BENETTONI

So, kommen wir nun zu diesem kleinen Spaß 400er Flitzer... Nene, ich habe den weder gebaut, noch geflogen. Dirk Seip hat mich dazu gebracht, mich näher mit diesem Design zu befassen, da er etwas mit den Flugeigenschaften seines Benettoni zu kämpfen hatte.

Wir sind hier mit einem echten Nurflügel beschäftigt, das heißt wir betreten heiligen aerodynamischen Boden. Einen schönen Gruß an die Jungs von Northrop an dieser Stelle! Sie haben nur knapp 50 Jahre gebraucht, das Prinzip zu verstehen, ich hoffe, wir werden schneller sein. Falls mir das nicht gelingen sollte, wäre das ein ernsthafter Grund, diese Seite aus dem Internet zu entfernen...

Ok, nach diesen kleinen Nettigkeiten kommen wir zum Kern der Sache: Auftriebsverteilung und Schwerpunktlage. Wir starten gleich mit den Betrachtungen, aber erst empfehle ich euch den Artikel Glockenauftriebsverteilung zu lesen. Danach sehen wir klarer und verstehen uns besser. Diejenigen unter uns, die ihre infantilen Triebe bis ins hohe Alter haben retten können (gilt für die meisten Modellflieger , mich eingeschlossen) sollten sich erst dieses nette Spielzeug downloaden, das Benettoni File ist mit dabei (Benettoni.fmd und die Modifikation Benettoni2.fmd). Zu einigen Begriffen wie Auslegungs-ca usw. sollte man die Beschreibung zum Programm durchlesen, da habe ich alles wichtige erwähnt.

Mit diesen Zusatzinfos bewaffnet überlegen wir uns erstmal, was wir hier eigentlich vorhaben. Die Glockenauftriebsverteilung ist unsere Bibel, die Schwerpunktlage unser Rosenkranz, soviel sollte zu diesem Zeitpunkt klar sein, sonst bitte nochmal die genannten Artikel studieren. Ziel der Sache ist die sin³ Glocke über den gesamten Flugbereich aufrechtzuerhalten, mit Klappenausschlägen wohlgemerkt, das ist der Knackpunkt! Der saubere Flügel ist nur ein Spezialfall, den Klappenausschläge zu verhindern wissen. Gut.

Auftriebsverteilung Benettoni
Wir schauen uns jetzt erstmal den Original Benettoni (Benettoni.fmd) an, mit dem Dirk so seine Probleme hatte und nicht nur er:

Bild 1: (Glocken-)Auftriebsverteilung des Benettoni im Auslegungs-ca: ca*=0,1

Das Bild zeigt die Auftriebsverteilung mit Klappen im Strak. Wir sehen ganz klar, das ist wirklich eine schöne sin³ Glocke, leider bei ca*=0,1, also im richtigen Schnellflug. Das ist witzigerweise die Flugsituation, wo die Form der Auftriebsverteilung recht egal ist, die hohen ca's sind der professionelle Killer, die Starts zu Zitterpartien werden lassen, Landeanflüge regelmäßig mit hübschen Radlandungen enden lassen. Note für künstlerischen Ausdruck 9,3, sofern die Struktur das mitmacht.

Aber wie sieht das Bild nun bei hohen ca's aus? Die Höhenruderklappen sind nach oben ausgeschlagen, mit -9,5°. Der Rest ist wie gehabt, unsere Spielkinder geben derweil eine Schwerpunktlage von 121mm und besagte -9,5° ein, damit das folgende Bild erscheint.

Bild 2: Benettoni mit -9,5° ausgeschlagenen Höhenruderklappen

Oops!? Das sieht aus wie eine Ellipse, auf die Thor außen mit seinem Hammer gehauen hat. Das an sich ist noch nicht so schlimm, denn einige Benettonis fliegen ja ganz gut, andere wiederum nicht. Das liegt an den kleinen Bauabweichungen und Verzügen, die dieses Leben so interessant machen. Sagen wir mal so: mit dieser Verteilung kann man gut leben, sofern man ein feines Händchen und viel Gefühl beim Bau hat. Anders ausgedrückt: Diese Verteilung ist etwas an der Grenze und bietet deswegen wenig Spielraum für Fehler!

Man könnte es also besser machen, damit das ganze fehlertoleranter wird und insgesamt einfach besser fliegt. Was machen wir? Wir erhöhen erstmal das Auslegungs-ca auf 0,3, ein probates Mittel zum Säubern der Auftriebsverteilung im oberen ca-Bereich. Unser Gefühl hat angesichts der kurzen HR/QR Klappen eh schon aufgeschrien, wir verlängern sie um ein Rippenfeld nach innen. So kommen wir zu Siggi's Benettoni (Benettoni2.fmd), meiner kleinen, aber feinen Modifikation. Unsere Spielkinder wählen inzwischen Schwerpunkt 121mm und -8,0°...

Bild 3: Siggi's Benettoni mit SWP=121mm und HR=-8,0°

Hey, das Bild sieht doch schon viel besser aus! Wenn das nicht eine ziemlich schöne sin³ Glocke ist, trotz -8,0° Höhenruder! Die Basisverteilung dazu ist eine schöne sin³ Glocke, allerdings jetzt bei ca=0,3, in Bild 4 zu sehen. Die -8,0° ergeben sich aufgrund des camax am Flügel.

Bild 4: Siggi's Benettoni mit SWP=121mm und HR=0°, also im Auslegungs-ca (ca*=0,3 )

Wenn das nicht sauber ist...

So, was aber nun, wenn wir schneller sind, ca=0,1 zum Beispiel? Das erfordert +3,4° Tiefenruder, die junggebliebenen unter uns sollten das inzwischen selbst eingeben und rechnen können. Resultat sieht nicht so schön aus, aber das bringt niemanden um. Das Bild schenke ich mir, es bringt keine wichtigen Infos.

Der k-Faktor von 1,99 (cwi/cwiell) in dem Moment ist nichts, worüber man sich Gedanken machen muß, denn dank ca² ist man um die cwi-Sorgen weitestgehend enthoben. Das einzig relevante ist, daß man nicht am Außenprofil unten in der Polare aus der Laminardelle herausfällt, denn das würde man deutlich merken. Deswegen haben wir außen ja ein vollsymmetrisches Profil platziert, das trotz positivem Klappenausschlag noch keine ganz üblen cws produziert. Das war nur 'ne Randbemerkung für Fortgeschrittene!

Abreißverhalten Benettoni
Wir gehen jetzt noch einen Schritt weiter, wir kümmern uns um so komische Sachen wie Strömungsabriß. Wir vergleichen wieder Benettoni und meine Modifikation.

Bild 5: ca-Verteilung Benettoni (SWP=127, HR=-10,5°, ca=0,75)

Nurflügelspezis treibt's bei diesem Anblick den Schweiß auf die Stirn und die Angst ins Gesicht! Warum? Theoretischer Abriß bei etwa 50% der Spannweite! Wo ist das? Hinter dem Schwerpunkt, in Flugrichtung gesehen. Was bedeutet das? Nun, Abriß hinten heißt, das Flugzeug nimmt die Nase hoch, wenn es zum Abriß kommt! Das heißt, ein lokaler Abriß sorgt mit hoher Sicherheit dafür, daß dieser Zustand den gesamten Flügel erreicht!!! Wir werden nie wieder eine saubere Strömung an den Flügel bekommen, ein Fall für den Klappspaten zur Bergung des Modells...

Warum passiert das den meisten Benettoni Piloten nicht? Nun, dieses ist nur eine einfache Näherung, die viele kleine, aber feine Einflüsse nicht erfaßt. Der Abriß wird sich in Richtung der Pfeilspitze ausbreiten, da hier ebenfalls ein recht hohes ca-Niveau anliegt, wohingegen das ca-Niveau zum Randbogen hin stark abfällt. Damit folgt einem kurzen Aufnicken das Abnicken, die Katastrophe bleibt aus. Der Klappenspalt erhöht zudem die Energieübertragung quer zur Strömungsrichtung im kritischen Bereich, dadurch erfolgt der Abriß weiter innen...

Wir haben uns verstanden: Diese ca-Verteilung ist lediglich ein Hinweis darauf, daß wir uns an der Grenze der Legalität bewegen! Sprich: Wieder wenig Raum für Baufehler und sonstiges! Oft fliegen solche Modelle sogar fürchterlich, wenn man sie größer baut (3m), im kleinen Maßstab werden viele kleine Sünden vergeben... Mit größer werdender Flügelstreckung werden solche Sünden aber lebensgefährlich und die Vorhersage des Programms immer zuverlässiger, da die "verschmierten" Effekte relativ gesehen abnehmen!

Bild 6: ca-Verteilung Siggi's Benettoni (SWP=121mm und HR=-8,0° ca=0,75)

Das ist das entsprechende Bild von Siggi's Benettoni. Abriß bei etwa 33%. Bingo! Das Design wird uns auch bei dem einen oder anderen kleineren Baufehler nicht im Regen stehen lassen!

Das Modell wird stets treu und ergeben unseren RC Befehlen lauschen...

Technische Daten Siggi's BENETTONI
Die Geometrie wurde von "Benettoni" exakt übernommen
Verwindungsverteilung
Rippe 0 0,0°
Rippe 1 0,0°
Rippe 2 0,0°
Rippe 3 -0,9°
Rippe 4 -2,1°
Rippe 5 -4,2°
Rippe 6 -6,3°
Rippe 7 -9,9°

SWP=121mm
Auslegungs-ca=0,30

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