Profile

Modifikationen, Einsatzbereiche und Grenzen

Profilratgeber

Mein Profilratgeber soll keinen "Wiechers" ersetzen, nicht die Webseiten von Hepperle oder Selig, das wäre doppelt. Was da nicht steht, sind die konkreten Erfahrungen mit Modellen, das allgemeine "blabla" einschlägiger Datenbanken ist ja bekannt. Das hier ist eine kleiner Ratgeber für die Profilauswahl, gnadenlos parteiisch und subjektiv. Es wird Klartext geredet, es geht um Einsatzmöglichkeiten, Einsatzgrenzen der Profile. Bis auf ganz wenige Ausnahmen habe ich alle diese Profile selbst irgendwann geflogen oder Modelle damit konstruiert.

Profilauswahl und Modifikationen

Wir sind bei unserem Entwurf beim Profil gelandet. Was nun??? Zum Glück passen meistens Profile aus dem Regal, sprich Profilkatalog, für den Entwurf eines bahnbrechenden neuen Modells, das alle anderen Modelle so alt aussehen läßt, daß... ja. Nach dem ersten Handstart kommt dann leider meist die Ernüchterung, aber man hat es wenigstens versucht. Wieder zu Hause grübeln wir eine Runde. Bestimmt liegt es nur am Profil - also neuer Flügel!

Dann reduzieren wir erstmal die Profildicke. Bereits an dieser Stelle rollen sich den meisten Halbaerodaynamikern die Fußnägel hoch, weil man damit den Profilentwurf ad absurdeum führen würde und überhaupt. Um die echten Aerodynamiker brauchen wir uns gar nicht kümmern, die sind angesichts dieser kleinen Modifikation bereits in Ohnmacht gefallen. Deswegen fühlen wir uns jetzt völlig frei und ändern auch noch die Wölbung, wenn es uns gefällt. Nur: Zu viel ändern ist ungesund!

Der Änderungswahn - Was darf man?

Solange man die Modifikationen im Rahmen hält, gibt es eigentlich nie böse Überraschungen, daß ein Profil nicht mehr richtig funktioniert. Was ist "im Rahmen"? Aus einem 3,5% gewölbten blitzsauberen Thermikprofil das Speedprofil des neuen Jahrtausends entwickeln zu wollen ist so ein Fall, wo man sich in Ruhe überlegen sollte, ob man wirklich das richtige tut oder nicht doch besser beim Autotuningcenter sein Glück suchen sollte. Nein, nein, nichts gegen Autotuner! Das ist nur eine andere Form von Wahnsinn, wirklich. Jetzt aber wieder zu unserem Suchtproblem, dem Änderungswahn.

Wölbung, Dicke vergrößern
Das ist ein kritischer Parameter, da leicht die kritische Reynoldszahl in modellunverträgliche Bereiche verändert werden kann.

Dicke, Wölbung reduzieren
Das ist recht unkritisch, da dann einfach nicht die möglichen aerodynamischen Grenzen bzgl. laminarer Laufstrecke usw. ausgereizt werden.

Wenn ihr den letzten Punkt beherzigt, dann werdet ihr manches kleine Wunder erleben. Nicht funktionierende und extrem kritische Profile werden plötzlich lammfromm und gehen sonntags in die Kirche. Merkt Euch das gut, wenn ihr mal wieder versehentlich ein Profil ändert.

Falls jemand das Interesse verspüren sollte, in prähistorischen Untersuchungen zu blättern, sollte er die Seite der NASA mit den NACA Reports (*.pdf) besuchen. Da gibt es zu allen möglichen (und unmöglichen) Themen Untersuchungen, zum Rumschmökern an verregneten Herbsttagen sicher kein schlechter Surftipp.

Wer über die theoretischen Hinter- und Abgründe der low-reynolds-number Aerodynamik schnuppern will, sollte M.Seligs und M.Hepperles Homepages besuchen. Mir geht es darum, verständlich die Ideen, Konzepte zu erklären, die dann letztendlich zu einer besseren Konstruktionslösung führen. Die mathematischen Verfahren/Gleichungen beschreiben zwar das Problem, helfen aber meist nicht, es zu verstehen. Es gibt genug Bücher, in denen man die Gleichungen dazu studieren kann. In diesem Zusammenhang möchte ich auf die Formelsammlung des Ariane Teams verweisen, wo sehr treffend einige Grundleichungen zusammengefaßt sind.

Publikationen - kurz kommentiert

Flugmodell Aerodynamik ist aus Sicht der Low-Rn Probleme immer noch aktuell, weil damals die Freiflug-Kenntnisse noch in den Köpfen der Leute herumspukten. Das sind ja die wahren Spezis auf diesem Gebiet, aus der empirischen Erprobung heraus! Da ist leider viel vergessen worden, viele Leute hätten sich den Ärger mit der Eppler-Serie sparen können, hätten sie diese Erkenntnisse berücksichtigt. Der wirkliche Siegeszug der Computerprofile begann erst später, zusammen mit der RC-Entwicklung, die den Einsatz von Wölbklappen ermöglichte.

Die Soartec Reihe von Michael Selig ist natürlich der Ratgeber schlechthin im Profilsektor, auch wegen der vielen kleinen Tipps am Rande. Allerdings steigt der Unterhaltungswert des Werkes um mindestens Faktor 1000, wenn man sich mit Geschwindigkeitsverteilungen, Polaren usw. auskennt. Ausgesprochen aktuell und voll im Trend. Vor allem, weil nicht nur pures Datenmaterial angeboten wird, sondern auch Anwendungshinweise, Untersuchungen zu Problemen zum Teil recht ausführlich erklärt sind.

Das HQ-Buch, in dem unter anderem die neueren HQ/W und HQ/N Serien erschienen sind, ist leider sehr kurz ausgefallen, was Details zu den Profilen anbelangt. Es sind aber durchaus ein paar gute Hinweise zum Umgang mit HQ-Profilen enthalten.

Das MTB 7 "HQ Profile" (ISBN 3-88180-108-1) ist natürlich inzwischen etwas überholt, aber die Anwendungshinweise bezüglich EWD, Schwerpunktlage und Trimmprobleme bei HQ Profilen suchen ihresgleichen und mancher Konstrukteur wäre nicht falsch beraten, hier mal einen Blick reinzuwerfen. Da aber die HQ-Profile ohnehin langsam den Weg alles irdischen gehen, sollte man sich vielleicht etwas mehr Gedanken zur MH-Serie machen...

MTB 23 "Leistungsprofile für den Modellflug" (ISBN 3-88180-123-5) ist ein rein theoretisches Werk, wo ein Riesenhaufen Profile mit X-Foil und Eppler durchgerechnet wurde. Das ist ein reines und leider nicht kommentiertes Datenwerk. Da XFoil heute frei erhältlich ist, ist dieses Werk als überholt zu bezeichnen. Für Vergleiche nur dann geeignet, sofern man sich auskennt. Aber dann würdet ihr diesen Abschnitt nicht lesen, also macht das eher weniger Sinn.

(Liste wird noch vervollständigt und ergänzt)