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Das Projekt Luzi 2 wurde beendet und steht damit nicht mehr weiter öffentlich zur Verfügung.
Ersatz-Tragflügel
Ersatz-Tragflügel
Der ausgelegte Flügel wird vereinfacht und durch einen Dreifachtrapezflügel ersetzt, welcher einen elliptischen Randbogen besitzt. Dieser lässt sich dann unter Berücksichtigung der Vorgaben in einen rechteckigen Ersatzflügel umwandeln, der die Wichtigsten Betrachtungen vereinfacht durchführen lässt.
Der ausgelegte Flügel wird vereinfacht und durch einen Dreifachtrapezflügel ersetzt, welcher einen elliptischen Randbogen besitzt. Dieser lässt sich dann unter Berücksichtigung der Vorgaben in einen rechteckigen Ersatzflügel umwandeln, der die Wichtigsten Betrachtungen vereinfacht durchführen lässt.
Anschliessend erfolgt diese Betrachtung analog auch für das Leitwerk.
Aufbau Ersatzflügel zur Bestimmung des Neutralpunktes
Zusätzlich zur XFLR5- Beurteilung erfolgte auch eine Berechnung des Ersatzflügels und des Ersatzleitwerks nach den Berechnungsempfehlungen von Helmut Quabek für einen vereinfachten Mehrfachtrapezflügel mit elliptischem Randbogen. Diese Berechnungen wurden mit Excel durchgeführt.
Abbildung 69: Dreifachtrapezflügel mit elliptischem Randbogen
Das Mehrfach-Trapezmodell wurde aus der gewählten Geometrie von Nasen- und Endleiste abgenommen, welches zuvor in der Flügelsimulation optimiert wurde.Dabei soll eine leicht überelliptische Auftriebsverteilung am Flügel entstehen, bei einem möglichst geraden ca-Verlauf über die gesamte Spannweite.
Vorgabe Flügel in [mm]
s1 = 500; s2 = 600; s3 = 50; sa = 50;
l1 = 200; l2 = 193; l3 = 120; l4 = 79;
x1 = 0; x2 = 4.5; x3 = 52; x4 = 84;
le = 47, xr = 32, µ = 3°
Die Fläche F berechnet sich aus den einzelnen Trapezflächen und daraus die entsprechenden Ersatzflügelkennwerte. In der Nachfolgenden Berechnung wird die V-Form des Flügels von µ = 3° zur Vereinfachung vernachlässigt.
(1)
(2)
Fläche F = 401'022 mm² bzw. 40.1 dm²
(3)
Ersatzflügeltiefe lE = 174.0 mm
(4)
Ersatzflügel-0-Pos x0E = 16.1 mm
(5)
Flügel-Neutralpunkt XN = 59.6 mm
(6)
Ersatzhalbspannweite SE = 2'305.1 mm
(7)
Streckung Λ = 14.4
(8)
Streckungsfaktor a = 0.87
Die projizierten Werte des Flügels sind aufgrund der geringen V-Form von µ = 3° praktisch gleich der Ausgangswerte. In der Excel-Datei sind die entsprechenden Werte berechnet zur Ermittlung der nachfolgenden Werte.
Ersatz-HLW
Ersatz-HLW
Analog wurden diese Werte für das Leitwerk ermittelt. Hierbei spielt die Projektion der Werte aufgrund der V-Form eine entscheidende Rolle.
Abbildung 102: V-Leitwerk projizierte Spannweite
Vorgabe Leitwerk in [mm]:
s1 = 120; s2 = 120; s3 =30; sa =14;
l1 = 102; l2 = 97; l3 = 69; l4 = 42;
x1 = 0; x2 = 4; x3 = 22; x4 = 46;
le = 30.8, xr = 11.2; µ = 39.5°
In der Projektion berechnet sich sHP aus SH unter Berücksichtigung des V-Winkels µ:
(9)
Die Berechnung der Ersatzleitwerkskennwerte erfolgt analog der oben beschriebenen Berechnung unter Anwendung der Formeln (1..9)
FH = 48.691 mm² FHp = 3.76 dm²
lEH = 87.5 mm
x0EH = 9.3 mm
xNH = 31.2 mm
sEH = 556.3 mm sEHp = 549.0 mm
ΛH = 6.6 ΛHp = 5.1
aH = 0.74
Neutralpunktermittlung
Neutralpunktermittlung
Als nächstes erfolgt die Ermittlung des Neutralpunktes des gesamten Modells.
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