profielkeuze ASK18 zelfbouw

[paul_ehv]

Hallo zweef-fanaten,

Ik ben (bijna) begonnen met de bouw van een ASK18 4,50mtr van tekening. Zie bouwverslag-ask18-van-tekening

Nu is dit een tekening uit jaren '70 - '80, met een 'ouderwets' plat vleugelprofiel. Mijn gedachte is/was, om eens te onderzoeken of er tegenwoordig geen betere profielen beschikbaar zijn.

Na wat rondzoeken op het net, ben ik bij profielen van Dr. Quabeck uitgekomen HQ-Modellflug en op verschillende forums positieve berichten hierover gelezen.

Wat denken jullie, zou het een goed idee zijn om de vleugels van de ASK18 te voorzien van bijvoorbeeld een HQ3013 van de wortelrib tot begin aileron, en vanaf begin aileron tot de tip een HQ3512. Hierbij een klein beetje negatieve tipverdraaiing, om tipstall te voorkomen? Of zijn er betere alternatieven?

Alle tips/ervaringen zijn welkom!

 

[Fotor]

Mijn 4m Ka-7 kit heeft volgens mij een HQ3,0-15, met vanaf de wortel van de rolroeren een hele lichte tipverdraaiing. Ik kan je nog niet melden of dit bevalt.....

 

[HarmS]

...

 

[Rick NL]

De Quabeck en Eppler profielen zijn vrij smal wat betreft hun optimale Cl range.
HQ rond de 0.9 en E203 zelfs boven de Cl=1.

Een goed alternatief met vrijwel de zelfde maximale L/D maar in een veel groter Cl bereik kun je vinden bij de profielen van Serge Barth.

B.v. de SB96-11.6/3.0 lijkt me een goed wortelprofiel, tot de halve spanwijdte.
Dan straken naar b.v. SB96-9/3.5-26 op de tip.
Dit laatste heb ik gemaakt door de welving van SB96-11.6/3.0 naar 3.5% te brengen en de dikte naar 9% waarbij het dikste punt voor de lagere Re-getallen wat naar voren is gehaald.
Dit levert een mooi tip profiel op met gunstige eigenschappen zeker met 1° tot 1.5° tipverdraaiing.

Als je de SB profielen zoeken wil, kijk dan op Airfoils Data Base - Fly.to/airfoils

Rick

PS. Alles uitgezocht voor de Re getallen van een 4.5 meter bak

 

[DirkSchipper]

De Quabeck en Eppler profielen zijn vrij smal wat betreft hun optimale Cl range.
HQ rond de 0.9 en E203 zelfs boven de Cl=1.

Een goed alternatief met vrijwel de zelfde maximale L/D maar in een veel groter Cl bereik kun je vinden bij de profielen van Serge Barth.

B.v. de SB96-11.6/3.0 lijkt me een goed wortelprofiel, tot de halve spanwijdte.
Dan straken naar b.v. SB96-9/3.5-26 op de tip.
Dit laatste heb ik gemaakt door de welving van SB96-11.6/3.0 naar 3.5% te brengen en de dikte naar 9% waarbij het dikste punt voor de lagere Re-getallen wat naar voren is gehaald.
Dit levert een mooi tip profiel op met gunstige eigenschappen zeker met 1° tot 1.5° tipverdraaiing.

Als je de SB profielen zoeken wil, kijk dan op Airfoils Data Base - Fly.to/airfoils

Rick

PS. Alles uitgezocht voor de Re getallen van een 4.5 meter bak

SB96-11.6/3.0 lijkt mij een fraai profiel.
Ook het tip-profiel dat jij voorstelt lijkt niet echt verkeerd.
Ik heb die geïnterpreteerd als :
- dikte=9%,
- ligging max dikte op 26% (3,3% naar voren)
- welving 3,5%

Ik heb daar even snel naar gekeken.
Wat mij opviel is: erg scherpe neus, er ontstaat al snel een zgn. saug-spitze. Dat is ongunstig voor de omslag bij lage Re.
Die hoge tip-welving kan je parten gaan spelen bij de torsie op de vleugel (ik neem aan houtbouw, dus niet rete-sterk.

Ik heb de neusradius weer op de originele waarde (0,74) teruggebracht, en de welving tot 3,2% gereduceerd. Ook de max-welving heb ik van 51% naar voren gehaald (op 45%).

Dat profiel is al vanaf Re=60.000 bovenkritisch, en levert bij Re=60.000 dezelfde Cl-max die SB96-11,6/3,0 bij Re=200.000 levert.
Ruim voldoende denk ik zo.

Hier kun je de coördinaten downloaden.
Klik, en dan op het profiel 'verkeerde muisknop' en 'Doel opslaan als...'

Dirk.

 

[aurectar]

S 3021

Zie bouwverslag-ask18-van-tekening

Nu is dit een tekening uit jaren '70 - '80, met een 'ouderwets' plat vleugelprofiel.
Alle tips/ervaringen zijn welkom!

Het plat profiel op de tekening ziet er absoluut niet zo ouderwets uit als je het voorhebt.
Te zien aan de onderste welving vooraan-onderaan is het een profiel die redelijk penetratie eigenschappen heeft. (dus best bruikbaar voor dit toestel)

Een ASK 18 (prachtig toestel trouwens) vraagt om een realistisch vliegbeeld.
Daarmee bedoel ik dat een old-timer scale glider geen F16 mag zijn.
Er zijn hele boeken vol profielen die inderdaad performanter zijn, maar die zijn eerder bedoelt voor de FB3 en FJ3 wereld, (of modernere scale-zwevers)

In jouw geval zou ik het laten zoals het is.
De tekening en constructie ( van de romp laat trouwens weinig speelruimte toe).

Daarmee wil ik niet gezegd hebben dat een persoonllijke touche uitgesloten wordt.

Ik heb hier een plan van een DFS Reiher (spannw. 4418mm) en daar wordt het selig 3021 aangewend.
Dit profiel benadert het geen op je tekening staat.

Ik heb een paar jaar geleden een MU13 gebouwd en heb hem ook met een ouderwets plat profiel uitgerust en wat vliegbeeld betreft valt er weinig op aan te merken.

bergfalke-mu13-spanw-3m-bouwverslag

Mvg,
Aurectar

 

[DirkSchipper]

Het plat profiel op de tekening ziet er absoluut niet zo ouderwets uit als je het voorhebt.
Te zien aan de onderste welving vooraan-onderaan is het een profiel die redelijk penetratie eigenschappen heeft. (dus best bruikbaar voor dit toestel)

Een ASK 18 (prachtig toestel trouwens) vraagt om een realistisch vliegbeeld.
Daarmee bedoel ik dat een old-timer scale glider geen F16 mag zijn.
Er zijn hele boeken vol profielen die inderdaad performanter zijn, maar die zijn eerder bedoelt voor de FB3 en FJ3 wereld, (of modernere scale-zwevers)

In jouw geval zou ik het laten zoals het is.
De tekening en constructie ( van de romp laat trouwens weinig speelruimte toe).

Daarmee wil ik niet gezegd hebben dat een persoonllijke touche uitgesloten wordt.

Ik heb hier een plan van een DFS Reiher (spannw. 4418mm) en daar wordt het selig 3021 aangewend.
Dit profiel benadert het geen op je tekening staat.

Ik heb een paar jaar geleden een MU13 gebouwd en heb hem ook met een ouderwets plat profiel uitgerust en wat vliegbeeld betreft valt er weinig op aan te merken.

bergfalke-mu13-spanw-3m-bouwverslag

Mvg,
Aurectar

Aurectar,

Dit waardeer ik: "Te zien aan de onderste welving vooraan-onderaan ...". Heerlijk!! Getuigt van humor en takt!

Zo te zien op de tekening (het is wat klein) gaat het om een Ritz-2 profiel. 10% of 11% dik, 2% welving. Daarmee is het een
oud(erwets) profiel. Maar daarmee niet persé slecht.
Ritz-profielen waren niet uitzonderlijk goed of slecht. Een heel sterk punt van die profielen is hun vergeeflijkheid voor vormafwijkingen (bouwonnauwkeurigheden).

Overigens, ook dit profiel heeft op het oog een vrij scherpe neus (kleine neusradius) en dat is in mijn ogen geen goede combinatie met dit profiel. Een iets rondere neus zou een veel goedmoediger vleugel geven.

Dirk.

Dirk.

 

[aurectar]

--------------

Aurectar,

Dit waardeer ik: "Te zien aan de onderste welving vooraan-onderaan ...". Heerlijk!! Getuigt van humor en takt!

Zo te zien op de tekening (het is wat klein) gaat het om een Ritz-2 profiel. Een iets rondere neus zou een veel goedmoediger vleugel geven.

Dirk.

Dirk.

Ik wou de term --------- uit de discussie laten.
Je weet wat ik bedoel.

Ja, een iets rondere neus zou hier zeker soelaas brengen voor wat betreft een realistisch vliegbeeld.
En dan komen we weer dicht bij de ouderwetse Clark y en aanverwanten waarvan ik een fan ben.

Een aanbevelenswaardig profiel is ook de N60 die FOTOR aangewend heeft op zijn wijlen ELEFANT.

Deze zomer heb ik dit kunnen bewonderen in POTTES.
Wat realistisch vliegbeeld was dit het nec plus ultra.
Prachtige trage spiraal-bochtjes met toch de nodige penetratie tegen de wind in.
En dit allemaal zonder hoogte verlies, wat wil je nog meer.

Aurectar

 

[paul_ehv]

Heren,

bedankt voor de reacties, ik wist wel dat er in het zweef-gedeelte wat experts zaten .

Mijn kennis qua aerodynamica, en dus ook vleugelprofielen, is zeer beperkt. Daarom ga ik in mijn keuze af op berekeningen en/of ervaringen van mensen die er wel verstand van hebben.

Als ik het zo lees, zal het profiel wat RickNL beschrijft, beter voldoen op de ASK18 dan het orginele profiel. (wat dus niet wil zeggen dat het orginele profiel per definitie slecht zou zijn).

Eventueel nog de aanpassing erbij die DirkSchippers noemt, en dan denk ik dat mijn keuze grotendeels gemaakt is.

Nu Profili eens op gaan starten, en een ribbensetje gaan genereren.

 

[Rick NL]

Ik heb de neusradius weer op de originele waarde (0,74) teruggebracht, en de welving tot 3,2% gereduceerd. Ook de max-welving heb ik van 51% naar voren gehaald (op 45%).
Dirk.

Hi Dirk,

Je hebt er een mooi tipprofiel van gemaakt.
De absolute maximale prestaties zijn een heel klein beetje minder geworden, maar het overtrek gedrag is er op vooruit gegaan.
Ook bij Re< 80.000 wat beter.

Aanbevolen.

Rick

 

[DirkSchipper]

@Rick_NL:
Bedank for die blume ... ;-)
Toch is denk ik de kwaliteit vooral aan het profiel zelf te 'wijten'.
Ik had het gevoel dat die sprong van 3,0% naar 3,5% welving te groot was, en ik miste het naar voren halen van de max. welving. Dus heb ik die op gevoel eens een kleinere waarde gegeven. Toen ik dat resultaat bekeek (profiel, nog niet polaire) viel me op dat de neuslijst wel erg scherp was geworden. Vergelijken leverde op dat die van 0,74% naar 0,42% was gegaan. Bijna een halvering!!! Dat kon nooit goed zijn. Hoeveel dan wel? Rondere neus is goed voor een goedmoedige overtrek, maar slecht voor een laag kritisch Re-getal. Het originele profiel was al niet slecht voor lage Re-getallen, dus gewoon de oude waarde gepakt.
Dat bleken goede keuzes.

Vraagje: het lijkt erop dat jij nu bij Profili kan (want je hebt mijn profiel nauwkeuriger bekeken, ik kan nu niet bij Profili. Zou jij voor beide profielen eens de Alfa-0 willen opzoeken voor Re=70.000/150.000/300.000?
Op grond daarvan kan ik nog een uitspraak doen over de noodzaak van een evt. tipverdraaiing.

@paul_ehv:
Heb jij enig idee van de te realiseren vleugelbelasting en de beoogd vliegstijl? Die ASK18 heeft nl. wel een lichte acro neiging in zich maar met een 3% gewelfd profiel zal daar best wat van verloren gaan. Aan de andere kant in Nederland is het toch vooral zuunig vliegen anders ben je snel weer beneden, en daarvoor is die 3% wel weer goed.

Voor een evt. in te bouwen tipverdraaiing even afwachten of Rick_NL nog anttwoord geeft.

Gr. Dirk.

 

[Rick NL]

@Rick_NL:
Voor een evt. in te bouwen tipverdraaiing even afwachten of Rick_NL nog anttwoord geeft.

Gr. Dirk.

Ik heb de profielen nog eens doorgerekend met X-foil van Profilli en van XFLR5.
De laatste is een recentere versie van X-Foil.
Ik heb hier thuis geen beschikking over een Eppler code.

Resultaat Nul-lift hoek is bij de lage Re getallen flink verschillend voor beide codes.
Maar de Cl/alfa curves zijn voor de hoge Cl waarden weer vrijwel gelijk zowel voor beide codes als wel voor de verschillende Re getallen.
Dit is geen uitzonderlijk fenomeen.

Voor het bepalen van de tipverdraaiing die vooral bij grotere invalshoeken van belang is (van laagste daalsnelheid tot rond ovetrek) is het een voordeel dat daar de Cl/alfa curves niet Re gevoelig zijn.
Het beste is daarom de de tipverdraaiing te baseren op de Re=300.000 waarden.

Bij een gewenste verdraaiing van 1° zou je dan een geometrische verdraaiing van 1 -3.8 + 3.1 = 0.3° moeten aanhouden.
De hoeken gaan uit van de skeletlijn van het profiel, niet vanaf de onderkant.

Rick

 

[Rick NL]

Hier nog de Cl/alfa curves uit XFLR5

Rick

 

[Fotor]

Voor het bepalen van de tipverdraaiing die vooral bij grotere invalshoeken van belang is (van laagste daalsnelheid tot rond ovetrek) is het een voordeel dat daar de Cl/alfa curves niet Re gevoelig zijn.
Het beste is daarom de de tipverdraaiing te baseren op de Re=300.000 waarden.

Deze redenering begrijp ik niet helemaal. Je zegt dat je de tipverdraaiing moet baseren op grote invalshoeken. Grote invalshoek is (meestal) lage snelheid. En vervolgens ga je bij het hoogste Re getal kijken. Grote invalshoek komt bij mij overeen met laag Re getal (tenzij bij acro kisten).

 

[Berrie]

Hoe neem je overigens voor het bepalen van de hoekverdraaing over de spanwijdte de geinduceerde invalshoek mee om de effectieve invalshoek te bepalen?

 

[DirkSchipper]

Hoe neem je overigens voor het bepalen van de hoekverdraaing over de spanwijdte de geinduceerde invalshoek mee om de effectieve invalshoek te bepalen?

Hoeft niet.
Washout voeg je bij zo'n mooi aangepast profiel eigenlijk alleen toe om ondersnijden aan de tippen bij hoge snelheid/lage Cl te voorkomen. Bij Cl=0 is ook Alfa-ind=0.

@Rick_NL:
Bedankt voor het uitgebreide overzichtje.
Tav. van de reactie van Fotor vind ik dat hij gelijk heeft. Vroeger was tipverdraaiing vooral de truuk om tip-stall te voorkomen. Tegenwoordig voorkomen we tip-stall door een geeigend profiel te kiezen aan de tip (minder Re-gevoelig & evt. voldoende Cl-max, aan gezien alfa-ind ons aan de tip helpt volstaat een profiel dat bij de lage RE's van de tip een even hoge Cl-max aankan).
Tipverdraaiing doen we dan alleen nog maar om de Cl=0-situatie over de gehele spanwijdte op een gelijk moment (één vleugelstand) te laten optreden.

@paul_ehv:
Op basis van de waarden uit het tabelletje constateer ik dat het wortelprofiel steeds pakweg 1 graad negatiever is dan het tipprofiel. Dat betekent dat het wortelprofiel pakweg aerodynamisch 1 graad mee aanvalshoek ondervindt dan de tip (bij een geometrisch onverdraaide vleugel). Dat zou in mijn ogen voldoende moeten zijn. Dus geen verdraaiing.

Als je geen belang aan high-speed passages hecht, en meer belang aan tip-stall-vrijheid, zou je 0,5 tot 1v graad geometrische verdraaiing in kunnen bouwen.

Dirk.

 

[paul_ehv]

Heb jij enig idee van de te realiseren vleugelbelasting en de beoogd vliegstijl? Die ASK18 heeft nl. wel een lichte acro neiging in zich maar met een 3% gewelfd profiel zal daar best wat van verloren gaan. Aan de andere kant in Nederland is het toch vooral zuunig vliegen anders ben je snel weer beneden, en daarvoor is die 3% wel weer goed.

Voor een evt. in te bouwen tipverdraaiing even afwachten of Rick_NL nog anttwoord geeft..

Mijn bedoeling is om met de ASK18 gewoon lekker op zoek te gaan naar thermiekbelletjes, acro is niet de bedoeling met deze kist. Uiteraard is het altijd leuk om eens over het veld te komen fluiten, maar ik weet zeker dat dat met een 3% gewelfd profiel ook zal lukken

Verder DENK ik op een vleugelbelasting van 35-40gr/dm2 uit te gaan komen, maar das echt een ruwe schatting. Ik heb namelijk geen enkel idee wat zo'n houtbouwzwever zal wegen als ie klaar is. Vleugeloppervlak word in ieder geval zo'n 110 dm2 ex stabilo. Gewicht 4000 - 4500 gram?

Op basis van de waarden uit het tabelletje constateer ik dat het wortelprofiel steeds pakweg 1 graad negatiever is dan het tipprofiel. Dat betekent dat het wortelprofiel pakweg aerodynamisch 1 graad mee aanvalshoek ondervindt dan de tip (bij een geometrisch onverdraaide vleugel). Dat zou in mijn ogen voldoende moeten zijn. Dus geen verdraaiing.

Als je geen belang aan high-speed passages hecht, en meer belang aan tip-stall-vrijheid, zou je 0,5 tot 1v graad geometrische verdraaiing in kunnen bouwen.

Dirk.

Zoals ik er nu over denk, wordt mijn keuze dus zoals Rick en Dirk aangeven, en dan zonder geometrische tipverdraaiing erbij gebouwd.
Dus aan de wortel de SB96-11.6/3.0, en vanaf begin aileron tot aan de tip het profiel als in post #5.

 

[DirkSchipper]

4m50 schaal oldtimer, en 4,5 kg, en sterk genoeg?!
Knappe vent als je dat lukt.

Reken maar op 5,5 kg, minimaal. En dat is niet erg. Zo'n kist moet niet met de snelheid van een F3J of F3K vliegen.

Succes,
Dirk

 

[paul_ehv]

Ik neem het meteen van je aan dirk, ik heb namelijk nul ervaring met houtbouw schaalzwevers. Was ook een heeeele ruwe schatting.
Maar ik vind het altijd wel leuk om een streefgewicht te hebben tijdens de bouw, en die heb ik nu :-D. Het gaat nu dus mijn doel worden om rond 5500gr uit te gaan komen.
Wat zou een max gewicht mogen zijn voor deze ASK18?

 

[DirkSchipper]

7 à 8 kg is vrij veel, maar hij zal daarmee nog best wel vliegen.
Het lijkt me het meest zinvolle om te streven onder die 7 kg te blijven.

Dirk