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HS55V1 "Chicane Mk.2"

Dreiseitenansicht •  Entwicklung •  Konstruktion •  Flugeigenschaften •  Zusammenfassung

 

Allgemeines

Das tolle an diesem Modell ist die extreme Wendigkeit, man kann jederzeit, auch im Langsamflug, alles anstellen, was einem gerade einfällt. Die gewaltigen Klappentiefen machen post-stall Aktionen möglich, bei denen Piloten mit klassischen Flugstil die Tränen kommen. Einfach geil, macht riesig Spaß. Dafür ist auch das wirklich große VLW mitverantwortlich, es wiegt nur 65g, ich arbeite an einer 55g Version, ja die Rumpfschnauze ist mal wieder zu kurz geraten... Die ebenfalls großen Ruderklappen am VLW wirken so, wie sie aussehen: gewaltig.

Der Speedflug verläuft ebenso unbeirrbar wie auf Schienen, wie der Gleitflug. Nur der Erdbogen mag die Flugbahn zu ändern und nichtmal das scheint sicher. Soweit das Angenehme an dem Modell, jetzt aber zu den Details.

 

Flugeigenschaften und Flugphasenprogrammierung

VLW Abstimmung

Das VLW verhält sich aufgrund seiner Größe auf Seitenruderausschläge eher wie ein Kreuz- oder T-Leitwerk. Die Esprit ist zum Beispiel um die Hochachse vergleichsweise etwas schwammig und vor allem unpräzise zu steuern. Ein Verhalten, das ich bei einem Thermikmodell überhaupt nicht mag. Mit diesem VLW dagegen macht mir der Thermikflug richtig Spaß.
Damit hätten wir auch die Frage dieser Riesenflosse geklärt, gäbe es da nicht nochwas: Bedingt durch die geringe Flügelstreckung und das MH-32 wirken sich Wölbklappenstellungen sehr extrem auf die Einstellung aus: Was bei gesetzten Klappen noch eine stabile Schwerpunktlage ist, wird bei Nullstellung neutralstabil und bei Speedstellung instabil! Das heißt, die Höhenruderfläche darf bei diesem Konzept keinesfalls verkleinert werden! Sie ist bereits an der unteren Grenze, wenn es auch auf den ersten Blick erstaunlich scheint.

Woher kommt das? Ein HQ wäre als Profil besser geeignet, weil das MH-32 zu sehr starker Druckpunktwanderung neigt, stärker eben als ein HQ! Hier sieht man ganz klar die Grenzen, wenn man ein "Nicht"-Klappenprofil zweckentfremdet! Das heißt man kann mit dem "richtigen" Profil die Höhenleitwerksfläche verkleinern, bei einem "falschen" Profil wie in diesem Fall dem MH-32 darf man es nicht tun. Vielleicht sieht der eine oder andere von euch ja das Flugverhalten eures MH-32 F3J Tigers in einem etwas anderen Licht, wenn ihr etwas an der optimalen SWP Lage bei verschiedenen Klappenstellungen herumexperimentiert...

 

Langsamer Kurvenflug

Da, wo jede Kurve dieser Welt, egal ob mit Auto oder Flugzeug, ihren Anfang nimmt, beginnen zumeist auch die Probleme: Beim Einleiten! Da bildet auch die "Chicane Mk.II" keine Ausnahme. Besser gesagt: Die ist ein ausgezeichnetes Beispiel dafür, welche Sünden man besser nicht begehen sollte, sofern man Thermik fliegen will...

Wir nehmen das Modell und legen Quer und Seite, um die erste Kurve des Nachmittags in Angriff zu nehmen. Das Modell dreht willig ein, aber was passiert da? Es taucht mit der Nase deutlich ab! Eine unangenehme Eigenschaft, die fast jeder kennt. Normalerweise ist sie nur schwach ausgeprägt, wenn überhaupt feststellbar. "Highlight" Besitzer kennen das mehr als gut! Aber ganz so stark ausgeprägt wie beim "Highlight" ist es zum Glück nicht.

Woher kommt das "Abnicken"? Es kommen mehrere Faktoren zusammen, ich will sie nur kurz anreißen: Das Modell wird bei starken negativen Klappenausschlägen instabil um die Querachse, ein Abnicken erfolgt. Das negative Wendemoment bekämpfen wir mit Differenzierung der Querruder. Aha! Wir notieren Punkt 1 der Liste der üblichen Verdächtigen.

1. Querruderdifferenzierung

Darüber hinaus hat das Modell dank seiner geringen Streckung ein nur geringes Schieberollmoment. Schön für Speedflug und Gleitflug, schlecht für Kurvenflug! Die Folge ist, daß das Seitenruder nur einen geringen Anteil beim Eindrehen hat und damit wiederum eine stärkere Querruder Differenzierung nötig ist, um das negative Wendemoment in Grenzen zu halten.

2. starke Querruderdifferenzierung

Das VLW ist ja wegen der besprochenen MH-32 Problematik eher etwas zu groß geraten als zu klein, um die notwednige HLW Fläche zu generieren. Warum haben Freiflieger diese Mini-SLW? Spiralsturz ist die richtige Antwort. Habe ich also gewaltige Seitenflächen, verschärft sich die Spiralsturzproblematik. Das Modell neigt also verstärkt dazu, in den Kreis zu fallen. Beim Einleiten im Langsamflug merkt man das besonders, wenn man etwas zu langsam ist, das Modell "fällt" sprichwörtlich in den Kreis hinein und das ist mit einem "Abnicken" gekoppelt.

3. großes VLW

Als Folge der besprochenen 3 Faktoren hat dieses Modell ein Eindrehverhalten im Langsamflug, was meiner Meinung nach nicht akzeptabel ist. Was kann man tun? Damit wir nicht gleich ein neues Modell bauen müssen (strukturelle Änderungen), wenden wir uns erstmal der Programmierung zu: Was kann man gegen dieses "Abnicken" und für ein gutes Kurvenflugverhalten tun?

4. Schwerpunktlage

Ja, die hat auch damit zu tun, weil sie den Momentenhaushalt nachhaltig beeinflußt. Die gibt ja im Endeffekt vor, wieviel Auftrieb das Höhenleitwerk wann zu leisten hat oder eben nicht. An welcher Stelle, wie groß der Einfluß ist, ist sehr komplex und wird im Normalfall von den Effekten am Flügel dominiert, daß man sie kaum isoliert betrachten oder auch nur abschätzen kann. Aber es sei angemerkt, daß man hiermit experimentieren muß, wenn es Probleme gibt. Kurvenunwillige Modelle kann man oft mit Rückverlegung des SWP kurieren, Modelle mit argen Problemen mit dem negativen Wendemoment oft durch SWP Vorverlegung. Wenn man aber bereits an einem Limit ist, aus welchen Gründen auch immer, dann wird es interessant... Das "Abnicken" ist ein Problem, das oft erst bei geringem Stabilitätsmaß auftritt, also bei auf Leistung getrimmten Leistungsmodellen. Ja, richtig gelesen: Die meisten Leistunsgmodelle werden in einem Trimm jenseits von Gut- und Böse betrieben, aber ich rede mir deswegen den Mund nicht mehr fusselig, sie fliegen ja auch so...

 

Flugphasenprogrammierung langsamer Kurvenflug

Wir haben wegen des negativen Wendemoments ohnehin mindestens zwei Flugphasenprogrammierungen, normalerweise drei. Warum? Nun, im Speedflug ist die Differenzierung etwas, womit man die seitliche Steifigkeit seines Leitwerksträgers testen kann und das zumeist nur einmal. Quabeck hat in der Gorillawindenzeit unfreiwillig demonstriert, wie die Thermikstellung samt Differenzierung und Seitenruder im Speedflug wirkt. Ich kann nur sagen: Einschlagend!

Im Normalfall haben wir 3 Flughasen und das nutzen wir jetzt aus: Wir programmieren jetzt einen speziellen Querrudermischer ausschließlich für den Langsamflug! Bereits im zügigen Gleitflug nutzen wir eine komplett andere Querruderprogrammierung!

Wir hatten uns im vorherigen Absatz über Probleme beim Einleiten von Kurven unterhalten. Was kann man gegen das Abnicken tun? Klare Antwort: Höhenruder ziehen. Wir reden hier wirklich nur über Langsamflug. Gegen das negative Wendemoment müssen wir ja ohnehin die Differenzierung einsetzen, uns bleibt gar nichts anderes übrig. Deswegen drehen wir an dem Parameter, der ins primär hilft: Das Höhenruder! Das heißt einem Querruderausschlag links wie rechts wird ein Höhenruderausschlag von 10-20% zuprogrammiert! Schau einer an, plötzlich hat sich das Problem ganz erheblich reduziert ohne weitere Nachteile!

Wir gehen weiter: Wir haben beobachtet, daß das Modell auf Setzen der Wölbklappe so reagiert, als wenn wir parallel Höhenruder gezogen hätten. Grübel. Der dominierende Querruderausschlag geht nach oben und damit ist Teil des Problems, weil es wie "drücken" wirkt. Und da war ja noch das negative Wendemoment.

Wie wirkt Butterfly? Es versaut den induzierten Widerstand (cwi).
Wie wirkt Differenzierung? Teils über cwi und teils über Profilwiderstand (cwp)

Das heißt, ich mische auf die Kurveninnenseite nicht nur einen Monsterquerruderausschlag, sondern auch einen positiven Wölbklappenausschlag! Der cwi ist damit beim Teufel!!! Und zugleich haben wir wieder etwas "Aufnicken" geholt und etwas mehr Gesamt-ca generiert! Geil, geil, ich werde ab heute nicht mehr bestraft, wenn ich zu langsam in eine Kurve gehe, weil mit dem Querruderausschlag effektiv etwas Wölbklappe mitläuft!!! Es ergibt sich jetzt das kuriose Bild, daß bei Querruderausschlag links wie rechts die Wölbklappen immer nach unten ausschlägt! Wir könnten also auch sagen, wir haben auf den Querruderausschlag einen positiven Wölbklappenausschlag gemixt! Ne, das ist doch etwas schräg, das kapiert wieder niemand:

Skizze Querruderstellungen Langsamflug

Mit Hilfe dieser wilden Programmierung durch Überlagerung des Querruderausschlages mit Höhenruder- und Wölbklappenausschlag kann man die Abnickprobleme ebenso wie das negative Wendemoment in den Griff bekommen. Man erkennt deutlich den Ansatz mit Hilfe des cwi das negative Wendemoment zu bekämpfen und es funktioniert ganz gut, wenn auch nicht perfekt. Dazu muß ich noch sagen, daß ich eine Schwerpunktlage nah an der Instabilität bevorzuge und erst die produziert wirkliche Probleme mit dem negativen Wendemoment. Mit etwas mehr Schwerpunktvorlage (höheres Stabilitätsmaß) wäre diese Lösung sicher nahe am Optimum, was das Handling betrifft.

Weil die genaue Abstimmung der einzelnen Klappenanteile für jedes Modell, wo dieses Verfahren angewendet wird, ein eigenes Erfliegen erfordert, gebe ich keine Mischanteile an. Je nach Schwerpunktlage ändern die sich nämlich drastisch und ich habe auch keine fixen Werte. Es geht um die Philosophie, die ihr euch merken sollt!

Merke: Dieses Querrudermanagement ist eine Lösung für Modelle mit Handlingproblemen beim Einleiten des Kurvenflugs. Es ist nicht die Standardmethode!

Noch etwas am Rande: Das Seitenruder allein bewirkt bei diesem Modell ein leicht negatives Nickmoment. Das Modell senkt die Nase so, als wenn man gleichzeitig mit dem Seitenruder etwas "Tiefenruder" gegeben hätte. Dabei dreht es dank der geringen V-Form nicht wirklich in eine Kurve ein, sondern schiebt erstmal vor sich hin, bis dann langsam das Eindrehen erfolgt. Daher kann man diesen Effekt schön beobachten.

Zur Kompensation kann man das Seitenruder "differenzieren", also effektiv einen leichten Höhenruderausschlag dazuprogrammieren, bis das Modell "neutral" auf Seitenruderausschläge reagiert. Entweder programmiert man diesen HR-Ausschlag direkt zum Seitenruder dazu oder eben wie in obigem Beispiel dem Querruder. Es hängt davon ab, wie ihr individuell fliegt oder wo das spezielle Problem beim Modell liegt. Dieses SR-Tiefenruderphänomen haben einige Modelle, keineswegs alle und dann oft nur im Langsamflug. Im Gleitflug tritt es oftmals nicht mehr oder nur ganz gering auf.

Und bitte: Leute, die behaupten, eine Höhenruderbeimischung macht keinen Sinn, sollen das tun, das ist mir völlig egal! Das sind zum Glück die Leute, die normalerweise tiefer fliegen als ich. Warum? Handlingprobleme sind oft nur Probleme, die erst bei hinterer Schwerpunktlage auftreten, aber die bringt nunmal deutlich mehr Leistung!
Wenn ein Modell nicht halbwegs neutral auf Klappenausschläge reagiert, ist das für mich ein Grund, solange zu programmieren, bis das Modell kleinbeigibt. Wozu habe ich sonst die 1500 Mark für eine Computeranlage ausgegeben, wenn ich sie aus Schamgefühl nicht nutze?!
Genaugenommen tun wir damit nichts anderes, als Konstruktionsfehler kompensieren! Ein gutes Modell braucht das nicht wirklich, keine Frage. Ein gutes Modell außerhalb seines Entwurfsbereiches ist aber durchaus so ein Fall.

Wenn ich feststelle, daß mein Modell nicht so fliegt, wie ich will, dann tue ich etwas dagegen, anstatt mich ständig darüber zu beschweren!!!

Hinweis: "Neutral" heißt nicht, daß ich nicht steuern muß. Auch ich ziehe in der Kurve. Aber in der Sekunde, wo ich ein Ruder bewege, soll es um die anderen Achsen halbwegs ruhig oder zumindest vorhersehbar bleiben, wenn ich einen Dreiachser mit wenig V-From habe.

 

Flugphasenprogrammierung schneller Kurvenflug

Endlich: Das ist absolut kein Thema, hier geht die Kiste mit nur wenig negativem Wendemoment zu Werke, eine schwache konventionelle Differenzierung (10-20%) allein der Querruder genügt vollauf. Die Wölbklappen laufen jeweils zu 50% ohne Berücksichtigung des Differenzierungsanteils mit. Das Seitenruder wirkt sehr gut, man kann jederzeit alles korrigieren.

 

Kurvenflug und Randbogen?

So, zum Schluß bleiben noch die Randbögen: Die haben einen ganz wesentlichen Anteil am Flugverhalten im Kreisflug. Jetzt habe ich Sichelrandbögen am Modell und das entschärft ganz deutlich die meisten Probleme. Die Teile haben das Handling im Kreisflug extrem verbessert. Das Modell liegt jetzt sauberer im Kreis, das Einleiten erfolgt runder, Rollen sind nur minimal langsamer und unrunder geworden, damit kann man wirklich leben.

Aber trotzdem habe ich mich dazu entschlossen, aufgrund der immer noch vorhandenen Probleme beim Zentrieren (echte Knüppelarbeit) 5° V-Form ab Wölbklappe nachträglich einzubauen. Da der Geradeausflug auch bei böigem Wetter wie auf Schienen erfolgt, sollte die Maßnahme wirklich angebracht sein. Wäre dem nicht so, würde man mögliche Probleme auf dem Gebiet verschärfen und sollte sich eine derartige Maßnahme gut überlegen.

Jetzt noch kurz die Begründung zu den Kurvenflugproblemen:
Die geringe Flügelstreckung reduziert das Schieberollmoment, das ist ja bekannt. Aber daß es in diesem Maße abnimmt, hat mich dann doch überrascht. Es sind eher 3,5° oder gar 4°/Seite zu empfehlen, statt der gewählten 2,5°, um ein "vernünftiges" Kurvenverhalten zu bekommen. Die mangelnde V-Form hat ganz maßgeblichen Anteil an vielen der oben geschilderten Probleme im Kurvenflug, was die Randbögen ja ganz deutlich zeigen. Wäre ihr Einfluß nicht so deutlich positiv, müßte man die Baustelle VLW (Öffnungswinkel reduzieren) und Profilierung in Angriff nehmen, auf deutsch gesagt: ein neues Modell bauen...

Das Positive bei all den Kurvenflug Problemen: Ich wäre nie auf die Idee gekommen, so eine schräge Querruderprogrammierung auszuprobieren, hätte ich nicht dieses Modell gehabt. Insofern bleibt immer irgendwas Gutes zurück...

 

Wölbklappenstellung Geradeausflug

So, hier geht es wieder ganz konventionell zu, keine wirklichen Besonderheiten. Entsprechend der Rechnungen ergeben sich die Ausschläge wie folgt:

Gewicht unballastiert  
Flugphase Mixer Ausschläge Wölbklappe
Thermikflug WK->QR 50..66% 0°, +2°, +5°
Streckenflug WK->QR 70% -0,5°, 0°, +1,0° (abhängig von Wetterlage)
Speedflug WK->QR 100% -1,0° (wegen Unterschneiden nicht mehr)

Gewicht 1000g Ballast  
Flugphase Mixer Ausschläge Wölbklappe
Thermikflug WK->QR 50% +2°, +5°, +8°
Streckenflug WK->QR 70% 0.0°, +0,5°, +1,0°
Speedflug WK->QR 100% -1,0° (wegen Unterschneiden nicht mehr)

Die Schwerpunktlage braucht nicht geändert zu werden. Die Höhenrudertrimmung bleibt komplett neutral! Die Wölbklappenstellungen bewirken automatisch die Anpassung an den Flug-ca. Für extremen Speed verlege ich den SWP etwas nach vorn, um auch die -1,5° Speedstellung ohne Unterschneiden nutzen zu können. Die Speedstellung definiert bei diesem Modell die hinterst mögliche Schwerpunktlage (Unterschneidgrenze).

 

Einstellwinkeldifferenz (EWD)

Leider habe ich den Schmierzettel verlegt, auf dem ich die EWD Daten notiert habe. Sobald ich den wiedergefunden habe, gibt es mehr dazu! Ich habe die EWD solange geändert, bis die Höhenruderklappen im zügigen Gleitflug (ca=0,3..0,4) im Strak stehen. Zugleich ist das die Einstellung, wo verschiedene Wölbklappenstellungen keinerlei Trimmkorrektur am Höhenruder benötigen. Die Fluggeschwindigkeit wird mit Hilfe der Wölbklappen eingestellt, mit nichts sonst! Die Schwerpunktlage ist zugleich die hinterste, die gerade nicht zum Unterschneiden führt. Insgesamt habe ich eine EWD gefunden, die auf den gesamten Einsatzbereich bezogen sehr gut paßt und keine festen HR-Ausschläge erfordert.

Die Speedstellung führt zum Beispiel automatisch zum Beschleunigen des Modells, man muß nichtmal andrücken! Es beschleunigt einfach, bis es seinen Speed erreicht hat, mehr als 2-3 Zacken muß man nie trimmen, um den "endgültigen" Geradeausflug zu erreichen. Und die Knacks braucht man auch nur wegen der Thermodrift der Volz-Servos (Micro-Maxx)!

Die Trimmsensibilität der Wölbklappen ist zum einen etwas gewöhnungsbedürftig, zum anderen interessant und zugleich optimal, weil das Flügelprofil dadurch immer optimal an den Flugzustand angepaßt ist.

 

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