De bouw van de ADAMAS

ADAMAS

In onderstaand relaas zal ik uitleggen wat ik gekozen heb als nieuw bouwproject, en als ik het kan, uitleggen waarom de keuze gemaakt is. Ik ga jullie niet teveel vermoeien met HOE ik daar gekomen ben, en wat ik allemaal overwogen heb, dat weet ik zelf al niet meer........

Het wordt een zwever met 5,5mtr spanwijdte. Elektrisch aangedreven. Vol kunststof.

De aanzichten:








In de loop van dit bouwdraadje zal ik verwijzen naar enkele van mijn andere zwevers. Ik probeer zo dingen die ik fijn of nadelig vindt aan deze zwevers toe te passen, te verbeteren of te vermijden.

Furio
Skopas
Bird of Paradise (BOP)
Supra

Er is weinig dat de geest meer vermoeid als het ontwerpen van een zwever. Door het lange traject (jaren) waarmee ik speelde met de gedachten aan een grote zwever wisselde vele keren de gewenste eigenschappen gesteld aan de zwever. Steeds weer ronddraaiend in dezelfde gedachten cirkels. Uiteindelijk moeten de beslissingen vallen. Ik ben geen expert, eerder een liefhebber, dus een “professional”zal vast andere keuzes gemaakt hebben.

Op basis van emotie en een beetje ratio, het volgende:

Motivatie en inspiratie

De inspiratie is gegeven door de beelden van de Flying Special van Klemm, de motivatie vormden de projecten van Wilhelm Niethammer. Zijn eigenbouw Extension prikkelde mij om te zien of de methoden die ik me de laatste 6-7 jaar eigen heb gemaakt toe te passen zouden zijn op iets groters dan de 3-3,5mtr zwevers die ik reeds gemaakt heb.

Daarbij heb ik meer geleerd van aerodynamica en XFRL5. Mijn bestaande zwevers, zoals de Supra, mijn eigen ontwerp thermiekzwever Bird of Paradise, de Furio en diverse DLG's heb ik ingevoerd in XFRL5. Ook heb ik zeer leuke ervaringen met een verkeerd afgestelde Soarmaster die we via XFRL5 weer goede manieren aan gemeten hebben. Voldoende vertrouwen in de software dus om vanaf scratch iets op te zetten. Als het vliegt zal ik weten of dit vertrouwen voldoende gefundeerd is geweest.

Keuze en betekenis van de naam

Het kiezen van een naam is voorwaar geen eenvoudige zaak. De naam moet als het even kan de lading dekken. Vele namen zijn ook al in gebruik, alle geven iets aan van de ontwerpers over de toebedeelde eigenschappen van hun “kindjes”. Ik ontkom niet aan dezelfde neiging. Namen als Flying Special, Thermik XXXL, Extension, Supra, Superior etc. Allen roepen ze iets in je op. Iets speciaals, iets groots voor thermiek of iets superieurs..
Voor mij viel de keus op “ADAMAS”. Grieks voor “ontembaar”of “onoverwinnelijk”, een naam toegekend aan diamant. Een verschijningsvorm van koolstof. Een materiaal dat bij de bouw van deze zwever niet gemeden zal worden. Een naam met een knipoog naar de Diamant van HQ. Een Griekse naam, die, bezien vanuit het moment in de Europese geschiedenis, ook dan gelijk maar gekoppeld is aan de periode waarin het ontwerp van deze zwever tot stand is gekomen.

Inzetgebied

Het hoofdinzet gebied is de thermiek. Niet het laatste restje stijgen, of het eerste huigje thermiek in de vroege zomerochtend. Ook is het niet de bedoeling van ooghoogte nog weg te komen. Ik wil een zwever die van het ene plek in het luchtruim naar de andere kan janken zonder al te veel hoogte verlies. Als er op grotere hoogte in de thermiek gevlogen wordt, dan wil ik me geen zorgen hoeven te maken over de sterkte van de zwever. Snelheid hoeft niet gemeden te worden. Daar staat tegenover dat het niet mijn bedoeling is vanaf 400mtr stijl naar beneden te duiken om vervolgen full up te geven. Enigszins stabiel cirkelen is een pre, zeker omdat ik ook graag ver weg vlieg. Hoewel de zwever ook weer niet als een grote Amigo hoeft te vliegen. Daarom de V-stelling zoals deze nu is gekozen.

De zwever moet met de hand zijn te starten. Voldoende motorvermogen dus. Maar ook een prettige grip op de romp. Met mijn kleine handen.
Ook landen op kleine plaatsen is van belang. Daarom veel flapuitslag naar beneden. Er zijn 8 flaps. Minstens 4 daarvan moeten toch wel 80° uitslag kunnen halen. De buitenste 4 hoeven minder ver uit te kunnen slaan, misschien de buitenste 2 wel helemaal niet.

Transport en opslag dient relatief eenvoudig te zijn. Daarom een 4 delige vleugel, en twee delige romp. Of ik het kielvlak demontabel maak moet ik nog bezien, het is een optie.

Profiel

Lastige keuze. Van geen enkel ander deel van de zwever krijg je zoveel rusteloze nachten als van het profiel. Uiteindelijk is er voor MH32 modificatie gekozen.

In het midden van de vleugel er is gemodificeerd in dikte, ivm de statica. Dikkere profielen kunnen een hogere en daarmee stijvere/sterkere ligger herbergen met minder materiaal gebruik.

Richting de tips is er gemodificeerd in dikte en ligging dikste punt om de lokaal lagere Reynolds getallen tegemoet te komen. Stroming houdt niet van drukafbouw. Dan komen er blazen. En hoe lager het Reynoldsgetal, hoe eerder dit gebeurt. Door het dikste punt naar voren te leggen, en de dikte te verminderen, kan de stroming langzamer (over een verhoudingsgewijs langer traject van het profiel) druk afbouwen, daarmee hopend op het langer uitblijven van blazen.

De profielen zijn gemodificeerd op basis van een lijstje gepubliceerd in Aufwind, Extension artikel.

Om tot deze keus te komen zijn talloze vergelijkingen gemaakt met, HQW's, HQ/DS, HQ acro, SD's, SA,s en weet ik het al niet.

Er is een uitgebreid onderzoek geweest naar het MH32 profiel. Daarmee zijn ook de aandachtspunten waar tijdens de bouw op gelet moet worden bekend mbt profielnauwkeurigheid.

Vleugelvorm

Ietwat overelliptisch, vanwege de vleugelbelasting van +/- 55gram/dm^2 kom je wat minder snel in de Reynold's problemen als bij een 3mtr kist. Die vliegen doorgaans met wat lagere vleugelbelasting.
Daarnaast is gestreefd naar aflopende Cl bij de tips. Dat zou er voor moeten zorgen dat de overtrek niet bij de tips, maar ergens anders begint. Liefst naast de romp.

Er is geen constructieve verdraaiing ingebouwd. De welving blijft ook constant. De vleugel krijgt 8 kleppen, daarmee kan ik lokaal de Cl aanpassen.

De ¼ koorde ligt zo lang mogelijk op 1 lijn. Hiermee minimaliseer je de torsie in de vleugel.

Prestaties/configuratie:

Even wat plaatjes:

Gestippeld thermiekstand/doorlopend cruise/ gestreept speedstand:
Thermieken gaat met een snelheid van 9,3-10,5m/s. Vanaf 10,5m/s wordt de cruise stand economischer en zal deze ingezet worden. Bij 11,4m/s ligt het beste glijgetal, van 37,7. Dan daalt de zwever met 30 cm/s. Vanaf zo'n 15m/s wordt het interessant om de speedstand in te zetten. Echter is het verschil met de cruisestand niet erg groot, pas bij zo'n 21m/s begint het verschil zich echt goed te manifesteren. Lekker makkelijk, maak je niet zo snel een fout met het gebruik van de flapsettings.





De locale liftverdeling over de vleugel is zo gemaakt dat de locale lift richting de tips afneemt. Dit zou het overtrek gedrag ten goede komen. Hoe lager de lokale lift, hoe minder hard het profiel hoeft te werken, hoe later daar de overtrek komt. (Mijn Furio heeft een liftverdeling die richting de tips de hoogte in schiet. Overtrek gedrag laat zich raden, die is goed smerig.)




Bij de Adamas vleugel heb ik nog een truuk toegepast om de locale lift richting de tips omlaag te brengen. Op het laatste stukje tip zit sterke pijling. Een beetje TNT tip achtig.(Randbogen - Die Standardtypen)

Een leuke mogelijkheid van een 8 klappen vleugel is dat je de liftverdeling vrij nauwkeurig kunt regelen. Een voorbeeld die mogelijk voor agressief thermieken ingezet kan worden. Deze lift verdeling heb ik ook gezien bij de Edge DLG vleugel.




Om de speedprestaties niet te ondermijnen heb ik geen constructieve verdraaiing toegepast. Bij hele lage liftcoeffcienten (hoge vliegsnelheden) wil je dat over al over de vleugel de lift gelijktijdig naar nul gaat. Het lijkt te zijn gelukt in dit ontwerp:



De circulatieverdeling dient, voor een zo hoog mogelijk vleugelrendement zoveel mogelijk elliptisch te zijn. Zuiver elliptisch levert echter weer problemen om in verband met overtrek en te veel smalle koordes waarbij Reynolds problemen optreden. Alternatief is een iets overelliptisch verdeelde circulatie. Zoveel overelliptisch als nodig, zo weinig als het kan. Eindresultaat is in onderstaande afbeelding te zien voor de thermiekstand:



Belangrijk vindt ik hoe de zwever terug komt tegen de wind in. Je kunt dit zien door een raaklijn te tekenen in de grafiek VzVx. Neem bijvoorbeeld 6m/s wind. Dan begint de lijn bij 6m/s en raakt dan de curve bij circa 13m/s. Daar hoort een daalsnelheid bij van 33-,4cm/s en een glijgetal van 36. Daar wordt in vrolijk van!

Uiteraard betaal je een prijs. Door de hogere vleugelbelasting en grotere spanwijdte kun je de kleinere belletjes niet mee (helemaal) meenemen. (Aan de andere kant, een stijggetal van bijna 36...)

Kleuren schema

Wit/rood. Vindt het de mooiste combi. Keuze op basis van emotie dus. (Knaloranje zou een betere keus zijn......) En een Nederlandse vlag op het kielvlak. Een beetje chauvinisme

Ligger

Opbouw als bij de Supra. Dus carbon capstrips, schuim/balsa kern omwikkeld met glas onder 45°. Vleugel verbinders vierkant carbon.

De maximale mechanische belasting zal uitgerekend worden op circa 30G. Dit levert een voldoende stijve vleugel op, en de materiaal hoeveelheid die daar voor nodig is past binnen het gewichtsplaatje.

Ik heb de rekensheet van Christian Baron gebruikt om de ligger te berekenen.

Vleugelhuid

In relatie tot de bouwmethode zal ik de rekensheet BaggedWingCalculation van Vincent de Bruin (Prop-er) gebruiken. Die heeft een magnefiek stuk werk afgeleverd waardoor ik niet hoef te gissen.

Hiermee kan ik een onderbouwde keuze maken voor de te kiezen lay up. Om mijzelf het makkelijk te maken kies ik zoveel mogelijk voor een enkelvoudige lay-up. Een laag 54 grams glas voor het uiterlijk. Bij mijn Bird of Paradise ziet deze glaslaag er nog uit alsof hij net uit de vacuumzak komt. Verder komt er 1 laag carbon onder. Klaar. (kort door de bocht gesproken) Een opmerking nog, het geinige is dat bij dergelijke afmetingen en vleugelbelastingen de lay-up dikker mag, en daarmee GOEDKOPER wordt!

Romp

Ik wil graag een vol kevlar romp. Tweedelig, vooralsnog. De deling zit dan voor de vleugel, zodat de hele staart/vleugel/romp uit 1 stuk bestaat. De aandrijving zit dan in het voorste deel. De romp is anders toch wel +/-2200mm lang. Tweedelig is het langste stuk +/- 1700mm lang. Dat is te doen!

Servo's

Hier pas ik dezelfde servo's toe, voor zover ze in mijn vleugel passen, die Volker Klemm in zijn Flying Special's heeft toegepast. De DES-serie van Graupner. Ik zal ze ook bij hem kopen (en wat andere dingen), dat verdient'ie, zo vaak heb ik op zijn website rondgehangen......

Aandrijving, en samenhangende zaken

Precieze configuratie staat nog niet vast. Er is nog tijd zat om dit nader uit te zoeken.

Meer dan 7 cellen in 1 pakket kan ik niet laden. Ik denk dat er prima sets voor 6 cellen (4000-5000mAh) zijn te verkrijgen. Ik wil graag een set met een DIKKE VETTE GROTE CARBON klapprop. Deze prop moet strak tegen romp vallen. Daar zijn mogelijkheden voor met “verzetste” aluminium middenstukken voor de klapbladen. Als je dan ook nog een rubber band gebruikt om de bladen in te klappen is het af. Op de site van Volker Klemm is een video dat precies demonstreert wat ik bedoel.

De regelaar zal een BEC hebben, een ondersteuningsaccu is nodig. Graag heb ik een regelaar die aangesloten is op de balanceerstekker van het aandrijfpakket. Zo kan op cel niveau de onderspanning worden bewaakt. Ik heb overigens nog nergens zo'n regelaar aangetroffen. Multiplex heeft regelaars die samenwerken met telemetrie en datalogging. Van data logging en GPS/telemetrie wil ik maximaal gebruik gaan maken. Hiervoor heb ik nu de SM modellbau GPS logger aangeschaft. Via de M-link ontvanger databus kan hierop alles worden mee gelogd.

Ik laat me overigens graag adviseren over een set. De grote Flying specials hebben, geloof ik, max 18” proppen. Je ziet bij andere zwevers van deze afmetingen en gewichten ook 'propjes' van 23”.

Bouw techniek

Ik ga niet voor de snelste bouwmethode. Wel voor een methode waar ik mee vertrouwdt ben. Bovendien vindt ik het leuk om de bouw met weinig middelen tot stand te brengen.

Het hele project is dan ook vooral een bezigheidstherapie!!!!!

vleugel →positief bouwmethode, maar wel weer zoekend naar verfijningen.
Romp → Dat is nog een verrassing.

Mijn bouwvolgorde zal bepaald worden door de materiaalvoorraad. Beginnende met de vleugelverbinders en capstrips voor de ligger. Honderden meters 24K roving verwerken...... Dan hebben we het dooiste karwei maar gelijk gehad!

Samenwerking

Tijdens een van onze contacten (tussen Dirk Schipper en mij) bleek dat we beiden bezig waren met het ontwerp van een grote (5-6mtr) high – performance e-zwever. Vooral gericht op thermiek, maar ook in staat tot hoge snelheden en toch een goede glijhoek. Allround met de nadruk op thermiek dus. Daarnaast is Dirk's F3J zwever aan het verslijten en wil hij hiervoor een vervanger maken. Niet zo'n uitgekauwd ontwerp als de Adamas, maar gebaseerd op de Adamas vleugel, en NIET electro. Dit zal een eerste test van het vleugelontwerp zijn.

Ik houdt het bij mijn eerste voornemen: de standaard Adamas van 5,5mtr spanwijdte. Dat is me al bruut genoeg.

Aangezien Dirk en ik intensief allerhande zaken rondom dit project besproken hebben zal dit draadje de bouw bevatten van ons beider zwevers.

Overigens heb ik onze discussies als zeer prettig, leerzaam en verruimend ervaren. Het is fijn als je op een goed tijdstip in je 'modelbouw carrière' dit mag beleven.

Als het gaat zoals we het verwachten zal Dirk eerst beginnen met de 4,5mtr versie. Ik heb mezelf opgelegd eerst een reserve Supra te maken. Mogelijk kruist ook nog de bouw van een snellere simpel te bouwen helling zwever. Bovendien moet ik de Adamas nog helemaal op tekening uit werken. Nu is alleen nog maar een XFRL5 file, en een wolk ideeën in mijn hoofd.

Enige reeds gevoerde discussie, gestelde vragen:

Uitvoering van de staart:
Leerzaam draadje, maar het maakt de uiteindelijke keuze niet makkelijker. Er is zoveel om rekening mee te houden.
A very few design questions, to verify I'm on the right track. - RC Groups

Hoe om te gaan met dikke lay-up:
Diverse meningen natuurlijk, maar het gaat me toch echt om positief bouwen. Goede tips gekregen waar ik verder mee kan.
Thick lay up + vacuum bagging + leading edge accuracy - RC Groups


Goed, de geest is uit de fles..............er is nu geen weg meer terug.

[edit 1]
De aangegeven getalswaarden voor de prestaties neem ik niet al te letterlijk, maar indicatief. Zo zijn de Type 1 polaires gemaakt met messcherpe profiel achterzijden. Dat is niet waarheids getrouw.

 

Heren, fantastisch project! Volg ik met zeer veel belangstelling!

Succesmet de vele keuzes en natuurlijk de bouw.

Groet,

Jacob Bos

 

Berry en Dirk,

Erg veel succes met de verdere ontwerpfase en later de bouw, het zal een draadje zijn met een hoop Hits denk ik.

groet


Terence

 

Machtig, dit is mooi professioneel hobbien.

Heel herkenbaar. Maar de zaken liggen een beetje anders als je student bent (voor mij tenminste). Er is weinig dat mijn geest meer doet opleven dan het ontwerpen van een zwever

Het vleugelplanform ziet er uitgekiend uit. Maar hoe heb je dat bepaald met de wetenschap dat de liftverdeling zo veranderlijk is met 4 kleppen per vleugel?


Mvg,
Pieter

 

Ik was er vandaag getuige van dat Dirk z'n f3j zwever in het dal gooide en er spijt van had dat het een niet-electro kist was. Gevolg: een verre buitenlanding in een graanveld en een gebroken romp

De opvolger zou daarom best wel eens WEL electro kunnen zijn

Vraagje: kan jouw zender dit wel allemaal aan? Ik tel minstens 12 servo's.

(zo, gelijk een abonnement op dit prachtige draadje)

 

Wow succes!!!!


----------------------
Sent from iPhone.

 

Mooi ontwerp

Chapeau

 

Berrie, mooi om te zien hoe je je vastbijt in dit project. Ik heb afgelopen voorjaar heel even mee mogen doen met wat denksessies, en heb gezien hoe goed je alles overdenkt. Jammer dat je nog niet gaat beginnen met de bouw, want dan blijf je maar doorgaan met twijfelen, moet ik dit niet veranderen, kan ik daar niet nog wat tunen.... Het lijkt erop dat je het ontwerp inmiddels redelijk definitief aan het worden is, goede zaak. Er komt een punt dat je de engineer moet neerschieten .

Enkele opmerkingen naar aanleiding van je verhaal.

Ik heb wel eens plaatjes gezien van modellen met 8-kleppen vleugels waarbij flap 1+3 naar beneden uitslaan en 2+4 licht naar boven, ipv 1+2 naar beden en 3+4 naar boven. Heb je hier onderzoek naar gedaan? Ik weet niet of dit beter is, maar kan me voorstellen dat het een betere 'verstoring' van de liftverdeling geeft en daarmee mogelijk meer weerstand (en dus meer mogelijkheid de daalsnelheid te regelen). Het onderzoeken waard lijkt me.

Dat zijn allemaal uitstekende waarden die je hier noemt! De laatste zin is waar voor normal/speed, maar de thermiekstand levert maar in een heel klein snelheidsbereik winst. Daar kan je dus wel makkelijk 'een fout' maken. Niet te laat van thermiek naar normaal switchen! Wat is het verschil in minimum snelheid tussen thermiek en normale stand? Daar zal de grootste winst in zitten lijkt me, het verschil in daalsnelheid is maar klein.

Die laatste zin: dat moet denk ik zijn een glijgetal van 36?? Als het wel stijggetal moet zijn: die waarde zegt me niet veel....
De maat voor het kunnen meenemen van zwakke belletjes is de daalsnelheid en de minimum vliegsnelheid, glijgetal is in deze totaal onbelangrijk. Niet zeuren over zwakke bellen, een daalsnelheid van <34 cm/s is simpelweg uitstekend. Hooguit is je vliegsnelheid (en daarmee dus je draaicirkel) te hoog om nog kleine bellen goed te kunnen benutten.

Is die 30G ergens op gebaseerd? Het lijkt mij al best veel. Je hebt een motorkist, dus een lierstart hoeft niet doorstaan te worden. Even filosoferen: je minimum vliegsnelheid ligt net onder de 10 m/s. Laten we eens aannemen dat je maximaal 5x zo hard zal vliegen, dan hebben we het al over forse snelheden (50 m/s = 180 km/h). Laten we ook aannemen dat je hierbij maximaal up wilt trekken. Je kan dan maximaal 5^2 = 25G trekken. En dat doe je zeer waarschijnlijk niet, want bij zulke snelheden trek je geen maximaal up meer.
Ik zeg niet dat 30G niet goed is, maar ben benieuwd naar je motivatie van dit getal (even prikkelen....). Wil je nog hogere snelheden? Wil je een grote veiligheidsfactor ivm 'amateur'productiemethoden?

Naast alle koele berekende getallen hier een lekkere portie emotie. Heerlijk!

 

De eerste kritische vragen komen los. Heel goed. Dat is juist in deze fase belangrijk. Ik zal ze zo goed mogelijk proberen te beantwoorden. Voor het gemak reageer ik hier ook op de vragen/opmerkingen/tips die via PB zijn binnen gekomen.

@Terence. Om een berg hits is het ons niet te doen. Wel om het plezier wat we er aan beleven om dingen te delen, en publiekelijk een uitdaging aan te gaan. Ik zelf zal, niet zoals bij mijn Supra draadje, elk stapje direct publiceren. Ik wil deze keer meer complete stappen in een keer posten. Dat houdt het voor later ook overzichtelijker, hoop ik.

@Wubbe(en PB). Mijn huidige zender, de oude MPX3010 kan dit idd niet aan. Op de lijst aan te schaffen spullen staat dan ook een Profi TX 16. (of een Evo, als de TX me om wat voor reden dan ook niet bevalt.)

Dirk z'n Roofmus kapot? Mmm, komt dat effe goed uit. Dan begint 'ie vast lekker snel met de grote Roofmus

@Pieter. Ik heb niet ontworpen in de richting van een vleugel waarvan je makkelijk de liftverdeling kunt veranderen/sturen met een hoop flaps. Dit is gewoon een gegeven: als je overal flaps hebt kun je de liftverdeling veranderen. De circulatieverdeling wordt slechter. De vleugel presteerd iets minder, maar als de handeling verbeterd voor agressief thermieken werkt het totaal plaatje MISSCHIEN wel goed!

Volgorde die ik het aangehouden bij het ontwerpen:
- circulatie, liftverdeling en transitiepunten bij cruise goed krijgen.
- vervolgens het zelfde bij thermiek
- bij speed na gaan of Cl overal gelijktijdig naar 0 gaat.

@PB, wat betreft de V-stelling:eerste 1380mm spanwijdte heeft 1.3°, dan tot 2070mm 5°, tot 2750mm een V-stelling van 8.5°. Vooral het feit dat dus de buitenste delen van de vier-delige vleugel een dubbele V-stelling heeft beinvloed de stabiliteit enorm, in positieve zin.

Overigens is een zelfde soort verdeling bij de Flyings Special 5000 te zien, met de extra geknikte buitenvleugel.

@Fotor: ik moet nu pizza eten. Ik kom vanavond terug

 

Met veel belangstelling lees ik de zeer leerzame technische verhandelingen. Snap er somsook niks van, das mijn probleem en niet erg, spoort me alleen maar aan om me daar in te gaan verdiepen...

Tijdens het doorlezen van de opmerkingen van Raymond schoot me iets te binnen. Raymond roept dat de snelheidsmarge voor thermiek naar normaal smal is en dat je dus tijdig moet schakelen om maximaal effect te hebben. Dan mijn gedachte, kan de moderne techniek je daarbij niet helpen. Volgens mij is er telemetrie die je snelheid weergeeft en ik kan me voorstellen dat die ook signalen afgeeft bij een bepaalde snelheid, in dit geval dus bij de grens tussen de verschillende standen. Sterker, zou dat dan niet automatisch kunnen. Dus grenswaarde bereikt en de zender/telemetrie schakelt naar de correcte stand...wellicht wat ver gezocht maar ik vind het wel passen bij deze ultra moderne bak. Maar eerst maar eens verder ontwerpen en bouwen.

Veel succes.

Groet,

Jacob Bos

 

Nog van voor jouw tijd denk ik
en.wikipedia.org/wiki/Commander_Adama

 

@Jacobbos. Wat je nu oppert heb ik zelf ook al eens gedacht.

Nu vlieg ik met mijn Picolario talk en daarmee krijg je een aardig gevoel bij welke flapstand je het snelst stijgt.

Op die manier ben ik er ook achter gekomen dat bij mijn Bird of Paradise de thermiekstand juist een verslechterde daalsnelheid brengt. Dat werd weer bevestigd door het model in XFRL5.

Ik wil overigens wel (veel) met telemetrie en loggen gaan werken. Daarom heb ik inmiddels een GPS logger van SM-modellbau gekocht. Deze is vol compatible met MPX M-Link.

@Raymond, ehh, Fotor:

- Bouwen gaat echt wel snel starten. Ik heb echter geen haast. Ben tevreden met mijn huidige vloot. Het hoeft niet over een jaar te vliegen. Want, wat moet ik hierna verzinnen? (O ja, ik heb vorige week 1:1 in een ASK21 gevlogen boven de Rohn. Dat ging me best aardig af. En zonder misselijk te worden opent dat ongedachte perspectieven............)

@ Fotor en PB: de constructieve uitvoering.

Zucht......................


Welke snelheid neem je als maximum waarbij je nog vol door de bocht wilt?
Welk vlieggewicht als maximum?
Welke Ca als maximum?
Bereken je de momenten in de vleugel vanuit:
Methode 1: Ca max bij V max?
Of, methode 2: splits je de massa's van vleugel en romp. Kies een maximale versnelling (aantal G's) en reken zo de momenten verdeeld over de vleugel uit?
O ja, hoe STIJF wil je eigenlijk dat de vleugel is?
En, is er nog zoiets als een minimale vleugelbelasting??

Zie je, hier moet je eigenlijk helemaal je hobby niet van maken...

Om de maximum snelheid te bepalen kijk ik naar mijn vlieggedrag bij mijn Bird of Paradise. Ik heb nog maar vier logfiles. Als ik de spike van 205km/h negeer ligt de maximimum snelheid op zo'n 130km/h. (3D GPS snelheid tegen de wind in vanuit de thermiek naar een volgende bel) Ik voel daarbij niet de minste neiging vol up te geven, maar je knettert wel door turbulentie heen!!

De rest van de snelheiden liggen tussen de 35-50km/h.

Daarmee vlieg ik dus slechts goed vier keer zo hard als de normale vliegsnelheid. Maar: Bird of Paradise is relatief een slechte steker, dus de daalsneid neemt harder toe dan je zou willen, en daardoor kies je vanzelf lagere vliegsnelheden. Aan de andere kant heb ik in grote thermische gebieden, dus altijd stijgende lucht tegen de dalende zwever in, waarin ik gevoelsmatig harder heb gevlogen.

Dat rechtvaardigd jouw opmerking over 5x normale vliegsnelheid. Dat brengt dan 25G.

Die door mij bepaalde 30G is een geprikte waarde. Het past in het totale gewichtsplaatje van de zwever. Maar de waarde kan wijzigen.

Dan de rekenmethode. Ik heb twee zwevers die ik na gerekend heb met de rekensheet van C. Baron. Als die compleet foute liggers zou berekenen zou hij daar wel op zijn gewezen... Ik heb mijn Bird of Paradise electrozwever en mijn Supra daar in na gerekend. De waarden leveren mij goede liggers op.

Even over stijfheid. Ik wil geen ETA imitatie (je kent het filmpje wel denk ik).

Ik vindt de stijfheid van de vleugel van mijn Bird of Paradise acceptable. Als ik een tip op de grond leg, de andere vast houdt, en dan wat op en neer wieg, dan voelt dat goed. Er zitten boven en onder 16 24K HTS rovings in de ligger (profiel dikte 8.5% bij koorde van +/- 240mm)

Met dat stijfheidsgevoel, de G waarde en de Ca max van 1.1 (in te voeren in de rekensheet van Christian) kan ik inderdaad naar minder rovings.

Aanname 1: 65N, Ca max 1.2 en Vmax 50m/s levert dat 32 G op. In de wortel komen dan, bij een spanning van 750N/mm^2 52 stuks 24K HTS rovings. Ik kan de Adamas dan op 6.5kg houden. (net aan, denk ik)

Aanname 2: 65N, Ca max 1.1 en Vmax 48.5m/s levert dat 27.5 G op (net als bij de Bird of Paradise = refentie) In de wortel komen dan, bij een spanning van 750N/mm^2 44 rovings.

Aanname 2 wordt iets lichter (capstrips, verbinders), scheelt misschien een paar 100 gram, kan je de berekingsloop weer maken..... Of je kan de romp zwaarder/sterker maken, of een nog dikkere aandrijving .....

Overigens geldt dat op een meter spanwijdte het aantal rovings al met de helft is geminderd!

Waar zit dan de veiligheids marge? Dat je nooit vol up DURFT te trekken? Dat je vleugel echt niet de lift kan leveren die je in gedachten had? Dat de spanning in de capstrips tot 1000N/mm^2 op kan lopen? (heb ik eerder getest) Als je de methode 2 na rekent blijkt Bird of Paradise, de electrothermiekzwever, een veiligheids factor van 2.6 te hebben.

Zeg het maar.

Wat voor aanname 2 pleit is dat ik de ligger 10mm smaller kan maken. Dus 10mm makkelijk het profiel kan houden.

Nog een pleit in het voordeel van 25-28G: De eerste Extension van Wilhelm was ook zo uitgevoerd. Pas nadat hij wedstrijden ging vliegen is hij zwaarder gaan bouwen.

Even voor het gevoel:

Bij de aanname 2 kan de centrale vleugelpen 22*22mm vierkant carbon worden. Heb je dan een gevoel als je links en rechts nog 2750mm vleugel bij fantaseert?

Even een uitstap naar telemetrie: ik ga absoluut met een snelheidsalarm werken!!!

Overige commentaren:

1) Flapstand tijdens het remmen. Ik heb XFRL5 getracht dit te laten bepalen. Dat werk niet. Beter gezegt, ik krijg dat niet werkend in XFRL5. Verder neem ik aan dat ze bij de FS5000 ook het onderste uit de remkan willen, en dan zie je toch 6 klappies vol naar beneden.....

2) Er is niet veel snelheidsverschil tussen thermiek en cruise. Hooguit een halve meter per seconde langzamer vliegen, en wat centimeters per seconde minder dalen.

3) Het is wel het stijggetal. Het is een getal dat de daalsnelheid eigenlijk uitvergroot. Heb ik van jouw geleerd, of heb ik je verkeerd begrepen??

 

Ik lag toen nog in de luiers, in Asperen.....

 

Berrie, ik was gewoon benieuwd naar je motivatie voor 30G. Zo'n waarde wordt door sommigen min of meer random gekozen, met als motivatie "klinkt wel goed" of "heeft die kist ook". Ik vermoedde een betere motivatie bij jou, en die is er inderdaad. Een waarde als deze limit load wordt bepaald door vele aannames en keuzes, ik was benieuwd naar jouw aannames en keuzes. Blijft inderdaad moeilijk zoals je zelf al aanhaalt. Wij zouden misschien op sommige punten andere keuzes maken, maar echt fout kun je niet gaan (tenzij je onrealistisch wordt). Het is maar wat JIJ wilt van je model. Je hoeft niet te twijfelen aan deze keuzes, gewoon lekker zo houden.

Als ik naar de polaires kijk in je eerste post is de winst van de thermiek stand maar zeer gering en in een heel klein snelheidsgebied. Het verlies als je sneller gaat vliegen met thermiekstand loopt wel snel op met het toenemen van de snelheid. Zoals ik al eerder zei: niet te lang wachten met overschakelen naar 'normaal', en misschien niet eens bij elke bel de thermiekstand gebruiken. Ik zou de thermiekstand reserveren voor zwakke bellen in rustige lucht, dan kan je echt goed langzaam gaan vliegen en de winst benutten, in turbulente lucht moet je wat sneller gaan vliegen en zou de thermiekstand wel eens verlies kunnen geven. Let wel: deze conclusies zijn op basis van een enkele figuur uit je eerste post, jij hebt veel meer grafieken en een completer plaatje.
Ik neem aan dat je verschillende flap uitslagen voor de thermiekstand hebt berekend?

Het stijggetal is inderdaad een maat voor de minimum daalsnelheid, maar ik heb nog nergens een rechtstreeks verband kunnen vinden tussen stijggetal en daalsnelheid. Een stijggetal van 36 zegt mij niet veel. Prachtig, maar is dat goed of niet??? Een minimum daalsnelheid van 33 cm/s zegt mij veel meer (ik zeg: joepie!).

 

Flaps

Bij mijn ASH 31 worden alleen de binnenste flaps gebruikt voor de landing. Dat zijn nog altijd 110 cm flap (op een spw van 700 cm) die onder een hoek van ca 50 graden omlaag komen.
Het model bouwt daarmee snel genoeg hoogte af en wordt voldoende langzaam om netjes te kunnen landen. De stabiliteit wordt nauwelijk beiinvloed.
Bij dit ontwerp lijkt het mij eenzelfde set-up meer als voldoende.

 

Wat een mooi project wordt dit.
Dit is dus het echte modelbouw.
Vanaf vandaag ga ik niet meer zeggen dat ik een modelbouwer ben.
Hoogstens een "modelinelkaarzetter"

Ik ben reuze benieuwd hoe dit project gaat worden, maar gezien je voorbereidingen denk ik dat het "smullen" wordt.
Succes ermee!

Groetjes,
Jordy

 

Hoe kan ik dit draadje nou gemist hebben???

Subscribed!

 

Nog 1 keertje.......

@Fotor en PB:

Ik wil nog 1 keer terug komen op het onderwerp ligger berekening daar ik een stuk duidelijkheid heb gevonden in het voorbeeld dat door Helmut Quabeck gegeven is:

http://www.hq-modellflug.de/theory contributions/diamant plus holmberechnung.pdf
Kort samengevat stelt hij daar:

a) De vleugel draagt zichzelf bij bochten/loopings (vrij vliegen)
b) Daarin tegen werken de romp en staart wel als centrifugaal last op de ligger (vrij vliegen) Hier worden ook waarden genoemd van 20-30G (let wel: er wordt alleen gerekend met de massa van de romp + staart!!)
c) Hoogte start aan de lier, daar werkt hoofdzakelijk de trekkracht van de lierlijn. Voor mij nu niet van toepassing.
d)Praktische aanname voor een model als de Diamand, een ligger berekening met 20x het TOTAAL gewicht van het complete vliegtuig. Dus 20G.

Note: de webbing wordt door Helmut uitgerekend in zijn voorbeeld met 30x het totaal gewicht van de zwever.

Punt b) is waarmee Wilhelm aan zijn Extensions heeft gerekend. (ik heb eventueel .PDF files van betreffende artikelen.) Hij houdt een veiligheidsfactor van ongeveer 1,5 aan. Rekenspanning voor de HTS rovings zit daarmee op zo'n 450-500N/mm^2.
Punt c) wordt door Mark Drela op vrijwel identieke wijze uitgelegd: http://www.charlesriverrc.org/articles/allegro2m/spar_sizing.txt
Punt d) is dan ook de methode waarop Christian Baron zijn rekensheet heeft gebaseerd. Hier wordt geen veiligheidsfactor aan gehouden. Rekenspanning voor de HTS carbonrovings ligt dan op 750N/mm^2. Zijn motivatie om het zo te doen is dat hiermee mogelijk de ligger berekening inzichtelijker wordt gemaakt.

Om zelf de berekeningen goed te kunnen volgen heb ik een klein sheetje gemaakt en bovengenoemde punten b) en d) nagerekend voor de vleugelwortel. (naar believen kan ik over de hele spanwijdte narekenen, er rolt echter niet in 1 klap een grafiek met verdeling van de rovings uit over de hele spanwijdte.)

Punt b) 30G, gewicht romp 30N, levert per capstrips 44x 24K HTS rovings op, spanning in de capstrip is 408N/mm^2. Veiligheidsfactor = 1,8.

Punt d 1e) 30G, totale vlieggewicht 65N, levert per capstrip 55x 24K HTS rovings op. (3 meer dan de sheet van Christian, maar dat is een afrondingszaak) Spanning in de capstrip is 750N/mm^2.Veiligheidsfactor is 1, dus geen.

Punt d 2e) 20G (advies uit de uitleg van Helmut Quabeck) totale vlieggewicht 65N, levert per capstrip 34x 24K HTS rovings op. Spanning in de capstrip is 750N/mm^2.Veiligheidsfactor is 1, dus geen.

In de sheet van C.B. Voer je een maximum snelheid in, en een maximum lift. Dat levert een max. kracht op. Combineer je dit met het praktische advies van Helmut Quabeck om 20x het totaal vlieggewicht als waarde te nemen kom je op exact de hoeveelheid rovings uit als de handmatige berekening. Logisch, aan de mechanica verander niets, alleen gaat het erom wat je aannames zijn!


Goed, dan nu de toepassing voor de Adamas. Ik neem de middenweg.

Voor punt b) 30G rompgewicht, komt overeen met 25G totaal gewicht, punt d. Dat zijn 44 rovings bij de wortel. Capstrip kan daarmee 25mm smal worden, en 2,5mm dik. Daar past dan, heel mooi, een vierkante verbinder in van 20*20mm. Zowel capstrip als verbinder hebben een veiligheidsfactor van 1,5. Is dat effe mooi in harmonie! (er gaan goed 260 rovings in die verbinder. Dat wordt een 'k' klus...) De capstrips zouden dan ongeveer totaal 500gram kunnen gaan wegen, en de verbinder zo'n 280gram.

@PB, Als je vanuit de sheet van C.B. Hebt ervaren dat een ligger gebaseerd op 70-80% van de uitkomst nog meer dan voldoende sterk is, ben ik nu heel nieuwsgierig naar wat je invulwaarden zijn!!!!!!!

Zo, bovenstaand relaas voelt voor mij als een opluchting!

 

Vuistregels die ik ben tegengekomen:
20G voor rustig thermieken.
30G voor een kist die wat snelheid kan ontwikkelen
50G voor een ragkist
>100G voor DS

Drela's Supra is ontworpen voor 60G, maar heeft dan wel een forse doorbuiging!

-> Eigenlijk is de stijfheid bij een bepaalde max. belasting veel interessanter...

 

Even over torsie:

In de laatste (nog niet gepubliceerde) versie van de Bagged wing layup spreadsheet (1000+ downloads?? Wow!) heb ik torsie toegevoegd.
Berrie heeft als 1 van de weinige een kopie ontvangen om eens wat te testen.

De formule's zijn afkomstig uit dit boekje, zijn enkel geldig voor vleugels met weinig tot geen pijlstelling, en in het kort werkt het als volgt:

Torsiestijfheid GJ wordt bepaald door de Schuifmodulus G en de torsieconstante J volgens:

GxJ=GJ

De torsieconstante J wordt berekend volgens Roark's formule voor dunwandige gesloten buis met uniforme wanddikte:

J = (4A²t)/U

A = Oppervlakte doorsnede profiel
t = Huiddikte
U = Omtrek van het profiel

De torsieconstante is daarmee afhankelijk van de koorde, profieldikte en huiddikte.

De Schuifmodulus G kun je vinden via bijvoorbeeld een programma als Lamicens.

Torsiemoment wordt bepaald door:

Mt=0.25 x Cm0 x Rho x Vmax² x ws x tm^2

Cm0 = Nulmoment coëfficiënt van het profiel
Rho = Luchtdichtheid
Vmax = Max snelheid
ws = Spanwijdte
tm = Lokale koorde

Torsiehoek:

AlphaT = (180/PI) x (Mt x WS/1000) / GJ

Mt = Torsiemoment
ws = Spanwijdte
GJ = Torsiestijfheid

Wat is een acceptabele torsiehoek?
De auteur van het eerder genoemde boek heeft middels testen bepaald wat de max vliegsnelheid is waarop diverse modellen flutter ondervinden of waarbij de tippen ondersnijden. Die snelheid is voor elk model terug berekend naar een torsiehoek. Uitkomst is dat de max toegestane tiphoekverdraaiing -4° tot -6° is.

In de spreadsheet wordt de vleugel opgedeeld in 100 stukjes spanwijdte.
Voor elk lokaal deel wordt de hoekverdraaiing berekend.



Ik kan zelf handmatig veel wijzigen in deze rekentabel.

@Berrie: misschien is het verstandig dat je even opstuurt wat je nu hebt, en je wensen aangaande de layup even aangeeft.

Zijn de uitkomsten betrouwbaar? Redelijk. Op het eerder genoemde draadje op RCgroups heeft Adam torsietesten uitgevoerd. De resultaten van de berekening en de praktische tests liepen redelijk uiteen; de berekening was over het algemeen te voorzichtig. Hoofdoorzaak is een te dunne theoretische huiddikte. Maar liever zo dan andersom. De veiligheidsfactor zit er dus al in. Een torsiehoek van 6° zou dus ook nog acceptabel kunnen zijn.

Vincent