Sollte ich für eine maximale Gleitreichweite den Gleitwinkel oder AoA minimieren?

Der weiteste Gleitwinkel ist per Definition der niedrigste Gleitwinkel! Wenn das also einer Ihrer Design-Inputs ist, sollten Sie sich auf jeden Fall dafür entscheiden.

Aber im Ernst, die Reduzierung von Gewicht und Formwiderstand bringt Sie am weitesten.

1. Allgemeine Gleitstreckentheorie

Mit Gleitwinkel$\bar\gamma$= -$\gamma$:

$\quad C_D \cdot \frac{1}{2} \rho V^2 \cdot S = W \cdot \text{sin }\bar\gamma \tag{1}$

$\quad C_L \cdot \frac{1}{2} \rho V^2 \cdot S = W \cdot\text{cos }\bar\gamma \tag{2}$

Teilungserträge: tan$\bar\gamma$=$C_D/C_L$, und beide$C_D$Und$C_L$sind eine direkte Funktion des Anstellwinkels.

Für den Widerstandsbeiwert kann die folgende parabolische Näherung verwendet werden, um den induzierten Widerstand zu berücksichtigen:

2. Segelflugdaten werfen.

Sie heben mit einem Armwurf ab und werden beim Loslassen mit viel Übergeschwindigkeit hochgeschleudert und lassen Geschwindigkeit gegen zusätzliche Höhe eintauschen. Danach startet der Gleitflug in den getrimmten Zustand: Geschwindigkeit, AoA und$\bar\gamma$(danke an @Zeus für den Hinweis).

Das obige Diagramm stammt aus Low Speed ​​Airfoil Data von M. Selig, Seite 68, und zeigt$C_L, C_D$Und$\alpha$bei sehr niedrigen Design-Reynolds-Zahlen. Wie man sieht:

1. $({c_l/c_d})_{max}$des Flügelprofils, bei Re > 300.000, tritt auf$\alpha$= 1°. Daher sollte die Flügel-AoA im Flug in der Nähe dieses Winkels gehalten werden.
2. Die getrimmte Geschwindigkeit muss so sein, dass Re > 300.000 ist, um das Minimum zu erreichen$c_d$bei$c_l$= 0,6. Daraus folgt Re der Flügelakkord und aus Gleichung (2) oben folgt dann $$V_{launch} = \sqrt{\frac{2W}{C_L \rho S}} \tag{3}$$

Gewicht ergibt sich aus maximaler Energie W/S sollte so gewählt werden, dass es sich aus einem angenehmen Wurf ergibt.

Gut gut gut. Zeit, zu ... dem Brunnen zu gehen.

"Balsa-Wurfgleiter" können eine Menge Dinge sein, aber sie sind ein großartiger Ausgangspunkt. Wenn sie auf Distanz geworfen werden, unterscheiden sich die Konstruktionskriterien von denen, die aus einer Höhe geflogen werden, wie beispielsweise von einem Hügel oder einem hohen Gebäude.

Die Reynoldszahl ist eine sehr wichtige Überlegung für langsame Segelflugmodelle. Nein, sie sind keine Nachbildungen größerer Segelflugzeuge in Originalgröße. Das Studieren von Lift-to-Drag-Diagrammen auf airfoiltools.com sollte Ihnen einen guten Start in die Auswahl des zu verwendenden Airfoil und AoA verschaffen.

Entwurf . Die Gebrüder Wright? Sie begannen mit Drachen, im Wesentlichen angebundenen Freiflugmodellen. Schaufelblatt hinten, flache Platte vorne. Warum?? Oberhalb einer bestimmten Fluggeschwindigkeit beginnt das gewölbte Profil , eine stärkere Saugspitze über dem Flügel zu erzeugen, wodurch die Nase nach unten gedrückt wird, wodurch die AoA verringert wird$^2$.

Obwohl ihr "Canard" -Design die Stallwiederherstellung schwieriger machte$^1$, es macht das Flugzeug weniger wahrscheinlich, dass es aufgrund einer Bö aufsteigt und abwürgt! . Also ... für beide Anwendungen (Wurf und Hügel) ... Suzannes abwischen$^3$Flügel! ... oder vielleicht ... die "F-14" Suzanne (Schwenkflügel mit Canards).

Wie bei allen Flügeln gibt Ihnen ein optimaler Auftriebs- / Widerstands-AoA eine optimale Reichweite oder Vbg. Übung macht hier den Meister, da das richtige Seitenverhältnis und die Verringerung des Luftwiderstands erforderlich sind, um den 1. Preis zu gewinnen. Stärke, Stabilität und Leistung bei Seitenwind sind ebenfalls wichtig.

Bevor Sie sich in den Bau stürzen, machen Sie einige Hausaufgaben zu ähnlich großen Segelflugzeugen. Viel Glück.

$^1$Die Wrights führten die Luftfahrtwelt an, als anhaltender Motorflug und das Drehen im Kreis Stand der Technik waren. Sobald Flieger „in die Vertikale gingen“: Klettern mit stärkeren Motoren, Schwierigkeiten, sich von dem „Power on Stall“ zu erholen, wurde ihr Design zum Scheitern verurteilt und ebnete den Weg für das klassische Traktor-/Heck-Design, das wir heute sehen.

$^2$Die Saugspitze des oberen Flügels verstärkt sich mit zunehmender Geschwindigkeit. Aus diesem Grund verbessert sich das Auftriebs-/Widerstandsverhältnis mit einer höheren Reynolds-Zahl.

$^3$Suzanne ist das Rekordwerfer-Design des "Paper Airplane Guy".