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Lutschi

RCLine User

  • »Lutschi« ist der Autor dieses Themas

Wohnort: Nähe Ulm

Beruf: Student

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1

Freitag, 1. Juni 2007, 14:24

Frage an die Aerodynamiker

Mir is grade so ne Frage durch den kof geschossen...

Ein vollsymmetriches Profil erzeugt von sich aus ja keinen Auftrieb, nur über den Anstellwinkel (soweit korrekt?)

Was ist dann der Vorteil gegenüber einem absolut flachen Profil (so wie ein Brett) mit abgerundeter Nasenleiste?
Das Leben isn Scheiss Spiel....... Aber die Grafik is der Hammer!!!

2

Freitag, 1. Juni 2007, 14:28

vollsymetrisch ist im Prinzip ein brett nur abergundet vorne, und nach hointen Spietz zulaufend, damit nicht so viele Verwirbeklnuugen entstehen

3

Freitag, 1. Juni 2007, 14:42

Ach ja, immmer die magischen "Verwirbelungen" :nuts:

Fakten:

Aerodynamisches:
-Ein "richtiges" Profil hat, trotz größerer Dicke, geringeren Widerstand
-je größer der Nasenradius, desto größer ist der maximale Anstellwinkel, bevor die Strömung abzulösen beginnt
-Dickere Profile haben ein geringfügig größeren Auftriebsgradienten (d.h. einen stärkeren Auftriebsanstieg mit zunehmendem Anstellwinkel). Aus diesem und dem vorherigen Punkt folgt ein größerer Maximalauftrieb

Strukturelles:
-Ein dickeres Profil ist biege- und torsionssteifer. Das ist zwar für n Shocky irrelevant, aber in der Luftfahrt von entscheidender Bedeutung. Ein dickerer Flügel ist deshalb prinzipiell deutlich leichter als ein gleich steifer dünner FLügel


Systembedingt:
-(manntragend) Ein dickes Profil fasst mehr Kraftstoff
-Mehr Platz für Fahrwerke, Klappenaktuatoren (also auch Servos) etc.


gruß

andi

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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4

Freitag, 1. Juni 2007, 17:22

Hallo,

zur Ergänzung von Andi´s post im Anhang die Polardiagramme der "Ebenen Platte" (so heißt das bei den Aerodynamikern, = Flat Plate = "Brettprofil") und vom symmetrischen NACA 0009.
Quelle: Michael Selig et. al., "Airfoils At Low Speeds", Soartech #8.

Leider gibt´s hier von der Ebenen Platte nur Messungen bei Re >= 100.000 (aber darunter wird sich aber nicht sehr viel ändern).

Vergleicht man z.B. die Kurven bei Re =100.000 (quadratische Kästchen mit Punkt in der Mitte), dann sieht man:

Minimaler Widerstand Ebene Platte = 0.014, bei NACA 0009 = 0.010
Max. Auftriebsbeiwert Ebene Platte = 0.050, bei NACA 0009 = 0.75


Bei sehr kleinen Re-Zahlen (20.000 oder kleiner) wird aber die Ebene Platte gewinnen. Mit so kleinen Re-Zahlen hat sich die Forschung viele Jahre kaum beschäftigt; erst neuerdings wieder (weil´s z.B. für Mini-RPVs oder Mars-Lander relevant wird).


Gruß,
Helmut
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Rudy F

RCLine User

Wohnort: Wien

Beruf: Medizintechniker/ Biomechanik in Pension

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5

Freitag, 1. Juni 2007, 17:39

Hallo,

ist die Ebene Platte auch 9% dick?

Ist etwas über die Nasenform oder Nasenkreis bekannt?

Grund der Frage: Ich habe meinem Blade EPP zur genauen Definition der Einlaufkante bei kleinen Anstellwinkeln eine Dreieckleiste vorgeleimt und glaube bei leichter Böigkeit eine wesentliche Verbesserung de Flugverhaltens feststellen zu können.

Wäre ja nur zu logisch, weil bei Rechteckeinlauf über die ganze Profildicke der Spaltpunkt ja nicht einmal bei minimalsten klein-böenbedingten Anstellwinkeländerungen stabil wäre. Und somit auch nicht die Strömungsaufteilung oberhalb und unterhalb.

Der reale Momentanspaltpunkt würde quasi schon bei minimalsten +-Änderungen zwischen zwei Extremen herumwandern/herumspringen. Vermute ich.
:w Rudy

Postings Irrtum vorbehalten.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »rcFIA« (1. Juni 2007, 17:42)


Pilatussegler

RCLine User

Wohnort: Entlebuch CH

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6

Freitag, 1. Juni 2007, 17:44

Rudy, ich verstehe nicht wie und wo du die 3 Eckleiste hingeklebt hast. Gibt ein Bild davon?

7

Freitag, 1. Juni 2007, 17:48

Hi..

prinzipiell ist eine dreiecks-VK besser als eine stumpfe (rechteck-)Kante, aber man wird eigentlich immer (im Unterschall) mit "echten" Radien sehr viel bessere Ergebnisse erzielen als Ecken. Ich schätze, dass auch die ebenen Platten aus Helmut´s Polaren entsprechende Rundungen hatten, denn sonst würde man vermutlich "unschönere" Polaren sehen, möglicherweise mit einer sehr schmalen, aber ausgeprägten Laminardellen und sehr intensivem Widerstandsanstieg ausserhalb. In der "Praxis" verwendet man da gerne Ellipsenhälften (1:2-1:4 höhen-zu-breiten-Verhältnisse), um der Eckenablösung Einhalt zu gebieten.

gruß

andi

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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8

Freitag, 1. Juni 2007, 18:48

Hallo Rudi,

in dem zitierten Buch sind alle Profile sehr gut dokumentiert (mit Messmaschine vermessen), mit Ausnahme der ebenen Platte...

Daher hänge ich den entsprechenden Absatz aus der Profilbeschreibung an, der dazu (etwas spärliche) Angaben enthält. Dafür gibt´s aber noch ein paar ergänzende/erklärende Bemerkungen und eine Empfehlung.
An anderer Stelle im Buch ist zu finden, daß alle Modelle 12'' Tiefe hatten; damit ist die Dicke des Modells 2,1%. Zum Nasenradius würde ich annehmen, daß er 1/2 der Dicke war.


Ergänzend darunter noch die Definition des von Schmitz (in seinem Buch "Aerodynamik des Flugmodells" besprochen) verwendeten Modells der ebenen Platte; Dicke 2,9%. Meiner Erinnerung nach war die Dicke der "Ur-ebenen Platte" (Göttingen) 3%.


Gruß,
Helmut
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Rudy F

RCLine User

Wohnort: Wien

Beruf: Medizintechniker/ Biomechanik in Pension

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9

Freitag, 1. Juni 2007, 19:52

Hallo Helmut,

dieses Profil ist natürlich ganz etwas Anderes als unsere Foamie-Pseudoprofile! Besonders als die stumpf zugeschnittenen Nasenkanten von zB 9mm EPP.

Und hat freilich auch einen definierten Spaltpunkt, und bei dem kleinen Nasenradius auch wesentliche dynamische Änderungen erst bei relativ großen Anstellwinkel-Änderungen.

Bei dem EPP-Modell habe ich auch aus ähnlichen Überlegungen wie für die Dreiecksleiste noch mit dem Bügeleisen das Pendel-Höhenruder und -Seitenruder vorne angeschärft und es ist deutlich erkennbar, dass sowohl die Trimmgenauigkeit besser ist, als auch die vorher in absolut ruhiger Luft deutlich merkbaren Mikrooszillationen verschwunden sind. Sowohl um Hochachse als auch Querachse. Der zerhackte Propdrall reichte da offensichtlich schon als Auslöser.

Gefördert wurden m.E. diese Oszillationen durch die zwangsweise vorhandene Systemluft - Servozahnrad und Funfly-ausschläge! -, die sich bei Pendelrudern und hinterer Schwerpunktlage noch mehr manifestiert.
:w Rudy

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Rudy F

RCLine User

Wohnort: Wien

Beruf: Medizintechniker/ Biomechanik in Pension

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10

Freitag, 1. Juni 2007, 20:01

Hi B4

statt der nicht vorgesehenen Nasenleiste eine 6mm Dreiecksleiste.
die hat ca. 8.4853mm gerundet :D :D Diagonalbreite und passt vor den 9mm Flügel.

Und versteift weiter den ohnedies weichen Blade. Der hat aber noch einige weitere Verstrebungen aus 2mm CFK-Stäben bekommen. Der Gewinn an Torsionsfestigkeit übersteigt bei weiten den Nachteil des minimal erhöhten Eigengewichtes.
:w Rudy

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Abdrehfaktor

RCLine User

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Beruf: Werkzeugmechaniker-Facharbeiter und jetzt Studi

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11

Freitag, 1. Juni 2007, 20:03

Klar, je mehr man das Rechteck einem "richtigen" Profil annähert, desto besser funktionieren sowohl Tragfläche als auch Leitwerke.

Wirksamkeit und Präzision bei flachen und profilierten Leitwerken ist ein Unterschied wie Tag und Nacht.
Deswegen auch ein wenig Mühe gegeben bei den Daiquiri Leitwerken...


Flurnügler

RCLine User

Wohnort: Früher Dortmund, dann Regensburg, jetzt Schwabach bei Nürnberg !

Beruf: Elektronik-Ing

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12

Freitag, 1. Juni 2007, 22:42

Hallo auch,

Ich habe inzwischen das Profil 'Ebene Platte' aus meiner Bibliothek gestrichen.

Wesentliche Nachteile sind neben der geringen Festigkeit das unkalkulierbare Abrißverhalten und der starke Widerstandsanstieg bei Vergrößerung des Anstellwinkels.

Dann schon lieber ein NACA 00xx.


Bis dann denn
Stephan Urra
Wo keine Strömung ist, kann auch nix abreißen

Jetzt wieder Online !

Mein Verein in Regensburg: VMR
Mein Verein im Raum Nürnberg: Noch auf der Suche

danfree

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Wohnort: Schweiz, Bodensee

Beruf: Bruchpilot

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13

Freitag, 1. Juni 2007, 23:04

Hallo

Interessanterweise habe ich mit "ebenen Platten" als HLW beim Langsamflug die besseren Erfahrungen gemacht. Mein letztes Modell ist ( war ;( ) eine Extra mit profiliertem HLW, wenn die Strömung mal abgerissen war ging gar nix mehr.

Ist es mein subjektiver Eindruck oder ist für 3D und langsames gerumturnen die "ebene Platte" überlegen? ???


Gruss
Daniel

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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14

Freitag, 1. Juni 2007, 23:56

Hallo,

Ebene Platten als Hltw.-Profil sind bei kleinen Re-Zahlen (Wurfgleiter, HLGs, Einsteigermodelle usw.) -zigtausendfach bewährt, und aus den Polaren kann man auch kein "kriminelles" Abreißverhalten erkennen.

Als Tragflügelprofil bei kleinen Re-Zahlen ist die "Gewölbte Platte" (Gö417a oder leichte Abwandlungen davon, Dicke 3%, Wölbung ca. 4-5%) allen andern Profilen weitaus überlegen.

Aber je größer das Modell wird, desto größer wird der Nachteil der mangelnden strukturellen Festigkeit. Und bei einem größeren Modell legt man dann auch Wert auf "gute Aerodynamik", und dann kommen die symmetrischen Profile ins Spiel.

Man muß halt wissen, wann man welches Profil einsetzt.


Gruß,
Helmut

15

Samstag, 2. Juni 2007, 11:54

Hi..

speziell an Leitwerken kleinerer Modelle (bzw. Reynoldszahlen) haben ebene Platten gegenüber profiliierten Leitwerken, insbesondere Naca 00XX, auch Vorteile.

So sagt man z.B. letzteren Profilen um die Null-Lage herum eine Art "Totband" der ca-alpha-Kennlinie nach, was die Trimmung und Feinfühligkeit im Schnellflug etwas unangenehm macht. Oftmals fällt das nicht so sehr auf da Flieger mit so viel Staibilitätsmaß ausgelegt sind dass das HLW im Normalbetrieb bereits ausserhalb des "Totbandes" arbeitet.

gruß

andi