Fixes Leitwerk und "nur" drehbare Kantileverflügel, hmmm
Gruss Erkki
Ausgegraben
Moderator: Moderatorenteam
Hallo Erkki,erkki67 hat geschrieben:dürfte wohl schwierig werden das spratt103 konzept auf einen Tiefdecker zu übertragen. Aber interessant könnte ein solcher 2-achser trotzdem werden.
Fixes Leitwerk und "nur" drehbare Kantileverflügel, hmmm
Gruss Erkki
kein Problem, wenn Schwerpunktvorlage und Einstellwinkeldifferenz - letztere also die zwischen Flügelfläche und Leitwerk - gegeben sind.
Allerdings muß als Tiefdecker ohne Querruder oder Spoiler eine (deutliche) V-Form und / oder Pfeilung hinzukommen - abgesehen von den zusätzliochen Anforderungen bzgl. eines Fahrwerks oder Props (Bodenfreiheit).
Die Lage des Leitwerks bei Alpha = NULL - und damit bei Leitwerken mit symmetrischen Profilen auch mit ca = NULL - bezogen auf Parallelität zur Mittellinie der Rumpf-Horizontalen - bestimmt ja ohnehin, ob und wie widerstandsarm der Rumpf in der Strömung zu liegen kommt - meist gewählt für den Punkt besten Gleitens bei Segelflugzeugen oder analog der ca-Lage/Alpha bei projektierter Reisegeschwindigkeit von Motorflugzeugen. Das heißt für das konventionelle Leitwerk: Bei Ziehen/ Drücken oder gleichsinnigem Einsatz der Trimmung zeigt der Rumpf vorne nach oben/unten und projiziert somit eine größere Fläche und damit mehr Widerstand für diesen Flugzustand. Insofern bringt ein fixes Leitwerk sogar eine Widerstands-Verbesserung, weil bei Flügel-Anstellwinkeländerung Rumpf und Leitwerk auf einer optimierten Linie verbleiben.
Allerdings belastet dann die von der Flügelfläche vorzunehmende Variierung des Anstellwinkels über das Flächenprofil-Moment cm0 die Mechanik mehr, als es bei den wesentlich kleineren Leitwerken der Fall ist, die ja meist auch symmetrisch sind und in diesem Punkt schon von daher bevorteilt.
Wenn es das ist, geht dies in Deutschland keinesfalls
, weil hierzulande V-Leitwerke angeblich immer zum Trudeln führen (und einer vom anderen abschreibend diesen Blödsinn übernimmt) - Ausnahmen betätigen die Regel: SALTO, HKS bei den Segelflugzeugen z.B. oder Otto Funk in frühen UL-Jahren sowie außerhalb deutscher "Konkurrenz" der Colibri aus NL, den ich hier erwähne, weil mir das Konzept sehr gut gefällt - einschließlich leicht möglicher zweidimensionaler Mobilität.Die Modellflieger z.B. wurden mit Dr. Helmut Quabeck - der Wortmann und NACA "mischte" - und mit V-Leitwerken als Konzept F3B-Weltmeister. Härtere und gnadenlosere Auswahl-Tests unter allen möglichen aerodynamischen Kriterien gab es dazumal nirgends! ---> bis zu ~50g mit Schlepp-Katapult.
Gruß hob
Hallo,
nur damit es nicht unwidersprochen bleibt:
- ein V-Leitwerk bringt in der Praxis keine nenneswerten Vorteile. Der Widerstandsvorteil von 2 gegenüber 3 Flächen reduziert sich bei sonst identischer Auslegung auf 2 statt 3 Rumpf-Flügel-Interferenzen.Das ist selbst beim Kampf um das letzte Fitzelchen Leistung den Aufwand (Mixer) nicht wert.
-ein (wie auch immer geartetes) Verbot des V-Leitwerkes gibt es nicht.
gero
nur damit es nicht unwidersprochen bleibt:
- ein V-Leitwerk bringt in der Praxis keine nenneswerten Vorteile. Der Widerstandsvorteil von 2 gegenüber 3 Flächen reduziert sich bei sonst identischer Auslegung auf 2 statt 3 Rumpf-Flügel-Interferenzen.Das ist selbst beim Kampf um das letzte Fitzelchen Leistung den Aufwand (Mixer) nicht wert.
-ein (wie auch immer geartetes) Verbot des V-Leitwerkes gibt es nicht.
gero
Hallo Gero,gero hat geschrieben:Hallo,
nur damit es nicht unwidersprochen bleibt:
- ein V-Leitwerk bringt in der Praxis keine nenneswerten Vorteile. Der Widerstandsvorteil von 2 gegenüber 3 Flächen reduziert sich bei sonst identischer Auslegung auf 2 statt 3 Rumpf-Flügel-Interferenzen.Das ist selbst beim Kampf um das letzte Fitzelchen Leistung den Aufwand (Mixer) nicht wert.
-ein (wie auch immer geartetes) Verbot des V-Leitwerkes gibt es nicht.
gero
das Verbot wird indirekt ausgeübt, indem eben besondere Nachweise gefordert werden, die sonst nicht "fällig" sind.
Andererseits hat das vorgestellte Flugzeug einen Heckmotor - siehe u.a. auch die ULs Stratos und Lo 120, und der schraubenförmig rotierende Propellerstrahl würde das senkrechte Seitenleitwerk einseitig beaufschlagen und beim V-Leitwerk eben weniger, weil die korrespondierende Gegenseite des seitlich angeströmten V-Teils im Lee liegt, was beim Trudeln ja das Gegenargument gegen ein V-Leitwerk schlechthin ist.
Zur Interferenz: Kleinvieh macht auch Mist - siehe F3B. Der Mann ist Physiker. Die konsequente Vermeidung von Mist bessert die Energiebilanz - wenngleich das "Geröhr" in dem Video-Beispiel den Kohl sicherlich auch nicht mehr fett macht. Daß es den Mixer nicht lohnt, ist aber insofern und vom Grundsätzlichen her ein unehrliches Argument.
Der entscheidende Vorteil des V-Leitwerks liegt nämlich darin, dem negativen Wenderollmoment der Tragflächen entgegen - weil sinnrichtig zum Querruderausschlag - zu arbeiten. Dabei ist es völlig gleichgültig, ob sich der Innenwinkel nach oben oder unten öffnet. Allerdings steht wegen des Mixers für Hoch/Tief und gleichzeitiges Links/Rechts nicht der volle Ruderweg pro Achse zur Verfügung - und damit auch nicht das aerodynamische Potential des Leitwerkvolumens.
PS: Es lohnt sich so vieles nicht an Widerstandeinsparung, aber die Summe ergibt eben auch den Ruf nach mehr PS, nach mehr Gewicht und nach mehr Sprit und damit weniger Reichweite, aber teurerem Equipment.
Gruß hob
Hallo Hob,hob hat geschrieben:
Der entscheidende Vorteil des V-Leitwerks liegt nämlich darin, dem negativen Wenderollmoment der Tragflächen entgegen - weil sinnrichtig zum Querruderausschlag - zu arbeiten. Dabei ist es völlig gleichgültig, ob sich der Innenwinkel nach oben oder unten öffnet. Allerdings steht wegen des Mixers für Hoch/Tief und gleichzeitiges Links/Rechts nicht der volle Ruderweg pro Achse zur Verfügung - und damit auch nicht das aerodynamische Potential des Leitwerkvolumens.
da solltest Du Dir nochmal die Kräfte und Momente auf einem Stück Papier aufmalen. Anscheinend hast Du Dich da vertan. Ich versuche mal, einfach zu erklären, wie ich die Kräfte und Momente sehe.
Normales V-Leitwerk (V ist von hinten so angeordnet, wie der Buchstabe V geschrieben wird):
Querruder rechts (=rechtes Querruder hoch, linkes runter) erzeugt ein Rollmoment im Uhrzeigersinn (von hinten gesehen)
Tritt ins Seitenruder rechts für eine koordinierte Kurve und zum Ausgleich des negativen Wenderollmomentes erzeugt ein Rollmoment gegen den Uhrzeigersinn.
Rollmomente von Querruder und V-Leitwerk arbeiten gegeneinander. Querruder gewinnt aber, da größer und an längerem Hebel.
Dachleitwerk (umgedrehtes V-Leitwerk, V steht auf dem Kopf)
Ein Beispiel für diese Auslegung wäre zum Beispiel die LO-120
Dort erzeugt das V-Leitwerk ein Rollmoment in die selbe Richtung, wie die Querruder.
Aber all diese theoretischen Überlegungen ändern nichts daran, dass ich V-Leitwerke einfach schön finde! Salto (Segelflugzeug) oder Hummer (einfaches UL aus der Anfangszeit) finde ich einfach toll.
Michael
Abdul
Der mit einem Affen im Sunny fliegt und ansonsten in ärztlichen Kreisen als durchaus heilungsfähig gilt
Der mit einem Affen im Sunny fliegt und ansonsten in ärztlichen Kreisen als durchaus heilungsfähig gilt
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Timpilot
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Ich verstehe Deinen KOmmentar zu HOb grundsätzlich schon. Auch weil ich noch nie den Begriff negatives Wenderollmoment gehört habe.Abdul hat geschrieben: Dachleitwerk (umgedrehtes V-Leitwerk, V steht auf dem Kopf)
Ein Beispiel für diese Auslegung wäre zum Beispiel die LO-120
Dort erzeugt das V-Leitwerk ein Rollmoment in die selbe Richtung, wie die Querruder.
Michael
Das mit dem Dachleitwerk stimmt aber doch auch nicht, wenn die Ruderflächen nicht unterhalb der X-Achse/des Schwerpunkts liegen!?
Nachtrag: Ahh - jetzt weiß ich worauf Du hinaus willst... allerdings sind die beiden Ruderflächen wie schon gesagt recht nach an der X-Achse und haben nicht viel Hebelarm und dazu kommt das Moment welches beide zusammen (von der SR-KOmponente) gegen die Kurvenrichtung aufbringen.
Negatives Wendemoment ist ein Roll-Gier-Moment bzw. eher ein QR-Ausschlag-Gier -Moment, weil nicht durch das Rollen sondern durch den Ausschlag hervorgerufen.
Das Rollmoment, welches vom SR wegen Hebelarm zur X-Achse erzeugt wird führt immer zu einem Rollmoment entgegengesetzt zur Kurvenrichtung, wenn das SLW oberhalb des Rumpfes sitzt und mit der Kurvenrichtung, wenn es unterhalb sitzt. Da ist es egal ob Kreuz, V, Dach oder T.
Das Schiebe-Roll-Moment, welches sich einstellt sobald das Flugzeug durch SR-Ausschlag in einen Schiebewinkel gebracht wird ist aber in der Regel viel Größer und rollt das Flugzeug doch um die X-Achse in die richtige Kurve. Deshalb kann man auch nur mir Seitenruder fliegen (Wenn auch nicht so koordiniert).
Am Ende sind V-Leitwerke sehr hübsch und man kann auch Flugzeuge damit bauen, die sich fliegen lassen, aber ein Leistungsgewinn wird sich in der Regel nicht einstellen und die Stabilität um Quer- und Hochachse ist damit deutlich schwerer zu realisieren als mit konventionellen Leitwerken. Man braucht am Ende dann größere Gesamtflächen und hat diesen Vorteil wieder verloren. Trudeln kann, wie auch schon gesagt ebensfalls große Sorgen bereiten.
Genau, Michael, hast Recht.Abdul hat geschrieben:Hallo Hob,hob hat geschrieben:
Der entscheidende Vorteil des V-Leitwerks liegt nämlich darin, dem negativen Wenderollmoment der Tragflächen entgegen - weil sinnrichtig zum Querruderausschlag - zu arbeiten. Dabei ist es völlig gleichgültig, ob sich der Innenwinkel nach oben oder unten öffnet. Allerdings steht wegen des Mixers für Hoch/Tief und gleichzeitiges Links/Rechts nicht der volle Ruderweg pro Achse zur Verfügung - und damit auch nicht das aerodynamische Potential des Leitwerkvolumens.
da solltest Du Dir nochmal die Kräfte und Momente auf einem Stück Papier aufmalen. Anscheinend hast Du Dich da vertan. Ich versuche mal, einfach zu erklären, wie ich die Kräfte und Momente sehe.
Normales V-Leitwerk (V ist von hinten so angeordnet, wie der Buchstabe V geschrieben wird):
Querruder rechts (=rechtes Querruder hoch, linkes runter) erzeugt ein Rollmoment im Uhrzeigersinn (von hinten gesehen)
Tritt ins Seitenruder rechts für eine koordinierte Kurve und zum Ausgleich des negativen Wenderollmomentes erzeugt ein Rollmoment gegen den Uhrzeigersinn.
Rollmomente von Querruder und V-Leitwerk arbeiten gegeneinander. Querruder gewinnt aber, da größer und an längerem Hebel.
Dachleitwerk (umgedrehtes V-Leitwerk, V steht auf dem Kopf)
Ein Beispiel für diese Auslegung wäre zum Beispiel die LO-120
Dort erzeugt das V-Leitwerk ein Rollmoment in die selbe Richtung, wie die Querruder.
Aber all diese theoretischen Überlegungen ändern nichts daran, dass ich V-Leitwerke einfach schön finde! Salto (Segelflugzeug) oder Hummer (einfaches UL aus der Anfangszeit) finde ich einfach toll.
Michael
Lustig, hab' ich nämlich gemacht, aber zwischendurch die Querruderrichtung geändert - vom negativen V-Leitwerk wußte ich es definitiv ...und habe mich nur ein wenig gewundert - ist ja auch 18 Jahre her, seit ich mich damit intensiv beschäftigt habe.
@Tim
Möglicherweise ist das ein alter Ausdruck: negatives Wenderollmoment.
Gemeint ist, daß selbst bei z.B. 1/3 zu 2/3 Querruderdifferenzierung im Falle von Auftriebsprofilen mit positiver Mittellinienwölbung bei z.B. Querruder links das rechte Querruder abgesenkt, also positiv ausgeschlagen wird, das nun stärker gewölbte Profil nicht nur mehr gewünschten Auftrieb, sondern auch mehr Widerstand produziert, während es am anderen Ende genau umgekehrt ist - weniger Widerstand und nicht ganz so viel Abtrieb:
Der Flügel giert nach rechts um die Hochachse, hängt rechts zurück und "schnellt" links vor. Nun muß das Seitenleitwerk in Aktion treten bzw. beides koordiniert gleichzeitig.
Gruß hob
Hallo Michael,Abdul hat geschrieben: ...
Aber all diese theoretischen Überlegungen ändern nichts daran, dass ich V-Leitwerke einfach schön finde! Salto (Segelflugzeug) oder Hummer (einfaches UL aus der Anfangszeit) finde ich einfach toll.
Michael
ich auch!
Zwar hat Tim die verschiedenen Funktionen des hoch oder tief sitzenden konventionellen Seitenleitwerks / -ruders sehr gut erklärt, aber Stabilität kostet immer Leistung, ist also auch hier nicht zum Nulltarif zu haben. Trotzdem bleibt fetzuhalten, daß das negative - also umgedrehte - V-Leitwerk immer ein Rollmoment in Querruderrichtung bewirkt, also Querrurder links und Seitenruder links = Rollmoment links.
Nun ist ja außer Trudelproblemen - die sein können, aber nicht müssen - durch die V-Bonanza von Beechcraft als sogenannter amerikanischer Arzt-Witwenmacher ein schlechtes Image für V-Leitwerke entstanden, weil die Firma zu spät bzw. gar nicht reagierte und auch nach voller Kenntnis der Ursachen versuchte, das Problem auszusitzen, um der Haftung zu entgehen.
Liest man das nach, hat Beech ohne weitere Rumpfverstärkung einfach ein V-Leitwerk draufgebaut, obwohl jeder Modellbauer schon weiß, daß die Leitwerksflächen länger sind, also größere Hebel darstellen, eben weil nur die senkrechte Projektion das Höhenleitwerksvolumen ist und die doppelte seitliche Projektion das des Seitenleitwerks. Weiters ist Aluminium unterhalb der sogenannten Streckgrenze im Gegensatz zu Stahl - der da Millionen von Lastspielen klaglos wegsteckt - erheblich weniger wechselbiegefest. Und Böen soll es ja auch noch geben, nicht nur Strukturüberlastung und pilots error.
Gruß hob
V-Leitwerke belasten meines Wissens nach die Rumpfstruktur ganz erheblich auf Torsion. Mit der Beech Bonanza hat man da anfangs sehr blutige Erfahrungen gesammelt, dafür aber ein sehr schnelles Flugzeug gehabt, denn die Verhältnisse an einem flachen V sind cleaner als bei einem Kreuzleitwerk. Dafür neigt solch ein Flieger dann aber auch eher zur dutch-roll als zum Spiralsturz, um mal beide Extreme zu den Seitenleitwerksverhältnissen mit Auswirkungen auf die dynamische Flugstabilität zu nennen.
Wenn man eh schon extrem leicht bauen soll oder will, wäre es vielleicht auch sinnvoll, die aerodynamischen "Verspannungen", die ein V-Leitwerk unweigerlich (und wie von Abdul beschrieben) mit sich bringt, zu vermeiden, denn je eindeutiger die Verhältnisse in einem 120 kg Flieger auf Steuereingaben sind, desto eindeutiger sollte er sich als ein sehr massearmes Flugzeug auch verhalten.
Zumal extrem massearme Flugzeuge sehr leicht über die Pilotenmasse den Schwerpunkt verschieben - eben leider auch nach hinten - und dadurch trudelgefährdeter sind und dann eine gute Seitenruderwirkung benötigen, die von keinen Zusatzbedingungen mehr abhängen darf/sollte.
Auch wenn es Segelflugzeuge als Akro mit V-Leitwerk gab - da entscheiden dann auch die in einem 120 kg Flieger verwirklichbaren Hebelarme mit.
Das beste Konzept für ein 120 kg Fliegerchen ist sowieso der Boxwing
Die ersten Sunnies hatten eine Flächenbelastung von nur 15 kg/qm (150 kg empty / 255 kg take off mass bei 17 qm) und flogen trotzdem bei jedem Wetter ruhiger als die Normalkonfiguration.
Will mich aber nicht einmischen, habe auch derzeit keinerlei Zeit dafür, sondern wollte eigentlich nur mitteilen, dass ich heute Abduls/Michaels Beitrag zur Lastannahme bei Boen für 120 kg Flugzeuge auf meine Seite genommen habe.
http://www.sunny-boxwing.de/Das%20120%2 ... gzeug.html
Bis demnächst mal
Gruss Dieter
Wenn man eh schon extrem leicht bauen soll oder will, wäre es vielleicht auch sinnvoll, die aerodynamischen "Verspannungen", die ein V-Leitwerk unweigerlich (und wie von Abdul beschrieben) mit sich bringt, zu vermeiden, denn je eindeutiger die Verhältnisse in einem 120 kg Flieger auf Steuereingaben sind, desto eindeutiger sollte er sich als ein sehr massearmes Flugzeug auch verhalten.
Zumal extrem massearme Flugzeuge sehr leicht über die Pilotenmasse den Schwerpunkt verschieben - eben leider auch nach hinten - und dadurch trudelgefährdeter sind und dann eine gute Seitenruderwirkung benötigen, die von keinen Zusatzbedingungen mehr abhängen darf/sollte.
Auch wenn es Segelflugzeuge als Akro mit V-Leitwerk gab - da entscheiden dann auch die in einem 120 kg Flieger verwirklichbaren Hebelarme mit.
Das beste Konzept für ein 120 kg Fliegerchen ist sowieso der Boxwing
Die ersten Sunnies hatten eine Flächenbelastung von nur 15 kg/qm (150 kg empty / 255 kg take off mass bei 17 qm) und flogen trotzdem bei jedem Wetter ruhiger als die Normalkonfiguration.Will mich aber nicht einmischen, habe auch derzeit keinerlei Zeit dafür, sondern wollte eigentlich nur mitteilen, dass ich heute Abduls/Michaels Beitrag zur Lastannahme bei Boen für 120 kg Flugzeuge auf meine Seite genommen habe.
http://www.sunny-boxwing.de/Das%20120%2 ... gzeug.html
Bis demnächst mal
Gruss Dieter
Betrifft nur das Schulzsche Flugzeug