Eigenschappen van de verschillende vleugeltips/vormen

[r.hodes]

Hallo,

Ik heb net een bouwdoos van een fourstar 40 (4*40) binnen :P en ben me nu aan het inlezen . Ik kom veel aanpassingen/modificaties tegen en heb hier een paar vragen over.

De 4*40 heeft recht afgesneden, vlakke vleugeltippen. In een bouwverslag werd de vleugel tip aangepast. Er werd een blokje balsa op de rechte kant gezet waarna dit rond werd afgewerkt. Tevens werd de vleugel 1 webbing en 1 rib ingekort.

- Heeft dit negatieve gevolgen voor de vliegeigenschappen.

In grote lijn zie je vier type vleugeltippen.
- Vlak (somethin Extra)
- Rond (charter)
- Schuin afgesneden (calmato)
- Winglet (???)

- Kan iemand uitleggen wat de kenmerken zijn van deze vormen en wanneer ze het beste kunnen worden toegepast.

Robert

[Dirk]

Omdat de druk aan de onderkant van de vleugel hoger is dan aan de bovenkant (~ het principe van vliegen), zal er aan de tip luchtstroom ontstaan die niet meer parallel aan de vliegrichting loopt, maar gedeeltelijk om de tip heen, hierdoor ontstaan wervelingen rond de vleugel-tip die niet wenselijk zijn ..... extra weerstand en minder lift .... alle genoemde wingtip vormen hebben tot doel de wervelingen in goede banen te leiden ... waarbij ook de mate tipverdraaing (wash-out) een rol speelt .... net als de vleugelvorm ....

De tipvorm is altijd een compromie ... teveel geleiding verminderd je wendbaarheid ...

[ruud zandvliet]

Hoi ,

Hierover is ook veel te lezen op www.aerodesign.de
groeten ruud

als je een lange vleugel hebt is je tipwervel kleiner, als je dan het juiste profiel en vliegelvorm hebt om er een winglet op te zetten is de weerstand nog eens kleiner bv bij zweefvliegtuigen: asw27, ash25, dg1000, ...
(mensen die nog meer verstand hebben van aerodynamica -> verbeter mij indien ik fout ben)

mgv,
matthias

[ron van sommeren]

Is bij een lange vleugel de tipwervel echt kleiner, absoluut dus, of is hij relatief kleiner t.o.v. de hoeveelheid lift, weerstand etc?

[Halmar]

een lange smalle vleugel heeft nog een voordeel, doordat er over een groot stuk (grote spanweitte) lucht naar beneden word geduwd hoeft deze niet hard naar beneden gedrukt hoeft te worden. dit leverd minder weerstand op als een zelfde hoeveelheid lift produceren met een kleinere spanweite. vandaar dat zweefvliegtuigen steeds grotere spanweites krijgen. (soms tot 30m )
de winglet dient er voor de tipwervel tegen te gaan, deze werkt echter alleen bij de lagere snelheden. als er gevlogen word met een snelhied tegen de overtreksnelheid aan kun je je voorstellen dat de invalsheok groter is en ook de tipwervels meer tijd krijgen om om de tip heen te gaan. als de snelheid hoger word gaat de luchtstroom meer recht over de vleugel en ontstaat er een wat kleinere tipwervel. daarom is een winglet bij hoge snelheden niet zo zinvol meer en kan zelfs extra weerstand op gaan leveren.

groeten Halmar

[r.hodes]

Dus als ik het goed begrijp is de tip/tipvorm vooral belangrijk als er
langzaam gevlogen wordt, omdat er dan relatief meer lucht over de
tippen weg “lekt”.

Maar hebben de verschillende vormen zoals hier onder grote invloed
op het vlieggedrag of is de invloed nihil en zijn de verschillende vormen
meer voor de sier.

In grote lijn zie je vier type vleugeltippen.
- Vlak (somethin Extra)
- Rond (charter)
- Schuin afgesneden (calmato)
- Winglet (???)

Een winglet zal wel aanzienlijke invloed hebben omdat hiermee
het “lekken” van de lucht over de tippen wordt voorkomen.

Maar de andere vormen sier of fuctioneel


Robert

[Halmar]

de mate waarin lucht langs de vleugel lekt is natuurlijk ook nog afhankelijk van de vleugelbelasting, grotere vleugelbelasting is meer druk onder de vleugel dus meer lek.

je kunt je voorstellen dat de lucht om de tip heen draait, als deze hoekig is komt deze draai allerlei obstakels tegen die een gelijkmatige stroming onmogelijk maken.
van andere tipvormen heb ik niet veel kaas gegeten dus ik hoop dat er nog iemand is die de andere tipvormen kan uitleggen.

Groeten Halmar

Arrow Maar de andere vormen sier of fuctioneel Question Question

In aansluiting op wat Halmar al schreef is de tipvorm met name bij langzaam vliegen het meest van belang. De drukverschil is dan op zijn grootst vanwege de hoge Cl die nodig is om langzaam te vliegen. Dat drukverschil wordt veroorzaakt door overdruk onder, maar met name onderdruk boven de vleugel.

@Ron

Is bij een lange vleugel de tipwervel echt kleiner, absoluut dus, of is hij relatief kleiner t.o.v. de hoeveelheid lift, weerstand etc?

Relatief. Dit is de feitelijke reden dat slankheid bij een zwever zo belangrijk is, zoals ook Halmar al aangaf.

Over de verschillende tipvormen:

Gebogen of echte winglets: Alleen van nutte wanneer langzaam gevlogen wordt. Als het hard gaat levert de winglet meer weerstand dan dat ie nuttig bijdraagt. De toepassing van opgebogen wingtips bij hotliners is dan ook niet erg logisch, maar wel veel toegepast. Nog een groot nadeel van winglets: Ze werken altijd slechts bij een bepaalde Cl en dus snelheid. Buiten dat smalle bandje leveren ze in principe parasitaire weerstand. Je kunt je scheel zoeken naar windtunnelgegevens van winglets op modelvleugels, maar ben er nog niets van tegengekomen;

Rond of eliptisch vleugeleinde: Altijd slecht. De vorm die vroeger (1930 - 1965 of zo) veel op real life zwevers werd gebruikt induceerd meer tipwervel dan een recht afgesneden vleugel. Het ziet er zo logisch uit maar met name afronden aan de achterzijde is een nono;

Een aan de onderzijde schuin afgesneden vleugel kan voordeel brengen omdat de luchtstroom in de tipwervel ahw 2x een hoekje om moet om daadwerkelijk rond het vleugeleinde te stromen. Dat veroorzaakt weerstand in de tipwervel zelf dus, die erop gericht is de lucht naar de achterlijst te 'dwingen'. Zelfde soort oplossing als winglets, maar minder 'one speed';

Een langere TE dan LE: Altijd goed. De tipwervel vormt zich niet haaks op de vliegrichting maar schuin naar buiten. Door de vleugel aan de achterzijde ahw te verlengen voorkomt je dat de lucht daadwerkelijk de tip omstroomt, maar schuin naar buiten over de vleugel blijft stromen;

Tip sterk dunner gemaakt, ofwel relatief in dikte verjongt: Goed en slecht. Het drukverschil in de nabijheid van de tip wordt beperkt waardoor de lucht minder naar buiten stroomt. Nadeel is dat de Clmax vanzo'n dun vleugelsegment gering is en dat kan het gedrag van de hele vleugel bij hoge Cl ondermijnen. De tip overtrekt dan nl eerder dan de rest van de vleugel, voordat deze aan zijn goeie gedrag toekomt. Levert verder wel een erg soepel vlieggedrag op. Goed voor lichte kisten.

Voor motorkisten hoeft een ander niet zo'n drama te zijn. Een slechte glijhoek is lekker handig bij het landen en verder sleur je em er wel door. Voor zwevers is elk beetje weerstand echter verlies en dus van groot belang. De zwaartekracht is de enige aandrijving en naar beneden willen we nou juist niet

[r.hodes]

Na een wat aarzelend begin komen er nu leuke en zeer nuttige reacties.

Peytr: Misschien een domme vraag maar wat bedoel je met “Cl”

Als je de achtergrond weet, waarom bepaalde dingen gedaan worden, is dit een verrijking van het modelbouwen. Zo kun je, je hobby verder ontwikkelen.

Jullie reacties worden zeer gewaardeerd,

Robert

Cl = liftcoefficient
CLmax = maximale liftcoefficient

Liftcoefficient is een abstract, dimensieloos getal waarmee reeele lift berekend kan worden. De coefficient kan betrekking hebben op een profiel (eindeloos lange vleugel) op een vleugel (dus met inbegrip van tips en oppervlakteweerstand etc) op een heel vliegtuig (d.i. het voorgaande, inclusief parasitaire weerstand van de romp etc, ook een beetje lift van de romp in bepaalde gevallen).

[Nico Peursum]

Concreet betekent dit voor de fourstar 40 dus een beetje lood om oud ijzer. De slankheid is al bepaald, en dus ook de geïnduceerde weerstand. Een andere vorm voor de vleugeltip heeft maar een beperkte invloed op de weerstand.

Bij een winglet is de vorm vrij kritisch. Als je dezelfde hoeveelheid hout gebruikt voor het verlengen van de vleugeltip krijg je een slankere vleugel met waarschijnlijk meer effect.

'In het echt' mag een 747-400 bv. gerust vliegen zonder winglets of met maar eentje. Het effect op het brandstofverbruik is minimaal. De nieuwe 'curved' winglets op de 737-700 en 800 schijnen al wel wat effectiever te zijn.

Een schuin afgesneden vleugeltip heeft waarschijnlijk wel wat invloed op de stabiliteit (en dus de bestuurbaarheid)