare bereits stationär besser sein, speziell aber in Manöversituationen.

Weiter noch:
- ca wird lokal gesteigert
- es treten Interferenzen am Wingletfuss (Knick) auf, mit erheblichem Einfuss auf die Druckverteilung und Grenzschichtentwicklung an den lokalen Profilen.
- cwi gesamt wird gegenüber dem nackten "Basisflügel" gesenkt.
- Die Fläche des Winglets erzeugt Druck- und Reibwiderstand, ohne direkt Auftrieb zu erzeugen. Daher eine Verbesserung der Bilanz, wenn Winglets nach aussen geneigt werden und mittragen.

Winglets können also verschiedene Vorteile haben, wenn sie gezielt darauf hin angepasst werden. Die Schlüsselfrage ist wie Immer: "Was will ich?"

Nebst dem generellen Re Zahl Problem an den Wingletprofilen muss auch ein ausreichendes Anstellwinkelspektrum zur Verfügung stehen. Dieses muss auch Schiebewinkel, sowie Querruder- und Wolklappenausschläge abdecken, denn die induzieren natürlich auch Zusatzanstellwinkel auf das Winglet. Gerade im Modellflug, wo hohe Wendigkeit wichtig ist, eine grosse Herausforderung.

Zum Thema Winglets und Autriebsverteilungen finde ich Nickel/Wohlfaht "Schwanzlose Flugzeuge" erhellende Lektüre. Das wär vielleicht noch was für unter den Weihnachtsbaum

Viel Spass mit den Winglets
Reini

 

[Björn]

Hi Reini,

genau die von Dir angesprochen Effekte meinte ich. Die sind ja auch in der Gesamtbilanz durchaus zu berücksichtigen und können ggf. den entscheidenden Unterschied machen. Rein was Gleitzahl/min Sinken betrifft ist das mit dem ebenen Flügel natürlich schon besser.

Gruß Björn

 

[reinika]

Hi Björn
Dann reden wir vom Gleichen. Die Gesamtbilanz zählt, nicht der isolierte Flügel.

Gruss Reini

 

[Ralf Berger]

Akku

Akku

falscher tread sollte in Freestyler 5

 

[Björn]

Hallo zusammen,

ich möchte mich an dieser Stelle einmal kurz zu Worte melden, nachdem der geplante "Verkauf" der Urmodelle national wie internationl für etwas Aufregung gesorgt hat.
Ich kann an dieser Stelle allen sagen: NEIN, das Projekt ist nicht eingestellt. Wir bauen und fliegen die Nova natürlich weiterhin. Einzig die Urmodelle, welche seit einigen Jahren ungenutzt in einem Keller standen, sind nicht mehr in unserem Besitz. Die Urmodelle sowie 3D Daten des Modells sind schon seit ein paar Tagen in Händen der Akamodell Braunschweig und die Jungs dort arbeiten schon mit Volldampf an der Planung für Formen und Modelle. Hinzu kommt, dass auf Basis der 3D Daten auch Berechnungen geplant sind, um den dortigen Wissensdurst zu stillen. Ich bin daher recht zuversichtlich, dass auf diesem Wege noch zusätzliches Know-How ins Projekt einfließt und wir alle daran in Zukunft teilhaben können...natürlich auch hier bei RCN. Zudem finde ich es klasse, dass auf diesem Wege auch junge Leute eine Chance haben sich selbst einen aktuellen und konkurenzfähigen F3J/F5J Flieger zu bauen und damit vielleicht auch vereinzelt den Einstieg in unsere Sportart finden.

Also Jungs, falls ihr mitlest: Willkommen im Club!



Ihr seht also, dem Projekt geht es blendend

Schöne Grüße
Björn

 

[WalterH]

...Zudem finde ich es klasse, dass auf diesem Wege auch junge Leute eine Chance haben sich selbst einen aktuellen und konkurenzfähigen F3J/F5J Flieger zu bauen und damit vielleicht auch vereinzelt den Einstieg in unsere Sportart finden....
Björn

Och Björn ich hab Dich doch noch zu den ganz jungen Leuten gezählt.
Ok aus meiner Sicht halt.
Ich hoffe du bleibst weiterhin ganz jung und aktiv.
Mit Sicherheit hast Du vielen jungen den Weg geebnet, vor allem mit Deinen Schriften zu Theorie und vor allem der Verbindung von Theorie und praktischem Ergebnis. Mir altem Knochen hat es jedenfalls gut gefallen.
See you in Belgium

Herzliche Grüße
Walter

 

[stobi]

Hallo zusammen,

klasse Thema das ihr da habt.

Insgesamt frage ich mich aber ob der Gewinn wirklich nutzbar ist.
Meine Erfahrung war der Sprung vom 2 er Xplorer zum 3 er.
Da hat der 2 er ja die Spock Ohren verloren.
Da ist seither in Verbindung mit größerer V- Form eine merkbare Steigerung
in der Flugleistung.

Jetzt hatte ich allerdings einen Res Dart gebaut und war vom DSA Rohr schlicht
begeistert. Wäre das nicht die richtige Richtung für unsere F3J?
Leider ist der Randbogen echt dünn. So kann das technisch nur schwer umgesetzt werden.

Für mich ist der noch überstehende Flügelteil beim Testmodell jedenfalls vom Gefühl her nicht OK.
Hier entsteht ja eine neue Ecke die sicher Wirbel zieht. Wisst ihr was ich meine??

 

[Björn]

Hallo Peter,

Mit dem Rest vom Außenflügel hast du recht, aber ist nunmal ohne irreversiblen Umbau nicht anders zu lösen. Wenn ich aber Mal vom praktischen Nutzen ausgehe ist zumindest mir der Wirbel erstmal ziemlich egal, denn mehrfach gegen die Uhr geflogen bei unterschiedlichen Bedingungen ist der Performancegewinn sehr eindeutig. Allerdings gibt's bis jetzt noch nicht die optimale Variante. Am Sonntag gibt's die nächste Variante zum testen..

Zum Xplorer kann ich nicht viel sagen. Die Randbögen von 1+2 sind jedenfalls ganz weit weg von einem Winglet. Auch zur Auslegung der Außenflügel nicht. An sich ist der Xplorer ja 1+2 aus einer Zeit, in welcher man im allgemeinen nicht so gut wie heute mit den niedrigen Reynoldszahlen umgegangen ist. Da kann das wegfallen einer größeren Fläche mit geringen Flügeltiefen schon was machen....mal abgesehen davon, dass man dort mit passenden Turbulatoren ggf. auch einiges erreichen könnte.
Was ich zum 2er weiß ist, dass dieser eher ein größeres Problem mit niedrigen Re-Zahlen haben sollte als der 1er....was ein Grund des Revival des 1er im F5J ist.

Gruß Björn