Im P24 Forum gab es zwar mal einen sehr guten Betrag von einem gewissen ′Volume′ , aber ich muss leider zugeben, dass ich damals nicht alles bis ins letzte Detail verstanden hatte, sonst wäre das danach wie fest in mein Gehirn gemeißelt. Bevor ′Volume′ alle Fragen beantworten konnte, wurde er dort aus dem Forum rausgeekelt. Er schreibt jetzt übrigens im flightforum.ch.

Richtig, Karl-Alfred, und danke für den Hinweis.

Volume - nomen est omen - war etwas rundlich und Werkstattleiter der Akaflieg Aachen, was er aber nicht sagte, sondern in teilweise überheblicher Art und damit letztendlich verletzend, mit nicht weiter erläuterten Fachbegriffen nur so um sich schmiß und sich in pilots24.com, als damals noch reinem UL-Forum, mehrfach eindeutig und klar abfällig gegen ULs ausprach. Am "Rausekeln" - wenn es denn ein solches war - war ich aus genau diesem Grund auch beteiligt, weil ich seine Identität lüftete. Es ist halt so, daß - wie bei einem benutzten Zitat üblich -  ein anständiger Charakter genau dessen Herkunft benennt (nicht nur bei Doktorarbeiten) und nicht so tut, als habe er diese von ihm vereöffentlichte Weißheit allein ge- und / oder erfunden. Mich ärgert das maßlos, da ich mathematisch-physikalisch nicht gerade zu den Hochbegabten zähle und mein Wissen jahrelang in kleinen Portionen aus Modellflugveröffentlichungen (Büchern), die z.B. von Berufsschullehrern und anderen Flugbegeisterten verfaßt wurden, zusammensuchen und auf die Reihe bringen durfte.
Unser Mathe- und Physiklehrer hatte im Krieg einen Kopfschuß erlitten und sagte jeden Morgen nicht etwa "Guten Morgen", wenn er vor die Klasse trat, sondern: "Und dann kam der Krieg; und Brötchen hatten s′e auch keine."  Da machte das Lernen Spaß. Aus dem Elfenbeinturm der Unis kommt mangels ausreichender Vorbildung insofern - wenn überhaupt - nur hochgestochen Unverdauliches, und das auch noch meist in schlechtem Englisch, da Deutsch heutzutage nichts mehr gilt.

Ich gebe Dir Recht, daß ich das hätte speichern sollen, aber bei unserem heroischen Kampf um ein einigermaßen funktionierendes LSGB und neuerdings auch dto. den DULV betreffend - bei Zulassungen eben nicht amtlich geprüfte Lebensgefahr zu erzeugen - wurde ja von Jörg Domasch in seinem pilots24.com aus kommerziell nachvollziehbaren Überlebensgründen so mancher wertvolle Beitrag auf externen Druck hin per Gießkannenprizip gelöscht bzw. nachträglich als Forums-Softwarepanne dargestellt, sehr, sehr schade. Das geschah nicht nur selektiv, sondern in großem Stil gleich zweimal, und zwar bzgl. mancher Autoren sogar radikal.

Ich erinnere mich deutlich an einen Thread, in dem Du in 6 oder 7 aufeinander folgenden Beiträgen in geradezu grotesker Art und Weise mit Dir selbst kommuniztiert hast, Klar, dazwischen waren die nicht mehr vorhandenen Beiträge.

Gruß hob

Hallo Hob, 

das mit den Lehrern ist wirklich ein Problem. Wenn man den falschen hat, kann das das ganze Leben in andere Bahnen lenken.  Ich hatte einen sehr kompatiblen Physik-Leistungskurs-Lehrer und einen ganz brauchbaren Mathe-Leistungskurs-Lehrer.  An der Uni hatte war es dafür aber nicht so doll, wobei ich mich frage, ob da Vorlesungsprinzip suboptimal war, oder die Dozenten oder ob ich einfach keine gute Zeit hatte. Hatte nämlich dort einiges nicht verstanden.   Aber größtenteils später nachgeholt.  Man sieht an deinen Beiträgen, dass du über die Jahre hinweg auch  einiges gelernt hast. Die Modellfachbücher sind also nicht sooo schlecht. 

Was die Beiträge  von Volume betrifft:  Ich hatte damals eine Kopie gemacht. Aber leider wurden einige Ascii-Diagramme bei mir nicht angezeigt, so dass das ganze schwer zu verstehen ist: 

Hier der Text von Volume zusammengeschnitten: 

Volume's Online Theorieunterricht 'Technik'

Heute : der Neutralpunkt

Watt is en Flüjel ? Da steller mer uns janz dumm, un sagen äsu : En Flüjel is ene jroße flache Plat mit zwej Pünktscher : dat een, dat is der Druckpunkt, und dat andere, dat krieje mer später.

Wenn ich einen Flügel bei einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit in eine Strömung halte, dann wirkt eine Kraft auf diesen Flügel. Diese ergibt sich aus der Druckverteilung und der Reibung, letztere vernachlässigen wir fürs erste mal. Die sich aus der Druckverteilung ergebende Kraft steht dann senkrecht auf der Anströmung. Abhängig vom Anstellwinkel verändert sich diese Kraft in ihrer Größe, sie nimmt im relevanten Bereich linear mit dem Anstellwinkel zu. Der Punkt am Flügel, an dem diese Luftkraft nun angreift nennt man den Druckpunkt.
Bei kleinen Anstellwinkeln (wenig Auftrieb) verteilt sich der Sog auf der Flügeloberseite (bei gewölbten Profilen) relativ gleichmäßig über den Flügel, der Druckpunkt liegt dann annähernd im Mittelpunkt des Flügels.
Vernachlässigen wir mal die Spannweitenrichtung, und schauen uns nur den Mittelschnitt des Flügels an, der Druckpunkt liegt etwa in der Mitte der Flügelsehne.
Bei hohen Anstellwinkeln (viiiiel Auftrieb) liegt der Staupunkt auf der Flügelunterseite, die Hälfte der Luftmoleküle flitzen unglaublich schnell um die Nasenleiste auf die Oberseite (kann man im Regen übrigens bei Hochdeckern auch sehen, sehr eindrucksvoll), dabei entsteht an der Nase und auf den ersten 10% der Oberseite ein gewaltiger Sog, der mit der Profiltiefe zügig abfällt. Entsprechend liegt der Druckpunkt nun weiter vorne. Diesen Effekt nennt man Druckpunktwanderung, und deswegen sind Nurflügler mit derartigen normalen Profilen nicht zu bauen, weil instabil.

Nun stell dir mal vor, du lagerst den Flügel gelenkig an der Hinterkannte, und versuchst das Moment von Hand gegenzuhalten, während du den Anstellwinkel erhöhst. Du wirst in jedem Zustand die Nasenleiste nach unten drücken müssen, da der Druckpunkt immer vor deinem Lagerpunkt liegt. Je größer der Auftrieb, desto größer ist das kopflastige Moment, mit dem du den Flügel abstützen musst.
Nun stell dir eine Lagerung an der Nase vor, jetzt will der Flügel immer wieder zu kleinen Anstellwinkeln zurück (Windfahneneffekt), du mußt ein mit zunehmendem Auftrieb immer größeres schwanzlastigeres Moment aufbringen.
Jetzt stellt sich die Frage, gibt es einen Punkt, in dem sich das Moment NICHT ändert, wenn ich den Auftrieb ändere. Und den gibt es, er liegt bei etwa 1/4 der Flügeltiefe. Wenn ich den Flügel bei etwa 1/4 der Tiefe gelenkig lagere, muß ich zwar ständig ein schwanzlastiges Moment aufbringen, es ist aber konstant, egal welchen Anstellwinkel ich wähle und welchen Auftrieb ich erzeuge (Geschwindigkeit konstant, wie gesagt). Ich kann also jetzt ein Gewicht an der Endleiste oder an einem Ausleger hinten anbringen, das genau das betreffende Moment aufbringt, und schon bleibt mein Flügel bei jedem (vernünftigen) Anstellwinkel momentenfrei in der Strömung stehen. Diesen Punkt nennt man Neutralpunkt.
Ich kann also das Verhalten eines Profils (oder Flügels) dadurch beschreiben, daß ich den Auftrieb und die Lage des Druckpunkts über den Anstellwinkel auftrage, wie uncool !
Oder ich kann den Auftrieb über den Anstellwinkel angeben, der bei 1/4 der Profiltiefe angreift, und zusätzlich ein konstantes Moment. Das ist natürlich viel handlicher ! Will ich das ganze in dimensionslos haben, dann bekomme ich eine Kurve Auftriebsbeiwert über Anstellwinkel, und einen konstanten Momentenbeiwert, oder anders, eine Ca(alpha)-Kurve und ein Cm0. Für symmetrische Profile ist netterweise das Cm0 null.

Füge ich jetzt meinem Flügel ein Höhenleitwerk hinzu, so ergibt sich ein neuer Flugzeugneutralpunkt. Dieser liegt so zwischen den Neutralpunkten von Flügel und Höhenruder, daß (unter Vernachlässigung der verschiedenen Streckungen...) der Hebelarm mal der Fläche des Flügels gleich dem Hebelarm mal der Fläche des Höhenleitwerks ist. Aus den Momenten der beiden Flügel, und aus den unterschiedlichen Einstellwinkeln und Auftrieben ergibt sich ein Restmoment um diesen Punkt, aber dieses ist unabhängig vom Anstellwinkel immer konstant. Eine Anstellwinkeländerung ändert nicht den Momentenhaushalt um diesen Punkt. Auch hier können wir wieder sagen, in diesem Punkt greift die Summe der Auftriebe von Flügel und Höhenleitwerk an.

Wenn es nun darum geht, die Schwerpunktlage festzulegen, so muß ich zwei Bedingungen erfüllen :

- Das Moment, das sich aus dem Abstand von Schwerpunkt und Neutralpunkt ergibt, muß genauso groß sein, wie das aerodynamische Restmoment um den Neutralpunkt. (Momentengleichgewicht)
Für einen Schwerpunkt vor dem Neutralpunkt, muß folglich das Restmoment um den Neutralpunkt schwanzlastig sein, sprich das Höhenruder muß weniger Auftrieb (oder gar Abtrieb) erzeugen, als es für Momentenfreiheit nötig wäre. Je weiter vorne der Schwerpunkt, desto geringer muß der Einstellwinkel des Höhenleitwerks sein bzw. desto negativer muß das Höhenruder ausgeschlagen werden. Umgekehrt muß für Schwerpunkte hinter dem Neutralpunkt das Höhenruder den entsprechenden Auftrieb erzeugen.

- Bei einer (z.B. durch eine Böe verursachten) Störung, muß das Flugzeug wieder in seine Ausgangslage zurückkehren, d.h. auf eine Erhöhung des Anstellwinkels muß das Flugzeug mit einem kopflastigen Moment reagieren, auf eine Reduzierung mit einem schwanzlastigen. (Stabilität des Gleichgewichts)
Da wir ja den Neutralpunkt des Flugzeugs so definiert haben, daß dort der Auftrieb angreift, und das Moment um diesen Punkt sich nicht mit dem Anstellwinkel ändert, erzeugt folglich ausschließlich der Hebelarm zwischen Auftrieb und Gewicht, also zwischen Neutral- und Schwerpunkt, Änderungen des Moments. Soll also ein Zusatzauftrieb durch einen Zusatzanstellwinkel ein kopflastiges Moment erzeugen, so muß er hinter der Gewichtskraft angreifen. Das Flugzeug ist also stabil, wenn der Schwerpunkt VOR dem Neutralpunkt liegt.

Da gewölbte Profile (Hauptflügel) immer kopflastige Momente erzeugen, muß ein Höhenruder immer Abtrieb liefern, wenn der Schwerpunkt im Hauptflügelneutralpunkt liegt. Laut hob tut es in diesem Fall auch die 'gute Fee', die sich aufs Leitwerk setzt, denn der benötigte Abtrieb ist konstant über den Anstellwinkel. Liegt er noch weiter vorne, so muß ein mit zunehmendem Anstellwinkel zunehmendes Moment durch mehr Abtrieb ausgeglichen werden.
Liegt der Schwerpunkt allerdings hinter dem Hauptflügelneutralpunkt, aber noch vor dem Flugzeugneutralpunkt, dann muß das Höhenruder mit zunehmendem Anstellwinkel auch immer weniger Abtrieb, u.U. sogar schon Auftrieb liefern. Daraus ergeben sich Leistungsvorteile für hintere Schwerpunktlagen.

Was das Höhenruder nun aber je nach Schwerpunktlage und Anstellwinkel leisten muß, und was passiert wenn ich mit dem Anstellwinkel auch die Geschwindigkeit ändere, das erzähle ich euch nächste Woche.



Volumes Online Theorieunterricht 'Technik'

Heute : der Neutralpunkt Teil II


Betrachten wir mal das Momentengleichgewicht um den Schwerpunkt, dann sind Hauptflügel- und Höhenruderauftrieb sowie das Flügelmoment im Gleichgewicht (nehmen wir der Einfachheit halber mal ein symmetrisches Profil und ein Pendelhöhenruder an, dann macht das nämlich kein Moment). Das Problem ist folglich ein simples Hebelgesetz.
Wir tragen in einem Diagramm den Höhenruder- über den Hauptflügelauftrieb auf :
(nicht Höhenruder- über den Hauptflügelauftrieb ???)
Nehmen wir zunächst an, der SP läge genau im Flügelneutralpunkt (ab sofort FlNP), dann erzeugt der Hauptflügelauftrieb kein Moment, das Hauptflügelmoment muß aber vom Höhenruder (durch Abtrieb) ausgeglichen werden. (?????)

Die Kurve ist folglich eine Gerade unterhalb der Nullinie parallel zur X-Achse. (*) (???)

Nehmen wir nun einen SP vor dem FlNP an, bei Null Flügelauftrieb wirkt wieder nur das Moment, die Gerade fängt am selben Nullpunkt an. Zunehmender Flügelauftrieb muß nun mit zunehmendem Höhenruderabtrieb kompensiert werden, die Gerade hat also eine negative Steigung. (x)
Nun legen wir den Schwerpunkt hinter den Flügelneutralpunkt, wieder fängt die Gerade im selben Punkt an, hat jetzt aber eine positive Steigung (+).
Jetzt legen wir ihn weit hinter den FlNP, knapp vor den Flugzeugneutralpunkt (aus Lektion I), die Gerade hat nun eine noch höhere Steigung (#).

Hier das Diagramm als 'Steinzeit-Computergraphik' (ah, die Zeiten des guten alten IBM-Kugelkopfdruckers, bevor der 9-Nadler erfunden wurde..)

A Höhenruderauftrieb
I # SP hinten
I ###
I ###
I ###
I ###
I ###
I ###
I ### +++++ SP mitte
I ### +++++
I ### +++++
I ### +++++
I ### +++++
I ### +++++
+-------###--+++++--------------------------------------->
I ###+++++ Flügelauftrieb
I ###++
I**************************************************SP=FlNP
I xxxxxxxx
I xxxxxxxx
I xxxxxxxx
I xxxxxxxx
I xxxxxxxx
I xxxxxx SP vorn
I
Hallo Jörg, bau doch mal die Option ein, Bilder durch Hochladen einzubinden (geht beim Drachen- und Gleitschirmforum doch auch).

Jetzt fangen wir an, das für jeden gut nachvollziehende Diagramm umzubasteln : Wir ändern die Achsenbeschriftung durch Multiplikation mit allerlei Faktoren, das Diagramm bleibt dabei aber völlig identisch, nur die Zahlen an der Achse ändern sich, und die habe ich ja sowieso schon weggelassen ;o)
Wir dividieren beide Achsen durch den Staudruck, die Höhenruderachse durch die Höhenruderfläche, und die Flügelachse durch die Flügelfläche. Jetzt haben wir das gleiche Diagramm, jetzt aber mit Ca HR über Ca Flügel.
Im Bereich anliegender Strömung ist Ca Flügel nun wiederum linear vom Anstellwinkel des Flugzeugs abhängig, und der wiederum ist für Flügel und HR gleich, auch das Diagramm Ca (HR) über Alpha sieht also genauso aus, wie das oben gezeigte. Durch den Einstellwinkel von Flügel können die Kurven jedoch etwas parallel verschoben sein.
Zum Verständnis des Diagramms : Flügelauftrieb = Null bedeutet senkrechter Sturzflug, dies ist der Punkt, in dem sich alle Geraden schneiden. Größere Anstellwinkel bedeuten nun geringere Geschwindigkeit, Schnellflug ist also knapp rechts von dem Schnittpunkt, Langsamflug am rechten Diagrammrand. Der Zusammenhang ist aber nicht linear, in der Mitte des Diagramms liegt etwa 1.4 Vs.
In das Diagramm können wir nun die Ca(Alpha)-Kurven des Höhenruders einzeichnen, dies sind ebenfalls Geraden. Ihre Steigung hängt von der Höhenruderform- und Streckung ab, durch verdrehen des Ruders kann man sie entlang der Alpha-Achse parallel verschieben. Rein willkürlich zeichne ich mal zwei Geschwindigkeiten ein und stelle (für mittlere Schwerpunktlage) das Höhenruder entsprechend ein.

A Ca Höhenruder
I # SP hinten
I V1 (schnell) V2 (langsam)###
I ! / ! ###
I ! / ! ###/
I ! / !## /
I ! / ###! /
I ! / ### ! /
I ! / ### ! / +++++ SP mitte
I ! / ### !/ +++++
I ! /## ++X
I !##/ +++++ /!
I ### / +++++ / !
I ### !/+++++ / !
+-------###--+++X+-------------/---!--------------------->
I ###+++++ /! / ! alpha
I ###++ / ! / !
I************/**!***********/******!***************SP=FlNP
I xxxxxxxx/ ! / !
I /xxxx!xxx / !
I / ! xxxxx/xx !
I / ! / xxxxxxx!
I / ! / !xxxxxxxx
I / ! / ! xxxxxx SP vorn
I /HR gedrückt /HR gezogen

Jetzt mache ich das selbe für eine vordere Schwerpunktlage :

A Ca Höhenruder
I # SP hinten
I V1 (schnell) V2 (langsam)###
I ! ! ###
I ! / ! ### /
I ! / !## /
I ! / ###! /
I ! /### ! /
I ! #/# ! +++++ /P mitte
I ! ###/ ! +++++ /
I ! ### / ++!++ /
I !### / +++++ ! /
I ### /++++ ! /
I ### ! ++++/ ! /
+-------###--+++++---/-------------!-------/------------->
I ###+++++ ! / ! / alpha
I ###++ ! / ! /
I***************!*/****************!****/**********SP=FlNP
I xxxxxxxx !/ ! /
I xxxxXxxx ! /
I /! xxxxxxxx ! /
I / ! xxxxxxx!/
I / ! Xxxxxxxxx
I / ! /! xxxxxx SP vorn
I /HR gedrückt / HR gezogen

Man erkennt, daß die Geraden nun weiter auseinander liegen, der Knüppelweg zwischen zwei vorgegebenen Geschwindigkeiten ist also größer geworden. Umgekehrt würde er bei hinterer SPL kleiner werden.
Es ist ziemlich leicht sich vorzustellen, daß sich bei Rückverlagern des Schwerpunkts irgendwann für die Auftriebsbedarf-Gerade eine Steigung ergibt, die identisch mit den Höhenrudergeraden ist, dann könnte man alle Geschwindigkeiten mit der selben Knüppelstellung fliegen. Ist die Kurve steiler als die für Höhenruder, müsste man den Knüppel im Schnellflug weiter hinten (!) stehen haben, als im Langsamflug.
Den Punkt, in dem gerade die Steigung beider Kurven gleich ist, nennt man Festruder-Neutralpunkt. Anders ausgedrückt, liegt der Schwerpunkt im Festruder-Neutralpunkt, dann ist die Steigung der Kurve Knüppelstellung über Geschwindigkeit gerade Null.
Nun stellen wir uns mal ein 'normales' Höhenruder, mit einer Flosse und einer Klappe vor: prinzipiell gilt alles vorher gesagte sinngemäß, auch jetzt lässt sich die Höhenrudergerade durch einen Ruderausschlag parallel verschieben. (ein Grad Höhenruderausschlag verschiebt dann allerdings die Kurven um einen geringeren Wert als ein Grad, abhängig von der Rudertiefe).
Nun stellen wir uns aber mal bildlich ein Höhenruder vor, dessen Ausschlag ich nicht ändern brauche (Schwerpunkt = Festruderneutralpunkt), nehmen wir mal der Einfachheit an, dann stünde es auch gerade in Neutralstellung :
Im Langsamflug hat das Höhenleitwerk nun einen hohen Anstellwinkel, die Anströmung möchte die Klappe also 'nach oben auswehen'. Im Schnellflug hat das Höhenleitwerk einen negativen Anstellwinkel, jetzt möchte die Strömung es also ' nach unten auswehen '. Wenn die Strömung das Ruder aber nach unten drückt, muß der Pilot es nach oben zurückholen (wir wollten ja im Gleichgewicht sein !). Damit das Ruder nach oben kommt, muß der Pilot ziehen. Wir sprachen aber von negativem Anstellwinkel, also vom Schnellflug. Der Pilot muß also im Schnellflug ziehen, und im Langsamflug drücken ! Die Steigung der Kurve Knüppelkraft über Geschwindigkeit ist negativ. Ist sie gerade null, dann spricht man vom Losruder-Neutralpunkt. Wie aus diesem Beispiel ersichtlich, liegt der Losruder-Neutralpunkt immer vor dem Festruder-Neutralpunkt, und der wiederum vor dem Flugzeug Neutralpunkt (die Herleitung ist allerdings unglaublich kompliziert!).

Wenn ich also meinen Schwerpunkt immer weiter zurück verlagere, wird die Kraft die ich am Knüppel aufbringen muß, um die Geschwindigkeit um einen festen Betrag zu ändern immer geringer. Irgendwann ist der SP soweit hinten, das sie zu null wird (SP = Losruder-NP). Der Knüppel macht dabei aber immer noch einen Weg, ich kann die notwendige Kraft also mit einer Trimmfeder erzeugen, der Pilot spürt dann immer noch sinnrichtige Kräfte. Verlagere ich meinen SP weiter nach hinten, wird irgendwann mein Knüppelweg zu null (SP = Festruder-NP). Das Flugzeug fliegt nun immer noch eigenstabil, aber ausgesprochen unangenehm. Man muß zum Beschleunigen den Knüppel etwas nach vorne drücken, während das Flugzeug nun beschleunigt ihn aber immer mehr zurücknehmen, bis man ihn bei der neuen, höheren Geschwindigkeit schließlich weiter hinten stehen hat, als bei der geringeren Ausgangsgeschwindigkeit. Dieses Phänomen kann man bei einigen älteren Segelflugzeugen im Schnellflug beobachten, trotzdem sind sie nicht unangenehm zu fliegen. Daher erlaubt die Bauvorschrift ein derartiges Verhalten in Ausnahmefällen sogar. '...darf die Steigung der Kurve „Steuerknüppelauslenkung über Geschwindigkeit“ nicht negativ sein. Eine negative Steigung ist jedoch annehmbar, wenn nachgewiesen werden kann, daß keine Schwierigkeiten in der Steuerung auftreten...' Durch geeignet gekoppelte Trimmruder oder gewölbte HR-Profile kann nämlich erreicht werden, daß der Losruder-NP hinter dem Festruder-NP liegt, und dann ist das Flugzeug durchaus noch angenehm fliegbar.
Eine Kraftumkehr hingegen ist verboten, da sie jeden normalen Piloten überfordern würde, die hinterste zugelassene SP-Lage ist also immer vor dem Losruder-NP.
Verlagere ich den SP noch etwas weiter nach hinten, ist das Flugzeug irgendwann instabil, die kleinste Böe reicht dann aus, um es einen Looping nach vorne oder hinten fliegen zu lassen (SP = Neutralpunkt, siehe Lektion I).

Nun noch mal ganz kurz, anstelle des oben gemachten Ansatzes den Auftrieb durch Division durch den Staudruck dimensionslos zu machen, kann ich ihn auch in g's umrechnen. Eine Erhöhung des Auftriebs ist also eine Erhöhung des Lastvielfachen. Im Prinzip kommt wieder das selbe Diagramm dabei heraus, die Steigungen sind nun aber andere. Trotzdem kommt auch jetzt wieder eine Schwerpunktlage heraus, bei der die Kurve Knüppelweg über Lastvielfache bzw. Küppelkraft über Lastvielfache null wird. Dies sind die Manöver-Neutralpunkte (Festruder-Manöverpunkt, Losruder-Manöverpunkt). Sie liegen i.d.R. vor den Ruder-Neutralpunkten.
Die hinterste zugelassene SP-Lage ist folglich oft die, bei der ich noch die geforderte Kraft brauche, um das zulässige Lastvielfache zu ziehen.
Unabhängig davon kann bei den Flugzeugen auch die Trudelerprobung oder die Trimmung zu einer noch weiteren Einschränkung des zulässigen SP-Bereichs führen.

Und was die Natur noch an weiteren Gemeinheiten für uns bereithält, und warum 99% der Piloten seit Jahren gut fliegen, ohne das alles zu wissen, das erkläre ich euch nach der nächsten Maus ;-)

Volume

Danke KAR,

ja, ich erinnere mich. Wenn ich mir das heute so durchlese, könnte die Aversion von Volume gegen ULs ja auch seine Vorahnung des dann eingetretenen Smaragd-Desasters gewesen und somt begründet sein. Das folgende könnte auch eine Antwort von Volume auf Deine Bleriot-Frage sein - Zitat aus Deiner o.a. eingefügten Kopie:

Da gewölbte Profile (Hauptflügel) immer kopflastige Momente erzeugen, muß ein Höhenruder immer Abtrieb liefern, wenn der Schwerpunkt im Hauptflügelneutralpunkt liegt. Laut hob tut es in diesem Fall auch die 'gute Fee', die sich aufs Leitwerk setzt, denn der benötigte Abtrieb ist konstant über den Anstellwinkel. Liegt er noch weiter vorne, so muß ein mit zunehmendem Anstellwinkel zunehmendes Moment durch mehr Abtrieb ausgeglichen werden.
Liegt der Schwerpunkt allerdings hinter dem Hauptflügelneutralpunkt, aber noch vor dem Flugzeugneutralpunkt, dann muß das Höhenruder mit zunehmendem Anstellwinkel auch immer weniger Abtrieb, u.U. sogar schon Auftrieb liefern. Daraus ergeben sich Leistungsvorteile für hintere Schwerpunktlagen.

Zu Deinen erwähnten ASCIIs:

Dieser geniale Geldvermehrer namens Gates hatte ja mit Windows 3.11 noch eine DOS basierte Version, die ASCIIs komplett verarbeiten konnte, bereitete aber schon sein eigenes Alphabet vor und nannte es ANSI. Ab da konnte man seine Makros alle neu schreiben, und Datensicherung wurde zum Glückspiel, weil mit jeder neuen Windows-Version sukzessiv einzelne Zeichen geändert wurden. Ich hatte mal in einem HP48G ~600 Tel.-Nr. und Adressen nach Duden sortiert, dann in den 3.11-PC übertragen und per Makro mit Suchen-Ersetzen Formatierungen erreicht und dann feinsäuberlich ausgedruckt: ergab komfortable 7 Din A-4-Seiten, da ein Taschenrechner schnller bootet als ein PC und somit auch mit eigenens geschriebenen Suchalgorithmus′ schneller findet. Ab da: aus die Maus und Windows-Schrott. Tabellen in Foren verkamen zu kryptischen Zeichenfolgen ohne Sinn - siehe weiter oben, und es herrschte ein Riesendurcheinander, weil sich Gates auch noch mit EXCEL durchsetzte und die technisch-wissenschaftlichen und programmierbaren Taschenrechner mangels durchführbarer Datensicherung in dunklen Schubladen landeten, da das Ganze unzumutbar wurde.Statt dessen sollte man seinen (Gates′) im Vergleich erbärmlichen inkompatiblen und fehlerhaften, angeblich wissenschaftlichen Taschenrechner aus Windows benutzen. Den gleichen Zirkus veranstaltete er mit dem Formeleditor aus WORD. Manche murksten deshalb mit WORKS rum. Die schöne HP-Welt von HP-Entwickler  Wickens himself - die mit dem HP48G fast an das teure PC-Programm Mathematica herankam - war im Eimer. Hätte jemand den 48-er im PC emuliert, wäre er steinreich geworden. Aber Gates hat ja schon Steve Jobs die Windows-Idee geklaut. Bis dahin hatte ich nie verstanden, wenn wütende User dem Gates - öffentlich geäußert - nach dem Leben trachteten. Dieses Unverständnis hat sich allerdings relativiert.

Zitat: Das Recht des Stärkren ist das stärkste Unrecht.

Gruß hob

Zwei kleine Pfennige von mir dazu:
Freiflugmodelle aus der guten alten Zeit fliegen wunderbar stabil mit tragenden Höhenleitwerken und weit zurückverlegtem Schwerpunkt. Auch heutige (ein wenig aus der Mode geratene) F1x-Modelle sind immer noch so ausgelegt. Soo falsch scheint die Auslegung von Bleriot und Co. dann doch nicht gewesen zu sein.
 
Warum ist man vom tragenden Leitwerk abgekommen und nutzt die Leitwerksfläche heute i.d.R. nicht zur Auftriebserzeugung? Das kann der Hauptflügel besser. Er hat eine höhere Streckung und eine größere Tiefe. Damit ist er bei der Auftriebserzeugung einfach effektiver (induzierte Widerstand ...). Das ist übrigens auch der Grund, warum die Enten keinen Leistungsvorteil durch ihren tragenden Kopfflügel haben.

Ulf

Ja, hst Du Recht, Ulf.

Da war Fliegen noch wirklich Sport - frische Luft und Ausdauertraining. Man mahm sein Modell gegen den (mäßigen) Wind an die Leine (Hochstarthaken), führte es laufend solange im Gelände umher, bis es an der Leine ruckte und also dadurch Thermik angezeigt wurde. Dann ließ man es frei und mußte sich auf die Zündschnur vrlassen, die je nach gewählter Länge das Halte-Gummi am Ende des Höhenleitwerks (HL) durchbrannte, das HL dann nach vorne so bis zu ~45° hochklappte und das Modell - auch wegen des HL-Widerstandes - in Schaukelbewegungen wieder herunterkam, bevor es sich nach Wolkenkukuksheim auf Nimmerwiedersehen verabsichiedet hätte. Ausgebuffte Profis hatten dafür damals schon mechansiche Timer, die wahre Wunderwerke waren.

Das ist übrigens auch der Grund, warum die Enten keinen Leistungsvorteil durch ihren tragenden Kopfflügel haben.

Das stimmt nur bedingt. Auf dem Höhepunkt der durch Burt Rutan und seiner Varieze ausgelösten DIskussiion in der Folge der Starship-Planung - auch bei Pilot und Flugzeug (PuF) nachzulesen - kam heraus, das sich ENTEN wirtschaftlicher zum Transport hoher Lasten über weite Strecken einsetzen lassen als normal konfigurierte Muster.
Daraufhin konstruierte PIAGGIO einen 2-strahligen Geschätsreise-Jet, der beides hatte: vorne *und* hinten je ein Höhenleitwerk. Das war die reinste Aerodynamiker-Schlacht.

Geblieben ist kein Starship-Hype; und bei den Geschäftreisefliegern machte Lear-Jet das Rennen.

...und wir nehmen halt unserern ROTAX mit ins Bett. Der verkraftet schließlich (fast) jede Scheiß-Konstruktion.

Gruß hob

Das stimmt nur bedingt. Auf dem Höhepunkt der durch Burt Rutan und seiner Varieze ausgelösten DIskussiion in der Folge der Starship-Planung - auch bei Pilot und Flugzeug (PuF) nachzulesen - kam heraus, das sich ENTEN wirtschaftlicher zum Transport hoher Lasten über weite Strecken einsetzen lassen als normal konfigurierte Muster.

Jaja, der gute Burt. Ich hab mal einen Vortrag von ihm erlebt, ein sehr charismatischer Redner. Er meinte damals sinngemäß, eine Methode kreativer Ingenieurarbeit sei es, Dinge einfach einmal anders zu machen. Einige Rutan-Entwürfe sind garantiert auch unter diesem Blickwinkel zu sehen. Durchgesetzt haben sich die Enten ja offensichtlich nicht...

Ulf

Freiflugmodelle aus der guten alten Zeit fliegen wunderbar stabil mit tragenden Höhenleitwerken und weit zurückverlegtem Schwerpunkt. Auch heutige (ein wenig aus der Mode geratene) F1x-Modelle sind immer noch so ausgelegt. Soo falsch scheint die Auslegung von Bleriot und Co. dann doch nicht gewesen zu sein.

Mir ist schon klar, dass man Flugzeuge so konstruieren kann, dass die Höhenleitwerke ein bisschen zum Auftrieb beitragen.  Höchstvermutlich ist der Höhenruderauftrieb aber doch eher in homöopathischen Dosen.  

Ganz nebenbei habe ich einen Nachbauer einer Bleriot XI nach den Stabilitätseigenschaften des Nachbaus und nach Änderungen gegenüber dem Original (insbesondere im Hinblick auf Stabilität) gefragt. Bisher kam leider noch keine Antwort.  Kann natürlich sein, dass er nur stur einen Plan nachgebaut hat und von der Stabilitätstheorie auch keine (ausreichende)  Ahnung hat. 

Warum ist man vom tragenden Leitwerk abgekommen und nutzt die Leitwerksfläche heute i.d.R. nicht zur Auftriebserzeugung? Das kann der Hauptflügel besser. Er hat eine höhere Streckung und eine größere Tiefe. Damit ist er bei der Auftriebserzeugung einfach effektiver (induzierte Widerstand ...). Das ist übrigens auch der Grund, warum die Enten keinen Leistungsvorteil durch ihren tragenden Kopfflügel haben.

Das kann gut sein. Dennoch: Wenn der Kopfflügel nur einen der Spannweite entsprechend geringeren Anteil am Auftrieb liefern muss, kommt der induzierte Widerstand wieder in wirtschaftliche Bereiche.  
Was aber auch ungünstig ist, ist dass der Hauptflügel den Downwash vom Kopfflügel voll abbekommt. Dadurch liefert der Hauptflügel weniger Auftrieb. Besser wäre es vielleicht, wenn der Kopfflügel ein gutes Stück höher angeordnet wäre.  OK, haben die Russen mit ihrer Überschallkiste schon mal ausprobiert und scheint wohl auch nicht der Hit zu sein. 
Einen weiteren großen Vorteil der Enten sehe ich darin, dass der Propeller ins freie ′strahlt′ und nicht erst den Rumpf anblasen muss.  Dafür bekommt der Heckprop Verwirbelungen des Rumpfes mit, was angeblich die Ursache dafür sein soll, dass Enten im allgemeinen auffällig laut sind. 

Da ich mich mit den Stabilitätsgeschichten auf etwas dünnem Eis bewege, ziehe ich es vor, erst mal die Erläuterungen von TD abzuwarten.  Man muss sich ja nicht mit Gewalt blamieren. ;-)

Moin Karl-Alfred,

Da ich mich mit den Stabilitätsgeschichten auf etwas dünnem Eis bewege, ziehe ich es vor, erst mal die Erläuterungen von TD abzuwarten. Man muss sich ja nicht mit Gewalt blamieren. ;-)

ja, freue mich auch schon auf TDs Folgebeitrag.

BTW von wegen "blamieren": kannste Dich nicht wirklich. Dazu stellst Du zu gute Fragen und schreibst zu gute Beiträge - oder gräbst solche aus!. Richtig ist allerdings, daß der Kopfflügel eher tiefer als der Hauptflügel liegen sollte - aus 2 Günden, wovon Du den ersten - Downwash - schon genannt hast. Der 2. Grund betrifft die Landung, Begründug wie folgt:

Es ist aber so, daß ENTEN in ihrem Carnard (Kopfflügel) ein Profil mit höherem spezifischen Ca haben müssen, als es der Hauptflügel hat. Denn die Strömung am Kopfflügel muß zuerst abreißen und dann erst am Hauptflügel. Das ist auch der Grund, warum man die DInger - aus PIlotensicht - bei der Landung völlig ungerührt in den Boden hineinfliegen kann, wie es scheinbar aussieht, denn bei Leistungsrücknahme im Zuge der Landung reißt zuerst die Strömung am Kopfflügel ab, worauf die Kiste aufsetzt, da der dann unmittelbar vorher eintretende Bodeneffekt (Auftrieb) zwar das bei solchem Verhalten übliche Abbrechen des Bugrades verhindert, aber eben auch die harte Kollision mit der Landebahn. Das ist wie ein Automatismus. Der Pilot muß nichts tun, nur Gas wegnehmen.

PS: Unbeschadet des erwarteten TD-Beitrags: Wenn Du noch mehrere solcher Volume-Beiträge aus p24 oder sonst woher besitzt, lasse sie mir bitte zukommen. Bin ja hier über PN erreichbar, weil eben noch nicht wegen Verbände-Bashing rausgeschmissen. Außerdem könntest Du mal die prinzipiellen Kurven, die zum weiter oben von Dir veröfffentlichten Volume-Beitrag gehören, mit 3-Farben.-Stift oder so auf eine Din A-4-Seite zeichnen und hier reinsetzen, z.B. mit Tinypic, falls Du keine Homepage besitzt, damit kein Smaragd-Desaster mehr passieren kann. Ich weiß, daß Du das kannst, denn Du hast in p24 reichlich Kostproben Deines mathematischen Verständnisses hinterlassen.

Das Löschen in p24 auf Verlangen des LSGB war eine einzige  Katastrophe, die schließlich auf die Veranlasser selbst zurückfiel.

Zitat:

... Und ahnend fliegt′s, mit Blitzesschlage,
Durch alle Herzen:
"Gebet acht,
Das ist der Eumeniden Macht!

aus: Die Kraniche des Ibykus, Friedrich von Schiller

Zitatende

Schon Archimedes sagte - sinngemäß: Töte mich, aber lass′ unberührt, was ich in den Sand geschrieben habe.

Gruß hob

Danke für die Blumen. Auch mit den ganzen Vorschußlorbeeren müsst Ihr euch noch etwas gedulden. Bin noch bis Samstag weg und am Sonntag wird erstmal geflogen :-) 

Die Langantwirt kommt dann Anfang kommender Woche. Nur damit ihr wisst, daß ich es nicht vergessen habe. 

Fliegergrüße, 

Die Langantwirt kommt dann Anfang kommender Woche. Nur damit ihr wisst, daß ich es nicht vergessen habe.

TD, nur damit du weißt: Wir haben den Thread auch nicht vergessen. Werde dich regelmäßig daran erinnern. ;-)
Wobei ich aber auch zufrieden bin, wenn die Antwort nicht perfekt, sondern nur gut ist und sie muss auch nicht super lang sein, nur wenn es dir halt so aus der Tastatur sprudelt.