Analysemodell
Modellierung
Zuerst muss die Modellgeometrie neu aufgebaut werden für die Analyse. Dazu werden die Daten analog dem Modell in FLZ_Vortex in verschiedene Panels aufgeteilt. Die Erstellung erfolgt hier in der Aufbereitung des Flügels, des Leitwerks und anschliessend auch des Rumpfes.
Der Aufbau des Flügels in XFLR5 wird im Wesentlichen bestimmt über x-, y-, z-Position, das verwendete Profil, und die Aufteilung der Paneelen zur Berechnung.
Neben den entsprechenden Flügeltiefen an den gewählten Stützstellen wurden auch die verwendeten Profile sowie die V-Form und die Zurückpfeilung eingegeben. Die Anzahl der berechneten Paneele ist eingeschränkt auf 10. Insofern musste die ursprünglich definierte Geometrie vereinfacht werden für die Berechnung. Die einzelnen Paneele wurden wiederum in x- und y- Richtung aufgeteilt für die Berechnung.
Analog dem Flügel wird nun auch das Leitwerk aufbereitet.
In XFLR5 kann auch der Rumpf aufbereitet werden zur Analyse. Für die Aerodynamik soll er aber in erster Linie vernachlässigt werden.
Abbildung 55: Aufbau Rumpf in XFLR5
Nun wird das Modell aus den Bestandteilen zusammengestellt und die Anstellung der Elemente, sowie deren x-, y-, z-Position für die Analyse festgelegt.
Die Anstellwinkel des Flügels und des Leitwerks werden entsprechend den Vorgaben festgelegt, bzw. für die Analyse angepasst. Dazu kann das Modell dupliziert werden, damit ein direkter Vergleich stattfinden kann. Ebenso erfolgte das duplizieren mit anschliessendem Austausch der Profile für die Betrachtung der Performance mit gesetzten Klappen.
Abbildung 56: Aufbau Modell in XFLR5 (ohne Rumpf)
In diesem Modell konnten ebenso die Massen der einzelnen Komponenten hinterlegt und darüberhinaus noch weitere Massen im Modell mit entsprechenden Massenschwerpunkten in x-, y-, z-Koordinaten eingegeben werden, welche die Position der RC-Komponenten ebenso wie die von Ballastmöglichkeiten in der Analyse ergänzen.
Modellparameter
Technische Parameter des Flügels aus der Analyse
Technische Parameter des Leitwerks aus der Analyse
Nun konnte anhand des erstellten Modells die Flugzeugpolaren basierend auf den verwendeten Profilen in den unterschiedlichen Flugzustände berechnet werden. Als erstes erfolgte eine Stabilitätsanalyse gefolgt von einer Performance-Analyse.
An dieser Stelle wurde erkannt, dass die Interpretation der mittels XFLR5 ermittelten Werte nicht richtig interpretiert werden konnte und damit allfällige Schlussfolgerungen nicht getroffen werden konnten. Aus diesem Grund wurde das Modell vereinfacht und mittels Traglinienverfahren berechnet und anschliessend simuliert.
Das Modell wurde im Anschluss mit dem HQDS-Profilen aufgebaut.
Leider zeigten sich aber hier signifikante Probleme bei der numerischen Berechnung der Profile, wodurch auch die Stabilitäts- und Performance-Beurteilung stark beeinträchtigt wurden. Entsprechend wurde vom weiteren Einsatz dieser Profile abgesehen.