Aerodynamikfrage- Winglets

Diskutiere Aerodynamikfrage- Winglets im Luftfahrzeuge allgemein Forum im Bereich Luftfahrzeuge; Hallo Leute! gibts es hier Aerodynamiker? Mein Junior bastelt grad an einem Jetmodell, soll eine Kunstflug-Maschine sein, und nun... will er...

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  1. Wit

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    Hallo Leute!
    gibts es hier Aerodynamiker?
    Mein Junior bastelt grad an einem Jetmodell, soll eine Kunstflug-Maschine sein, und nun... will er unbedingt dem Ding die Winglets verpassen...
    Er hat mir schon den Bauch mit Fragen durchlöchert, ich habe aber nur ne entfernte Vorstellung wie die Ausgelegt werden sollen und schon gar nicht für eine Kunstflugmaschine mit nem symmetrischen Profil...
    Kann mir jemand mit der Theorie für Winglets helfen?
    es sollen richtige Winglets sein, keine Wingtips...
     
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  3. VJ101

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    In diesem Fall wäre es wirklich nur reine Kosmetik. Winglets an Kunstflugmaschinen machen überhaupt keinen Sinn, da sie, wie aktuell im Airbus-News Thread diskutiert, erst ab einer langen Flugstrecke ihre positive Wirkung in Form von reduziertem induziertem Widerstand entfalten können.

    Ansonsten hab ich auf die schnelle mittels Google dieses hier gefunden: Auslegung eines Winglets für RC-Modelle.

    Und dieser Thread gibt auch viele Grundlageninformationen.

    Aber wie gesagt, an einer Kunstflugmaschine macht es keinen Sinn.
     
  4. Wit

    Wit Space Cadet

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    Ooo! Das war aber schnell! :TOP:
    ja, die Meinung bin ich auch... nur in diesem Fal geht es mehr um die "verlängerung" der Streckung, um die gesamte Spanweite der Fläche beim Start auszunutzen, die Startstrecke soll kürzer werden... zumindest in der Theorie... :D
    aber für ein Symmertrisches Profil... schon Wiederspruch an sich...
    denn dann müssen beide Seiten, oben-unten gleich lang sein (Rückenflug, Messerflug)...
    und grad bei RC-Network wurde ihm der Tip gegeben... :FFTeufel:
     
  5. Hirsch

    Hirsch Flieger-Ass

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    Ein Widerspruch ist es nicht unbedingt. Denn auch ein symmetrisches Profil erzeugt Druckunterschiede zwischen Ober- und Unterseite, denn sonst könnte es ja gar keinen Auftrieb erzeugen, gelle :red: . Und wo ein Druckunterschied besteht, hat die Luft auf der Seite des höheren Drucks das Bestreben, sich zu der Seite mit dem geringeren Druck hin zu bewegen, was eben den unerwünschten Druckausgleich bringt. Und der soll mittels Winglet abgeschwächt werden.
     
  6. #5 n/a, 17.11.2009
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 17.11.2009
    n/a

    n/a Guest

    Ein symmetrisches Profil erzeugt bei 0° keinen Auftrieb, sonst aber schon, wie Hirsch gerade schrieb. Für ein Kunstflugzeug bietet es sich natürlich gerade wegen Manövern im Rückenflug an.

    Wenn man ein Kunstflugzeug baut, braucht man normalerweise keinen geringeren induzierten Widerstand, weil man eh keinen Treibstoff sparen muss. Ja, ein Winglet oder eine längere Fläche (beide reduzieren den induzierten Widerstand) können auch für eine kürzere Startstrecke sorgen, aber dafür reduzieren sie auch eklatant die Wendigkeit. Da muss Dein kurzer also den richtigen Kompromiss finden ;)
     
  7. #6 koehlerbv, 17.11.2009
    koehlerbv

    koehlerbv Space Cadet

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    Ich war's nicht, ich war's nicht. Ganz ehrlich :red:

    Bernhard
     
  8. Reaper

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    Zitat aus einer Diplomarbeit über Winglettests für Segelflugzeuge im Windkanal: "Entweder man macht es sehr genau und richtig oder man lässts" Winglets bringen den Vorteil des geringeren induzierten Widerstandes, aber vergrößern die Fläche, woraus ein höherer Reibungswiderstand entsteht. Ich glaube dieser Aspekt wäre für ein RC Flugzeug aber sowieso nicht wichtig. Ich glaube aber dass man ein bisschen die Richtungsstabtilität verbessern kann.
     
  9. L29

    L29 Testpilot

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    soll es einfach ein Standmodell werden oder ein flugfähiges RC-Modell?
    bei einem flugfähigen Modell würde ich eher auf Tiplets setzen.
    in der Model-Avitor 08/09 war ein Artikel der Winglets und Tiplets recht gut auch mit Diagrammen beschreibt.
    wenn du mir eine PN mit deiner Email schickst kann ich dir den Artikel schicken
     
  10. Wit

    Wit Space Cadet

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    das habe ich befürchtet, man wird mir bei bringen wie ein flugzeug fliegt :D:TD:
    ok, ich versuchs noch mal :D

    das Porblem ist- die Winglets!
    Mein Junior will unbedingt welche haben, und das hat auch in gewissen Massen ein Sinn.
    Das Modell soll auch von Graspisten geflogen werden und auf kurzen Bahnen starten und landen können...
    also, vergessen wit mal den Induzierten Wiederstand, ein Kustflugmodell brauch das sogar, besonders ein Jet...
    so, jetzt zum Profil und zu den Ohren...
    Winglets brauchen wir und die gesamte Tragfleche beim Start ausnutzen zu können...
    Ob Ihr es glaubt oder nicht, ein schwer beladener Seglermodell mit seinen Re-Zahlen braucht beim Bodenstart mit Winglets nur 2/3 der Strecke, als ohne! :FFEEK: ja, ja, ich hab auch blöd geschaut als ich das gesehen habe...
    Nun zum Wiederspruch-
    nehmen wir an, wir fliegen ganz normal nur uf dem Bauch, die Faustformel für die Auslegung der Winglets dafür ist seit den 70-ern bekannt- Tiefe Wurzel des Winlet= ca. 65-60% der Endrippe der Tragfläche, Höhe der Flosse= mindestens Profiltiefe der Endrippe, dann kommt nur auf die Abstimmung der Einstelwinkel der Profile des Winlet...
    In diesem Fall haben wir eifach nur die Streckung des Flugels vergrössert und der Randwirbel nach oben geleitet, so habn wir die Wirksamkeit der Gesamtfläche und Gesamtauftrieb etwas verbessert, der Wirkung der Querrudder bei niedrigeren Geschwindigkeiten kommt es auch zu gute...
    jetzt drehen wir mal unser Modell im Flug auf den Rücken...
    die Umstömung der Fläche endert sich, bezuglich der Fläche, und der Randwirbel wandert nicht mehr nach oben, weil der Winglet, der jetzt nach untet gerichtet ist, sperrt ihn in der Mitte des Profils am Flugelende, und vernichtet den Auftrieb an der letzten 1/5 der Fläche sogar...
    und dies, als Bestettigung wollte ich hören...
    und das hab ich auch bekommen :D

    "Entweder man macht es sehr genau und richtig oder man lässts"
     
  11. Wit

    Wit Space Cadet

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    jes Ser! :)
    ein Voll-GfK, 2,0 x 1,7, 10 bis 11kg Nass, mit 8-9 Kilo Schub,
    und ein Modell von dem Modell habn wir sogar schon durch ein Windkanal gejagt ;)
     
  12. n/a

    n/a Guest

    Dazu hätte ich gerne mal eine Quelle, mir war bisher neu, dass man Winglets an ein Flugzeug baut, um die Startstrecke zu verringern... :?! Und warum braucht man Winglets, um die gesamte Tragfläche beim Start auszunutzen? Wie gesagt, ob man nun Winglets baut oder die Länge der Tragfläche um die Winglethöhe verlängert, ist lt. eines Aerodynamik-Professors egal, von dem ich mal einen Vortrag gehört habe.
     
  13. Wit

    Wit Space Cadet

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    A= 0,6 x Ca x V² x F
    mehr Fläche => weniger Geschwindigkeit => weniger Startstrecke...
    längere Flächen, stärkere Turbine, und alles andere geht nicht mehr...
    es ging mir nur und die Verwendung von Winglets, hab halbe Nacht mit nem Spezi aus ZAGI telefoniert... an einem Kunstflugmodell ises Unsinn... ;)
     
  14. #13 Schorsch, 18.11.2009
    Schorsch

    Schorsch Alien

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    Bin kein Aerodynamiker, und von RC-Flugzeugen hab ich keine wirkliche Ahnung, aber was hier so von Winglets geschrieben wurde würde ich als nicht übertragbar für "richtige" Flugzeuge erachten.
    "Richtige" Flugzeuge haben in der Regel Auftriebssysteme, welche die Auftriebsverteilung deutlich nach innen schieben. Ein gewisser positiver Effekt durch Winglets (aka Streckungserhöhung) ist vorhanden, aber ginge es nur um Verbesserung der Startleistung wären andere Stellschrauben effektiver.

    Für ein Kunstflugzeug wäre ja an sich eine eher geringe Streckung sinnvoll (Extra 300 hat ~5.3), mit hoher Ruderwirksamkeit und vor allem geringem Trägheitsmoment um die Längsachse.
     
  15. #14 H.-J.Fischer, 18.11.2009
    H.-J.Fischer

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    so kenne ich es auch, wobei beim Modell noch zwei weitere Punkte dazukommen

    1.)die angeblich bessere Optik

    2.)die psychologische Wirkung

    Gruß
    Hans-Jürgen
     
  16. #15 Acanthurus, 18.11.2009
    Zuletzt bearbeitet: 18.11.2009
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    Wenn die Winglets bei o.g. Segler so effizient als Hochauftriebshilfen wirken, dann ist aber die Grundauslegung des gesamten Flügels falsch (das WARUM lass ich hier mal, das geht etwas zu weit)

    Ein paar Fakten:

    -Winglets bringen bei ungepfeilten Flügeln für die Richtungsstabilität nicht viel bzw. NICHTS.

    -Winglets verschlechtern bei Kunstflugmodellen das (gewollte) Abrissverhalten bei gerissenen Figuren

    -Winglets erhöhen durch ihre Masse das Trägheitsmoment um die Rollachse, was für "zackige" Vierpunktrollen etc. nachteilig ist

    -Winglets verbessern in einem ganz schmalen Betriebsbereich die aerodynamische Güte des Flügels. Das nützt für einen Kusntflieger GAR NICHTS

    -Nur dadurch, dass sie den Randwirbel abmildern arbeiten Winglets nicht wesentlich zur Maximalauftriebsverbesserung. Das könnten Endscheiben ggf. besser, aber auch das ist der falsche Weg. Die Fläche der Winlets stattdessen als ECHTE Flügelfläche angebracht und die passende Auftriebsverteilung gewählt funktioniert um ein Vielfaches besser

    -"arbeitende" Winglets erzeugen eine stärkere Diskrepanz des Flugverhaltens zwischen Normal- und Rückenlage, quasi eine virtuelle Wölbung. Das reduziert die Kunstflug-Vorteile des symmetrischen Profils erheblich.

    Lange Rede kurzer Sinn: Winglets sind bei einem Kunstflieger NUR was für´s Auge.
    Wenn dein Junior also auf Winglets besteht, dann soll er sie symmetrisch profilieren und mit Null "Vorspur" einbauen, um damit keinen großen Schaden anzurichten.
    Das hat Eppler auch auf verschiedenen Symposien gesagt. Allerdings sprach er da von Segelfliegern, denn das gilt so nur für Flügel hoher Streckung. Bei nem Kunstflieger ist das definitiv nicht anwendbar.

    gruß

    A.P. (ok, ich BIN kein Aerodynamiker, aber ich WAR es mal ;) )
     
  17. #16 H.-J.Fischer, 18.11.2009
    H.-J.Fischer

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    ...kommt aber auf die Augen an:D
    Ich finds optisch unmöglich wenn im Modellbereich überall diese Dinger an die Flächen gepappt werden.....:(

    Gruß
    Hans-Jürgen
     
  18. Wit

    Wit Space Cadet

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    +1! :TOP:
    mit dem Segler bin ich nicht mehr tiefer in die Materie eingegangen...
    meinem Junior habe ich den Vorschlag gemach, mit Ohren starten und dann sie abwerfen :D
     
  19. #18 happy-landings, 21.11.2009
    happy-landings

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    Wo wir gerade bei Winglets sind: Ich bilde mir seit ein paar Tagen ein, irgendwo irgendwann mal eine Skizze gesehen zu haben, die darstellte, dass Winglets bei geeigneter Geometrie und Anströmung des Hauptflügels lokal eine resultierende Kraftkomponente IN Flugrichtung erfahren (quasi "Schub") und so die Gesamtbilanz des Flugzeuges nicht nur durch erhöhte Streckung aufbessern, sondern auch durch Schuberzeugung. Ich finde aber weder die Skizze noch eine Beschreibung des Effektes. Weiß jemand mehr darüber ob es diesen Effekt gibt und wenn ja, wo ich diese Skizze gesehen haben könnte?

    Grüße
     
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  21. Peeder

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    Ich kenne leider diese Skizze nicht und obwohl ich diesen Vergleich nicht sonderlich treffen halte, versuche ich diesen kurz zu erklären:
    Am Flugzeug gibts es vereinfacht gesagt 4 Hauptkräfte, will heißen, Auftrieb <-> Gewichtskraft und Schub <-> Widerstand. Im horizontalen Geradeausflug halten sich diese 4 paarweise die Waage (etwas vereinfacht gesagt). Wird nun z.B. durch Winglets der (induzierte) Widerstand verringert, so hat der Flieger bildlich gesprochen mehr "Schub"... :HOT:

    Gruß
     
  22. #20 VJ101, 21.11.2009
    Zuletzt bearbeitet: 21.11.2009
    VJ101

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    Da Winglets ein Profil wie eine Tragfläche besitzen, aber eben mehr oder weniger senkrecht stehen, erzeugen sie eine Seitenkraft nach Innen, also Richtung Rumpf. Legt man das Winglet geschickt aus, so ergibt sich aufgrund des Wirbels über der Spitze des Winglets eine geringfügige Kraft in Flugrichtung, also quasi Schub. Diese Komponente ist aber sehr klein. Den weitaus größeren Effekt besitzt die Reduzierung des induzierten Widerstandes.

    Ich hatte auch mal eine Skizze, vielleicht finde ich die noch wieder.
     
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