Me 309 vs. Ta 152C

[HoHun]

Moin!

Es scheint, dass die deutschen Konstrukteure im Vergleich zu denen anderer Luftwaffen etwas zögerlicher waren Laminarprofile in die Flugzeugentwürfe zu implementieren, obwohl ihnen dies doch auch durchaus schon früh bekannt war.

Worauf basiert dieser Eindruck? Ich bin da nicht so sicher - es scheint, als wären manchen Typen zu fälschlich Laminarprofile zugeschrieben worden. Gerade bin ich irgendwo über eine Aussage gestolpert, daß die Nakajima Ki-84 nie ein Laminarprofil hatte. Und dann vermute ich, dass die modifizierten NACA-Profile, die die deutschen Konstrukteure bei den neueren Projekte verwendet haben, oft auch moderne Profile mit "Laminareigenschaften" waren, ohne daß das direkt erkennbar wäre, weil diese Profile eher schlecht dokumentiert sind.

Das von Bölkow für die Me 262 entwickelte Profil war (nach Bölkows Autobiografie) für North American so spannend, daß er bei einem Besuch der Firma um eine Vortrag darüber gebeten haben. Er mußte leider einräumen, daß das Profil keinen wissenschaftlichen Hintergrund hatte, sondern von ihm aufgrund einer glücklichen Intuition nach Lektüre eines NACA-Artikels skizziert wurde.

Der Einfluß des Profils ist gerade für Jäger auch nicht so entscheidend ... gerade im Schnellflug ist eher die aerodynamische Ausbildung des Flugzeug als Gesamtsystem wichtiger.

Tschüs!

Henning (HoHun)

 

[Pandorum]

Das hatte ich auch mal irgendwo gelesen und aus meinem spontanen Gedächtnis, hatten die meisten anderen Luftwaffen mehr solcher Entwürfe als die deutsche Luftwaffe.
Die Japaner hatten die J2M Raiden. Ich dachte auch, dass die Ki-84 kein Laminarprofil hatte, aber keine Gewähr.
Die Russen die La-9/11 und I-185.
Die Briten die Tempest, Sea Fury, Hornet, Spiteful.
Die USA die Mustang etc..
Von Propellerjägern deutscherseits, ist mir da nur die modifizierte Ta 152 mit Jumo 222 bekannnt, die einen Flügel mit Laminarprofil übergestrakt bekam.

Wenn dieses Profil so strömungsgünstig war, warum bekamen die späten, modernen Muster wie die He 219 und Ta 154 kein solches Profil?
Wo doch zur Mosquitojagd jeder km/h gebraucht wurde...
Das Argument wegen der schwierigen Oberflächengestaltung wirkt aufgrund der ausländischen Einsatzmuster zweifelhaft.

 

[Pandorum]

Moin!
Und dann vermute ich, dass die modifizierten NACA-Profile, die die deutschen Konstrukteure bei den neueren Projekte verwendet haben, oft auch moderne Profile mit "Laminareigenschaften" waren, ohne daß das direkt erkennbar wäre, weil diese Profile eher schlecht dokumentiert sind.

Kannst du mehr über diese modifizierten NACA-Profile sagen?

 

[HoHun]

Moin!

Kannst du mehr über diese modifizierten NACA-Profile sagen?

So voll den Durchblick habe ich da auch nicht, aber in der Wikipedia gibt's eine Zusammenfassung (allerdings ohne die historische Perspektive):

NACA-Profile – Wikipedia

de.wikipedia.org

Tschüs!

Henning (HoHun)

 

[HoHun]

Moin!

Das Argument wegen der schwierigen Oberflächengestaltung wirkt aufgrund der ausländischen Einsatzmuster zweifelhaft.

Man ist heute wohl eher der Meinung, daß z. B. die Mustang keinen nennenswerten Gewinn durch den Laminarflügel erzielt hat, weil die Oberflächengüte, die dafür nötig gewesen wäre, in der Praxis nicht erreicht oder zumindest nicht aufrechterhalten werden konnte.

Die Spiteful hat meinem Eindruck nach gegenüber dem Spitfire-Flügel leistungsmäßig auch nur geringe Vorteile gehabt (und war eigenschaftsmäßig eher nachteilig).

Und wie groß der Anteil der "Laminar"-Eigenschaften an der Verbesserung durch einen völlig neu konstruierten Flügel war, halte ich auch für eine schwierige Frage. Wenn man mit den seit der ursprünglichen Konstruktion gewonnen Erfahrungen und einem fünfstelligen NACA-Profil einen neuen Flügel konstruiert hätte, wäre der wahrscheinlich auch besser geworden als der Ur-Entwurf aus den 1930ern.

Tschüs!

Henning (HoHun)

 

[Pandorum]

Da fällt mir ein: Die Oberflächengüte von Holz ist wesentlich "smoother" als von vermieteten Metallflächen. Von daher wären Holzvögel wie Hornet, Mosquito und Moskito ideal um mit Laminarprofilflügeln ausgerüstet zu werden, was bei der Hornet ja der Fall war.

 

[HoHun]

Moin!

Die Japaner hatten die J2M Raiden. Ich dachte auch, dass die Ki-84 kein Laminarprofil hatte, aber keine Gewähr.

Hier ist ein Link zu einem Video (t = 971 s), bei dem der Autor über das J2M-Profil spricht (und es nicht als Laminarprofil im eigentlichen Sinne einordnet):

Tschüs!

Henning (HoHun)

 

[78587?]

oder zielst du eher auf die Güte/Oberflächenbeschaffenheit der Beplankung ab?

Ja, das ist das Thema.
Eine Rippe gibt zwar die Grundkontur vor, aber zwischen den einzelnen Rippen und den Stringern ist nichts was stützt und das Profil hält. Daher muss auch schon die Beplankung entsprechend in der Materialstärke beschaffen sein. Da kann man kein "schlappriges" Blech verwenden, welches sich dann in der Luftströmung verformt. Dann sollten Blechstöße und Übergänge sauber aneinander gehen, genauso muss auch die Vernietung ausgeführt sein, perfekt "glatt" ohne das irgendwelche kleinen Wirbel entstehen, und den "Laminaren" Effekt wieder zunichte machen. Deckel und Zugangs-Klappen sollte man auch möglichst vermeiden.

 

[HoHun]

Moin!

Eine Rippe gibt zwar die Grundkontur vor, aber zwischen den einzelnen Rippen und den Stringern ist nichts was stützt und das Profil hält. Daher muss auch schon die Beplankung entsprechend in der Materialstärke beschaffen sein. Da kann man kein "schlappriges" Blech verwenden, welches sich dann in der Luftströmung verformt. Dann sollten Blechstöße und Übergänge sauber aneinander gehen, genauso muss auch die Vernietung ausgeführt sein, perfekt "glatt" ohne das irgendwelche kleinen Wirbel entstehen, und den "Laminaren" Effekt wieder zunichte machen. Deckel und Zugangs-Klappen sollte man auch möglichst vermeiden.

Gerade drüber gestolpert: Ein Artikel von Barnaby Wainfan (Konstrukteur des Facetmobils) zum Thema:

Laminar- vs. Turbulent-Flow Airfoils - KITPLANES

Airfoils break down into two general classes based on the behavior of the boundary layer.

www.kitplanes.com

Er nennt die folgenden Nachteile für ein Laminarprofil bei turbulenter Umströmung:

• Mehr Widerstand als ein für denselben Anwendungszweck gut passendes herkömmliches Profil.
• Weniger Höchstauftrieb als ein herkömmliches Profil.

Und die Nachteile der Laminarprofile selbst bei weitgehend unverwirbeltem Fluß:

- Tendentiell weniger Höchstauftrieb als ein herkömmliches Profil.

Tschüs!

Henning (HoHun)

 

[Pandorum]

Moin!



Gerade drüber gestolpert: Ein Artikel von Barnaby Wainfan (Konstrukteur des Facetmobils) zum Thema:

Laminar- vs. Turbulent-Flow Airfoils - KITPLANES

Airfoils break down into two general classes based on the behavior of the boundary layer.

www.kitplanes.com

Er nennt die folgenden Nachteile für ein Laminarprofil bei turbulenter Umströmung:

• Mehr Widerstand als ein für denselben Anwendungszweck gut passendes herkömmliches Profil.
• Weniger Höchstauftrieb als ein herkömmliches Profil.

Und die Nachteile der Laminarprofile selbst bei weitgehend unverwirbeltem Fluß:

- Tendentiell weniger Höchstauftrieb als ein herkömmliches Profil.

Tschüs!

Henning (HoHun)

Vielen Dank, das ist sehr verständlich geschriebener Artikel der betont wie essentiell wichtig die Oberflächengüte für eine laminare Strömung ist. Dadurch wird auch einleuchtender wieso wahrscheinlich, so späte Nachtjagdeinsatzmuster (Ta 154, He 219) nicht mit "klassischen" Flügelprofilen ausgestattet wurden. Vor allem bei Start-und Landung in der Nacht oder Dämmerung und bei Regen war eine ausreichende Kontrolle über das Flugzeug umso notwendiger, und dies über ein größeres Geschwindigkeits- und Situationsspektrum als es Laminarprofile hätten garantieren können.

Die hölzerne DH 103 Hornet, die auch Träger- und Nachteinsätze flog hatte danach wahrscheinlich einen doppelten Vorteil: Die glatte Holzoberfäche ohne Nieten begünstigte den Beibehalt der laminaren Strömung und da ein Laminarfügel aus Metall aufgrund erforderlicher geringerer Toleranzen schwerer wiegt als ein Flügel mit konventionellerem Profil bedeutet dies, dass der Gewichtsnachteil zum Holzflügel geringer ausfällt. Nur mal eine Milchmädchenrechnung.

 

[Pandorum]

Vielen Dank, das ist sehr verständlich geschriebener Artikel der betont wie essentiell wichtig die Oberflächengüte für eine laminare Strömung ist. Dadurch wird auch einleuchtender wieso wahrscheinlich, so späte Nachtjagdeinsatzmuster (Ta 154, He 219) nicht mit "klassischen" Flügelprofilen ausgestattet wurden. Vor allem bei Start-und Landung in der Nacht oder Dämmerung und bei Regen war eine ausreichende Kontrolle über das Flugzeug umso notwendiger, und dies über ein größeres Geschwindigkeits- und Situationsspektrum als es Laminarprofile hätten garantieren können.

Die hölzerne DH 103 Hornet, die auch Träger- und Nachteinsätze flog hatte danach wahrscheinlich einen doppelten Vorteil: Die glatte Holzoberfäche ohne Nieten begünstigte den Beibehalt der laminaren Strömung und da ein Laminarfügel aus Metall aufgrund erforderlicher geringerer Toleranzen schwerer wiegt als ein Flügel mit konventionellerem Profil bedeutet dies, dass der Gewichtsnachteil zum Holzflügel geringer ausfällt. Nur mal eine Milchmädchenrechnung.

Korrektur des obigen Satzes:

'Dadurch wird auch einleuchtender wieso wahrscheinlich, so späte Nachtjagdeinsatzmuster (Ta 154, He 219) doch mit "klassischen" Flügelprofilen ausgestattet wurden.'

 

[HoHun]

Moin!

'Dadurch wird auch einleuchtender wieso wahrscheinlich, so späte Nachtjagdeinsatzmuster (Ta 154, He 219) doch mit "klassischen" Flügelprofilen ausgestattet wurden.'

Kurze Erläuterung des Themas Laminarflügel von einem modernen Aerodynamiker:

Tschüs!

Henning (HoHun)

 

[AHDG]

Ich hab mind. 3ei original Zeichnungen des Ta 152 Tragwerk. Alle 3ei sind verschieden, d.h. Strak nach 8-152: K 10, K 50 u. K 54.
Keiner von o.g. weist Laminar-Profil auf.
Außerdem, was ich bis jetzt gehört bzw. gelesen habe, Laminar-Profil ist nicht ganz geeignet für Kurbelei-Kämpfe (da tritt ganz schnell Luftstrom Abriss
bei weiterziehen des Knuppel) sondern eh für Langstrecken Flüge um Sprit zu sparen. Allen bekannte J.F.-Pilot Reschke sagte über L.-K. mit P-51,
"daß das Flugzeug nur in Anfangskurve gut und schnell war, danach könnte fast jeder LW. - Pilot. den 51er aus kurven...voraussichtlich daß der Angegriffener dabei die Nerven behielt und weiter kurvte."(c)Reschke (gem. sind Fw 190/Ta 152)

 

[Sens]

Die P-51 hatte keine Nachteile, denn das Kurven war ein defensiv Manöver und nahm den, der darin verharrte aus dem Gefecht oder hielt ihn von seiner eigentlichen Aufgabe ab.

 

[one-o-nine]

Die P-51 hatte keine Nachteile, denn das Kurven war ein defensiv Manöver ...

Glaubst Du Deinen eigenen Quatsch eigentlich?

 

[AHDG]

Die Russen die La-9/11 und I-185.

JaN! D.h. Bei La 9/11 kann isch bzw. die vor mir liegenden original Dokus bestätigen - Laminar-Profil.
(Dazu noch: die vor mir liegende Dokus (La 9 = 7Stück HB) weisen bei allen Flugz.-Teilen einen Versuch unsere 190er zu kopieren.
Sogar Steuerung wurde fast komplett (mit kleinen Unterschieden ) von 190er übernommen)
Beim I-185 NACA 230 mit variabler Prozentsatz...was auch immer das bedeuten mag.

 

[Sens]

Das ist kein Quatsch sondern die Realität. Die Amerikaner hatten z.B. im Pazifik-Raum kein Einsatzmuster, dass im Kurvenkampf gegen einen japanischen Jäger bestehen konnte, ergo hat man sich nicht darauf eingelassen. Es gibt eine Vielzahl von Manövern, wenn das Überraschungsmoment nicht gelingt. 80% aller Abschüsse basieren auf dem Überraschungsmoment. Die P-51 hatte die Aufgabe die feindlichen Jäger aufzuspüren und in einen Luftkampf zu verwickeln. Der freie Begleitschutz war meist ein Abfangeinsatz. Kurven kostet Zeit und Geschwindigkeit, weil das eigentliche Objekt des Einsatzes, der Bombenträger nicht wartet.
Das Laminar Profil verschaffte der P-51 einen Vorteil beim Powersetting, den man mit einer installierten Leistung von + 200 PS bei etwa gleicher Fluggeschwindigkeit kalkulieren konnte.

 

[HoHun]

Moin!

JaN! D.h. Bei La 9/11 kann isch bzw. die vor mir liegenden original Dokus bestätigen - Laminar-Profil.

[...]

Beim I-185 NACA 230 mit variabler Prozentsatz...was auch immer das bedeuten mag.

Das ist spannend ... stehen da vielleicht Profilbezeichnungen, z. B. Tsagi <Bezeichnung>?

NACA 230 "variabel" würde man im Westen wohl als NACA 230xx schreiben, d. h. Profile aus der gleichen Profilfamilie, aber mit unterschiedlicher Dicke. Wurde z. B. von der Fw 190 und der F6F Hellcat verwendet ... und zahllosen anderen Mustern. (Die letzten beiden Stellen sind Prozent Dicke, also ist z. B. 23008 8% so dick wie "lang", von Vorderkante bis zur Hinterkante.)

Tschüs!

Henning (HoHun)

 

[AHDG]

nAbend Henning!

Also, wegen die Flugel-Zeichnungen gibst dort leider nur die beiden:


und wegen Flugel-Profiel als Beschreibung steht da nur NACA230 ...aus kazapischen übersetzt heißt es: "Flugel-Profil NACA 230 mit variabler Prozentsatz"
(siehe dort rot unterstrichenes) mehr habe ich von I-185 leider nicht.


Gruß.

 

[HoHun]

Moin!

Also, wegen die Flugel-Zeichnungen gibst dort leider nur die beiden:

Daran kann man durch Vergleich der Höhe aus der oberen Projektion mit der Sehnenlänge aus der unteren Projektion ablesen, daß die Wurzel etwa 15 % Dicke hat und damit ein NACA 23015 wäre, während am "Knick" der V-Stellung ein NACA 23012 vorliegt und am äußeren Ende des Querruders ein NACA 23009. (So ungefähr ... da ich die kleinen Zahlen nicht lesen kann, habe ich Pixel ausgemessen, und ich bin auch nicht sicher, ob die Darstellung den Einstellwinkel "ausgleicht" oder nicht, was ohnehin eine kleine Unsicherheit einbringt.) David Lednicer listet das Wurzelprofil als NACA 23014 und die Spitze als NACA 23008, also nah dran :-)

Bei der LaGG-1 bis zur La-7 führt Lednicer das NACA 23016/23010 auf, also nur unwesentlich dicker. Für die La-9 und die La-11 steht in seiner Liste "Tsagi-Laminarprofil", daher meine Frage, ob das in Deiner Quelle etwas genauer angegeben ist.

The Incomplete Guide to Airfoil Usage

Tschüs!

Henning (HoHun)