SBach 3D geometrie motor, vleugel, stabilo

Heren en dames,
Van een clublid de vleugels van sebart sukhoi s30 kunnen overnemen (symmetrisch profiel). Nu wil ik een romp maken, vind de SBach iets mooier en heb nu een bouwtekening van een SBach.

Hier is te zien dat de motor, vleugel en stabilo niet op 1 lijn zitten, de vleugel zit iets lager. Gedachte was dat voor 3D vliegen het beter is om alles op 1 lijn te zetten, klopt dit? Is er een reden om de vleugel lager te zetten dan de motor en stabilo voor 3D vliegen?

De invalshoek van de vleugel staat ook op 1graad, stabilo neutraal. Ideaal zou zijn dat het vlieggedrag neutraal is, ook bij rugvlucht. Zou het beter zijn om alles op 0graden te zetten?

Waarom zou voor invalshoek van 1graad gekozen zijn en waarom is motor, vleugel en stabilo niet op 1 lijn gezet?

 

Je komt nu op de vliegprincipes van een vliegtuig.
De vleugel kan iets lager zitten als het stabilo, dit wordt veelal gedaan om couplings (dat het model over alle assen neutraal is) te compenseren. (Heeft o.a. ook met de V-stelling van de vleugel te maken)
De instelhoek van de vleugel is afhankelijk van het gewicht en snelheid van het model, de motordomping is ook een factor. Een model met een hogere vleugelbelasting heeft veelal een grotere instelhoek nodig. De instelhoek is meestal 0.5° - 1° bij dit soort modellen.
Een ontwerper "kijkt" meestal hoe het model vliegt en past dan de vleugel- en/of stabilo instelhoek aan. (Je kunt het enigzins berekenen)

"Zomaar" dergelijke zaken aan een model aanpassen moet je niet doen, je moet goed weten wat je doet.

Grt,

Arnoud.

 

De belangrijkste reden om het stabilo iets hoger te zetten is om dat stabilo uit de turbulente luchtstroom van de hoofdvleugel te houden. Vooral kunstvlucht modellen kunnen met grote invalshoeken vliegen en de vleugel kan bij sommige figuren ook overtrokken zijn. Het is van het grootste belang dat het richtingroer en het hoogteroer dan nog wel effectief zijn, je wil toch kunnen blijven sturen. Als de staart en vooral het hoogteroer in de turbulente lucht van de hoofdvleugel zit zal het hoogteroer veel minder effectief zijn. Als het heel erg is kan je helemaal niet meer sturen.

Dat de hartlijn van de motor boven de hartlijn van de vleugel zit heeft te maken met het "moment" dat de trekkracht van de motor oplevert. Als je "gas" geeft zal de motor meer trekkracht gaan leveren en sneller gaan vliegen. Als je sneller vliegt levert de vleugel meer lift dus behalve sneller vliegen zal je ook gaan klimmen. Bij een "echt" vliegtuig zal je de neus iets naar beneden trimmen zodat de invalshoek kleiner wordt en de lift dus ook. Zo kan je dus sneller gaan vliegen en toch niet klimmen.
Overigens geldt het omgekeerde ook. Als je "gas" verminderd zal je langzamer gaan vliegen. Langzamer vliegen is minder lift dus verlies je hoogte. Dat moet je met de trim weer compenseren. Bij elke snelheidsverandering moet je de trim aanpassen!
Bij modelvliegtuigen is dat erg lastig te doen want je zit niet in het model dus je kan heel moeilijk bepalen hoeveel je moet trimmen. Wat "wij" meestal doen en de motor wat naar beneden richten zodat de trekkracht de neus iets naar beneden trekt. Zo hoef je veel minder te trimmen en als je alles goed hebt uitgekiend helemaal niet te trimmen bij snelheidsveranderingen.
Het nadeel van de motor naar beneden richten is verlies van (een beetje) trekkracht omdat de kracht onder een hoek wordt uitgeoefend. Voor veruit de meeste modelvliegers is dat geen enkel probleem, de meeste modellen zijn zwaar "overpowered".
Door de motor zo te plaatsen dat de trekkracht iets boven de hartlijn uit komt zal je een draaimoment uitoefenen dat de neus iets naar beneden wil duwen. Hoe hoger de motor staat des te groter de arm en dus het moment.

De invalshoek van de vleugel zou je op "0" kunnen zetten maar die 1° hebben ze niet voor niets gekozen. Gedurende het grootste deel van de vlucht zal je rechtop vliegen. Als je geen invalshoek hebt zal een vleugel met een symmetrisch profiel geen lift leveren. Om te kunnen vliegen zal jij als piloot dus een haartje "up" moeten geven om de gewenste invalshoek te creëren. Het is erg lastig om zolang de rechtuit vliegt constant een beetje up te moeten houden om op hoogte te blijven.
Ok, dat betekend wel dat je bij rugvlucht iets meer "down" moet geven maar je vliegt nooit erg lang op de kop, dat zal je dus veel makkelijker vol houden.

Zo zie je maar dat er heel wat meer achter zo iets zit en dat wat Arnoud schrijft, "Zomaar" dergelijke zaken aan een model aanpassen moet je niet doen, je moet goed weten wat je doet. niet uit de lucht is gegrepen.
Succes en maak er iets moois van!

 

los van alle aerodynamica kan het ook zijn dat bij het 1:1 model de positie van de vleugel niet in lijn staat met het stabilo, en dat dit bij het model simpelweg overgenomen is

 

Dat is bepaald niet onmogelijk Kurt, wat ik schreef geldt voor alle vliegtuigen dus ook voor modelvliegtuigen.

 

Zo te lezen is het beste om de huidige configuratie te gebruiken.
Wat me deed twijfelen is dat wanneer je in vlucht bij een laagdekker een flinke roeruitslag doet, dat deze dan makkelijk zijn neus laat zakken en wil wegvallen over een vleugel.

Bij een 3D vliegtuig zie je vaak dat het een middendekker is, motor, vleugel en stabilo zitten dan meer in 1 lijn.
Als je hier in vlucht een flinke roeruitslag doet dan draait deze veel beter om zijn verticale as, zal veel minder neiging hebben om neus te laten zakken.
Nu heeft een laagdekker vaak ook een V stelling en deze en 3D vliegtuigen hebben geen V stelling, geen V stelling zal ook wel een impact hebben hoe het vliegtuig op het roer reageert.

 

Wanneer je flink hoogteroer geeft en je vliegtuig laat de neus zakken is de vleugel overtrokken. Dat is bij alle vliegtuigen het geval. Hoogdekker, laagdekker, tweedekker, het maakt niet uit. Wanneer je te veel en/of te snel hoogteroer geeft zal elke vleugel overtrekken en dat gebeurt ook bij hoge snelheden!
Of de vleugel en stabilo in een lijn staan maakt hier ook weinig tot niets uit. In theorie kan het zelfs slechter zijn omdat het stabilo dan makkelijker in de turbulentie van de overtrokken vleugel terecht kan komen en dan kan je niet meer sturen, op z'n minst slechter sturen.
"V" stelling vergroot de stabiliteit om de lengte as en het vergroot de effectiviteit van het richtingroer. Bij een vliegtuig met "V" stelling kan je met het richtingroer een bocht maken, het vliegtuig zal namelijk ook "rollen". Zonder "V" stelling gaat de neus wel naar links of rechts maar het vliegtuig gaat vrijwel rechtdoor. Het vliegt dan als een krab door de lucht. Uiteindelijk zal het wel de bocht om gaan maar de "draaicirkel" is enorm groot.
Bij een kunstvlucht toestel wil je dit meestal niet want dan doet het toestel dingen "uit zichzelf" en heb je als piloot dat niet helemaal in eigen hand. Om bepaalde figuren te kunnen vliegen is dat wel nodig.
Ook zal het zwaartepunt zo ver als veilig mogelijk is naar achteren liggen. Het toestel is dan veel bewegelijker en reageert duidelijk "feller" op de roeren. Daarom is vliegen met zo'n toestel een stuk meer "werk" want jij als piloot moet alle bewegingen zelf inzetten en controleren.
Ik heb heel wat uren met de Cessna 172 gevlogen. Dat is een heel gemoedelijk vliegtuig. Toen ik een keer met een Cap21 mee mocht en ook even mocht sturen schrok ik me rot. Het leek wel of ik net met de eerste vlieglessen was begonnen.

(Edit): Sorry het was geen Cap 21 maar een Extra 300. De Cap 21 is origineel geen 2 zitter maar de eigenaar had er wel een tweede "zitplaats" in gemaakt. Helaas had hij (nog) geen toestemming om daar ook iemand mee de lucht in te nemen. Ik heb er wel even in gezeten.