airfoils voor zwevers // grenslaagafzuiging

[eric_laermans]

Er bestaat zoiets als grenslaagafzuiging, een fenomeen dat verder ontwikkeld is door luchtvaartingenieurs van de TU Delft en tot spectaculaire rendementen heeft geleid bij zweefvliegtuigen (schaal 1 op 1). Met hulp van grenslaagafzuiging kan een zweefvliegtuig met vleugels van vijftien meter per meter daling namelijk niet veertig maar zestig meter horizontaal vliegen (glijgetal 60). Normaal gesproken zou een zweefvlieger met dubbele spanwijdte nodig zijn om dit glijgetal te halen.

Heeft er iemand ervaring met radiobestuurde zweefvliegtuigen? Of heeft dit geen zin met de bestaande airfoils van radiobestuurde zweefvliegtuigen?

 

[Theo Coenen]

gezien in 2004 te Aspach.

Dit was een heel mooie grote zwever. Kijk eens op de site van de electromeeting in Aspach ( http://www.e-meeting-aspach.de/ ), daar staat een lijst met alle deelnemers van die meeting en misschien kun je op die manier contact zoeken met de eiegenaar van dat model. En als dat niet lukt kun je het eens aan Philipp Gardemin vragen.

 

[Tadango]

zjin het eigenlijk "gewoon gaatjes" in de vleugel?

 

[simendewulf]

zie solution XL

 

[roberco]

yup heb ze bij mijn solution xl er in geboord
zijn gaatjes die in de vleugel geboord zijn in een grotere luchtbuis die in de vleugel zit
deze wordt met lucht gevoed door 2 uitsparingen net voor de vleugel in de romp
moet zeggen dat de zwever zeer goed vliegt maar of het hier door komt durf ik niet te zeggen eigenlijk
zou ze eens af moeten plakken om te kijken of er verschil is

 

[Tadango]

dus je forceert lucht erdoor zegmaar?

 

[michiel b]

bij onze vliegclub zat 1 jaar geleden ook een lid die aan dit project als eindsriptie op de TU deed in delft.

Op 2/3e van de koorde gaat bij een normale vleuel heel makkelijk de lucht het profiel "loslaten". Hierdoor ontstaan wervelingen, die weer weerstand veroorzaken. Het idee is dus om op 2/3e koorde aan de bovenzijde, de lucht af te zuigen. Hierdoor ontstaan er geen/minder wervelingen, en heb je dus minder weerstand.

Dit soort technieken willen ze ook in spoilers van race-wagens uitproberen. Ook De solarwagen van de TU delft, de Nuna, zou dit misschien gaan krijgen.
Ik spreek dit lid helaas steeds minder maar ik vind het zeker een interesante ontwikkeling.
Hoewel dit dus wel een modelvlieger is, heeft hij dit zelf nooit uitgeprobeerd. Lijkt me ook eigenlijk te moeilijk om dit zomaar zelf te onderzoeken.

 

[MDM1FOX]

Om deze reden legt men ook heel vaak een kartel rand of een iets opstaan lijntje over de vleugel (al een "eeuwen" oude methode)
dit werd vroeger vele malen gebruikt in de A2 vrijevlucht modellen

groetjes Dennis

 

[roberco]

ja maar bij mijn solution wordt de lucht inderdaad geforceerd door die gaatjes naar buiten geduwd en dat zou inderdaad zijn omdat de lucht los zou laten van de vleugel

er wordt dus ook gesproken over aanzuigen vanaf de vleugel maar dat is dus niet te vergelijken met het toestel van mij en ook niet met een kartelrandje of touwtje oid.

 

[eric_laermans]

Zou het zin hebben zelf kleine gaatjes te prikken in de vleugel en dat dwars door de ora-cover bespanning?

 

[simendewulf]

nee ge moet een luchtinlaat hebben in uw romp, die in verbinding staat met een buis in de vleugel.
zie hier de beschrijving (duits )
gefräst.

Was ist SATS? Das Simprop Artificial Turbulence System, kurz SATS, dient der Leistungssteigerung des Modells, indem es die Strömung auf der Flügeloberseite positiv beeinflusst. Bedingt durch die geringe Flügeltiefe und die relativ niedrigen Fluggeschwindigkeiten von Flugmodellen entsteht auf der Profiloberseite vieler Modelle eine Laminarblase. Etwa das erste Drittel der Flügeltiefe wird dabei laminar und widerstandsarm umströmt. Danach löst diese laminare Strömung im Bereich des Druckanstiegs ab, folgt also nicht mehr der Profilkontur. Eine Laminarblase entsteht. Meist wird die Strömung dann über der Blase turbulent und legt sich im letzten Drittel der Profiltiefe wieder an. Dieses Phänomen wird übrigens sichtbar, wenn mit Tauniederschlag auf der Tragfläche geflogen wurde. Ist eine Laminarblase vorhanden, wird das mittlere Drittel der Profiltiefe wegen der dort nicht anliegenden Strömung nicht vom Tau freigeblasen, während der Rest des Tragflügels nach dem Flug trocken ist. Da die Strömung nicht dem Profilverlauf folgt, kommt es zum Leistungsverlust. Hier setzt SATS an, indem es die Strömung kurz vor der Ablöseblase turbulent macht. Dies geschieht durch Ausblasbohrungen auf der Flügeloberseite, die von zwei Einläufen am Rumpf mit Stauluft versorgt werden. Die turbulente Strömung kann nun den Druckanstieg bewältigen, ohne abzulösen.

 

[RUFTER]

Volgens de Simprop uitleg werkt het net andersom als "grenslaagafzuiging", er wordt lucht aangevoerd door de gaatjes om turbulentie op te wekken. Hetzelfde principe als de klassieke Vortex-generators dus.

 

[roberco]

wat moet ik mij voorstellen bij die vortex-generators?

 

[Halmar]

door die gaatje word inderdaat lucht naar buiten geblazen. hierdoor word de stroming iets turbulent en blijft daardoor wel aanliggen.
het verschijnsel dat de laminaire stroming loslaat is een van de problemen met smalle vleugels, waar wij met modellen vaak mee te maken hebben.

bij grote vliegtuigen gaat de laminare stroming op ongeveer 1/3 van voren van zelf over in een turbulente laag. omdat een laminare stroming minder weerstand heeft als een turbulente word nu geprobeerd middels grenslaagafziuging deze turbulente laag weg te zuigen waardoor de laminaire stroming langer vast gehouden kan worden.

ook bij grote zwevers word soms door gaatjes lucht naar buiten geblazen, maar dan aan de onderkant van de vleugel. hierdoor word de lucht voor het eind van het profiel bewust turbulent gemaakt, wat weer een voordeeltje opleverd. dit word ook vaak gedaan door gebruik te maken van zig-zag tape.

hier zie je de gaatjes van een ASW27
http://www.alexander-schleicher.de/produkte/asw27/asw27_leiste.jpg

Groeten Halmar

 

[eric_laermans]

Na deze gedegen en uitgebreide uitleg stel ik misschien een onbeleefde vraag.

Is er ook een simpele oplossing die ik zonder al te veel rompslomp zou kunnen toepassen op reeds gebouwde modellen?

Ik heb bijvoorbeeld een Amigo III van Graupner die wel enige tuning kan gebruiken.

 

[Halmar]

ja, die is er.

deze heet bijvoorbeeld zigzag tape, welke je gewoon op je model zou kunnen plakken. ook zijn er al goede resultaten gehaald bij een modelvliegtuig door er 2-3 mm brede strookje afplaktape (papier) op te plakken. misschien twee lagen over elkaar.
andere techniek is het opplakken van een dun draatje.

wat je ook doet, doe het aan twee kanten gelijk zodat je niet spontaan een aismetrisch vliegtuig krijgt.

Groeten Halmar

 

[RUFTER]

wat moet ik mij voorstellen bij die vortex-generators?

Vortex-generators worden gebruikt eigenlijk om vliegtuigen te pimpen. Je brengt er je stall-speed met omlaag waardoor je in de praktijk trager kan vliegen, op kortere pistes kan landen en opstijgen, je meer gewicht kan vervoeren, enz...
Het zijn eigenlijk niet meer dan kleine aluminium profieltjes (meestal T of L) die op de vleugel van het vliegtuig geplakt worden in een speciale positie. Dit kan je zien op de foto, men brengt eerst een tape aan waar kleine uitsparingen inzitten, en daar in die openingen wordt je vortex-profieltje geplaatst. De meeste profieltjes staan schuin tov. de relatieve wind om turbulentie op te wekken.

Is er ook een simpele oplossing die ik zonder al te veel rompslomp zou kunnen toepassen op reeds gebouwde modellen?

Huis-tuin-en keuken vortex-generators: Een metselaarskoordje over je vleugel plakken met zap, een reepje fijn schuurpapier op rol op je vleugel plakken, het hoeft maar een paar mm breed te zijn hoor, glasvezelplakband...
Over waar te plaatsen spreek ik me niet uit, dat is natuurlijk afhankelijk van je profiel en heeft ook wel met Reynoldsgetallen te maken. Voor een motorvliegtuig ergens van vlak aan de voorlijst tot 20% koorde.

 

[Eric Poppe]

ook bij grote zwevers word soms door gaatjes lucht naar buiten geblazen, maar dan aan de onderkant van de vleugel. hierdoor word de lucht voor het eind van het profiel bewust turbulent gemaakt, wat weer een voordeeltje opleverd. dit word ook vaak gedaan door gebruik te maken van zig-zag tape.

Het idee van de grenslaag afzuiging kan ik wel volgen. Maar waarom hier juist turbulent máken? Ze doen toch juist vaak hun uiterste best het profiel glad te maken om turbulentie te voorkomen? Wat is dat 'voordeeltje'?

 

[jeroens]

Is het niet zeer belangrijk de plaats van de turbulator op de vleugel?

Het lijkt mij dat als je hem op de verkeerde plaats plakt het ook een behoorlijk negatief effect kan hebben........

 

[RUFTER]

Het idee van de grenslaag afzuiging kan ik wel volgen. Maar waarom hier juist turbulent máken? Ze doen toch juist vaak hun uiterste best het profiel glad te maken om turbulentie te voorkomen? Wat is dat 'voordeeltje'?

Dat is het ontwerp van het profiel dat daarvoor verantwoordelijk is, niet alle profielen zijn laminair hoor.
Als ik me niet vergis is de P-51 Mustang het eerste vliegtuig dat in serieproductie gebouwd is dat ontworpen werd met een laminair profiel. Maar omdat het in de praktijk niet haalbaar was om de vleugels perfect af te werken (alle naden en klinknagels wegwerken, en dat zijn er veel) en omdat de mecaniciens constant over de vleugels moesten lopen om de machinegeweren bij te laden en te onderhouden, werd daar maar van af gezien. En met dat aërodynamische nadeel vloog hij toch nog een pak sneller dan de duitse toestellen op dat moment.
Dat over de Mustang, maar over de turbulentie nu, die wordt meestal aanzien als iets negatiefs terwijl dat helemaal niet zo is. Turbulentie kan heel bevorderlijk zijn, op de juiste plaats en de juiste hoeveelheid. Een laminaire grenslaag kan onder omstandigheden zeer snel afbreken (stall - high speed stall), een turbulente grenslaag heeft de eigenschap om echt aan het profiel te plakken, dus lagere stall-speed en high speed stall bijna onbestaande (mede door het feit dat turbulentie meer drag veroorzaakt en de max. snelheid omlaag gaat).