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Re: X-RES

Verfasst: Mi 1. Nov 2017, 13:21
von UweH
paulpanter82 hat geschrieben:mit Caps auf der kannte
Vorsicht, CFK-Capstrips auf den Rippen widersprechen dem RES-Reglement, ebenso wie Kohle an der Endleiste :roll:

Gruß,

Uwe.

Re: X-RES

Verfasst: Mi 1. Nov 2017, 14:10
von paulpanter82
Richtig Uwe
paulpanter82 hat geschrieben:Da du damit an Wettbewerben teil nehmen möchtest ist man im Material schon sehr eingeschränkt.
Deswegen
paulpanter82 hat geschrieben:Für mich würde ich
Aber was die Mutti nicht weis macht sie nicht heiß - das sind die schwarzen Kannten vom laserschneiden :P :mrgreen:

Gruß Michael

Re: X-RES

Verfasst: Mi 1. Nov 2017, 17:39
von Kuni
Hi,

ich bin ja kein großer Nurflügel-Experte, allerdings lese ich hier gerne mit, und will den X-RES auch irgendwann bauen.
Capstrips kann man doch auch aus 0,4mm Sphz schneiden. Das sollte so eine Superleicht-Rippe schon sehr versteifen, und sollte keine Schwierigkeiten mit dem Reglement bringen, oder?

Gruß,
Rene

Re: X-RES

Verfasst: Mi 1. Nov 2017, 18:05
von UweH
Hallo Rene, Holzaufleimer auf den Rippen sind regelkonform und ich mache das auch öfter so, z.B. beim ARES, aber die Materialdicke sollte im CAD von den Rippen abgezogen werden damit die Profile nicht so dick werden, der X-RES ist dem Michael ja mit der Originial-Profildicke schon zu langsam :P :D

@Michael: da ich beim Bocksbeutelpokal so was wie Mutti bin würde ich mir von den Teilnehmern genug Sportsgeist erhoffen um bei den Bauregeln fair zu bleiben und sich dran zu halten. Ich habe die Endleiste bei meinem X-RES mit Sperrholz und Balsa verstärkt, das ist zwar nicht so steif und leicht wie Kohle, aber funktioniert auch ;-)

Gruß,

Uwe.

Re: X-RES

Verfasst: Do 2. Nov 2017, 08:48
von kosmo83
Eine Frage zu den Winglets,
sind die genau in Flugrichtung ausgerichtet oder 1 bis 3 Grad nach außen gedreht?

Hintergrund, und so kenne ich es aus dem Manntragenden Bereich, das die Profile durch Anströmung eine Kraft ca. 90° zur Profilsehne erzeugen.

Winglets haben nun 3 Aufgaben, 1. Reduzierung des induzierten Widerstandes, da die Streckung erhöht wird, bei fixierter Spannweite, reduziert sich der induzierte Widerstand, da virtuell ja auch die Spannweite verlängert wird, nur nach oben.
2. Winglets verkleinern den Randbogenwirbel, somit wird mehr Flügelfläche gesund umströmt und neben besserer Ruderwirkung wird auch der Auftrieb besser (bei ASW 15, 19, 20 wurde dies genauer untersucht, der Randwirbel machte die Strömung bis etwa 1/3 des Querruders von der Außenseite kaputt, mit Winglets waren es nur noch wenige cm.)
3. Vortrieb generieren, durch eine negative Anstellung von 1 bis 3 Grad zur Flugachse erzeugen sie einen Kraftvektor in Flugrichtung und "ziehen" somit das Flugzeug nach vorne, somit wird minimum der Widerstand, den sie selbst erzeugen wieder egalisiert.

Wenn dies hier nicht passiert ist, würde ich vom aerodynamiker gerne wissen, warum ;) lohnt es sich, hier dies im Bau zu berücksichtigen, oder macht dies kein Sinn?

Re: X-RES

Verfasst: Do 2. Nov 2017, 19:43
von UweH
kosmo83 hat geschrieben:Hintergrund, und so kenne ich es aus dem Manntragenden Bereich
Nun ja Chris, fliegst Du manntragend Nurflügel? Dass würde mich sehr überraschen....

Du hast doch den Konstruktionsplan vom X-RES, da ist der korrekte Einbauwinkel der Winglets mit Profilsehne 0° zur Flugrichtung eingetragen.

Die Winglets beim X-RES erzeugen Auftrieb und sorgen für Richtungsstabilität.
Der beabsichtigte Auftriebsanteil der Winglets ist durch die Profilierung für 0° Anstellwinkel definiert.
Ein anderer Einbauwinkel wirkt wie das setzen einer Ruderklappe und wirkt vor allem auf die Querachse, also Höhenruder.
Ruderklappen dienen dem Steuern und dem Trimmen von Flugzeugen.
Wer mit einem anderen Einbauwinkel der Winglets beim X-RES eine Verbesserung der Flugleistung erreicht trimmt das Flugzeug anders als von mir beabsichtigt, aber vielleicht so wie vom Erbauer der Änderung beabsichtigt, das kann ich nicht entscheiden und muss jeder selber wissen.

Wie Klappen in Winglets und und analog dazu Änderungen des Flügelmoments durch die Winglets wirken war mal auf der Seite von HJU beschrieben, aber mit der Vermarktung der HJU-Pfeile finde ich das nicht mehr, weiß nicht wo die Seiten "Klappe - die erste" bis "Klappe - die sechste" geblieben sind.
kosmo83 hat geschrieben:3. Vortrieb generieren, durch eine negative Anstellung von 1 bis 3 Grad zur Flugachse erzeugen sie einen Kraftvektor in Flugrichtung und "ziehen" somit das Flugzeug nach vorne, somit wird minimum der Widerstand, den sie selbst erzeugen wieder egalisiert.
Perpetuum Mobile?
Wenn das so ist, dann ist das die Art von Motor die ich auch gerne einsetzen würde :mrgreen: .....nur fehlt mir dazu der Glaube an diese Funktion :oops:

Gruß,

Uwe.

Re: X-RES

Verfasst: Do 2. Nov 2017, 21:38
von kosmo83
UweH hat geschrieben:
kosmo83 hat geschrieben:Hintergrund, und so kenne ich es aus dem Manntragenden Bereich
...
Wer mit einem anderen Einbauwinkel der Winglets beim X-RES eine Verbesserung der Flugleistung erreicht trimmt das Flugzeug anders als von mir beabsichtigt, aber vielleicht so wie vom Erbauer der Änderung beabsichtigt, das kann ich nicht entscheiden und muss jeder selber wissen.

kosmo83 hat geschrieben:3. Vortrieb generieren, durch eine negative Anstellung von 1 bis 3 Grad zur Flugachse erzeugen sie einen Kraftvektor in Flugrichtung und "ziehen" somit das Flugzeug nach vorne, somit wird minimum der Widerstand, den sie selbst erzeugen wieder egalisiert.
Perpetuum Mobile?
Wenn das so ist, dann ist das die Art von Motor die ich auch gerne einsetzen würde :mrgreen: .....nur fehlt mir dazu der Glaube an diese Funktion :oops:

Gruß,

Uwe.
Uwe,
zum 1. Teil, deswegen frage ich, wieso die Auslegung so ist, wie sie ist... primär versuche ich zuerst etwas so zu bauen, wie es der Konstrukteur oder auch Aerodynamiker sich vorgestellt hat... und verbessere dann... oder frage, warum etwas so gemacht wurde, wie es gemacht wurde.

Zum 2. Teil, natürlich ist das kein Perpetuum Mobile, das steht das steht in Wien :P
Aber durch diesen Vortrieb den dieser Kraftvektor erzeugt, wird nur der Gesamtwiderstand etwas reduziert, also eine kleine Kraft die dem Widerstand entgegenwirkt.
Dadurch passiert folgendes:
Randwirbel wird durch Winglets reduziert = Weniger Widerstand
Streckung wird vergrößert= Weniger Induzierter Widerstand
Durch die Anstellung wird etwas Vortrieb generiert, in der Gesamtsumme der Widerstände macht diese Gegenkraft keinen großen Anteil, wenn es aber um die letzten % geht an optimierungsmöglichkeiten geht, hilft es eben doch, wenn ein Winglet nicht als zusätzliches Scheunentor am Flügel hängt, sondern den Widerstand reduziert.
Zu genauerem bitter hier http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/do ... 1&type=pdf
http://www.mandhsoaring.com/Why%20Winglets/TS-03.pdf

Bild

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Auf Basis dessen hatte ich angefangen für eine LS7 neue Winglets auszulegen, da ich dann eine ASW 24 gekauft hatte, wurde das Projekt nach der Grundauslegung beendet.

P.S.: Noch eins, wenn ich das Winglet nach außen stelle, hätte ich gedacht, dass ich quasie eine Seitenruderanstellung verursache, also eine Ruderklappe um die Hochachse, da beide Gegensinnig ausgeschlagen wären, wäre die Ruderwirkung gleich 0 und würde im 1. Moment mehr Widerstand erzeugen... im 2. Moment ist die Frage, ob der zusätzliche Widerstand größer oder kleiner als Kraftvektor ist.
Deine Argumentation würde ich verstehen, wenn ich den Flügel nach außen kippen würde, also die Spannweite vergrößern würde?

Darüber hinaus verstehe ich grade nicht, woher der Auftriebsvektor der Winglets, die 90° zur Querachse, respektive parallel zur Hochachse stehen her kommt, außer dass sie primär das Flügelbiegemoment durch die Auftriebsverteilung noch unterstützen (Da dies IMMER der Fall ist, auch bei den manntragenden, wurden bei LS4 und Co. die maximale Zuladung reduziert, nach Nachrüstung).

Ich bleibe bei den Mann tragenden Segelflugzeugen und Airlinern sind Winglets leicht nach außen gekippt, damit sie auch noch Auftrieb erzeugen und im durchgebogenen Zustand maximal parallel zur Hochachse zu sein und nicht auch noch Abtrieb verursachen.
Bei Spannweitenbegrenzten ist hier eine Gratwanderung, ob mehr Flügelfläche oder ein flacherer Wingletwinkel besser sind, um den Gesamtauftrieb des Flügels zu optimieren und den Widerstand zu minimieren.

Schleicher baut steilere Winglets, SH flachere.

Aber... bei Nurflügel kann es anders sein und das weiß ich eben nicht, ob dies so übertragbar ist

Ich will dich und deine Auslegung nicht angreifen, sondern verstehen und lernen

Re: X-RES

Verfasst: Do 2. Nov 2017, 22:46
von kosmo83
Um nicht noch mehr in meinem Post rumzufuschen, noch ein intererssanter Artikel aus meiner Linksammlung zum Thema Winglets.

http://www.soaridaho.com/Schreder/Techn ... /Masak.htm

Wie gesagt, in wie weit der Flügel eines Segelflugzeuges mit einem Nurflügel und der anderen Auftriebsverteilung vergleichbar ist, kann ich aus meinem Wissensschatz nicht sagen.

Re: X-RES

Verfasst: Do 2. Nov 2017, 23:00
von UweH
kosmo83 hat geschrieben:Aber... bei Nurflügel kann es anders sein und das weiß ich eben nicht, ob dies so übertragbar ist

Ich will dich und deine Auslegung nicht angreifen, sondern verstehen und lernen
Chris, abgesehen davon dass in Deinen Grafiken die 3D Anströmung des Aussenflügels so sehr auf 2D reduziert ist dass sie dadurch falsch wird und damit auch die Kraftvektoren, solltest Du die Leitwerkeraerodynamik komplett raus lassen um Nurflügel zu verstehen.

Bei Nurflügeln läuft alles über die Verteilung der Profilmomente und den daraus resultierenden Gesamt-Flügelmoment.
Diese bestimmen mit dem Stabilitätsmaß den Auslegungspunkt.
Das Winglet hängt dabei nicht irgendwie da außen dran, sondern geht in die Momentenbilanz und die Zirkualtionsverteilungsberechnung ein, wobei der Wingletfuß dabei eine besondere Rolle spielt weil sich Flügel- und Wingletauftrieb hier überlagern.
Außerdem kann man besonders bei Nurflügeln keine statischen Betrachtungen nur eines Flugzustands für die Auslegung hernehmen, man muss die naturgemäß dynamische Auslegung über verschiedene Flugzustände pseudodynamisch betrachten, denn die Einflüsse des Winglets verändern sich durch die Ruderausschläge und die daraus folgenden Flugzustände....und zwar weitgehend konträr zu den Verhältnissen an einem Leitwerkerflügel bei dem das Höhenruder in einem anderen Flugzeugteil als dem Flügel untergebracht ist.
Die Folgen dieser aerodynamischen Einflüsse könnten Bücher füllen und ich werde das sicher nicht hier im Thread eines fertigen und erprobten Flugzeugs erklären, falls ich das überhaupt alleine könnte.
Vielleicht schreibe ich mal ein Nurflügelbuch, aber im Moment versuche ich erstmal das zu lernen und zu erproben was ich noch nicht weiß.

Gruß,

Uwe.

Re: X-RES

Verfasst: Fr 3. Nov 2017, 12:48
von UweH
kosmo83 hat geschrieben:Eine Frage zu den Winglets,
sind die genau in Flugrichtung ausgerichtet oder 1 bis 3 Grad nach außen gedreht?
Spielen wir das am X-RES doch mal durch. Ausgangspunkt ist der fertige Entwurf bei dem die Zirkulationsverteilung und der Auslegungs-cA incl. Winglets bei 0° eigentlich passen sollten wenn ich keinen Fehler gemacht habe.
Erstmal sind die Winglets beim x-RES über den stark gerundeten und damit nach hinten gepfeilten Randbogen gegenüber dem Hauptflügel zurück versetzt.
Das entkoppelt geometrisch den Druckpunkt von Hauptflügel und Winglet und vermindert die Auswirkungen der Auftriebsüberlagerung am Wingletfuß, siehe auch Martin Hepperle: http://www.mh-aerotools.de/airfoils/winglets.htm
Dieses zurück versetzen führt aber auch dazu dass der Wingletfuß nicht mehr direkt von vorne, sondern leicht von unten außen angeströmt wird weil der Druckausgleich und die Flügelgeometrie an der zurück gepfeileten Nasenleiste die Strömung ablenkt.
Dieses Detail führt also schon zum gleichen Effekt wie leicht nach außen gedrehte Winglets ohne Rückversatz und ist in der Auslegung bereits berücksichtigt.

Dreht man die Winglets jetzt weiter nach außen, dann werden sie mit weniger Auftrieb belastet, erhöhen aber über die Momentenwirkung des Drehens den positiven Flügel-Gesamtmoment. Dies führt erstmal dazu dass der Flügel-cA sich erhöht, es wirkt also wie ein Höhenruderausschlag. Wird dabei der Schwerpunkt nicht verändert, dann wird der Auslegungs-cA dadurch vergrößert, der Maximalauftrieb durch den Auftriebsverzicht am Winglet aber verringert. Der Auslegungspunkt des Haupflügels, nach dem die Profile ausgesucht und angepaßt und die Schränkung gerechnet wurden, wird damit verlassen und die Zirkulationsverteilung verschlechtert.

Man kann Winglets nach innen und nach außen drehen wie man möchte, aber dadurch ändert sich über die Momentenwirkung die Gesamtaerodynamik des Pfeilnurflügels und muss in allen Parametern auf die neue Situation angepasst werden.
Wenn also eine Änderung des Winglet-Einstellwinkels an einem fertigen Pfeilnurflügel eine Verbesserung bringt, dann hat die vorherige Auslegung mit der ursprünglichen Einstellung nicht gepasst. Es kann aber auch sein dass die vom Konstrukteur vorgesehene Gesamtaerodynamik nicht mit den Vorstellungen des Piloten zusammen gepaßt hat. Das ist dann eine Situation analog zu den EWD- und Schwerpunktdiskussionen von Leitwerkern, wie sie im Nachbarforum teilweise sehr heftig und emotional geführt werden :roll:
Zum Glück ist das bei den Nurflügeln wegen der stärkeren Abhängigkeit aller Parameter voneinander komplexer und viel schwerer zu verstehen, deshalb vermeiden die Mundwerksflieger, die ihre Modelle nach 2 Jahren im Zustand 1a verkaufen um mit der 3 Jahre zuvor bestellten nächsten Evolutionsstufe wieder neuen Diskussionsstoff zu haben den Nurflügelsektor mit der Ausrede sie hätten Probleme mit der Fluglagenerkennung :twisted: ...wie kann man Probleme mit der Fluglagenerkennung haben wenn der Elektromotorsegler beim Mundwerksfliegen nur im Gras liegt ? :roll: :mrgreen:

Gruß,

Uwe.