Störklappen bei starker Pfeilung

Störklappen bei starker Pfeilung

Beitragvon KurtHarders » Mi 31. Aug 2016, 19:31

Hallo,
nach der Selbstzerstörung meines ersten Pfeils (30°, 2500mm), geht es in die zweite Runde (30°, 3000mm). Dabei möchte als Ergänzung zu den Ruderklappen mit ihren Bremsstellungen auch Störklappen ausprobieren. Dazu einige Fragen:
- Macht das überhaupt Sinn, oder sollte ich es lassen :)
- Wenn ja, auf der Oberseite oder auf der Unterseite oder Drehbremsklappen?
- An welcher Stelle in Flächentiefe?
- An welcher Stelle in Bezug zum Schwerpunkt?
Jede An- oder Abregung ist willkommen :D
Grüße, Kurt
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Re: Störklappen bei starker Pfeilung

Beitragvon sonouno » Mi 31. Aug 2016, 20:18

Hallo Kurt,
machst du den mit 6 Klappen?

Zu Störklappen sag ich nix :lol: son´st haut mich Uwe ;-)

grüssle, Christof ;-)
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Re: Störklappen bei starker Pfeilung

Beitragvon Bernhard » Mi 31. Aug 2016, 21:31

Hallo Kurt,

zur Störklappen und der Theorie. Ein gepfleiter Nurflügel hat einen Auftriebspunkt und kurz davor einen Schwerpunkt.
Die Differenz bestimmt das Stabilitätsmaß. Die Störklappen dürfen kein Moment um die Querachse aufbringen, den beim Nurflügel fehlt dir der Hebel des Leitwerks um ein Drehmoment zu kompensieren.
Daraus folgt die Störklappen müssen in der Höhe des Auftriebspunktes liegen. In erster Annäherung symmetrisch. Störklappen oben redzuieren den Auftrieb in dem Bereich ca. um 2/3 unten dagegen 1/3.
außerdem sind die unten beim Landen sehr gefährdet. Ich würde daher nur oben probieren. Damit entsteht ein neues Problem, ausgefahrene Störklappen zerstören in dem Bereich nicht nur den Auftrieb sondern haben noch ein aufrichtendes Moment um dieses zu kompensieren muß etwas mehr Auftrieb vor dem Auftriebspunkt gestört werden. Außerdem schadet es nicht wenn der Flieger bei gesetzten Störklappen etwas auf die Nase geht, denn Schnell wird er ja durch die Störklappen nicht mehr.

Was ich dir nicht bieten kann ist eine Berechnung für Größe und Position.

Gruß Bernhard
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Re: Störklappen bei starker Pfeilung

Beitragvon UweH » Do 1. Sep 2016, 14:14

KurtHarders hat geschrieben:- Macht das überhaupt Sinn, oder sollte ich es lassen :)


Hallo Kurt, ob etwas Sinn macht oder nicht ist meist eine Sache der Sichtweise.
Störklappen am Pfeil vernichten Auftrieb und verkürzen die Landestrecke, das Modell kann damit aber zum landen nicht langsamer rein als im Normalflug, sondern eher etwas schneller. Wenn es das ist was Du haben willst dann funktionieren die Störklappen schon.

KurtHarders hat geschrieben:- Wenn ja, auf der Oberseite oder auf der Unterseite oder Drehbremsklappen?


Wie Bernhard schon geschrieben hat ist die Wirkung von Störklappen auf der Flügelunterseite deutlich geringer als auf der Oberseite und die Gefahr der Beschädigung ist unten größer. Dafür ist die Momentenwirkung auf der Unterseite positiv, auf der Oberseite negativ. Ich würde nur Klappen auf der Oberseite einsetzen, auch wenn dabei Höhenruder zugemischt werden muss. Die positive Momentenwirkung auf der Unterseite kann beim Pfeil störend sein wenn außen Tiefe zugemischt werden muss weil der Flügel dabei falsch rum geschränkt wird und die Gefahr des einseitigen Abrisses damit steigt.
Drehbremsklapppen sollten je nach Position im Flügel ziemlich momentenneutral sein, aber ich würde trotzdem einen 6 Klappenflügel mit Butterfly auf den Innen- und Mittelklappen vorziehen weil damit die Möglichkeit der Wölbklappenfunktion mit Auftriebserhöhung zur Bremse dazu kommt. Also selbe Mechanik und Servozahl, aber mehr Nutzungsmöglichkeiten im Normalflug.

KurtHarders hat geschrieben: - An welcher Stelle in Flächentiefe?


So weit hinten wie die Klappen von der Bauhöhe her rein gehen, denn die störende Momentenwirkung ist umso geringer, je näher die Klappen an der Endleiste sind.

KurtHarders hat geschrieben:- An welcher Stelle in Bezug zum Schwerpunkt?


Das ist relativ Wurscht. Beim ARES mit 26° Pfeilung sind die Spoiler auf der Oberseite sehr weit vor dem Schwerpunkt und wirken brachial ohne spürbaren Einfluß auf die Kursstabilität. Es muss dabei relativ viel Höhenruder zugemischt werden.
Die Klappen sollten zur Widerstandserhöhung und Auftriebsreduktion beim Pfeil möglichst weit innen sitzen, auch wegen der Massenverteilung. Große außen liegende Massen machen den Flieger beim Rollen träge.

KurtHarders hat geschrieben: Jede An- oder Abregung ist willkommen :D


Grundsätzlich würde ich nach derzeitigem Kenntnis- und Erfahrungsstand bei einem 3 m Pfeil einen 6 Klappenflügel ohne Störklappen bauen. Die inneren Klappen fahren für Butterfly möglichst weit runter, die Mittelklappen möglichst weit hoch, die äußeren Klappen machen den Rest des Momentenausgleichs, sollten aber für Quer und Höhe noch möglichst viel Ruderweg zum steuern haben.
Die Klappenlängen sind wegen ihrer Abhängigkeiten voneinander nicht ganz einfach zu optimieren, wenn man weiß wo man hin will lässt sich das im FLZ_Vortex aber sehr zuverlässig simulieren.
Wenn jemand gerne Drehbremsklappen an der Endleiste mag kann ich mir auch vorstellen dass die Innenklappen als Wölbklappen gefahren werden, die Mittelklappen als Endleistendrehbremsklappen und die Außenklappen als Elevons.
Diese Aussagen gelten vor allem für große Pfeilung und / oder Streckung, bei geringer Pfeilung / Streckung verschieben sich die Verhältnisse wegen der nachlassenden Wölbklappenwirkung der Innenklappen immer mehr zum bremsen, so dass Störklappen ohne Wölbklappen immer mehr Sinn machen.

Gruß,

Uwe.
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Re: Störklappen bei starker Pfeilung

Beitragvon KurtHarders » Do 1. Sep 2016, 19:24

Hallo Uwe,

das war ausführlich :-).
Einen 6-Klappen-Flügel habe ich schon vorgesehen mit den von Dir beschriebenen Möglichkeiten des Butterfly. Wenn Störklappen nur Auftrieb vernichten und Widerstand erzeugen - also nicht verlangsamen, ziehe ich die Lösung mit Butterfly vor. Ausserdem brauche ich die inneren und mittleren Klappen zum Wölben mit Momentausgleich sowieso.
Die in Flz_Vortex errechneten Werte für Klappenausschläge bis 45° sind nach Deiner Erfahrung nutzbar?

Grüße und danke, Kurt
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Re: Störklappen bei starker Pfeilung

Beitragvon UweH » Do 1. Sep 2016, 22:06

KurtHarders hat geschrieben:Die in Flz_Vortex errechneten Werte für Klappenausschläge bis 45° sind nach Deiner Erfahrung nutzbar?


Hallo Kurt, die Klappensimulationen aus FLZ_Vortex sind nur qualitativ nutzbar, die quantitativen Simulationsergebnisse sind schon bei wenigen Grad Klappenwinkel für die Füße.
Ich simuliere die Änderungen des Flugzeug-cA meist bei 5° Klappenwinkel, manchmal auch bis 15 ° und festem Schwerpunkt.
Also z.B. bei einem 30°-Pfeil wird der Schwerpunkt bei cA 0,4 und 10 % Stabilitätsmaß simuliert und dann die absolute Schwerpunktlage in Millimeter fest gesetzt.
Dann werden die Klappen variiert und geschaut was mit dem Flugzeug-cA bei + oder - 5° Klappenwinkel passiert um über die Klappenlängen die gewünschten Trimmveränderungen einstellen zu können.

Gruß,

Uwe.
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