Ranis verstehen am Beispiel Thermik Pfeil - Hilfe

[Osmosis]

Sagt mal gibt es irgendwo theorie wie ich die 4 Klappen am besten Einsetze? Weil es gibt ja ettliche Möglichkeiten...

Rollen:

- Ruder nur aussen Gegengleich
- Ruder nur innen Gegengleich
- QR und WK gegengleich
- QR und WK, wobei WK weniger als QR, gegenleich
- QR und WK, wobei QR weniger als WK, gegengleich

HR (TR alles umgekehrt)

- WK nach unten
- QR nach oben
- WK nach unten, QR nach oben (Ausschlaganteile?) - sozusagen Snapflap

Wölben

- WK nach unten
- WK und QR nach unten (-> Scimitar von Zanonia?)

Bremsen

- WK und QR nach unten
- WK und QR nach oben

Klar, ich kann das alles im Ranis testen, aber gibts mal grobe Anhaltswerte? Weil laut Vortrag auf Zanonia macht es grosse Unterschiede mit welchen Klappenkonfigurationen man welches CA anpeilt (ist ja auch logisch).

Patrick

 

[kurbel]

Mit der Wahl der Klappengeometrie hast du ja die Möglichkeiten schon teilweise festgelegt.

QR ergibt hier nur außen einen Sinn.
Die Kombination der inneren und äußeren Klappen für HR- und WK-Funktion musst du im Ranis und später am echten Modell im Flug testen.

Bremsen ist bei der Art Modell nicht so wichtig, das kann man am fertigen Modell mal ausprobieren.

Kurbel

 

[Osmosis]

Hallo Kurbel, danke. Ich habe mir das mal angeschaut im Ranis...

Ich schreibe hier etwas viel und wahrscheinlich sind die Fragen oft nicht genau zu beantworten, weil es jeder etwas anders macht. Das ist mir durchaus bewusst. Trotzdem schreibe ich hier meine Erfahrungen nieder, weil ich wäre froh gewesen es hätte einen Thread in der Art gegeben als ich begonnen habe mich einzulesen. Die Fragen und überlegungen sind zum Teil sicher falsch oder quergedacht aus Unwissen, aber ich denke einige Neulinge fragen sich ähnliches...
Vielleicht hilfts später ja jemandem als Nachschlagewerk.

Ich habe wohl die Klappenkombis für WK und HR etwas überschätzt. Ich habe mir das mal im Ranis und FLZ angesehen. Das Ergebnis war ernüchternd bis enttäuschend. Die inneren Wölbklappen haben gegen den äusseren keinen Vorteil bei Ca 0.6. Die Werte sind durchwegs gleich, der K-Faktor wird mit zunehmendem WK Ausschlag sogar noch etwas schlechter. Der Strömungsabriss erfolgt an derselben Stelle.

Also ein Reinfall? Jein, dadurch dass die WKs in die richtige Richtung ausschlagen können (durch die Hohe Pfeilung) verschiebt sich die Auftriebsverteilung in die richtige Richtung. Das hat zur Auswirkung das die Strömung bei reinem WK Ausschlag erst bei Ca 0.863 abreisst, bei reinem QR Ausschlag als HR bereits bei Ca 0.78.

Fazit für mich, die Werte bleiben gleich, aber mit den WKs habe ich einen minimal grösseren Ca bereich zu Verfügung.

Ich bin etwas enttäuscht, weil durch die grosse Pfeilung entstehen Strukturelle Probleme, aber wie mir scheint kaum (nur rechnerische?) Vorteile. Oder sehe ich das ganz falsch?

 

[kurbel]

Die Vorteile der inneren Klappen hängen eben ganz deutlich von der Streckung und Pfeilung des Flügels ab.

Beim Multibumm und Mubu II reicht mit etwas tricksen eine Streckung von etwa 10 aus, damit die Sache zufriedenstellend funktioniert, mehr ist aber noch besser.

Du hast etwa eine Streckung von nur 8,3 und dafür mit 35° reichlich Pfeilung.
Um darüber hinaus noch die Wirksamkeit der inneren Klappe zu verbessern, wäre ein Tiefenspung sinnvoll, der aber den Bau schwieriger macht.

Ist alles besonders schwierig, wenn das Modell so klein ist und Mr. Reynolds einem die Luft abschnühren will.

Kurbel

 

[Osmosis]

Danke Kurbel, mit dir habe ich da sicher einen guten Ansprechpartner, durch die Erfahrungen mit MUBU 1 und 2.

Wie sehen denn konkret die Vorteile aus? Weil bei mir kann ich die inneren Klappen ja auch gleich weglassen…

Was ich mir erhofft habe war folgendes:

- Höheres Ca max durch sinnrichtiges Ausschlagen, dadurch späterer Strömungsabriss
- Weniger Ausschlag nötig durch „snapflap“, dadurch vielleicht weniger Widerstand

Eingetreten ist leider nichts von dem… Weil wenn ich sie nur als WKs brauche kann ich die Pfeilung zurücknehmen und sie Momentfrei machen. Dann habe ich auch ein höheres Ca.

Ich bräuchte im Idealfall ein Ranis Modell das jemand gerechnet hat der weis was er macht… mit gleichem Einsatzziel und Auslegungsgedanke wie ich. Aber das gibt es scheinbar nicht… die MUBUs sind Pylon Modelle, werde ich mir aber noch anschauen, und dann gibt’s noch den CO7 HLG, der ist aber schon älter, oder dann den Scimitar von Zanonia. Aber beim Scimitar verstehe ich ehrlich gesagt die Klappenfunktion nicht ganz. Der scheint 4 Klappen zu haben in der Skizze, aber auf den Bildern hat er nur 2 Servos… vielleicht 2 Klappen aber mit Tiefensprung? Das leuchtet mir noch nicht recht ein…

Patrick

 

[UweH]

Also ein Reinfall? Jein, dadurch dass die WKs in die richtige Richtung ausschlagen können (durch die Hohe Pfeilung) verschiebt sich die Auftriebsverteilung in die richtige Richtung. Das hat zur Auswirkung das die Strömung bei reinem WK Ausschlag erst bei Ca 0.863 abreisst, bei reinem QR Ausschlag als HR bereits bei Ca 0.78.

Fazit für mich, die Werte bleiben gleich, aber mit den WKs habe ich einen minimal grösseren Ca bereich zu Verfügung.

Hi Patrick,
die reinen Simulationswerte sind auch nur die halbe Wahrheit wie Du hier zeigst, denn zu den Flugleistungen kommen noch die Flugeigenschaften dazu. Z.B. selbst wenn die Wölbklappen die Sinkgeschwindigkeit nicht verringern können sie die Mininmalgeschwindigkeit verringern und das bringt Vorteile beim engen kreisen. Ein Ausschlag in der anderen Richtung verbessert vielleicht nicht die Gleitleistung, aber vielleicht die Beschleunigung und die Maximalgeschwindigkeit. Dein Modell leidet unter der geringen Größe, das haben wir ja schon öfter festgestellt. Mit zunehmender Modellgröße werden die Effekte deutlicher und die Vorteile einer Mehrklappenkonfiguration größer.
Es läßt sich auch nicht alles simulieren und zum Glück muß man ab und zu auch mal was bauen um es zu testen

Du hast die ganze Zeit an der großen Pfeilung festgehalten und damit liegen die Möglichkeiten der Klappenmischungen weitestgehend fest, die bei einer
geringeren Pfeilung ebenso anders aussehen wie die sinnvolle Klappenanordnung.
Die Möglichkeiten von 4 Klappen bei weiter vorn liegendem Schwerpunkt zeig ich noch bei der Parabola XXL, ich glaub da kann man noch noch ein paar Klappen-Cocktails mehr zusammenmischen

Gruß,

Uwe.

 

[kurbel]

Grundgedanke beim Mubu war, den Flügel für "HR ziehen" an keiner Stelle entwölben zu müssen.
Damit kann man bessere Profilwiderstände erreichen, bzw. bei weniger Wölbung des Grundprofils gute Ca-Werte erreichen, als mit den sonst nurflügeltypischen elevons.

Da das Grundprofil also trotz der geforderten Wendeperfomance nicht stark gewölbt sein muss, kann man es so ganz gut auf den geringsten Widerstand auf der Geraden optimieren.

Netter Nebeneffekt ist, dass man keinerlei Mischer braucht, für die Steuerung.

Der Mubu beruht aber als schnelles Modell, im Spagat zwischen fast Nullauftrieb auf der Geraden und reichlich cA in der Wende, zusätzlich darauf, dass das Profil recht genau momentenfrei ist.

Damit ist es möglich, zusammen mit dem Tiefensprung, bei jedem stationär geflogenen cA ziemlich genau die gleiche fast optimale Auftriebsverteilung zu erreichen.
D. h. auch, dass bei Gesamt-cA=0 an jeder Stelle des Flügels das lokale ca auch sehr genau Null ist.
Letzteres ist wichtig, um geringe Profilwiderstände zu erreichen.

Verwendet man stattdessen ein Profil mit negativem Momentenbeiwert, bekommt man im Schnellflug zwangsweise deutlich negative lokale Auftriebsbeiwerte am Außenflügel.
Diese bedeuten eben auch viel Profilwiderstand, der besonders im Schnellflug richtig weh tut.

Für einen F3B-orientierten Nurflügel würde ich versuchen ähnlich vorzugehen, um einen weiten Geschwindigkeitsbereich abdecken zu können.
Allerdings habe ich keine genaue Vorstellung wie konkurrenzfähig das wäre, in einem Wettbewerb mit geschwänzten, die Leistungen dort sind einfach schwer zu erreichen.
Es sollte allerdings, soweit man Re-Zahlprobleme ausschließen kann und das Bauen im Griff hat, ein sehr wertiges Segelflugmodell dabei herauskommen.

Ein Problem deines Entwurfes ist sicher, dass er recht klein ist.
Damit wird es nicht unbedingt einfacher.

Kurbel

 

[Osmosis]

Hallo Uwe

Hast wohl recht, Theorie ist nur die halbe Miete. Heute Abend wird geschnitten.

Klar wird es grösser immer besser. Aber auch immer aufwändiger. Daher wollte ich es mal bei den 1.2m belassen.

Die Pfeilung hat mehrere Gründe, die ich ja bereits erwähnt habe:

- Profil mit negativem CM0, je grösser die Pfeilung desto kleiner die Verwindung
- Zentrale HRs die sinnrichtig ausschlagen brauchen hohe Streckung oder hohe Pfeilung (oder beides). Strukturell war ich eingeschränkt, also musste es die Pfeilung erledigen.

Eine 1.5m Version wäre sicher was. Das wäre dann SAL grösse a la little Wing. Irgendjemand schrieb was von 30% mehr Leistung in diesem Thread… wär was Aber erstmal bau ich jetzt diese Variante. Auch wenn sie Fehler hat, um wenigstens mal die Realität mit der Theorie vergleichen zu können.

Patrick

 

[Chrima]

Ich bin etwas enttäuscht, weil durch die grosse Pfeilung entstehen Strukturelle Probleme, aber wie mir scheint kaum (nur rechnerische?) Vorteile. Oder sehe ich das ganz falsch?

Hi Patrick
Was ist jetzt passiert ?
Irgendwo machst Du noch immer eine Fehlüberlegung. Leistungssegler haben doch auch Wölbklappen benutzen sie aber auch nicht als Höhenruder.

Kurbels Mubu fliegt ja doch auch um ein x-faches schneller, da ergibt ein kleiner Ausschlag schon eine sehr grosse Wirkung.
Vielleicht sagt er ja mal um welche Grössenordnung so ein Ausschlag geht bei eine Wende ?!

Aber bei einem Segler denke ich wirst Du doch vorwiegend Höhen- und Quersteuerung auf den äusseren Klappen haben.
Auch als Höhensteuer ist der Hebelarm zu den äusseren Klappen ja viel grösser und demzufolge die notwendigen Ausschläge kleiner, wie bei den inneren Klappen.

Meinen Vespertilio fliege ich auch ganz "normal"; Quer / Höhe aussen, WK innen. Dann hast Du verschiedene Flugphasen mit entsprechenden WK-Ausschlägen. Für grosse Höhenruderausschläge mischt Du, wie bei Leitwerklern noch die WK (Snap-Flap) dazu. Und umgekehrt brauchts vermutlich etwas Höhen-Zumischung beim stellen der WK.

Natürlich kann Sinn und Zweck von Wölbklappen immer diskutiert werden, aber Spass machts ! Einfach mal loslegen, jedes Konzept ist schlussendlich ein Kompromiss !

Grüsse
Chrima

 

[UweH]

Aber erstmal bau ich jetzt diese Variante. Auch wenn sie Fehler hat, um wenigstens mal die Realität mit der Theorie vergleichen zu können.

Es heißt ja nicht dass die Variante Fehler hat, denn alle Flieger geringer Größe haben mit den niedrigen Re-Zahlen zu kämpfen und die Vorhersagbarkeit wird dadurch bei allen schwierig. Kurbel hat auch schön beschrieben wie die Überlegungen zu den Anforderungen zu bestimmtem typischen Lösungen führen und ich weiß dass am Anfang das flugfähige Modell auch beim Multibumm Überraschungen parat hatte. Umso wichtiger ist es deshalb irgendwann mit der Entwurfsänderei aufzuhören und zu bauen...also: an die Arbeit

Gruß,

Uwe.

 

[kurbel]

Beim Mubu II liegt der HR-Ausschlag in der Wende um etwa 10°.

Kurbel

 

[Osmosis]

So, die gute Nachricht zuerst. ich habe zwei fertige Flächenkerne vor mir liegen, aus violetem Jackodur, und die Torsionssteifigkeit und biegefestigkeit ist überraschend gut.

Die schlechte Nachricht, sie wiegen bereits 70.0g. Das heisst mit RC bereits 120g. Mit Holm und Winglets etc. sicher 150g.

Hat jemand Praxiserfahrung wie ich das Modell ausreichend Steif mache (Bauweise?).

Sonst mache ich das so wie ich mir denke das es klappt.

Patrick

 

[Gangel]

aus den tiefen des Archivs

gibts ein Endergebnis?
mfg