De Ogar, oude model met vernieuwing.

Rhelie als je de liggers opbouwt uit koolstof zul je versteld staan. Zelfs een koolstof veter tussen ligger en indekking werkt, vooral als de liggers gevuld worden met kops balsa en omzwachteld met garen. Dit insoppen met epoxy en je hebt een ligger constructie waar je bang van wordt.

 

Gelukkig is er jarenlange ervaring welke vleugelconstructies werken en voldoende stevigheid en stijfheid aan de vleugel geven. Daarbij vangt de ligger de buig- en dwarskrachten op en een 'koker' ( meestal de vleugelhuid, maar tegenwoordig ook vaak een gewikkelde koolstofbuis) de torsie krachten. De ribben of de huid verdelen de krachten verder over de breedte van de vleugel.
De ligger is redelijk goed met berekeningen te dimensioneren. Torsie en de verdeling van de krachten over de breedte van de vleugel, door ons niet. Over het algemeen kun je zeggen hoe sterker/stijver de huid (oracover -> balsa -> triplex -> koolstof) en hoe groter de 'koker' (koolstofbuis -> D-box -> volledig indekking), hoe torsie sterker/stijver. De omtrek van de koker moet volledig gesloten zijn.
Aan het uiteinde de samengestelde ligger nog extra omwikkelen met kevlar o.i.d. zodat hij niet open splijt tgv de vleugelverbindingspen.

En dan krijg ik zo een ideale gelegenheid mijn eigen stokpaardje te berijden: Vleugels bezwijken meestal tgv dwarskrachten. Die stukjes balsa die we tussen, of tegen, de ligger-strips plakken nemen deze kracht voor hun rekening. Die dwarskrachten lopen onder 45 graden, dus of je ze er nu langs of kops tussen plakt, maakt weinig uit. Verstevigen met glas weefsel (kous er om heen) of een triplex sandwich is het devies. Bij schuim vleugels: kies een brede koolstof band ipv een smalle strip, zodat er veel schuim tussen de liggers zit. Een volledige hechting met de ligger-strips is ook een must. Spaar niet op houtlijm bij vuren liggers. En bij koolstof liggers: epoxy gebruiken en de koolstofstrips vooraf goed ontvetten (met aceton tot ze piepen, daarna opschuren en opnieuw ontvetten).

 

Webbing de nerf gelijk met de liggers, doe dat maar niet dat kost toestellen. Heb het al ervaren bij een graupner taxi2400 arf.

 

Liggers worden in tegengestelde richting belast bij het buigen van een vleugen, die willen dan naar elkaar toe bewegen , als dat lukt word de hoogte van de balk steeds kleiner en de kracht snel groter omdat het buigmoment afneemt met de 3 de macht van de hoogte ( afstand tussen de liggers) kopse balsa kan 10 X meer kracht opnemen dan dwars op de vezel daarom altijd kops.
De krachten werken niet onder 45 ° maar bijna haaks op de liggers.
Als je twijfelt aan mijn theorie ? bouw dan 2 balken met de zelfde afmeting met kops en langs balsa en doe de test

 

Dat klopt wat je zegt René, natuurlijk moet de webbing de beide liggerstrips uit elkaar houden, anders is het helemaal snel afgelopen met de sterkte van de ligger.
Maar daarnaast veroorzaakt de dwarskracht (het gewicht van het vliegtuig) in de webbing afschuifspanningen. Deze lopen zowel in de lengte richting (horizontaal) als haaks (verticaal) op in de ligger. De krachten zijn in beide richtingen gelijk en zijn het grootst precies in het midden van de ligger. Ik besef, dit is lastig zo voor te stellen, maar basis mechanica en al in vele experimenten aangetoond ;-) Er is vandaag de dag vast wel ergens op youtube een filmpje te vinden waarin dit helder wordt afgeleid. Ik heb alleen een Duits mechanica boek uit de oudheid ter beschikking.
Omdat deze krachten zowel horizontaal als verticaal lopen en hout dwars op de vezels nauwelijks krachten op kan nemen, zal een houten webbing altijd afschuiven (splijten), of je hem nu in langsrichting of kops legt. De oplossing is de vezels kruislings onder 45 graden te zetten of een ander materiaal te nemen wat in beide richtingen de krachten kan opnemen.
Ik schreef hierboven dat de krachten onder 45 graden lopen, dat is formeel niet juist, ze lopen namelijk zowel horizontaal als verticaal. Om ze op te vangen heb je iets nodig wat onder 45 graden staat.

 

Wellicht verhelderd onderstaand plaatje de krachten. Het vakwerk in de arm van een torenkraan (de webbing) staat onder 45 graden. Zou je dit vakwerk recht opzetten en alleen de boven en onderligger uit elkaar houden, dan breekt de arm af. Niet op buiging, maar op dwarskracht.

 

Dat de liggers zijwaarts bewegen klopt, zet je dd nerf van d es webbing over dwars splijt hij nerf gewijs open daar is belachelijk weinig voor nodig. Tevens door de druk vertikaal is de dwars erf ook zeer makkelijk te vernietigen. Daarom kops er tussen (of tegen de liggers) hierdoor vangt de nerf richting de vertikale krachten perfect op en kan iets mee buigen met de dwars krachten(die beweging is minder dan de liggers vertikaal onder buiging willen werken. Hout technisch gezien is een verticale webbing in deze altijd de beste oplossing. Nog mooier is twee lagen balsa op elkaar 90 graden nerf verschil en deze op 45 graden doorhalen voor je webbing. Echter geeft dit een hoop houtverlies. Empirisch is bewezen dat vertikale webbing tov horizontale webbing beter is.

 

Veel te theoretisch voor mij maar ik ben het eens met Brutus, al die berekeningen zeggen niets.
Mijn vleugel was gebouwd op ruim 80G en hield dat ook, allemaal carbon.
Alleen brak ie wel, door turbulentie..
Je zag de kist heftig op en neer gaan in de rakken en in de bocht brak de vleugel.
7% dikte op 18cm koorde en 2 meter spanwijdte.
Ik vind carbon niet het beste materiaal als het gewoon een recreatiekist moet worden, dan liever hout, dat kan veel beter puntbelastingen en beschadigingen aan.

GJ

 

Ik heb iemand ooit eens horen zeggen, hout is het mooiste composiet van de natuur.

 

Hout is ook carbon en klaar voor gebruik

 

Zojuist mijn vleugels/staart (freespakket) besteld voor de vernieuwde Ogar bij Sebastiaan van Rceurope.... maaaar kunnen er ook winglets op.. of is dat esthetisch niet verantwoordt ..?

 

Overal kunnen winglets op. Sommige mensen hebben ze al vanaf de geboorte ...
Maar schaal is het niet.
Bovendien is het ontwerpen van een goede (prestatie verbeterend) winglet V E R S C H R I K K E L I J K moeilijk.
Ik ga binnenkort m'n eerste experiment ermee beginnen. Experiment dus één zwever met 2 verschillende tippen. En dan ervaren wat het verschil is tussen die twee ...

 

Het idee van winglets is dat ze de spanwijdte vergroten en dus de vleugel efficienter maken terwijl de spanwijdte maar minimaal toeneemt.
De tipwerveling wordt verbeterd.
In modellen is de invloed denk ik niet eens merk of meetbaar.
Er is een paar jaar geleden ook geexperimenteerd met grenslaag afzuiging, gaf ook geen voordelen bij modellen.
Enige voordeel dat ik zie bij winglets is dat het model mooier wordt.
Als er echt voordeel in zou zitten bij modellen dan zouden ze in F5B allang gebruikt worden en die modellen worden door ingenieurs ontworpen op de beste prestaties.
Maar geen winglets.

GJ

 

Wingglets voorkomen dat bij de tip de lucht van onder naar boven stroomt. Bij een zwever of luchtbus ideaal gezien de relatief lage luchtsnelheden. Dit vergroot het aërodynamisch draagvlak en voorkomt drag van de tipwerveling. Echter bij f5b wordt het effect te niet bgedaan omdat je op hoge snelheden moet presteren dan is het beter om de tipwerveling voor lief te nemen ipv een object wat eigenlijk frontale weerstand is.

 

Nee Serge.

Hoge snelheden is niet het probleem bij F5B, dat halen ze allemaal wel.
Het is de zweeftaak die het hem doet, dus als er meer lift of een betere daalhoek uit te halen zou zijn dan zouden ze het zeker toepassen.
En ook de GPS driehoekzwevers, ik ken iemand die die dingen ontwerpt, daar heeft het ook geen echte toegevoegde waarde wat betreft prestaties.
Het is in modelbouw echt iets estetisch.
Winst haal je door beter te vliegen en je model te kennen, niet door winglets.

GJ

 

Vorig weekend op +11G en -7G gehad. (Weg V-stelling bij de laatst genoemde belasting.... )

 

Oooooh, daar ben ik ook gek op...

 

Ja, ik ben het eens met Serge, al zou ik het anders verwoorden.
De tip-wervel (geïnduceerde weerstand) en de profiel-weerstand veranderen met de snelheid, en dat gaat niet lineair.

De geïnduceerde weerstand wordt groter bij langzaam vliegen / hoge Cl. Dit is goed te begrijpen als je je realiseert dat bij hoge Cl het verschil in druk boven de vleugel (lage druk) en onder de vleugel (hoge druk) toeneemt, bovendien is er meer tijd voor de lucht om door die drukverschillen te gaan verplaatsen (om de tip heen stromen).

De profiel-weerstand wordt juist groter bij hogere snelheid (neemt kwadratisch toe).

Bij een F5B gaat het vnl. om hogere snelheden en is de profielweerstand de hoofdrolspeler. Bij F5J zou dat wellicht anders kunnen zijn, maar vergis je niet in de complexiteit van een Winglet-ontwerp. Juist bij de tip gaat de richting van de luchtstroom afwijken. Meestal bovenop de vleugel richting romp, maar die afwijking neemt af naarmate je hoger (dan 5 mm) hoven de vleugel uit komt. Kortom de winglet heeft tipverdraaiing nodig. Hoeveel???? Ik heb in XFLR5 wat zitten proberen. Je kunt in dat programma de luchtstroom visualiseren en aan de hand daarvan zoeken naar een kleinere/rustigere tip-wervel. Maar de verschillen zijn minimaal ...
Om je een idee te geven over de complexiteit van mijn winglet:
- in de bocht 0,4° verdraaid
- de winglet zelf nog eens 1,4°
Of dit in de praktijk echt goed is ... Ik ga het zien/merken.

 

Hoe moet ik me dat voorstellen? Drukverschil tussen boven en onderkant is lift, en die blijft bij horizontale vlucht toch gelijk aan het gewicht? Of zie ik iets over het hoofd?

 

Winglets doen aerodynamisch niet beter dan dat een grotere spanwijdte dat doet. Leg een winglet vlak en je hebt vrijwel het zelfde effect op prestatie.
Dirk stelt al terecht dat het goed optimaliseren van een winglet niet makkelijk is.

Er zijn 2 hoofd redenen dat winglets vaak worden gebruikt in full-size.
1. Het buigend moment in de wortel is kleiner dan met de winglet vlak met de bijbehorende spanwijdte. Dit kan constructie gewicht schelen.
2. Je krijgt een virtuele grotere spanwijdte zonder dat het toestel meer ruimte op het platform of in de hangar nodig heeft.

Consequentie voor de modelbouw waarij de buigbelasting bij de wortel makkelijk met een paar mm2 carbon.
a. Wanneer je de spanwijdte vergroot heb je de voordelen makkelijker en zeker makkelijker in de hand.
b. Bij klassen waarbij je een spanwijdte limiet het zou het een voordeel kunnen pleveren wanneer het lukt de winglet goed te ontwerpen.