Enten UL's?

aerodynamisch gesteuerte ULs

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erkki67
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Beitrag von erkki67 » Di 29. Okt 2013, 17:12

Hätte jemand eine Idee wie man den Canard3 ohne zusätzliche Ohren vernünftig steuern kann, vielleicht durch die Verwendung von Spreizklappen?!

Vielleicht hätte auch jemand eine Idee wie man dem Teil ein hübsches Fahrwerk verpassen könnte?!

Gruss Erkki
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TDC
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Beitrag von TDC » Di 29. Okt 2013, 20:34

erkki67 hat geschrieben:Spreizklappen?!
Ich wäre sehr vorsichtig mit allen Sorten von Steuerflächen die einen Strömungsabriss an den Hauptflächen provozieren können. Wenn eine Ente erstmal mit dem Arsch durchsackt isses aus und vorbei.
Außerdem - was ist denn gegen die FlügelspitzenSeitenruderSpoilerSteuerung einzuwenden?
Die funktioniert auch beim Sunny ganz prima!
Vollkommenheit entsteht offensichtlich nicht dann, wenn man nichts mehr hinzuzufügen hat,
sondern wenn man nichts mehr wegnehmen kann.
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powerandpitch
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Beitrag von powerandpitch » Mi 30. Okt 2013, 08:13

Moin Gero,

die halbe Spannweite ist auch nicht viel mehr als 4 Meter. Nur beim Seitenruder, welches im Propellerstrahl liegt, hat man dann, wenn man Stoff gibt, eine knackige Seitenruderwirkung um das Drehmoment und eben auch Crosswind auszugleichen.

Diese Punkte mögen für jemanden, der vornehmlich auf einem 50 Meter breiten Grasplatz fliegt, keine Bedeutung haben. Bei uns im Norden haben wir an 90 % der Tage mehr oder weniger starken Seitenwind. Die Asphaltpiste ist 20 Meter breit und der Grünstreifen daneben ist zum Rollen absolut ungeeignet. Man sitzt sofort so fest, dass man mit Triebwerkleistung nicht mehr herauskommt. Ein Abkommen von der Piste mit höherer Geschwindigkeit hat sofort katastrophale Folgen. Mehr als die Hälfte der Plätze hier in der Ecke sieht so aus.

Und deshalb sehe ich die Seitenruderwirkung der Ente als so kritisch an. Der 80 PS Proppellerstrahl fehlt eben bei relativ niedriger Geschwindigkeit auf dem Seitenruder.

Gruß

Edgar
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gero
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Beitrag von gero » Mi 30. Okt 2013, 11:54

Hallo Edgar,
powerandpitch hat geschrieben:Moin Gero,

die halbe Spannweite ist auch nicht viel mehr als 4 Meter. Nur beim Seitenruder, welches im Propellerstrahl liegt, hat man dann, wenn man Stoff gibt, eine knackige Seitenruderwirkung um das Drehmoment und eben auch Crosswind auszugleichen.
Das mit dem Drehmoment ist bei der Ente naturgemäß nicht so das Problem. Der größte Teil dessen, was man beim Langsamflug gern als "Drehmoment" bezeichnet, entsteht bekanntlich durch den rotierenden Propellerstrahl auf dem Seitenruder. Und das gibt es in deisem Fall einfach nicht.

Und das mit dem Seitenwind ist bei vielen Enten (je nach Auslegung) auch nicht so kritisch. Eben weil die Abstände in x-Richtung zum Schwerpunkt kleiner sind ist die Windfahnenstabilität oder Instabilität kleiner als bei einem klassischen Flugzeug.
powerandpitch hat geschrieben: Und deshalb sehe ich die Seitenruderwirkung der Ente als so kritisch an. Der 80 PS Proppellerstrahl fehlt eben bei relativ niedriger Geschwindigkeit auf dem Seitenruder.
Ich denke, das ist eher kein systematisches Problem, sondern eher Auslegungs- und Abstimmungssache.

gero
Zuletzt geändert von gero am Mi 30. Okt 2013, 12:49, insgesamt 1-mal geändert.
400 kg
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Beitrag von 400 kg » Mi 30. Okt 2013, 12:30

Edit: Ooops, Beitrag meines Vorgängers hatte ich noch nicht gelesen, also daher einiges doppelt


@pap Dieser Propstrahl, der sich auch um den Rumpf windet und dort für Zusatzbeschleunigungen sorgt und das Höhenleitwerk asymmetrisch beaufschlagt sorgt auch dafür, dass heftige Tritte ins Seitenruder auf dem Boden hohe Torsionslasten in den Rumpf bringen, dort, wo der das mangels Duchmesser am wenigsten gebrauchen kann.

Insofern ist ein angeblasenes Seitenruder auch nicht nur gut, auch wenn sich natürlich eine klassische Konfiguration mit Spornleitwerk ohne angeblasenes Seitenruder nur schwer oder garnicht beim Start halten lässt bei Seitenwind.

Der Prop vorne wirkt jedoch auch destabilisierend, während der frei abgehende Propstrahl eines Pushers eine deutlich stabilisierende Wirkung um Hoch- und Querachse hat. Auch was man nicht sieht, der Propstrahl, geht beim Pusher von einem hinteren Punkt des Flugzeugs aus und hat eine stabilisierende Wirkung.

An der schnellen xuz-canard als "German Rutan" haben Profis gearbeitet und auch Eppler, und trotzdem ist der erste Vogel nicht geflogen und der Testpilot sah auch später mal den Faden senkrecht von der Scheibe abstehen ... Die Grenzen der Auslegung sind da viel enger als bei der Drachenaulegung (Standard).

Fehlschläge brachte auch die Steuerung der canards mit sich, und zwar reihenweise. Rutans drehbarer Canard liess die Ente in der Flugbahn blitzartig abknicken, Querruder am gepfeiltem Hauptflügel mit V-Form bringen Gier-Roll-Momente mit sich, die kaum kompensierbar sind. Der tragende V-Pylon mit Klappen bei Farner brachte sogar Giermomente mit sich, dass der Flieger im Start am Hang um 90 Grad wegdrehte. Gibt es ein hübsches Filmchen zu.

Kritisch wirkte sich oft auch aus, dass man das bekannte 23o12 der Naca Serie einsetzte. Ein tolles klassisches profil, für die Ente wie geschaffen, da sehr geringer Momentenbeiwert, hoher Auftriebsbeiwert, rundum gutes Verhältnis von ca zu cw. Aber:

Dennoch ein blutiges Profil, denn bei spezifisch hoher Flächenbelastung wird es kritisch, weil es dann zum Vorderkantenablöser wird, bei dem sich die komplette Strömung ablöst und auch nach Herstellung des vorherigen Anstellwinkels nicht sofort wieder anlegt - Hystere - sondern erst bei einem viel kleineren effektiven Anstellwinkel. Damit kann ein Flugzeug, wenn es schlecht läuft, überhaupt nicht mehr eingefangen werden.

Insofern bleibe ich dabei:

Eine Ente ist schwerer sicher auszulegen als eine Normalkonfiguration.

Aber es gibt natürlich auch gut fliegende Enten, die sogar aus Hobbyhand stammen, bei denen z.B. die Vereinfachung positive Effekte brachte, eben weil der Hauptfügel ohne V-Stellung war, keine die negativen Effekte verstärkende Pfeilung aufwies und weil man auch aus Angst vor einem spezifisch zu hoch belasteten Canard diesen gleich so gross ausführte, dass der Übergang zum Tandem mit einer eher geringen spezifischen Flächenbelastung geschafft war.

Die Franzosen haben solche Enten mich hoch liegendem grossen Canard oft mit Erfolg gebaut. Namen habe ich vergessen.

Gruss

Dieter
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toto
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Tandemflügel/Canard

Beitrag von toto » Mi 30. Okt 2013, 13:14

Dieter meintest Du die hier?

http://www.pouchel.com/index.php?p=pouchel.htm

Die hatte Stephan in einem anderen Thread gepostet.

Ich finde auch das Projekt von Hugh Lorimer auch sehr interessant.

http://www.hughlorimer.co.uk/iolaire.htm

Ich hatte mit ihm vor ein paar Monaten Mailkontakt und laut ihm kann man mit dem Teil wunderbar flaren. Nebenbei soll sie sehr gutmütig sein. Leider kann Hugh es aus Gesundheitsgründen nicht weiter verfolgen.

Vom Material her so das es für den normal begabten Amateurbauer möglich sein sollte.

So´was als Side by Side wäre für mich ideal.

Viele Grüße

Toto
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Beitrag von erkki67 » Mi 30. Okt 2013, 13:30

Mir hat es eindeutig die Ente von Farner/Bucher/Ruppert angetan, sie hat was.

Es ist nicht die 2FL welche es mir angetan hat, sondern die nie gebaute Canard3.

Das errechnete Leergewicht von anno dazumal lässt aufhorchen.

Jetzt noch das ganze mit einem Moschi-Motor bestückt und einem dazupassenden Fahrwerk und "schwubs" :lol: hätte man einen gut aussehendes Entenflugzeug.

Gruss Erkki
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Beitrag von powerandpitch » Mi 30. Okt 2013, 15:38

Auf "Helmuts Ul-Seite" wird gerade ein Entenprojekt zum Fertigstellen angeboten.

Tja! Und was hat nun die "ostfriesische Ente" in den Graben gepfeffert? Der Pilot hatte zum Durchstarten die Pulle reingeschoben und trotz reichlich Fahrt keine Chance, die Möhre auf der Piste zu halten. Das Ganze trotz Pusher und Pull Motorenkonfiguration.
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Beitrag von 400 kg » Mi 30. Okt 2013, 17:30

Hallo toto, ich meinte eher die hier:

http://www.avions-piel.com/galerie/thum ... p?album=24

Gruss

Dieter
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TDC
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Beitrag von TDC » Mi 30. Okt 2013, 18:58

powerandpitch hat geschrieben:[...]Tja! Und was hat nun die "ostfriesische Ente" in den Graben gepfeffert? Der Pilot hatte zum Durchstarten die Pulle reingeschoben und trotz reichlich Fahrt keine Chance, die Möhre auf der Piste zu halten. Das Ganze trotz Pusher und Pull Motorenkonfiguration.
Verdammt, P&P jetzt sag endlich was das das für ne Ente war, ich hab bisher nix über diesen Fall gefunden.

Die einzige Push&Pull-Ente die ich kenne ist die Defiant von Rutan - davon gibt es aber nicht viele...
Sieht so aus: http://youtu.be/W4hw8CP0GmU
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Beitrag von Abdul » So 3. Nov 2013, 12:10

Vor einiger Zeit habe ich mal etwas über Entenkonfiguration nachgedacht. Hier ein paar Gedanken zur Einstellwinkeldifferenz zwischen Entenflügel und Hauptflügel. Vielleicht kommen ja noch ein paar weitere Gedanken dazu. Bei allen "Nachteilen" einer Entenkonfiguration bleibt dennoch der riesen "Vorteil": Die Optik!

Einstellwinkeldifferenz
Die Einstellwinkeldifferenz muss so groß sein, dass die Strömung am Entenflügel abreißt während die Tragfläche noch hinreichend weit vom kritischen Anstellwinkel entfernt ist.
Als Profil für die Tragfläche und Entenflügel wird das Clark-Y gewählt. Der Entenflügel hat als Steuerfläche eine Klappe mit einer Tiefe von 30% der Tiefe der Tragfläche. Die Daten für dieses Profil wurden [01] entnommen. Die Auftriebspolare für das Clark-Y mit einer um 45° ausgeschlagenen Klappe zeigt einen deutlichen Abfall des Auftriebsbeiwertes oberhalb des Maximums. Dies führt dazu, dass beim Überziehen der Auftrieb des Entenflügels rapide abnimmt und somit das Ultraleichtflugzeug seinen Anstellwinkel zügig verringert. Der Schwerpunkt ist hinreichend weit nach vorne zu verlegen, so dass im Normalfall die Klappe am Entenflügel leicht ausgeschlagen sein muss. Auf der anderen Seite muss noch genügend Ausschlag zum Steuern zur Verfügung stehen.

Clark-Y mit 45° Klappenausschlag: α = 12°, cL = 1,95

Clark-Y ohne Klappe: α = 15°, cL = 1,29
α = 12°, cL = 1,20
α = 11°, cL = 1,15
α = 10°, cL = 1,10
α = 9°, cL = 1,05
α = 8°, cL = 1,00

Der Entenflügel soll demzufolge einen Anstellwinkel von 15° aufweisen bei einem Anstellwinkel der Tragfläche von höchstens 11°. Um genügend Reserve zum Strömungsabriss an der Tragfläche zu haben, wird somit eine Einstellwinkeldifferenz von 4° projektiert

Nutzbarer Schwerpunktbereich
Bei der hintersten Schwerpunktlage kommt der Entenflügel ohne Klappenausschlag zum Überziehen. Dies ergibt sich aus cLC = 1,29 (15° Anstellwinkel) und cLT = 1,15 (11° Anstellwinkel).
Bei der vordersten Schwerpunktlage kommt der Entenflügel mit Klappenausschlag zum Überziehen. Hier ist cLC = 1,95 (12° Anstellwinkel) und cLT = 1,00 (8° Anstellwinkel).


[01] Fred E. Weik und Joseph A. Shortal; NACA Report No. 427; The effect of multiple fixed slots and a trailing-edge flap on the lift and drag of a Clark-Y airfoil
Abdul
Der mit einem Affen im Sunny fliegt und ansonsten in ärztlichen Kreisen als durchaus heilungsfähig gilt
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Beitrag von erkki67 » Mo 4. Nov 2013, 19:26

Ich wiederholen die Frage; wie könnte man eine Canard3 sicher steuern ohne dem anbringen von senkrechten Ohren?

Erkki
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Beitrag von TDC » Mo 4. Nov 2013, 20:02

Hmmm, erkki...
wenn man's logisch aber gleichzeitig ohne Rücksicht auf irgendwelche Befindlichkeiten angeht, beschreibt man
erstmal die wichtigsten bekannten Forderungen:

a) Der Hauptflügel darf keine Auftrieb vermindernden oder Strömungsabriss provozierenden Steuerflächen haben.

b) Das Seitenruder muss seine Wirkung in einer Kraft mit Hebelarm (=Moment) um die Hochachse entfalten.

c) Die Seitenruder-Steuerflächen befinden sich idealerweise an einem weit vom Schwerpunkt entfernten Punkt um
einen langen Hebelarm zu haben und nicht zu groß ausfallen zu müssen.


Mein Vorschlag: Nimm eine Aufrisszeichnung "deiner" Ente, zeichne den Schwerpunkt ein und zieh einfach mal
konzentrische Kreise um diesen.

Alles was weit außen liegt aber noch "Flugzeug ist" kommt theoretisch für die Anbringung von Seitenrudern in Frage...

(Übrigens würde ich unbedingt Farners Idee einer Canard-Vektorsteuerung verwerfen. Die wird
kein Mensch je beherrschen. In einer auch nur leicht brenzligen Situation ist das möglicherweise ein Todesurteil.)
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