LS-10

[Aryane]

Ich wage mich gerade an den Nachbau einer LS-10 (M=1:3,75).
In Ranis erhalte ich den Strömungsabriss am dritten Flügelelement was nicht ganz ohne Risiko ist.
Dabei bin ich mir nicht ganz sicher ob dies durch die Konstruktion oder eine ungünstige Profilwahl hervorgerufen wird.
Prinzipiell tendiere ich zur Konstruktion.

Jetzt kommt die große Frage ob der Strömungsabriss soweit ok ist oder ob ich noch an den Profilen "pfuschen" muss.
Gibt es weitere Auswege aus dem Problem ?

Für konstruktive Antworten währe ich dankbar.

Hier unten dann das gerechnete Beispiel.

[matzito]

Das Sieht ziemlich suboptimal aus!
Ich würde sagen du stehtst erst ganz am Anfang sowas geht viel viel besser der Abriss sollte an der Flügelwurzel kommen und sich langsam nach. Aussen verbreitern wie gross der Vorlauf ist ist dein persönlicher Geschmack aber sowas würde ich in keinem Falle bauen. Was hast du f die Vergleichskurve eingegeben? Sin hoch 1 also voll elliptisch? So sollte deine Zirkulation dann auch aussehen da verschenkst du viel mögliches Ca grade auch im Innenbereich sollte bei einem gesamt Ca mehr kommen. GZ und GS sieht gut aus

[Aryane]

Das sehe ich ebenso. Ich muss mal einige zunächst sehr grobe Veränderungen vornehmen um den Abriss in Richtung Rumpf zu verschieben. Danach das Feintuning. Ach ja, ich gehe auf den elliptischen Auftrieb nur um es klar zu stellen.

Danke für deine Meinung

[matzito]

Lass Dir Zeit sowas dauert, ich verändere die Profile oft auch in Wölbung und dicke, um sie lokal an ihre Aufgabe anzupassen. Du wirst dich nachher bei jedem Flug daran erfreuen, dass du so viel Aufwand getrieben hast und dich nicht mit wenig zufrieden gegeben hast.

[t6backseater]

https://www.rc-network.de/threads/horte ... .11779574/

Schau mal im Nachbarforum, da hat UweH eine schöne Abhandlung für den Entwurf mit dem Nurflügel Programm erstellt. Lesenswert. Dauert was mit dem Verstehen. Geduld.

[t6backseater]

Ich lese gerade, dass Du Dich in den PlanFormCreator2 einarbeitest, oder eingearbeitet hast.

Wäre sicher interessant, von Deinen Erfahrungen zu lernen.

Wie war Deine Vorgehensweise ?

[Aryane]

Lass Dir Zeit sowas dauert, ich verändere die Profile oft auch in Wölbung und dicke, um sie lokal an ihre Aufgabe anzupassen. Du wirst dich nachher bei jedem Flug daran erfreuen, dass du so viel Aufwand getrieben hast und dich nicht mit wenig zufrieden gegeben hast.

So der schlimmste Teil ist erledigt. Die "Ohren" fehlen noch, aber die sind in Ranis ohnehin nur schwer darzustellen.

[Aryane]

Ich lese gerade, dass Du Dich in den PlanFormCreator2 einarbeitest, oder eingearbeitet hast.

Wäre sicher interessant, von Deinen Erfahrungen zu lernen.

Wie war Deine Vorgehensweise ?

Hallo Dietmar,

ja das habe ich und bin auch über diverse Probleme gestolpert. Der einfachste Fall war, dass ich die Längen der Trapezflächen addieren musste.
Eine Angabe des Endprofils war einfach, die Berechnung ebenfalls, aber das Ergebnis weicht stark von dem ab was ich dann in der Realität benötige (Strömungsabris innen).

Besteht auch für andere ein Interesse über die meine Vorgehensweise inklusive der Erfahrungen (Probleme) die ich gemacht habe ?
Ich mach dann gerne eine Doku darüber und stelle sie hier zur Verfügung.

[matzito]

Ich würde mir für mein Modell einen grösseren Vorlauf zwischen Abriss innen und aussen wünschen. Es gibt so gar keinen bereich indem man bemerken kann dass das Modell durchsackt und der Abriss vom Rumpf bis Aussenflügel in seiner Ausdehnung hin und her wandern kann. Die Höhenruderstellung für Absiss innen bis Abriss aussen sind 2 mm Unterschied ? Mich wundern auch die Ca Reduktion im Mittelflügel.

[Aryane]

So, jetzt die nächste Iteration mit schleichendem Strömungsabriß.

[Aryane]

Mal was neues

[UweH]

Mal was neues

Besser, viel besser

Gruß, Uwe

[matzito]

Ja so hatte ich es mir zu Anfang auch vorgestellt, gut dass du weiter gemacht hast!
Ich bin auch grade an einer Auslegung für ein Antikmodell, da sieht man auch wieder wie lange es dauer bis man die Auslegung halbwegs gescheid hat und dann kämpft man Wochen um die letzten 5% Leistung

Hervorragende Werte f GZ und GS

[Aryane]

Musste nur eine Pause einlegen wegen Corona.

Na, wenn Uwe sagt das es viel besser ist dann sollte es ja stimmen.

Ich mach mal an die Planung mit WingHelper. Mal sehen was da entsteht.

Allerdings muss ich auch sagen dass das Ganz ziemlich herausfordernd wird.
An Rumpf sind das nur 207 mm am Flügelende sind es dann nur noch 108 mm.

Ich habe dann mal mit Excel (Christian Baron) grob durchgerechnet. Ich muss
ordentlich Kohlefaser einbauen damit alles stabil bleibt.

[UweH]

Ich kann das halt auch nur über die Grafik beurteilen. Da bisher keine FLZ-Datei an den Posts hängt und auch die verwedeten Profile, Flächenbelastung usw. nicht genannt werden kann ich auch keine konkreten Tipps geben. Ich mache im Moment eine Auslegung für einen modernen Segler in 1:3 und da sieht die FLZ-Auslegungs-Grafik noch mal ein bisschen anders und die Leistungswerte eventuell günstiger aus, ist aber trotzdem noch nicht fertig.

Ich hatte hier ein bisschen was zur Auslegung der kleinen 1:6 SB10 geschrieben und die fertige Auslegung auch veröffentlicht, incl. Infos und Video vom fertigen Modell. Das kann als Beispiel zu Orientierung dienen, auch wenn der Maßstab des sehr hoch gestreckten Modells noch mehr Herausforderungen hat...in größer wird es eigentlich einfacher: viewtopic.php?p=59185#p59185

Gruß, Uwe.

[Aryane]

Das kann ich natürlich ändern und ist aber nur für die aktiven user hier gedacht

Geschätztes Gesamtgewicht liegt bei ca. 8 kg bei einer Spannweite von 5m(mit Ohren) und einer Streckung von ca. 30 (ohne Ohren).
Mit Ohren bin ich bei einer Streckung von knapp 32.

Das Ursprungsprofil ist übrigens ein HN-956 das aber sehr stark modifiziert wurde.

LS-10 Holmberechnung.xls

LS-10.FLZ

Profile LS-10.zip

(8.33 KiB) 145-mal heruntergeladen

.

Vorab schon mal danke fürs "drüber" schauen.

[Aryane]

Neues Höhenleitwerk, angelehnt an der LS10.
Angelehnt deshalb weil ich es an meinen vorhandenen Rumpf angepasst habe.

LS-10 HN-956 -03.FLZ

(107.46 KiB) 150-mal heruntergeladen

[Aryane]

Jetzt noch mit einer kleinen Verbesserung im zweiten Flügelsegment.

[Aryane]

Total vergessen - Die Profile.

Profil für das Ohr fehlt noch. Der Rest im Anhang.

[Aryane]

Erneut etwas gespielt. Bitte darauf achten dass die Klappenfarben nicht die realen Klappen abbilden. Die Farben korrespondieren mit den Profilen in den Anhängen.
Uwe, wenn du die Zeit aufbringen kannst bitte mal deinen "Senf" dazu abgeben. Danke

[/attachment]

Im Normalflug

[Aryane]

Ich stelle zwei verschiedene Konzepte zur Diskussion vor. Jede von den beiden hat, aus meiner Sicht, bestimmte Vor.- und Nachteile.

Der Entwurf, erstes Bild, hat eine klare "Delle" direkt neben dem Rumpf. Die Rückantwort im Flug dürfte hier sehr klar und deutlich sein.

Der Entwurf, Bild 2, hat einen mehr oder weniger linearen Fortschritt bis wir den roten Bereich erreichen. Ich vermute daher einen eher "schleichenden" Übergang.

Bin ich soweit mit meiner Theorie richtig ?
Ich würde mich über Kommentare/Rückmeldungen freuen

[UweH]

Ich würde mich über Kommentare/Rückmeldungen freuen

Sorry, ich habe immer sehr wenig Zeit, deshalb kann ich Dir die Arbeit andere Auslegungen im Netz zu suchen und mit dem was Du anders machst zu vergleichen nicht abnehmen. Ich hatte eine ältere Vortex-Datei, die Du hier gepostet hast herunter geladen und angeschaut. Ich wurde dabei aus der Anordnung und Zuordnung der mit angehängten Profile nicht schlau, das war ziemlich durcheinander. Damit hab ich dann schon vor dem Verstehen anfangen wieder aufgegeben.

Hier mal ein paar allgemeine Hinweise zu den letzten Varianten.
Bei Deinen letzten beiden Varianten sehe ich in den Screenshots keinen Unterschied, der am gebauten Flugzeug irgendeine Rolle spielen würde.
Erstens ist die Simulation im Vergleich zur gebauten Realität nicht so genau wie die Kurven das vorgaukeln mögen und zweitens ist in den schönen Kurven eine weitere Realität nicht berücksichtigt, und das ist der Rumpfeinfluss.
Du kannst den Rumpfeinfluss ein bisschen annähern, indem Du in der Flügelmitte ein dickes, symmetrisches Profil statt eines Flügelprofils einfügst.
Damit sind die schönen Kurven hinüber und so ähnlich sieht das auch in der Realität aus. Es ist seit dem Anfang der Simulationsprogramme üblich das stillschweigend zu ignorieren und Du solltest mit Deinem Aerodynamik-Wissensstand auch gar nicht erst versuchen das zu kompensieren. Nur so viel: einen Rumpf in die Mitte eines grenzwertig gutmütigen, aber ansonsten passend optimierten Flügelgrundriss zu hängen versaut zwar die Optimierungskurven, aber verbessert das Abrissverhalten. In dieser Hinsicht wären Deine letzten beiden Varianten aber beide schon absolut OK.

Bei den Profilen hast Du aber eine ungünstige Kombination gewählt, indem Du nach außen hin immer dickere Profile gewählt hast. Der Flügel wird nach außen schmaler und damit wird die Re-Zahl zum Randbogen hin immer kleiner. Dickere Profile reagieren aber auf kleinere Re-Zahlen mit größerer Empfindlichkeit für laminare Ablöseblasen. Das kostet Flugleistung und Gutmütigkeit, die in der Vortex-Simulation nicht ausreichend gut dargestellt werden kann.
Eigentlich alle "modernen" Seglerauslegungen verwenden zum Randbogen hin immer dünnere und meist auch etwas geringer gewölbte Profile. Gleichzeitig wird am Außenflügel die Dickenrücklage nach vorne verschoben, z.B. im letzten drittel oder viertel der Halbspannweite von 28 auf 23 %. Alle diese Maßnahmen passen die Aussenprofile auf die fallende Re-Zahl an um Ablöseblasen zu vermeiden.
Auch die Flügelstatik benötigt die dickeren Profile am Innenflügel, am Außenflügel ist die Auftriebslast durch die fallende Zirkulationsstarke und den Hebelarm zur Flügelmitte als Massenschwerpunt kleiner.

Schau Dir mal die hier veröffentlichen beiden Auslegungen der 1:6 SB10 von Peter und von mir an, sie zeigen das Prinzip recht deutlich, wobei meine Variante für den Scale-Grundriss mit sehr kleinen Re-Zahlen am extrem schmalen Außenflügel optimiert ist und auch gut fliegt.

Bei der Vortex-Datei, die ich mir zuerst herunter geladen habe, waren sehr unterschiedlich gestaltete Profile enthalten. Das sollte man vermeiden, denn wenn die Profile an einem Flügel sich nicht ähneln besteht die Gefahr, dass sie nur an einem Punkt der Simulation gut zusammen passen, aber in anderen, abweichenden Flugzuständen in der Realität nicht mehr. Das verursacht Unstetigkeiten im Strömungsverlauf entlang der Spannweite. Unstetigkeiten im Strömungsverlauf kosten Flugleistung und wenn sie nahe dem Maximalauftrieb auftreten kosten sie Maximalauftrieb.

Mein Tipp für die weitere Vorgehensweise: bau einen neuen Strak auf Basis Deines Profils HVS52_02 auf. Beginne damit dieses Profil bei Deinem Flügelgrundriss für die erste Simulation erstmal durchgehend zu verwenden. Verändere die Strakprofile dann wie oben beschrieben, also nach außen dünner werdend, dann im äußeren Drittel auch die Wölbung um 0,1-0,3 % verringern und ungefähr im äußeren Viertel die Dickenrücklage von ca. 28 auf ca. 23 % verringern.....und so lange probieren bis die Kurven der Zirkulationsverteilung wieder ungefähr so aussehen wie in einem der letzten beiden Screenshots.

Viel Spaß und Erfolg beim tüfteln.

Gruß, Uwe.

[Aryane]

Danke für die Einschätzung und werde die Ratschläge beherzigen.

Ich mach mich dann mal an die Arbeit

[Aryane]

So, ich habe mal versucht den Anforderungen gerecht zu werden. Ist nicht einfach bei der Größe des Fliegers.
Die Profile sind noch nicht final, aber ich denke für einen ersten "Wurf" reicht es.
Auch hier gilt, das ich für Kritik empfänglich bin.

Hier der "geplante" Normalflug und der Abriss am Ausenflügel.

[matzito]

Mir würde das gesamte Abrissverhalten nicht wirklich gefallen, im QR Bereich wir Ca max deutlich früher erreicht als Innen. Schöner ist es wenn er erst innen abreisst und der Aussenflügel weniger Belastet wird. Dass was du aussen wegnimmst muss irgendwie innen dann draufgepackt werden, simulatan erhöhst du dadurch die Leistung und Effizienz da der gradient aussen abnimmt und damit der „randwirbel geringer“ wird.
Allerdings schneiden sich die Kurven aussen am QR derart flach dass du ein gewisses schwammiges Verhalten spüren wirst bevor die Katastrophe eintritt. Ich würde versuchen das ganz noch weiter in Richting gutmütigkeit zu trimmen, aber es gibt ja auch die die sagen wer weiter zieht wenn schwammig der soll sowas nicht fliegen letztlich kommt es da auch immer auf den persönlichen geschmack an und das kannst du nur selber entscheiden.

[UweH]

Mir würde das gesamte Abrissverhalten nicht wirklich gefallen, im QR Bereich wir Ca max deutlich früher erreicht als Innen.

Hi Matze, aus inzwischen zig Semiscaler-Auslegungen mit dem FLZ_Vortex kann ich sicher sagen, dass das Abrißverhalten aus dem Screenshot oben vollkommen gutmütig ist.
Zunächst rechnet das Vortex hier auf der sicheren Seite und dann kommt auch noch der Rumpf in den Flügel, der den Abriß nach innen zieht weil er den tatsächlichen Auftrieb in Flügelmitte verringert.

So sieht das z.B. bei der 1:6 SB10 in der Simulation aus und die fliegt trotz extrem schmalem Außenflügel vollkommen gutmütig und ungiftig:

viewtopic.php?p=59185#p59185

Dazu könnte ich hier noch viele Beispiele schon alleine von Fliegern zeigen, die ich in den letzten 15 Jahren für TB- Forenmitglieder ausgelegt habe.

Ariane scheint auf dem richtigen Weg zu sein, aber die Profile und Vortex-Datei habe ich mir noch nicht angeschaut, mach ich in den nächsten Tagen noch.

Gruß, Uwe.

[matzito]

Ist dies denn dann zu gutmütig ausgelegt? Das ist ein Antikmodell, die Holland und die fliegt fantastisch:

[UweH]

Ist dies denn dann zu gutmütig ausgelegt? Das ist ein Antikmodell, die Holland und die fliegt fantastisch:

Was soll die Frage?
Es geht um die Abschätzung eines Grenzbereichs. Dein Antikmodell ist nicht auf Grenzbereich ausgelegt, sondern auf der absolut sicheren Seite der Gutmütigkeit. Das ist eine andere Auslegungsphilosophie als Leistungsoptimierung bis kurz vor dem Punkt, an dem Handlingprobleme beginnen.
Schon alleine am Flügelgrundriss sollte man die Unterschiede zwischen Antikmodell und Leistungssegler erkennen, dann kommen aber noch sehr viele flugmechanische und aerodynamische Details die bei den beiden Flugzeugtypen sehr unterschiedlich gewichtet und passend gestaltet werden um das Lastenheft zu erfüllen.

Man kann nicht die Lösungen für ein Design ohne Bewertung auf ein ganz anderes Design übertragen.
Auslegung hat viel mit Vertrauen zu tun und das scheint hier gerade nicht mehr vorhanden zu sein.

Sorry, ich bin wieder mal raus hier.

[Aryane]

So Leute,
danke schon mal für den Input. Ich will hier aber keinen Glaubenskrieg anzetteln.
Wie ich gesagt habe bin ich für jede Kritik offen.


@matzito
Für dein Flugmodell, der älteren Bauart, ist das super. Der Abriss erfolgt direkt neben dem Rumpf und der Rest des Flügels liegt noch stabil in der Luft. Das ist alles gut, aber ich versuche in Richtung Scale/Semiscal zu gehen und da ändern sich die Verhältnisse etwas.

@Uwe
Ich bin deiner Meinung das es relativ ungefährlich ist und die Anzeichen eines Abrisses erst am Rumpf auftreten. Danach kommt der "Abriss" am Außenflügel wobei mindestens 1/3 des Flügels (ganz Außen + WInglet) noch nicht abreißen wird.

Als Störung (Rumpfsimulation) habe ich ein HQ Profil, symmetrisch, gewählt. Wenn ich mir jetzt den Rumpf ansehe der hier neben mir steht, dann würde ich vermuten dass er eine größere Störung erzeugen wird als ich simulieren kann.

Bei den Polaren, wenn du sie ansiehst, weicht das dritte Profil deutlich vom Rest ab. Ansonsten habe ich mich bemüht die Polaren einigermaßen sauber aneinander anzupassen.
Aber auch hier gilt, das ich für Anpassungen offen bin.

Für die ursprünglich Profilierung (alles vor deinem ersten Post) lag ursprünglich der Fokus auf einem Artikel in https://www.aerodesign.de/.
Zitat:
"Diese Strak Philosophie orientiert sich an mechanischen (Torsion, Bauhöhe) und aerodynamischen Forderungen (kritische Re-Zahl, mehr Wölbung) sowie Geschwindigkeitsproblemen mit Anstellwinkelreserve im Außenflügel, um die hängenden Ohren im Speedflug zu vermeiden".

[UweH]

@Uwe
Ich bin deiner Meinung das es relativ ungefährlich ist und die Anzeichen eines Abrisses erst am Rumpf auftreten. Danach kommt der "Abriss" am Außenflügel wobei mindestens 1/3 des Flügels (ganz Außen + WInglet) noch nicht abreißen wird.

Als Störung (Rumpfsimulation) habe ich ein HQ Profil, symmetrisch, gewählt. Wenn ich mir jetzt den Rumpf ansehe der hier neben mir steht, dann würde ich vermuten dass er eine größere Störung erzeugen wird als ich simulieren kann.

Das symmetrische Profil als Rumpfersatz in der Mitte ist nur ein Platzhalter, der das Prinzip in die Simulation bringt. Diese Krücke kann die tatsächlichen Auswirkungen des Rumpfs nicht abbilden, sie reichen von der Wurzelrippe noch ein ganzes Stück in den Innenflügel hinein.
Ich hatte auch mal einen Faustformelwert dafür wie weit das eine Rolle spielt, aber das ist auch wieder vom Flugzeug abhängig.
Das Prinzip ist in dieser Skizze sehr schön dargestellt: https://de.wikipedia.org/wiki/Dynamisch ... es_(3).svg

Bei Deinen letzten Screenshots sieht man, dass der Abriß in der Mitte, kurz vor dem Maximalauftrieb, viel früher als am Außenflügel angezeigt wird und bei kleineren Anstellwinkeln verschwindet. Das geht schon mal in die richtige Richtung und wenn die Profile auch noch OK sind kann man das so bauen um ein gutmütiges Flugzeug zu erhalten.
Die Profile schau ich mir noch an.

Gruß, Uwe.