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Philero

RCLine Neu User

  • »Philero« ist der Autor dieses Themas

Wohnort: Basel, Schweiz

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1

Mittwoch, 1. Dezember 2010, 21:28

Nurflügler Tragflächenprofil

Hallo Modellflugfreunde,

Ich baue momentan meinen ersten eigenen Flieger.
Es handelt sich um einen Nurflügler mit 120cm Spannweite.
Heute habe ich meine erste Tragfläche geschnitten.
Beim studieren von Tragflächen habe ich bei einer Horten gesehen, dass
der Anstellwinkel nahe beim Rumpf grösser ist als beim Tragflächenende.
Nach meinen Überlegungen sorgt so der grössere Winkel beim Rumpf
für Auftrieb, die Flügelenden dienen dann mehr der Stabilität im Flug.
Ist das so richtig?

Danke schon im Voraus für euere posts!

Fliegergrüsse
Philipp
Alles kommt runter, irgendwie, irgendwo, irgendwann.
Hangar: Easy Star, Lockheed U2 Dragonlady, BF109,
Spektrum, zur Zeit im Bau: Nuri :nuts:

lichtl

RCLine User

Wohnort: Bayern voll inner pampa

Beruf: muß mann haben

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2

Mittwoch, 1. Dezember 2010, 21:54

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

[SIZE=3]ja[/SIZE]
Ein richtiger horten sollte nicht dien erster flieger sein schon gar nicht als eigenbauprojekt das ganze horten thema ist sehr komplex!

Sorry aber ein horten ist zwar der einzig echte nurflugel mag aber genau geplant und brechnen sien auch genauso genau gebaut.

Einsteiger nuris wie der dizzy bird etc oder einfache bretter sind da schon eher zu empfehlen.

Du willst ja auch gleich mal fliegen und nicht erst die ganze horten flugmechanik lernen bevor du zu planen bauen beginnst da muß schon wirklich alles passen bei einem so kleinem horten!

Horten Flügel haben an den flügespizten negativen auftrieb, gesamt auftrib von der mitte nach aussen sinus 3, die ruder funktiniern sietenverkehrt etc zb höhe geben ist ruder nach unten!

Da solltest du dich erst mal genauer einlesen!
auch im Winter gibt es Thermik !

Gruß Bernd :ok:

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »lichtl« (1. Dezember 2010, 21:58)


UweH

RCLine User

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3

Donnerstag, 2. Dezember 2010, 09:17

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Zitat

Original von lichtl
[SIZE=3]ja[/SIZE] die ruder funktiniern sietenverkehrt etc zb höhe geben ist ruder nach unten!


Moin,

das meiste zu den Horten geschriebene ist halb richtig, aber das hier oben ist definitv falsch. Die Ruder funktionieren bei Horten genauso wie bei einem Dizzy-Bird oder einem Brett.

Die Sache mit dem Anstellwinkel, "Verwindung" oder "Schränkung" genannt, hat mit dem verwendeten Profil und der Flugstabilität zu tun.

Ein Leitwerker hat ein Höhenleitwerk weil die Kräfte die das Profil am Flügel erzeugt die Flügelnase nach unten drehen wollen ("negativer Profilmoment"), das Höhenleitwerk mit seinem Einstellwinkel zur Tragfläche ("Einstellwinkeldifferenz", "EWD") hält bei diese Drehbewegung dagegen und das System im Gleichgewicht.

Ein Brett hat ein Profil mit S-Schlag und damit das Höhenleitwerk in der Endleiste des Profils schon mit eingebaut ("positiver Profilmoment")

Bei den Pfeilnurflügeln gibt es zwei Typen.
Die einen haben ein Profil mit negativem Profilmoment wie ein Leitwerker. Bei ihnen ist der Flügel verdreht ("geschränkt"), und zwar so rum dass die Endleiste am Außenflügel bezogen auf ein imaginäres ebenes Baubrett höher steht als an der Wurzel. Duch die Pfeilung entsteht ein Hebelarm des Außenflügels zum Innenflügel, die Kräfte aus Profilmoment und differentem Auftrieb durch die Verdrehung gleichen sich aus. Das funktioniert wie die Eintellwinkeldifferenz beim Leitwerker.
Der zweite Typ benutzt ein S-Schlag-Profil wie ein Brett obwohl er durch die Pfeilung einen Hebelarm zur Verfügung hätte, den nutzt er aber nicht um den Profilmoment auszugleichen. Es ist auch möglich durch das hoch stellen der Ruder aus einem Leitwerkerprofil mit negativem Profilmoment ein S-Schlagprofil mit positivem Profilmoment zu machen, aber das kostet mehr oder weniger viel Widerstand und damit Flugleistung. Weil das aber so einfach ist wird diese Methode bei Eigenbaufliegern sehr oft benutzt.

Alle vorbeschriebenen Typen haben eines gemeinsam, sie haben senkrechte Stabilisierungsflächen.

Damit eine Horten auf diese Stabilisierungsflächen verzichten kann ist eine spezielle Auftiebsverteilung notwendig ("sin³-Glocke"), die durch einen weit vorne liegenden Schwerpunkt und eine spezielle Verwindung erreicht wird, die zum Aussenflügel hin immer größer wird und damit "in einem Bogen" verläuft ("nicht lineare Schränkung")
Das ist aber nur für die Steuerung notwendig, für den Geradeausflug bräuchte es das nicht.
Horten sind immer gepfeilt weil man durch eine Pfeilung die senkrechten Seitenflächen für einen stabilen Geradeausflug teilweise ersetzen kann (Windfahneneffekt).
Ansonsten sind Horten ähnlich aufgebaut wie gepfeilte Wingletnurflügel mit negativem Profilmoment, die Schränkung läßt sich aber nicht ganz durch S-Schlagprofile ersetzen und ist etwas komplizierter zu rechnen weil mehr Parameter aufeinander abgestimmt werden müssen.
Das ganze kostet auch Flugleistung, deshalb sind kleine Horten meistens keine guten Segler, mit Antrieb ist bei der Größe aber nach unten praktisch keine Grenze gesetzt wenn man noch ein paar größenbedingte Eigenheiten beachtet.

Ich hoffe das ist jetzt halbwegs verständlich, aber es ist erst die Grundlage der Grundlage für die Nurflügelaerodynamik :evil:

Gruß,

Uwe.
Ein Flügel genügt.

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »UweH« (2. Dezember 2010, 09:21)


Philero

RCLine Neu User

  • »Philero« ist der Autor dieses Themas

Wohnort: Basel, Schweiz

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4

Donnerstag, 2. Dezember 2010, 14:48

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Danke euch beiden!

Deine Ausführungen, Uwe, sind gut verständlich und haben mir geholfen.
Nun weiss ich, dass mein Profil eine Schränkung, richtung Rumpf ein leichtes
S-Profil hat. Ich habe das einfach intuitiv so gebaut.
Senkrechte Flügelabschlüsse kommen dann sicher dran.
Ich wollte übrigens nie eine Horten bauen, sondern einfach mal voller Lust und Laune
drauflos pfuschen :D

Vielleicht kannst du mich auch darin bestätigen:
Die Verschränkung weist ca 3 Grad auf. Den Antrieb, der hinten
am Flügel sitzt, montiere ich von mir ausgesehen logischerweise so,
dass die Flügelspitzen dann horizontal sind und der Rumpf die 3 Grad
Anstellwinkel aufweist.

Noch was:
Bei meiner gekauften Lockheed U2 Dragonlady sind 3 x 3mm starke Kohlefaserrundstangen
als Holm eingebaut. Sie hat eine Spannweite von ca 160cm und ist aus normalem Styropor.
Ich habe meine Flügel aus "stabilerem Schaumstoff" (weiss nicht wie der heisst, so eine gelbe
Dämmplatte halt) geschnitten und merke nun, dass die so schon recht stabil sind.
Die Flügel sind an der dicksten Stelle ca 5 cm. Muss ich unbedingt einen Holm einbauen?
Wenn ja, würde ich gerne das Gleiche Prinzip wie bei der Lockheed verwenden; die
Kohlefaserrundstangen sind nicht nur Holme im Innern der Flügel, sie sind auch die Steckverbindung zum Rumpf.
Wie bringe ich diese dann an ohne den Flügel aufzuschneiden?

Ich habe mir überlegt, eine "Schmelzsonde" zu bauen. Bestehend aus
einem Alurohr und einer Schmelzspitze aus einem Nagel oder ähnlichem der vom
Alurohr abisoliert ist. Im Rohr würden dann die Leitungen für den Strom verlaufen.
Das ganze in 3mm Dicke.

Oder ev besser beplanken?

Hat jemand einen Tip dazu?

Grüsse aus der kalten Schweiz
Philipp
Alles kommt runter, irgendwie, irgendwo, irgendwann.
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Spektrum, zur Zeit im Bau: Nuri :nuts:

5

Donnerstag, 2. Dezember 2010, 21:04

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Hallo Philipp,

die Verwindung / Schränkung hat insbesondere den Effekt, daß das Abreißverhalten gutmütiger wird.

D.h. wenn der Flieger zu langsam wird, reißt die Strömung zuerst "innen" am Flügel ab - der Flieger nimmt dann in der Regel die Nase nach unten, schmiert aber nicht über eine Fläche ab - das würde er tun, wenn die Strömung zuerst "außen" abreißt. denn der Abriß tritt nie zeitgleich an beiden Flächen auf.

Insbesondere würde bei einem Flügel, der nach außen hin an Tiefe abnimmt, aufgrund der veränderten Re-Zahl-Verhältnisse ohne Verwindung die Strömung immer zuerst außen abreißen - dann ist Verwindung eigentlich ein Muß.

Wenn es in der Praxis doch manchmal ohne geht, hängt das damit zusammen, daß die Ruder außen angeordnet sind und eine einheitliche Tiefe haben. Dies wirkt dann quasi wie eine Verstärkung des S-Schlags bzw. Veränderung des Profils in der äußeren Zone des Flügels. Bei manchen Nuris weisen die Ruder außen sogar eine größere Tiefe auf als innen - das ist dann genau wegen des verbesserten Abreißverhaltens so ausgelegt.

Leider kostet die Verwindung ein bißchen Leistung - ein Flieger mit bösartigem Abreißverhalten ist aber schlimmer als ein paar Prozent verschenkte Leistung.

Mit dem Programm FLZVortex kann man Flügel mit verschiedenen Verwindungen durchrechnen und dadurch vorab grob überprüfen, wieviel Verwindung sinnvoll ist.

---

Bei 160cm Spw brauchst Du bestimmt einen Holm!

Das Problem mit der Schmelzsonde ist, daß Du vermutlich die "Bohrrichtung" nicht genau genug bestimmen kannst (Röhrchen biegt sich...).

Du kannst das Loch für einen Holm genauso wie das Profil mit (Innen)Schablonen und dem heißen Draht schneiden. Dann hast Du nur an der Unterseite des Flügels einen kleinen Schlitz, wo du Den heißen Draht eingeführt hast. Den kannst du dann wieder zukleben.

Allerdings wirst Du nicht beim ersten Mal über die ganze Länge einen einheitlichen Durchmesser bekommen, weil der heiße Draht ja immer ein bißchen "durchhängt".
Abhilfe: nach dem Herausdrücken des Materials nochmal schneiden.
Oder auch: etwas größer schneiden als nötig, Holm mit spaltfüllendem PU Kleber einkleben.

UweH

RCLine User

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6

Freitag, 3. Dezember 2010, 09:51

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Zitat

Original von Balsa-Mico
Leider kostet die Verwindung ein bißchen Leistung - ein Flieger mit bösartigem Abreißverhalten ist aber schlimmer als ein paar Prozent verschenkte Leistung.

Mit dem Programm FLZVortex kann man Flügel mit verschiedenen Verwindungen durchrechnen und dadurch vorab grob überprüfen, wieviel Verwindung sinnvoll ist.


Moin,

das was Späteinsteiger schreibt ist richtig, bis auf die Sache dass Verwindung Leistung kostet, das ist nämlich meistens nicht so.

Bei vielen Flügelgrundrissen ist die Auftriebsverteilung ohne Schränkung nicht optimal. Die elliptische Auftriebsverteilung hat den geringsten Widerstand und damit die beste Leistung, wobei die Widerstände aus der Auftriebsverteilung ("Zirkulationsverteilung") im Langsamflug die größte Rolle spielen, im Schnellflug überwiegt der Anteil am Gesamtwiderstand der aus dem Profilwiderstand kommt.
Ist bei gegebenem Flügelgrundriß die Auftriebsverteilung "überelliptisch", dann kann man diese mit einer Verwindung näher an die Ellipse bringen und Leistung gewinnen.
Ein Leistungsverlust aus Verwindung ist eigentlich nur dann vorhanden wenn die Verwindung sehr groß ist (klassische Horten) oder die Auftriebsverteilung beim Entwurf nicht geprüft und beachtet wird.

Als Einstieg in die Berechnung von Flügeln mit Simulationsprogrammen empfehle ich eher das Programm "Nurflügel" ("Ranis") von Frank Ranis als das Programm "FLZ-Vortex" von Frank Ranis, weil es einfacher und schneller zu bedienen ist und weniger Parameter berücksichtigt werden müssen um zu einem sehr gut fliegenden Modell zu kommen. Wer "Ranis" beherrscht und wem das dann zu einfach oder zu ungenau ist kann dann mit "Vortex" weiter machen. Ohne Aerodynamische Grundkenntnisse macht man im Vortex mehr falsch als richtig.

Das "Nurflügel" oder "Ranis" gibt es hier als kostenlosen Download:
http://www.zanonia.de/ranis.php

Hier gibt es eine Anleitung wie man eine Horten mit dem Programm entwirft, aber für andere Nurflügeltypen ist eigentlich nur der Teil mit der Erklärung der Geometrieeingabe brauchbar. Für die viel einfachere Auslegung und Optimierung von Brettern und Wingletpfeilen muß man sich selbst noch schlau machen, das hat meines Wissens noch keiner in einer kompakten Anleitung aufgeschrieben:
http://www.rc-network.de/magazin/artikel…art_059-01.html

Bei Brettern und Wingeltpfeilen braucht man gegenüber den Hortens viel weniger Stützstellen und keine Überprüfung der Giermomente / Kurvenverhalten!

Gruß,

Uwe.
Ein Flügel genügt.

Philero

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7

Freitag, 3. Dezember 2010, 16:04

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Ahoi,

danke für eure Ausführungen. Das ist alles sehr interessant.
Ich glaube, im groben verstanden zu haben...

Ich denke gerade daran herum, Holm und Flügelbefestigung
am Rumpf doch zu trennen.
Das tolle ist ja auch das Ausprobieren und Bauen :-)
Mal schauen auf was für eine Lösung ich komme.

Das Programm zur Flügelberechnung würde mich höchst interessieren.
Ich habe aber leider einen Mac. Wisst ihr ein kompatibles?
Ich habe schon gesucht, aber nichts gefunden...

Grüsse
Philipp
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Philero

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8

Sonntag, 2. Januar 2011, 23:36

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Nach einigen Versuchen mit der Schmelzsonde bin ich nun davon abgekommen.
Die Spitze wo sich die Hitze entwickelt, konnte ich mangels regelbarem
Trafo nicht anwenden. Mal wurde der Draht zu heiss, mal reichte die Hitze nicht aus.

Ich habe dann eine Führung für den Trägerstab aus Messing gebaut und
die Spitze mit meinem Gas-Lötkolben mit der Brennerspitze geheizt.
Das hat erst funktioniert, das Messingrohr hat sich dann aber verbogen.
Somit konnte ich, wie richtig von "Späteinsteiger" angemerkt,
die Bohrrichtung zu wenig definieren.

Ich bin nun auf einen einfachen Holzholm umgestiegen.
War nicht ganz einfach, da die Flügel eine leichte V-Form haben.
Mit ein bisschen ausprobieren auf meinen Experimentierflügeln die ich
extra dafür angefertigt habe, hat es aber nun geklappt.

Hier ein Bilder davon:
»Philero« hat folgendes Bild angehängt:
  • Holmverbindung.jpg
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Philero

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9

Sonntag, 2. Januar 2011, 23:37

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Und noch eins vom Roh-Roh-Rohbau ;-)
»Philero« hat folgendes Bild angehängt:
  • Rohbau 1.jpg
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kellah

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10

Montag, 3. Januar 2011, 17:47

:) ja mein lieber schollie das sind ja gigantische ruderklappen!
ich glaube damit tust du dir keinen gefallen. die könnten fast so groß sein das ein entsprechend kleiner ausschlag die wölbung schon stark verfremdet.

das führt dann zum schlingern um die hochachse beim ausleiten einer kurve zum beispiel. so kenn ich das von meinem nuri der fälschlicherweise durchgehend gleichtiefe ruderklappen hat statt CZ-Rudern.

so als laie mal dahergesagt.... ;) is nurn bauchgefühl.

EDIT:

ja ok kein thema... ich lass sdas mal hier stehen als neujahrsbelustigung für alle...

ich hab deinen holm fälschlicherweise als elasticflaps gesehen :dumm:


grüße
georg

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »kellah« (3. Januar 2011, 17:48)


Philero

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11

Montag, 3. Januar 2011, 18:41

Hehe,

damit könnte ich vermutlich 1 m-Radius-Loopings fliegen....
Meowmeowmeowmeowwwww....... :nuts:
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kellah

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12

Mittwoch, 5. Januar 2011, 10:52

ja, aber auch nur einen einzigen, das wäre nämlich die ultimative handbremse der luftfahrtechnik ;)

Lary

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Wohnort: 30165 Hannover

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13

Donnerstag, 17. Februar 2011, 10:31

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Mein Horten hat ein(S)schlag durch die ganze Fleche die sorgt für Stabilität beim fliegen und du must auf den Swerpunt achten! Ein bischen ferzug in der Fleche hat schon fatale folgen? :tongue:

Lary

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Beruf: Retner

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14

Donnerstag, 17. Februar 2011, 10:44

RE: Nurflügler Tragflächenprofil

Du hast follkommen recht als erstes Modell würde ich mir ein Isigleider kaufen der ist einfach zu bauen und wenn mann sich an die Angaben helt auch leicht zu fligen!