OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

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UweH
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OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von UweH »

Hallo Leute,

das ist jetzt ein bisschen Off Topic, aber Maxi wollte dass ich über mein derzeitiges Mini-Projekt berichte und weil die Sparte "Nurflügel" heißt und nicht "Segelnurflügel" paßt es doch am Besten hier rein obwohl das Modell sicher nicht mit Thermik fliegt.
Bei IG-Horten hab ich vor etwa 3 Jahren mit den Überlegungen für ein sehr schnelles Hortenmodell begonnen, aber die arbeiten daran immer wieder unterbrochen. Einigen auch hier bekannten Personen (gell Norbert :mrgreen: ) ging es bei mir nicht schnell genug voran und so hatte Andrés das Thema aufgegriffen und auf Grundlage der von mir vorgeschlagenen Form der Schapel SA 882 zuerst ein E-Speedmodell fürs schnelle Freizeitfliegen ohne Wettbewerbsambitionen und dann ein 2 m großes Turbinenmodell für die Lambert Kolibri entwickelt. Seine Auslegung war klassisch mit Schränkung für Hortenglocke im Auslegungspunkt. Neben anderen IG-Horten Mitgliedern hat Norbert so eine kleine Schapel gebaut, die ohne Kabine "Rabbiat" heißt, sie steht hier im Marktplatz zum Verkauf.
Das Vorbild ist ein Entwurf des Northrop-Ingenieurs Rod Schapel und es ist nicht ganz sicher ob sie tatsächlich geflogen ist. Es gibt Berichte wonach die Flugerprobung begonnen hatte, aber wegen Problemen mit der Spritversorgung des eingebauten Mazda-Wankelmotors nicht sehr weit kam bevor das Geld ausging. Rod Schapel hatte sich etwas übernommen und neue Aufgaben beim Lear-Fan-Projekt verhinderten eine Fortführung der Entwicklung endgültig. In einem Interview äußerte Rod Schapel auf die Frage nach Verbesserungswünschen mal, dass er gerne eine Turbine statt des Wankels eingebaut hätte, das legitimiert die Turbinenversion für den Modellnachbau als nicht rein fiktiv, jedoch nie gebaut.
Hier mal Bilder vom Original Prop-Pusher (Quelle http://www.Twitt.org)
shapel_s_882.jpg
Hier gibt es Bilder von der Turbinenversion von Andrés und Jetpaule: http://www.rc-network.de/forum/showthre ... ibri/page9

Ich kann mir keine Turbine leisten, deshalb bau ich stattdessen einen Impeller ein und um die Kosten noch kleiner zu halten ist es auch nur ein ganz kleiner Impeller und eine ganz kleine Schapel :roll:
Spanneite bei meiner ist 90 cm
Impeller Wemotec Microfan mit HET 240-15 an 3 S Lipo, im Prinzip der halbe Antrieb meiner Ho IX
Profil: PW-HT-Strak
Das besondere an meiner Schapel ist, dass sie keinerlei geometrische Schränkung hat. Sie wird damit zwar eine Finne benötigen um sich zuverlässig steuern zu lassen, aber auf der Unterseite des Hecks montiert stört mich das nicht besonders. Ziel ist für mich mit dem 275 Watt Impellerantrieb die 200 km/h zu knacken. Mit Prop sollte sie noch erheblich schneller werden können...falls sie überhaupt fliegt :oops:

Wenn sie fliegt hab ich schon eine größere Auslegung fertig, die mit von mir modifizierten MH-Profilen auf ~ 480 km/h optimiert ist, aber ich weiß nicht ob die Profile unter 300 km/h auch ausreichend gut funktionieren..... :oops:

Hier noch ein paar Screenshots aus dem Vortex und vom Stand der CAD-Konstruktion:
Klein110803 Turbo Schapel Mini-1_3D.jpg
Klein110803 Turbo Schapel Mini-1_3D.jpg (49.01 KiB) 3149 mal betrachtet
Klein110803 Turbo Schapel Mini-1_3D-Draufsicht.jpg
Klein110803 Turbo Schapel Mini-1_3D-Draufsicht.jpg (11.19 KiB) 3149 mal betrachtet
Klein110901 Schapel CAD Draufsicht.jpg
Klein110901 Schapel CAD Rippen.jpg
Ich muß noch Teile für die Kabine mit Impelleraufnahme konstruieren, dann kann Thomas Schikora schon mal die Fräse anwerfen :wink:

Gruß,

Uwe.
Zuletzt geändert von UweH am Do 1. Sep 2011, 22:12, insgesamt 1-mal geändert.
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Nurflügelfan
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Nurflügelfan »

Hi Uwe,

sehr sehr sehr sehr interessantes Projekt!! :wink:

Bitte auf jeden Fall weiter berichten, des könnte interessant werden, vorallem weil ich ein neues Speedmodell brauche :roll:

MfG Maxi
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UweH
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von UweH »

Nurflügelfan hat geschrieben:vorallem weil ich ein neues Speedmodell brauche :roll:
Wieso denn das? Dein Heiner-Impellertrainer ist doch auch recht schnell, ist der Dir zu langsam oder hat der nen Schaden oder was?

Wenn die Kiste fertig wird und fliegt, dann kann die jeder nachbauen :wink:
Wenn sie nicht fliegt wird der Bericht irgendwann im Sande verlaufen :oops:

Gruß,

Uwe.
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Nurflügelfan
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Nurflügelfan »

Ist mir zu langsam geworden und vorallem hat mich das Leitwerk immer genervt. :evil: Hast du ja schon beim Treffen gesehen das ich es abgestrebt hatte, war aber immer noch zu weich sodass es sich trotzdem immer noch "mitgedreht" hat. Also muss was ohne Leitwerk her und schneller sollte es auch sein, und da würde mir deine Schapel gerade recht kommen. :)

Übrigens wechselt der Jet seinen Besitzer im Tausch gegen eine L-39 Albatros mit seinem Konstrukteur (Heiner). :wink:

MfG Maxi
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von christianka6cr »

Moin Uwe

Sehr interessantes Modell! Schnelle Nuris reizen mich etwas länger schon, habe ja einen Revenge mit HET-Antrieb hier. 8-)

Ich denke es stört sich niemand an E-Modellen hier.

Gruß Christian
Segelfliegen. Wo Motorkraft durch Intelligenz und Können ersetzt wird.
Norbert1

Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Norbert1 »

Hi Uwe

mein Rabbiat sowie meine HXIV und meinen großen Hai 3 habe ich nicht mehr sind Verkauft.

Norbert
Dirty Harry
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Dirty Harry »

Hallo Uwe,

ich hab gerade deine Flugleistungswünsche und Stromaufnahmen gelesen. Aus meinen Erfahrungen mit der kleinen Me, die ich mit auf dem Treffen hatte, sind die 275W mit Impeller schon eine Herausforderung. die Me macht mit Prop und 400W etwa 180 km/h, mit 250W etwa 140km/h. Sicherlich habe ich nicht die Bau- und Flugpraxis wie du, und ich finde das Projekt super, aber die 275W sind mir doch sehr optimistisch bei cw*A*Rho/2*v³.

Wobei: Ich hab da mal gerechnet. A wäre bei einer mittleren Flächendicke von 1cm etwa 0,09. v³ wären etwa 171460 mit der Dichte sinds dann so 965 als Wert (Einheiten kannst du dir selbst rechen ;-) ).
Wäre noch ein cw Wert den ich nicht kenne, sagen wir 0,15 dann sind wir bei etwa 145W für den Flügel. Die Impellergondel kommt noch oben drauf (Fläche klein, cw naja) könnts grad so ausgehen.
Zudem hast du ja nicht angegeben obs Aufnahme oder Abgabeleistung ist :mrgreen: sonst müßte mann noch mal das etha für den Antrieb kennen Etwa 0,75 für den Motor und noch was für den Impeller.

Also um noch mal auf meine ersten Zeilen zurück zu kommen, ich hab nix gesagt :oops: , ein Versuch ists Wert.
Im Vergleich zu meiner Me wirst du die halbe Fläche haben für den Flügel und der Me Rumpf ist dicker. und dann erst das Leitwerk :evil:


Also nur Mut das wird schon.

Gruß

Harald
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UweH
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von UweH »

Hallo Harald,

öööhhh, ich meinte 275 Watt Eingangsleistung und um zu beurteilen wie schnell das Modell damit wird brauchts noch das Gewicht, denn das Lesitungsgewicht bestimmt wie viel man über der Schwebeleistung ist.
Die Schapel wird deutlich unter 1 kg wiegen, es sind dann also nicht 275 W/kg sondern hoffentlich etwa 400 W/kg. Das reicht bei einem konventionellen Impellermodell noch nicht für 200 km/h, aber ich hoffe bei der Schapel mit den geringen Interferenzwiderständen und dem sehr kurzen Schubkanal dann schon. Bei einer Propversion ohne Kabine reichen 400 W/kg bei halbwegs anständiger Antriebsabstimmung aber sicher für > 200 km/h :wink: ...falls die schränkungslose Mühle überhaupt anständig fliegt :oops:

Gruß,

Uwe.
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Peter V.
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Peter V. »

Moin Uwe,

hört viel versprechend an.

Baust Du das prototype oder mach ich das :D (oder wir beiden eine? :roll: )

Grüss

Peter
Grüssen,

Peter

Neben Flugzeugen, auch Nurflügel
Dirty Harry
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Dirty Harry »

Hallo Uwe,

ich hatte die Sache mit den bekannten KFZ Formeln gerechnet, da spielt das Gewicht für den Luftwiderstand erst mal keine Rolle. Allerdings ist die große Unbekannte in der Rechnung die Stirnfläche (Profildicke) sowie der cw Wert des Profils.
Und obs dann 0,12 ; 0,15 oder 0,2 sind macht hier den Unterschied. Auch bei der Stirnfläche (Profildicke der Fläche) gibts bei mir noch Unsicherheiten in der Abschätzung, die natürlich bei der Rechnung das eine oder andere Watt ändern könnten.

Ich hatte die Me für die Antriebsrechnung damals mal überschlagen, und das passte so bis auf 10 km/h v-max ganz gut, was einen Fehler von unter 10% ergab.

Das Gewicht würde beim Auto erst mit dem Rollwiderstand Beschleunigungsleistung usw. eingehen.

Aber wie oben schon gesagt, es könnte gehen, und wenns ein paar Watt mehr sind wen störts :D

Gruß

Harald
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UweH
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von UweH »

Dirty Harry hat geschrieben:Aber wie oben schon gesagt, es könnte gehen, und wenns ein paar Watt mehr sind wen störts :D
Hallo Harald,

bei der Impellerversion störts den Motor, denn der vorgesehene HET 240-15 ist mit einem guten 3S-Lipo im Micro-Fan knapp am Limit.
Bei der Propversion kann natürlich an Leistung rein was rein paßt :mrgreen:

Mit den Formeln kann ich nicht viel anfangen, dafür benutz ich die Programme und mein Entwurf soll eigentlich besser fliegen als fahren, deshalb sind auch keine Räder dran :P :D

Das FLZ_Vortex errechnet mir bei Klappen im Strak folgenden Gesamtwiderstand des Flugzeugs (CW_ges) = Cwi + Cw_visc + Cw_int (Bezugsfläche ist F_ges des Flugzeugs) = 0,00491. Dabei befindet sich das Flugzeug mit 543 km/h im senkrechten Sturz mit leichter Tendenz zum Außenlooping :roll:
Dabei fehlen aber Kabine, Impellerröhre und Finne. Ich weiß auch nicht mit welchen Oberflächenfaktor das FLZ_Vortex für die Viskosität rechnet. Im XFLR5 würde ich einen NCrit von 6 oder 7 einsetzen.
Über den Profilwiderstand manuell zu rechnen dürfte ewas schwierig sein weil da ein Strak drauf ist und somit jede Stelle der Halbspannweite einen anderen Profilwiderstand hat.

Ich weiß nicht ob Du mit Deiner Autoformel damit was anfangen kannst :roll:

Gruß,

Uwe.
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Dirty Harry
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Dirty Harry »

Hallo Uwe,

dein cw Wert reißt es raus! Ich hab mir mal ein paar Gedanken über den Antrieb mit Prop gemacht. Wenn du einen Motor ähnlich meiner Me verwenden würdest, müßte der Mittelteil nur etwa 30 mm dick sein. Da könnte auch ein netter 4000er Akku platz finden. Hinten einen entsprechenden (5 x 5) Prop oder so drauf, unten eine Stabilisierungsundpropschutzlandefinne dran.

Das wird zwar laut :twisted: aber sollte dann auch entsprechend effizient laufen.


Gruß


Harald
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Nurflügelfan
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Nurflügelfan »

Hi,

also wenn die Schapel von Uwe fliegt und er sie dann auch für weitere Nachbauer "frei gibt" werde ich meine dann mit einem Prop-Antrieb bauen. Ziel ist es dann bei mir die 250 km/h zu knacken. Ob das möglich ist, bleibt dann die Frage. :roll:

MfG Maxi
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Dirty Harry »

Hallo Uwe,

wie siehts mit dem Geschwindkeitsrekord für Microfan betriebene Modelle aus??

Ich mach mir schon die ganze Zeit gedanken, wie ich das besser rechen kann. Ein Punkt blieb dabei aber unberücksichtigt.

Die Strahlgeschwindigkeit des Impellers bei WOT und nahe V-max.

Im Grunde funktioniert der ganze Vortrieb ja nur dadurch, dass du eine Menge Luft nach hinten aus dem Impeller drückst und damit das Flugzeug in die hoffentlich andere Richtung beschleunigst.

Bei V-max herrscht Kräftegleichgewicht. Gibts denn eine Angabe über die Strahlgeschwindigkeit bei versch. Geschwindigkeiten von Wemotec? Dann könnte man sich die durchgesetzten Massen errechnen und dann weiter über den Impussatz ein Kräftegleichgewicht ermitteln. das würde dann den V-max Punkt darstellen.

Eigentlich ganz einfach. Muß nur noch einen Physiker finden, der das aus dem Kopf rechnen kann :mrgreen:

Gruß

Harald
Dirty Harry
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Re: OT Schapel SA 882 Turbo / Speed

Beitrag von Dirty Harry »

Hallo Uwe,

gibts schon was Neues?
Ich sehe dass du mit dem ARES beschäftigt bist :thumbup: , aber könnte ja sein, dass da in der Zwischenzeit schon was passiert ist.

Gruß

Harald
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