Auch wenn der Beitrag hier schon etwas älter ist, hier nochmal eine anmerkung zu Winglets:
Winglets bewirken folgendes:
1. Winglets verlagern einen teit der am Fügelende abgehenden Wirbel zur Wingletspitze. Die dort abgehenden Wirbel induzieren dann einen geringeren abwind am Hauptflügel als Wirbel die, bei einem Flügel ohne Winglets, an der Flügelspitze abgehen, da der abstand Wirbel - Flügel größer ist. (Gesetz von Biot Savat). Entgegen der verbreiteten Meinung verhindern Winglets nicht, das es zu einer Ausgleichsströmung zwischen ober und unterseite kommt.
2. Winglets gewinnen einen Teil der im Randwirbel gebundenen energie zurück.
Die Ausgleichsströmung um die Flügelspitze überlagert sich mit der ungestörten Anströmung die zu einem Anstellwinkel am Winglet führt. Das Winglet erzeugt dann Auftrieb und Wderstand. da der Auftrieb senkrecht zur lokale anströmung steht hat diese immer eine nach vorne gerichtete Komponente. Sie wirkt also dem Widerstand entgegen. Die lokale Anströmung des Winglets ändert sich mit der höhe, hat also eine aerodynamische Schränkung. Winglets sollten daher immer Profiliert sein und zwar mit einem Profil, das eine große Ca spanne abdeckt.
3. Ein funktionierendes Winglet hat, da es Auftrieb erzeugt eine Übergeschwindigkeit auf der zum Flugzeurumpf gerichteten Seite. diese Überlagert sich mit der Strömung des Hauptflügels. daruas Folgt, dass die Ca verteilung in Spannweitenrichtung im bereich der Flügelspitze fülliger wird.
Der Druckgradient, also die Änderung des Druckes entlang der Spannweite wird daher schwächer. Daher reduziert dich die Strömung richtung Flügelspitze, es entset´hen also weniger Wirbel in der Nachlauffläche.
4. Und jetzt wirds noch spezieller: Ein Wirbel der in an der Wingletspitze eines nach oben zeigenden Winglets abgeht hat auch auswirkungen auf den Nachlauf. (wieder Biot Savat). Dieser wird durch den Wirbel auseinnander gezerrt. Der Nachlauf wird breiter, die Streckung also quasi erhöht.
Zur Auslegung:
Ja es ist sehr schwer!
Das Winglet sollte am Fuß deutlich kürzer sein als der Flügel. Unter anderem aus dem grund, dass die stelle der maximalen Übergeschwindigkeit des Winglets auf keinem Fall an der selben Stelle liegen sollte wie die des Hauptflügels. Das wüder zu einem Ca um Flügelspitzen bereich führen, den das Flügleprofil eventuell nicht verträgt.
Außerdem erlaubt ein kürzeres Winglet das eine Ausreichende menge Luft das Winglet anströmen kann.
ABER: Die Re Zahl wird extrem klein, daher dieber ein Winglet größerer tiefe wählen.
Anstellung und schränkung:
Ein Winglet muss so Angestellt sein, das es immer im arbeitsbereich des verwendeten Profils liegt. Und das im ganzen Flugbereich! Denn der Anströmwinkel ändert sich gewaltig.
Für die schränkung wirds noch wilder, da sich ja die aerodynamische anströmung über die Winglethöhe ändert.
Es ist sehr schwer ohne berechnung was vernünftiges hin zu bekommen.
Falls jemand wirklich interesse in Winglets hat sollte er eventuell verschiedene konfigurationen Testfligen.
Zu Winglets an Kunstflugzeugen:
Durch die masse der Winglets und der Position weit weg vom Flugzeugschwerpunkt erhöht sich das Trägheitsmoment. Das Flugzeug wird also Träge.
Ein Winglet erhöht außerdem die Vstellung des Flugzeiges, es wird rollstabiler. Was ja für den Kunstflug eher schecht ist. Ein nach unten gerichtetes Winglet würde helfen. die Effekkte unter Punkt 4 wären aber eben Umgekeht, und mit der Bodenfreiheit gibt es auch Probleme.
Winglets bringen übrigens nur Vorteile im Flug mit hohen Ca Weten also Langsamflug, bzw Streckenflug in großer höhe (geringe Dichte).
ich hoffe ich konnte das Thema allgemein etwas beleuchten
Viele Grüße
