.....
- tot hoever reikt de invloed van een profiel?
- hoeveel invloed heeft de vleugelgeometrie?
- Hoeveel invloed heeft de verdeling van verschillende profielen op de vleugelgeometrie?
Ik weet dat het ontwerp van de BOP haaks staat op dat van de Supra. Bij de BOP worden de profielen naar buiten toe dikker met meer welving, en ook de tipkoordes zijn groot. (tja, wist ik veel......)
Dit ontwerp van de B.O.P. is echter wel imuum voor overtrekken. Er is een grote overmaat aan lift beschikbaar aan de tippen.
De Supra krijgt steeds dunnere profielen, minder welving, en het dikste deel van de profiele kruipt naar de neus toe.
Dit ontwerp combineert al wat wenselijk is voor een zwever.
Wat je hier ziet zijn twee verschillende benaderingen om voor een goedmoedige overtrek te zorgen. Ik zal de toegepaste truuks uitleggen.
A. de Supra heeft behoorlijk veel kleinere tip-koordes dan de BOP, dus zijn de Re-getallen ook kleiner. De gevolgen daarvan zijn:
.
* Fors verminderde
Clmax
.
* Redelijke tot fors toegenomen weerstand
B. De BOP heeft flinke tip-koordes, is daardoor over-elliptisch zoals men dat noemt.
.
* Er is veel reserve tov. de noodzakelijke lift,
.
* er heersen grotere Reynolds-getallen.
1. Dunne profielen zijn minder Reynolds-sensibel. Dwz. ze reageren veel minder heftig op een kleiner Re-getal.
2. Minder welving zorgt ervoor dat nul-lift-hoek (Alfa_0) groter wordt (minder negatief!).
3. Een profiel waarvan de max dikte en/of max welving meer naar voren ligt is minder Re-gevoelig.
4. Een dikker profiel bereikt een hogere
Clmax dan een dunner profiel, maar is ook veel gevoeliger voor lage(re) Reynolds-getallen.
Stel:
- ik bouw een vleugel met twee verschillende profielen:
- HQ-1,5-10 met Alfa_0=-0,5 (Profili) of Alfa_0=1,87 (Eppler-code)
en
- HQ-2,5-10 met Alfa_0=-1,0 (Profili) of Alfa_0=-3,1 (Eppler-code)
- en ik bouw geen verdraaing in,
- ik laat die vleugel vliegen met een instelhoek van 0 graden
Volgens Profili vliegt HQ-1,5-10 met een Cl=0,055 en HQ-2,5-10 met een Cl=0,11.
Volgens Eppler-code vliegt HQ-1,5-10 met een Cl=0,2057 en HQ-2,5-10 met een Cl=0,341
Noot-1: mijn indruk is dat voor de Alfa_0 Eppler dichter bij de waarheid zit.
Noot-2: voor alle(!) profielen geldt: 1 gr meer instelhoek is 0,11 meer Cl.
HQ-2,5-10 is dus bij dezelfde invalshoek al een stuk hader aan het werken! Dit kun je gebruiken door aan de tip een profiel te kiezen met een grotere Alfa_0 (HQ-1,5-10 dus!) en geen verdraaiing in te bouwen. Het tip-profiel zal dan later zijn
Clmax bereiken dan meer naar binnen gelegen profielen. Dit is (denk ik) de benadering van Mark Drela bij zijn Supra aan de tip dunner en minder gewelfd. Heel misschien nog een vleugje tip-verdraaiing (max 0,3 gr).
Bij de BOP kiezen ze de andere benadering. Die bestaat uit 4 punten:
- een grotere tipkoorde (meer Reynolds!),
- een tipprofiel met een kleinere (negatievere) Alfa_0,
- een dikker tipprofiel,
- een verdraaiing ter grote van het verschil in Alfa_0 om beide profielen gelijk te laten lopen (gelijktijdig nul lift).
Het gevolg is dat de tipprofiel een groter Cl-bereik heeft, maar vanwege de verdraaiing gelijktijg met het andere profiel de lift (Cl) opbouwt. Daardoor overtrekt het binnenprofiel eerder dan het tipprofiel.
Vleugelverdraaiing die meer of minder is dan het verschil in Alfa_0 is dodelijk voor de topsnelheid en glijhoek. 1 graad teveel of te weinig halveert de hoogst mogelijke snelheid. Het maakt het verschil tussen een topsnelheid van 250 km/h of 'maar' 125 km/h. Nou zul je denken: wat maakt mij dat nou uit. Zo'n topspeed vlieg ik toch nooit. Klopt. Maar zo'n topspeed kan slechts bereikt worden als de vleugel bij hoge snelheid efficiënt werkt. En als hij dat dus niet doet, dan zal ook zijn beste glijhoek (een stuk) minder zijn, en dus vlieg je minder snel door een daalgebied heen, en maak je minder kans om tijdig de volgende bel te halen ....
F5, de vleugel staat onderaan weergegeven, paarse lijnen geven de bottom en top transition aan.
haha, Bertus, DAT weet ik ook wel! Maar wat ik niet weet is waar en hoe je dat omslagpunt van laminair naar turbulent te voorschijn tovert....
Bekijk de volgende twee schermprintjes eens. Hetzelfde profiel, zelfde Reynolds-getal, zelfde invalshoek.
N.B.
Ik heb een extreem dik en flink geweld profiel gekozen, omdat daar het verschijnsel duidelijker is.
Beiden geven de druk weer rond het profiel. En op beiden zie je bij ongeveer 50% van de koorde de druk dramatisch veranderen.
Daar vindt de omslag van laminaire naar turbulente stroming plaats. En dat is een zeer omvangrijke omslag. Dwz. de laag waarin dat gebeurt is dik.
Als je die omslag wat minder omvangrijk wilt laten plaatsvinden moet je iets ervoor een dunne laag geforceerd turbulent maken. Dat doe je met de beroemde zigzag-band, maar vaak is een smalle reep schilderstape al voldoende.
Ik hoop weer een lichtje aangestoken te hebben ...
Gr. Dirk.
.PNG)
.PNG)