McRES - V

Discussie in 'Bouwverslagen - Vliegen' gestart door MaartenCornelissen, 18 jan 2021.

  1. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Wilde al een tijdje een nieuw RES vliegtuig ontwerpen/bouwen. Op dat gebied is erg veel moois te koop. Prachtige bouwsets, voor scherpe prijzen bij o.a. Himlische Hollein. Wat wil je aan dat gamma dan nog toe voegen Cor?
    Wel, iets zonder staart natuurlijk. Daar staat de ‘Dart’ tot dusver alleen. (Leuke zwever overigens, heb hem thuis ook. Stuurt voor een pijlvleugel ongelofelijk goed en als je het durft de starthaak achter het zwaartepunt te leggen met de roeren flink down, dan klimt ie aan de lijn als geen ander. Alleen zijn daalsnelheid… die is helaas nog wel wat hoog in vergelijking met de concurrentie). Maar dat gaat binnenkort dus veranderen, met de McRES - V

    Een paar ontwerp beelden
    3d aanzicht2 klein.jpg 3d aanzicht klein.jpg front aanzicht klein.jpg

    Inderdaad, de winglets naar beneden. Ik weet, ik weet, bij de doellanding niet echt handig (spinnen, afbreken), maar voorzie die downlets eens van kleppen en een nieuwe wereld gaat open.
    Als eerste natuurlijk RES volgens letter en geest: Aansturen van roeren, ipv het oogluikend toestaan van de rolroeren in de vleugel zoals bij de Dart.
    Dan het sturen. Bij vliegende vleugels altijd een zwak punt: een roluitslag geeft een draaiing om de topas in de tegenovergestelde richting. Dit wordt veroorzaakt door de geïnduceerde weerstand tgv de lift verandering. Die wordt groter bij het naar beneden gaande rolroer en kleiner bij het naar boven gaande rolroer, dat doet het vliegtuig de verkeerde kant op draaien. Staart vliegtuigen hebben daar ook last van, maar met het richtingsroer aan die lange staartboom stuur je dat eenvoudig tegen. ‘Richtingsroeren’ in de winglets helpen bij vliegende vleugels niet. Het naar binnengaande roer veroorzaakt namelijk ook minder lift aan die vleugeltip en het naar buitengaande roer juist meer lift. Gevolg een rol precies tegengesteld aan de gewenste draaiing van de topas. Downlets hebben deze vervelende eigenschap niet. Bij een ‘richtingsroer’ uitslag zijn de rolbeweging en topas draaiing dezelfde kant op en compenseren samen de 'draaiing de verkeerde kant op' van de geïnduceerde weerstand.
    Oke, dat laatste is nog theorie, maar in de simulatie draait het iniedergeval de goede kant op.

    En hoog/laag hoe gaat dat dan zonder kleppen in de vleugel? Ook met de ‘richtingsroeren’. Gebruikmakend van het effect dan een roeruitslag de lift aan de tippen beïnvloed. Beter gezegd de ‘Zirkulationsverteilung’ (ik weet daar geen goed Nederlands woord voor) veranderd. En bij vliegende vleugels is de Zirkulationsverteilung de alfa en omega. Draai beide kleppen naar buiten en de vleugel stuurt omhoog, voor down draai je beide naar binnen.
    Oke dit is nog meer ‘in theorie’ en de praktijk is weerbarstig. In de simulatie was het effect er wel, alleen niet sterk. Daarom staan de downlets niet recht naar beneden, maar onder een schuine hoek. Als een V-staart zeg maar.
    FLZ en XFLR5 zitten hierbij wel aan de rand van hun mogelijkheden en ik ben een tijd bezig geweest om hun uitkomsten überhaupt enigszins overeen te laten stemmen. Desondanks heb ik de overtuiging dat met dit (normaal ongewenste) neven effect een vliegende vleugel efficiënt te besturen is. Hieronder een grafiek het effect van de kleppen op de snelheid bij verschillende uitslagen.
    effect klepuitslag klein.jpg
     
    ArthurP, DirkSchipper en toostbeek vinden dit leuk.
  2. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Dacht standaard de neus indekken met triplex/balsa (D-box), maar het RES reglement verbied 'positieve of negatieve vormen of mallen voor de vleugelbouw'. Normaal bouw ik pijlvleugels in contra ribben (de E&A methode), een must om de juiste verdraaiing in de vleugel te krijgen. Dat mag dus blijkbaar niet. Daarom voor de constructie eveneens all the RES-way: Een koolstof buis als ligger waar de ribben opgeschoven worden. Wel een vierkante buis ligger. Die zorgt er voor dat elke rib exact de juiste verdraaiing krijgt. Voor de stevigheid maak ik ze wel van triplex, met er tussen in 2 halve ribben van balsa en als neuslijst een rond koolstof staafje. Een voordeel is dat je dan geen turbulator strip hoeft te plakken ;) en in een windkanaal test deed een zo gebouwde vleugel het niet eens zo veel slechter bij lage reynolds getallen.
    upload_2021-1-19_20-1-40.png
    Alleen een indekking in het midden, voor de stevigheid bij de vleugelverbinder en om de servo's, ontvanger en accu op te leggen. Lijkt net te passen, dus geen romp nodig. De servo's sturen dan vanuit het midden met een kevlar/dynema draad de kleppen van de downlets aan. Een veer drukt die kleppen continu naar buiten (DLG methode) .
    De vleugelhelften zijn hieronder 3 cm uit elkaar getekend
    upload_2021-1-19_20-3-46.png

    Nog wel twee uitdagingen:
    1 Hoe bevestig ik de downlets aan de vleugeltippen? Dat moet afneembaar zijn, met de besturing roeren makkelijk aan/af te koppelen. Exacte positie (met name de instel hoek van het profiel). Spelingsvrij. Een landing op de tippen zonder schade op kunnen vangen. Ja en dan ook zo licht mogelijk ivm met het zwaartepunt en voorkomen van body freedom flutter.:weetnie:
    2 De start. Ik lees er niets over in het reglement, maar zou je een V lijn met 2 ringen aan de startlijn mogen bevestigen? Dan kan ik 2 staarthaken onder de vleugel in het zwaartepunt maken (het zwaartepunt ligt in het midden namelijk een 200 mm achter de eindlijst in het luchtledige). Als dat niet mag zal ik een buis oid achter uit de vleugel moeten laten steken (een stukje romp eigenlijk) waar de starthaak aan komt. (en die mag maar tot halverwege de vleugel van koolstof zijn lees ik).
     
    Hein.z en Justus vinden dit leuk.
  3. Hein.z

    Hein.z

    Lid geworden:
    26 jul 2019
    Berichten:
    1.464
    Locatie:
    Kraggenburg / MVC Cumulus Kampen
    Volgens mij maak je het jezelf wel erg moeilijk met de regel "geen mallen" - ik heb dat geinterpreteerd als dat je niet de huid in een negatiefmal mag bouwen
    zoals bij een composiet vleugel. Niets zegt volgens mij dat je niet positief mag bouwen met een hulpmal, maar misschien kan iemand met RES-regelervaring daar wat over zeggen.
    Ik kan me in ieder geval niet voorstellen dat je met een contramal om in te bouwen voor de vleugelverdraaiing de regels breekt - dat is niet fundamenteel anders dan de voetjes van
    de ribben op veel gefreesde kits.

    Heb ik dat mis?

    Verder ben ik enorm benieuwd naar hoe het vliegt!
     
  4. Hein.z

    Hein.z

    Lid geworden:
    26 jul 2019
    Berichten:
    1.464
    Locatie:
    Kraggenburg / MVC Cumulus Kampen
    Regel 2.2b:
    Aan de onderzijde van het model mag niets uitsteken, behalve tot twee starthaken (grootte; ieder 5 mm breed x 15mm hoog) de starthaak mogen verstelbaar zijn, maar deze mag niet met een zender aan te passen zijn.

    Ik zou denken dat je dus met recht 2 haken mag gebruiken hoewel het zo vast niet bedoeld was :) Houd er wel rekening mee dat een standaard lijn geen V + 2 ogen zal hebben aan het eind.
     
  5. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    De twee starthaken onder de vleugel lijken dus het probleem niet te zijn. Hoe de RES reglementen denken over het stukje V-lijn met twee ringen wat ik aan de hoogstart knoop, hoor ik dan wel tijdens de wedstrijd :cool:
    Ik bouw eerst maar een versie met een staart voor de starthaak. Is ook makkelijk voor de handstarts bij het testvliegen.

    De ribben staan onder 30 graden (in de vliegrichting) op de liggers. Voordeel is dat er bij de wortel en tip geen extra schuine rib hoeft te komen. Ook gaat de luchtstroom dan wat minder dwars over het hobbelende vleugeloppervlak t.g.v. de inzakkende bespanning. Om de ribben netjes onder die 30 graden te krijgen en de bouw te vergemakkelijken is er een bouwhelling.
    upload_2021-1-23_22-57-34.png
    Per 9 ribben (+ 18 halve ribben) gaat de vleugel erop. De vierkante buis ligger bepaald de verdraaiing. Kun je in alle rust de ribben aan de ligger en de voor- en achterlijst vastlijmen.Zowel voor de linker als de rechtervleugel geschikt (mits je de ribben over de gemarkeerde lijnen legt, anders zul je er alsnog een romp en hoogteroer bij moeten bouwen).

    Die vierkante ligger geeft toch wel wat complicaties. (Kom er langzaamaan achter waarom tot dusver niemand dit geweldige idee heeft toepast :rolleyes:) Ze zijn niet pullwinded of gewikkeld te koop, alleen gepultrudeerd. Dat betekend dat er alleen vezels in de lengte richting lopen. Dat is nadelig voor de torsie stijfheid, die zal nu voornamelijk van de Oracover moeten komen, denk dat dat voor dit lichte model wel voldoende is. Een groter probleem is dat de koker wel erg fragiel is. Een ronde vorm heeft van zichzelf enige sterkte, een vierkante veel minder. (een vierkant ei is veel kwetsbaarder dan een natuurlijke ronde). De ribben geven wel wat sterkte aan de vorm, maar of dat voldoende is... Ik heb twee varianten besteld: 10x10 mm met een wanddikte van 1 mm respectievelijk 0,75 mm. Eventueel zou een opvulling met een webbing van balsa of schuim een oplossing zijn, maar hoe krijg je dat er zuiver passend in? In praktijk maar eens testen.
     
  6. Hein.z

    Hein.z

    Lid geworden:
    26 jul 2019
    Berichten:
    1.464
    Locatie:
    Kraggenburg / MVC Cumulus Kampen
    Waarom ga je niet gewoon voor de ronde ligger en dan voetjes onder de ribben laten zitten voor de verdraaiing? Omdat het kan, gok ik? ;-)
     
    bdoets vindt dit leuk.
  7. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Je hebt me door :rolleyes:
     
  8. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Het lijkt er op dat de wal het schip gaat keren, want ik kreeg het bericht dat de door mij bestelde vierkanten buizen zijn niet meer leverbaar zijn :( Had inmiddels wel gewikkelde vierkanten buizen op het internet gevonden. Die kosten alleen 50 euro de meter, dus die laat ik ook maar gaan.
    Jammer, vond het een mooi principe dat de ligger tegelijkertijd de mal was. Natuurlijk kan het ook met voeten onder de ribben, maar dan is ook een vlakke, torsievrij bouwplank over de gehele lengte van het vleugel segment noodzakelijk. En alle ribben moeten netjes met de pootjes op de grond blijven staan tijdens het lijmen. Kijken of ik daar iets op kan verzinnen.
     
  9. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Wat schetsjes gemaakt voor de downlet bevestiging. Dacht eerst een hoekstuk te zagen uit 2 mm glasvlezel plaat, dat kan dan breken bij een harde landing zodat de winglet / vleugltip heel blijft. Dan moet je die helften daarna wel weer kunnen verwijderen, dus niet vast lijmen in de downlet. Het inschuif systeem met borging werd wat complex. Daarom ook hier de 'RES way' gegaan met een stukje verenstaal (2,5mm) als verbinder. In de downlet zit ie vastgelijmd, daarmee is gelijk ook de instelhoek van de downlet gefixeerd. In de vleugel schuift de staaf in een aluminium bus. Bovenop een stuk plakband voor de fixering, misschien nog een klein pennetje erbij. Bij een harde landing kan de downlet nu verdraaien /eraf schieten. De kevlar aansturingsdraad voor het roer komt in een open haak en dan is het hopen dat die ook losschiet als de downlet loskomt.
    Om de koolstofbuizen komt nog kevlar draad o.i.d. tegen het opensplijten.

    upload_2021-1-26_17-11-37.png
     

    Bijgevoegde bestanden:

  10. Rick NL

    Rick NL PH-SAM

    Lid geworden:
    18 apr 2008
    Berichten:
    4.048
    Locatie:
    Gouda
    Je hebt niet alleen ivm torsie gewikkelde buizen nodig, maar ook om de schuifspanningen op te vangen.
    Alleen pultrusie is heel goed op trek en druk, maar absoluut niet goed op afschuiving. In de lijfplaat van een goede ligger zit ook glas of carbon om die krachten op te nemen.
    Wanner je een 100% pultrusie buis op buiging belast zal die eender splijten/delamineren rond de voor trek neutrale vezel, dan dat de buis het op trek begeeft.
     
  11. Rick NL

    Rick NL PH-SAM

    Lid geworden:
    18 apr 2008
    Berichten:
    4.048
    Locatie:
    Gouda
    Je zou ook zelf een vierkante buis kunnen maken door een balsa lat aan boven en onderzijde te beplakken et een pultrusie liggertje en dan dit in een carbon kous te schuiven en impregneren. Waarschijnlijk lichter en zeker dat je de sterkte en stijfheid optimaler benut.
     
  12. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Klopt voor de dwarskrachten is het 45 graden weefsel ook noodzakelijk.
    Zelf een vierkante buis maken, dat is wel een leuke gedachte. Balsa balkje 8x8 mm, boven en onder een 8x0,5 mm koolstofstrip erop, koolstof kous er omheen trekken. Tijdens het uitharden in een mal drukken, zodat de buiten afmetingen gelijk zijn (zitten de ribben goed pas) en er geen verdraaiing in komt. Dat is wel mooi.....
    Toch maar eerst met gewikkelde ronde buizen aan de gang. Ik heb ze al besteld en devwing is omgegooid voor de méthode traditionnelle: ribben met voeten in een bouwplaat.
    upload_2021-1-27_16-50-0.png
     
  13. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Het rompje voor de starthaak.
    Het voorste deel is 3 mm triplex en zit tussen de vleugels. Vanaf de helft van de vleugel (ik ken de reglementen ;-) boven en onder een dunne koolstof strip 0,5 x 10 mm. Achter de vleugel links en rechts opgevuld met 3 mm balsa om wat stabiliteit aan de koolstof strips te geven. De romp wordt op zijn plaats gehouden door de vleugelpen en de 2 verdraaiingsstiften.
    Als blijkt dat ik een extra stuk V-startlijn mag gebruiken voor de twee starthaken onder de vleugel, kan het rompje eenvoudig weggelaten worden.
    rompl.jpg
     
  14. Hein.z

    Hein.z

    Lid geworden:
    26 jul 2019
    Berichten:
    1.464
    Locatie:
    Kraggenburg / MVC Cumulus Kampen
    Volgens mij overschat je behoorlijk de kracht op een res kist, Maarten. De meesten doen het met een 5x2 of 5x3 grenen liggertje boven en onder.

    Een balsa balkje met boven en onder een CFK roving er op gelijmd kon wel eens genoeg zijn al. Met een kous er omheen zeker.

    Maaarrr, dan wel even kijken wat de regels zeggen. Ik denk dat dit mag in de ligger, maar check de formulering even. Ik weet niet of een composiet ligger daar ook nog onder valt.
     
  15. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Ja, daar zeg je wat Hein. Ik dacht gelezen te hebben dat je tot de helft van de vleugel koolstof voor de romp mocht gebruiken, maar het reglement blijkt nog specifieker:
    "De romp moet helemaal uit hout opgebouwd zijn, of met een staaf voor de staart gemaakt van GFK/CFK/kevlar buis of profiel. De buis/profiel mag niet verder in de romp steken dan tot de helft van de vleugel.
    De romp mag om hem te verstevigen beplakt worden met GFK/CFK/kevlar, maar het oppervlak mag maar voor een/derde deel van de romp (1/3) verstevigd zijn. De oppervlaktebehandeling mag gelakt of bespannen worden net als bij vleugels."

    Tja, een staaf voor de staart van koolstof buis of profiel mag dus wel, maar ik heb geen staart en het is ook niet de constructie van mijn rompje. Dat valt meer onder 'beplakt worden met GFK/CFK/kevlar' . Dat mag dan voor 1/3 deel van de romp. Als daar het oppervlakte van de romp mee bedoeld wordt, voldoe ik daaraan.

    Voor de krachten ben ik uit gegaan dat het elastiek 4 kg trekt bij de start. De constructie die je voorstelt pas ik min of meer toe. Met een koolstof stripje ipv een roving (vind ik makkelijker te bouwen) en de midden rib uit 3 mm populieren triplex ipv balsa. Populieren triplex kan de drukkrachten bij de vleugelpen en verdraaiingstift beter aan. En is minder kwetsbaar ik het voorste gedeelte.
     
  16. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Beter ten halve gekeerd?
    Heb hier de tekeningen klaar liggen voor de laser, genest en genummerd en al, maar..... zit toch nog te dubben over de nauwkeurigheid van de profiel met de 3 mm koolstof buis als neus .
    De vleugel heeft een pijlstelling van 30 graden, de 3 m dikke ribben staan echter haaks op de vliegrichting. Daardoor krijg je op de verticale vlakken telkens een 'trap' afwijking van ca 1,5 mm. Natuurlijk kan ik dat schuin weg schuren, maar krijg ik dan niet een stomper profiel? (in de vleugel doorsnede hieronder rood het gewenste profiel, zwart het afgeschuurde profiel). Of zie ik dit verkeerd?
    Hoe dan ook steekt het om de nauwkeurig getekende en gelaserde profielen direct met de schuurklos af te moeten schuren.
    upload_2021-2-1_9-9-22.png

    Een oplossing is de profielen haaks op de ligger te zetten ipv in de vliegrichting. Dan ben ik van alle 'schuinte problemen af, maar aan de tip en wortel moet dan wel een rib onder 30 graden hoek er aan gemaakt worden en de lucht gaat hobbelend over de oracover 'inzakkingen'. Ook kan het huidige constructieve ontwerp dan in de prullenbak.
    Een iets minder ingrijpende oplossing is geen 3 mm carbon staaf als neus te nemen, maar een balsa lat van ca 10 mm (blauwe streepje in de tekening hierboven). Daarachter loopt het profiel al een stuk horizontaler en zijn de afwijkingen niet zo groot.
     
    Laatst bewerkt: 1 feb 2021
  17. Hein.z

    Hein.z

    Lid geworden:
    26 jul 2019
    Berichten:
    1.464
    Locatie:
    Kraggenburg / MVC Cumulus Kampen
    Volgens mij lopen er nu 2 dingen door elkaar ik zat nog op de trein van je vierkante vleugelligger en of dat mocht.
    Volgens het regelement (2.1b) wel: de ligger mag ook van koolstof zijn, dus ik zou niet weten waarom composiet niet mag. In dat gevan zou ik toch nog eens overwegen
    of een balsa balk met onder en boven een roving (of hele dunne CFK strip) erop gelijmd niet voldoet. Iets meer werk dan een
    vierkante CFK buis, maar wel lichter denk ik en zeker goedkoper En je kunt je "vierkante ligger" idee vasthouden....
     
  18. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Ah, oke, dan begreep ik je verkeerd, dacht dat het over de romp ging (desondanks was het een goede trigger om dat nog eens nader te bekijken).
    De vleugelligger opbouwen van balsa en koolstof vind ik een mooi idee voor versie 2. Ik heb de gewikkelde ronde buizen inmiddels binnen en het ontwerp klaar voor een bouwplaat met pootjes onder de vleugel. Nu eerst testen of het besturingsprincipe met de downwinglets in praktijk ook werkt.
    Voor wat betreft de sterkte van de ligger. Bij een vliegende pijl vleugel is de buigstijfheid van de ligger (bij een lage massa) bepalender dan de buigsterkte. Dit om 'body freedom flutter' te voorkomen als je wat harder wil vliegen. Bij BFF valt de frequentie van buiging van de vleugel samen met pendelfrequentie om de dwarsas. Met resonantie als gevolg en dan breken zelfs de sterkste vleugels.
    [​IMG]

    Op dit filmpje zie je een vliegtuig wat er erg last van heeft en ook breekt.
     
  19. Hein.z

    Hein.z

    Lid geworden:
    26 jul 2019
    Berichten:
    1.464
    Locatie:
    Kraggenburg / MVC Cumulus Kampen
    Hmm, interessant, nog niet eerder gezien. In hoeverre is dat anders dan "gewone" flutter met torsie en buiging gecombineerd?
    Komt dit door de pijlstelling waardoor de invalshoek van de tip toeneemt bij buiging (naar beneden) van de vleugel in de "ligger" richting?

    Ik ben heel benieuwd of je dan voor een vliegende vleugel uiteindelijk een sterkere ligger nodig hebt dan voor een "normaal" vliegtuig,
    of dat er zoveel is bezuinigd op buigstijfheid vanwege het ontbreken van een romp dat je uiteindelijk toch nog weer te dun uitkomt.
    Weet jij dat Maarten?
     
  20. MaartenCornelissen

    MaartenCornelissen

    Lid geworden:
    8 sep 2010
    Berichten:
    560
    Locatie:
    Amersfoort
    Klopt, het wordt veroorzaakt doordat bij een pijlvleugel de instelhoek van de tip toeneemt als de vleugel naar beneden buigt. En een grotere instelhoek aan de tippen doet het vliegtuig voorover kantelen, waarna de vleugel weer naar boven buigt, de instelhoek juist weer kleiner wordt en zo gaat het heen en weer. Het verschil met de 'normale' flutter is dat bij BFF het hele vliegtuig in resonantie raakt en niet alleen een klep. Je voorkomt BFF door de pitch eigenfrequentie zo laag mogelijk te houden en de buig eigenfrequentie zo hoog mogelijk.

    Je vraag begrijp ik niet helemaal. Een pijlvleugel hoeft geen sterkere ligger te hebben (doordat de massa meer over de vleugel verdeeld zit kan het in theorie zelfs een minder sterke zijn), maar een stijvere ligger. Dwz minder doorbuiging bij dezelfde belasting. Sterkte en stijfheid gaan vaak hand in hand, maar dat hoeft niet. Met name als de massa er ook toe doet (en dat doet het bij BFF, want hoe lichter de vleugel, hoe hoger de buig eigenfrequentie)
     

Deel Deze Pagina