Nun mal weiter ĂŒber den In-Media-RES...
### Noch etwas Methodik und Theorie
Die Profile werden alle schon mit 0,4mm Enddicke gerechnet. Das Höhenleitwerk wurde mit n_crit = 7 und die FlÀchen mit n_crit = 9 gerechnet. Damit trÀgt man der höheren Turbulenz am Leitwerk Rechnung.
Nach dem die Profile gerechnet waren - oder eigentlich ist es parallel passiert - habe ich den FlĂŒgelgrundriss fĂŒr eine elliptische Auftriebsverteilung optimiert. Dabei immer den Abrisspunkt und Verlauf im Blick behalten. XFRL5 ist da nicht so konfortabel wie FLZ Vortex, aber in der Ausgabe (Logfile) der Gesamt-Polarenberechnung sieht man schön, bei welchem FlĂ€chenabschnitt das Programm bei der Interpolation keine Lösung mehr findet und das kann man ganz gut als Abriss hernehmen.
Der Grundriss wurde schon in Bezug auf den Rippenabstand bzw. LĂ€ngen der einzelnen Abschnitte (Mittelteil, Austeil, Spitze) gerechnet. Eine grobe Vorgabe der V-Form wurde von anderen RES-Fliegern kopiert. Um den Aufwand und den Rechenirrsinn etwas im Zaum zu halten, habe ich mit min. 5mm und 0,25 Grad Schritten gearbeitet.
FlĂŒgel und Profile kann man soweit also berechnen. Jedoch wie sieht es mit den klassischen Fragen EWD und Schwerpunkt aus? Weiters LeitwerkflĂ€che?
@Schwerpunkt: Da gibt es mal den groben Richtwert fĂŒr Leichtwindsegler von Herrn Dr. Heinrich Eder: 39% +/- 3%.
Weiters kriegt man ja recht schön im XFLR5 den Druckpunkt und die mittlere FlĂ€chentiefe angezeigt. Daher kann man sich dann mit dem gewĂŒnschten StabilitĂ€tsmaĂ einen Schwerpunkt berechnen: XNP - Stabi * Tm...
@EWD: Richtwert wieder von Herrn Eder laut folgender empirischer Formel: 9,3 - s/5 + f/2,5 + k = EWD in Grad
Wobei s... Schwerpunktlage in %, f... Wölbung des Profils in %, k... Leitwerkskorrektur - bei symetrischen Profilen = 0;
Also das kann man so mal grob festlegen. Aber gehts vielleicht etwas besser? GrundsÀtzlich kann man etwas mit den Parametern spielen und sich die VerÀnderungen ansehen. Interessant hierbei vorallem, wie viel Auftrieb oder Abtrieb zB das Leitwerk leisten muss in einem spezifischen Arbeitspunkt. Also könnte man durch Schwerpunkt+EWD versuchen das Leitwerk im Bereich "Bestes Gleiten" zu entlasten.
Eine weitere Idee, die ich mir angesehen habe, sind T4 - Polaren, die Lage des Gesamtmoments und dessen VerÀnderung.
Zur ErklĂ€rung: T4 Polaren sind Polare fĂŒr einen spezifischen Anstellwinkel ĂŒber einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich. Hier ein Beispiel:
EWD in den Grafen: Gelb + GrĂŒn: 1,65 | Magenta: 1,3 | Rot + TĂŒrkis: 2 Grad
Schwerpunkt jeweils 82,5mm - bei grĂŒn und tĂŒrkis liegt er bei 77,5mm
Anstellwinkel jeweils im Bereich optimales Gleiten.
Ich interpretiere das mal so: Die EWD+SP Kombinationen 1,3°+82,5mm und 1,65°+77,5mm fliegen stabil da das cm im negativen Bereich liegt.
EWD+SP Kombis 1,65°+82,5mm und 2°+77,5mm neigen zum pumpen, da cm im positiven Bereich liegt.
Also die richtigen Werte werden wohl bei SP 77,5 irgendwo bei 2,1 und bei SP 82,5 ca. 1,55/1,6 liegen.
@LeitwerksflÀchen: Hier habe ich das Excelsheet zur Berechnung von
v-tail size calculator von Curtis Suter genutzt, der auf Erkenntnissen von Mark Drela beruht. Neben Hebelarm und LeitwerksgröĂe sollte man auch verschiedene Knickwinkel am FlĂŒgel ausprobieren. Das bringt bei manchen Parametern mehr als gröĂere Leitwerke!
SchlieĂlich wurde alles aus XFLR5 in AVL exportiert. Das ist das weiterfĂŒhrende Programm von Mark Drela fĂŒr das bekannte xfoil. AVL ist wesentlich sperriger in der Nutzung als FLZ Vortex und XFLR5, aber es kann etwas, was die anderen Programme nicht können. Berechnung des statischen Kurvenflugs.
Dazu gibts einen eigenen Thread. Neben der Berechnung von Sinkgeschwindigkeit und Gleitzahl in der Kurve, sollte man jedoch zunĂ€chst sich die Auftriebsverteilung in der Kurve ansehen und ĂŒberprĂŒfen ob ein FlĂŒgelteil (innen) nicht in den Abriss gerĂ€t. Sonst fĂ€llt der Flieger ja immer in die Kurve!
40° Kurvenflug sieht da zB so aus - wichtig hier die KlappenausschlĂ€ge und die rote strichlierte Linie fĂŒr Cli - das muss jeder FlĂ€chenabschnitt bei der Fluggeschwindigkeit noch können.
Ich habe noch verschiedene FlÀchentiefen und V-Formen probiert und mir die Sinkgeschwindigkeiten angesehen und daraus dann das hoffentlich optimale Layout herausgenommen. Dann ging es endlich in die Konstruktion!
Ich schreibe das hier mal, damit man mich berichtigen kann. Vielleicht hat sich ja doch ein Fehler eingeschlichen.
Der Aufwand war schon recht groĂ und jetzt hoffe ich doch, dass es sich auszahlt! Bin gespannt auf die Saison...