Motto "the Eagle has landed" (Das war die Selektion nach Alter). Findet jemand das inspirierend oder ist das nur abgedreht?Grüße
Klaus
Boxwing Prinzip in weiteren Anwendungen?
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Sunnyklaus
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Boxwing Prinzip in weiteren Anwendungen?
Jetzt bin ich ja mal total gespannt was es zu diesem Thema zu sagen gibt, Dieter hat ja angekündigt etwas zum Ausbau der Boxwing-Idee in größere Dimensionen zu veröffentlichen. Eigentlich ist das ja prima in unserem Thread zum Sunny Traum zu Hause gewesen, also hier mal ein neuer Anfang? Mir ist zum Thema Sackflug noch so eine Idee gekommen. Wenn ich das richtig verstehe ist die motorlose Sinkgeschwindigkeit bei 55 km/h in etwa die gleiche wie bei 100 km/h. Wenn der Sunny also mit 55km/h Groundspeed unten ankommt, dann ist der Rums auf die Struktur doch so hoch, das man ihn nicht als normales Landeverfahren einführen mag. Was aber, wenn man3 oder 4 fast senkrecht stehende Teleskoprohre am Sunny fixiert hätte, die bei so einer Sacklandung ihre Stelzen mittels CO2-Druck ausfahren würden und die Vorwärtsfahrtkomponente und die Gravitationskomponente auffangen würden? Wenn die Sunnystruktur mit den Gummistrapsen schon so super funktioniert, dann wäre ein CO2-Teleskopweg von 1Meter doch satt ausreichend um so eine Punktlandung strukturverträglich zu machen? Motto "the Eagle has landed" (Das war die Selektion nach Alter). Findet jemand das inspirierend oder ist das nur abgedreht?
Grüße
Klaus
Motto "the Eagle has landed" (Das war die Selektion nach Alter). Findet jemand das inspirierend oder ist das nur abgedreht?Grüße
Klaus
Wonneflieger Sonnenflieger
<table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed">Zitat:</span></td></tr><tr><td class="quote">
Sunnyklaus schrieb am 15.07.2007 14:55 Uhr:
Wenn ich das richtig verstehe ist die motorlose Sinkgeschwindigkeit bei 55 km/h in etwa die gleiche wie bei 100 km/h.
</tr></td></table>
Je schneller ein Flugzeug, desto höher der Luftwiderstand. Je höher der Luftwiderstand, desto höher die Sinkgeschwindigkeit (oder die Motorleistung). Ausnahme ist der schmale Bereich kurz vor dem Stall, aber da liegt man selbst im Landeanflug drüber.
<table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed">Zitat:</span></td></tr><tr><td class="quote">
Was aber, wenn man3 oder 4 fast senkrecht stehende Teleskoprohre am Sunny fixiert hätte, die bei so einer Sacklandung ihre Stelzen mittels CO2-Druck ausfahren würden und die Vorwärtsfahrtkomponente und die Gravitationskomponente auffangen würden?
</tr></td></table>
Und die Vorwärtskomponente?
Ein bischen weiter gesponnen, hätte man einfach ein hohes, ausfahrbares Fahrwerk. Durchaus machbar.
Markus
Sunnyklaus schrieb am 15.07.2007 14:55 Uhr:
Wenn ich das richtig verstehe ist die motorlose Sinkgeschwindigkeit bei 55 km/h in etwa die gleiche wie bei 100 km/h.
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Je schneller ein Flugzeug, desto höher der Luftwiderstand. Je höher der Luftwiderstand, desto höher die Sinkgeschwindigkeit (oder die Motorleistung). Ausnahme ist der schmale Bereich kurz vor dem Stall, aber da liegt man selbst im Landeanflug drüber.
<table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed">Zitat:</span></td></tr><tr><td class="quote">
Was aber, wenn man3 oder 4 fast senkrecht stehende Teleskoprohre am Sunny fixiert hätte, die bei so einer Sacklandung ihre Stelzen mittels CO2-Druck ausfahren würden und die Vorwärtsfahrtkomponente und die Gravitationskomponente auffangen würden?
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Und die Vorwärtskomponente?
Ein bischen weiter gesponnen, hätte man einfach ein hohes, ausfahrbares Fahrwerk. Durchaus machbar.
Markus
<table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed">Zitat:</span></td></tr><tr><td class="quote">
Zitat:
Sunnyklaus schrieb am 15.07.2007 14:55 Uhr:
Wenn ich das richtig verstehe ist die motorlose Sinkgeschwindigkeit bei 55 km/h in etwa die gleiche wie bei 100 km/h.
</tr></td></table>
Weil es wichtig ist, diesen Zusammenhang als Pilot zu verstehen, hier mal eine frei aus der Hand gezeichnete unübliche Kurve für UL-Piloten, bei der links und senkrecht die Sinkgeschwindigkeit und unten und horizontal die Horizontalgeschwindigkeit eingetragen ist
Wie man sofort sieht, gibt es zwei Horizontalgeschwindigkeiten V1 und V2, bei denen im antriebslosen Flug die gleiche Sinkgeschwindigkeit erreicht wird. Wird die Geschwindigkeit noch kleiner als V1 steigt das Sinken rapide und man ist im Stall, wird die Geschwindigkeit größer als V2, steigt die Sinkgeschwindigkeit moderater und man endet hinter der VNE. Dazwischen liegen die Horizontalgeschwindigkeiten für das geringste Sinken und die reglmäßig etwas höhere Horizontalgeschwindigkeit für das beste Gleiten. Bei vielen Flugzeugen ist die Kurve einer symmetrischen Parabel ähnlicher, hier aber ist sie verzerrt, weil bei großen Anstellwinkeln für geringe Geschwindigkeit - UL - auch der parasitäre Widerstand rapide ansteigt. Also der Widerstand, der z.B. durch die ungünstige Anströmung des Rumpfbootes entsteht.
Wenn nun also die Sinkgeschwindigkeit bei zwei verschiedenen Horizontalgeschwindigkeiten gleich ist, könnte man in der Tat argumentieren, man sollte die geringere Horizontalgeschwindigkeit zum Landen nehmen, denn wenn bei der freiwerdenden Aufprallenergie (M/2 * v * v) die Masse nur linear, die Geschwindigkeit aber im Quadrat eingeht, dann ist mit der geringere Horizontalgeschwindigkeit die geringere zerstörerische Energie verbunden, wenn es crasht.
Aber: Man übersieht, daß es wohl noch besser wäre mit der Geschwindigkeit des besten Gleitens anzufliegen und dann auf die Geschwindigkeit des geringsten Sinkens abzurunden. Hier ergänzen sich dann geringste Sinkgeschwindigkeit und geringe Horizontalgeschwindigkeit günstig im Vektordiagramm, und man hat volle Steuerbarkeit und Reaktivität im Ausgleiten. Auch das ist wichtig, nicht nur der "Plumps" auf ein virtuelles Kreuz, der ins Kreuz geht.
Richtig ist aber auch, daß der Scheitel dieser Kurve beim Sunny je weniger ausgeprägt ist, je schwerer er ist, mit je mehr Schränkung er also durch die Gegend fliegt. Will sagen: Einsitzig und mit einem leichten Sunny wird man die abgebildete Kurve deutlich merken, doppelsitzig und mit einem schweren Sunny eher weniger.
Und das ist anders als bei anderen Flugzeugen, die feste Flächen haben, die sich in der Schränkung der Belastung nicht anpassen, also bei höherer Flächenbelastung deutlicher kritischer im Bereich der Stallgrenze werden und abkippen und eindrehen, wo einitzig eben noch sanfte Gleichmut zu herrschen schien.
Zuletzt: Fahrwerke sind schwer, aufwendige Fahrwerke sind sehr schwer, und je leichter ein Flugzeug spezifisch ist, desto leichter kann also auch das für dieses Flugzeug spezifisch notwendige Fahrwerk ausfallen. Ich würde daher lieber nicht zu komplex denken wollen.
Zitat:
Sunnyklaus schrieb am 15.07.2007 14:55 Uhr:
Wenn ich das richtig verstehe ist die motorlose Sinkgeschwindigkeit bei 55 km/h in etwa die gleiche wie bei 100 km/h.
</tr></td></table>
Weil es wichtig ist, diesen Zusammenhang als Pilot zu verstehen, hier mal eine frei aus der Hand gezeichnete unübliche Kurve für UL-Piloten, bei der links und senkrecht die Sinkgeschwindigkeit und unten und horizontal die Horizontalgeschwindigkeit eingetragen ist
Wie man sofort sieht, gibt es zwei Horizontalgeschwindigkeiten V1 und V2, bei denen im antriebslosen Flug die gleiche Sinkgeschwindigkeit erreicht wird. Wird die Geschwindigkeit noch kleiner als V1 steigt das Sinken rapide und man ist im Stall, wird die Geschwindigkeit größer als V2, steigt die Sinkgeschwindigkeit moderater und man endet hinter der VNE. Dazwischen liegen die Horizontalgeschwindigkeiten für das geringste Sinken und die reglmäßig etwas höhere Horizontalgeschwindigkeit für das beste Gleiten. Bei vielen Flugzeugen ist die Kurve einer symmetrischen Parabel ähnlicher, hier aber ist sie verzerrt, weil bei großen Anstellwinkeln für geringe Geschwindigkeit - UL - auch der parasitäre Widerstand rapide ansteigt. Also der Widerstand, der z.B. durch die ungünstige Anströmung des Rumpfbootes entsteht.
Wenn nun also die Sinkgeschwindigkeit bei zwei verschiedenen Horizontalgeschwindigkeiten gleich ist, könnte man in der Tat argumentieren, man sollte die geringere Horizontalgeschwindigkeit zum Landen nehmen, denn wenn bei der freiwerdenden Aufprallenergie (M/2 * v * v) die Masse nur linear, die Geschwindigkeit aber im Quadrat eingeht, dann ist mit der geringere Horizontalgeschwindigkeit die geringere zerstörerische Energie verbunden, wenn es crasht.
Aber: Man übersieht, daß es wohl noch besser wäre mit der Geschwindigkeit des besten Gleitens anzufliegen und dann auf die Geschwindigkeit des geringsten Sinkens abzurunden. Hier ergänzen sich dann geringste Sinkgeschwindigkeit und geringe Horizontalgeschwindigkeit günstig im Vektordiagramm, und man hat volle Steuerbarkeit und Reaktivität im Ausgleiten. Auch das ist wichtig, nicht nur der "Plumps" auf ein virtuelles Kreuz, der ins Kreuz geht.
Richtig ist aber auch, daß der Scheitel dieser Kurve beim Sunny je weniger ausgeprägt ist, je schwerer er ist, mit je mehr Schränkung er also durch die Gegend fliegt. Will sagen: Einsitzig und mit einem leichten Sunny wird man die abgebildete Kurve deutlich merken, doppelsitzig und mit einem schweren Sunny eher weniger.
Und das ist anders als bei anderen Flugzeugen, die feste Flächen haben, die sich in der Schränkung der Belastung nicht anpassen, also bei höherer Flächenbelastung deutlicher kritischer im Bereich der Stallgrenze werden und abkippen und eindrehen, wo einitzig eben noch sanfte Gleichmut zu herrschen schien.
Zuletzt: Fahrwerke sind schwer, aufwendige Fahrwerke sind sehr schwer, und je leichter ein Flugzeug spezifisch ist, desto leichter kann also auch das für dieses Flugzeug spezifisch notwendige Fahrwerk ausfallen. Ich würde daher lieber nicht zu komplex denken wollen.
Ich wollte heute abend drei kleine Videos zur Steuerbarkeit des Boxwings hier einstellen und besprechen, um zu zeigen, wo das Problem eines Boxwings mit festen oder fixierten Flächen liegt und wie man dieses Problem löst, aber irgendwie scheint die Videofunktion bei X-plane sehr große Probleme zu verursachen, jedenfalls meldet sich meine Grafikkarte und berichtet, alle Einstellungen seien auf Minimum zurückgesetzt, ich möge mich an den Support wenden - und ich sitze hier vor einem seltsam aussehenden Bildschirm.
Muß ich also verschieben, schade.
Muß ich also verschieben, schade.
Boxwing, Steuerung, Starrflügeler
So, hat doch geklappt mit den Videos, der Wiederherstellungsfunktion von Windows XP sei Dank. Also:
Wer schon einmal einen Box-wing al la Sunny als Modell gebaut hat, also rückwärts gepfeilte vordere Fläche oben, nicht gepfeilte Rechteckfläche hinten und unten, dem wird Folgendes aufgefallen sein:
Das Modell fliegt ohne Steuerung, einmal ausgetrimmt, ganz wunderbar geradeaus oder eine leichte Kurve, richtet sich von selbst nach Boen wieder auf und scheint perfekt zu sein. Dann schaltet man die Fernsteuerung ein, die an der unteren Fläche in der Funktion gemischte Quer-/Höhenruder bedient und versucht eine Kurve zu fliegen. Das Resultat:
Es erscheint keine Kurve, sondern das Modell giert stark in die nicht gewollte Richtung und kippt dann mit wilder Drehung in die gewollte Kurve und ist völlig unkontrollierbar über die Steuerung, Das Verhalten scheint eher willkürlich zu sein. Läßt man die Steuerung los, so fängt das Modell sofort selbständig ab und leitet seelenruhig einen makellosen Gleitflug ein. Wäre das Modell nun ein bemanntes Flugzeug, könnte der Pilot also bei ruhigem Wetter ohne Probleme starten und steigen, das Flugzeug würde wunderbar sicher auf die Thermik reagieren´, aber sobald er den Knüppel nach rechts oder links nähme, wäre der Teufel los und nur ein geübter Pilot würde das Flugzeug mit Seitenspoiler und Querruder wieder heil an den Boden bringen - aber nicht bei heftiger Turbulenz, wo er das Querruder über der Bahn braucht.
Fazit Nummer 1: Stabilität, auch Autostabilität ist nicht gleich Steuerbarkeit!
Tatsächlich wurden die eben geschilderten Probleme mit geschleppten, also weit hinter dem Schwerpunkt angeordneten zusätzlichen Flügeln, die die Querruder tragen, schon früh bemerkt. Insbesondere die ansonsten so sinnfälligen Diamond-Konfigurationen litten darunter. Im Beispiel im Video ist es ein positiv gestaffelter Diamond-Wing, bei dem die Haupttragfläche von hinten durch eine Art überdimensioniertes V-Leitwerk abgestützt wird. Sieht man in dieser hinteren Fläche beim Diamond die Querruder vor, so passiert das, was ich eben für einen Boxwing beschrieben habe, in verstärkter Form.
Das Video zeigt den so beschriebenen Diamond im ausgeglichenen, stabilen Flug mit etwas Motorleistung und dann Steuerungsversuche alleine mit dem deutlich differenziert arbeitenden Querruder. Jetzt mal anschauen:
http://www.youtube.com/watch?v=NtMkbi_D ... ed&search=
Die gegen das gewünschte Rollen auftauchenden heftigen Giermomente resultieren im Video durch die Vorpfeilung der geschleppten Fläche. Rückwärts gepfeilte Flächen drehen in die Anströmrichtung zurück, stabilisierend, vorwärts gepfeilte drehen aus der Anströmrichtung heraus, wurde die einmal verlassen, destabilisierend! Und destabilisierende Stabilisierungsflächen, also immer die hinter dem Schwerpunkt, sollte man daher als Normalverbraucher vermeiden! Die V-Form hinten tut ihr Übriges dazu.
Tatsächlich hat es Flugversuche mit solchen Diamonds in groß gegeben - sie endeten meines Wissens alls nicht glücklich In den 80ern wurden diese Flügel als mögliche Zukunft populär.
Fortsetzung folgt gleich, bitte nicht dazwischenschreiben!
Wer schon einmal einen Box-wing al la Sunny als Modell gebaut hat, also rückwärts gepfeilte vordere Fläche oben, nicht gepfeilte Rechteckfläche hinten und unten, dem wird Folgendes aufgefallen sein:
Das Modell fliegt ohne Steuerung, einmal ausgetrimmt, ganz wunderbar geradeaus oder eine leichte Kurve, richtet sich von selbst nach Boen wieder auf und scheint perfekt zu sein. Dann schaltet man die Fernsteuerung ein, die an der unteren Fläche in der Funktion gemischte Quer-/Höhenruder bedient und versucht eine Kurve zu fliegen. Das Resultat:
Es erscheint keine Kurve, sondern das Modell giert stark in die nicht gewollte Richtung und kippt dann mit wilder Drehung in die gewollte Kurve und ist völlig unkontrollierbar über die Steuerung, Das Verhalten scheint eher willkürlich zu sein. Läßt man die Steuerung los, so fängt das Modell sofort selbständig ab und leitet seelenruhig einen makellosen Gleitflug ein. Wäre das Modell nun ein bemanntes Flugzeug, könnte der Pilot also bei ruhigem Wetter ohne Probleme starten und steigen, das Flugzeug würde wunderbar sicher auf die Thermik reagieren´, aber sobald er den Knüppel nach rechts oder links nähme, wäre der Teufel los und nur ein geübter Pilot würde das Flugzeug mit Seitenspoiler und Querruder wieder heil an den Boden bringen - aber nicht bei heftiger Turbulenz, wo er das Querruder über der Bahn braucht.
Fazit Nummer 1: Stabilität, auch Autostabilität ist nicht gleich Steuerbarkeit!
Tatsächlich wurden die eben geschilderten Probleme mit geschleppten, also weit hinter dem Schwerpunkt angeordneten zusätzlichen Flügeln, die die Querruder tragen, schon früh bemerkt. Insbesondere die ansonsten so sinnfälligen Diamond-Konfigurationen litten darunter. Im Beispiel im Video ist es ein positiv gestaffelter Diamond-Wing, bei dem die Haupttragfläche von hinten durch eine Art überdimensioniertes V-Leitwerk abgestützt wird. Sieht man in dieser hinteren Fläche beim Diamond die Querruder vor, so passiert das, was ich eben für einen Boxwing beschrieben habe, in verstärkter Form.
Das Video zeigt den so beschriebenen Diamond im ausgeglichenen, stabilen Flug mit etwas Motorleistung und dann Steuerungsversuche alleine mit dem deutlich differenziert arbeitenden Querruder. Jetzt mal anschauen:
http://www.youtube.com/watch?v=NtMkbi_D ... ed&search=
Die gegen das gewünschte Rollen auftauchenden heftigen Giermomente resultieren im Video durch die Vorpfeilung der geschleppten Fläche. Rückwärts gepfeilte Flächen drehen in die Anströmrichtung zurück, stabilisierend, vorwärts gepfeilte drehen aus der Anströmrichtung heraus, wurde die einmal verlassen, destabilisierend! Und destabilisierende Stabilisierungsflächen, also immer die hinter dem Schwerpunkt, sollte man daher als Normalverbraucher vermeiden! Die V-Form hinten tut ihr Übriges dazu.
Tatsächlich hat es Flugversuche mit solchen Diamonds in groß gegeben - sie endeten meines Wissens alls nicht glücklich In den 80ern wurden diese Flügel als mögliche Zukunft populär.
Fortsetzung folgt gleich, bitte nicht dazwischenschreiben!
Boxwing, Steuerung, Starrflügler
So, nachdem man sich Video mit dem Diamond-Flügel ein bis zwei Male angeschaut hat, ist man bereit für das Video von einem sunnyähnlichen Boxwing. Auch er fliegt stabil, doch steuert man ihn über das Querruder, so zeigt er ähnliche Tendenzen wie der Diamond. Nicht ganz so ausgeprägt wegen mangelnder Vorpfeilung und schächerer V-Form, aber immerhin.
Mal anschauen:
http://www.youtube.com/watch?v=hU-N-GUR ... ed&search=
So also sähe es aus, wenn man einen sunnyähnlichen Boxwing mit festen Flächen bauen würde. Und klar, im Video muß ich ein bißchen übertrieben steuern, um die Bewegungen deutlicher sichtbar zu machen, denn X-plane ist da in der virtuellen Realität etwas harmloser als die stoffliche Realität.
Woher kommt nun dieses gegen die Rollrichtung Gieren und später auch ein plötzliches Abkippen in die Rollrichtung? Hier eine Skizze:
Beachtet zunächst einaml nur die orange Pfeile. Soll der Boxwing auf der Skizze nach links kurven, Knüppel nach links, so wird das rechte Querruder etwas nach unten ausschlagen und zusätzlichen Auftrieb und Widerstand erzeugen. Nicht genau dort wo die orangen Pfeile sind, aber so ist es einfacher zu verstehen. Dieser zusätzliche Auftrieb und Widerstand überwiegt die Wirkung vom anderen Querruder, ist hier also bereits das "Nettoergebnis". Die Folge sieht man an den weiteren orange Pfeilen um den Schwerpunkt und vorne an der linken Fläche:
Der zusätzliche Widerstand läßt den Boxwing nach rechts gieren, Nase also in die falsche Richtung, zusätzlich will aber auch der weit hinten liegende zusätzliche Auftrieb aus dem rechten Querruder den libken oberen Flügel sozusagen nach unten drücken. Anders als bei einem üblichen Flügzeug, wo nur das negative Wendemoment aus der Querruderbetätigung (aber schwächer) entsteht, ensteht beim Boxwing auch die Tendenz, den Flieger aus der gewollten Kurve heraus gieren und dann über die beabsichtige kurveninnere Fläche abkippen zu lassen. Nimmt man dann, nachdem das leichte Abkippen erfolgt ist die Ruder wieder gerade, ist der Flieger wieder mit sich im Reinen, fliegt saueber die Kurve und leitet selbständig sauber aus.
Auf meiner Seite ist einer der ersten Testberichte zum Sunny, zu einem frühen Sunny, bei dem der Testpilot genau dieses Verhalten im Flug bemerkt, erst erschreckt ist, aber dann bemerkt, daß es harmlos ausgeht.
http://www.sunny-boxwing.de/sunny1990.htm
Im nächsten Beitrag die Lösung dieses Problems.
Mal anschauen:
http://www.youtube.com/watch?v=hU-N-GUR ... ed&search=
So also sähe es aus, wenn man einen sunnyähnlichen Boxwing mit festen Flächen bauen würde. Und klar, im Video muß ich ein bißchen übertrieben steuern, um die Bewegungen deutlicher sichtbar zu machen, denn X-plane ist da in der virtuellen Realität etwas harmloser als die stoffliche Realität.
Woher kommt nun dieses gegen die Rollrichtung Gieren und später auch ein plötzliches Abkippen in die Rollrichtung? Hier eine Skizze:
Beachtet zunächst einaml nur die orange Pfeile. Soll der Boxwing auf der Skizze nach links kurven, Knüppel nach links, so wird das rechte Querruder etwas nach unten ausschlagen und zusätzlichen Auftrieb und Widerstand erzeugen. Nicht genau dort wo die orangen Pfeile sind, aber so ist es einfacher zu verstehen. Dieser zusätzliche Auftrieb und Widerstand überwiegt die Wirkung vom anderen Querruder, ist hier also bereits das "Nettoergebnis". Die Folge sieht man an den weiteren orange Pfeilen um den Schwerpunkt und vorne an der linken Fläche:
Der zusätzliche Widerstand läßt den Boxwing nach rechts gieren, Nase also in die falsche Richtung, zusätzlich will aber auch der weit hinten liegende zusätzliche Auftrieb aus dem rechten Querruder den libken oberen Flügel sozusagen nach unten drücken. Anders als bei einem üblichen Flügzeug, wo nur das negative Wendemoment aus der Querruderbetätigung (aber schwächer) entsteht, ensteht beim Boxwing auch die Tendenz, den Flieger aus der gewollten Kurve heraus gieren und dann über die beabsichtige kurveninnere Fläche abkippen zu lassen. Nimmt man dann, nachdem das leichte Abkippen erfolgt ist die Ruder wieder gerade, ist der Flieger wieder mit sich im Reinen, fliegt saueber die Kurve und leitet selbständig sauber aus.
Auf meiner Seite ist einer der ersten Testberichte zum Sunny, zu einem frühen Sunny, bei dem der Testpilot genau dieses Verhalten im Flug bemerkt, erst erschreckt ist, aber dann bemerkt, daß es harmlos ausgeht.
http://www.sunny-boxwing.de/sunny1990.htm
Im nächsten Beitrag die Lösung dieses Problems.
Boxwing, Starrflügel und Zukunft
Die Lösung dieses eben aufgezeigten und generellen Boxwing-Problems bei Quer-Höhenrudern in der geschleppten Fläche, also dort, wo sie wie durch einen großen Schlitz immer zwangsangeströmt sind, besteht logischerweise darin, den entstehenden Momenten entgegenzuwirken. Das kann man durch eine spezielle Klappenfunktion:
Betrachtet dieses Mal bei der gleichen Skizze die violetten Pfeile. Sie gehen von einer Klappe auf der Unterseite des oberen Flügels aus, dort liegt eine sogenannte Split-Flap. Genaugenommen einfach nur ein Blech, das man aufspreizen kann (die Hinterkante fährt herunter) und dann erzeugt diese Splitflap an ihrem Ort Zusatzauftrieb und -widerstand. Der Zuatzwiderstand wirkt dem Gieren entgegen, zieht den Flieger sozusagen sinnrichtig um die Kurve und der zusätzliche Auftrieb stützt dabei den kurveninneren Flügel gegen Abkippen ab. (Der Pilot Scheiber aus der Flugschule Scheiber erkannte das als Erster ganz ohne Anleitung!)
Das Resultat sieht dann im Flug so aus:
http://www.youtube.com/watch?v=Vfak_3xn ... ed&search=
Wie man sieht, läßt sich der gleiche Boxwing durch die Klappenfunktion, einen invers arbeitenden Rollspoiler, nun munter und auch ganz ohne Pedaleinsatz von links nach rechts rollen, ohne das ein größeres Gieren oder Abkippen erfolgt. Das Problem ist mit dieser Klappenfunktion, die es meines Erachtens in der Fliegerei so noch nicht gegeben hat, gelöst.
(Nur Gleitschirme werden invers in die Kurve gebracht.)
Beim Sunny aber fehlt nun diese Klappe und trotzdem giert er kaum und folgt sehr brav allen Steuerbefehlen auch ohne Pedaleinsatz. Wie das?
Nun, beim Sunny bewirken die Querruderkräfte eine Verwindung des halbstarren Gesamtverbandes, wobei dann bei einer eingeleiteten Linkskurve die linke obere Tragflächenspitze etwas mehr Anstellwinkel erhält, dort also mehr Auftrieb und Widerstand erzeugt, sodaß ganz ohne Klappe die Funktionen der eben beschriebenen Klappe erfüllt werden.
Wie aber aus meinen Beiträgen ersichtlich geworden sein dürfte, ist es garnicht einfach gewesen, diese Möglichkeit zu erkennen und zu nutzen. Und wie einer meiner letzten Beiträge zeigte, entscheidet bereits die Länge einer Schraube, die eigentlich nur ein außenliegendes Querroht hält, darüber, wie der Sunny in der Luft reagiert, wie er sich steuern läßt. Die ersten Sunnies erreichten Flexibilität zusätzlich dadurch, daß das hintere Abspannseil zur Fläche nicht vorhanden war. Das machte den Flug auch in Boen noch weicher, aber:
Diese Lösung taugt nur bis 350 kg, wie die FE-Rechnungen zeigten. Also wurde mit dem zweiten Seil und den Flügelaufnahmeverstärkungen für 400 kg die besagte Schraubenlänge im unteren Flügel geändert, um den gleichen, hoffentlich jetzt von jedem hier Lesenden verstandenen Zweck zu erfüllen.
Und vielleicht versteht man nach diesen Erläuterungen und Videos ja jetzt, warum ich scheinbar ausflippe und mich hier zu einem Idioten mache, wenn ich höre, daß an diesem fein abgestimmten System Änderungen vorgenommen werden oder gar ein Prüfer meint, daß dem Sunny eine geringere Elastizität wohl guttun könnte.
Ich schreibe hier nicht nur aus Lust an der Freud und schon garnicht einer Selbstdarstellung wegen, sondern damit wirklich jeder versteht, daß der Sunny ein reichlich komplexes System ist, das man nicht mit einem C22 oder sonst einem Simpel-Ul vergleichen kann.
Also bitte so lassen, wie er ist!
Betrachtet dieses Mal bei der gleichen Skizze die violetten Pfeile. Sie gehen von einer Klappe auf der Unterseite des oberen Flügels aus, dort liegt eine sogenannte Split-Flap. Genaugenommen einfach nur ein Blech, das man aufspreizen kann (die Hinterkante fährt herunter) und dann erzeugt diese Splitflap an ihrem Ort Zusatzauftrieb und -widerstand. Der Zuatzwiderstand wirkt dem Gieren entgegen, zieht den Flieger sozusagen sinnrichtig um die Kurve und der zusätzliche Auftrieb stützt dabei den kurveninneren Flügel gegen Abkippen ab. (Der Pilot Scheiber aus der Flugschule Scheiber erkannte das als Erster ganz ohne Anleitung!)
Das Resultat sieht dann im Flug so aus:
http://www.youtube.com/watch?v=Vfak_3xn ... ed&search=
Wie man sieht, läßt sich der gleiche Boxwing durch die Klappenfunktion, einen invers arbeitenden Rollspoiler, nun munter und auch ganz ohne Pedaleinsatz von links nach rechts rollen, ohne das ein größeres Gieren oder Abkippen erfolgt. Das Problem ist mit dieser Klappenfunktion, die es meines Erachtens in der Fliegerei so noch nicht gegeben hat, gelöst.
(Nur Gleitschirme werden invers in die Kurve gebracht.)
Beim Sunny aber fehlt nun diese Klappe und trotzdem giert er kaum und folgt sehr brav allen Steuerbefehlen auch ohne Pedaleinsatz. Wie das?
Nun, beim Sunny bewirken die Querruderkräfte eine Verwindung des halbstarren Gesamtverbandes, wobei dann bei einer eingeleiteten Linkskurve die linke obere Tragflächenspitze etwas mehr Anstellwinkel erhält, dort also mehr Auftrieb und Widerstand erzeugt, sodaß ganz ohne Klappe die Funktionen der eben beschriebenen Klappe erfüllt werden.
Wie aber aus meinen Beiträgen ersichtlich geworden sein dürfte, ist es garnicht einfach gewesen, diese Möglichkeit zu erkennen und zu nutzen. Und wie einer meiner letzten Beiträge zeigte, entscheidet bereits die Länge einer Schraube, die eigentlich nur ein außenliegendes Querroht hält, darüber, wie der Sunny in der Luft reagiert, wie er sich steuern läßt. Die ersten Sunnies erreichten Flexibilität zusätzlich dadurch, daß das hintere Abspannseil zur Fläche nicht vorhanden war. Das machte den Flug auch in Boen noch weicher, aber:
Diese Lösung taugt nur bis 350 kg, wie die FE-Rechnungen zeigten. Also wurde mit dem zweiten Seil und den Flügelaufnahmeverstärkungen für 400 kg die besagte Schraubenlänge im unteren Flügel geändert, um den gleichen, hoffentlich jetzt von jedem hier Lesenden verstandenen Zweck zu erfüllen.
Und vielleicht versteht man nach diesen Erläuterungen und Videos ja jetzt, warum ich scheinbar ausflippe und mich hier zu einem Idioten mache, wenn ich höre, daß an diesem fein abgestimmten System Änderungen vorgenommen werden oder gar ein Prüfer meint, daß dem Sunny eine geringere Elastizität wohl guttun könnte.
Ich schreibe hier nicht nur aus Lust an der Freud und schon garnicht einer Selbstdarstellung wegen, sondern damit wirklich jeder versteht, daß der Sunny ein reichlich komplexes System ist, das man nicht mit einem C22 oder sonst einem Simpel-Ul vergleichen kann.
Also bitte so lassen, wie er ist!
Boxwing, Starrflügel und die Zukunft
So, ich denke, nun haben wir fast alle wichtigen Gesichtspunkte zum Sunny in diesen Beiträgen auf der Sunny-Seite abgearbeitet. Von der Frage der Alurohre über Einstellwinkel, Profile, Antriebe, Massen, Propeller bis hin zum hier nur ansatzweise, weil komplexen Thema der Steuerung des Sunny und auch eines x-beliebigen Boxwings.
Jeder, der will, sollte jetzt gut informiert sein, was es mit dem Sunny außer vom Look noch so auf sich hat und welche Voraussetzungen für den sicheren Betrieb gegeben sein müssen. Nun zur möglichen Zukunft.
Das Boxwing-Prinzip bringt neben einer enormen Stallsicherheit, Kompaktheit, möglichen Steifigkeit und einem unerreicht sicheren Flugverhalten, wenn es gut abgestimmt ist, auch Nachteile mit sich - die Gleitleistung ist nicht gut, wenn auch in einem Festflächen-Boxwing ohne Drähte, Stiele etc und sauberen Profilen immer noch weit besser als in jedem Doppeldecker.
Kleine Boxwings:
Entscheidend ist, bei einem kleinen Flieger für den Freizeitbereich die Flächenbelastung klein zu halten und den Widerstand durch sinnvolle Übergänge und Rumpfformen ebenfalls sehr klein zu halten. Dann kann z.B. ein Boxwing als Einsitzer mit 4,8 m Spannweiter resultieren, der als unzerlegbares "Einstück" mit einem 40 PS-Antrieb und mit 250 kg Abflugmasse einen Jet ersetzen kann, zumindest vom feeling her. Und trotzdem wird dieser Flieger nicht so empfindlich in allem sein, wie eine übliche Auslegung, braucht keine Landeklappen etc., sondern wird einen Teil der vom Sunny bekannten Gutmütigkeit beibehalten.
Das finde ich gut. Und natürlich könnte man mit erheblichem Aufwand auch einen Zweisitzer-Pusher mit festen Flächen und ebenfalls ohne Stiele etc. entwickeln, der mit etwas über 6 m Spannweite den heutigen Hochleistungs-Ul hinterherjagt. Alles eine Frage des Aufwands doch unter ein paar hunderttausend Euro im Sack zu haben, braucht man für eine sinnvolle Entwicklung und Produktion nicht anzutreten. Auch der Sunny hat letztlich sehr viel Geld gekostet - mich etwas zu viel.
Große Boxwings
Bei großen Fliegern entscheiden natürlich ganz andere Gesichtspunkte. Große Flieger müssen bei Mach 0,8 durch die Gegend kacheln können und daher sind bei Ihnen Rechtecktragflächen wegen der Druckstöße völlig unmöglich. So sieht man denn auch Studien, die als Stabilisierungsfläche vorgepfeilte, potentiell destabilisierende Flügel aufweisen.
Im UL- Bereich würde solch eine Konfiguration bei geschleppten Querrudern ein Verhalten zeigen wie der Diamond-Flügel des Videos, aber bei 100 bis 400 Tonnen MTOM geht viel von den Tendenzen, die sich beim UL sofort durchsetzen, in der Masseträgheit unter. Und Sensoren, die jedes Gieren besser als jeder menschliche Hintern schon im Ansatz erfassen, können über Computer eine Steuerungsdynamik erzeugen, die diese Tendenzen im Keim erstickt. Doch bei einem so großen Flieger muß man die Querruder ja auch nicht in der Stabilisierungsfläche haben, denn diese großen Flieger sind alle negativ gestaffelt, nutzen also den Effekt, die Stabiliseirungsfläche zwangsangeströmt zu haben nicht aus, sondern konzentrieren sich auf eine maximale Leistung und damit auch einen minimalen Treibstoffverbrauch.
Ich schaue mal, ob ich noch zwei Videos machen kann und zu Youtube hochbekomme, von denen eines einen riesigen 400 Tonnen Boxwing zeigt, bei dem ich einfach einer 747 das Leitwerk umgestrickt habe und sie dann in extrem turbulentes Wetter gesetzt und sich dann allein überlassen habe. Die Massenträgheit sorgt für Stabilität und das in diesem Fall als nur gering tragend augelegte Leitwerk.
Versprochen hatte ich aber auch, Freundchen Aurelino mal im Flug zu zeigen, also jenen 4,8 m Boxwing mit 40 PS-Antrieb aus X-plane, der etwas anders aussieht als ein Sunny. Darf ich da mal ein bißchen wild steuern, so als gäbe es für den Piloten keine G-Kräfte und als wäre ich sehr mutig? Auch mal zeigen, daß solch ein Flieger mit Vollgas 45 Grad Anstellwinkel locker verkraftet, ohne runterzufallen. - Ich darf!
Videos kommen dann ohne Text nur als URL, wenn alles klappt.
Tschö
Jeder, der will, sollte jetzt gut informiert sein, was es mit dem Sunny außer vom Look noch so auf sich hat und welche Voraussetzungen für den sicheren Betrieb gegeben sein müssen. Nun zur möglichen Zukunft.
Das Boxwing-Prinzip bringt neben einer enormen Stallsicherheit, Kompaktheit, möglichen Steifigkeit und einem unerreicht sicheren Flugverhalten, wenn es gut abgestimmt ist, auch Nachteile mit sich - die Gleitleistung ist nicht gut, wenn auch in einem Festflächen-Boxwing ohne Drähte, Stiele etc und sauberen Profilen immer noch weit besser als in jedem Doppeldecker.
Kleine Boxwings:
Entscheidend ist, bei einem kleinen Flieger für den Freizeitbereich die Flächenbelastung klein zu halten und den Widerstand durch sinnvolle Übergänge und Rumpfformen ebenfalls sehr klein zu halten. Dann kann z.B. ein Boxwing als Einsitzer mit 4,8 m Spannweiter resultieren, der als unzerlegbares "Einstück" mit einem 40 PS-Antrieb und mit 250 kg Abflugmasse einen Jet ersetzen kann, zumindest vom feeling her. Und trotzdem wird dieser Flieger nicht so empfindlich in allem sein, wie eine übliche Auslegung, braucht keine Landeklappen etc., sondern wird einen Teil der vom Sunny bekannten Gutmütigkeit beibehalten.
Das finde ich gut. Und natürlich könnte man mit erheblichem Aufwand auch einen Zweisitzer-Pusher mit festen Flächen und ebenfalls ohne Stiele etc. entwickeln, der mit etwas über 6 m Spannweite den heutigen Hochleistungs-Ul hinterherjagt. Alles eine Frage des Aufwands doch unter ein paar hunderttausend Euro im Sack zu haben, braucht man für eine sinnvolle Entwicklung und Produktion nicht anzutreten. Auch der Sunny hat letztlich sehr viel Geld gekostet - mich etwas zu viel.
Große Boxwings
Bei großen Fliegern entscheiden natürlich ganz andere Gesichtspunkte. Große Flieger müssen bei Mach 0,8 durch die Gegend kacheln können und daher sind bei Ihnen Rechtecktragflächen wegen der Druckstöße völlig unmöglich. So sieht man denn auch Studien, die als Stabilisierungsfläche vorgepfeilte, potentiell destabilisierende Flügel aufweisen.
Im UL- Bereich würde solch eine Konfiguration bei geschleppten Querrudern ein Verhalten zeigen wie der Diamond-Flügel des Videos, aber bei 100 bis 400 Tonnen MTOM geht viel von den Tendenzen, die sich beim UL sofort durchsetzen, in der Masseträgheit unter. Und Sensoren, die jedes Gieren besser als jeder menschliche Hintern schon im Ansatz erfassen, können über Computer eine Steuerungsdynamik erzeugen, die diese Tendenzen im Keim erstickt. Doch bei einem so großen Flieger muß man die Querruder ja auch nicht in der Stabilisierungsfläche haben, denn diese großen Flieger sind alle negativ gestaffelt, nutzen also den Effekt, die Stabiliseirungsfläche zwangsangeströmt zu haben nicht aus, sondern konzentrieren sich auf eine maximale Leistung und damit auch einen minimalen Treibstoffverbrauch.
Ich schaue mal, ob ich noch zwei Videos machen kann und zu Youtube hochbekomme, von denen eines einen riesigen 400 Tonnen Boxwing zeigt, bei dem ich einfach einer 747 das Leitwerk umgestrickt habe und sie dann in extrem turbulentes Wetter gesetzt und sich dann allein überlassen habe. Die Massenträgheit sorgt für Stabilität und das in diesem Fall als nur gering tragend augelegte Leitwerk.
Versprochen hatte ich aber auch, Freundchen Aurelino mal im Flug zu zeigen, also jenen 4,8 m Boxwing mit 40 PS-Antrieb aus X-plane, der etwas anders aussieht als ein Sunny. Darf ich da mal ein bißchen wild steuern, so als gäbe es für den Piloten keine G-Kräfte und als wäre ich sehr mutig? Auch mal zeigen, daß solch ein Flieger mit Vollgas 45 Grad Anstellwinkel locker verkraftet, ohne runterzufallen. - Ich darf!
Videos kommen dann ohne Text nur als URL, wenn alles klappt.
Tschö
Boxwing diamond 747 (fertiges Modell, ich hab nur das Leitwerk verändert!)
http://www.youtube.com/watch?v=UuBqxZlC ... ed&search=
Aurelino in einer Vorform
http://www.youtube.com/watch?v=FwNdkDTDIhU
Kann sein, daß es etwas dauert, bis die Filme erscheinen. Die Verarbeitung dauert und evt. ist Aurelino ein Begriff, bei dem die manuelle Kontrolle eingeschaltet wird, um zu sehen, was da als Aurelino gezeigt wird.
http://www.youtube.com/watch?v=UuBqxZlC ... ed&search=
Aurelino in einer Vorform
http://www.youtube.com/watch?v=FwNdkDTDIhU
Kann sein, daß es etwas dauert, bis die Filme erscheinen. Die Verarbeitung dauert und evt. ist Aurelino ein Begriff, bei dem die manuelle Kontrolle eingeschaltet wird, um zu sehen, was da als Aurelino gezeigt wird.
<table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed">Zitat:</span></td></tr><tr><td class="quote">
Die Bremsklappe am Oberen Flügel macht allerdings nicht die Ruder in den Seitenteilen am Flügelende überflüssig wenn ich das richtig verstehe?
</tr></td></table>
Bremsklappe ist nicht ganz richtig, denn diese Klappe erzeugt Auftrieb und Widerstand, es könnte auch eine andere Klappenart sein, die nur Auftrieb erzeugt, der Widerstand stellte sich dann notwendig von ganz alleine ein. Die Splitflap ist aber das einfachste System und muß nicht notwendig an der Hinterkante des Flügels sitzen. Es gibt aber noch ganz andere Lösungen.
Mit der Klappe, gleich welcher Art auch immer, kann man den möglichen Festflächensunny einer möglichen Zukunft wie bisher auch, wenn man faul ist, völlig ohne die Seitenspoiler fliegen. Die braucht man dann wie beim jetzigen Sunny vornehmlich nur noch bei der Landung, um den Flieger kurz über der Piste auszurichten.
Aber Du erinnerst mich an was: Ich wollte auf meiner Seite auch noch ein Wort über die seitlichen Spoiler verlieren, die und deren Funktion erkennt man ja nicht sofort - danke!
Gruß Dieter
Die Bremsklappe am Oberen Flügel macht allerdings nicht die Ruder in den Seitenteilen am Flügelende überflüssig wenn ich das richtig verstehe?
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Bremsklappe ist nicht ganz richtig, denn diese Klappe erzeugt Auftrieb und Widerstand, es könnte auch eine andere Klappenart sein, die nur Auftrieb erzeugt, der Widerstand stellte sich dann notwendig von ganz alleine ein. Die Splitflap ist aber das einfachste System und muß nicht notwendig an der Hinterkante des Flügels sitzen. Es gibt aber noch ganz andere Lösungen.
Mit der Klappe, gleich welcher Art auch immer, kann man den möglichen Festflächensunny einer möglichen Zukunft wie bisher auch, wenn man faul ist, völlig ohne die Seitenspoiler fliegen. Die braucht man dann wie beim jetzigen Sunny vornehmlich nur noch bei der Landung, um den Flieger kurz über der Piste auszurichten.
Aber Du erinnerst mich an was: Ich wollte auf meiner Seite auch noch ein Wort über die seitlichen Spoiler verlieren, die und deren Funktion erkennt man ja nicht sofort - danke!
Gruß Dieter