Airfish Grondeffect vaartuig

Dag Heren,

Ik ben de laatste tijd weer erg veel bezig geweest met grondeffect vliegtuigen, een tijd geleden had ik hier ook al gepost over een groot grondeffect vaartuig van 1,5 meter, wat helaas slechter afliep dan gehoopt.

Aangespoord door een thread in RCGroups ging de zoektocht door naar een goed werkende RC WIG. Van een groot aantal vrije vlucht werpmodellen presteerde deze het beste:



Het model functioneert naar het Lippisch principe, en heeft dus een omgekeerde Delta vleugel met anhedral.

De stabilisatie gaat naar dit principe:

De stabiliser is positief ingesteld met een positief gewelfd profiel. Het zwaartepunt ligt achter het Liftpunt van de hoofdvleugel(de grondeffect vleugel). Stijgt het model door onvoorziene omstandigheden, dan verliest de hoofdvleugel draagkracht doordat het grondeffect verzwakt. De Stabiliser is onafhankelijk van het grondeffect en lijdt geen verlies, waardoor het model in zijn geheel neuslastig wordt en de neus laat zakken, in tegen stelling tot achterover te slaan, door het verschuivende drukpunt van de hoofdvleugel(zoals hydroplanes ook achterover waaien).

Afgeleid van het bovenstaande model heb ik een RC model ervan gebouwd:


Dit model had het probleem, dat hij voor de overgang naar planeermodus, de neus onderdook en het model telkens stopte als er gepoogd werd op te stijgen.
Vervolgens heb ik twee extra schuim stukken toegevoegd voor de step, links en rechts van de neus:



Toen deed het model eindelijk wat het moest doen, bij het opstijgen kon er nu bij volgas en een hoog getrokken hoogteroer gelijk geplaneerd worden en versnelde het model door naar vliegsnelheid. Eenmaal succesvol opgestegen zag het er zo uit:



Gaaf! Hij deed het dus in ieder geval

Maargoed, ik kwam er al snel achter dat ik het model niet getrimd kreeg! Telkens als de gasstand veranderde was het model totaal ongetrimd. Natuurlijk heeft de hoge positie van de motor hiermee te maken, maar het effect was veel sterker dan normaal. De fout zat hem natuurlijk..in de positie van de Stabiliser, achter de propellor. De stabiliser is erg groot uitgevoerd en sterk positief dragend, het zwaartepunt ligt op dezelfde positie als op het eerdere werpmodel dat ik had gebouwd. Het model was nu dus altijd mooi getrimd, zodra de motor uitstond. Gaf je gas, blies je alle lucht over de stabiliser heen, die véél meer draagkracht gaat leveren en het model omlaag laat duiken:

En dit was met vol opgetrokken hoogteroer!

Maargoed, als je vervolgens gewoon het hele model zodanig meer uptrimd dat hij wél vliegt, terwijl je gas geeft, dan gebeurd dit wanneer je de motor uitzet:

Ook niet fijn!

Dus, het was tijd voor een ander model, ik had onderhand genoeg van de ontwerpfouten.
Het volgende model moest de zelfde vleugels / invalshoeken hebben, maar..

- de romp moest deze keer makkelijk kunnen gaan planeren
- de romp moest eenmaal planerend minder "plakken"
- de stabiliser moest ruim buiten de propeller luchtstroom staan

Dus weer aan de slag:

De romp is simpel opgebouwd van gammatriplex met Styrodur.



De romp is dus veel langer en tweemaal zo breed. De hull step is wat grover uitgevoerd en de oppervlakte ervoor is minder vlak. Verder bevindt de stabiliser zich nu veel hoger dan op het vorige model.


Klaar!

Vervolgens weer gaan testen..





Doet het, en goed ook! Het stuurt echt makkelijk, je geeft volgas, het model planeert na minder dan een meter al, en na zo een 5 -6 meter begint hij al te springen en schommelen. Ga je nog wat harder, of je trekt erg voorzichtig het hoogteroer wat aan, dan houdt het springen op en je model zweeft mooi over de golven. Hartstikke stabiel, ik heb er nog geen crash mee gemaakt.

Nouja ik hoop dat anderen hier nog wat aanhebben, hier is de bouwtekening die ik erbij heb gemaakt:


Groetjes,

Marijn

 

Leuk!

Dit vind ik leuke modelbouw. Dank voor het delen van je ervaringen. Inspirerend. Lijkt me leuk om eens te bouwen. Ik blijf je volgen.

 

tis gewoonweg wetenschap!
jij doet nogal wat R&D!
Dit is idd pas echt modelbouwen/ontwerpen!

 

Leuk!
Wat ik niet helemaal begrijp...

Waarom is er geen instelhoekverschil tussen vleugel en stabilo? Zou het niet stabieler vliegen als daar een paar graden tussen zat?

En: al bij het eerste model lijkt een bocht netjes te lukken. Toch heeft de vleugel geen ailerons, en ook geen V-stelling (integendeel, zelfs een beetje negatieve V-stelling). Ik zou denken dat zo'n toestel hooguit slippende bochten zou kunnen maken... heb je er een verklaring voor dat dat niet het geval is?

 

@ Bdoets, wat betreft de instelhoek van het stabilo, ik heb zowel het scenario geprobeerd waarbij het stabilo een lagere invalshoek dan de hoofdvleugel heeft, en andersom, maar de resultaten waren zo goed als hetzelfde.

Ik kan het niet wiskundig beargumenteren, maar ik denk dat het deels eraan ligt, dat dit model eigenlijk altijd gewoon neus zwaar is. Door het grondeffect wordt de neus alsnog omhoog gehouden, maar zodra er wat hoger wordt gevlogen zakt de neus natuurlijk weer. Gooi je het model op vanuit de hand gaat het ook gelijk met een nose dive de grond in. Het model vliegt prima, als de invalshoek van het stabilo zelfs groter is dan die van de hoofdvleugel. Om te compenseren ligt het zwaartepunt gewoon wat verder naar achteren.

Zover ik weet doen we dit nooit, omdat het voordeel van een staart met een lagere invalshoek is dat de hoofdvleugel altijd als eerste stallt, zelfs als je vol up trekt. Maargoed de invalshoek op een WIG is altijd hetzelfde, dus is dit niet echt van toepassing. Ik heb, denk ik om die reden, ook nog nooit een exemplaar van een WIG kunnen vinden, waarbij de staart negatief liftend is, zoals op een vliegtuig.

Of het nou efficient is om je staart niet te offloaden, dat is een ander verhaal natuurlijk. Ik weet ook niet wat de andere invalshoeken van de staart met de dynamische stabiliteit doen, maargoed tot nu toe was het allemaal goed stabiel te krijgen. Verder, kwam de hoge invalshoek van het stabilo goed uit, zo ligt het CG wat verder naar achteren en ligt het model wat meer nose up in het water, waardoor het opstijgen makkelijker wordt.

Overigens, de zwaartepunt positie op het moment is enigzins te ver naar voren, en hij is op het moment behoorlijk up getrimd. het hoogteroer meegerekend heeft de stabiliser op het moment dus een resulterende lagere invalshoek. Op het vrije vlucht model geldt dit niet, die doet het prima.

Hoe het nou kan dat het model de bocht inrolt, terwijl de vleugels een negative V-stelling hebben, ligt waarschijnlijk aan de outbord vleugeltjes, de "winglets". Ze zijn behoorlijk fors en hebben een zeer sterke positive V-stelling. Ik denk dat ze bij het bochten werk ruimschoots compenseren voor de negatieve V-stelling van de hoofdvleugel, en zo het model ligt de bocht inrollen.

En verder nog bedankt voor de positieve reacties! Voor geïnteresseerden, hier is het Topic op RCGroups:
General Ekranoplan Topic - Page 7 - RC Groups

Groetjes

 

Hier, een foto van de Airfish 1. Deze werd destijds ontworpen om uitsluitend in Grondeffect te vliegen, dus ook geen sprongen te maken. Het stabilo is sterk liftend gebouwd, wel heeft hij inderdaad een zichtbaar kleinere invalshoek. Maargoed, ik kan het dus niet sterk onderbouwen, maar het werkt in ieder geval goed op het model


Groetjes

 

Nou... het is zo dat een vleugel die lift produceert, altijd een neiging heeft achterover te roteren. Het stabilo neutraliseert dat, en houdt (omdat het doorgaans op een lange hefboom gemonteerd zit) de vleugel in een dusdanige hoek dat deze lift kan produceren.
Vleugel en stabilo parallel aan mekaar zal bij een normaal vliegtuig zeker niet werken, maar WIG's hebben ongetwijfeld zo hun eigen wetmatigheden. Als een WIG klimt of achterover begint te roteren zal, zoals je gemerkt hebt, de vleugel lift verliezen omdat hij uit het grondeffect raakt. Het feit dat het stabilo zowiezo al boven het grondeffect zat helpt alleen maar.

 

Bedoelt u niet eerder dat een vleugel juist altijd voorover wil roteren, zolang hij positief gewelfd is? Het idee is natuurlijk hetzelfde voorderest.

Naar mijn weten is er statische stabiliteit, zolang het zwaartepunt voor het neutral point ligt. Op de WIG is de stabiliser belachelijk groot, wat de Neutral point een eind naar achteren schuift. Zou het dan niet mogelijk te zijn een zwaartepunt zodanig ver naar achteren te kunnen leggen, dat het nog voor het neutral point ligt, maar de invalshoek van de stabiliser groter is dan die van de hoofdvleugel, om getrimd te zijn voor horizontale vlucht? Tevens zou er rekening mee moeten worden gehouden dat de staart een sterk positief gewelfd profiel heeft, dus niet vlak is, en de stabiliser een andere CL opwijst bij dezelfde angle of attack.

Het feit dat het model voor het échte vliegen nose heavy is, geeft al aan dat de CG positie eigenlijk zo ligt dat de stabiliser een lagere invalshoek zou hebben dan de hoofdvleugel, om horizontaal te vliegen buiten grond effect. De stabiliser heeft alleen een te grote invalshoek, het model wil constant duiken, en dit wordt gecompenseerd door het grond effect.

Leuk in ieder geval, ik had er nog niet zo bij stilgestaan dat de 10 graden voor de hoofd vleugel én voor het stabilo eigenlijk best vreemd zijn! Ik heb het plan getekend na het bouwen en testen van het model, die 10 graden is er dus puur door te testen uitgerold.

Groetjes

 

hoi, ik ben joop de kock mijn bedrijf is bezig met de productie van grond effect vliegtuigen. ik kan jullie hulp gebruiken! kijk anders even op mn site www.dutchaerotechnics.com
of bel 0611952671
groet joop

 

wing in ground effect

zo, het begin is er.
Dit zijn de foto's van de ,wing in ground effect' musquito watertaxi!
Komende week ga ik de kleppen monteren en de motor inbouwen en een soortgelijk model zullen we hopelijk van de zomer al op ware grote kunnen zien!
Dit model heeft een grote van ca 98cm bij 110cm en weegd iets meer dan 2 kg
Opgeschaald zou dit betekenen dat dit toestel zwaarder is dan een ,echte' zodat er ruimte is om het als parameter te gebruiken om het als realistisch te kunnen zien!
zodra hij vliegt meer.
ps ik plaats deze post ook op andere site's zodat ik misschien weer wat media aandacht krijg.

 

ik krijg geen foto's geplaatst dan maar een youtube linkje:
VBb1WEB6ZIk[/media] - flying boat watertaxi

 

Dag Joop,

Ik dacht dat je project enigzins stilgevallen was, aangezien er op het wig-forum niet meer wordt geschreven en het aerodynamica/patent uitleg verhaal er nog steeds niet staat

mvg,

Marijn

 

hoi Marijn, nee hoor het is wel rustig op ons forum maar er wordt druk gesleuteld aan een werkend model hoor!
ik heb de tekeningen van mijn octrooi expres niet online gezet om omzeiling te voorkomen.
ik ga zondaag naar Mischa om ons over de motor te buigen.
ik vermoed een brushles mamba motor ofzo.
btw weet iemand de maten van de buitenmantel van een 26cc graupner speedboot flexibele schroefas ?
groet joop

 

Even een oud topic afstoffen.
Ik heb de laatste dagen een heleboel filmpjes bekeken over de Lippisch WIG, vooral de stomme film van 26 minuten is fascinerend om te zien.
Ik heb de tekening van Marijn uiteraard gedownload en zal me daar eens aan wagen.

Vragen:
- hoeveel motorvermogen heb ik nodig?
- welk formaat prop?
- welk vliegklaar gewicht moet ik op mikken, i.v.m. de te gebruiken Lipo?
- Marijn gebruikt alleen richtingroer en hoogteroer, is dat voldoende, ook als je uit het grondeffect vliegt?
- is het 'handig' om een flightcontroller in te zetten in zo'n model, of is het dusdanig eenvoudig te besturen dat dit overkill is?
- Hoe groter, hoe trager? Dit in verband met mijn beperkte ervaring en het feit dat de snelheid van het origineel, zelfs als verkleind model ' angstig' hoog is.

Groeten, Jan.

 

Geen WIG/Airfish enthousiasten meer aanwezig?

Groeten, Jan.

 

Ik vind dit soort projecten erg leuk om te volgen. Is weer eens wat anders. Ook lekker experimenteren tot het werkt. Dus wat mij betreft, blijf vooral posten, ik volg je wel. Zelf ben ik wel met een wat andere dingen bezig. Om te beginnen 3 jonge kinderen en daarna hopelijk snel weer tekenen en bouwen

 

Hallo Freek,

Via Youtube ben ik in contact gekomen met een student van de Malediven, die CAD tekeningen van hun WIG project hebben, het zijn forse modellen met 120 cm spanwijdte, daar moet ik iets op bedenken qua demontage voor het vervoer, maar dat is voor modelvliegtuigen wel vaker gedaan, dus ik zal daar wel een oplossing voor vinden.

Op het (enige) filmpje scheurt het model met gillende motor over het (azuurblauwe) water, maar komt niet los. Achter de reden hiervoor kwamen ze toen het model buiten bereik van de camera van het gas ging, toen kwam het los... De motor hoek was te vlak, en had een paar graden naar de neus moeten wijzen.
Nu werd de neus te sterk naar beneden geduwd.

Vandaag ook aan de aandrijving van een éénmotorige rokloze hovercraft gewerkt, maar dat wordt een ander topic, zodra het stof dat een 11" prop op een 3536-910Kv motor op 3S opwervelt, is neergedaald. Ik ben blij dat die prop straks in een buis zit, want dit was angstig...

Groeten, Jan.

 

120 cm is voor een normaal modelvliegtuig niet zo'n grote spanwijdte, mits demontabele vleugel. Maar dat gebeurt eigenlijk altijd. Voor een WIG wellicht wel. Dat gepiel met motorhoek (domp) en vleugelstand vond ik altijd wel leuk. Op een gegeven moment had ik vaak een heel voorspelbaar vliegend model, leuk als dat lukt.

Succes

 

daar wen je vanzelf aan, Jan...

 

Lekkere jongen...