Austria 'Elefant' II

Nogmaals gefeliciteerd, en omdat je aangeeft toch nog wat tijd aan 'rekenen' te kunnen besteden: kijk eens op deze site.
En dan doel ik m.n. op de profielen:

• Profil vieilles plume
  • NM Retro
  • NM Classic
• Profil grand planeur
  • NM 32

In mijn ogen komen alledrie in aanmerking. Die "NM Retro" levert een berg lift ... daar kun je boven mee file-parkeren. Allemaal erg Re-vriendelijke tipprofielen erbij.

Vertaalhulp:
Saumon = top
Emplanture = wortel

 

Dirk, ik heb meteen even wat van die profielen bekeken.
Een snelle blik op de polaires bij Re=70.000:


Bij NM 32 verlies ik best wat CLmax, dat profiel is beter bij lagere CL's, maar die vlieg ik nauwelijks met de Elefant.
NM Retro geeft inderdaad de hoogste CLmax, maar veel verlies beneden CL=0,9.
NM Classic is wel interessant, de CL-CD polaire komt aardig overeen met N60. Iets lagere CLmax, maar hij gaat wel goed door tot lagere CL's waardoor wat hogere snelheden mogelijk worden.

Maar dan de volgende grafiek (CL/CD tegen alpha):


Hier zie je dat de grafiek bij N60 (rechts) breder is, de kromme van NM Classic is wat puntiger. Dat geeft volgens mij aan dat N60 in een breder snelheidsgebied zijn glijhoek op peil houdt. Bij de grafiek power-factor tegen alpha zie je hetzelfde effect.
Daardoor ben ik toch geneigd het bij N60 te houden.

Nu nog een mooi bijbehorend tipprofiel maken en in XFLR5 gaan zoeken naar een mooie verdeling van de profielen en washout.

 

Ik ben het met je eens.
Ik had ze ook niet zo met elkaar vergeleken.
Ik had ze alleen maar 'gezien'.

Overigens is 70.000 wel erg weinig, dit speelt alleen aan de tip.
Vroeguh keken we daar niet ens naar ...

Misschien zou je ook nog eens naar 150.000 en 250.000 moeten kijken.

 

Dirk, deze profielen zijn zeker een optie, maar volgens Profili kan ik toch beter voor N60 gaan. Wel leuk dat je ermee kwam!
De vergelijking tussen deze profielen bij hogere Re getallen leveren dezelfde inzichten op.

Ik zit ook nog even te denken over de liggers.
Zelf maken van koolstof zie ik niet zo zitten. Gewoon omdat ik dat geen leuke klus vind (en ik heb het nog nooit gedaan, al is dat geen goede reden). Profielen kopen gaat nogal in de papieren lopen, dat spul is reteduur.

Dus dan toch maar van hout? Ik heb een flink aantal 4x12 latten liggen. Zou onderstaande layout geschikt zijn?


Het bovenste deel zijn 2 latten aan elkaar met een las om zo tot 1,5 meter te komen. Dan vanaf de wortel tot ca 80-90 cm uit een 2e lat ernaast plaatsen, welke over een lengte van zo'n 15 cm verjongt tot 0. Zo heb je de eerste 80 cm een ligger van 4x24.
Zouden de 2 liggers naast elkaar nog verbonden moeten worden met bijv een strook glasband of is aan elkaar lijmen van de 2 latten voldoende?

 

Als ik jou tekst & tekening goed begrijp, dan geeft die tekening één 'capstrip' van de ligger weer in bovenaanzicht. Ja?

Als hout goed is verlijmd, en het breekt vervolgens, dan is het eigenlijk altijd het hout dat breekt/scheurt en niet de lijmverbinding. Dat betekent dat je dat glas niet nodig hebt omdat je er een verlijming aan hebt toegevoegd. Hooguit omdat je zo'n brede ligger niet vertrouwd. Maar er komt toch wel ondersteuning onder?!

Ik vind het wel grappig dat je zegt dat je het maken van carbon capstrips niet zo ziet zitten omdat je dat nog nooit gedaan hebt, maar wel rustig suggereert om evt. een laagje glas toe te voegen. Zo'n carbon capstrip is niet moeilijker dan 10-30 laagjes glas ...

Nog een andere suggestie: leg een aantal lagen glas UD-band met epoxy op elkaar (20cm-40cm-60cm-...) tussen twee lagen fineer. Persen en laten uitharden. Vervolgens zaag/snij je daar de 4 capstrips uit. Smal aan de tip, breed aan de wortel. Zo is de ligger van mijn Möwe Raçek3 opgebouwd. Rete-sterk!
We zouden nog eens even moeten rekenen aan de benodigde dikte. Gevoelsmatig zou ik zeggen dat je met 10 lagen 160-200 grams aan de wortel ruimschoots genoeg hebt. Met Carbon kan het natuurlijk op dezelfde manier. dan heb je minder dikte nodig, en je vleugel wordt stijver.

 

Dirk, wat bedoel je precies met een 'capstrip van de ligger'?

De tekening is een bovenaanzicht van wat ik in mijn hoofd heb. Dus het eerste deel een ligger die bestaat uit 2 latten 4x12 naast elkaar, verlopend naar een enkele lat in het buitenste gedeelte. Uiteraard boven en onder hetzelfde uitgevoerd.
Het 'dubbele' (brede) deel wil ik dan volledig ondersteunen met balsa tussen de liggers, bij het 'enkele' deel met kops balsa aan 2 kanten.

Dat laagje glas had ik zelf al verworpen, bij de vorige Elefant is er al genoeg discussie geweest over het combineren van hout en vezels (toen koolstof), laat ik die fout niet nog een keer maken.

 

de-bouw-van-de-adamas-12 en dan berichtje #178 tweede foto:


Die zwarte dingen boven op en onder, dat zijn de capstrips.

Vwb. de rest: ik zou over de hele lengte triplex tegen de zijkant lijmen. Het middendeel in ieder geval voorzien van kops balsa tussen de capstrips, aan de tip delen in ieder geval ook een stuk.

 

Vlgns. mijn, niet altijd, even bescheiden mening zijn dat toch echt liggers
Capstrips zijn bij mijn weten, versterkingen die over een rib gelijmd worden ....
(to cap, weet je ....)



Die stripjes, hier over de profielen in deze Slingsby vleugel, dat zijn cap strips

 

Ik snap je, je hebt ook gelijk, dat zijn ook capstrips. Maar in het land van carbon liggers bouwen worden ze toch zo genoemd (bij mijn weten). En het zijn in wezen toch ook 'cap'-strips.
Ik zou niet weten hoe ik het anders zou moeten aanduiden (zonder in hele volzinnen te moeten vervallen).

 

Volgens mij was daar de fout dat je meende dat het glas of de koolstof een versterking zou zijn van de ligger, dat het bij elkaar op zou tellen. Dat klopt dus niet. Maar als de bovenste laag (de ligger volgens Arno of de capstrip volgens Dirk) berekend is om de totale belasting op te nemen dan zou het goed moeten gaan....toch?

 

Arjan, wat je schrijft klopt. Maar ik ben geen composiet-liefhebber, dus ik heb niet zo veel zin om zelf een koolstof of glas ligger in elkaar te knutselen. Geef mij maar hout. Ik heb ook gekeken naar kant-en-klaar koolstof profielen, maar die kosten serieus geld voor een 5m kist. Ik zou dat wel kunnen betalen, maar als het ook kan met een aantal vuren latten van een paar duppies doe ik dat liever. (en ik ben eigenwijs...... net als jullie!)

De freesman is zojuist langs geweest om eea door te spreken. Hij gaat de rompspanten komende tijd uittekenen zodat we die binnenkort kunnen frezen.

 

wanneer je zo graag hout wilt .........
Ik kan het plaatje niet meer terug vinden, maar daar werd een houten ligger van pak'm beet 6 mm dik, opgebouwd uit 3 lagen van 2 mm. Het hout werd op mekaar gelijmd met standaard witte lijm. Het voordeel lijkt mij tenminste, dat je niet meer afhankelijk bent van de nauwkeurigheid, waarmee je een ligger "verlengt" .... de schuine stukken bij het verlengen, pas maken op mekaar.

 

Eigenwijs zijn we inderdaad allemaal. Allemaal kleine captaintjes op ons eigen vliegtuig ... ;-) Daarin heb jij natuurlijk wel een naam hoog te houden ...

Oké. Hout zal het zijn!
Zorg er wel voor dat het brede stuk (de 24x4) over de gehele breedte ondersteund wordt door kops/staand balsa. Die 'capstrips' zijn nl. nogal dun voor hun breedte. Niet ondersteund ben ik bang dat ze in het midden in willen knikken.

En vergeet absoluut niet de facing. Het triplex tegen de zijkanten. Dat heb je nodig om de afschuifkrachten te beheersen (bij positieve buigbelasting wil de bovenste capstrip naar de tip en de onderste naar de wortel toe).
Enne ... om torsie bij buigbelasting te voorkomen: facing aan beide kanten!

Dirk

 

Dat zou zomaar mijn Libelle geweest kunnen zijn



In deze post beschreven: "De boven- en onderligger zijn gelijk. Ze zijn opgebouwd uit vuren latjes van 2x10mm. Tot 70cm vanaf de wortel driedubbel, dan tot 120 cm dubbel en het laatste stuk tot aan de tip enkel."

Webbing: "het eerste stuk is 2mm triplex aan beide zijden; daarna 2mm balsa aan beide zijden en vanaf halverwege het rolroer tot de tip 2mm balsa aan één zijde van de liggers."

 

Vandaag ben ik weer eens met XFLR5 aan de gang gegaan. Ik begin het programma langzaam wat te kennen.
Ik heb een aantal variaties op het N60 profiel gemaakt. Het originele profiel heeft 3,85% welving en een dikte van 12,1%, ik heb een aantal profielen gemaakt met 11% en 10% dikte en aflopende welving tot 3%.
De computer heeft inmiddels kramp in zijn transistoren van het uitrekenen van heeeeeel veel polaires met Reynolds getallen van 5000 tot 1,5 miljoen.


Daarna ben ik wat gaan spelen met profielen met onderstaande in mijn achterhoofd:

Allereerst eens gekeken naar de layout van de vorige Elefant: N60 over de hele vleugel, geen washout tot 1,5m (vanaf de wortel), dan in de laatste meter 2 graden washout.
Bij 5 graden (CL ongeveer 0,8, vliegsnelheid tegen de 10 m/s = 35 km/h, dichtbij snelheid voor beste glijhoek) ziet de lokale liftverdeling er dan als volgt uit:


Dan eens proberen met de volgende profielen:
Wortel N60 origineel
1,5m: dikte 12%, welving 3,4% (dikte wil ik hier op 12% houden, anders gaan de rolroerservo's in het buitendeel wel erg moeilijk passen)
2,5m (=tip): dikte 10%, welving 3,0%
Geen washout
Dit geeft een hele vlakke liftverdeling.


Nu met dezelfde profielen, maar enige washout erin
Wortel N60 origineel
1,5m: dikte 12%, welving 3,4%, -0,5 graden
2,5m: dikte 10%, welving 3,0%, -1,5 graden


Die laatste ziet er volgens mij heel fatsoenlijk uit! Er blijft een dip in het midden zitten, maar dat is gezien de layout van de vleugel (koorde blijft toenemen richting de wortel) denk ik niet te voorkomen.

Een grafiek van de total angle wordt een zooitje, ik heb het idee dat het mee gemodelleerde staartvlak hier roet in het eten gooit.


Dan de prestaties van het vliegtuig eens bekijken met bovenstaande configuraties.
Groen = configuratie Elefant I (geen profielvariatie, 2 graden washout in buitenste paneel)
Cyaan = nieuwe profielen, geen washout
Geel = nieuwe profielen, totaal 1,5 graad washout

CL/CD tegen vliegsnelheid:
De cyaan lijn wint bij lage snelheden, geel is bij lage snelheden iets slechter maar bij hogere snelheden gelijk aan cyaan.


Power Factor (maat voor de daalsnelheid) tegen vliegsnelheid:
Hier wint de groene lijn bij lage snelheden, dat zal waarschijnlijk komen omdat de buitenkant van de vleugel meer welving heeft. Bij hogere snelheden zijn de verschillen minimaal, cyaan is daar het beste.


Daalsnelheid tegen vliegsnelheid. De hier berekende daalsnelheid is natuurlijk veel te laag omdat de romp en staartvlakken niet berekend worden. Maar het geeft wel een indicatie.
Bij lage snelheden zijn de verschillen zeer klein, bij hogere snelheden is groen wat slechter, cyaan en geel liggen zeer dicht bij elkaar.


Er zijn verschillen in prestaties tussen de verschillende configuraties, maar die verschillen zijn maar klein. Dan moet je het dus gaan zoeken in de handling. Volgens de regels die Prop-er aandraagt zou de gele lijn de beste liftverdeling geven.

Andere ideeen?

 

Ik kan niet zien welke variabele je in de 1ste grafiek toont. Ik vermoed local-Cl over de spanwijdte.
Zo ja, dan vind ik die liftverdeling best netjes en stall-vriendelijk. Voor een scale olt-timer, waarbij je de bovenaanzicht van de vleugel niet kunt aanpassen om de liftverdeling te verbeteren, ziet het er fraai uit.

Je zou ook eens naar de local lift over de spanwijdte kunnen kijken. Die zou ± elliptisch moeten zijn.

Over die grafiek "Total angle": de "total angle" is de som van de geometrische invalshoek en de geïnduceerde invalshoek. De geomeetrische invalshoek heb je zelf gedefineerd. Die is constant bij een onverdraaide vleugel, maar jij hebt er een verloop naar -1,5 gr in gebouwd.
De geïnduceerde invalshoek is altijd al een 'zooitje'. Die wijzigt sterk nabij de tippen, maar ook paneelovergangen (hier de wortel) geven indrukwekkende gevolgen. Ik denk dat je hier ook heel fraai op 1,5 m van de tippen af het begin van de verdraaiing kunt zien (hooste 'puntje' in de grafiek, iets buiten het midden van de vleugels).

Als je naar het scherm gaat waarop je het hele vliegtuig vleugel ziet, kun je je muis boven de invalshoek houdt, en je muiswiel draait, verandert die invalshoek mee (klikken oid. hoeft niet).
Rehtsonder zie je een aantal waarden, die wijzigen met de invalshoek. Een daarvan is de 'efficiency'. Die is 1.0000 bij exact elliptische lifverdeling.

 

Klopt.

Dat is mooi. Deze bevestiging zocht ik. Dan hou ik het voorlopig hierbij.

De efficiency bij hoge CL's is goed, boven een CL van 1,0 zit het dicht bij 1,0. Onder CL=0,65 valt de efficiency onder de 0,90 en loopt dan heel snel terug (bijv CL=0,4 geeft 0,73), maar heel vreemd vind ik dat niet voor een vleugel met deze planvorm. Daarbij hoeft de Elefant niet snel te vliegen, met de vorige heb ik nooit meer gedaan dan lekker dobberen en af en toe een bel uitdraaien. Voor snel vliegen heb ik andere toestellen.

 

Als je de ""Local Lift C.Cl/M.A.C." over span grafiek bekijkt, en daarin de "Show elliptis curve" aanzet (verkeerde muisknop in de grafiek), dan kun je het overtrekgedrag nog beter beoordelen. Als de curve bij de tippen boven de ellips (stippellijn) uitkomt, is het gunstig.

Vergelijk het eens met dit plaatje (Adamas, heel licht over-elliptisch):


En ... ja, dit is een wel heel mooie liftverdeling. Die ga jij niet krijgen. Logisch, bij Adamas hadden we wat meer ontwerp-vrijheden dan bij een schaal "Elefant".

 

Whahaha.... Moet het echt op een ellips lijken?


Ik vrees dat het door mijn opgelegde planvorm niet veel beter gaat worden. Eigenlijk verbaast het me dat de efficiency toch nog boven de 90% ligt in een deel van het gebied.

Ik vraag me af of ik me hier druk over moet maken. Deze configuratie zou al iets efficienter moeten zijn dan de vorige Elefant. Die had dan wel geen meesterlijk lage daalsnelheid, maar hij vloog verder prima. Met de nu bepaalde profielverdeling zou je nog betere overtrekeigenschappen en marginaal betere prestaties mogen verwachten, dus ik kan denk ik tevreden zijn hiermee. Een oldtimer bouw je tenslotte niet voor superprestaties, maar voor het genieten van het prachtige en unieke verschijningsbeeld, en dat gaat dit model me weer geven!

 

Ik kom erop terug. Is vanavond niet gelukt.
Geruststelling: mijn Fafnir liftverdeling ziet er erg vergelijkbaar uit.