Vliegen met de Manx Monarch

Dankje Sebastiaan, het plan is om het “uit te vliegen” met korte hupjes. De verwachting is dat het wel snel duidelijk wordt. Ik zal nog eens in het FMT artikel kijken.

 

Zoals Henk al schrijft steeds iets sneller, en bij rotatoe afbreken. Wat is er nodig voor de CG calculatie?

 

Geen mixed feelings meer!! Alles mixt en trimt, en toch stiekum een beetje rolroer op de rudderstick. Kan ik ook helemaal uitschakelen, maar dan doet de trim het nog gewoon als rolroertrim.

 

Toevallig vandaag even bij Sebastiaan op de koffie.
Gesproken over de Manx.

Ik denk dat er bij de Manx meer speelt dan alleen zwaartepunt ligging.
Management summary:
Door mogelijk te kleine rol/hoogteroeren kan je eigenlijk geen up of down geven.
Meer up kan niet want roer zit al aan z'n max voor het overtrekt.
Minder up kan niet, want dan wordt het instabiel.

Beer met mij (Bear with me):

Een "vliegende vleugel" (1) heeft geen normale stabilo.
Als je heel simpel kijkt zit het de functie van het stabilo en instelhoek verschil ergens in de construktie:
1. in het profiel ingebouwd als refex (ook wel S-slag genoemd grrr.) Werkt dan voor rechte vleugels of "planken"
2. In de vleugel geometrie.Pijlstelling en het achterliggende tip gedeelte krijg een negatieve hoek t.o.v. het wortel profiel
3. net ls 2, maar dan niet de verdraaing over de vleugel verdeeld, maar in de tip geconcentreerd. Dit heeft een horten bijvoorbeeld. Of de eerste lippisch vleugels

En dan heb je de Manx. Beetje reflex in het profiel, Beetje tip verdraaiing, maar niet genoeg om het goed stabiel te krijgen, dus hangen we er nog een roer achter en geven net zoveel up als nodig is om het stabiel krijgen.

De Manxk is een vrije vlucht toestel met bocht suggestie, maar geen besturing op hoogte. Oorspronkelijk werd hoogte wordt uitgetrimt met de rolroeren en blijf je verder vanaf.

Maak je rol/hoogteroer bestuurbaar dan is er volgens mij is er een risico van een overtrokken roer bij de manx.
Meer up kan niet, want dan overtrekt het roer
Minder up mag niet, want dan heb je te weinig "instelhoekverschil" met velugelwortel (of reflex in je tipprofiel) voor je benodigde stabiliteit.

Vroeger...
In 2000 had ik voor de interex een depron (3) stealthorten ontwikkeld.
Vloog goed met een speed280. Met een sterkere speed400 werd het met meer dan half gas onvliegbaar door instabiliteit op hoog-laag.
Reden: om te voorkomen dat het bij veel vermogen omhoog ging gaf ik down Geen reflex meer, dus instabiel.
Mijn oplossing was zwaartepunt naar voren. Had ik op hoge snelheid nog steeds up en dus stabiel vliegen, maar de landing moest vol up en ook niet al te langzaam, anders elevon overtrek(2)​

Ik ben bang dat de Manx een kleine marge heeft tussen teveel en te weinig up. Alles buiten de marge geeft een duik.
Is dus meer dan alleen een zwaartepunt probleem.
Het hogere gewicht verkleint de marge nog meer.
Fout scenario's:
Is bij maximaal zinvolle up het zwaartepunt te er naar voren, dan kom je niet los, of als je zou handstarten een duik naar beneden.
Meer up geeft roer overtrek, dus geen up meer, dus duik.
Doe je zwaartepunt naar achteren om los te kunnen komen, dan heb je kans dat de neus gelijk na de start te steil gaat met gevaar van overtrek.
Geef je op dat moment down om vlak te leggen, ben je de ingebouwde stabiiteit kwijt en duikt het eveneens richting dichts bijzijnde planeet.

Oplossing:
Hoogte roeren groter maken. Breder of langer of beide.
Voor de testvlucht kan je er beetje roer bij plakken (3) of schroeven. Vliegt het goed, dan snij je stukje roer eraf tot het instabiel wordt.
Met beetje geluk kan alle extra roer eraf en klopt he ontwerp.
Zoniet, dan weet je zonder schade dat de roeren groter moeten.

Vanwege stabiliteit wil je zwaartepunt ver naar voren hebben.
Probeer hoge snelheid bij de start.
Komt Manx niet los,dan CG iets naar achteren.
Komt de Manx los in wil de neus gelijk omhoog, dan moet je wel downgeven, maar dan liefst maar beetje.
Hou het gas er op zolang de neus omhoog wijst. Bij vliegende vleugel motormodellen betekend gas en up met neus omhoog dat het nog vliegt.
Voorzichtig met up,nog voorzichtiger met down.

Als je vliegt op de manier van het orgineel, dus feitelijk als vrije vlucht toestel met alleen beetje bocht, dan kan het allemaal meevallen.
Hoogte regelen met motor en sturen met rudder (goed idee om dat als dominant roer te kiezen) en al het even kan dus afblijven van de rol/hoogte roeren.

(1) Alleen piano's en onderdelen van grote gebouwen zijn niet-vieugende vleugels.
(2) Ik heb aan zweefvliegen gedaan, maar was eigenlijk te zwaar voor de meeste vliegtuigen. Hoogteroer stond bij mij altijd flink up getrimt.
Ik moest opletten dat ik niet te langzaam binnenkwam voor de landing, want dan kreeg ik stabilo overtrek met het gevolg dat stabilo niet meer goed naar beneden duwde en het vliegtuig daardoor een meter naar beneden dook tot stabilo weer "pakte". Niet dramatisch, maar een mooie flair landing die je in gedachte hebt wordt dan pleur-op-het-wiel landing met een stuiter.
(3) Depron is een nieuw schuim materiaal sinds 2000. Echte balsavreters hebben hier nog nooit van gehoord of het bewust met spanlakdampen aangevallen om het te doen smelten als een vampier in het zonlicht.

 

Geweldige bijdrage, Harold . Ik had ook al de vraag gesteld of er idd serieus veel lood aan dit model is toegevoegd. Ik vlieg vleugels aan de helling en ga erg ver ('great lengths') om het gewicht laag te houden en het CG achter (avonden bouwplezier). De fwcg(punt)3dzone(punt)dk is een goede, betrouwbare vriend gebleken. Overigens: een wingload van -/-5gr/dm² maakt al enorm veel verschil in de vliegprestaties.

 

Prachtige, duidelijke en zinvolle uiteenzetting Harold en dank Sebastiaan! Inderdaad VV met een beetje stuurfunctie op de staart. Hoe meer je stuurt met de flapjes, hoe verder je in de problemen komt. Om de goede redenen die jullie beschrijven. Het wordt een wankel evenwicht tussen motervermogen, domping en zwaartepunt. Waarbij genoeg vermogen een stijgvlucht geeft, en minder vermogen een daalvlucht. Ik kan me voorstellen dat afvangen met de flapjes juist in een duikvlucht resulteert. We gaan het zien!!

 

De Manx Monarch staat in de auto, en zometeen gaan we op weg naar het vliegveld voor de eerste vliegpogingen. Het is redelijk droog, en er staat een heel licht windje. Ideaal weer….

 

Camera in de aanslag? We leven mee, maar kijken natuurlijk ook graag mee!

 

Yes!

 

Eerste pogingen.
Teveel gewicht in de staart!
Komt al met weinig snelheid los, afsmeerderig..
Dus maar 180 gram eruit, en weer proberen.

 

Tweede poging!
Komt hupperig los en neigt af te smeren.
Weer 120 gram lood eruit…
Filmpjes kan ik niet laten zen nu. En ze zijn top-secret…

 

Derde pogingen. Nog hupperiger. Instabiel om de hoog-laag as.
Weer 180 gram erbij in de staart, en nu moet hij door…. Ik heb er een hard hoofd in.

 

Waar zijn de beelden gebleven. Dat model kan echt wel vliegen als een zonnetje… nul twijfel daarover .

 

Nou, een vluchtje gemaakt met haken en ogen. Uit veligheidsoverwegingen in de mais geland. Kist is nog heel!!
Filmpjes en verslag volgt.
Zwaartepunt precies gelijk aan begin situatie.

 

Het filmpje van de vlucht is een beetje mislukt jammegenoeg.

 

Klinkt als hele spannende 'zweet op het voorhoofd' hupjes en vluchtjes. Zit er nou 120 gram minder in dan begin of is die toch ook weer terug? En hoe reageerden de roeren? Gelukkig niets stuk gegaan. Nu goed evalueren alles.

 

De filmpjes zijn op Youtube gepost. Kort samengevat
1. Startrun met ZP volgens tekening. Ik kreeg het idee dat de kist te snel omhoog wilde en zou stallen. dus....
2. 180 gram lood uit de staart gehaald. Nu ontstaan er hupjes.
3. Nog eens 120 gram eruit gehaald. Nog ergere hopjes:





4. 180 gram er weer bij, dus - 120 gram.

Eerste vlucht:





5. 120 gram weer erbij, dus ZW weer origineel.

Tweede vlucht:



Tijdens de eerste vlucht nauwelijks stijgen. Sturen, op minimale rudder uitslag reageert de kist schok-achting. Rest niet gestuurd. Na de schok herstelt de kist zichzelf enigszins. Heel wijde linkerbocht met einde in een bietenveld. Gelukkig niets defect.
Tijdens de tweede vlucht wel stijgen. Sturen blijft "onmogelijk", ondanks verkleinde uitslagen. De kleinste rudder uitslag geef een gekke zwieper, maar geen bocht. Dus zeer wijd linksom terug gehaald naar het veld, maar kwam ernaast. iets minder gas was zakken, en met volgas zakte de Monarch door en botste op de akker. Ik had de indruk dat de motor iets naliet overigens. Einde oefening dacht ik, maar de kist stuiterde op en vloog gewoon verder. Ik heb hem toen maar veilig in de Mais gezet.

Een dezer dagen zal ik jullie mijn kijk op deze kist delen en hoe ik denk dat we verder moeten.
Wat Eric al schreef kan elke 5 gr/dm2 al een groot verschil maken.
Maar voor nu oogjes dicht en snaveltjes toe, slaap lekker!

 

Wat ik denk…..
Vreemde oscillatie, het vanzelf slingeren komt omdat de kist veeeel te snel vliegt.
Gewicht:
Door ZP lood, weegt de kist 3,9 kilogram. Met het vleugeloppervlak van 1 vierkante meter, is dat toch 39 gram/dm2. Teveel? Wie weet? Minder is natuurlijk altijd beter.
Snelheid:
In het tweede filmpje zien jullie dat de kist zich bij de start zelf met een forse hop de lucht in schiet. Hij klimt weliswaar, maar puur omdat het motorvermogen pitch up moment lijkt te geven. Wat je eigenlijk zou willen, is dat motorvermogen wordt omgezet in hoogte, en er zonder motorvermogen een mooie glijvlucht ontstaat.


En nu dan??
Motordomping van 2 naar 1 graad terugbengen (van 2 naar 1 ringetje)
Nog meer gewicht in de staart
Het zou mooi zijn als er gewicht gespaard kan worden. Maar dat is een moeilijk verhaal. Deze Monarch is 900 gram zwaarder als de originele opgave.

 

Ik kan mij wel vinden in de analyse van Henk.
Wat ik zie in de filmpjes is dat het aan de grens zit van hoog-laag instabiliteit.

Bij een normaal vliegend vleugeltje (schuimpjes) denk je dan zwaartepunt naar voor en meer reflex.
Maar dan hebben we het over vleugeltjes met brede lange roeren.
Met de Manx flapjes die al zo hoog staan heb je die ruimte niet.

Ik speel met het volgende idee om op mijn (Jan Bakker) Manx uit te proberen:
1. Het rolroer verlengen tot halve vleugel.
Echter dat extra "roer" lijm ik vast en dus niet scharnerend.
Zo heb ik extra reflex en kan het zwaartepunt verder naar voren.

2. Het bestaande rolroer verbreden, zodat minder hoek nodig is om in mm toch zelfde up te krijgen.
Geen of minder diff functie. Het buitenbocht rolroel kan dan plat voor minder weerstand en dit helpt in de bocht.
Bij de bestaande Manx kan je dat niet doen, omdat je alle reflx al nodig hebt, dus dan maar zoals Henk zegt uitsluitend up en geen down.
Doel van dat extra hulp roer is om overcapaciteit aan reflex te hebben dat je wel weer normal kan sturen.
Zowel op rol, maar ook down geven om snel te kunnen vliegen.

Bij snelle en zware vliegende vleugel ontwerpen van Bill Evans had hij altijd veel up en zwaartepunt op 10%. Snelle 10cc tweetakt en ouderwets (retro ouderwets, niet vintage ouderwets) snel gaan.
Het profiel was wel positief moment profiel (1) maar pas bij hoge snelheiden was het roer in de profiel lijn. Dit is wat ik eerder beschreef met de stealthhortendat je voor stabiliteit altijd reflex moet houden ook als je snel gaat.
Kijk maar eens op een willekeurig tekening van hem. Concept is steeds hetzelfde.
https://outerzone.co.uk/search/results.asp?keyword=Bill Evans

(1) Ik denk een profiel oorspronkelijk naca (als basis) 23112-75, maar met sterke invloeden van Jim Marske ontwerpen. Funfact: Jim Marske heeft een vliegende vleugel genaamd Monarch.​

Overigens:
Bij snelle vleugende vleugeltes waarbij je zuiver wilt kunnen rollen heb ik wel negatieve diff toegepast, dus meer down dan up.
Als je een de achterkant van een reflex profiel ziet is dat ook net een ondersteboven profiel.

Funfact: Lipisch gebruikte om die reden een "normaal profiel" ondersteboven bij de tip in een test modelvliegtuig van 4.5 meter in 1924.
in aufind 05/2022 heeft iemand dat model nagebouwd.

Hier zie je ook een beetje wat ik met het roer op de Manx van plan ben. Breder en langer maken. Deel kan statisch worden.


Detail van de tip. Duidelijk een soort clark-y op z'n kop

 

Idee-en spreken elkaar niet tegen trouwens.
Meer ander doel.
Met de tips van Henkmoet het toch lukken om dicht bij het oorsprokelijke vrije vlucht en beetje sturen te komen.

Ik wil meer controlle krijgen, zodat ik lekker veel kan sturen. Korte bochten, Loopinkje, Stukje laag over...