Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Benutzeravatar
paulpanter82
Beiträge: 1059
Registriert: Mi 11. Jul 2012, 19:30

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von paulpanter82 » Mo 16. Feb 2015, 00:40

Hallo Uwe

So auf den ersten Blick habe ich gesehen das die Wölbklappen schmaler und etwas spitz zulaufend nach aussen geworden sind?
Das schau ich mir morgen mal noch genauer an :mrgreen:
UweH hat geschrieben:Es gibt inzwischen schon 2 weitere Evolutionsstufen, aber ich bin noch unentschlossen wie es konkret weiter geht.
In wie weit könnte es denn weiter gehen bzw. welche möglichkeiten gibt es nun ab zu wägen?
...für Leute die es interessiert... Gibt es anscheinend schon nur ist da wohl die Redseligkeit nicht so ganz gegeben :roll:

Gruß Michael
Initiative Contra Vegan fordert: Hände weg vom Heu meiner Schnitzel!!!
Männer bleiben ewig Kinder...
Nur das Spielzeug wird größer...

"LIVE FAST DIE OLD"
Ian Fraser „Lemmy“ Kilmister

Benutzeravatar
UweH
Beiträge: 5177
Registriert: Sa 15. Jan 2011, 20:50
Wohnort: Bayerischer Zentral-Spessart

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von UweH » Mo 16. Feb 2015, 01:44

paulpanter82 hat geschrieben:...für Leute die es interessiert... Gibt es anscheinend schon nur ist da wohl die Redseligkeit nicht so ganz gegeben :roll:
Hallo Michael, die Fertigentwicklung mit Profilauswahl und -anpassung zur Optimierung sind etwa noch 3-4 Stunden Arbeit, hier zu erklären was ich dabei tue und vor allem warum sind mindestens 20 Stunden Arbeit, viel Zeit die ich im Moment dafür nicht habe.
Was soll ich tun?

Gruß,

Uwe
Ein Flügel genügt

Das Ranis-Tutorial für Hortenmodelle: >> Hier klicken <<

......Hangflug ist das ohne Motor

Benutzeravatar
paulpanter82
Beiträge: 1059
Registriert: Mi 11. Jul 2012, 19:30

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von paulpanter82 » Mo 16. Feb 2015, 21:52

Hallo Uwe

Dachte das vllt die eine oder andere konfiguration Vor- bzw. Nachtteile bringt aber dafür dann schlechte oder gute Eigenschafften mit sich zieht... ich versteh grad selbst nicht was ich da geschrieben hab... :roll:
UweH hat geschrieben:Was soll ich tun?
Eigentlich hier dokumentieren wie das ganze nun von statten geht weil ja der ein oder andere davon lernen wollte.
Bin ich als Leie in der Lage so einen Nuri nur mit Ranis zu konstruieren oder ist flz zwingend notwendig?
Also Flügel ohne Winglets an eine bestimmte sin Kurve anpassen und Winglets aus dem Bauch heraus dann dran dichten?

Für mich zählt im Grunde das Endergebniss denn um einen Leistungsfähig Nuri zu konstruieren fehlt mir mit Sicherheit dein über Jahre aufgebauter Wissensstand. Wenn ich dann doch was davon lernend aufschnappen und auch später nochmal was nachlesen kann um so besser.
Und vllt kommt ja dann doch mal der ein oder andere Versuch bei rum :mrgreen:

Gruß Michael
Initiative Contra Vegan fordert: Hände weg vom Heu meiner Schnitzel!!!
Männer bleiben ewig Kinder...
Nur das Spielzeug wird größer...

"LIVE FAST DIE OLD"
Ian Fraser „Lemmy“ Kilmister

Benutzeravatar
UweH
Beiträge: 5177
Registriert: Sa 15. Jan 2011, 20:50
Wohnort: Bayerischer Zentral-Spessart

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von UweH » Di 17. Feb 2015, 01:23

Hallo Michael,

ich benutze zum auslegen das "Nurflügel" für den Vorentwurf, das FLZ_Vortex für die genaue Bestimmung des Auslegungspunkts ("Auslegungs-cA"), allerdings habe ich von Frank Ranis eine spezielle Version in der die X-Foil-Profilmomente innerhalb des Programms in die Berechnung ein gehen, nicht die TAT-Profilmomente die meist um ein paar Prozent falsch sind.
Die korrekten Profilmomente sind bei der Pfeilflügelauslegung existenziell wichtig, viel wichtiger als bei einem Leitwerker, denn nur damit kann man den Auslegungspunkt exakt bestimmen. Dieser Punkt zeigt wie die Profile auf die aerodynamisch unterschiedlichen Aufgaben des Pfeilnurflügels zwischen Nasenspitze, Randbogen/ Wingletfuß und Wingletspitze abgestimmt sind und damit zu ihrer Einbauposition passen.
Man kann auch die Profilmomente für den Auslegungspunkt für jede Stützstelle im Tragflügel aus dem X-Foil bestimmen und diesen Wert manuell ins FLZ_Vortex eingeben, so hab ich das beim ARES gemacht.

Für das bearbeiten des Auslegungspunkts benutze ich das X-Foil im XFLR5 um die Profile auszuwählen und auf die Einbauposition anzupassen.
Meist habe ich beim Optimierungsprozess alle drei Programme gleichzeitig offen, dazu noch das AutoCAD für geometrische Glättungen von Winkelverläufen und einen Taschenrechner daneben.
Die Vorgehensweise habe ich aber auch schon mal stichpunktartig beim Mimares und beim Attacus beschrieben, die Profilanpassung auch noch beim Minirock.

Wenn man rein mit dem Nurflügel (kurz "Ranis") arbeitet liegt die Unschärfe für die Optimierung im Bereich 10 - 15 % Flugleistung und viele potenzielle Auslegungsfehler die das Flugverhalten verschlechtern sieht man in dem Programm nicht. Mindestens um das Abrißverhalten nicht nur grob zu schätzen braucht man das FLZ_Vortex, aber auch das ist nur ein zweidimensionales Programm und 3D-Effekte kann es nur grob vorher sagen.

Ich kann hier ein paar Tipps geben wie man rein mit dem Programm Nurflügel anständig fliegende Pfeile und Bretter auslegt, für Hortens hab ich das ja schon, aber in diesen Thread alles rein zu schreiben was für einen optimierten Nuvola notwendig ist und bei Mimares und Attacus schon nicht vollständig verstanden wurde übersteigt meine zeitlichen Möglichkeiten.
Wenn man einen Wingletpfeil nur im Ranis auslegt, das ja die Winglets nicht rechnen kann, dann sollte der Außenflügel unterelliptisch sein um eine Reserve der Zirkulationsstärke für die Überlagerung zwischen Winglet- und Außenflügelauftrieb zu haben. Wie stark der Flügel unterelliptisch sein soll ist allerdings wieder eine Frage der Wingletprofilierung und Erfahrung.
Leichte Auslegungsfehler kann man mit Rückverlagerung des Schwerpunkts = Stabilitätsmaß ausgleichen. Das verschlechtert zwar die Leistung, aber so wird das von den meisten heutigen Nurflügeldesignern immer noch gemacht.

Ich würde sagen ich mach die Auslegung von Nuvola mal für F5J- und Thermikflug-Einsatz fertig, schreib hier ein paar Hinweise dazu was mir dabei durch den Kopf ging und mach für einfache Auslegungen rein im Ranis mal ein extra Thema.

Gruß,

Uwe.
Ein Flügel genügt

Das Ranis-Tutorial für Hortenmodelle: >> Hier klicken <<

......Hangflug ist das ohne Motor

Norbert1

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von Norbert1 » Di 17. Feb 2015, 09:23

Hi Uwe
wird die endgültige Auslegung von Nuvola dan hier so wie die vorläufigen veröffentlich so das man dan nach Vortex Bauen könnte :?: :?:

Norbert

Benutzeravatar
Löschknecht
Beiträge: 779
Registriert: So 19. Feb 2012, 20:05

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von Löschknecht » Di 17. Feb 2015, 10:30

Zielen Nojo und Nuvola aufs gleiche Aufgabengebiet/ Einsatzspektrum?

ciao Timo
Neulich am Hang: "Wer Klappen zum Landen braucht hat die Flugzeit nicht optimal ausgenutzt"

Thermikfliegen kann so einfach sein: http://www.youtube.com/watch?list=UUYCF ... 2sozrof3HY

Benutzeravatar
UweH
Beiträge: 5177
Registriert: Sa 15. Jan 2011, 20:50
Wohnort: Bayerischer Zentral-Spessart

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von UweH » Di 17. Feb 2015, 10:35

Hallo Norbert, von den vorläufigen Auslegungen werde ich sicher die wenigsten veröffentlichen sonst kommt noch jemand auf die Idee so einen fehlerbehafteten Zwischenschritt zu bauen. Bei meinem neuen RES-Leitwerker waren es im FLZ_Vortex 5 Zwischenschritte , beim Minirock waren es 7, es sind also meistens genug unfertige Varianten um den Überblick verlieren zu können.

Die fertige Auslegung von Nuvola werde ich hier veröffentlichen.

Gruß,

Uwe.
Ein Flügel genügt

Das Ranis-Tutorial für Hortenmodelle: >> Hier klicken <<

......Hangflug ist das ohne Motor

Benutzeravatar
UweH
Beiträge: 5177
Registriert: Sa 15. Jan 2011, 20:50
Wohnort: Bayerischer Zentral-Spessart

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von UweH » Di 17. Feb 2015, 10:36

Löschknecht hat geschrieben:Zielen Nojo und Nuvola aufs gleiche Aufgabengebiet/ Einsatzspektrum?

ciao Timo

Nööö, Nuvola soll tatsächlich fliegen :P :D

Gruß,

Uwe.
Ein Flügel genügt

Das Ranis-Tutorial für Hortenmodelle: >> Hier klicken <<

......Hangflug ist das ohne Motor

Benutzeravatar
sonouno
Beiträge: 443
Registriert: Mo 11. Nov 2013, 18:48

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von sonouno » Di 17. Feb 2015, 10:56

Hi Uwe,
denke die Kurzform reicht schon (mir zumindest...werds eh nich ganz kapieren...)
wer mehr will muss schreiben ;-)
------------
also im Nurflügel sieht das doch schon ganz gut aus von der Zirkulationsverteilung
(kann ich nur nicht richtig beurteilen :roll: )

reichen die 7,3 mtr/Sec als Geschwindigkeit im Langsamflug ?
is mit 3° Wölbklappe.... wenn man -1° Höhe aussen gibt wirds noch langsamer...also Bremse ?

insgesammt 4° Schränkung ?

mehr kann ich da nicht rauslesen... ca 1,05 am Aussenrand der 3° Wölbklappe is gut ?

bei der gezogenen Wölbklappe ist die Re-Zahl nur noch zwischen 63000 und 73000.... reicht das dort ?

grüssle, Christof ;-)

ps: und DANKE für die Mühe uns Dummis die Welt zu erhellen !
fliag Vogl fliag, fürcht di ned vorm Wind, steig so hoch du kannst....
stell da voar du tanzt.....in de Höh....bis nimma mehr weidaa geht...
*Willy Michl*

Benutzeravatar
UweH
Beiträge: 5177
Registriert: Sa 15. Jan 2011, 20:50
Wohnort: Bayerischer Zentral-Spessart

Re: Nuvola 3,2m Thermik Pfeil

Beitrag von UweH » Di 17. Feb 2015, 13:25

Hallo Christof,

mir fällt auf dass Du immer noch auf völlig unwichtige Dinge achtest.
sonouno hat geschrieben:reichen die 7,3 mtr/Sec als Geschwindigkeit im Langsamflug ?
is mit 3° Wölbklappe.... wenn man -1° Höhe aussen gibt wirds noch langsamer...also Bremse ?
Die Mindestgeschwindigkeit oder auch die normale Gleitfluggeschwindigkeit eines Flugmodells ist mit üblicher Profilierung und Gewicht keine Parameter der bei der Auslegung irgend eine Rolle spielen würde.
Bei Modellen mit sehr hohem Gewicht oder Spezialaufgaben schaut man da drauf, meist um die Landegeschwindigkeit niedrig zu bekommen und trotz des hohen Gewichts bei Bodenberührung nichts kaputt zu machen. Schau am besten gar nicht auf die Geschwindigkeit, denke in Auftriebsbeiwerten cA.

Der Nuvola sollte später ausschließlich mit der Wölbklappe auf die Flugzustände je nach Flugaufgabe Langsamflug für geringstes Sinken über bestes Gleiten bis zu Schnellflug getrimmt werden. Die Elevons werden nur für Manöver benutzt oder für Flugzustände die sich mit der Wölbklappe nicht trimmen lassen, z.B. senkrechter Sturz cA = 0.
In der Praxis heißt das wenn man langsamer oder schneller fliegen will betätigt man nur die Wölbklappe, nicht das Höhenruder.
Wenn man einen Looping fliegen oder zum landen sehr langsam ziehen will und zum aussteuern von Böen betätigt man zusätzlich das Höhenruder.
Damit werden die Profile und die Zirkulationsverteilung auf die Flugaufgabe eingetrimmt.
Da die Zirkulationsverteilung besonders im Langsamflug wichtig ist wird sie auch mit betätigter Wölbklappe für den Langsamflug optimiert, Anpassungsparameter sind dabei Flügelgrundriss, Schränkung und Klappenform. Wegen dem Anpassungsparameter Klappenform hab ich gegenüber Michaels Grundentwurf die Wölbklappe schon mal ein bisschen verändert.

Bei einem Flügel ohne Wölbklappen wie dem Ares geht das natürlich nicht, da wird die Zirkulationsverteilung mit betätigtem Höhenruder optimiert....das kann übrigens nicht nur "ziehen" bedeuten, sondern bei einem Thermiksegler für die Profilauswahl z.B. auch "drücken"....z.B. das Profil jwl065 ist für Bretter auf drücken für Schnellflug hin entworfen.

sonouno hat geschrieben:insgesammt 4° Schränkung ?
Die Schränkung ist von der Optimierung der Zirkulationsverteilung für einen bestimmten Auslegungs-cA und den Profilmomenten abhängig, die 4° gelten für den Selig-Profilstrak bei 8 % Stabilitätsmaß und betätigter Wölbklappe für ein hohes cA, hier cA 0,831 weil das bei 3° Wölbklappenwinkel so raus kommt. cA 0,7 oder 0,9 wären auch OK.

Wenn man bei Michaels Grundentwurf mal bei 8 % Stabilitätsmaß die als momentenneutrales (cm025 = 0) Profil angelegte ebene Platte nacheinander von Wurzel zum Randbogen an jeder Stützstelle z.B. durch das MH32 ersetzt und bei jedem Schritt den cA-Wert anschaut stellt man fest, dass der Wert beim einsetzen der Profile im Wurzelbereich zuerst ansteigt, sich beim einsetzen der Profile in Halbspannweitenmitte kaum verändert und beim einsetzen am Randbogen wieder massiv runter geht.
Das sind die Effekte aus dem negativen Profilmoment des MH32, der vor dem Schwerpunkt die Nase nach oben dreht und hinter dem Schwerpunkt nach unten.
Das gilt aber nur für hohe Streckungen und Pfeilungen, bei einem gering gestreckten und gepfeilten Grundriss wie zum Beispiel einem Zagi oder gar einem Brett funktioniert das nicht weil die Hebelarme zum Neutralpunkt zu klein sind.

Bei einem Thermiksegler kann man den Effekt, dass auftriebsstarke Profile mit stark negativem Profilmoment vor dem Schwerpunkt den Flügel-cA erhöhen, gut ausnutzen um den Gesamtauftrieb des Nurflügels zu erhöhen und damit eine der größten Schwächen früherer Pfeilnurflügel zu vermeiden, den geringen Maximalauftrieb.
Im Außenflügel müssen dazu aber momentenarme Profile oder S-Schlagprofile eingesetzt werden um die Momentenbilanz ohne viel Schränkung auf den passenden Auslegungspunkt cA einzustellen, das sieht man schön wemm man überall das MH32 ohne Schränkung eingebaut hat, das Flugzeug wäre so nicht fliegbar und braucht viel Schränkung zur Querachsenstabilisierung.
Je negativer der Profilmoment der Außenflügelprofile ist, desto mehr Schränkung ist erforderlich um den gewünschten Auslegungs-cA einzustellen. Je mehr Schränkung man einbaut, umso mehr verschiebt man den Anstellwinkelbereich mit geringem Widerstand ("Laminarbereich") von Innen- und Außenprofilen gegeneinander und verkleinert den nutzbaren Laminarbereich ("Schnittmenge") damit. Deshalb halte ich nichts von der durchgehenden Verwendung des MH32 wie beim Aurora

Ich umgehe die Verkleinerung des Laminarbereichs indem ich innen und außen unterscheidliche Profile einsetze, also einen Strak aus z.B. innen Hochauftriebsprofil und außen S-Schlag-Profil. Diese unterschiedlichen Profile haben aber auch einen jeweils individuell unterschiedlichen Laminarbereich und die Kunst ist es diese Profile so passend zu den aerodynamischen Erfordernissen auszuwählen oder anzupassen, das sich die Laminarbereiche am Auslegungspunkt möglichst gut decken, trotz unterschiedlicher Re-Zahlen und Auftriebsbelastungen am Einbauort.
Dabei müssen die Profilmomente aber auch so aufeinander abgestimmnt sein, dass die Bedingung mit den sich deckenden Lamiarbereichen auch mit passender Schränkung am Auslegungspunkt = Auslegungs-cA gegeben ist. Hier tritt jetzt eines der großen Probleme bei der einfachen Auslegung im "Nurflügel" auf, die da verwendeten Profilmomente nach TAT (Thin Airfoil Theory) sind eigentlich zu ungenau um einen exakten Auslegungspunkt zu bestimmen. Die Momente werden bei TAT nur über die Skelettlinie des Profils bestimmt, der Profiltropfen und die Grenzschicht (Viskosität) bleiben dabei unberücksichtigt. Bei manchen Profilen funktioniert das hinreichend genau, besonders um cm025 = 0 herum, aber bei dickeren oder stark gewölbten Profilen läufts dann aus dem Ruder. Das kostet Flugleistung und wenn man sich allzu sehr auf die ungenauen Werte verläßt besteht das Risiko die Flugeigenschaften zu verschlechtern.

Leider hat der im Normalflug recht positive Effekt mit der günstigen Momentenbeinflussung von Hochauftriebsprofilen vor dem Schwerpunkt die gegenteilige Wirkung im Rückenflug und sollte deshalb bei gut kunstflugtauglichen Pfeilen (z.B. für schnellen Hangflug wie beim Marumba) nicht angewendet werden, hier gibt es dann andere Möglichkeiten.
sonouno hat geschrieben:... ca 1,05 am Aussenrand der 3° Wölbklappe is gut ?
Das ist nur ein Punkt am Flügel, die Betrachtung dieses einen Punkts ohne alle anderen Stützstellen des Flügels hat keine relevante Aussagekraft.
sonouno hat geschrieben:bei der gezogenen Wölbklappe ist die Re-Zahl nur noch zwischen 63000 und 73000.... reicht das dort ?
Blende die Re-Zahl gedanklich aus solange Du nicht mir ihr umgehen kannst.
Da ich die Re-Zahl bei einer Flugzeugauslegung nicht wesentlich verändern kann ohne das Auslegungskonzept zu verändern wird eine kleine Re-Zahl entweder mit dafür geeigneten Profilen berücksichtigt oder ignoriert.

Gruß,

Uwe.
Ein Flügel genügt

Das Ranis-Tutorial für Hortenmodelle: >> Hier klicken <<

......Hangflug ist das ohne Motor

Antworten