MOVE WING

Voor de reactie op hoogte zal je wellicht qua zwaartepunt wat meer de grens naar achteren op moeten zoeken maar een goed afgestelde zwever kan je op de trim vliegen dus ook dat zal wel lukken.

De vraag is of je voldoende uitslag hebt om met name de turbulenties tijdens start en landing op te vangen en ik denk dat je dát niet kunt berekenen. Daarvoor zal je echt moeten gaan vliegen

 

Is er geen helling of duin in de buurt.
Ik testte modellen altijd vanaf het duin, dan heb je hoogte.
En rennen zou ik niet doen maar gewoon recht en hard gooien.
De meeste mensen rennen en zodra ze gooien staan ze stil.
Alleen speerwerpers kunnen goed rennen en gooien.

GJ

 

Ik denk dat 4 graden heel erg weinig is. Kan wel even een filmpje maken van de LIDL glider met draaiende vleugels als je wilt.

 

Graag, op de club heeft er ook iemand de LIDL zwever aangepast

 

Het is eenvoudiger om met een kracht en een moment te werken, ipv een (met de invalshoek verschuivend) drukpunt.
De kracht grijpt daarbij aan op 25% van de koorde en is bij een constante zweefvlucht gelijk aan het gewicht van het vliegtuig. Afhankelijk welke G-krachten je vleugels kunnen dragen neemt het maximaal met die G-factor toe.
Het moment is afhankelijk van de momentcoëfficiënt van de vleugel en het kwadraat van de snelheid waarmee je vliegt. Als je vleugel geen pijlstelling heeft (25% koorde lijn loopt recht) dan bepaald het vleugelprofiel de momentcoëfficiënt en is daaruit het vleugelmoment te berekenen.
Omdat bij jou het draaipunt niet op 25% zit, maar op 70/190=37% geeft de kracht ook altijd moment . Als je een normaal gewelfd profiel op de vleugel hebt zal dit tegengesteld zijn aan het vleugelmoment en met een beetje geluk heffen ze elkaar grotendeels op. Bij normaal recht uit vliegen tenminste.
Als je ongeveer weet wat voor een profiel er op de vleugel zit (plaatje mag ook), is het redelijk goed te berekenen welke krachten dit op op je servo geeft, afhankelijk van snelheid en instelhoek.

 

Span 2400 mm
Profiel Wortel 185 mm , tip 120 mm met een sweep van 20 mm , hoofdligger is recht.
Voorkant tot midden vleugelbuis 62 mm , grootste dikte van 19.5 mm op 50/55 mm voorkant

 

Het werd toch nog iets complexer, omdat ik halverwege bedacht dat ik de vleugelmassa bij versnelling ook mee moest nemen (hoewel die bij jou waarschijnlijk vrijwel op het draaipunt ligt, dus nauwelijks mee doet). Ik heb er een excel sheetje van gemaakt waar de input is aan te passen, ook voor een heel ander vliegtuig. Hieronder een plaatje om de krachten wat te verduidelijken.


De zwarte cirkel bij de roze pijl is het draaipunt van je vleugellagering. Het zwaartepunt van de vleugel (niet die van het het vliegtuig), is hierboven halverwege de koorde getekend. Voor de 'move wing' heb ik die op het draaipunt gelegd (62 mm), maar dat kun je dus zelf veranderen.
Natuurlijk is bovenstaande niet in evenwicht. Daarvoor hebben we de romp met het stabilo en het vliegtuigzwaartepunt.
Hieronder een grafiek uit de excel sheet voor een stabiele, getrimde zweefvlucht van de 'move wing' .


Bij een lage vliegsnelheid (hoge Ca, lage daalsnelheid) overheerst de liftkracht van de vleugel en dat geeft de vleugel een oprichtend moment (positief, tegen de klok in). Breekt dan de servo stang, dan gaat de voorlijst van de vleugel omhoog.
Ga je sneller vliegen dan wint het draaimoment van het profiel steeds meer aan kracht. Dit draaimoment is bij gewelfde profielen negatief. Omdat de liftkracht gelijk blijft (het gewicht van het vliegtuig veranderd immers niet), wordt bij ongeveer 11 m/s de kracht op de servo nul. Bij toenemende snelheid wordt deze steeds lager. Breekt dan de servo stang, dan gaat de voorlijst omlaag. Bij 23 m/s (Ca 0,1 ongeveer de maximum snelheid van je vliegtuig) is hij -1,8 kgcm. Dat is beduidend meer dan een servo voor zijn kiezen krijgt wanneer je het hoogteroer aanstuurt, maar voor goede servo's nog wel haalbaar. Wil je bij die snelheid up geven, zul je ook de wrijvingskracht van het mechaniek moeten overwinnen, dan zou het zo maar eens nog het dubbele kunnen worden.
In de berekeningen ben ik ervan uit gegaan dan de Cm van de de vleugel constant is over de liftcoëfficiënt (Ca) en Reynolds. Bij hogere snelheden klopt dat redelijk, bij lage snelheden minder, maar de krachten op de servo zijn dan kleiner, dus is de fout niet zo groot.
Sowieso kan het geen kwaad dat iemand nog even de excelsheet checkt, want een foutje in een formule is zo gemaakt.

Edit: "neus van het vliegtuig' vervangen door 'voorlijst van de vleugel'

 

Bedankt voor de klare uitleg, ga dit eens bestuderen, als ik het goed begrijp heb ik bij speling op de servo een reactie zo rond de 11 m/sec .
Mijn servo heeft 9.5 Kgcm

 

uitslagen van de lidl john. Dat is een servo arm van ca 2 cm op laatste gaatje, met een draai arm van de vleugel van ca 7 cm.
Ik gok bij maximale uitslag ongeveer een cm up en down. Ongeveer 8 graden up en down zou dat zijn dan.
Dit is prima voor normaal vliegen maar houdt niet over!

 

Dat is dus bij mij maar de helft ! Dat word moeilijk bij het landen als er turbulentie is.

 

Dat kan je volgens mij zo niet zeggen.

Die lidl en jouw model hebben verschillende afmetingen en verhoudingen.

Ik denk dat je voor de rolbeweging voldoende gaat hebben en voor hoogte wellicjt, zoals RickNL ook al noemde, over wil gaan stappen naar een conventioneel hoogteroer.

 

@MaartenCornelissen
Ik kan je analyse onderschrijven, maar een punt wordt niet aan de orde gesteld en die is voor toestellen met een groot snelheidsbereik van belang.
Uit de analyse blijkt, en dat wordt in de praktijk bevestigd, dat er op een zeker punt een omslag van positieve naar negatieve kracht op de servo komt. Bij langzaam vliegen zal er in de voorgestelde geometrie (een veel voorkomende) een positieve kracht op de servo worden overgebracht en bij snelle vliegen een negatieve. In dat overgangsgebied zal ieder vorm van speling of flexibiliteit een sprongsgewijze verandering van de invalshoek geven die de actie om bv sneller te gaan vliegen versterkt. Duidelijk gesteld, wanneer je langzaam vliegend bij beetjes iets meer down geeft zal op een moment, door speling en/of gebrek aan stijfheid, ineens een sprong meer down in je systeem komen. Omgekeerd gebeurt het zelfde.

Geen enkel systeem is oneindig stijf. We kunnen in dit kader enkele bronnen benoemen:
1. Speling in de aansturing door te ruime gaten in de hevels of in de tanden van de servo.
2. Gebrek aan mechanische stijfheid van de aansturing, inclusief ophanging van de servo.
3. Gebrek aan positioneringsnauwkeurigheid onder belasting van de servo.
4. Electrische dode band van de servo.

Ik heb een aantal van deze factoren in een van mijn modellen mogen ervaren en door stapsgewijs veranderingen aan te brengen deels kunnen elimineren.
Het toestel heeft een spanwijdte van 1030 mm en een vleugelkoorde van 150>100 mm.
Vlieggewicht 250 gr leeg en max 150 gram ballast. Ontworpen als volledige wingeron, met in de staart alleen een richtingsroer. Ik heb veel aandacht gegeven aan het spelingsvrij maken van de aansturing.

In de eerste versies heb ik Dymond D-60 servo's gehad. Bij heel ristig invliegen op de Maasvlakte geen echte problemen ervaren, maar op echte hellingen bleek de servo zelf niet stijfgenoeg en ik had zeer grote hysterese problemen vooral met ballast erbij, waardoor de snelheden en dus de vleugelkrachten (te) hoog waren.
Daarna de servo's vervangen door 10 gram metal gear digitale servo's. Deze waren beter op het gebied van deadband én van stelkracht rond het nulpunt (of liever gezegd ingestelde punt). Hiermee was een betrouwbaar gedrag bij overgang van snelheden gerealiseerd. Zolang je niet in het fundamentele probleem van modelvliegen met integrale invalshoek kwam vloog het heerlijk.

Dat fundamentele probleem dat ik ervaarde is dat je geen enkele indicatie hebt onder hoeveel invalshoek je vleugel vliegt, en daarmee veel minder idee hebt van de luchtsnelheid. Consequentie is dat je veel gemakkelijker overtrekt bij bv een landingsaanvlucht.
Vooral op de helling waar windrichtingen en snelheden veel moeilijker zijn in te schatten levert dit vaker problemen op.

In de modernere kunstvlucht zwevers zoals die van Francois Cahour zie je dat er terug gegaan wordt naar het loslaten van de hoog-laag functie op de vleugel.


Voordeel is ook dat de stuur krachten op de rol-servo niet worden 'vervuild' door pitch momenten, alleen de lagering van de servo moet die krachten opvangen.

Dit is ook de laatste configuratie van mijn boven getoonde model.

 

Dan lijkt me een S-slag profiel met Cm rond de 0, of zelf iets positief, zeer geschikt voor een snelle helling pitcheron. Bijvoorbeeld het snelle plank profiel PW51. Die heeft rond Ca 0 weinig weerstand en kan toch aardig wat lift leveren (zeker als je de kleppen niet omhoog hoeft te draaien als je hem door de bocht wilt trekken).
De Cm van PW51 varieert (volgens Xfoil tenminste) tussen de 0 en -0,01. Ik heb dat profiel eens op je hellingkist gezet Rick. Met het massamiddelpunt van de vleugel op 40% van de voorlijst en het draaipunt ook op 40%. Het moment op de servo blijft dan positief en vrij laag.



En de kracht die de servo moet leveren bij een bepaalde roeruitslag bij een vliegsnelheid van ruim 80 km per uur:


De servo moet er dan een stuk harder aan trekken. En komt de liftcoëfficiënt te dicht bij de 0 dan wisselt de kracht op de servo van richting. Dat punt is op te schuiven door een profiel met een positieve Cm te kiezen. Maar of dat in praktijk ook zo is..... Juist rond de Ca 0 maakt de Cm coëfficiënt vaak flinke sprongen.

 

Deze namiddag rustig weer, dus tijd voor de maiden.
Mode launch met de stick in middenstand een instelhoek verschil 1 ° camber preset 0 elev. 0
Mode cruise instelhoek van 1.5 ° camber preset 0 elev -20 met vertraging 5 sec
Mode land instelhoek verschil 2 ° camber preset 0 elev - 40 met vertraging 5 sec
Zo heb ik de kans om zonder trimmen het instelhoek verschil met een schakelaar te wijzigen.
Een clubgenoot heeft hem geworpen, niet te stijl, en weg .
Dat ging buitengewoon goed de 300 W trekt de kist ( nu 1400 gr) onder een langzaam oplopende hoek vrij snel en zonder aan de rol en up te raken omhoog.
De stijghoek stabiliseert op ~ 35 °
Motor uit , kist komt vlak met een lichte neiging om naar rechts te rollen en vliegt vrij snel .
De schakelaar naar mode cruise, kist komt langzaam tot een veilige snelheid, na een beetje trimmen is de neiging om naar recht te rollen weg .
Zoals aangekondigd rol meer dan voldoende, de hoogte dat is met een vrij ver naar voor liggend CG maar juist voldoende om met dit rustig weer te vliegen.
De schakelaar naar mode land , kist vertraagd tot een zweef snelheid , voorzichtig een bocht dat gaat nog altijd goed, maar de reactie op rol is vrij traag dus we zitten hier op de limiet, dit is geen veilige snelheid om te landen.
Dus terug naar cruise en de landing ingezet met onze baan van 140 m en een licht stabiel windje kon het niet beter.
De 2 e vlucht met de lipo van 207 gr nog 2 cm naar achter, nu moet ik de stijgvlucht een beetje down trimmen.
Na nog een paar testen met de reactie op de hoogte , veilig geland
Resultaat kist vliegt zeer strak , als er al een overgang is tijdens het oplopen van de snelheid heb ik er niets van gemerkt.
Dus we gaan kijken of we nog iets aan de hoogte kunnen doen.
De kiekjes na de maiden

 

Zoals voorspeld bij rustig weer geen probleem maar bij turbulentie te weinig uitslag en geen gevoel als je een bocht neemt.
Laatste landing bij het in de wind draaien om in de verlengde van de baan te komen draai ik te kort en tip stal eindigt in de de mais , nog allemaal groene verse bladen van 2 m hoog, zachter kan je niet landen, geen schrammetje
Dus gisteren en vandaag nieuwe staart richting en stabilo en 2 servo's
Nu heb ik dubbele uitslag voor ailerons en richting kan ik bij mixen

 

Gisteren kist met aangepaste staart ingevlogen, starten en trimmen ging vrij vlot maar bij het aanvliegen voor de landing ging het mis.
Te traag en een tip stal , te laag om nog op te vangen en ik kon het maisveld in.
Na 30 min zoeken in het dichte en hoge veld (door al de regen) met alleen de zon om je op te richten , kwam ik op het idee om de stok van de windvaan 4 m mee te nemen om richting te houden .
Dat ging buitengewoon goed , stok hou je vast 1 à 1.5 m van de voorkant en steek je tussen de stengels voor je; het lange stuk achter je zorgt er voor dat je alleen maar recht vooruit kan, met het zicht link en rechts in de rijen heb je zo een baan van 10 m zicht, maar ik liep er recht op, zwever stak verticaal met zijn neus op 1 m van de grond.
Terug met een zwever van 2.5 m en een stok dat was moeilijker dan de heenweg maar ik kwam weer door de stok als geleiding te gebruiken op slechts 5 m van de plaats waar ik er was ingegaan eruit .
Door dat dicht bladerdek was de val gebroken en zwever onbeschadigd , dat is dan weer het voordeel van een mais veld

Na inspectie van de RC bleek alles normaal te werken, dus oorzaak piloot met gebrek aan ervaring met korte wortel koorde en dun profiel , afstellen dat er bij de landing meer snelheid word gehouden.
Het landen zal dan zonder mogelijkheid om te remmen, met windstil weer de nodige plaats vragen.
Dus het word nog een uitdaging om van deze zwever de grenzen te kennen

 

Door deze zwever als move wing te bouwen en de uitleg en berekening door Rick NL en MaartenCornelissen begrijp ik nu beter wat er met de vleugels van mijn andere zwevers gebeurt bij toenemen van de snelheid.
De tippen gaan door het verschuiven van drukking punt naar achter, torderen , resultaat minder lift en eenmaal boven een zekere snelheid heeft de kist hulp nodig om uit de duik te herstellen, zeker bij het vrij achterlijk CG waarmee de zweef prestaties het beste zijn .
Een snelheid logger zou handig zijn om de werkelijke snelheid te meten