Drukpunt en Zwaartepunt

[Ariel]

@ De lift ontstaat doordat de lucht langs de bovenkant een langere weg af moet leggen dan langs de onderkant. Omdat de boel toch min of meer gelijktijdig bij de achterlijs aan moet komen, .....

Nu vraag ik me af of luchtdeeltjes die zich aan de vleugelvoorkant degelijk splitsen, ook op hetzelfde moment op de achterlijst aankomen. :nooo:

Johannes

 

[Ariel]

Lilienthal

Mn4xf_P-l60[/media] - Reinhard Mey - Lilienthals Traum

 

[DirkSchipper]

@ De lift ontstaat doordat de lucht langs de bovenkant een langere weg af moet leggen dan langs de onderkant. Omdat de boel toch min of meer gelijktijdig bij de achterlijs aan moet komen, .....

Nu vraag ik me af of luchtdeeltjes die zich aan de vleugelvoorkant degelijk splitsen, ook op hetzelfde moment op de achterlijst aankomen. :nooo:

Johannes

Ja, maar niet precies op de plek van de achterlijst, maar iets erachter. Er resteert nog een verschil in snelheid van de lucht boven en onder. Dat verschil is pas een stukje achter de vleugel verdwenen. Zie deze animatie:

Gr. Dirk

 

[Ariel]

Oké Dirk, je hebt mij bijna overtuigd.
Niet met deze animatie.

Zo een animatie kan ik ook maken, waarbij de luchtdeeltjes wél
gelijk aankomen.

Heb je ook voorbeelden van echte windtunnels?

Johannes

 

[Ariel]

Het vreemde is dat die verschuiving bij een vlakke plaat groter is dan bij een 'gewoon profiel', en bij een gebogen plaat (Lilienthal-profiel) is die nog groter. Dat stuwpunt kan wel 5 à 7 % van de koorde naar achteren liggen.

Hier mis ik iets belangrijks. Jij hebt het over het stuwpunt kan wel 5 à 7 %
van de koorde naar achter liggen.
Dat zal allemaal wel. Dit is wel een uiterst interessant aandachtspunt voor de modelvlieger. Jouw stuwpuntverhaal kan ik zwaar in de war schoppen door het modificeren van de voorkant vleugel waar de lucht zich splitst. Door een kleine radius aan de brengen kan ik de stuwpunt manipuleren. Dat is belangrijk om te weten. Hiermee kan ik de vliegeigenschappen gericht verbeteren of juist verslechteren. (kritisch op ondersnijden)

Johannes

 

[DirkSchipper]

Oké Dirk, je hebt mij bijna overtuigd.
Niet met deze animatie.

Zo een animatie kan ik ook maken, waarbij de luchtdeeltjes wél
gelijk aankomen.

Heb je ook voorbeelden van echte windtunnels?

Johannes

Hier mis ik iets belangrijks. Jij hebt het over het stuwpunt kan wel 5 à 7 %
van de koorde naar achter liggen.
Dat zal allemaal wel. Dit is wel een uiterst interessant aandachtspunt voor de modelvlieger. Jouw stuwpuntverhaal kan ik zwaar in de war schoppen door het modificeren van de voorkant vleugel waar de lucht zich splitst. Door een kleine radius aan de brengen kan ik de stuwpunt manipuleren. Dat is belangrijk om te weten. Hiermee kan ik de vliegeigenschappen gericht verbeteren of juist verslechteren. (kritisch op ondersnijden)

Johannes

Wat wil je met je vragen opmerkingen bereiken, c.q. te weten komen?

Uiteraard kan je van alles beïnvloeden door veranderingen aan een profiel aan te brengen. Je vroeg een uitleg. Die heb ik gegeven, in algemene termen. Het was ook een algemene discussie, en geen discussie over "wat kan ik doen om profiel x te verbeteren/verslechteren".

Die animatie heb ik niet zelf gemaakt maar uit Wikpedia geplukt. Een beetje google-en levert snel meerdere voorbeelden uit echte windtunnels, maar die zijn nooit zo duidelijk.

Gr. Dirk.

 

[Ariel]

Dirk,

Graag wil ik in het kort uitleggen wat ik van dit draadje verwacht.
Ik verwacht achtergrondinformatie die bruikbaar is voor de gewone modelvlieger.
De vlakke plaat is een perfect onderwerp om verder op in de gaan. Vele modelvliegers zijn mee bezig en willen misschien weten waarom zoiets kan vliegen.
Als ze dat een keer weten zullen de leergierigen ook willen weten of en hoe ze de vliegeigenschappen kunnen verbeteren.
Door een soort vraag- en antwoordspel, verwacht ik dat oplossingen worden aangedragen.
Als dat lukt, heeft dit draadje een toegevoegde waarde.
Zoals we weten is op het internet ontiegelijk veel informatie over aërodynamica te vinden. Deze informatie vinden óók nieuwsgierige modelvliegers.
Dus uitleg in algemene termen moet hier als basis dienen en daarvan uit moet een discussie op gang komen. Lukt dat niet dan kan ik mijn gewenste informatie netzogoed van andere bronnen halen.

Johannes

 

[DirkSchipper]

Oké, ik begrijp je inzet en bedoeling.
Ik denk dat de manier zoals je dat in dit draadje naar voren hebt gebracht niet de handigste is.
Een opmerking als "Jouw stuwpuntverhaal kan ik zwaar in de war schoppen door ..." kwam niet echt constructief over. Bovendien we hadden het over een vlakke-plaat-profiel. De wiskundige neusradius daarvan is 0, de praktische "heel klein".

Het draadje ging over drukverdeling en lift bij een vlakke plaat, en of een 4m zwever wel zou kunnen vliegen met een vlakke plaat als vleugelprofiel. Om dan over te stappen naar "hoe kan ik vlieggedrag beïnvloeden middels manipulatie van de neus-radius" is echt '5 hoofdstukken' verder in de aerodynamica.

Bovendien, als je iets zou willen horen over hoe beïnvloed ik het vlieggedrag door profielkeuze resp. vleugelontwerp, moet je niet alleen naar 1 klein aspect als de profielneus kijken, maar naar alle aspecten van het hele profiel.
Enne ... de profielneus is onderdeel van het profielontwerp. Ik kan wat roepen over de de profielkeuze, en de inzet van 1 of meer profielen over een vleugel, maar ik kan geen profielen ontwerpen. Als je daaraan (zinvol) wilt beginnen bent je al een expert. Veel meer dan ik ben.

OK. nog even een reactie op de neusradius.
Een messcherpe neus verlaagt de profielweerstand. Vooral bij (zeer) hoge snelheden. Met de neuslijst van een sarfighter kon je je scheren ...
Maar het verlaagt ook de maximale lift enorm. Clmax kan wel dalen van 1,2 naar 0,8.
Een extra grote neus-radius maakt de overtrek goedmoediger, maar als het een goed ontworpen profiel is zal de CLmax toch alleen maar kleiner worden. Niet zoveel als een kleine neus-radius, maar het wordt in ieder geval niet beter.

Gr. Dirk.

 

[Ariel]

..........

 

[DirkSchipper]

Edit:
Antwoord in verkeerde draadje.
hier verwijderd, toegevoegd aan "Het Reynoldsgetal".
Dirk.

 

[TC01]

Waarom zie je nooit een 4 meter kist met vlakke plaat profielen? Die zie je wel! En zelfs flink groter! De zwever van heer Otto Lilienthal was er een! En de motorkist van de gebroeders Wright ook! Maar zo'n plaatprofiel heeft geen weerstand tegen de buigbelasting die optreedt. Hij zou zo omhoog buigen zodra hij lift genereert. Otto Lilienthal en de broers Weight hebben daar wat op gevonden: spandraden.

Ik vraag me af hoe je het aandurft om de vleugels van Lilienthal en De Wright brothers te betitelen als vlakke plaat.

Lilienthal had als eerste doordat de vogels ook een bepaald profiel in hun vleugels had en dat heeft hij getracht na te maken. De gebroeders wright zijn op de studies van Lilienthal verder gegaan en hebben alles geperfectioneerd.

Hier een schets van de gebroeders Wright welke ze op een velletje bruin papier hadden getekend. Hierop is duidelijk te zien dat de vleugels een hol profiel hebben. De bovenvleugel heeft een kleinere instelhoek dan de ondervleugel.

De kite welke ze voor de eerste testen gebruikten, had idd een vlak profiel, de eerste wright glider had al een holprofiel.

De kite

De Wright glider

De spandraden waren nodig om de constructie sterk genoeg te maken zodat de liggers niet braken. Alle materialen waren redelijk dun en in die hoedanigheid niet sterk genoeg om alle krachten te verwerken.

De vleugels van Lilienthal waren idd maar aan een zijde (boven) voorzien van bespanmateriaal, de vleugels van de Wright brothers waren aan beide zijde voorzien van bespanmateriaal. De vleugelribben waren allemaal al voorgebogen en op een speciale manier over de liggers geschoven. Ze werden niet in de gebogen vorm gehouden door de spandraden.

 

[Fotor]

Eerder in dit draadje zijn 2 begrippen door elkaar gehaald. De hele vroege profielen waren meestal profielen met een constante en zeer beperkte dikte (bijv alleen doek over ribben), en dat is betiteld als een 'plaat'. Dat is verward met een 'vlakke plaat', een dun profiel met constante dikte en zonder welving. Ik denk dat beide partijen gelijk hebben, maar dat er wat verwarring was over naamgeving. Ja, er werden hele dunne profielen gebruikt (vaak dikte bijna 0), maar ze waren wel gewelfd.

 

[DirkSchipper]

Fotor je hebt gelijk.
Ik kan alleen maar zeggen dat ik het bewust heb weggelaten.

Er was al eerder discussie geweest over het al dan niet vlak zijn van de profielen van Otto Lilienthal. Ik had zoiets van: dat is uitgesproken en voor het onderwerp niet meer van essentieel belang. In mijn posts zie je ook dat ik de gebogen plaat even aanstip, maar er verder nog niet echt op in ga.

Dirk

 

[bdoets]

Toch wil ik daar nog wel iets over zeggen.
Van tijd tot tijd is er hier op het Forum wel iemand die heel verbaast is dat een vlakke, niet gewelfde plaat (depron of zo) überhaupt vliegt. Mensen leren kennelijk ergens dat je een degelijk profiel nodig hebt om lift te produceren, en daarmee basta.
Je zal mij niet horen zeggen dat een vlakke plaat het haalt tegen een fatsoenlijk profiel, maar vliegen doet het wél.

 

[TC01]

De vlakke plaat zoals jullie het shockflyer profiel noemen is in feite gewoon een symetrisch profiel dat over de gehele koorde gelijk dik blijft. Dit moet net zoals elk volsymetrisch profiel een bepaalde instelhoek hebben anders vliegt het nauwelijks.

Helaas krijg ik dat nog niet in Profilli uitgetekend, dus laat ik dat over aan de specialisten.

 

[bdoets]

Dit moet net zoals elk volsymetrisch profiel een bepaalde instelhoek hebben anders vliegt het nauwelijks.

Ook een a-symmetrisch profiel moet een "bepaalde" instelhoek hebben om te vliegen hoor....

 

[Ariel]

De vlakke plaat zoals jullie het shockflyer profiel noemen is in feite gewoon een symetrisch profiel dat over de gehele koorde gelijk dik blijft. Dit moet net zoals elk volsymetrisch profiel een bepaalde instelhoek hebben anders vliegt het nauwelijks.

Helaas krijg ik dat nog niet in Profilli uitgetekend, dus laat ik dat over aan de specialisten.

Vraagje, bedoel je instelhoek of aanvalshoek?

Johannes

 

[DirkSchipper]

Dit moet net zoals elk volsymetrisch profiel een bepaalde instelhoek hebben anders vliegt het nauwelijks.

Een symmetrisch profiel met aanstromingshoek = 0 graden vliegt niet!
Het begint onmiddelijk te vallen, de lift is immers 0.
Door het vallen verandert echter de aanstromingshoek ... en ontstaat er lift.

Vraagje, bedoel je instelhoek of aanvalshoek?

Johannes

Dat is wel een goede. Ik zie wel vaker dat er verwarring is tussen die twee, en dat komt vaak door een ongelukkige woordkeuze.


Er zijn bij een vliegtuig 2 hoeken van belang (in de zin van lift, weerstand, stabiliteit):

1. de hoek waarmee de aanstromende lucht de vleugel benadert/raakt. Ik noem deze altijd aanvals- of invalshoek.
   'de vleugel' kan zijn: de hoofdvleugel, het stabilo, kielvlak, propellor.
2. het hoekverschil tussen hoofdvleugel en stabilo. Hierbij is dus niet de hoek van beiden van belang maar het verschil tov. elkaar. De vleugel kan op enig moment best een invalshoek hebben van 8 graden, bij een instelhoekverschil van 2 graden, betekent dat dus voor het stabilo een invalshoek van 6 graden.

Dirk.

 

[Berto]

Dat moet aanvalshoek zijn.

Instelhoek is de hoek van de vleugel tov de nullijn van het vliegtuig.

 

[bdoets]

Een symmetrisch profiel met aanstromingshoek = 0 graden vliegt niet!
Het begint onmiddelijk te vallen, de lift is immers 0.
Door het vallen verandert echter de aanstromingshoek ... en ontstaat er lift.

Klopt dat wel?
Stel, een vliegtuig met een symmetrisch profiel en géén instelhoek (0º).
Het vliegt niet, begint te vallen, maar... bij gebrek aan instelhoek zal het waarschijnlijk vóórover kantelen en overgaan in een parabolische duik, maar vliegen doet het niet. (Bij een klassieke configuratie ligt het zwaartepunt vóór het meetkundig midden van het oppervlak, vandaar een duik vóórover).
Bij gebrek aan een instelhoek blijft het profiel symmetrisch aangestroomd worden en gaat dus geen lift leveren. Volgens mij.