Profil HS-160

Brettnurflügel von Thermik- bis Hangflug

Bei Allroundbrettern von Thermik- bis Hangflug gibt es eine Reihe von modernen Profilentwürfen, die überwiegend eine relativ geringe Profildicke aufweisen. Manchmal benötigt man aber einfach mehr Profildicke, so dass man automatisch bei relativ alten Profilen wie den Göttinger, Fauvel usw. landet, die aus dem manntragenden Bereich sind. Diese Entwürfe sind aus heutiger Sicht hinsichtlich laminarer Laufstrecken zu konservativ für bemannte Segelflugzeuge ausgelegt, es wird also Leistung durch zu frühe Hauptdruckanstiege verschenkt. Das klingt zunächst gut geeignet, aber für den ferngesteuerten Modellflug fordern sie dennoch zu hohe Re-Zahlen. Bei Re-Zahlen von 100 bis 400.000 sind die Druckanstiege einfach zu groß. Was also tun? Da bleibt mal wieder nichts übrig, als etwas Neues entwickeln!

Genau für diesen Bereich habe ich das HS-160 entworfen, dass man große Bretter mit dickeren Profilen bauen kann, die dennoch den Bedürfnissen einer niedrigeren kritischen Re-Zahl gerecht werden. Das Profil ist für die Tragflügelwurzel entwickelt, mit einer kritischen Re-Zahl von 150.000 als Untergrenze, was typischerweise ungefähr 250mm Profiltiefe entspricht. Das Profil soll einen vergleichsweise großen positiven Momentenbeiwert liefern, ohne zugleich in der Leistung schlecht zu werden. Zur Erinnerung: Ein positiver Momentenbeiwert kostet Widerstand und somit Gleit- und Steigzahl! Das Profil sollte zugleich nicht anfällig auf laminare Ablösungen werden. Alle diese Forderungen in einem Profil zu vereinen, liegt nahe an der Quadratur des Kreises und ist ein kleiner Teufelskreis: Das 28. Profil der Entwicklungsreihe hatte dann alle Eigenschaften vereint, die ich mir vorgestellt hatte.

Die Konzeption sieht dabei vor, dass der Außenflügel infolge des positiven Moments des Wurzelprofils auch mit sehr leistungsstarken momentenneutralen Profilen ausgestattet werden kann. Wer mehr auf gemütliches Fliegen bei gutem Handling im Thermikflug hinaus will, sollte an Mitten- und Außenflügel konventionell auf EMX-07 oder HS-120 straken. Das kombiniert man mit -1,5° Verwindung, um ein insgesamt ausgewogenes Kurvenflugverhalten zu erhalten und fertig ist das Brett.

Das Profil kann man mit dem HS-164 trotz vermeintlich ähnlicher Geometrie nicht direkt vergleichen, denn dort habe ich den Momentenbeiwert weniger komfortabel gestaltet und die laminaren Laufstrecken deutlich verlängert. Das führt zu einer größeren kritischen Re-Zahl, aber eben auch mehr Flugleistung. Man kann dabei durchaus HS-164 auf HS-160 straken und dann außen auf HS-132 oder HS-120 gehen, um mal ein Beispiel zu nennen. Das HS-160 kann aufgrund der insgesamt ausgewogenen Auslegung gut auf andere Profile gestrakt werden.

Bitte das Klappenkonzept beachten: Bei Mittenhöhenruder benötigt man außen keine Verwindung, kann aber zugunsten des Kurvenflugverhaltens Verwindung einbauen. Bei Elevons sollten es -1,5° sein, ansonsten kann das Überziehverhalten giftig werden, weil das HS-160 mit einem Maximalauftriebsbeiwert von mehr als ca=1,1 aufwartet. Das kann bei manchem Profilstrak zum Strömungsabriss am Außenflügel führen. Solche unangenehmen Überzieheigenschaften kann man problemlos vermeiden, wenn man die Auftriebe der verwendeten Profile und die Klappenkonfiguration beim Entwurf des Tragflügels gleich berücksichtigt. Geeignete Tools zum Tragflügelentwurf (Möller, Ranis etc.) gibt es inzwischen wie Sand am Meer, um solche Auslegungsfehler frühzeitig zu identifizieren.

Das Profil HS-160 ist ein theoretischer Entwurf und bisher noch nicht getestet worden; die ausgesprochenen Empfehlungen und Erwartungen basieren auf Erfahrungswerten von ähnlichen Auslegungen.

Fazit: Neues Wurzelprofil für große Bretter zum Erproben!

Quellen- und Literaturnachweis

• Siegmann, Hartmut: "Profil HS-160", Website, aerodesign.de, Zorneding, Deutschland, 20. Januar 2015

 

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