Pitch-Balance des RC-Segelflugzeugs berechnen?

Heute habe ich mit meinen Kindern mit Styroporgleitern gespielt; Ich machte einen asymmetrischen Flügel, ein asymmetrisches horizontales Leitwerk, ein symmetrisches vertikales Leitwerk und befestigte diese an einem Stab für den Rumpf. Ich hatte große Probleme mit der Tonhöhenstabilität, also spielte ich damit, der Nase Masse hinzuzufügen, in der Hoffnung, das Problem zu lösen.

Jedes Mal, wenn ich einen Schirm mit der Hand werfe, hebt oder senkt sich die Nase (was davon abhängt, wo ich den Schwerpunkt des Schirms festlege) und der Schirm stürzt ab. Ich stelle das Heck so ein, dass es Abtrieb erzeugt, aber ich finde nicht die richtige Neigungsbalance, damit der Schirm gut fliegt.

Ich weiß, dass sich der Schwerpunkt für einen Horizontalflug an der gleichen Stelle wie das gesamte Auftriebszentrum des Segelflugzeugs befinden muss (sowohl Flügelauftrieb als auch Heckauftrieb).

Soll das Höhenleitwerk ein symmetrisches oder asymmetrisches Profil haben und wie sollen die Anstellwinkel von Tragfläche und Leitwerk sein?

Vielleicht ist der beste Weg, den Schwerpunkt in die Mitte des Auftriebs des Flügels (an der 25%-Sehnenlinie) zu legen und das Heck in eine neutrale Position zu bringen (erzeugt keinen positiven oder negativen Auftrieb)?

Wie kann ich am einfachsten berechnen, wo ich den Schwerpunkt platzieren soll, wenn ich nicht weiß, wie viel Auftrieb von den Flügeln und dem Heck erzeugt wird?

Ich würde den CG auf 25% setzen. Dann würde ich aus dickem Papier einen verstellbaren Aufzug bauen. Die Art und Weise, wie dieser verstellbare Aufzug gebaut wird, hängt davon ab, wie groß das Flugzeug ist. Können Sie mir das sagen? Außerdem könnte diese Frage auf drones.se besser sein
@ThatCoolCoder Wie meinst du einstellbares Höhenruder, mein "Segelflugzeug" ist aus Styropor, habe keine Elektrik ... Wenn ich CG auf 25% Akkord setze, muss das Heck neutral sein?
Ich kann es besser erklären, wenn Sie mir sagen, wie lang das Flugzeug ist (von der Nase bis zum Heck).
@ThatCoolCoder Nose to tail vielleicht 80 cm, ich muss morgen messen, aber ich kann die Abmessungen ändern, weil ich Flügel und Schwanz mit einem Stock sctoch taype .. Dies ist nur zum Spaß für Kinder, nicht professionell ..
Ich denke, das Beste für dieses Flugzeug ist, einen Streifen aus dickem Papier zu schneiden, der so breit wie Ihr Schwanz und etwa 5 cm lang ist. Befestigen Sie diese dann an der Rückseite des Schwanzes, wobei die Hälfte herausragt. Diagramm . Werfen Sie zuerst das Flugzeug mit dem Papier flach. Wenn das Flugzeug abstürzt, biegen Sie das Papier ein wenig nach oben. Wenn es nach oben geht, biegen Sie das Papier ein wenig nach unten. Nach ein wenig Experimentieren sollten Sie in der Lage sein, das Flugzeug perfekt zu trimmen. Ich habe diese Methode jahrelang bei kleinen Foamboard-Segelflugzeugen angewendet und es hat gut funktioniert.
Sie können diese Methode auch verwenden, um die Ebene nach links und rechts zu steuern, wenn Sie eine Seite des Papiers stärker als die andere biegen.
@ThatCoolCoder Mit CG beim Flügelheben (1/4-Akkord)?
Ja, alles, was ich gesagt habe, setzt 1/4-Akkord voraus
@ThatCoolCoder Ist es besser, mehr Masse an der Nase anzubringen, um den CG mit 1/4-Akkord auszurichten, oder den Flügel nahe am Heck zu bewegen? Wenn ich den Flügel zu nahe am Heck bewege, reduziere ich die Richtungsstabilität.
Ich würde der Nase wahrscheinlich mehr Gewicht hinzufügen, da dieses Flugzeug aus leichten Materialien besteht.
Sie können ein geschwindigkeitsbezogenes Neigungsproblem nicht durch „Bewegen des Gewichts“ beheben, ohne die statische Stabilitätstrimmung zu verstehen .
Meine Faustregel bei Modellflugzeugen war symmetrisches Heck, gewölbte Flügel, Schwerpunkt bei einem Drittel der Flügelsehne. Beginnen Sie mit ein paar Neigungswinkeln (vielleicht 2°) am Flügel und Null am Heck und starten Sie mit der gewünschten Gleitgeschwindigkeit. Passen Sie den Anstellwinkel des Hecks an, bis es gut fliegt. Versuchen Sie erst dann stärker zu werfen, wenn der sanfte Start zu einem sanften Gleiten führt.

Antworten (2)

Joe Ayoobs Weltrekordwurf des von John Collins entworfenen Papierfliegers ist immer wieder sehenswert.

Jedes Mal, wenn ich den Schirm mit der Hand werfe ...

Dies veranlasste mich, mein Freiflug-Hobby in das Werfen von Segelflugzeugen und das Starten von einem Hügel aufzuteilen .

Ein geworfenes Segelflugzeug erfährt im Flug einen weiten Geschwindigkeitsbereich, daher kann es nicht mit einer statisch stabilen Anordnung "Heckabtrieb/Gewicht nach vorne" eingestellt werden. Diese Art von Gleitschirm wird sich drehen, wenn er hart geworfen wird, ist aber in Ordnung, wenn er von einem Hügel geworfen wird. Versuchen Sie, ihn vorsichtig bei seiner Trimmgeschwindigkeit freizugeben. Das Verschieben des Gewichts/Ändern des Decalage am Heck führt zum besten Gleiten.

Aber um auf ebenem Boden weit zu werfen, muss der Schirm etwas statisch instabil sein , um weiter zu fliegen, wenn er langsamer wird. Sie möchten, dass es sich allmählich aufrichtet (ansteigender AOA), wenn es an Geschwindigkeit verliert, um einen angemessenen Auftrieb für einen Horizontalflug zu erzeugen .

Das Flugzeug fliegt gerade aus, bis es ins Stocken gerät. Beachten Sie, dass der Gleiter bei Joes Wurf um die 150 Fuß flog, von 40 mph auf vielleicht 5 mph, ins Stocken geriet, sich dann vom Sturzflug erholte und zum Weltrekord flog.

Das Segelflugzeug hat ein asymmetrisches Heck, das Abtrieb erzeugt, dann ist das Segelflugzeug "hecklastig".

Ein asymmetrisches Heck erzeugt die Nickkraft aerodynamisch , nicht durch das Gewicht. Aus diesem Grund hat das "klassische" Flugzeugdesign ein "aufrechtes" Seitenleitwerk (viele Segelflugzeugkonstrukteure profitieren auch davon, indem sie das Höhenleitwerk in "T"-Manier oben anbringen, wodurch das Nickdrehmoment erhöht wird, ohne den Luftwiderstand hinzuzufügen). Das Heck muss eine nach unten geneigte Kraft erzeugen, um den AOA des Flügels zu "setzen", wenn der Schwerpunkt nach vorne gerichtet ist .

Zum „Werfen“ von Segelflugzeugen benötigen Sie Heckauftrieb, Gewicht nach achtern (bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Richtungsstabilität ) und etwas Glück, um 226 Fuß zu fliegen. Wenn man das Höhenruder (per R/C) im Flug steuern kann, dann sind Discus Launched Gliders (DLGs) einen Blick wert!

Bitte nicht instabil! Aber der geworfene Gleiter muss eine nahezu neutrale Stabilität haben, oder er wird beim Werfen einen Looping machen. Ein instabiles Flugzeug wird nur in den Boden eintauchen oder früh im Flug abwürgen.
@Peter Kampf Stimmen Sie "nahezu neutral" zu, und Collins sprach viel über "Startwinkel". Für seinen Weltrekord war dies entscheidend, da ein übermäßiger Auftrieb dazu führt, dass das Flugzeug vertikal aufsteigt, was eine Abwärtskraft auf das Heck erzeugt. Wenn der Flügel leicht vor dem Schwerpunkt liegt und das Heck Auftrieb hat , kann das Nicken bei höheren Geschwindigkeiten minimiert werden. Das Flugzeug wird steigen, aber nicht schleifen. Die möglichen Verformungen des Papiers unter diesen Belastungen trieben mich zum balsafreien Flug von Hügeln.
@Peter Ich habe positive Stabilität, CG-Infornt-Flügel. Aber wenn ich das Segelflugzeug schnell werfe, macht es eine Schleife. Das Heck ist symmetrisch auf neutralen Auftrieb eingestellt. Liegt das daran, dass der Schwerpunkt unter dem Druckmittelpunkt liegt (nennen wir es Luftwiderstand oder frontalen Druckpunkt)?
@EBV821 vielleicht möchtest du uns etwas über deinen Flügel erzählen.
@RobertDiGiovanni asymmetrisches Profil, Spannweite 100 cm, Sehne 14,5 cm, Dicke 4 cm, letzte 4 cm Strömung ist getrennt, Einfallswinkel Flügel und Leitwerk null Grad..
@ EBV821 … aber ein gewölbter Flügel, so dass Sie effektiv einen unterschiedlichen Einfall zwischen Flügel und Heck haben. Wenn es beim Wurf eine Schleife bildet, hat es zu viel Stabilität. Verschieben Sie den CG nach hinten und passen Sie den Heckanstellwinkel entsprechend an.
@PeterKämpf Es macht nur Schleifen, wenn ich hart werfe. Ist CG nicht zu viel vorne, Nase nach unten, nicht nach oben?
@ EBV821 Ja, das stimmt. Wenn er hart geworfen wird, fliegt er schneller und will auf eine langsamere Geschwindigkeit wechseln. Dies geschieht durch Aufstellen. Wenn es auf eine nach oben gerichtete Flugbahn geworfen wird, führt dieses Nicken zu einer Schleife. Mit weniger Stabilität wird der Wunsch, langsamer zu fliegen, schwächer, so dass es weniger stark aufschlägt.
@PeterKämpf Glider wird nur schleifen, wenn der Schwerpunkt unter dem gesamten Widerstandszentrum liegt?
@EBV821: Nein, der vertikale Abstand zwischen Masse und Luftwiderstand hat nur einen geringen Einfluss. Es zählt die Längsposition.
@PeterKämpf Aber was verursacht dann ein Ansteigen des Drehmoments beim Beschleunigen des Segelflugzeugs? Ich verstehe nicht
@EBV821 Lies das

Ich weiß, dass sich der Schwerpunkt für einen Horizontalflug an der gleichen Stelle wie das gesamte Auftriebszentrum des Segelflugzeugs befinden muss (sowohl Flügelauftrieb als auch Heckauftrieb).

Nicht ganz. Sie möchten, dass Ihr CG für statische Längsstabilität vor dem NP des Flugzeugs liegt - was bedeutet, dass Sie ein stabilisierendes Moment mit der Nase nach unten haben, wenn Sie während des Fluges gestört werden. Typische akzeptable Margen für statische Stabilität sind 5-20% nicht dimensioniert von der Hauptflügelsehne -> es genügt zu sagen, ein kleines bisschen vor der Viertelsehne.

Der Einfachheit halber würde ich sagen, wählen Sie ein symmetrisches Profil und spielen Sie mit dem Einfallswinkel, um die richtige Auftriebscharakteristik für Ihren Hauptflügel zu erreichen.

Aber wenn Sie mit Ihrer Analyse super schick werden wollen, sehen Sie sich die Anhänge in diesem Text an! Dynamik der Flugstabilität und -steuerung

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