Horten Aris Mini - Schaumhorten

Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon UweH » Mo 25. Apr 2011, 14:25

Hallo Leute,

es gab hier schon mal eine längere Diskussion zu der Möglichkeit einer einfachen Horten aus Schaum. Inzwischen hat die Entwicklung zu einem konkreten Projekt geführt das ich hier jetzt in einem eigenen Thread vorstellen möchte.
Die Entwicklung begann eigentlich schon bevor ich zu Thermik-Board gekommen bin. Maxi wollte eine Horten die mit über 3 m Spannweite größer und mit den Erkenntnissen aus den jüngsten Entwicklungen bei der Hortenbauweise auch deutlich leistungsfähiger als sein Colibri 10 von Alfons Gabsch sein sollte (Herstellung und Vertrieb bei Raimund Sonst). Bedingung war allerdings eine Bauweise aus Styropor mit möglichst wenigen Segmenten, in diesem Fall mit Balsabeplankung. Aus Zeitgründen bei mir wurde das Projekt zuerst in einen 2,8 m Holzrippenflieger geändert, der von Maxi den Namen Aris bekam und damit die Bezeichnung einer neuen Entwicklungslinie nach meinen Horten-Ellis. Leider bin ich noch nicht dazu gekommen den Bauplan für die fertige Auslegung von Aris zu zeichnen und so baut Maxi jetzt den CO5 "Kreistwienix".

Ich benötige durch meinen neuen Job mit vielen Bahn-Diensreisen aber selbst einen kleinen, robusten und leistungsfähigen Rucksackflieger und so hab ich kürzlich das Thema Schaumhorten wieder aufgegriffen und diese Auslegung hier gemacht, die ich auch bauen möchte.
Das Modell nennt sich Aris Mini und hat 2 Meter Spannweite.

Kurz ein paar Zeilen zur Aerodynamik einer Schaumhorten mit linearer Verwindung:
Hortenflugzeuge benötigen normalerweise eine nicht-lineare Verwindung für eine glockenförmige Zirkulationsverteilung. Diese Hortenglocke ergibt Außenflügel die im Langsamflug nahezu keinen Auftrieb mehr oder sogar Abtrieb liefern.
Für das fliegen von Kurven wird bei den meisten Flugzeugen Querruderausschlag gegeben, damit ändert sich der Auftrieb des Aussenflügels und damit auch der Widerstand. Leider führt diese Widerstandsänderung zu einem Drehmoment um die Hochachse, die der gewünschten Kurvenrichtung entgegengesetzt ist, das negative Wendemoment. Zum Ausgleich werden bei konventionellem Modellen Seitenleitwerke eingesetzt, die diese falsche Drehrichtung dämpfen. Eine starke Roll-Gier-Kopplung führt dann durch die Rollbewegung als Auslöser zu einem eindrehen in die gewünschte Kurvenrichtung.
Hortenflugzeuge verzichten weitestgehend auf Seitenflächen und stabilisieren sich über den Windfahneneffekt der Pfeilung, aber das genügt nicht um den negativen Wendemoment eines auftriebsstarken Außenflügels wegzudämpfen. Zum Kurven fliegen wird deshalb die Auftriebsbelastung des Außenflügels so weit reduziert, dass ein Querruderausschlag auf beiden Seiten die gleiche Widerstandsänderung induziert und nur noch eine Rollbewegung, aber keine falsche Gierbewegung mehr entsteht. Das eindrehen erfolgt dann nach dem Rollen durch die Roll-Gier-Kopplung wie bei einem konventionellen Flugzeug.
Das ist jetzt alles etwas vereinfacht, aber ich hoffe es ist dadurch halbwegs zu verstehen.
Die Auftriebsentlastung eines Flügels läßt sich einfach durch Schränkung und große Schwerpunktvorlage erreichen, hat dann aber einen sehr viel größeren Widerstand als man das möchte und als alle Leitwerksanbauten.
Ein gangbarer Kompromiss aus Widerstandserhöhung und Kurvenverhalten bietet eine sorgfältige, nicht lineare, glockenförmige Zirkulationsverteilung nach der mathematischen Funktion sin³ (die ideale elliptische Zirkulationsverteilung hat die Funktion sin^1)
Diese Glockenverteilung benötigt normalerweise eine feine Abstufung der Schränkung, vor allem im Aussenflügel und das verhindert eigentlich eine Bauweise mit wenigen linear geschränkten Trapezen. Bei den meisten Hortenflugzeugen wird aber auch eine sogenannte aerodynamische Schränkung eingesetzt. Das bedeutet dass die Wölbung und damit der Auftrieb bei gleicher Anströmung des Profils reduziert wird. Ich hab ja oben schon geschrieben dass die Reduzierung des Auftriebs im Außenflügel zur Bekämpfung des negativen Wendemoments eingesetzt wird, hier also zusätzliche Auftriebsreduzierung durch auftriebsschwache Profile.
Wenn man nun die lineare geometrische Schränkung mit einer passenden aerodynamischen Schränkung überlagert, entsteht mit etwas Geschick eine nicht lineare, glockenförmige Gesamtschränkung und das hab ich hier gemacht.

Hier ein Bild vom derzeitigen Grundriß des Modells. Es soll aus einem 70 mm breiten Holzmittelstück für Akku, Trimmballast und Empfänger bestehen und aus 3 linear geschränkten Styrodur-Segmenten. Die Segmentlängen sind an den grünen Linien zu sehen. Der Randbogen soll vorne einfach abgerundet werden, die einteiligen Ruder bekommen abnehmbare kleine Seitenflächen = Flaplets, die bei Böen und Schnellflugmanövern die Schiebewinkel begrenzen und somit zu mehr Leistung und vor allem Gutmütigkeit führen sollen. Flaplethöhe derzeit 25 mm, aber weil das ja nur ein 25 x 60 mm kleines, aufgestecktes Balsaplättchen ist kann man das noch einfach auf dem Flugfeld optimieren.
Die inneren Klappen sind Wölbklappen deren Wirksamkeit noch nicht sicher ist, aber ich brauche auch eine Landehilfe. Ein teilen der äußeren Klappen möchte ich hier nicht machen weil die Profildicke für das äußere Servo ziemlich knapp bemessen ist.
ich möchte in GFK-CFK-positiv auf Mylarfolie im Vacuum bauen. Pumpe und Mylar hab ich schon hier.

Klein110425 Aris Mini CAD-Ansicht.jpg
Klein110425 Aris Mini CAD-Ansicht.jpg (41.99 KiB) 3098-mal betrachtet


Hier die 3D-Ansicht aus dem Vortex und die Kurven von ca (grün) und Zirkulation (rot) kurz vor dem Abriß.
Klein110424 Horten Aris Mini-Selig-1_3D.jpg
Klein110424 Horten Aris Mini-Selig-1_3D.jpg (86 KiB) 3098-mal betrachtet

Klein110425 Aris Mini Vortex cAmax.jpg
Klein110425 Aris Mini Vortex cAmax.jpg (114.08 KiB) 3098-mal betrachtet


Die Profilierung ist derzeit ein Selig-Strak, aber das könnte sich noch in einen PW-Strak ändern falls ich die Erlaubnis dafür bekomme. Es handelt sich um Profile die Peter Wick für ein anderes Projekt speziell entwickelt hat und die für den kleinen Flieger weniger Blasenempfindlich als die Seligs sind und deshalb hier mehr Gutmütigkeit, Breitbandigkeit und Dynamik erwarten ließen, die Flugleistungen in der Simulation sind aber annähernd gleich dem Selig-Strak.
Die Profile sollen orthogonal eingebaut werden.
Hier noch ein paar Werte aus dem Vortex bei 34 g/dm² Flächenbelastung:
Bestes Gleiten 21,4 bei cA 0,73
Geringstes Sinken 0,4 m/s kurz vor dem Abriß
Beste Steigzahl epsilon 18,6 kurz vor dem Abriß
cA max 0,77 bei 6,8 ° Höhenruder
Auslegungs-ca (= Ruder im Strak): 0,31
Güte (k-Faktor) des Flügels (Cwi / Cwi_ell) bei cAmax = 1,192
Güte (k-Faktor) des Flügels (Cwi / Cwi_ell) bei Auslegungs cA 0,31 = 1,435

geometrische Gesamtverwindung - 5,5°

Ich weiß noch nicht wann ich das Modell bauen kann, aber ich bleibe da jetzt dran und es ist mein nächstes Neubauprojekt nach dem Bruch-Ersatzbau meiner Horti-Mini-Elli.

Gruß,

Uwe.

P.S.: einige hier kennen und fliegen die Horti Mini-Elli von mir. Hier mal zum Vergleich mit oben die Leistungswerte aus dem Vortex für die Horti in der leichten Seglerversion. Aufgrund der Bauweise dürfte die tatsächliche Leistung der Horti aber wesentlich weiter von den simulierten Werten weg sein als bei der Aris Mini, also schlechter:
Beste Gleitzahl 16,8
geringste Sinkgeschwindigkeit 0,37 m/s
Beste Steigzahl 14,2
Ein Flügel genügt

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

......Hangflug ist das ohne Motor
Benutzeravatar
UweH
 
Beiträge: 4909
Alter: 51
Registriert: 15.01.2011
Wohnort: Bayerischer Zentral-Spessart

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon Peter V. » Mo 25. Apr 2011, 17:54

Mittag Uwe,

sieht gut aus. Muss noch ein bisschen gewöhnen am Schaum (dsoll nur auf Bier sein :mrgreen: ).
Gehe es bestudieren.

Grüss

Peter

PS

Ich sende Dich ein separates Mail für abredung Maiden Horten XII
Grüssen,

Peter

Neben Flugzeugen, auch Nurflügel
Benutzeravatar
Peter V.
 
Beiträge: 316
Registriert: 17.02.2011
Wohnort: Nord Niederlände

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon Nurflügelfan » Mo 25. Apr 2011, 19:06

Hi Uwe,

ich bin richtig gespannt auf die Mini-Aris :wink:

Lässt du dir die Flächenkerne von der Mini-Aris dann eigentlich schneiden oder schneidest du die selber?

Also irgendwie hätte ich ja schon lust auf noch ne Horten, aber ich habe noch so viele unfertige Projekte hier rum liegen, aber jetzt kommt dann erstmal der CO5 und dann seh ich mal weiter, aber interesse ist auf jeden fall vorhanden :D

MfG Maxi
Benutzeravatar
Nurflügelfan
Moderator
 
Beiträge: 1360
Alter: 23
Registriert: 16.02.2011
Wohnort: Kaufbeuren

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon Jürgen W. » Mo 25. Apr 2011, 20:01

Moin.

Ich bin dann mal so frei.
Uwe will eine Aris-Mini in positiv bauen, ich will eine Arado aus Schaum schneiden.
Da ich noch keine Erfahrung damit habe und man das besser zu zweit macht.......
Wenn es wieder erwartens nicht so klappt, z.B. weil ich dafür einfach zu doof bin,
dann gibt es ja noch andere Wege um an gute Kerne zu kommen.
Aber vorerst gibt es erstmal nur einen Prototyp für Uwe.

MfG Jürgen

@Maxi:
Bring erstmal den CO5 in die Luft, wenn das Baubrett dann wieder frei ist, kann man ja mal anfragen.
Ich müßte auch erstmal umziehen und einen CO5 bauen. Aber schneidbügeln lerne ich dazwischen vielleicht auch.
Benutzeravatar
Jürgen W.
 
Beiträge: 240
Registriert: 02.02.2011

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon Peter V. » Mo 25. Apr 2011, 20:37

Uwe, Jürgen,

bitte foto´s. Habe noch keine erfahrung mit schaum(schneiden).
Hoffe von Foto´s viel lehrnen zu können

Grüss

Peter
Grüssen,

Peter

Neben Flugzeugen, auch Nurflügel
Benutzeravatar
Peter V.
 
Beiträge: 316
Registriert: 17.02.2011
Wohnort: Nord Niederlände

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon Osmosis » Mo 25. Apr 2011, 21:02

Sieht schön aus Uwe :) Die Leistungsdaten sind auch ganz ordentlich, bin gespannt wie das rauskommt.
Falls du noch fragen zur Bauweise hast, melde dich einfach.

Gruss
Osmosis
 
Beiträge: 24
Registriert: 21.03.2011

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon Norbert1 » Di 26. Apr 2011, 12:03

Hi Uwe
die einteiligen Ruder bekommen abnehmbare kleine Seitenflächen = Flaplets, die bei Böen und Schnellflugmanövern die Schiebewinkel begrenzen und somit zu mehr Leistung und vor allem Gutmütigkeit führen sollen. Flaplethöhe derzeit 25 mm, aber weil das ja nur ein 25 x 60 mm kleines, aufgestecktes Balsaplättchen ist kann man das noch einfach auf dem Flugfeld optimieren.
Sollen dies Flapletz sich mit den Rudern Mitbewegen , Ist das so Richtig Verstanden?
Oder sind die Flapletz star irgendwoh am randbogen angesteckt?

Norbert
Norbert1
 

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon UweH » Di 26. Apr 2011, 12:16

Norbert1 hat geschrieben:Sollen dies Flapletz sich mit den Rudern Mitbewegen , Ist das so Richtig Verstanden?



Hallo Norbert,

die Flaplets bewegen sich mit dem Ruder mit, wie zuletzt bei der Midi-Elli, aber ohne den gerundeten Fuß.
Guggst Du Flaplets Midi-Elli: http://www.rc-network.de/forum/showthre ... ost2066141

Das ist hier einfach ein senkrechtes Endscheibchen das mit 2 Kohlestiften in 2 Röhrchen im Ruder gesteckt und mit einem Tesa gesichert wird. Wenn man möchte kann man dann den reinen Flügel ohne Flaplets fliegen, für mehr Leistung und stabileres Flugverhalten dann einfach die Flaplets ans Ruder stecken :wink:

Gruß,

Uwe.
Ein Flügel genügt

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

......Hangflug ist das ohne Motor
Benutzeravatar
UweH
 
Beiträge: 4909
Alter: 51
Registriert: 15.01.2011
Wohnort: Bayerischer Zentral-Spessart

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon Dog Manfred » Di 26. Apr 2011, 21:29

UweH hat geschrieben:
Das ist hier einfach ein senkrechtes Endscheibchen



Böse Zungen könnten sowas auch als stark rückgesetzte Winglets bezeichnen.
Zum Glück gips hiä keine ....

Liebe Grüße
Manfred
Benutzeravatar
Dog Manfred
 
Beiträge: 54
Registriert: 15.03.2011

Re: Horten Aris Mini - Schaumhorten

Beitragvon UweH » Di 26. Apr 2011, 22:11

Dog Manfred hat geschrieben:
UweH hat geschrieben:
Das ist hier einfach ein senkrechtes Endscheibchen



Böse Zungen könnten sowas auch als stark rückgesetzte Winglets bezeichnen.
Zum Glück gips hiä keine ....

Liebe Grüße
Manfred



Ja Manfred, hier zum Glück nicht :roll: ....aber dafür in Dänemark :mrgreen: ...aber Peter Wicks "böse Zunge" hat nicht nur über die Wingletchen gelästert sondern auch die gute Nachricht überbracht dass ich die Profile verwenden darf :)

Die Hortenbrüder haben alle möglichen Flügelanbauten für Motor, Räder, Piloten usw. als versteckte Seitenleitwerke benutzt und Reimar in Argentinien sogar aufgesetzte Seitenscheiben wie hier in dem Post von Klaus zu sehen ist: .....also warum sollte ich dann bei den winzigen nach oben abgeknickten Elevons ein schlechtes Gewissen haben? :P ...wems nicht gefällt, der kann sie ja abnehmen und ohne fliegen,
was passiert nochmal beim X-Mess wenn man das versucht? :mrgreen:


Somit wird Aris Mini voraussichtlich folgenden Strak erhalten:
Wurzel: S3010 parallel eingebaut
Trennstelle Mittelstück: PW Horten Wurzel v1_Mod_GDES von Peter Wick, parallel eingebaut
Ende 1. Flügelsegment: PW Horten Strak 1_Mod_GDES von Peter Wick, orthogonal eingebaut
Anfang Querruder: PW Horten Strak 2_Mod_GDES von Peter Wick, orthogonal eingebaut
Randbogen: S8025modUH-08-05 (8%)
Flaplet: ebene Platte

Ich hoffe bei dem damit doch recht dünnen Flügel auch ausreichend gute Servos einbauen zu können.

Danke an Peter für die Erlaubnis die Profile für diesen Flieger verwenden zu dürfen :wink:

Gruß,

Uwe.
Ein Flügel genügt

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

......Hangflug ist das ohne Motor
Benutzeravatar
UweH
 
Beiträge: 4909
Alter: 51
Registriert: 15.01.2011
Wohnort: Bayerischer Zentral-Spessart

Nächste

Zurück zu Nurflügel

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: Bing [Bot], Google Adsense [Bot] und 4 Gäste