Lippisch Storch - Projektplanung

[UweH]

Ich habe inzwischen den Profilvergleich gemacht und die Voraussage zu den Eigenschaften hat sich bestätigt und es hat sich auch gezeigt, daß die beiden Auslegungen deshalb so nah zusammen sind, weil innen das 16% dicke Profil aus optischen Gründen eingerechnet wurde....
Das Dicke Ding bremst zwar, aber es paßt mit dem großen Maximalauftrieb auch zum Flugzeug
Für diejenigen die sich damit auskennen oder die es interessiert hier noch die Vergleichspolare bei Re 200 000.






Damit möchte ich die schon viel zu lange dauernde Diskussion über die Profile beenden
Wir wollen einen Nurflügel mit einem dicken Rumpf in bespannter Rippenbauweise mit sehr kleinem Nasentorsionskasten in Holz-Rippenbauweise bauen. Da kommt es nicht auf die Leistungen aus Rechenprogrammen an
Mit den Programmen werden die Winkel und Profilkombinationen ermittelt, welche die größte Chance haben bei allen Bauungenauigkeiten und eingefallenen Rippenfeldern und verhungernden Gäulen usw. noch halbwegs passabel zu Fliegen
Das dicke Selig ist gut für Biegefestigkeit und Torsion, die relativ einfache Form mit geringem S-Schlag läßt sich mit Stützfüßen in Sperrholz gut bauen und damit solls für mich gut sein

Ich werde als nächstes anfangen im CAD die bestehende geometrische Grundform in eine Modellflugzeugkonstruktion zu verwandeln. Ich werde den Profilstrak S5010-16% auf S5010-9,8% auf S8020-symmetrisch als Grundlage verwenden.
Zwischenergebnisse werde ich hier zur Diskussion stellen um eure Bauerfahrung einfließen zu lassen und natürlich damit wir alle Spaß daran haben

Für Holme, Beplankunsdicken, Rippenstreben usw. gibts noch viel herauszufinden und zusammen einzubauen, auf gehts...

Viele Grüße,

Uwe.

[UweH]

Jetzt noch ein paar Takte Kuh-Aerodynamik als Erklärung zu dem seltsamen Abschnitt des verwendeten Profilstraks, das symmetrische Außenprofil:


Um das negative Wendemoment der Winglets (und beim Storch kommt der tief hängende Rumpf noch dazu) in den Griff zu bekommen baut man heutzutage negative V-Form in die Wingletpfeile ein. Das macht sie vereinfacht gesagt künstlich instabil und sie rollen vor dem Kreisen in die richtige Richtung in die Kurve statt in die falsche Richtung ohne zu rollen zu gieren. Negative V-Form sieht bei einem Storchnachbau aber bescheuert aus .
Jupp Wimmer ist bei seinem Plan nicht darauf eingegangen
Also vermute ich, daß er einen anderen Effekt nutzt, um das Problem in den Griff zu bekommen: er fliegt stark kopflastig, also mit großer Schwerpunktvorlage = großem Stabilitätsmaß. Diese Maßnahme hilft zwar das negative Wendemoment im Zaum zu halten, kostet aber satt Leistung Die Lösung ist das Modell als Motorflugzeug zu fliegen (der Motor ziehts schon weg) und alle sind glücklich , außer die Segelflieger...
Ich habe einen Flügelstrak und Verwindung gewählt, die wie bei den Hortens außen symmetrische Profile verwendet. Diese erzeugen vereinfacht gesagt bei Ausschlag nach oben und nach unten die gleiche Widerstandsveränderung. Damit kann das Flugzeug bei Querruderausschlag zuerst ohne falsch zu schieben in die richtige Richtung rollen und dann kann man ganz normal mit leichtem ziehen den Radius der Kurve steuern, wie beim Leitwerkler. Die Entstehung des negativen Wendemoment hier zu erklären, wäre wie einem Fußballfan die Abseitsregel zu erklären : wers nicht weiß solls bitte nachlesen

Diese Maßnahme kostet zwar auch Leistung, aber nicht so viel wie eine Schwerpunktvorlage. Das Ranis kann keine Winglets simulieren und keine Rümpfe oder sonstige Anbauteile. Aber es kann die Roll- und Giermomente des Rumpf- und Wingletlosen Flügels simulieren. Wenn ich nun meinen Flügel mit einem unverwundenen CJ5-Flügel vergleiche, dann ist der negative Wendemoment bei mir bei 13 % Stabilitätsmaß positiv, bei dem CJ5-Vergleichsflügel erst bei 22 %.
Damit sehen dann die theoretischen Leistungswerte im Vergleich ganz anders aus:
CJ5-Flügel:
StM 22 %, Auslegungs-ca 0,4, Höhenruder 8° hoch
Gleiten E = 18,5
Sinken vs = 0,55 m/s

Selig 5010-Strak auf symmetrisch:
StM 13%, Auslegungs-ca 0,4, Höhenruder neutral
Gleiten E = 23,8
Sinken vs = 0,54 m/s

O.K., der Unterschied beim Sinken ist gering, aber ein Höhenruderausschlag von - 8° bringt das Profil CJ5 im Ruderbereich schon langsam ans Ende der Möglichkeiten, während es bei 0° auch beim symmetrischen Profil gerade erst los geht.
Weil ein so großer Ruderausschlag für den Normalflug genauso beknackt aussieht wie negative V-Form, hat Jupp Wimmer die Endleiste des Querruderprofils stark hochgezogen und damit den Ausschlag in diesen Flügelbereich bereits fest eingebaut. Der Optik hilfts, dem dadurch gewaltsam veränderten CJ5-Profil leider nicht.
Aber der Jupp ist schon ein schlauer Fuchs und ich hab größten Respekt vor seinen Leistungen , weil er auch einen deutlichen Leistungsverlust so schön unauffällig verpacken kann . Im übertragenen Aerodynamischen Sinne gesehen kann er auch einem Eskimo einen Kühlschrank verkaufen

Ich hoffe es war genug Sendung mit der Maus da drin um die Zusammenhänge halbwegs verständlich zu machen.
Es gibt aber immer Überraschungen und leider nicht nur positive wenn zu den simulationsfähigen Flügeln irgendwelche nicht simulierbare Anbauteile dazu kommen wie Rümpfe, Winglets, dicke Profilabschnitte vor dem Schwerpunkt usw. , siehe Lothars Colibri. Einiges kann man empirisch voraussagen, aber nicht alles. Ich hab den Storch im Moment mit 10 % Stabilitätsmaß gerechnet. Bei 13 % kann ich laut Ranis sogar ohne Winglets fliegen aber welcher Schwerpunkt am Ende tatsächlich fliegbar sein wird, läßt sich mit Modellbaumitteln nicht sagen. Für die Flugerprobung des Storch ist 13 % StM O.K., der Rest muß erflogen werden. Aber erstmal muß ich ihn zeichnen und dann muß Walter meinen bauen

Viele Grüße,

Uwe.

[Walter]

Hallo Uwe,

...wir kommen der Sache offenbar näher...

[Frank Albrecht]

Hallo Uwe,

ein kleiner Einwurf ganz am Rande:

Die Polaren sehen ja ganz nett aus, aber rechne doch mal die gleichen Profile, resp. Polaren, mit Ranis. Sie dürften sich vor allem bei kleinen Re-Zahlen deutlich von den oben abgebildeten unterscheiden.
Ansonsten Respekt vor deiner theoretischen Abhandlung, das hört sich ganz schlüssig an, leider bin ich kein Eskimo, sonst würde ich glatt deinen Kühlschrank kaufen. ;-)

Ne, jetzt mal im Ernst, rechnen kann man viel und lange, doch recht hat wer (oder was) fliegt.

Ich freue mich auf den Storch!

Viele Grüsse, Frank

[UweH]

Hallo Frank,

die abgebildeten Polaren stammen aus dem Profili bei Re 200 000, was etwa der zu erwartenden Re-Zahl entspricht. Im Profili ist das X-Foil- Programm hinterlegt, was insbesondere bei kleinen Re-Zahlen genauer sein soll als das Eppler-Programm das hinter dem Ranis steht. Also vertraue ich den obigen Polaren mehr als dem Ranis .

ABER:

[Frank Albrecht]

Hi Uwe,

das ist interessant, was Du da schreibst bzgl. XFoil, ich habe nämlich genau die gegenteilige Information . Helmut Quabeck hat erst kürzlich auf einem Vortrag deutlich darauf hingewiesen, dass der Epplercode die cw-Werte errechnet, während XFoil mit sehr groben Annahmen mehr abschätzt als rechnet.
Bitte versteh' mich nicht falsch, mir geht es allein um die Sache an sich, da ich auch gerne mit Ranis und Profile rechne bin ich über jede Information dankbar. Auch bin ich der Meinung, dass die Interpretation eines Ergebnisses viel wichtiger ist als das Ergebnis an sich. Abzuschätzen was eine bestimmte Polare in der Praxis bedeutet ist die eigentliche Kunst.

Was die Re-Zahlen angeht ist der Storch in der Tat recht harmlos, ich habe mir heute mal den 3-Seiten-Riss angeschaut. Bei Re>200000 müsste eigentlich jedes Profil funktionieren.

Viele Grüsse, Frank

[UweH]

[Frank Albrecht]

Hi Uwe,

jetzt geht es aber langsam ans Eingemachte, nichtlineare Zähigkeitseffekte, und so... ...lass uns lieber über was anderes reden.
Freue mich schon auf die ersten Bilder aus dem Storchennest!

Viele Grüsse, Frank

[UweH]

[Jörg]

Uwe hast post hoffe das gesendete ist brauchbar !

Gruß

Jörg

[UweH]

Danke, Jörg, die technischen Daten des Storch sind sicher brauchbar und die vermaßte Zeichnung auch, Rumpfbreite Original 60 cm, hättest Du da reingepaßt? ..und Walter?

Naja, in den Modellen sitzen wir zumindest körperlich nicht drin, bei einigen Modellpiloten zum Glück für die Mitmenschen

Nicht daß ihr glaubt ich wär total faul, ich hab schon was gemacht:
- Flügelgrundriß noch ein bisschen detailliert
- Profile im Programm Sielemann "Profile 2000" gestrakt, als dxf ausgegeben und in den Storchplan kopiert.
Ich hatte zwar im Ranis damit angefangen, da gehts auch, aber nicht so komfortabel. Weil ich nicht so schnell zeichnen kann wie Lothar hab ich nach Rippe 0 das nachzeichnen der Koordinaten mit der Kurvenfunktion (Spline) aufgegeben und die Arbeit das Sielemann-Programm machen lassen.

dann

- Profiltiefen der Strakprofile an den Flügelgrundriß angepaßt.

Als nächstes kommen Fragen an Euch wegen Größe D-Box und Endleistenbreite, aber dafür bin ich heute schon zu müde.

Schaut Euch meinen Vorschlag an, ein bisschen schmaler geht an der D-Box schon noch, die Endleiste müßte dafür was breiter werden....aber die Detailausschnitte gibts erst am Wochenende. Das Wetter war auch zu schön, ich war in der knappen Freizeit lieber fliegen als konstruieren und hoffe Euch gings genauso





Viele Grüße,

Uwe

[Walter]

[Stephan]

[UweH]

[Walter]

[Stephan]

[Walter]

...nix da - der Storch soll ja auch seeehr gutmütig gewesen sein - ich denke den könnte ich halbwegs heil runterbringen...

Aber ich dachte jetzt an die Sedberg - wir zwei da vorne drin würde vermutlich sogar den Koffer überfordern...schwerpunktmäßig...

[UweH]

Walter, damit Du noch ein bisschen Futtern kannst zurück zur gewichtsparenden Fachwerkrippenfrage :
Auf dem Großmodellbild auf Seite 1, da wo einer drunter steht, sind die Rippen zu erkennen. Ist das die beste Auflösung deines Bildes oder kommen bei kleinerem Ausschnitt die Details noch besser raus?
Ein Ausschnitt nur des in Flugrichtung gesehen rechten Flügels mit besserer Auflösung dürfte reichen, um die Ausfräsungen festzulegen.
Es sieht nach einer senkrechten Strebe in der Mitte des Feldes zwischen Haupt- und Hilfsholm mit 2 Diagonalen aus. Hinter dem Hilfsholm ist auch eine Diagonale zu erahnen, aber genaueres sieht man nicht. Im Zweifelsfall mach ich einen Vorschlag, wie ich mir die Rippen vorstelle und dann mache ich das einfach so, egal welche Meinungen da noch kommen

Uwe.

[UweH]

Während Walter an den Flugzeug-Transportkisten Scharniere bauen und einbauen übt, damits beim Storch nachher auch bei quergestreifter Kleidung mit dem ein- und aussteigen funktioniert habe ich schon mal etwas weiter gezeichnet.
Hier die Gesamtansicht des aktuellen Stands:




Der Storch hat außer einer sehr schmalen Nasenbeplankung leider auch gar keine Flügelwurzelbeplankung, in der man die Flügelsteckung unauffällig ver-"stecken" kann Die Aussteifung der Rippen erfolgte über die Diagonalleisten. Ich möchte die Steckung deshalb in der Nase unterbringen und zwar nicht mittig in der Rippe, sondern nach unten versetzt, damit evtl. noch Zuladung wie z. B. Empfängerakku in Stangenform, Trimmblei und der Empfänger darüber rein paßt.
Die Torsion wird dann durch einen dicken Torsionsstift im hinteren Hilfsholm übertragen.
Der Verlauf der Steckung (rot) aus 12er Rundmaterial wäre dann so:




Auf dem Bild sieht man auch den Hauptholm und den beim Original nicht vorhandenen vorderen Hilfsholm.

So sehen die Fachwerkrippen 0 und 3 jetzt aus:




Die Rippe 0 ist eigentlich keine Fachwerkrippe, weil da der Rumpf dran hängt, aber beim übertragen auf die direkt anschließende Rippe 1 ändert sich nicht viel.
Der dicke rote Strich bei Rippe 0 zeigt die Breite der Beplankung beim Original, soweit es aus meinen Unterlagen herauszumessen ist. Ich habe da geschummelt und die D-Box etwas breiter gemacht, aber ich denke der Gesamteindruck stimmt trotzdem noch.
Diese Mini-Nasenbeplankung kann nicht die gesamten Torsionskräfte aufnehmen und ich denke die Streben werden tragend sein müssen, wie Walter schon vorgeschlagen hat, und die Diagonalstreben in der Fläche sollten auch da rein. Wenn ich die verzapfen kann, sollten sie sehr viel Festigkeitsgewinn bringen.
Die Ausrundung der Ecken der Fachwerkaussparungen, die Diagonalen und so einiges andere fehlt noch, besonders aber die Details zu den Winglets. Ich habe auch noch kein Profil ausgewählt, es sollte einfach zu bauen (gerade Unterseite?) und gutmütig sein und nicht zu viel Auftrieb liefern.
Ich dachte schon an Clark Y oder Gö 795, aber die haben zu viel Auftrieb, da gibts evtl Schwierigkeiten wegen Auftrtriebsüberlagerung am Wingletfuß.
Überhaupt ist der Wingletfuß noch ein Problemkind, weil mir die Konstruktion der Befestigung im Bezug auf den Profilverlauf noch nicht so ganz klar ist.








Kopfzerbrechen macht mir auch die Endleiste, die bei 20 mm Breite an der Innenseite des Rippenfeldes nur 3,5 mm hoch ist. Ich habe noch keine so filigrane Endleiste gebaut, reicht das bei 0,6 mm Sperrholz oben und unten und 1 mm Verkastung zum Rippenfeld?




Wenn die Fachwerkkonstruktion so bleiben kann , geht dann erstmal die Fleißarbeit los, die Holme und Streben usw. in die anderen Rippen einzuzeichnen.

Viele Grüße,

Uwe.

[Jörg]

Geschichtlich gesehen und als Horten Jünger dürfte mir der Storch nicht gefallen wegen der ewige Rivalität zwischen Lippisch und Horten.

Aber ne 1,50m Version hätte ich gerne für unter die decke und zum bissel fliegen

Jörg

PS hab heute herausgefunden wo man ihn als 1/72 Modell bekommt

[Walter]

Hallo Uwe,

...bei den CAD-Sachen kann ich leider gar nix beitragen - davon versteh ich absolut nüscht...

[Johannes]

[UweH]

[Walter]

[UweH]

[Walter]

Hallo Uwe,

...ich hoffe Deiner Mietze geht´s noch gut...

Zu den Holmen:

...ich denke bei den Hauptholmen an 10x6 (verleimt aus 2Stk 10x3). Wenn die Schrägrippen tatsächlich verzapft werden (...was für eine Arbeit... ) dann sollte man hinten mit 8x5 das Auslangen finden.

Ich hab mich auch schon umgesehen wie es mit der Steckung aussieht. Einen 12er GFK Vollstab hätte ich, allerdings passt der nicht in das Baumarktalurohr (13,irgendwas und innen 11,9) - ich werd heute mal schauen ob ich was passendes finde. Andernfalls müßte man den Stab selbermachen (dann allerdings aus Kohle) - eine elende Gatscherei die ich eigentlich vermeiden möchte.
Die hintere Steckung wäre einfach wenn wir 12/10mm nehmen, da gibt es genug Auswahl.

Endleiste hab ich gestern mal ein Probestück gemacht. Kann man unten evtl 0,8mm nehmen? Ist zwar nicht viel mehr aber doch ein wenig stabiler.

Grüße
Walter

[Lothar Mentz]

Ich will euch ja nicht in eurem Schaffensdrang bremsen....

....aber Kohlestäbe und dazu passende Glasrohre gibt's beim Heerdegen passend. 12er Stäbe kommen auch in die HI.

Aus Erfahrung würde ich übrigens ungerne Kohlestäbe in Metallrohre schieben. Aufgrund der Kerbwirkung werden die Stäbe an den Rohrenden gerne geschwächt.

Lothar

[Walter]

[UweH]

[UweH]

..jetzt hab ich die vorderen Holme an Rippe 1 nochmal gezeichnet und durchs Holmprogramm gejagt, was aber etwas schwierig ist, denn die Holme liegen nicht an der größten Profilhöhe und eigentlich ist die Profildicke einzugeben . Egal, ich hab etwas improvisiert und das Programm rechnen lassen und nach reiflicher Ansicht der Daten entschieden, daß ich aus dem Bauch und der Erfahrung raus dimensioniere :
Den Hauptholm möchte ich aus 3 Stück 5 x 5 Kiefer machen, gestaffelt nebeneinander verleimt wie auf dem Bildauschschnitt, da sind aber noch 3 Stück 4 x 4 gezeichnet. Der Nasenholm soll aus 5 x 5 Kiefer pro Gurt bestehen und der hintere Hilfsholm aus 3 x 5 Kiefer.





Die Beplankung soll innen aus 0,8 mm Sperrholz bestehen, außen aus 0,6 mm Sperrholz, die Endleiste aus 0,8 x 20 mm Sperrholz oben und unten wegen symmetrischem Aufbau gegen Verzug.

Steckung vorne 12 mm GFK im 12/14er Rohr, hinten 5 mm Stahl-Torsionsstift im Holz oder Rohrstück geführt.
Ich möchte durch die Bespannung keinen Steckungsschatten sehen und wenn die Flächenstreben tragend sind, funktioniert das statische System ohne zusätzliche Steckung. Ich habe an den Anschlüßen der Streben 2 Loslager und am Torsionsstift ein Loslager, die ein Dreieck bilden. Wenn ich da eine einfache Zugsicherung anbringe, ist das System statisch bestimmt und der Torsionsstift wird nur noch auf Abscherung beansprucht. Ich muß dann nur noch den Hypergolkolben aus dem Reaktor in den Einspritzaktivator manipulieren und schon kann der Flug zur Vega losgehen, oder hab ich da einen Denkfehler drin?

Walter, was hälst Du davon? ..und die anderen?

Soweit für heute,

Ciao und Gute Nacht,

Uwe.