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Sonntag, 19. April 2009, 20:21

Deprontragfläche - Clark Y vs. gebogener Fläche

HI!

MIch würde mal interessieren, ob eine gebogeneTragfläche, welche aus Depron nach einem Clark-Y Profil erstellt wurde, erhebliche Nachteile gegnüber einem Clark Y "Vollprofil" hat?

Falls noch nicht klar ist, was ich meine:
Ich habe mir ein Clark Y Positiv und ein passenden Negativ erstellt, Depronplatten dazwischen gepresst und das ganze im Ofen bei 100°C 4 Minuten lange "Formfixiert".

Dadurch habe ich jetzt eine gebogene Depronplatte, mit der Form eines Clark-Y Profils, natürlich aber ohne passender Unterseite.

Meine Frage ziehlt jetzt darauf ab, ob es nun notwendig ist, das Profil unten zu Schließen, oder ob das bei kleineren Tragflächen (~50-60cm SW) zu vernachlässigen ist.

Gruß Mike

Hilmar

RCLine User

Wohnort: NRW-48149 Münster

Beruf: Designmodellbauer / Fachredakteur Bauplanmodelle bei FlugModell

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2

Sonntag, 19. April 2009, 20:41

RE: Deprontragfläche - Clark Y vs. gebogener Fläche

Hallo Mike,

das ist ein eklatanter Unterschied.

Für ein kleines, leichtes Modell mit 50-60 cm Spannweite ist eine geschlossene Clark-Y-Tragfläche nicht besonders zu empfehlen.
Das Modell muss vergleichsweise schnell fliegen um oben zu bleiben.

Im direkten Vergleich hat das Profil "gewölbte Platte" ganz klare Vorteile:
- es ist bauartbedingt doppelt so leicht
- es liefert viel Auftrieb bei wenig Geschwindigkeit
- es ist sehr gutmütig im Hinblick auf Strömungsabrisse


Beide Profile sind weniger geeignet wenn's um halbwegs präzisen Kunstflug geht; dann sollte man ganz simpel zur ebenen Platte greifen. Mit etwas Motorleistung kann man so ein Modell auch recht langsam fliegen, durch hohen Anstellwinkel.

Wenn das Modell einfach nur hübsch umhercruisen soll, dann rate ich definitiv zur Wölb-Platte mit 3-4° Einstellwinkeldifferenz.


Herzlichst
Hilmar.
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3

Sonntag, 19. April 2009, 20:51

RE: Deprontragfläche - Clark Y vs. gebogener Fläche

Hallo Hilmar!

Danke für die super promte Antwort!! :ok:

Ist es bei einer gewölbten Platte dann sinnvoll, diese nach einem Profil zu formen, oder wäre ein "Kreisausschnitt" besser / gleich gut geeignet?

Und dann noch eine kleine Frage..
Wie wird dieser WInkel bei einer gewölbten Platte gemessen?
Mit der gedachten Linie unter der Tragfläche oder geradlinige Verlängerung am Flügel-Ende?

Hoffe, du weißt was ich meine ==[]

Thx 4 Info
Mike

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Mexalen« (19. April 2009, 20:52)


4

Sonntag, 19. April 2009, 21:16

RE: Deprontragfläche - Clark Y vs. gebogener Fläche

Hallo,

für die gewölbte Platte ist ein Kreisausschnitt mindestens ebensogut wie das Formen nach einem Profil.

Die EWD wird gegen die Profilsehne gemessen, das ist die Linie vom "Scheitelpunkt" an der Nasenleiste zur Endleiste.

Gruß,

Georg

Hilmar

RCLine User

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5

Sonntag, 19. April 2009, 21:24

RE: Deprontragfläche - Clark Y vs. gebogener Fläche

Bei der gewölbten Platte ist die Formgebung erfreulich unkritisch. Von der von Dir angedachten Clark-Y-Oberseite bis hin zum Kreisbogen kannst Du da vieles machen ohne eklatante Probleme zu erwarten.

Geh mal von einer Wölbungs-Stärke von ca. 12-13 % der Flächentiefe aus, aber auch da ist's nicht besonders problematisch davon abzuweichen.

Die Bezugslinie zum Einmessen der EWD ist die Verbindung der Nasenleiste mit der Endleiste. Also von Kante zu Kante.

Überflieg' dazu mal die Definition der Profilsehne:
http://de.wikipedia.org/wiki/Profilsehne



Herzlichst
Hilmar.


EDIT:
sieh an, Georg. Zwei Dumme, zwei Gedanken.
:w
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Hilmar« (19. April 2009, 21:25)


6

Sonntag, 19. April 2009, 21:42

RE: Deprontragfläche - Clark Y vs. gebogener Fläche

Hi!

Die Wucht in Tüten!
Danke euch beiden für die rasche und ausgesprochen hilfreiche Antwort!!

Gruß Mike

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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7

Montag, 20. April 2009, 14:03

Hallo,

Zitat

Geh mal von einer Wölbungs-Stärke von ca. 12-13 % der Flächentiefe aus, aber auch da ist's nicht besonders problematisch davon abzuweichen.


Das ist definitiv zu viel, da ist der Widerstand im Verhältnis zum Auftrieb schon zu groß; da spielt auch die Re-Zahl noch etwas mit.
Das Optimum für die Wölbung von "Kreisbogenprofilen" (so heißen die) liegt bei etwa 5%.

Ansonsten wie von Hilmar gesagt unkritisch und für Langsamflug aerodynamisch bestens geeignet.
Übrigens- einfach mal die Blätter von den kleinen Koaxen ansehen; da werden solche Profile verwendet. Aus Herstellungsgründen ist dabei meistens die Wölbung an der Blattwurzel größer, da die trapezförmigen Blätter (rein geometrisch gesehen) aus einer "Kreisbogenschale" mit konstantem Radius "herausgeschnitten" werden. Dadurch ergeben sich zur Blattspitze hin eine Reduzierung der Wölbung und (je nachdem, wie man schneidet) auch eine Schränkung; genau das, was man möchte.

Wer in Geometrie fit ist, kann Formeln dazu aufstellen und anwenden.


Gruß,
Helmut

8

Montag, 20. April 2009, 17:56

Hi!

Ok, danke für die Info..

ABER... dabei ergibt sich für mich eine Frage theoretischer Art, wenn wir schon bei Geometrie sind..

Auch wenn es nicht auf exakte Wölbung ankommt, zum Schneiden mit Zirkel trotzdem ganz interessant:
Wie berechne ich den Radius des Kreises für das Kreisbogenprofil?

Ich habe mir da mal meine Gedanken darüber gemacht, und bitte um kurze Kontrolle (die Schule ist ja schon sooo lange her ==[] )

Gegeben sind ja Profiltiefe (Kreisbogensehne) und Wölbung 5% (Pfeilhöhe p) von Radius r

Wenn ich vom Mittelpunkt des Kreises mit der halben Kreissehne ein Dreieck bilde, kann man nach Pythagoras auflösen.

c² = a² + b²
r² = (r - p)² + (s / 2)²
r² = r² -2rp + p² +(s / 2)² _____| -r²
0 = p² + (s / 2) -2rp_________|+2xp
2rp = p² + (s / 2)² __________| / 2p
r= (p² +(s / 2)² ) / 2p
===============

Edit: Uiuiuiuiuiuuuiiiiii böööser Fehler >> Danke @ Rainerm
r= (p² +(s / 2)² ) / 2p_______>> p kürzen
r= (p + (s / 2)²) / 2
==============



Stimmt das so, oder habe ich da einen Fehler / Denkfehler oder sonst was unrichtiges eingebracht 8(

Gruß Mike

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »Mexalen« (21. April 2009, 01:29)


Hilmar

RCLine User

Wohnort: NRW-48149 Münster

Beruf: Designmodellbauer / Fachredakteur Bauplanmodelle bei FlugModell

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9

Montag, 20. April 2009, 19:59

öhhm...
ich hatte ja auch mal Mathe / Physik im Abi, und auch wenn's mich reizt die Formel selber aufzustellen - der kürzere Weg war jetzt die CAD-Software.
8)

Beispiel:
Bei einer Kreisbogensehne der Länge 100 und der Profildicke (bzw. Wölbung) von 5 ergibt sich ein Radius von 252,5.

Tabelle weiterer Werte:
100 - 5 - 252,5
90 - 4,5 - 227.25
80 - 4 - 202
70 - 3.5 - 176.75
60 - 3 - 151.5
50 - 2.5 - 126.25
40 - 2 - 101

Herzlichst
Hilmar.
Bauplanbibliothek online: www.lange-flugzeit.de
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Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Hilmar« (20. April 2009, 20:00)


10

Montag, 20. April 2009, 20:47

Hi!
Danke dir, mit den werten kann ich auf jeden Fall die Formel testen.
CAD habe ich keines..

Gruß Mike

prxq

RCLine User

Beruf: Mathematiker

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11

Montag, 20. April 2009, 20:51

Die Form und die Stärke der Wölbung machen schon was aus, genau so wie die Nasenleiste und die endleiste (möglichst dünn, bei Depron so 'n millimeter). Allerdings nicht so viel wie der Unterschied zwischen ebene Platte und gewölbte Platte. Das macht ein riesen unterschied. Die Polaren einer ebenen Platte sind echt zum heulen.

Anbei eine PDF-Datei mit mit einer gewölbten Platte die ich mal für'n 40cm Doppeldecker genommen habe mit 10cm Sehnentiefe. Das Teil wiegt 115 gramm und fliegt trotzdem schön, langsam und ruhig. Nase un Endleiste haben die Form aus aerodynamischen Gründen (will heißen: ich habe mir Gedanken dazu gemacht. Ob die Gedanken was taugten ist was anderes ;)).

Wenn der Drucker OK ist, wird der Ausdruck schon die richtige Größe haben.

Falls Interesse besteht poste ich gerne auch die Profilkoordinaten.

Gruss,
Mario.
»prxq« hat folgende Dateien angehängt:
  • prxq01.pdf (20,72 kB - 7 mal heruntergeladen - zuletzt: 10. Juni 2019, 11:38)
  • prxq01.pdf (20,72 kB - 22 mal heruntergeladen - zuletzt: 19. November 2018, 10:47)

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »prxq« (20. April 2009, 22:16)


12

Montag, 20. April 2009, 20:53

@Mexalen : Rechenfehler in der letzten Zeile (durch p kürzen): du hast im Zähler eine Summe---> da darfst du nicht einfach durch p teilen, gelle!
richtiges Ergebnis : r = (1/2 p) +( 1/8 s²/p)
(sch*** drauf und nimm´die Werte von Hilmar - da weißt du, was du hast...)
lg Rainer :D

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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13

Montag, 20. April 2009, 22:02

Hallo Mike,

da war jetzt rainerm schneller- ich hatte den Fehler auch gefunden.

Nur so mal als Tip: Dimensionskontrolle.....
r = (p + (s / 2)²) / 2
Du hast hier auf der rechten Seite einmal eine Länge (das p) und (in der inneren Klammer) eine Fläche (das s²). Das kann nicht sein...

Ich denke, so ist die Herleitung am kürzesten:
t = Profiltiefe
r = Kreisradius
f = Wölbung (absolut)

t ist in jedem Fall gegeben; fragen kann man nach r, wenn f gegeben; oder nach f, wenn r gegeben.

Pythagoras liefert:
(t/2)² +(r-f)² = r²

Ausmultipliziert, gleiche Terme links und rechts gestrichen, und geordnet, ergibt:
f² - 2*r*f + t²/4 = 0

Das ist eine quadratische Gleichung für f (wenn r gegeben), oder eine lineare für r (wenn f gegeben).

Aus der quadratischen Gleichung ergeben sich bekanntlich 2 Lösungen; hier ist die mit dem "Minus" vor der Wurzel die Richtige:
f = r - Wurzel(r² - t²/4)

Da Techniker eine Vorliebe für dimensionslose Darstellungen haben, dividieren wir noch durch unseren Bezugswert -hier die Tiefe t- und erhalten
f/t = r/t - Wurzel( (r/t)²- 1/4)

Bei Auflösen der quadratischen Gleichung nach r ergibt sich einfach
r = f/2 + 1/8 * t²/f

Und auch hier dimensionslos (so ist ja idR die Wölbung angegeben):
r/t = 1/2*f/t + 1/8*t/f


Und NEIN, ich bin kein Mathelehrer...


Gruß,
Helmut

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (20. April 2009, 22:12)


haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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Montag, 20. April 2009, 23:57

Hallo,

ich hab da noch was...

Hier im Anhang Messungen eines Japaners namens Suzuki, die vor ca. 50 Jahren mit einer Rundlaufanordnung gemacht wurden. Da hierbei sicher reichlich Turbulenz im Spiel war, wissenschaftlich anfechtbar. Andererseits -auch wegen der Bauweise (saalflugtypisch)- praxisnah.
Die Definition der Profile ist ganz unten; es sind 2 "reine" Kreisbogenprofile, und 2 aus zusammengesetzten Kreisbögen. Imho ist dieser Unterschied unwesentlich.

Und dann im nächsten posting Messungen, die an der TU Delft 1977 an einem Kreisbogenprofil mit 10% Wölbung gemacht wurden. Das Model war sehr exakt gearbeitet, und der Windkanal hatte extrem geringe Turbulenz. Die Strömung ist in weiten Bereichen unterkritisch/abgelöst.

So richtig vergleichbar sind die Messungen daher nicht; aber man sieht aus beiden Quellen, daß 10% Wölbung sicher zuviel ist.


Gruß,
Helmut
»haschenk« hat folgendes Bild angehängt:
  • Krbprof gesamt.gif

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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Montag, 20. April 2009, 23:58

Und hier noch die Delfter Messung:
»haschenk« hat folgendes Bild angehängt:
  • Curved Plate.gif

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Dienstag, 21. April 2009, 01:40

Hi!

Na das übersteigt mein Verständniss von der Maaterie dann schon erheblich ==[]

Danke jedenfalls euch beiden für die Korrektur der Herleitung.
JETZT sehe ich das auch, aber wie gesagt: Schule ist lange her, beruflich habe ich es nie gebraucht und so versemmelt das einst mühsam Erlernte mit der Zeit...
Wobei ich mich schon ein Wenig ärgere, gerade beim Kürzen den Fehler gemacht zu haben.

Naja, what shells ;)

Jedenfalls war mir das alles sehr hilfreich. Jetzt muss nur noch die Umsetzung in die Praxis funktionieren...
@mario
Auch dir danke für das PDF! Schon mal ein guter Anhaltspunkt wie es gehen kann!

Thx 4 Info
Mike

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Mexalen« (21. April 2009, 01:42)