Zwaartepunt VTPR model met symetrisch profiel

Discussie in 'Aerodynamica' gestart door Peter Den, 8 dec 2017.

  1. Peter Den

    Peter Den

    Lid geworden:
    2 dec 2005
    Berichten:
    1.079
    Locatie:
    Voorburg
    Momenteel ben ik een poging tot een VTPR modelletje (leFrog) aan het bouwen met een symmetrisch profiel (MG05) en in het stadium dat een uitgangszwaartepunt vastgesteld moet worden.
    Nu gebruik ik daarvoor het programma Schwerpunkt52.
    Als ik hier bijvoorbeeld een profiel invoer met zeer lichte welving krijg ik een zwaartepunt bij bv Cl 0.5 op 54mm (koorde185mm) wat plausibel lijkt.
    Bij het symmetrische profiel is er echter iets merkwaardigs: het programma geeft voor alle Cl waarden een zwaartepunt op 47mm en voor alle Cl een gelijke (hoge) stabiliteitsfaktor.
    Dit zal het gevolg zijn van de theoretische drukpunt vastheid van het profiel, maar toch vind ik dit vreemd.
    het dilemma blijft, omdat het verschil toch wel aanzienlijk is.
    Iemand hier iets zinnigs over?
    (Overigens schat ik in dat een setup gebaseerd op Cl 0.5 een goed uitgangspunt is voor zo'n model?)
     
  2. Rick NL

    Rick NL

    Lid geworden:
    18 apr 2008
    Berichten:
    2.574
    Locatie:
    Gouda
    Het gedrag dat je beschrijft komt inderdaad door het profiel dat vanwege haar symmetrie drukpuntsvast is. Samen met de methode van Schwerpunkt52.

    Ik heb als dynamische piloot nooit lekker kunnen werken met een programma als Schwerpunkt52
    Het lijkt er op dat de bepalig gebaseerd is op de theorie van Quabeck die hij in een van zijn eerste boeken heeft geponeerd en waarop ik zeer veel kritiek heb. Het probeert voor iedere vliegconditei een zwaartepunt te bepalen waarbij de weerstand van het stabilo minimaal is.
    Ten eerste is dat niet de situatie waabij de minimale weerstand van die vliegtoestand wordt bereikt, het is in de praktijk slechts mogelijk voor een klein snelheidsbereik.
    Mijn conclusie het is een methode die een foute uitkomst geeft voor stuaties die maar zelden voorkomen in een vlucht van een modelvliegtuig, en zeker dat van een dynamisch vliegend modelvliegtuig.

    Voor mij is XFLR5 de methode om stabiliteit, zwaartepunt en instelhoekverschil te bepalen.
    Bij een nieuw ontwerp baseer ik me op een gewenst stabilo volume wat een eerste maat is voor de dynamische langsstabiliteit.
    Het stabilo volume is (stabiloppervlak x staarthefboomlengte)/(vleugeloppervlak x gemiddelde koorde). Een waarde van 0.35 tot 0.45 is mooi voor dynamiek, 0.45 tot 0.55 voor trainer en/of rust.

    De bepaling van zwaartepunt en instelhoekverschil doe ik via de momentenlijn die XFRL5 je kan leveren.
    Je moet eerst het neutrale punt bepalen dwz de zwaartepuntsligging waarbij het moment om de dwarsas niet afhankelijk is van de invalshoek en dus van Cl. Vroeger moest je dat handmatig doen in XFLR5 sinds enige tijd geeft het programma na de eerste berekening van een polaire het neutrale punt in mm van de neus van het wortelprofiel.
    Dan kies je zelf de stabiliteitsmarge, afhankelijk van je gewente vliegstijl voor dat toestel. Voor F3F kies ik ongeveel 4%, voor een thermiek zwever 10% en voor een kunstvluchtnmodel 0 - 1%. Deze percentages van de gemiddelde aerodynamische koorde komt dan het zwaartepunt vóór he neutrale punt te liggen.
    Je instelhoekverschil bepaalt dan je vliegsnelheid en die wil je kiezen bv op basis van minimale daalsnelheid of beste glijhoek of lekkerste vliegen.
    Om dat te doen maakje de grafiek van het pitchmoment als functie van de liftcoëfficiënt en doet dat met verschillende waarden van het instelhoekverschil. Je ideale instelhoekverschil is dan die waarde waarbij het pitchmoment door nul gaat bij de gewenste Cl waarde.

    Ik wil wel een keer een soort van handleiding schrijven met voorbeelden en die hier plaatsen.
     
    Berrie en Peter Den vinden dit leuk.
  3. Rick NL

    Rick NL

    Lid geworden:
    18 apr 2008
    Berichten:
    2.574
    Locatie:
    Gouda
    Nog even wat verdere overwegingen.
    In het programma Schwerpunkt52 lijkt het dat voor ieder ontwerp en voor iedere Cl (ca in het duits) er een ander correct zwp, ewd en stabiliteismarge is. Dat is niet juist, vor iedere Cl is er een hele range van die punten, en de vlieger heeft een keuze.
    De ligging van het neutrale punt ligt vast door de geometrie van het vliegtuig, (dwz alle maten in bovenaanzicht) en is (99.99%) onafhankelijk van je profielkeuze. Je hebt dan een keuze van de stabiliteitsmarge afhankelijk van je gewenste vlieggedrag, van lui tot ADHD.
    Dit legt je zwaartepunt vast. Onafhankelijk van je profiel, met of zonder welving, maakt niks uit.

    Het instelhoekverschil bepaalt dan je vliegsnelheid met handen van de knuppel.
    Het instelhoekverschil is wél afhankelijk van je profiel, tenzij je het betrekt op de nul-lift lijn van je profiel want dan is dat óók onafhankelijk van je profiel.

    PS die genoemde 99,99% komt omdat eea niet geheel opgaat voor zowel heel erg dikke profielen als wel voor profielen zonder turbulatoren in het allerlaagste gebied van Reynolds getallen.
     
  4. Peter Den

    Peter Den

    Lid geworden:
    2 dec 2005
    Berichten:
    1.079
    Locatie:
    Voorburg
    @Rick NL Zeer bedankt voor je antwoord!.
    Helaas geen enkelvoudig receptje maar dat kon ik verwachten:
    Eigenlijk is dat nog steeds een aantrekkingskracht in het modelvliegen voor mij: je denkt iets redelijk te snappen maar dan is er toch altijd weer ruimte voor verdieping.
    Dus ik heb weer wat huiswerk te doen, thnks, zal daarna hierop terugkomen.
    Tot dusver voldeed Schwerpunkt82 mij wel: het leverde steeds modellen op die (ogenschijnlijk) bijna direct goed in hun afstelling lagen.
    Wel viel me op dat er steeds nogal grote stabilo's uitkwamen ofwel dat bestaande gerenommeerde modellen dikwijls een onverwacht lage stabiliteitsfactor hadden.
    Dat zou natuurlijk heel mooi zijn, maar durf ik eigenlijk niet van je te vragen: Ik ga zelf voorlopig XFRL5 eens nader bekijken.

    IK moet trouwens wel mijn tijd een beetje verdelen: ben drie modellen tegelijk aan het bouwen en daar moet ook de gang in blijven.
     
    Berrie vindt dit leuk.

Deel Deze Pagina