Warum spürt man das (negative) Rollmoment vom Seitenruder in der Praxis normalerweise nicht? Zum einen ist es recht klein. (Die Hebel um die Längsachse sind viel kleiner als die der Querruder.) Wenn man also eine koordinierte Kurve fliegt, geht das ganze im Querruderausschlag unter. Läßt man das Querruder neutral, und schiebt in die Kurve, kommt kurze Zeit später das (positive) Schieberollmoment ins Spiel. Das wird durch die Tragflächen (Unterschiedliche Geschwindigkeit und unterschiedliche Anströmung) verursacht und das gleicht das locker wieder aus.
Zurück zur Lo120. Ein seltenes und unkonventionelles UL. Holzflugzeugbau vom feinsten. Hab es einmal live gesehen (aber nie drin gesessen). Es kann (wie viele Holzflugzeuge) mit der Zeit recht pflegeintensiv werden. Schönheit liegt halt im Auge des Betrachters.
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.
Die sprachlichen Irretierungen kann man mit diesem Link kompensieren:
Trotzdem erlaube ich mir den zarten Hinweis, daß ein Flugzeug 3 Achsen (Längs-, Quer- und Hochachse) und daher je Achse 2 = insgesamt 6 Freiheisgrade hat. Von der Hochachse war hier aber noch nicht die Rede, indirekt schon.
Außerdem wird das V-Leitwerk über seinen inneren Öffnungswinkel definiert. Die Draufsicht bestimmt das Höhenleitwerks-Volumen; und die doppelte Seitenansicht das Seitenruder-Volumen. Daraus ergbeben sich ziemlich viele Möglichkeiten.
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.
Sehe ich auch nicht wirklich.
Man könnte die Wechselwirkungen noch etwas ergänzen. (insbesondere Punkt 2) Wenn man das Seitenruder betätigt, dann gibt es : 1. direkt das bereits genannte negative (in die andere Richtung zeigende) Rollmoment, 2. indirektes (erst nachdem die Drehung um die Hochachse in Gang gesetzt wurde) ein positives Rollmoment 3. Nach Beendigung der Drehung kann es bei schlechter Koordinierung der Seiten und Querruder zu einem Schieberollmoment kommen. Im stationären Schiebeflug ist das auch postitiv. He stärker die Flügelpfeilung, umso stärker. Ebenso umso stärker die V-Form, umso stärker.
Punkt 2 kommt daher, dass die nach vorne gehende Tragfläche durch die höhere Geschwindigkeit mehr Auftrieb erzeugt und die zurückgehende Tragfläche weniger. (Aber nur solange sich das Flugzeug um die Hochachse dreht.)
Das geringe direkte negative Wende-Rollmoment fällt in der Praxis weniger ins Gewicht, als das indirekte positive Wende-Rollmoment. Wie Momo schon sagte, weil der Hebel des Seitenruders relativ kurz ist. Je Kürzer dieser Hebel, also je weniger Seitenleitwerkshöhe, umso geringer. Dafür gilt: Das positive Wende-Rollmoment ist umso heftiger, je größer die Spannweite ist.
Außerdem wird das V-Leitwerk über seinen inneren Öffnungswinkel definiert. Die Draufsicht bestimmt das Höhenleitwerks-Volumen; und die doppelte Seitenansicht das Seitenruder-Volumen. Daraus ergbeben sich ziemlich viele Möglichkeiten.
Hallo,
das mit den projezierten Flächen ist im übrigen ein Trugschluß. Ein per Projektion ausgelegtes V-Leitwerk ist i.d.R. zu klein. Die stabilisierende Wirkung des Leitwerks entsteht durch Änderungen des Anstellwinkels. Da die Luft nicht mitprojeziert wird, wirkt die Luftkraft nach wie vor senkrecht zur Fläche. Und bei einer geneigten Leitwerksfläche führt eine Änderung der Flugzeuglängsachse von z.B. 5° nur zu einer Anstellwinkeländerung am Leitwerksprofil von z.B. 3° Das kann man mit ein paar Sinüssen und Cosinüssen ausrechnen, am Ende kommt heraus, daß das V-Leitwerk flächenmäßig ziemlich genau gleichgroß sein muß, wie die Summe aus Seiten und Höhenleitwerk. Es wird kein wesentlicher Luftwiderstand gespart. Ein V-Leitwerk spart etwa 1% Luftwiiderstand (dadurch, daß es nur 2 statt 3 Rumpf-Flächenübergänge hat, und meistens eine höhere Streckung). Es ist aber (bei gleicher Festigkeit) meistens schwerer (kein durchgehender Holm möglich, höhere Spannweite). und es bringt zusätzliche Belastungen in den Rumpf. Warum sieht man dann bei Leistungssegelflugzeugen gelegentlich V-Leitwerke? Vor allem wegen der Bodenfreiheit.Warum sieht man sie so selten bei Motorflugzeugen? Wahrscheinlich, weil der Nutzen die Nachteile nicht aufwiegt.
Auch bei Segelflugzeugen genießen V-Leitwerke lediglich
Exotenstatus.
Die Standard-Austria und die SHK 1 gibt es nur in äußerst
mäßiger Stückzahl, etwas verbreiteter ist einzig die SB5 der Akaflieg
Braunschweig. Alles „Renner“ der sechziger Jahre!
(Von der Ka1 / K3 von Schleicher wollen wir gar nicht reden,
die war nicht unter Leistungsfluggesichtspunkten zu sehen.)
Mit der Hindernisfreiheit haben V-Leitwerke bei
Segelflugzeugen eigentlich nichts zu tun. Außenlandungen in Kartoffeln oder
Rüben verträgt ein Kreuzleitwerks-Höhenruder problemlos. Bei Getreide ist es anders, aber da lauern noch andere Gefahren und da geht man einfach nicht rein.
Wenn im Segelflug irgendetwas konstruiert wird, dann eigentlich
immer unter dem Vorsatz der Widerstandsverminderung. Dafür hat man sich dann beim V-Leitwerk einige Nachteile eingehandelt, eben das bereits beschriebene spürbare negative
Rollmoment, und, schlimmer noch, as ausleiten des Trudelns funktioniert nicht mit dem Standardverfahren, und dauert deutlich länger.
(Das soll auch im Motorflug ein wesentlicher Grund gewesen sein, warum die FAA nach der Beech Bonanza keinen Flieger mit V-Leitwerk mehr zugelassen hat.)
(Das soll auch im Motorflug ein wesentlicher Grund gewesen sein, warum die FAA nach der Beech Bonanza keinen Flieger mit V-Leitwerk mehr zugelassen hat.)
Tja, Beech konnt′s nicht glauben, wollte es auch gar nicht ...und ließ die Suppe so kräftig anbrennen, bis es alle glauben mußten, ...daß die Vibrationen und Lastwechsel auch irgendwann hochfeste Flugzeug-Legierungen zerbröseln.
... Und wenn die USA sagt: Spring!
...fragt Schweden: wie hoch! und
Deutschland: wie weit!
Außerdem war hier ein Dachleitwerk das Thema oder das umgedrehte V-Leitwerk. Und das dreht den Flieger in die richtige Richtung.
Faszinierend ist aber allemal die Erfolgskette in F3B durch die Modellflieger mit V-Leitwerken, und zwar in allen 3 Disziplinen: Zeit, Speed *und* Strecke gleichermaßen. Sind halt keine wiederkäuenden deutschen multple choice versauten tumben UL-er - sorry, Ausnahmen bestätigen natürlich die Regel.
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