Warum gibt es kein F3B oder F3F mit vorverlegtem Höhenleitwerk?

[2small2fail]

Hallo Lownoise!

Die aktuellen F3F-Flieger sind schon ziemlich lange gut "gereift" und daher liegt die Latte ziemlich hoch. Allerdings sind auch keine grösseren Innovationssprünge bei den derzeitigen Standardkonzepten mehr zu erwarten. Und wenn man gewinnen will, setzen die meisten wohl eher weniger auf "Experimente"...
Mag sein, dass dabei auch manchmal die Neophobie eine Rolle spielt.

Die "unreife" Nurflügelei (mit ihre Bandbreite an Konzepten) ist deshalb so spannend, da es dort noch viel Neuland zu entdecken gibt und Innovationssprünge möglich sind, wenn man die möglichen Stärken herausarbeiten kann.
Was die Wettbewerbsfliegerei anbelangt, dürften Nurflügel nur für bestimmte Klassen eine wirklich gute mögliche Lösung sein.
Bei F5B/F5F wird der Mangel an willigen Werfern das Problem gewesen sein. Bei F5J ist aus meiner Sicht in Richtung "dead air" mit Nurflügeln kein Blumentopf zu gewinnen. In der neuen GPS Triangle Light Class könnte das schon wieder anders aussehen.
Bei F3F sind die Chancen nicht so schlecht. Bisher wurden aber kaum Testballons gestartet. Die Moxie ist einer.
Der Speed auf der Strecke wird auf der Haben-Seite sein. Die Sache mit den Wenden ist wohl offen. Das geringe Trägheitsmoment um die Querachse könnte sich da aber als Vorteil erweisen. Die Bremserei für's Landen wird bei der leicht gepfeilten Moxie aller Voraussicht nach sehr gut funktionieren. Wie es bei schwachen F3F-Bedingungen und beim Pumpen aussieht, wird sich weisen. Und das "rumpflose" Werfen ist halt auch so eine Sache.
Wir werden sehen...

Fliegergrüsse
Tobias

PS
Die Winglets bei den F5J-Leitwerklern sind eine Folge der Spannweitenbegrenzung.

 

[Chrima]

Hi
Ich denke F5D, F5F / B und F3F wären schon die Disziplinen wo man mitmachen kann.
Wie oben schon erwähnt sind die Nuris aber eben generell kein "Volksmodell" und auch bei den Nuri-Freunden ziehen wohl mehr, wie die Hälfte irgendwelche grazilen Rippenbauten vor. Aufwendige Bauweisen lassen sich also nicht durch grössere Serienfertigung bezahlbar machen (wie dies bei den beliebten F3B-Modellen der Fall ist).

Damals mit StrongRun, Vespertillio und PetomaPK war ich aber eigentlich gar nicht so langsam unterwegs. Auch mit dem Pace Wing verlor ich auf mich selber mit Caldera R nur gerade mal etwa 5 Sekunden. Dies zudem meist immer mit weniger Flächenbelastung, wie die grösseren Leitwerkler...
Handicap bleibt die Grösse, weshalb auch die Petoma, als grösstes Modell sicher die leistungsfähigste war. Aber es bräuchte ein noch etwas grösseres Modell mit den heute üblichen 55qdm (ca. 2.85m).

Grüsse
Christian

(photos von P. Rondel)

 

[Ercam]

gut, die Sache mit den Nurflügeln hat bestimmt großes Potenzial. Das ist aber nochmal eine andere Geschichte.
Mir geht es um Modelle die einen Rumpf und ein Höhenleitwerk besitzen.

 

[Martin.Dortmund]

Ich sehe kein grundsätzliches Problem in der Umsetzung eines vorgelagerten Höhenleitwerk vor der Seitenruderflosse. Auch bei F3f oder F3B Fliegern.
Ein bekannter von mir baut einen Ds – Flieger mit einem solchen Leitwerk und fliegt auch an anspruchsvollen Hängen.
Wenn es Richtig schnell werden soll ist eine gedämpftes Höhenleitwerk von Vorteil, weil nur eine kleine Klappe betätigt werden muss.
Ich halte die Variante auch für sehr unempfindlich im Vergleich zu dem klassischen Kreuzleitwerk mit Pendelleitwerk. Denn die Masse des Höhenleitwerks liegt genau auf der Rumpfröhre das Seiten Leitwerk kann entsprechend Leicht gebaut werden, es muss ja kein Höhenleitwerk tragen.
Auch fällt beim vorgesetzten Höhenleitwerk die Steckung weg, was weiter Vorteile in der Gewichts – Festigkeitsbilanz ergibt.

Den Einwand sich ggf. das Seil beim Start zu fangen weise ich entschieden zurück.
Beim F3j hat sich diese Leitwerksauslegung 1000 fach bewährt und da wird auch ein harter Hochstart durchgeführt.
Ich glaube da es im F3J seinen Anfang gemacht hat, denkt die Szene bei dieser Leitwerksauslegung an einem langsamen J Segler.
Gruß
Martin

 

[Lownoise]

In kleiner gibt es sowas ja schon, siehe Stefan Fraundorfer Rey

 

[Wimh]

Der letzte F5B Weltmeister (Gerben van Berkum) flog sowas (Avionik B18) Und in F5F war ein Nurflügler einige Jahre unschlagbar (http://www.franz-josef-ney-online.de/f5f_modelle.htm )

 

[RetoF3X]

Nun habe ich ein paar Bilder vom Device mit vorverlegtem Kreuzleitwerk gefunden:

Asturias F3F Open - Day 2

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photos.google.com

Bilder vom Asturias Open 2019 F3F Wettbewerb.

Wuerde mich echt wunder nehmen, wie das Handling mit dem Leitwerk ist.

 

[Pano]

Der Stormer von Femo, ein (kleinerer) F3F-F5B-Mix hat auch so eines: https://www.femo-design.de/flugsport/stormer/

Viele Grüße,

Pano

 

[Ercam]

Am Device finde ich das schonmal extremst gelungen. Das fliegt bestimmt super gut. Mega, genauso würde ich das haben wollen.
Das diese Konfiguration im F5B erfolgreich eingestzt wird ist klar, ich habe auch einen Avionik B 16 mit sehr langem Ausleger wo das mit recht kleinen Leitwerken realisiert ist. Bei den F5B ist das Seitenruder halt nicht angelenkt. Das macht’s auch deutlich einfacher und leichter. Wäre die Frage ob man das für f3f überhaupt braucht .( bitte nicht schlagen,.. ist nicht mein Metier :-) )
Der Femo Flieger sieht mal wieder sehr lecker aus , danke für den Link.

 

[Stefan Siemens]

Hallo,
ich möchte die Diskussion um eine, zugegeben provokante These erweitern:

Warum gibt es so wenig ferngesteuerte Segelflugmodelle mit hinter dem Seitenleitwerk liegendem Höhenruder?

Die Frage hat sich mir gestellt, weil ich derzeit einen Orca Pro mit "konventionellem" Kreuzleitwerk mit Pendelhöhenleitwerk und einen Pike Dynamic mit "moderner" Anordnung, vorverlegtem Höhenruder fliege. Ganz subjektiv habe ich den Eindruck, dass der Orca Pro angenehmer zu steuern ist und trotz kleinerer Seitenruderklappe und höherer Streckung mit weniger Ausschlag sehr gut kreist.

Bei Martin Simons, Model Aircraft Aerdodynamics (4.Aufl. 2009), S. 165 habe ich, allerdings im Zusammenhang mit Trudeln und dem Ausleiten aus demselben eine mögliche Erklärung gefunden:

Bei hohen Anstellwinkeln trifft der Nachlauf des Höhenruders auf das Seitenleitwerk und verringert so dessen Wirksamkeit.

Philip Kolb hat hier https://www.rc-network.de/threads/calvados-baudis-erfahrungen.695453/ im Beitrag 16 erläutert, welche Vorteile das Konzept des vorverlegten HLW hat. Das ist mir bewusst.

Mir geht es eher um das Steuerverhalten. Wenn man dann noch die Ausführungen von Mark Drela in der von Tobias hier unter Beitrag 15 verlinkten Diskussion berücksichtigt, ist das "konventionellem" Kreuzleitwerk mit Pendelhöhenleitwerk vielleicht nicht der schlechteste Kompromiss. Dabei sind die Leitwerksprofile und die genaue Position des HLW am SLW so zu wählen, dass die Saugspitzen versetzt sind, was mit einer leichten Vorlage des HLW bei tiefem SLW ganz gut geht. Ein Klappen HLW ist noch besser, eine saubere innenliegende Anlenkung nicht ganz einfach, aber z.B. beim Explorer V2 recht gut gelöst.

Stefan

 

[reinika]

Hmmm....interessantes Thema. Wobei ich den Leitwerkstyp für wirklich untergeordnet halte. Viel wichtiger scheint mir, das passende Leitwerksvolumen zu erarbeiten. Interessanterweise kamen in den letzten Jahren immer wieder Modelle auf den Markt mit vergrösserten Leitwerken. Das brachte mich verschiedentlich zum schmunzeln.......aber klar, als Konstrukteur hat man immer auch ein Auge auf dem Widerstandspotential. Was aber letztlich kaum wirklich zu erfassen ist. Siehe Drela`s Argumentationen. Ich selber setze immer den zweiten Satz meiner Signatur zuoberst ins Pflichtenheft

Wenn es aber wirklich um den Leistungsaspekt geht, bieten die diversen Leitwerkstypen halt verschiedene Vor-und Nachteile, wie hier diskutiert. In Drelas Argumentation fehlt mir persönlich zB. dass das vorverlegte HLW erstens einen eigenen Pylon braucht, der selber Widerstand/Turbulenz (und Gewicht) erzeugt und dessen Nachlauf auf das SLW trifft. Da wird eben auch die turbulent umströmte Fläche vergrössert.
Zweitens liegen diese vorgelagerten HLW`s meist im Nachlauf des Tragflügels, was nicht gerade für eine laminare Anströmung spricht. Damit vergrössert sich die turbulent umströmte Fläche weiter. Das Problem hat zB. ein gut positioniertes, klassisches Kreuz LW nicht.
Zudem verlangt das vorverlegen etwas mehr Fläche am HLW.

Rein vom potentiellen Widerstand her betrachtet muss ein T-Leitwerk eine bessere Bilanz ergeben:
- Es gibt nur eine Fläche die in die Grenzschicht vom Rumpf hinein ragt
- Es steht beiden Leitwerken die ganze Rumpflänge als Hebel zur Verfügung -> kleinere Flächen
- Beide Flächen können unabhängig optimiert werden, auch die Profile
- Es gibt nur Zwei Ecken, wo sich die Flächen verschneiden
- Diese Ecken kann man einfach noch minimieren, wenn man da eine Teilstaffelung mit evtl. moderater Pfeilung am HLW kombiniert. So ähnlich wie die Segelflugzeuge anfangs 70er Jahre, DG, Nimbus 2, etc.

the white planes picture co - aviation image library. Photographs and videos of aviation and airsports

Professional aviation image library - all kinds of airsports and airplanes in flight. Photographs and video of gliders, sailplanes, fighters, bombers, light aircraft, airliners, helicopters, microlights, balloons, paramotors, clouds, skies, weather, pilots.

www.whiteplanes.co.uk

Natürlich ist das Strukturell anspruchsvoll und potentiell schwerer.

Aber nochmal: Ein widerstandsoptimales Leitwerk wird nicht über Sieg, oder Niederlage entscheiden. Ein handlingsoptimales schon eher. Eines das auch noch nach der Landung strukturell wasserdicht ist evtl. auch.

Viel Spass noch beim weiteren "optimalisieren"

Gruss
Reini

PS.
An der DG 100 sieht man die recht ausgeprägte Staffelung sehr schön

Aviation photographs of Glaser-Dirks DG-100 Elan :

Aviation photographs categorised as Glaser-Dirks DG-100 Elan

abpic.co.uk

 

[Vultra]

Hallo Stefan,
gerade zufällig entdeckt, Deine Change

Marktplatz-Script

Kleinanzeigenmarkt, Modellbaumarktplatz, Umfc-Kirchschlag, Jets, Strahlturbinen,

www.umfc-kirchschlag.at

 

[Lownoise]

Zwar kein "richtiges" F3B/F3F Modell, aber der Orion V2 von Cumulus/Nan usw. hat auch ein vorgesetztes HLW. Geht langsam los, dass es mehr Modelle werden

 

[Pisaneli]

Zurück zum Wesentlichen mit alte Kobra Extreme.

 

[Stefan Siemens]

Hallo,
ich darf auf meinen Beitrag in Nachricht 30 zurück kommen und auf den Artikel von Gerd Wöbbeking in dem DMFV Magazin Modellfliger 1/2021 verweisen.
Die Anordnung des Höhenleitwerks hinter dem Seitenleitwerk ist eine diskutable Variante. Dabei muss man im Auge behalten, welchen Haupteinsatzbereich das Segelflugmodell hat. Ich sehe da schon Unterschiede zwischen einem Thermiksegler und einem Hangrenner,
Stefan

 

[2small2fail]

Philip Kolb hat zu dem Thema eine sehr dezidierte Sicht (ab 1:26:30).

 

[Stefan Siemens]

Hallo,
das hat Philip sehr anschaulich erklärt. Auf seinen Beitrag hier bei RCN bin ich oben schon eingegangen.

Viele Argumente gelten für das Kreuzleitwerk unabhängig von der Anordnung des HLW, also egal ob vor oder hinter dem Seitenruder.

Kein Widerspruch auch, dass das Höhenleitwerk weniger Kraft aufbringen muss. Perseke zeigt übrigens, dass das HLW um so kleiner sein darf, je größer Spannweite und Streckung sind. Das Seitenleitwerk wird mehr gefordert, wobei ich die Argumentation etwas einseitig "massenträgsheitsorientiert" finde. Die Erfahrung lehrt, dass das in jedem Fall ein wesentlicher Aspekt ist: leichte Außenflügel fliegen besser!

Schlussendlich macht es also mehr Sinn, dem Seitenleitwerk einen langen Hebelarm zu geben, es also hinter das HLW zu montieren.

Was mir fehlt ist dabei der aerodynamische Aspekt. Wie beeinflusst das HLW das SLW, vor allem im Kreis-/ Kurvenflug bei hohen Anstellwinkeln und wenn das HLW doch einmal viel Auftrieb machen muss? Die Massenträgheit spielt in diesem Flugzustand doch nicht die Hauptrolle, sondern das Flügelmoment und die Dämpfung um die Querachse gegen Böenlasten. Das meinte ich mit "massenträgheitsorientiert".

Sei es drum, ich hatte schon immer eine Abneigung gegen die herrschende Meinung (Juristen wissen was ich meine). Vielleicht probiere ich es einmal aus.
Stefan

 

[Chrima]

Hallo Stefan
Betreffend gegenseitigen Einflusses der Flossen aufeinander, hat man uns früher gelehrt, dass das ganz hinten sitzende Höhenleitwerk besser das Trudeln beenden kann. Ist für uns natürlich, die wir ja nicht selber drin sitzen, weniger wichtig. Interessanterweise sind vermutlich deshalb Swift, Fox und einige bekannte Schulungsflugzeuge so gebaut. (und es sieht erst noch besser aus... ;-) )

Gruss
Christian

 

[Heiko1]

Hallo zusammen,

@Stefan:
Tatsächlich haben wir genau das bei unserem aktuellen Wettbewerbsmodell gemacht. Ein HLW das hinter dem SLW liegt:

Warum aber das ganze?

Von der Argumentation ist für mich nachvollziehbar, dass vieles für ein vorgelegtes HLW spricht. (Außer vielleicht, dass man in der Regel irgendeine Art "Pylon" benötigt, auf dem das HLW sitzt, der auch minimal Wiederstand produziert und zum Bauen eher nicht so toll ist.) Trotzdem wird die vorverlegte Variante vermutlich in Summe minimal besser sein. Wer also das letzte aus einer Kreuzleitwerksvariante rausquetschen will, sollte das HLW eher vorverlegen.
Aber, und da bin ich bei Reini's Post von weiter oben: Wie groß ist denn nun der Unterschied? Ich kann es abschließend nicht beantworten. Von den Leistungen in Wettbewerb her muss der Unterschied deutlich unter einem Prozent liegen, sonst würde ich weiter hinter den Modellen mit vorgelegtem HLW herfliegen. Wobei um es letztlich zu messen müsste man tatsächlich für den gleichen Flügel einen Rumpf mit geänderter Leitwerkskonfiguration bauen, um andere Einflüsse auszuschließen. Ich denke die Unterschiede wären auch dann so gering, dass diese im "Grundrauschen" der Messungen so gut wie verschwinden. Letztlich gaben bei uns tatsächlich optische Gründe und die Lust es einfach mal auszuprobieren den Ausschlag.

Am Ende kann man sage, es funktioniert auch so herum. Und aus meiner Sicht wichtiger als die Konfiguration: Die Gesamtauslegung des Leitwerks sollte passen, sodass das Modellhandling gut ist. Ein Wettbewerbsflieger sollte aus meiner Sicht "fliegen wie ein Amigo", damit man sich auf die Erfüllung der Flugaufgabe konzentrieren kann, und nicht ständig damit beschäftigt ist, das Modell in einem vielleicht schmalen Fenster zu halten in dem es minimal besser funktioniert als alle anderen. ...aber auch das hat Reini oben schon in etwas anderen Worten geschrieben

Viele Grüße,
Heiko

 

[Stefan Siemens]

Hallo Heiko,
vielen Dank, eine interessante Lösung, die sehr sauber aussieht. Welche Wettbewerbsklasse fliegt Ihr und hast Du einmal ein Bild vom Flieger?

Dem letzten Absatz kann man nur beipflichten!
Stefan