Druckpunkt

[Viech]

Hallo!

Kann mir jemand sagen, bei wieviel Prozent Profiltiefe normalerweise der Druckpunkt liegt (bei normaler Fluglage) ? (beim Gleitschirm)


Es geht um ne Konstruktion...

[Dennis_the_menace]

AW: Druckpunkt

Hai!
Druckpunkt oder Schwerpunkt?
Letzterer wäre an der dicksten Stelle im profil, ca 30% von vorne gemessen, Zumindest bei den Modellseglern ist das so, weshalb sollte es hier anders sein.


Grüßle Dennis

[Viech]

AW: Druckpunkt

Hallo Dennis, erstmal danke für die Antwort.

Das was du beschrieben hast ist die Dickenrücklage (hört sich eher an wie ne Schonhaltung für adipöse Mitbürger )

Ich habe das so verstanden: Beim Gleitschirm ist der Schwerpunkt bei normaler Fluglage direkt unterhalb des Druckpunktes, jedenfalls im stationären Flug ohne Pendeln etc.

Jetzt ist die Frage, wo der Druckpunkt ist. Falls gilt Druckpunkt = Dickenrücklage, hast du recht.

Vielleicht findet sich ja noch ein Aerodynamiker, der das bestätigen/widerlegen kann.

[theosch]

AW: Druckpunkt

Im stationären Flug (gleichbleibende Geschwindigkeit, keine Beschleunigung) muss der Schwerpunkt genau unter dem Druckpunkt liegen. Mit 30% Profiltiefe liegt man als erste Näherung sicher richtig. Der Rest ist Trimmarbeit (Feintuning). Bei größerem Anstellwinkel wandert der Druckpunkt nach vorne, bei kleinerem nach hinten. Je geringer die Druckpunktwanderung (moderne Profile) desto höher ist die Stabilität um die Querachse, möchte ich meinen.

Viel Spaß beim Ausprobieren,

Theo

P.S. Bei Laminarprofilen versucht man die dickste Stelle des Profils so weit wie möglich nach hinten zu legen, um die laminare Strömung möglichst weit zu erhalten. Diese Profile haben dann eine hohe Dickenrücklage. Andere Ansätze sind hier Haifischhaut etc.

[Viech]

AW: Druckpunkt

Also um es mal konkret zu machen:
Ich spiele gerade ein bisschen mit einem Konstruktionsprogramm für Kites und Gleitschirme, von dem es auch ne kostenlose Version gibt, die so gut wie alles kann. Surfplan heißt das Ding.

Mein Profil hat eine Dickenrücklage von 23 %, jetzt kann man designen, auf wieviel Prozent Profiltiefe der Pilot hängen soll. Ich habe ihn mal auf 24 % gehängt, weil es schon so eingestellt war.

Wenn er zu weit vorne hängt wird der Schirm vermutlich schnell werden und einen kleinen Anstellwinkel bekommen, der Druckpunkt wird so wandern, dass sich ein Gleichgewicht einstellt.

Diese 24 % sind nur leider völlig ins blaue geraten. Kann man das dann nur übers Testen und Trimmen herausfinden?

[Peter Bruggmüller]

AW: Druckpunkt

Hallo!

Nur bei symmetrischen Profilen und bei S-Schlagprofilen bleibt der Druckpunkt in einem recht weiten Anstellwinkelbereich "stehen". Er liegt (sehr nah) bei 25 %.

Bei gewöhnlichen gewölbten Profilen hängt der Druckpunkt stark vom Anstellwinkel ab. Es gilt
xD/t=(0.25-cm/ca)*100 %
xD...Druckpunktlage
t...Profiltiefe
cm...Momentenbeiwert um t/4-Punkt (in guter Näherung für viele Profile konstant, für gewöhnliche Profile kleiner null)
ca...Auftriebsbeiwert (hängt bekanntlich stark vom Anstellwinkel ab)

zB: Bei ca=0.6 (Trimmung) in der Polare cm ablesen, z.B. cm=-0.05
Damit erhält man für die Druckpunktrücklage
xD=(0.25-(-0.05)/0.6)*100= 33.3 %

Es grüsst
Peter

[Viech]

AW: Druckpunkt

Hallo Peter!

Danke für die Antwort, sogar mit Formel!

Leider habe ich ja bei der Konstruktion jetzt noch keine Polare, ich weiß nur wie das Profil aussieht: Dicke 18,7 %, Dickenrücklage 23 %, Wölbung 1,3 %.

Außerdem kann ich wohl einstellen, bei wieviel Prozent Profiltiefe der Pilot unter der Kappe hängt, und dann noch den Angle of Attack (zu deutsch: Einstellwinkel?).

Wie kann man denn da herangehen, um nicht raten zu müssen?
Kennst du gute Informationen für Hobby-Aerodynamiker?

Gruß Sebastian

[JP Philippe]

AW: Druckpunkt

Hi,

naja, ohne Polare kannst Du den Einstellwinkel kaum einstellen..
denn die Polare enthält ja normal neben Ca/Cw auch alpha/Ca.

Mit xfoil (googeln) kannst Du die recht einfach ausrechnen.
Wenn Du es unbedingt frei Schnauze probieren willst.. mein Tip: 6-8°.

-JP

[Peter Bruggmüller]

AW: Druckpunkt

Hallo Sebastian,

sag mir den vorgesehenen ca-Wert im Trimmflug, die (erhoffte) Gleitzahl und die ausgelegte oder projizierte Streckung und du bekommst den Einstellwinkel (Winkel zwischen Nullauftriebslinie gegenüber der Horizontalen).
Im Allgemeinen ist es nicht so schlimm, wenn man sich bei der Trimmung ein paar Prozent vergreift. Solange es im gesunden Bereich ist, fliegt der Schirm halt schneller oder langsamer als vorgesehen.

Es grüßt
Peter

[Viech]

AW: Druckpunkt

Es handelt sich um ein Modell.

Die Spannweite ist 2 m, ausgelegte Streckung 5,69.
So, wie die Gleitzahl wird weiß ich nicht und den ca-Wert, woher kann ich den nehmen?

Ich glaube ich muss mal einen Aerodynamik Volkshochschulkurs machen

[Niki]

AW: Druckpunkt

hallo,

Du planst einen Modellgleitschirm ?

Komm doch in die yahoo gruppe "Modellgleitschirm"

http://de.groups.yahoo.com/group/Modellgleitschim/


Bin grade auch am basteln,

Meine mit surfplan berechnete trimmung war "total" falsch, ( hatte mich verschätzt ^^)

komme grad ( mal wieder) vom "testen"inzwischen nach vielen stunde spielen und trimmen fliegt er "ganz ordentlich", wenn er nicht gerade am klappen ist :-) aber das bekomm ich vlllt auch nochn bissle besser in griff.

Würdest du dein Surfplanfile vllt zur verfügung stellen, meins ist in der Gruppe verlinkt. Hab allerdings das ein oder andere im nachhinnein verändert...

[Peter Bruggmüller]

AW: Druckpunkt

Hallo,

Annahme:
Gleitzahl = 6.5
ca-Wert Trimmung = 0.7

Für ca = 0.7 findet man rund 6.5° Anstellwinkel (übliche Profilpolare bei unendlicher Streckung, vom Nullauftrieb aus gemesssen). Berücksichtigt man die endliche Streckung von etwa 5 kommt der sogenannte induzierte Anstellwinkel dazu, sodass sich rund 10.2° ergeben.
Willkürlich für das Modell geschätzte Gleitzahl 6.5 ergibt einen Gleitwinkel von minus 8.75° gegenüber dem Horizont. Addiert man dazu den Anstellwinkel, kommt man auf einen Einstellwinkel von 1.45° gegenüber Horizont. Dh. die Nullauftriebsrichtung zeigt leicht aufwärts.
Vermutlich hat das angedachte Profil mit 1.3 % Wölbung den Nullauftriebswinkel bei rund minus 1.5°.
Das führt hier (zufällig!) dazu, dass das Modell richtig eingestellt ist, wenn die Sehne horizontal liegt (1.45-1.5=0.05° =ungefähr 0°).
Es ist übrigens so, dass man als Konstrukteur dem Fluggerät einen Einstellwinkel verpassen kann (im Fall des Gleitschirms über die Leinen- und Tragegurtlängen), den Anstellwinkel sucht es sich selber. Fliegt es langsamer als gewollt, ist der Anstellwinkel größer geworden als gedacht...

Peter

[Viech]

AW: Druckpunkt

Hallo Peter,

da es sich eigentlich um ein Kite-Designprogramm handelt, kann ich den Einstellwinkeln - das ist mir jetzt klar - über den "tow point" einstellen, und zwar ist das in meinem Fall die Profiltiefe, unter der nachher der Pilot hängen wird.

Den Anstellwinkel sucht sich das Modell dann selbst, wie du beschrieben hast.

Was würdest du vorschlagen, wie ich den tow point einstellen soll, er müsste dann ja eigentlich senkrecht unter dem Druckpunkt sein?

[Peter Bruggmüller]

AW: Druckpunkt

Hallo Sebastian,

angehängt findest du einen Scan aus Stefan Müllers Doktorarbeit "Modellierung, Stabilität und Dynamik von Gleitschirmsystemen".
Mit PP bezeichnet er die PilotenPosition (oder Nutzlastposition, vermutlich dein tow point), mit NLL die Nominale LeinenLänge. Offenbar ist sein Gleit(fall)schirm flugtauglich für Konfigurationen zwischen 0 und 44%. Bei 0 % hängt der Pilot quasi geometrisch unter der Nase, das erste Diagramm zeigt, dass er mit 28 m/s fliegen würde. Bei 44 % hängt der Pilot fast unter der Schirmmitte. Laut Berechnung fliegt er nur mehr mit rund 13 m/s.

Mit etwas Geduld sind die Grafiken rechts zu lesen...
Kurzum, wenn du dich an der Mitte orientierst, sollte es klappen. Ich würde so 20 bis 25 % nehmen.

Peter

[Viech]

AW: Druckpunkt

Super, vielen Dank! Das ist ja dann doch ein recht großer Spielraum.

Wenn ich noch Fragen habe wende ich mich unaufgefordert an dich.

Ein schönes Wochenende!

@niki

Sobald ich was fliegbares hab, mache ich auf mich aufmerksam!