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1

Freitag, 21. Oktober 2016, 08:35

Schwerpunkt: Lage des Gewichtes das den Schwerpunkt einstellt?

Hallo Forum,
bitte nicht mich mich mit Spot überziehen, ich habe viel gelesen über den Schwehrpunkt aber das was ich mich frage nicht wirklich gefunden.
Daher die Frage an das Forum:

Wenn der Schwehrpunkt erreicht wird mit z.b einen 4S / 2200 mAh Akku an der dafür vorgesehenen Stelle ich aber einen 3S / 2200 Akku (klar Flugleistung/dauer ) verwenden möchte muss ich den Akku viel weiter nach vorne versetzen um den gleichen Schwerpunkt zu erreichen. Damit stimmt zwar der Schwerpunkt wieder aber die Gewichtsverteilung im Flugzeug ist ja eine ganz andere. Wie wirkt sich das aus bzw. kann das der Grund sein das dass Modell in einer Querruder Kurve über die geneigte Fläche leichter einen Strömungsabriss bekommt? Danke und Gut Flug, Klaus

schmonzel

RCLine User

Wohnort: Lüchow im Wendland

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2

Freitag, 21. Oktober 2016, 09:05

Moin Klaus,
SP bleibt SP, vollkommen Wurst, wo denn da die Bleie/ Akkus etc...... im Rumpf versteckt sind.
Die Gewichtsverteilung machst du ja, um den SP zu erhalten....also......... :prost:

Andreas
Happy flying, Andreas :prost:
Hangar : Ca. 30 Schäumlinge aller Art von 40 - 5500 gr., sowie 1 Sebart Su 1,60 m mit 6 S und ne Piper J 3 mit 2,45 m und gut 7 kg - 8 S ! :D
Sender : DX 9 & DX 6 i ( letztere für Filius )

3

Freitag, 21. Oktober 2016, 09:43

Moin Andreas, das gilt auf alle Fälle für den gerade aus Flug! Aber ob das so auch für andere Flugphasen gilt da ja der längere Hebel einen geringeren Angriffspunkt hat.

4

Freitag, 21. Oktober 2016, 10:09

Mit dem Schwerpunkt stellst du die Gewichtsverteilung vom Bug und dem Heck ein! Sonst nichts. Und wenn das nicht stimmt, liegt das Modell nicht sehr gut in der Luft und lässt sich unter Umständen auch nicht wirklich fliegen. Man kann das dann zwar mit etwas Höhe kaschieren, aber der richtige Schwerpunkt ist da schon besser. Mit Geradeausflug und Kurven hat das dann eigentlich weniger zu tun. Je weniger Gewicht du "an Bord" hast, um so besser, aber auch unter Umständen nervöser fliegt sich das Modell.
Als Beispiel, mein 2 m "Ohrensegler" früher mit Nikelcadmium und heute mit Lipo's ist dann natürlich sehr verändert in seinem Verhalten. Weniger Gesammtgewicht!! Er ist bei etwas böigerem Wind dann richtig zappelig.
Mit zunehmendem Alter werden wir alle auch ein wenig klüger. :) Oh Gott! Wie alt muss ich denn dann noch werden? 8( Gruß Dieter

5

Freitag, 21. Oktober 2016, 10:15

Bsp. der einfachen Art anhand Arado 234

Nein das ist jetzt keine Technische Darstellung und auch Pfeile und Kräfteverhältnisse sind nicht berechnet, nur als Beispiel. Im Kurvenflug verändert sich die Auftriebsverteilung. Würde da ein längerer Hebel nicht auch andere Flugeigenschaften mit sich bringen da er ja anderst auf den SP, NP und die Längsachse wirkt?
»Sauseklaus« hat folgendes Bild angehängt:
  • 001 Arado Schwerpunkt.jpg

schmonzel

RCLine User

Wohnort: Lüchow im Wendland

Beruf: Versicherungskaufmann

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6

Freitag, 21. Oktober 2016, 10:17

Ich bin jetzt nicht der Mega-Physiker, da konnte ich mich gerade so durch das Abi schummeln anno 1981 :D

Wenn das Gesamtgewicht des Fliegers passt, die Fluggeometrie noch sinnvoll aussieht, sollte das echt egal sein. Ich habe auch Akkus schon komplett verschieben müssen
( nach Umbau auf größeren Mot, Verlegung des großen Reglers etc...... ), aber mir ist nicht aufgefallen, egal bei welchem Manöver, das sich etwas verändert hat. :prost:
Happy flying, Andreas :prost:
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7

Freitag, 21. Oktober 2016, 10:20

Hallo Klaus,

dadurch, dass Du den 4s Akku nach vorne schiebst um dann den Schwerpunkt zu erreichen, ändert es nichts an der Fluggeometrie.

Das einzige was sich ändert ist das Flugverhalten.

1. Mit 3s statt 4s hast Du weniger Leistung.
2. Mit 3s statt 4s wird das Gesamtgewicht leichter.

Der Grund warum der Flieger in einer Kurve über die Fläche abschmiert, hast Du ja genannt: Strömungsabriss

Ein Strömungsabriss entsteht immer dann, wenn zuwenig Auftrieb erzeugt wird.
Ergo hat es was mit der Geschwindigkeit des Modell im Verhätnis zu der Geschwindigkeit der Anströmenden Luft zu tun.

Bsp.:
Dein Modell braucht bei Windstille 40km/h um Auftrieb zu Erzeugen und fliegbar zu sein.
Bei Gegenwind braucht es weniger Geschwindigkeit, da der Gegenwind ja die Differenz kompensiert.
Bei Rückenwind, sagen wir 10km/h muss das Flugzeug den Wind kompensieren und braucht dann 50km/h um fliegbar zu sein.

Jetzt warum Strömungsabriss in der Kurve:

Ganz einfach weil die Geschwindigkeit zu gering war.
In dem Moment wo man in die Kurve geht, nimmt man dem Flugzeug Geschwindigkeit weg und muss es mit erhötem Gas kompensieren.
Ganz kritisch wird es, wenn man gegen den Wind fliegt und die Kurve einleitet und so mit dem Wind weiter fliegen möchte.
Da treffen dann beide Faktoren ein:
Geschwindigkeitsreduktion durch einleiten der Kurve und zusätzlich die Antrömgeschwindigkeit der Luft um Auftrieb zu erzeugen.

Bei einem Tiefdecker ist das Flugverhalten noch kritischer als bei einem Hochdecker.

Also immer die Kurve mit erhöhtem Gas einleiten wenn man gegen den Wind bzw. Windstille einsteuert.

Wenn man mit dem Wind fliegt und dann die Kurve einleitet, muss man dann Gas raus nehmen.

Gruß,

Michael

8

Freitag, 21. Oktober 2016, 10:29

Danke :) Ja also es geht nicht um den Schwerpunkt an sich, der stimmt meiner Meinung Perfekt. Auch das Flugverhalten bis darauf, das ich jetzt bei drei Verschiedenen Modellen (Ar 232, Herkules C130 je 200 cm, Me 262/105 cm) das Problem hatte im Kurvenflug einen extremen Abriss über die hängende Tragfläche erleben zu müssen ohne das ich den Eindruck hatte zu langsam zu sein oder Nase nach oben..... Bei der suche nach dem Fehler um nicht wieder in die selbe Falle zu stolpern kam mir der Gedanke mir der Position des Gegengewichts ( Akku ).

9

Freitag, 21. Oktober 2016, 10:45

Hallo Michael,
da ist was dran! Ich kann nicht sagen wie die Windrichtung war aber ich fliege meine "dicken" lieber bei Wind wegen des Startens und auch lieber langsam im geradeaus Flug. Beim Einleiten der Kurve gebe ich Gas, aber was ich sicher weiß das ich nur darauf geachtet habe das ich nicht so einen hohen Neigungswinkel ( wenn man so sagt ) habe wenn, der Wind direkt auf die Tragfläche auftrifft. Also werde ich noch mal in mich gehen und beim nächsten "Erstflug" mir das wieder in Erinnerung holen. Alle Antworten zusammen gefasst: Schön das ich nichts ändern muss außer mein Flugverhalten. Danke und Gut Flug :)

schmonzel

RCLine User

Wohnort: Lüchow im Wendland

Beruf: Versicherungskaufmann

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10

Freitag, 21. Oktober 2016, 10:46

Wenn Abriss, dann zu langsam, klarer Fall :evil:
Happy flying, Andreas :prost:
Hangar : Ca. 30 Schäumlinge aller Art von 40 - 5500 gr., sowie 1 Sebart Su 1,60 m mit 6 S und ne Piper J 3 mit 2,45 m und gut 7 kg - 8 S ! :D
Sender : DX 9 & DX 6 i ( letztere für Filius )

11

Freitag, 21. Oktober 2016, 10:52

Das Problem ist die mangelnde Einschätzung des Istzustandes des Flugzeuges während des Fluges.

Wenn man selber in einem Flugzeug sitzt, hat man das direkte Gefühl über die Istzustände.

Wenn man wie wir am Boden steht, kann man nur optisch eine Veränderung in dem Moment bemerken, nachdem sie eintritt.

Die Windverhältnisse wariieren ja, je höher man kommt.

Am Boden mit dem Sender in der Hand, kann der Wind eine ganz andere Wirkung haben bedingt durch den Bodeneffekt wie in der Höhe.

Jetzt nochmals zur Kurve:

Bei einem Flugzeug wird mittels der Tragfächen und der Höhenruderfläche Auftrieb erzeugt.
Solange man geradeaus fliegt ist alles im Lot und nichts verändert sich.

Bei einer Kurve wo sich das Flugzeug zur Seite neigt, wird ja der Winkel des Flugzeugs zur entgegenkommenden Luftströmung verändert.

In diesem Moment produziert je nach Schräglage das Seitenruder Auftrieb und am Höhenruder wird Auftrieb genommen und wird als Seitenruder umfunktioniert.
Deswegen wird ja auch das Höhenruder gezogen um eine engere Kurve zu fliegen.
Je nach Anstellwinkel muss das Seitenruder ja die Funktion des Auftriebes übernehmen damit das Heck richtungsstabil bleibt.
Da es ja von der Fläche kleiner wie das Höhenruder ist, ergeben sich Auftriebsverluste und und ein kippen über die Querachse ist dann die Folge.

Da währen wir wieder bei der fehlenden Grundgeschwindigkeit beim Kurvenflug das es einen Strömungsabriss gibt.

Wie Du siehst, treffen mehrere Faktoren zusammen, dann wirds nicht mehr witzig.

Ich habe einige Hochdecker ein bis 4-Motorig (auch eine C130),
und einige Tiefdecker ab 1,6m Spannweite.

Und jeder Flieger hat seine eigene Charakteristik beim Flug.

Gruß,

Michael

12

Freitag, 21. Oktober 2016, 12:14

Also ich würde den Schwerpunkt ganz weg lassen...das macht das Modell nur unnötig schwer!

Sorry ;-)
Hangar: zu viel...fast alles von Dornier und auch mal was aus der Packung..

raimcomputi

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Wohnort: Tönisvorst

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13

Freitag, 21. Oktober 2016, 12:41

Also ich würde den Schwerpunkt ganz weg lassen...das macht das Modell nur unnötig schwer!

Sorry ;-)

Das ist die beste Antwort im ganzen Thread. Darauf wäre ich nie gekommen. Aber eigentlich hast du recht. Ich werde das jetzt so machen. Der Schwerpunkt kommt raus. Dann wird der Flieger auch gleich leichter und man kann länger fliegen, weil ja dann der Akku länger durchhält. Echt super. Wundert mich bloß, warum da nicht schon viel früher mal einer drauf gekommen ist und warum das nicht alle so machen. Nochmals vielen Dank für den Tip. :ok:

Raimund
Helis: XK K124 EC145, Protos 500, 450ger Jet Ranger
Flächen: Easy Star 3, Hobbyzone Champ S+
Funke: Walkera Devo 10
Simulator: Clear View, Heli-X

14

Freitag, 21. Oktober 2016, 13:13

Cool das mit dem Schwerpunkt :applause:

ist auch blöd das es kein verbleites Benzin mehr gibt da konnte man die Autos immer einfach tiefer legen

aber mal im Ernst ist vielleicht eine Tragflächenseite schwerer ?

15

Freitag, 21. Oktober 2016, 14:23

Die übliche Einstellung des Schwerpunktes zum Auftriebsdruckpunkt bezieht sich ja auf die Querachse, also ob die Nase nach vorn oder das Heck nach hinten kippt, wenn man die Finger (oder die Schwerpunktwaage) unterhalb der Flächen auf den theoretischen Schwerpunkt stellt.

Es gibt aber auch einen Schwerpunkt um die Längsachse. Also im Prinzip die Linie, in der ein Faden vorne nach hinten durchgezogen wird und bei einem Rollen ("mit Querruder") theoretisch kein zurückdrehen erfolgt. Das ist der Idealfall für ein neutrales Flugverhalten.

Bei einem Hochdecker hängt aber unten der schwere Rumpf dran und meist im Schwerpunkt (Querachse) der fette Akku am Boden, so dass sich daraus auch eine recht gute Stabilisierung um die Längsachse gibt, stellt sich also wie ein Stehaufmännchen (oder ein Schiff mit schwerem Kiel) wieder von selbst auf.

Wird der Akku nach vorne verschoben, wandert er oft auch etwas nach oben. Das kann natürlich den Stehaufmann-Effekt verringern, das Flugzeug wird kippeliger. Genauso, wenn weniger "Kielgewicht" verbaut wird.

Oder im Extremfall, wenn dann oberhalb der Längsachse, zu einem instabilen Verhalten führt (hier hilft aber die V-Form aerodynamisch mit, sonst dürften Tiefdecker nicht eigenstabil fliegen).

hsh

RCLine User

Wohnort: Österreich

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16

Freitag, 21. Oktober 2016, 21:03

Um nocheinmal auf die Eingangsfrage einzugehen - das Stichwort lautet Trägheitsmoment.
Wenn man das Gewicht vor dem Schwerpunkt wirklich zum Erreichen von selbigem braucht, dann braucht man es eben. Für die Wendigkeit sollte man aber alle Massen möglichst zentral positionieren. Ein Modell mit leichten Außenflügeln und zentralem Balast in der Steckung, fliegt besser als sein gleich schwerer Bruder mit mehr Material in den Flächen, da es wendiger ist (dafür aber auch empfindlicher). Um die Querachse ist das auch für Einsteiger bemerkbar. Um die Längs- oder Hochachse merkt man die Effekte nicht so stark. Aber auch hier ist es (nicht nur aus statischen Gründen) schlau, wenn man die Massen möglichst zentral unterbringt.

Bevor du 5g Blei ins Heck klebst, solltest du lieber vorne einen 30g leichteren Akku verbauen... Und wenn du am Hang Balast verbaust, sollte der möglichst in den Schwerpuntk. Ein gutes Beispiel bzw. Experimentierplattform in der Einsteigerklasse ist hier z.B. der Panda Sport. Bei dem Modell ist ein Balstkammer im Seitenleitwerk für die Schwerpunktabstimmung vorgesehen. Damit bekommt man auch ein zusätzliche Stabilisierung, die aber auf kosten der Wendigkeit geht. Wenn man die Komponenten anders platziert, kann man den Akku auch in den Schwerpunkt legen.
Natürlich wird das ganze irgendwann akademisch, aber die höhere Stabilität durch die Massenträgheit bedeut größere Ruderausschläge und geringer Sensibilität auf angeschnittene Thermikblasen. Tja, und größere Ruderausschläge bedeuten mehr Luftwiderstand und damit verschenkte Flugleistung...
mfg Harald

17

Samstag, 26. November 2016, 21:00

Servus !

Sorry dass ich jetzt auch noch ein bissel den Oberlehrer raushängen lassen muss . . .
Um nocheinmal auf die Eingangsfrage einzugehen - das Stichwort lautet Trägheitsmoment.
Bravo ! Im Anfängerbereich vielleicht eher weniger relevant, aber alles, was "Kunst" fliegen soll ist für möglichst wenig Trägheit dankbar.

Aber da war ja noch was . . .
. . . Damit stimmt zwar der Schwerpunkt wieder aber die Gewichtsverteilung im Flugzeug ist ja eine ganz andere. Wie wirkt sich das aus bzw. kann das der Grund sein das dass Modell in einer Querruder Kurve über die geneigte Fläche leichter einen Strömungsabriss bekommt?
In diesem Falle - über die innenliegende Fläche abgekippt - war der Flieger in der Kurve zu langsam. Die kurveninnere Fläche wird ja mit geringerer Geschwindigkeit angeströmt. Was im Geradeausflug gerade noch reicht, kann in der Kurve schon zum Abschmieren führen. Ist/war auch bei den "Großen" ein Problem, die legendäre Me109 z.B. hatte automatische Vorflügel welche bei der obgenannten Situation von selbst ausfuhren um die Strömung über den kurveninneren Flügel etwas zu beschleunigen.
Falls der Flieger über die kurvenäussere Fläche abkippt kommt zum Unterschreiten der Mindestgeschwindigkeit auch das kurvenäussere Querruder dazu, welches - nach unten ausgeschlagen - den effektiven Anstellwinkel erhöht und so ein faktisches Überziehen der Aussenfläche herbeiführt.
Letal . . .
Abhilfe in diesem Falle differenzierte Anlenkung der Querruder, d.h. größere Ausschläge nach oben als nach unten. Und : Benutzung des Seitenruders um die Querruderausschläge mögl. gering zu halten.

Gruß
Gerhard

Und nie vergessen : "Fahrt ist das halbe Leben . . . "

18

Sonntag, 27. November 2016, 08:28

Moin,

Zitat

Falls der Flieger über die kurvenäussere Fläche abkippt kommt zum Unterschreiten der Mindestgeschwindigkeit auch das kurvenäussere Querruder dazu, welches - nach unten ausgeschlagen - den effektiven Anstellwinkel erhöht und so ein faktisches Überziehen der Aussenfläche herbeiführt.
Letal . . .
Abhilfe in diesem Falle differenzierte Anlenkung der Querruder, d.h. größere Ausschläge nach oben als nach unten.


Äh - watt?
Mal davon abgesehen dass ich den Satz so rein physikalisch nicht nachvollziehen kann habe ich das in 30 Jahren Modellflug (und bei den Manntragenden) nie in der Realität gesehen - eine Maschine die über die kurvenäussere Fläche abkippt.
Warum sollte sie auch - das nach unten ausschlagende Querruder erhöht den Auftriebsbeiwert wohingegen das kurveninnere Querruder nach oben ausschlägt und damit den Auftrieb verringert - egal ob mit oder mit ohne Differenzierung.

Um das oben beschriebene zu erreichen müsste man schon übelst schränken und/oder verquere Straaks einbauen - und selbst da wäre ich mir nicht sicher ob das Verhalten erreichbar wäre.

Zur Eingangsfrage: Ja, natürlich macht es einen Unterschied - nur eben nicht in Verbindung mit dem beschriebenen Abriss.
Die Masse geht im (stationären) Hebelarm linear in die Rechnung ein, also z.B. 0,5m Hebel 100g Akku identisch mit 1m Hebel und 50g Akku.
Beim polaren Trägheitsmoment sieht's aber schon ganz anders aus, hier geht das Gewicht zum Quadrat in die Rechnung ein wenn das Modell z.B. um die Querachse dreht (ziehen/drücken), und dann auch nur im Übergang zwischen neutral zu Radius, d.h. in der Beschleunigungsphase.
Für Normalflug vernachlässigbar, Kunstflug oder sehr lange Hebelarme (Airliner) nicht zu vernachlässigen.

Bis dann,

Ralf

19

Montag, 28. November 2016, 17:46

Servus !
habe ich das . . . (und bei den Manntragenden) nie in der Realität gesehen
Dann mach dich mal ein bissel über die Me 109 schlau (ist ja auch schon etwas länger her . . .)
Da war beim Start das Betätigen der Querruder tabu.
Denn da werkelten so ab 1600 PS am Prop, mit entsprechendem Drehmoment. Dieses - bzw. das Gas - am Start ein bissel zu wenig gefühlvoll eingesetzt rollte die Maschine mehr oder weniger in die Gegenrichtung. Und hier mit Querruder gegenzusteuern endete zumeist - mangels genügender Fahrt - lethal.
Wurde jedem Flugschüler eingebläut - nur mit dem Seitenruder gegensteuern !
Fast ähnlich verhielt es sich im WK1 in England mit der Tiger Moth, wo noch die Kreiselkräfte des Umlaufmotors dazukamen. Ergebnis : Mehr Tote in der Ausbildung als nachher im Einsatz.
. . . Mal davon abgesehen dass ich den Satz so rein physikalisch nicht nachvollziehen kann . . .
OK, dazu komme ich gleich . . .
. . . habe ich das in 30 Jahren Modellflug . . . nie in der Realität gesehen - eine Maschine die über die kurvenäussere Fläche abkippt . . .
. . . mir so passiert :
Noch zu 4-Takt Zeiten.
Motorabsteller, nicht genügend Höhe, trotzdem die "Heimkehrkurve" riskiert, aus etwa 4m Höhe in den Beton geknallt . . .
Tiger Moth, ca. 1100 mm Spw, 5ccm Saito.
. . .Warum sollte sie auch - das nach unten ausschlagende Querruder erhöht den Auftriebsbeiwert . . .
. . . resultierend aus einem - unzulässig - erhöhten effektiven Anstellwinkel, natürlich in Verbindung mit zu wenig Fahrt.
Auftrieb ist abhängig von Anstellwinkel UND Anströmgeschwindigkeit.

Gruß
Gerhard

20

Montag, 28. November 2016, 18:03

Fast ähnlich verhielt es sich im WK1 in England mit der Tiger Moth, wo noch die Kreiselkräfte des Umlaufmotors dazukamen.

Erstflug 1931 mit diesem Motor.

LG, Philipp