Tja, Blumini,

15 m Spannweite a la Standardsegelflugzeugklasse ergibt per b²/F(Flüglfläche) eine ganz ordentliche Streckung und damit wenig induzierten Widerstand, aber das alte Gö-Flügel-Profil ist kein modernes Semi- oder überhaupt ein Laminar-Profil und hat mit seiner relativ großen Dicke ordentlich Widerstand, allerdings auch genau deswegen Vorteile.

Der Vater des Konstruteurs hat die bekannte LO 100 als Kunstflugsegler erschaffen. Insofrn ist die LO120S auch keine Bastelkiste, sondern eher solider Flugzeugbau.

Das umgedrehte V-Leitwerk wirkt dem negativen Wenderollmoment entgegen, was sehr vorteilhaft ist. Der Motor könnte stärker sein, aber die Umstände deutschen Zulasssungs-Unwesens (starre Kennblatt-Dogmen a la E-Klasse, die sich faktisch wie Denkmalschutz auswirken) verhinderten aus rein pekuniären Erwägungen aus der Sicht des Herstellers heraus eine Verbesserung.

Als Besonderheit ist noch die längs-verschiebbare Schnauze des ULs zu nennen. die das Einsteigen erleichtert. Diese läuft auf rollen am Kiel.

Das Teil ist leicht, aber gewaltig, erfordert einen ebensolchen Anhänger oder besser noch Hangar.

Gruß hob

hob schrieb:
Das umgedrehte V-Leitwerk wirkt dem negativen Wenderollmoment entgegen, was sehr vorteilhaft ist.

Gruß hob

Soll ich’s mal versuchen? Ganz kurz wird’s aber nicht..

Unsere Ruder arbeiten im üblichen Fall hübsch gegeneinander.  Wir versuchen, die Peinlichkeit durch möglichst koordinierte Eingaben zu überspielen, aber im Untergrund gehen die Machtkämpfchen munter weiter. Beim Querruder wissen alle Bescheid, da ist es das negative Roll-Wende-Moment, vulgo „negatives Wendemoment“ (so abgekürzt, so verkehrt!).

Weniger beachtet wird die Situation am Seitenruder. Wenn wir links reintreten, bekommen wir eine Wende nach links – aber auch ein Rollmoment nach rechts!

Das ist das (meist negative) Wende-Roll-Moment des Seitenruders. Die ausgeschlagene Ruderfläche erzeugt (neben dem gewünschten Wendemoment) direkt auch ein Rollmoment um die Längsachse. Bei den üblichen Bauweisen geht es in die „falsche“, nicht zur Kurve passende Richtung. Flieger wendet nach links, rollt aber etwas nach rechts. Nur etwas, weil der Hebelarm nicht groß ist. Der Effekt  ist bei einem einfachen Seitenruder gering, gewinnt aber bei zwei gleichartig ausschlagenden Ruderflächen, also beim V, merklich an Bedeutung.

(Bitte jetzt nicht verwechseln mit dem positiven Wende-Roll-Moment, das, mit leichter Verspätung, durch die voreilende Fläche erzeugt wird. Das eine kommt vom Flügel, das andere entsteht direkt am Seitenruder!)

Jetzt kommt der Clou: Ob das Wende-Roll-Moment des Seitenruders positiv oder negativ ausfällt, hängt von der Konstruktion ab. Konventionelle Seitenruder stehen nach oben über die Rumpflängsachse hinaus. (Gottseidank, sonst wären sie bald ab...) Hier ist das Wende-Roll-Moment zwangsläufig negativ, weil der Hebelarm des Seitenruders versucht, den Rumpf um die Längsachse in die zur Kurve gegensinnige Richtung zu kippen. Die Wende wollen wir, die Rolle kriegen wir gratis dazu, nur in die verkehrte Richtung halt.

Rein flugmechanisch betrachtet, wären „hängende“ Seitenruder viel günstiger. (Von den Rillen auf der Grasbahn mal abgesehen...) Wendemoment und Rollmoment gingen in die gleiche Richtung, das positive Rollmoment des Flügels würde unterstützt statt behindert, folglich benötigten wir deutlich kleinere Ruderflächen (oder eben kleiner Ausschläge).

Jetzt gehe ich erst mal nach draußen, bißchen Luftholen...

ranger22 schrieb:
Hallo ca-max,

Prinzip verstanden. Nur wie hilft da die Auslegung der Lo120? Das Seitenruder ist doch auch hier deutlich oberhalb der Längsachse.

Ulf

Hallo Ulf,

hier wäre besser die Quer-Achse als Orientierung  zu nennen, und hier die Flügelprofil-Sehne. Das Leitwerk ist mit den Außentteilen (Befestigung an den Doppelrumpfauslegern) und seiner Leitwerksprofil-Sehne  etwa auf der Höhe der Flügelsehne, wirkt aber auf halber Höhe etwas darüber. Wie das funktioniert, kann man an modernen Drohnen studieren, die auf selbststabilisierende Auslegung angewiesen sind - positive Richtungsstabilität, weil sie "IFR" vom Pentagon oder Flugzeugträger etc. aus geflogen werden. Das bestrifft insbesondere nach unten weisende Seitenleitwerke, wie sie als Ideal von unserem Vorredner ca-max schon vorgestellt wurden. Die Differenzierung zwischen querruderverursachtem Wenderollmoment und dem des Seitenruders ist Klasse, selten zu lesen und für viele leider das Ende ihrer aerodynamischen Fahnenstange. Ein V-Leitwerk erzeugt erstmal ein Drehmoment, und zwar ein ziemlich großes, auf den Rumpf (Negativ-Beispiel: Bonanza), weil die beiden Leitwerks-Flächen ja lang sind und auch sein müssen, um beide Funktionen, nämlich die von HR u n d SR, gleichzeitig bedienen zu können.

Gruß hob

ranger22 schrieb:

hob schrieb:
Das umgedrehte V-Leitwerk wirkt dem negativen Wenderollmoment entgegen, was sehr vorteilhaft ist.

Gruß hob

Hi hob,
das lese ich jetzt schon zum X-ten mal. Wie soll das denn funktionieren?

Ulf

Das funktioniert ganz einfach über einen Mixer, im Modellbau rein elektronisch oder über einen "Schlitten", auf den die Seitenrudermaschine zur Anlenkung der Ruderhörner kommt, und die vom Höhenruderservo gezogen und gestoßen wird. Natürlich stehen rechnerisch nur jeweils die halben Ruderwege für "vernünftige" Ausschläge pro Funktion zur Verfügung.

Linkskurve bedeutet also, daß die linke Leitwerkshälfte durch die nach oben ausschlagende Ruderklappe Abtrieb erzeugt  und rechts genau umgekehrt. Insgesamt entsteht - von hinten in FLugrichtung gesehen - dadurch ein Linksdrehmoment um die Flugzeug-Längsachse, also genau dahin, wo der Kahn sowieso hin soll. Bei den üblichen symmetrsichen Höhenleitwerksprofilen entsteht also links ein -ca und rechts +ca in gleicher Größe. Trotzdem ergibt die Bilanz von -0,3 ca : +0,3 ca nicht NULL, denn so ganz verlustfrei ist das nicht, da die Leitwerkshälften gegeneinander arbeiten, also innen - hier am "Dachfirst" - zusätzlichen Interferenzwidestand erzeugen, möglicherweise auch einen Anteil von übrerlagerndem induzierten Widerstand (cwi), dem es ja bekanntlich egal ist, wo er sich ausgleicht. Die Bauweise ist nicht ungeschickt, da die begrenzenden Leitwerksträger wohl das Schlimmste verhindern.

Gruß hob

ranger22 schrieb:
Hallo ca-max,

Prinzip verstanden. Nur wie hilft da die Auslegung der Lo120? Das Seitenruder ist doch auch hier deutlich oberhalb der Längsachse.

Ulf

Das sehe ich ganz genau so.

So hoch, wie das Leitwerk bei der Lo sitzt, nämlich weit über der Längsachse des Flugzeuges (die liegt ja bekanntermaßen in Höhe des Schwerpunktes), kann das Rollmoment des Seitenruders nicht ausgeglichen sein; es sollte im Gegenteil deutlich vorhanden und deutlich negativ sein.

(Da hat sich der gute HOB vielleicht mißverständlich ausgedrückt...)

Bessere Lösungen findet man beim Lazair aus Kanada. Der hat das hängende V-Leitwerk, das viel tiefer reicht und so gegenüber der Längsachse ausgeglichen sein könnte, vielleicht wirkt es sogar etwas positiv.

Ebenso bei der FS 28 der Akaflieg Stuttgart. Das Leitwerk ist hier (wie bei der Lo) auf zwei Leitwerksträger gestellt, (also eigentlich ein „A“), es ist aber, dem Tiefdecker entsprechend, tiefer angeordnet. Auch da sollte das unerwünschte Rollmoment gut kompensiert sein.

Ob zwei oder ein Leitwerksträger benötigt werden, ergibt sich aus der Anordnung der Motoren, es hat keinen Einfluß auf die Momente. Nur die Höhe zählt.

und @HOB:

freue mich über dein Lob, muß dich trotzdem kritisieren: Daß ein V-Leitwerk einen Mixer benötigt, ist hier wohl jedem klar, nur kann kein noch so raffinierter Mixer etwas an den unerwünschten Rollmomenten ändern. Die ergeben sich einzig aus der Anordnung der Ruderflächen in Bezug auf die Flugzeug-Längsachse, eben ob drunter oder drüber).

Daß ein Seitenruder prinzipiell gebraucht wird , um das negative Wendemoment des Querruders auszugleichen, ist wohl weithin verstanden, daß das V-Leitwerk dabei irgendwie im Vorteil sein sollte, ist mir nach wie vor nicht ersichtlich.