Omdat er toch wel interesse bleek te zijn, hier even een topic over ekranoplans.
Ik heb mij hier nu een paar jaar mee bezig gehouden en het koste uitermate veel moeite om een succesvol model te maken, alhoewel ik dit niet zo had verwacht.
Eerst eventjes voor de mensen die het nog niet kennen, Ekranoplans lijken meestal op een soort vreemde watervliegtuigen met erg kleine vleugels. Het zijn voertuigen die gebruik maken van het grondeffect, een fenomeen dat een vliegtuig ondervind wanneer het dicht bij een oppervlakte komt. De weerstand van het vliegtuig neemt daarbij af, en de lift neemt tegelijk toe.
De echte vader van de "Ekranoplans" , de russische naam voor deze voertuigen, is dr. Alekseyev, een draagvleugelboot ontwerper uit de Soviet Unie. Overigens heeft dr.Lippisch uit Duitsland ook zijn steentje bijgedragen aan grondeffectvoertuigen, alleen heeft zich zijn uitvinding in zijn land nooit weten door te zetten.
Hierbij twee foto's van russische ekranoplans:
De "Korabl Maket" KM, ook genaamd het Capsian Sea Monster
De A-90 Orlyonok
Zoals al gezegd, het grondeffect verlaagt de weerstand en verhoogt de lift. Het eerstgenoemde komt omdat de twee tipwervels, die elk vliegtuig achter zich aan trekt, niet goed kunnen opbouwen wanneer een vleugel zich dicht over de grond beweegt. Hierdoor blijven deze wervels erg klein en is het energieverlies in deze wervels dus ook erg klein.
Hieronder valt dit goed te zien:
De lift verhoging komt door het ram air effect. Dit komt er op neer dat de lucht die onder de vleugel stroomt, enigzins raakt opgepropt, waardoor de stroomsnelheid onder de vleugel afneemt en de druk dus toeneemt. In sommige gevallen stagneert de lucht helemaal onder de vleugel en glijdt het model dus als het ware op een luchtbel.
Hierbij komen we ook gelijk bij het probleem van het grondeffect: het ding wordt %$&#! onstabiel. Dit komt door het feit dat het centre of pressure, het punt waar de draagkracht eigenlijk werkt, bij een grondeffectvoertuig verder naar achteren ligt dan bij een vliegtuig.
Hierdoor moet het zwaartepunt ook verder naar achterin liggen in een ekranoplan.
dit verschil in zwaartepunt komt door het ram air effect, wat hier goed valt te zien:
Op deze afbeelding zie je de drukverdeling van een gewone vliegtuigvleugel. De hoge druk onder de vleugel en de lage druk boven de vleugel zitten voornamelijk bij de vleugel voorrand.
Hier zie je een grondeffect vleugel, die duidelijk laat zien hoe het ram air effect ervoor zorgt dat de hoge druk onder de vleugel helemaal tot achteraan de vleugel loopt. Hierdoor ligt het uiteindelijke drukpunt dus ook verder naar achteren.
Waardoor wordt de ekranoplan dan onstabiel? Nou simpelweg, wanneer het ding in grondeffect vliegt boven het water, stabiel, uitgebalanceerd, dan is er niks aan de hand. Stijgt het voertuig alleen een stuk, dan neemt de sterkte van het grondeffect af. Hierdoor wordt de druk verdeling op de vleugel meer "vliegtuigachtig", en schuift het drukpunt dus naar voren! Het zwaartepunt blijft alleen wara het was, oftewel het voertuig wordt opeens staartlastig!
Dit betekent dat de neus van het voertuig omhoog gaat, waardoor de lift toeneemt en het voertuig verder stijgt. Hierdoor wordt het grondeffect nog zwakker, waardoor het pitch-up effect nog sterker wordt en het voertuig uiteindelijk achterover slaat. We hebben dit allemaal wel eens gezien met van die hydroplanes.
Dit is overigens ook het lastigste geweest bij mijn modellen, ik kreeg ze gewoon niet...betrouwbaar. Ook al kon zo een model uiteindelijk een paar keer stabiel langs zweven, dan sloeg hij uiteindelijk toch weer achterover en kon ik de opblaasboot halen.
Maargoed, hier komen dan drie manieren, om zo een ding toch stabiel te krijgen. de eerste manier heb ik overgenomen van de Flairboats, die in duitsland een tijd gevaren hebben. Dit waren grondeffectvoertuigen die twee paar vleugels hadden, achter elkaar, allebij in grondeffect. Dit zag er zo uit:
Deze voertuigen halen hun stabiliteit uit het verschil tussen het voorste paar vleugels en het achterse paar.
- Het voorste paar heeft een zeer dun vleugelprofiel en een hoge invalshoek.
- Het achterste paar heeft een dik profiel en een lage invalshoek.
Dit ziet er zo uit:
De voorste vleugels met hun hoge invalshoek hebben een sterk Ram air effect, de achterste vleugels hebben dit minder. Wel hebben de achterste vleugels een dik profiel, waardoor deze veel lift gewoon uit het vleugelprofiel zelf halen
Stijgt het voertuig nou een stuk, dan neemt het ram air effect bij het voorste vleugelpaar dus sterk af....maar het achterste vleugelpaar, dat toch al niet veel gebruik maakte van Grondeffect, verliest amper lift.
De voorkant verliest dus veel lift, de achterkant verliest minder lift! Voila, het voertuig neemt de neus naar beneden in plaats van verder te gaan stijgen....en je bent stabiel.
Let alleen op...dit systeem is maar stabiel tot op een bepaald niveau, met windvlagen wordt het erg onbetrouwbaar. Ook kan er geen hoogteroer gebruikt worden, om bijvoorbeeld sneller op te stijgen vanuit het water...waardoor het opstijgen veel energie kost.
Geen nood, er zijn nogmeer systemen^^
Je kan ook.....een klein vleugeltje voorop plaatsen, en een grote vleugel achter, zo dus:
Stel het voertuig weer eventjes voor, het is in cruise, niks aan de hand. plotseling stijgt het...
De vleugel voorop is zeer klein. Dit betekent dat de stijging voor de vleugel voorop veel groter is, verhoudingsgewijs, dan voor de vleugel achterop. Het grondeffect voor het vleugeltje voorop neemt dus meer af dan dat het grondeffect afneemt voor de achterste vleugel...en dus zakt de neus naar beneden, in plaats van dat het ding achterover slaat.
Ik hoop dat dit zo een beetje duidelijk is, ik weet ook niet hoe ik het anders moet uitleggen Dit systeem werkt overigens goed, maar ook dit kan niet gebruik maken van een hoogteroer, en ook dit systeem laat het qua betrouwbaarheid afweten bij slechtere weersomstandigheden.
Maar gelukkig, na maar liefst 7 RC Ekranoplans, tig papieren modellen en een dozijn tekeningen, kon ik mijzelf wel voor het hoofd slaan dat ik dit belachelijk simpele systeem niet eerder had bedacht!
In dit geval zit er een grondeffect vleugel vooraan het voertuig, en achter, zit er hoog boven op de staart een gewone vliegtuigvleugel, ook met een POSITIEVE invalshoek, dus NIET zoals bij het staartvlak van een vliegtuig. Dit ziet er zo uit:
Het zwaartepunt ligt tussen beide vleugels in. Als het voertuig dus in cruise is, wordt het gedragen door een grondeffectvleugel(voor op) en een gewone vleugel, buiten het grondeffect(achter op). Stijgt het voertuig, dan verliest de grondeffectvleugel natuurlijk lift, maar de vleugel achterop verliest helemaal niks...et voila, de neus valt naar beneden en het voertuig blijft stabiel. Het leuke van dit systeem is dat je heel makkelijk kan varieren hoe sterk dit stabilisatiesysteem werkt ,door simpelweg het zwaartepunt heen en weer te schuiven en de invalshoek van de achterste vleugel te varieren.
Het is een belachelijk simpel systeem en ik snap ook niet waarom ik het niet eerder heb bedacht. het werkt in ieder geval Altijd, het heeft mij nog nooit in de steek gelaten in ieder geval!
Voorderest kan je nog varieren op Ekranoplans, je kan voor het opstijgen lucht onder de vleugels blazen, als een soort hovercraft, en dan de motoren horizontaal kantelen naarmate het model versnelt...etc. Ook kan je op de manier van dr.Lippisch een soort deltavleugel maken, maar dan achterstevoren. Deze verdeelt het ram air effect over een groot gedeelte van de lengte van het model...aangezien de trailing edge van de deltavleugel over een groot stuk van de lengte loopt.. Ik hoop dat ik hiermee andere mensen heb geinspireerd ook eens hiermee te gaan experimenteren, mij hebben deze dingen in ieder geval nog nooit verveeld^^
Hier nog wat foto's van een paar modellen:
Marijn
Ik heb mij hier nu een paar jaar mee bezig gehouden en het koste uitermate veel moeite om een succesvol model te maken, alhoewel ik dit niet zo had verwacht.
Eerst eventjes voor de mensen die het nog niet kennen, Ekranoplans lijken meestal op een soort vreemde watervliegtuigen met erg kleine vleugels. Het zijn voertuigen die gebruik maken van het grondeffect, een fenomeen dat een vliegtuig ondervind wanneer het dicht bij een oppervlakte komt. De weerstand van het vliegtuig neemt daarbij af, en de lift neemt tegelijk toe.
De echte vader van de "Ekranoplans" , de russische naam voor deze voertuigen, is dr. Alekseyev, een draagvleugelboot ontwerper uit de Soviet Unie. Overigens heeft dr.Lippisch uit Duitsland ook zijn steentje bijgedragen aan grondeffectvoertuigen, alleen heeft zich zijn uitvinding in zijn land nooit weten door te zetten.
Hierbij twee foto's van russische ekranoplans:
De "Korabl Maket" KM, ook genaamd het Capsian Sea Monster
De A-90 Orlyonok
Zoals al gezegd, het grondeffect verlaagt de weerstand en verhoogt de lift. Het eerstgenoemde komt omdat de twee tipwervels, die elk vliegtuig achter zich aan trekt, niet goed kunnen opbouwen wanneer een vleugel zich dicht over de grond beweegt. Hierdoor blijven deze wervels erg klein en is het energieverlies in deze wervels dus ook erg klein.
Hieronder valt dit goed te zien:
De lift verhoging komt door het ram air effect. Dit komt er op neer dat de lucht die onder de vleugel stroomt, enigzins raakt opgepropt, waardoor de stroomsnelheid onder de vleugel afneemt en de druk dus toeneemt. In sommige gevallen stagneert de lucht helemaal onder de vleugel en glijdt het model dus als het ware op een luchtbel.
Hierbij komen we ook gelijk bij het probleem van het grondeffect: het ding wordt %$&#! onstabiel. Dit komt door het feit dat het centre of pressure, het punt waar de draagkracht eigenlijk werkt, bij een grondeffectvoertuig verder naar achteren ligt dan bij een vliegtuig.
Hierdoor moet het zwaartepunt ook verder naar achterin liggen in een ekranoplan.
dit verschil in zwaartepunt komt door het ram air effect, wat hier goed valt te zien:
Op deze afbeelding zie je de drukverdeling van een gewone vliegtuigvleugel. De hoge druk onder de vleugel en de lage druk boven de vleugel zitten voornamelijk bij de vleugel voorrand.
Hier zie je een grondeffect vleugel, die duidelijk laat zien hoe het ram air effect ervoor zorgt dat de hoge druk onder de vleugel helemaal tot achteraan de vleugel loopt. Hierdoor ligt het uiteindelijke drukpunt dus ook verder naar achteren.
Waardoor wordt de ekranoplan dan onstabiel? Nou simpelweg, wanneer het ding in grondeffect vliegt boven het water, stabiel, uitgebalanceerd, dan is er niks aan de hand. Stijgt het voertuig alleen een stuk, dan neemt de sterkte van het grondeffect af. Hierdoor wordt de druk verdeling op de vleugel meer "vliegtuigachtig", en schuift het drukpunt dus naar voren! Het zwaartepunt blijft alleen wara het was, oftewel het voertuig wordt opeens staartlastig!
Dit betekent dat de neus van het voertuig omhoog gaat, waardoor de lift toeneemt en het voertuig verder stijgt. Hierdoor wordt het grondeffect nog zwakker, waardoor het pitch-up effect nog sterker wordt en het voertuig uiteindelijk achterover slaat. We hebben dit allemaal wel eens gezien met van die hydroplanes.
Dit is overigens ook het lastigste geweest bij mijn modellen, ik kreeg ze gewoon niet...betrouwbaar. Ook al kon zo een model uiteindelijk een paar keer stabiel langs zweven, dan sloeg hij uiteindelijk toch weer achterover en kon ik de opblaasboot halen.
Maargoed, hier komen dan drie manieren, om zo een ding toch stabiel te krijgen. de eerste manier heb ik overgenomen van de Flairboats, die in duitsland een tijd gevaren hebben. Dit waren grondeffectvoertuigen die twee paar vleugels hadden, achter elkaar, allebij in grondeffect. Dit zag er zo uit:
Deze voertuigen halen hun stabiliteit uit het verschil tussen het voorste paar vleugels en het achterse paar.
- Het voorste paar heeft een zeer dun vleugelprofiel en een hoge invalshoek.
- Het achterste paar heeft een dik profiel en een lage invalshoek.
Dit ziet er zo uit:
De voorste vleugels met hun hoge invalshoek hebben een sterk Ram air effect, de achterste vleugels hebben dit minder. Wel hebben de achterste vleugels een dik profiel, waardoor deze veel lift gewoon uit het vleugelprofiel zelf halen
Stijgt het voertuig nou een stuk, dan neemt het ram air effect bij het voorste vleugelpaar dus sterk af....maar het achterste vleugelpaar, dat toch al niet veel gebruik maakte van Grondeffect, verliest amper lift.
De voorkant verliest dus veel lift, de achterkant verliest minder lift! Voila, het voertuig neemt de neus naar beneden in plaats van verder te gaan stijgen....en je bent stabiel.
Let alleen op...dit systeem is maar stabiel tot op een bepaald niveau, met windvlagen wordt het erg onbetrouwbaar. Ook kan er geen hoogteroer gebruikt worden, om bijvoorbeeld sneller op te stijgen vanuit het water...waardoor het opstijgen veel energie kost.
Geen nood, er zijn nogmeer systemen^^
Je kan ook.....een klein vleugeltje voorop plaatsen, en een grote vleugel achter, zo dus:
Stel het voertuig weer eventjes voor, het is in cruise, niks aan de hand. plotseling stijgt het...
De vleugel voorop is zeer klein. Dit betekent dat de stijging voor de vleugel voorop veel groter is, verhoudingsgewijs, dan voor de vleugel achterop. Het grondeffect voor het vleugeltje voorop neemt dus meer af dan dat het grondeffect afneemt voor de achterste vleugel...en dus zakt de neus naar beneden, in plaats van dat het ding achterover slaat.
Ik hoop dat dit zo een beetje duidelijk is, ik weet ook niet hoe ik het anders moet uitleggen
Dit systeem werkt overigens goed, maar ook dit kan niet gebruik maken van een hoogteroer, en ook dit systeem laat het qua betrouwbaarheid afweten bij slechtere weersomstandigheden.Maar gelukkig, na maar liefst 7 RC Ekranoplans, tig papieren modellen en een dozijn tekeningen, kon ik mijzelf wel voor het hoofd slaan dat ik dit belachelijk simpele systeem niet eerder had bedacht!
In dit geval zit er een grondeffect vleugel vooraan het voertuig, en achter, zit er hoog boven op de staart een gewone vliegtuigvleugel, ook met een POSITIEVE invalshoek, dus NIET zoals bij het staartvlak van een vliegtuig. Dit ziet er zo uit:
Het zwaartepunt ligt tussen beide vleugels in. Als het voertuig dus in cruise is, wordt het gedragen door een grondeffectvleugel(voor op) en een gewone vleugel, buiten het grondeffect(achter op). Stijgt het voertuig, dan verliest de grondeffectvleugel natuurlijk lift, maar de vleugel achterop verliest helemaal niks...et voila, de neus valt naar beneden en het voertuig blijft stabiel. Het leuke van dit systeem is dat je heel makkelijk kan varieren hoe sterk dit stabilisatiesysteem werkt ,door simpelweg het zwaartepunt heen en weer te schuiven en de invalshoek van de achterste vleugel te varieren.
Het is een belachelijk simpel systeem en ik snap ook niet waarom ik het niet eerder heb bedacht. het werkt in ieder geval Altijd, het heeft mij nog nooit in de steek gelaten in ieder geval!
Voorderest kan je nog varieren op Ekranoplans, je kan voor het opstijgen lucht onder de vleugels blazen, als een soort hovercraft, en dan de motoren horizontaal kantelen naarmate het model versnelt...etc. Ook kan je op de manier van dr.Lippisch een soort deltavleugel maken, maar dan achterstevoren. Deze verdeelt het ram air effect over een groot gedeelte van de lengte van het model...aangezien de trailing edge van de deltavleugel over een groot stuk van de lengte loopt.. Ik hoop dat ik hiermee andere mensen heb geinspireerd ook eens hiermee te gaan experimenteren, mij hebben deze dingen in ieder geval nog nooit verveeld^^
Hier nog wat foto's van een paar modellen:
Marijn
Laatst bewerkt:
Of wel, het stabiliseert natuurlijk.
Om even duidelijk te maken wat het effect is van zo een klap op het water, het staartvlak brak af, zoals te zien is, maar ook de bodem van het model scheurde, net als dat ik een hoop barsten in de zijwanden had van de romp. Het ding was dus als het ware..gekraakt.
