UL_Mike schrieb:
Hallo zusammen,
nachdem ich endlich die neuen Alutanks positioniert habe wäre es denke ich eine gute Gelegenheit, meine FK9 neu zu wiegen und die Werte mit dem aktuellen Wägebericht von 2010 zu vergleichen. Da ich die Tanks etwas vergrößert habe (jetzt zusammen ca. 50L), ist die Frage nach dem Schwerpunkt natürlich umso wichtiger.
Ich habe wie üblich zu dem Thema recherchiert und konnte 2 sehr aufschlussreiche englische Artikel durcharbeiten, die an sich alle Fragen zum Thema Wägung von Kleinflugzeugen beantworten. Anhand dessen bin ich in der Lage, mit Hilfe von 3 mechanischen Waagen (zumindest annähernd) das Leergewicht und die Schwerpunktlage meiner FK9 zu bestimmen.
Ich habe nur noch ein Problem: Mein FK9-Handbuch gibt mir bzgl. des zulässigen Schwerpunktbereichs Prozentzahlen und zwar: Hinterste Schwerpunktslage 27%, vorderste Schw. 38% bezogen auf Flügelvorderkante bei 0° Anstellwinkel.
Mit meinem Lehrbuchwissen komme ich hier deshalb nicht weiter, dort gibt es lediglich Längenangaben, innerhalb derer sich der Schwerpunkt befinden darf (oder Beladungspläne/Diagramme) bei unterschiedlichen Massen, z.B. +87.9" to +94.6" at 4,200lb; +82" to +94.6" at 3,400lb usw.
Kann mir bitte jemand sagen, wie ich nun im Hinblick auf die Bestimmung der korrekten Schwerpunktslage meiner FK9 die genannten Prozentwerte anzuwenden habe? Vielen Dank

und mit besten Grüßen
Mike

Deine Ausführungen weisen ja darauf hin, daß die Werte 27% und 38% aus dem Bereich FK-9 kommen und die anderen Zahlen von einem Flugzeug mit umgerechnet 1,905 t und 1,542 t aus der Literatur stammen, wo der Schwerpunktbereich mit höherem Gewicht nur nach vorn eingeschränkt wurde, weil die Abtriebskraft des Höhenruders sonst nicht ausreicht.

Die kleinere Zahl ist also in beiden Fällen - sowohl bei % als auch in " (Zoll) - der vordere Schwerpunktbereich hinter der Bezugslinie.

Ein Flugzeug fliegt nämlich nur längs-stabil, weil die Schwerpunktvorlage - vor den Neutralpunkt - und die Einstellwinkel-Differenz von Flügel und Höhen-Leitwerk die Balance herstellen, indem das Höhenleitwerk Abtrieb produziert und der Flügel über seinen Anstellwinkel Auftrieb.

Es gibt für Dein Problem "Aircraft Inspection and Repair", das im Gegensatz zur teuren deutschen Übersetzung 

http://www.buchhandel.de/detailansicht.aspx?isbn=9783824910649 

oder bei Siebert und / oder Friebe und wegen Bücher-Preisbindung zum selben Preis von 101,- EUR  

hier kostenlos in 14 PDFs runterzuladen ist:  

http://rgl.faa.gov/REGULATORY_AND_G....6b4500596c4e?OpenDocument  

Laut CONTENTS.pdf - Inhaltsverzeichnis - ist Weight & Balance in Chapter 10 enthalten. Also ist für Dich Chapter 09-10.pdf maßgebend. 

Je nach Bugrad- oder Heckrad-Version gibt es jeweils zwei Formeln, die alle Konfigurationen abdecken.

Laß Dich nicht verwirren und wiege vereinfachend mit Öl, Kühlwasser, nicht ausfliegbarer Restspritmenge und allen Fixeinbauten - aber mit leerem Gepäckraum. Alles andere wäre Blödsinn, denn diese Betriebsstoffe sind ja zum Fliegen erforderlich. Insofern habe ich nie verstanden, was der Zirkus mit dem Herausrechnen von Wasser, Öl und Restsprit soll. Suche Dir eine passende Bezugslinie wie Spinner, Cowling/Rumpfgrenze, Brandschott oder Flügelvorderkante, wie in Deinem Beispiel. 

Das Flugzeug muß waagerecht stehen, in Bezug auf die Flügelspitzen zum Boden - kein Wind und keine beaufschlagende Feuchtigkeit.  

Die Bezugslinie waagerecht in Flugzeuglängsachse ist im Zweifelsfall die Profilsehne des Höhenleitwerks mit waagerechtem Ruder, weil es ohne Trimmung auch genau so die Fluglage bestimmt oder - wie in Deinem Beispiel -"Brandschott im Lot" - siehe von Dir beigefügte DULV-Massenübersicht.  

Es gibt 3 Neutralpunkte:  

Flügel-Neutralpunkt
Höhen-Leitwerks-Neutralpunkt und
Flugzeug-Neutralpunkt  

Der Flügelneutralpunkt ist ohne Pfeilung bei 25%, also t/4, der des Höhenleitwerks auch, während der Neutralpunkt des Flugzeugs weiter hinten liegt und sich aus einem Haufen an Parametern errechnet. Es ist gleichzeitig der theoretisch hinterste noch fliegbare Schwerpunkt - Kampf-Jets mal ausgenommen, denn die fliegen mit Automatik noch weiter hinten, um jederzeit den Feind austricksen zu können. Nach vorn schließt sich die Stabilitätsreserve mit i.d.R. um die 8 % des gesamten Schwerpunktbereichs an und markiert so die hinterste Lage des Flugzeug-Schwerpunktbereiches in Komfort-Realität, der einerseits ein streßfreies Fliegen ermöglichen soll (nicht zu weit hinten) und andererseits eine gewisse Wendigkeit garantiert (nicht zu weit vorn).  

Um das tun zu können, muß für die korrekte Beladung der Leergewichtsschwerpunkt gefunden werden, weil man ja beladene Flugzeuge nicht einfach mit den Hauptholmen auf den Mittelfingern beider Hände wie Modelle ausleveln kann - siehe oben erwähnte Formeln, sondern per Sprit, Personen und Gepäck das Flugzeug bis zum erlaubten MTOM belastet und das sich per Gewicht mal Hebel einfügen läßt.  

Schiebst Du also eine einzelne Waage unter das linke Rad, muß unter dem rechten eine gleich dicke Auflage liegen, auch beim Heck- oder Bugradwiegen, ist aber beim Heck wegen des langen Hebelarms bis zum Hauptfahrwerk vernachlässigbar.  

Als Schwerpunkt zur Bestimmung der Hebellänge bis zur Bezugsebene von leicht nach hinten geneigten sitzenden Personen gilt der Oberschenkelhals(knochen). Der Hebel für die vollen Tanks wäre der "geometrische" Schwerpunkt in der Draufsicht. Benzin hat eine Wichte von 0,72.  

Die % beziehen sich auf die Flügeltiefe der Wurzelrippe, die von Dir angegebenen 27% natürlich auf den vorderst angegebenen und noch fliegbaren Schwerpunkt an der Mittelrippe, also bei einem Flügel mit einer Tiefe von 100 cm = 27 cm von der Nasenleiste nach hinten gemessen - oder analog bei z.B. 120 cm Tiefe dann also 0,27 * 120 cm = 32,4 cm. Der hinterste mögliche Schwerpunkt mit 38% rechnet sich genauso. Die Differenz ist dann der nutzbare Schwerpunktsbereich, der bei 100 cm Flügeltiefe 38 minus 27 = 11 cm betrüge. Durch die gewählten Prozentangaben werden Flugzeuge gleicher Bauart untereinander in ihren Schwerpunktsbereichen vergleichbar, auch wenn sie verschiedene Flügeltiefen aufweisen.  

Deine größeren Tanks mußt Du nicht wirklich füllen. Es reicht, wenn du den Inhalt ohne ausfliegbare Menge gewichtlich bestimmst und als Hebel mit Vorzeichen + oder - mit dem Leergewichtsschwerpunkt sinnrichtig verrechnest. Wie das geht, ist an Beispielen erläutert.  

Praktisch brauchst Du nur auf eine Größe zu achten, nämlich ob durch die größeren Tanks sowohl im Leerzustand als auch voll gefüllt ein anderer Schwerpunktsbereich entsteht, der außerhalb dessen liegt, was jetzt gilt.  

Dieses Sprit-Gewicht - abzüglich der nicht ausfliegbaren Menge - und das des Piloten + Pax sowie des zulässigen Gepäcks kannst Du per fiktiver "Wägung" und als Hebel mit dem Produkt Newtonmeter (Nm) in die Rechnung einfließen lassen und alles auf Plausibilität hin überprüfen, z.B. auch, ob ein besonders leichter Pilot bei Soloflug den nutzbaren Schwerpunktsbereich einhalten kann. Bei den "normalgewichtigen" Personen kannst Du so gut wie gar nichts falsch machen, denn die sitzen beim UL fast unverrückbar an konstruktiv vorgesehener Stelle, so daß nur Extreme interessant sind, aber zugunsten von Spritersparnis durch wenig Widerstand stets die hinterste Schwerpunktlage (also kurz vor der Stabilitätsreserve) angestrebt werden soll.

Jedes Flugzeug fliegt so am Besten und Wendigsten - und mit dem geringsten Spirtverbrauch, weil das Höhenleitwerk (fast) keine (Dauer-) Arbeit verrichten muß und somit auch den geringsten Widerstand aufweist.  

Gruß hob

hob schrieb:

Die % beziehen sich auf die Flügeltiefe der Wurzelrippe, die von Dir angegebenen 27% natürlich auf den vorderst angegebenen und noch fliegbaren Schwerpunkt an der Mittelrippe, also bei einem Flügel mit einer Tiefe von 100 cm = 27 cm von der Nasenleiste nach hinten gemessen - oder analog bei z.B. 120 cm Tiefe dann also 0,27 * 120 cm = 32,4 cm. Der hinterste mögliche Schwerpunkt mit 38% rechnet sich genauso. Die Differenz ist dann der nutzbare Schwerpunktsbereich, der bei 100 cm Flügeltiefe 38 minus 27 = 11 cm betrüge. Durch die gewählten Prozentangaben werden Flugzeuge gleicher Bauart untereinander in ihren Schwerpunktsbereichen vergleichbar, auch wenn sie verschiedene Flügeltiefen aufweisen.  

Jedes Flugzeug fliegt so am Besten und Wendigsten - und mit dem geringsten Spirtverbrauch, weil das Höhenleitwerk (fast) keine (Dauer-) Arbeit verrichten muß und somit auch den geringsten Widerstand aufweist.  

Gruß hob