alles rund um Winglets

Status
Nicht offen für weitere Antworten.
S

schuetze

Erfahrener Benutzer
#1
#1
Hallo zusammen...
habe leider weder im Wiki noch durch suchen dieses Thema direkt gefunden.

Was für Auswirkungen hat die Größe von Winglets?
Hat es Auswirkungen, wenn die Winglets nur oben oder auf beiden Seiten den Flügels überstehen?
Hat die Form eine Auswirkung?
Muß das Winglet fest verbunden sein? (habe meine Winglets mit Klettband befestigt und ist ziemlich wackelig.)

Die ganzen Fragen wurden sichlich schon in verschiedenen Threads beantwortet, jedoch ist es sehr mühsam sich alles zu diesem Thema zusammen zu suchen...
Vielleicht kommen ja noch ein paar mehr Fragen zusammen.

MfG

EDIT:
Sorry, falscher Bereich... kann bitte jemand das Ganze in den Bereich "Knowledge Base" schieben?
Danke
 
G

Gelöschtes Mitglied 1973

Gast
#2
#2
Ich hatte mal gelesen das längere winglets (nach hinten) einen ruhigeren flug bewirken :)
 
G

gfunk

Erfahrener Benutzer
#4
#4
also winglets bei großen flugzeugen unterbinden die verwirbelungen am tragflächenende:

http://www.dlr.de/next/desktopdefault.aspx/tabid-6683/10964_read-25018/

hier zb ein bericht dazu... die verwirbelungen "drücken" die tragflächen nach unten und stellen daher einen widerstand dar...

mit winglets tritt das gar nicht bzw nur gering auf --> spart treibstoff...


ich denke aber du spricht von nuri-winglets, diese dienen als seitenruderersatz...
würde sagen je steifer/stabiler desto besser
 
AndreasL90

AndreasL90

Erfahrener Benutzer
#5
#5
Winglets erhöhen die Tragflächenstreckung (Verhältnis vom Quadrat der Spannweite zur Flügelfläche), was zu einem niedrigeren induziertem Widerstand (bedingt durch den Auftrieb) führt.

Bei Verkehrsmaschinen ist das eine ideale Möglichkeit, weil man so nicht die Tragflächen weiter strecken muss (Platz am Flughafen, mechanische Festigkeit, etc.). Ausserdem wird hier der Randwirbel mehr dissipiert; d.h. er löst über einen größeren Bereich ab und erzeugt so weniger gefährliche Verwirbelungen der Luft für nachfolgende Flugzeuge. Aber: Die Gesamtwirbelstärke bleibt konstant (Kelvinscher Wirbelsatz)
Der Randwirbel würde nur bei einer unendlich langen Tragfläche verschwinden. :D

Das was wir bei unseren EPP Nuris einsetzen sind eher Enscheiben (genaugenommen erhöhen die den Widerstand sogar), die dazu da sind, dass die Stabilität um die Gierachse gegeben ist. Also um ein rückstellendes Moment zu erzeugen.
Es kommt bei uns (im Modellflug-Hochleistungsbereich ist das wieder etwas ganz anders, da spielen og Effekte auch eine Rolle) auch weniger auf die Form an, sondern hauptsächlich auf den Flächeninhalt (stabil sollte es so oder so gebaut werden; ungewünschte Aerolastik führt zu schlechtem oder sogar unberechenbaren Flugverhalten).
Wenn die Fläche falsch gewählt wird, dann wird das Flugverhalten negativ beeinflusst:
Zu große Winglets: Zu hohe Richtungsstabilität, handling ist so, als würde man "in Honig" fliegen; man bekommt den Nuri nurnoch mit viel Überzeugungskraft in den Kurvenflug. Ausserdem dreht er sich immer in den Wind rein.
Zu kleine Winglets: Fehlende Stabilität bis hin zur Unfliegbarkeit

Bei richtiger Auftriebsverteilung (Aerodynamische/Geometrische Schränkung, Tiefensprünge) und Pfeilung kann man sich die Winglets auch sparen; siehe Horten-Nurflügel.

Generell könntest du mal beim Konstrukteur deines Nuris nachfragen; da sollte bei der Auslegung die Winglets mit einberechnet worden sein, weil sie die ideale Zirkulationsverteilung im Bereich der Aussenflügel stark beeinflussen. Oder man baut sich den Nuri in "Ranis" nach (reverse engineering ;) ). Oder man sch* auf die Theorie und geht mit einer Schere/einem Messer aufs Feld und erfliegt sich die optimale Größe, ausgehend von zu großen Winglets. :D

Edit: Wie gesagt, das gilt alles nur für unsere EPP Nuris; für die ist aerodynamische Effizienz meistens eh ein Fremdwort. Normalerweise spielen viele Faktoren beim finden der optimalen Größe, Form und Anbringung der Winglets eine Rolle.
 
J

Jujo

Erfahrener Benutzer
#9
#9
Ja das was wir fälschlicherweise als Nuris bezeichnen sind gepfeilte Schwanzlose, weil sie eben Winglets haben... ;)
 
N

Nabazul

Erfahrener Benutzer
#10
#10
So dann hau ich auch mal ein paar Fragen / Statements raus:

Wenn der Nuri um die Gierachse schwingt (was man bei 80% aller Nurivideos sieht (auch bei den TBS vids)) liegt das daran, das die Winglets zu klein sind ?!

Wenn der Winglet weiter nach hinten raus steht müsste das den Hebel Vergrößern und somit auch die Wirkung verbessern.

Je größer der Winglet, desto größer die Anfälligkeit für seitenwind ?!

Fazit: Der beste Winglet ist einer kleiner, der weit nach hinten rausschaut korrekt ?!
 
M

Mayday

Expert somehow
#11
#11
Andreas: Wieso bleibt die Gesamtwirbelstärke konstant?? Das würde ja heißen, daß der Randbogen erst einmal nutzlos wäre und sich (mal abgesehen vom Image für die Airlines...) keine Treibstoffersparnis zeigen würde. Die Gesamtwirbelstärke müßte ja auch mit der gleichen Energie erkauft werden. Und wenn die Tragfläche endlos wäre, dann würde ja nicht plötzlich kurz vorher der Randwirbel aufhören, oder?
 
AndreasL90

AndreasL90

Erfahrener Benutzer
#12
#12
@Mayday
Gut, streng genommen bleibt die Wirbelstärke nicht konstant; aber es ist eine Erhaltungsgröße, wie der Impuls oder der Drall. D.h., um genauer zu sein, bleiben all diese Größen in einer idealen reibungsfreien Umgebung konstant. ;)
Was genau passiert also an den Tragflügelenden? Die Helmholtzschen Wirbelsätze besagen, dass der Tragflügelwirbel (also der auftrieberzeugende Wirbel) nicht einfach an den Randbögen einen Anfangs- und Endpunkt haben kann. Es muss sich demnach also ein geschlossener Wirbelfaden ergeben. Das sind die sog. Randwirbel, die sich nach Hinten ablösen ("Wirbelschleppen") und streng genommen hinten wieder zusammenschließen. Das ganze Gebilde kann man sich anschaulich gezeichnet als Rechteck vorstellen... Wobei wir wieder bei der Erhaltungsgröße wären. ;)
Das Ganze kann man sehr gut an klaren Tagen am Himmel beobachten. Die Verkehrsflugzeuge ziehen den Wirbelteppic hinter sich her (also die beiden Randwirbel, die sich an den Tragflächenspitzen ablösen). Wenn man genau hinsieht, fangen diese irgendwann (nach ein paar km) an, gegensinnig zu oszilieren, bis sie zusammentreffen und ihre Energie vollständig dissipiert ist. Eben die reale, reibungsbehaftete Welt. ;)
In der Theorie würde das bedeuten, dass das Flugzeug, ab dem Moment wo es z.B. in FRA auf der Startbahn beschleunigt bis zum Zielflughafen, z.B JFK, einen geschlossenen Wirbelfaden hinterlässt, wobei der sog. Anfangswirbel immernoch in FRA stehen würde. :D Wie gesagt, nur in einer physikalisch idealen Welt...

Das mit dem Unendlich ist so eine Sache... Dadurch, dass unendlich nie erreicht wird, gibts auch keinen Punkt "kurz vor dem nie-erreicht-werden".
 
AndreasL90

AndreasL90

Erfahrener Benutzer
#13
#13
Nabazul hat gesagt.:
So dann hau ich auch mal ein paar Fragen / Statements raus:

Wenn der Nuri um die Gierachse schwingt (was man bei 80% aller Nurivideos sieht (auch bei den TBS vids)) liegt das daran, das die Winglets zu klein sind ?!
Zum Vergrößern anklicken....
Soweit ich weiß, kann das verschiedene Ursachen haben. Auf jedenfall ein flugdynamisches Problem... Oft ist das Oszillieren auch geschwindigkeitsabhängig.
Ein Problem, was zu Schwingungen führen kann ist die fehlende Steifigkeit der Winglets, Tragflächen oder Ruder. Steifigkeit ist sowieso das A und O eines gut fliegenden Modells! Darum liegen voll GFK und Holzflieger tendenziell viel "satter" in der Luft, als Schaumwaffeln. Wenn die aber richtig gebaut und versteift sind, dann stehen sie Ersteren in nichts nach, zumindest was das angeht.
Ein zweiter Grund für die Gierschwingungen könnte eine Überstabilität um die Hochachse sein. Da gibts mehrere Faktoren: Pfeilung, V-Form und die Größe der Winglets.

Wenn der Winglet weiter nach hinten raus steht müsste das den Hebel Vergrößern und somit auch die Wirkung verbessern.
Zum Vergrößern anklicken....
Martin Hepperle (Stichwort MH Airfoils) kommt zum Schluss, dass ein nach hinten gerücktes Wingelt (also die Nasenleiste des Winglets bei 50% der Profiltiefe der Endrippe) vorteilhaft ist.
Er kommt zum Schluss, dass beim nach hinten gerückte Winglet die Strömung vor der Hinterkante die höchste Geschwindigkeit hat, während das bei den anderen Bauarten - im Gegensatz zum Flügel ohne Winglets - zwar auch festzustellen ist, aber bei weitem nicht so stark. Folglich kann die Strömung länger laminar sein.

Je größer der Winglet, desto größer die Anfälligkeit für seitenwind ?!

Fazit: Der beste Winglet ist einer kleiner, der weit nach hinten rausschaut korrekt ?!
Zum Vergrößern anklicken....
Je größer die Winglets sind, desto mehr Stabilität (bis hin zu Überstabilität) hat man um die Hochachse. Wie gesagt spielen da noch Faktoren wie V-Form und Pfeilung eine Rolle.
Also so klein wie möglich und so groß wie nötig bauen. ;)
 
J

Jujo

Erfahrener Benutzer
#14
#14
Nabazul hat gesagt.:
Je größer der Winglet, desto größer die Anfälligkeit für seitenwind ?!
Zum Vergrößern anklicken....
Es gibt keine Flieger die Anfälliger auf Seitenwind sind als andere. Zumindest nicht solange kein Teil den Boden berührt. (Gerade bei Spornradflugzeugen mag das anders ausschauen, sobald die Räder mal den Boden berühren ;-)).

Ein Flugzeug bewegt sich immer im Luftpacket. Wenn man zur Flugrichtung eine Seitenwindkomponente hat, dann muss die über eine Richtungsänderung der Flugzeuglängsachse ausgeglichen werden. Das heißt dass die Nase, je nach stärke des Seitenwindes, mehr oder weniger in den Wind gedreht werden muss um am Ziel herauszukommen. Das ganze nennt sich Vorhaltewinkel. Dabei spielt noch die Fluggeschwindigkeit eine Rolle, je größer die ist, desto geringer wird der Vorhaltewinkel bei gleicher Windstärke.

Was ihr als Seitenwindempfindlichkeit oft auch versteht ist das Verhalten bei Turbulenzen, sprich Verwirbelungen in der Luft, die meist durch die Überströmung von Hindernissen entstehen (z.b. Bäume). Dies wird durch viele Faktoren bestimmt. Flügelfläche, Rumpffläche, Gewicht --> Flächenbelastung usw.. Dabei kann es auch zu einer Anregung einer Schwingung um die Hochachse kommen, welche zumindest teilweise durch größere Winglets ausgeglichen werden kann.

Grüße Helmut
 
S

schuetze

Erfahrener Benutzer
#15
#15
:D freut mich, dass hier schon so viel steht!

Mir ist eben noch eine Frage gekommen:
Soll das Winglet im 90° Winkel zum Flügel stehen?
Gehen auch z.B. 70°? und wie wirkt sich das ganze aus?

Und doch noch was zu Form:
Wie wirkt es sich auf das Flugverhalten aus, wenn das Winglet mehr lang als hoch bzw. umgekehrt ist?

Danke
 
AndreasL90

AndreasL90

Erfahrener Benutzer
#16
#16
Wie gesagt wirken Winglets wie eine Vergrößerung der Spannweite... Das Rückstellmoment (was die Gierstabilität ausmacht) ist dann hald kleiner, je weiter man das Winglet in die Tragflächenebene dreht. Prinzipiell kein Problem, wenn man also trotzdem noch die gewünschte Stabilität um die Gierachse hat.

Zur Form steht im Link vom Jujo noch einiges:
http://www.aerodesign.de/nurflugel/winglets.htm
Zum Vergrößern anklicken....
 
S

ssl

Erfahrener Benutzer
#17
#17
Wie steht es denn um Winglets (heißen die dann noch so?) wenn man diese so befestigt, dass sie von der Flügelaußenkante nur nach oben abstehen? Ich sehe da Vorteile für die Landung, weil wenn sie nach unten stehen sicher schnell kaputt gehen, oder?
 
J

Jujo

Erfahrener Benutzer
#18
#18
Winglets gehen ausschließlich nach oben und das ist in meinen Augen auch das was wir brauchen. Ein Überstand nach unten bringt wohl eher nur was für die Optik.

Grüße Helmut
 
S

ssl

Erfahrener Benutzer
#19
#19
Ah super, dann bau ich mir selbst Winglets die nur nach oben gehen, vielleicht so in dreiecksform. Irgendwelche Materialvorschläge? Ich dachte vielleicht an laminieres Balsaholz z.B.
 
J

Jujo

Erfahrener Benutzer
#20
#20
Wenn das für den FWX sein soll, musst du aber aufpassen, dass es nicht zu schwer wird, weil sonst wirst du ziemliche Schwerpunktprobleme bekommen...
 
Status
Nicht offen für weitere Antworten.
FPV1

Banggood

Oben Unten