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Flugmodellerprobung Abb. 1: Abheben des Erprobungsmodells mit 4m Spannweiter zu einem Messflug der Trimmgeschwindigkeiten ohne Rumpf.

 

Folgende im Abschnitt „Erprobungsmodell“ vorgestellte Aufgaben wurden bereits erledigt:

 

Zu Beginn der Flugerprobung wurde in mehreren Flügen die Reaktion des Erprobungsmodells auf die verschiedenen Ruderauschläge getestet. Dabei zeigte sich, dass das Modell so reagiert, wie gewünscht und auch die Querruderwirkung ausreichend vorhanden ist. Da zunächst nur ohne Rumpf geflogen wurde, musste später noch die Seitenstabilität extra untersucht werden, da der Rumpf mit seiner Seitenfläche vor dem Schwerpunkt stark instabilisierend wirkt.

 

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Flugmodellerprobung Abb. 2: Erprobungsmodell in einer Linkskurve während einem Erprobungsflug.

Als nächstes wurde damit begonnen, das Langsamflugverhalten des Erprobungsmodells zu untersuchen. Hierzu wurde symstematisch bei verschiedenen Schwerpunktlagen Überziehversuche im Geradeaus- und Kurvenflug durchgeführt. Hierbei zeigte sich nicht ganz das gewünschte gutmütige Verhalten, weshalb im Folgenden versucht wurde, die Ursache herauszufinden. Dazu wurden unter anderem so genannten Anstrichbilder der Winglets gemacht. Dabei wird eine spezielle Farbe vor dem Flug aufgebracht. Diese verläuft dann durch die Strömung der Luft. Damit kann die Umströmung sichtbar gemacht werden und man erkennt beispielsweise Gebiete abgelöster Strömung. Es wurde herausgefunden, dass im westenlichen der Übergangsbereich zwischen Tragflügel und Winglets zu frühen Strömungsablösungen neigt. Aus diesem Grund werden aktuell neue Winglets gebaut mit einer geänderten Auslegung.

 

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Flugmodellerprobung Abb. 3: Anstrichbild des Außenflügels und Winglets.

Der aufwendigst Punkt in der Flugerprobung der Erprobungsmodelle bisher war die Vermessung des Rumpfeinflusses. Wie schon erläutert, erzeugt der Rumpf ein kopflastgies Moment, welches die Trimmgeschwindigkeiten bei einer bestimmten Klappenstellungen verändert. Es ist für eine optimale Flugleistung sehr wichtig, dieses Moment für die Auslegung des Prototypen zu kennen, damit dieser später zu den Wölbklappenstellungen auch die optimale Vorfluggeschwindigkeit einstellt, ohne das zusätzlich Klappen am Flügel ausschlagen werden müssen. Dies würde nämlich zusätzlichen Widerstand erzeugen.
Dabei wurde so vorgegangen, dass zunächst ohne Rumpf geflogen wurde, um die Trimmgeschwindigkeiten des reinen Flügels zu bestimmen. Dazu wurden bei verschiedenen Schwerpunktlagen jeweils die Geschwindigkeiten der drei exemplarischen Wölbklappenstellungen mit mehreren Flügen gemessen. Anschließend wurde dasselbe mit aufgebautem Rumpf wiederholt.
Es zeigte sich, dass das kopflastige Moment des Rumpfes nicht so groß ist wie befürchtet, und die Trimmgeschwindigkeiten nur um ca. 15% steigen gegenüber dem reinen Flügel.

 

In dem folgenden Diagram sind „Thermik“, „Strecke“ und „Speed“ jeweils die Bezeichnungen für die verschiedenen Wölbklappenstellungen. Die Routen in den helleren Farben stellen die Messwerte ohne Rumpf dar. Die Dreiecke in der dunkleren Farbe stellen die Messwerte mit Rumpf dar. Die durchgezogenen Linien stellen die berechneten Werten dar.

 

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Flugmodellerprobung Abb. 4: Trimmgeschwindigkeiten der verschiedenen Wölbklappenstellungen über der Schwerpunktlage aufgetragen.

Wie schon erläutert ist die genaue Position des Neutralpunktes wichtig für die Stabilitätsberechnungen. Vom Prinzip her wurde der Neutralpunkt aus den Messflügen zum Rumpfeinfluss ausgewertet indem zusätzlich der Klappenausschlag gemessen wurde. Man kann die Neutralpunktlage aus einem Diagramm ablesen wenn man das Delta des Klappenauschlages geteilt durch die Änderung des Ca-Wertes über der Schwerpunktlage aufträgt. (Der Ca-Wert ist ein normierte Wert des Flügelauftriebs und lässt sich aus der Fluggeschwindigkeit und einigen weiteren Größen berechnen) Den Neutralpunkt liest man nun am Schnittpunkt zwischen der linearen Interpolation der Messwerte und der x-Achse ab. Hier liegt der Neutralpunkt also zwischen 422mm und 433mm hinter dem Bezugspunkt. Dies entspricht recht genau dem berechneten Neutralpunkt von 435mm hinter dem Bezugspunkt. Die Routen, Dreicke und Quadrate stellen die Messwerte da und die dünnen Linien die lineare Interpolation.

 

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Flugmodellerprobung Abb. 5: Neutralpunktmessung