aerodesign Profilkatalog

Vollsymmetrische Profile

Profilname	d [%]	dx [%]	FAI	Einsatzbereich
E 472	12.10	17.50	F3A	Kunstflug
E 473	16.19	21.20	F3A	Kunstflug
E 473	14.08	21.50	F3A	Kunstflug
Ebene Platte	2.00	0.00		Windkanalversuch, Höhen- & Seitenleitwerk, Winglets
Hamma HS1	8.03	20.00	RES	Höhenleitwerk, Niedrig-Re-Zahlbereich
HD 800	8.00	0.00	F3B	Höhenleitwerk
HD 801	7.00	0.00	F5B	Höhenleitwerk, Leistungssport
NACA 0009	9.00	30.00	F3X	Höhenleitwerk
NACA 63A 007	7.00	35.00	F3B	Höhenleitwerk, Speedflug
NACA 64A-010	10.00	40.00		Speedflug, Höhenleitwerk transsonisch

Legende
FAI     : Modellsportklasse FAI-CIAM oder Modell Kategorie
WC     : FAI-CIAM Weltmeister (F3A WC 1979 = Profil des F3A Weltmeisters 1979)
   : Neue Veröffentlichung

Editorial

Die Datenbank ist weitestgehend auf dem Stand von 1998 bis September 2001 und nicht aktualisiert. Aus technischen Gründen (Update CSS) habe ich die Tabelle in den neuen Style überführt, einige Links und kleinere Passagen ergänzt, aber leider bisher keine Zeit zu einer größeren Überarbeitung gefunden.

Hartmut Siegmann
Zorneding, 12. März 2017

E 472
Das Profil ist von Prof. Eppler für Motorkunstflug entwickelt worden. Gegenüber den NACA 4-digit Profilen fällt die geringe Dickenrücklage von nur 17,5% auf. Dadurch wird ein für Kunstflug gewünschtes Verhalten erzielt: schlagartiger Strömungsabriss bei zugleich gutmütigem Verhalten im mittleren Auftriebsbereich. Der schlagartige Strömungsabriss ist zum Beispiel bei gerissenen Figuren notwendige Voraussetzung, dass sie so richtig "schnalzen". Das Trudeln kann ebenso vergleichsweise ansatzlos eingeleitet werden. Es ist mit kritischem Überziehverhalten bei Klappenausschlag zu rechnen, aber das ist wie erläutert ja explizit gewollt. Darüber hinaus sollte man beim Endanflug tunlichst schnell genug
Die Klappentiefe ist mit 20% vorgesehen. Vergrößerung der Klappentiefe führt zu einer weiteren Verschärfung der beschriebenen Eigenschaften.

Fazit: Wegen der scharfen Überzieheigenschaften ein Profil für echte Kunstflug-Cracks, die es bei gerissenen Rollen richtig schnalzen lassen wollen.

E 473
Gegenüber dem E 472 nochmal verringerter Maximalauftrieb bei gleichzeitig höherem Widerstand. Das Überziehverhalten ist wiederum nichts für ruhige Nachmittage. Das Modell sollte zudem etwas größer sein, um Re-Zahlproblemen aus dem Weg zu gehen. Ansonsten gilt das für das E472 gesagte.

E 474
Vielleicht das im Schnitt beste und zugleich auch bekannteste Profil dieser Serie für den Modellkunstflug. In der Summe der Eigenschaften aus Widerstand und Auftriebsanforderungen liegt es ziemlich genau in der Mitte von E 472 und E473. Die kritische Reynolds-Zahl dürfte bei etwa 100.000 liegen, also absolut ausreichend für die meisten Modelle. Es gilt aber wiederum das zum E472 gesagte bezüglich der zu erwartenden Flugeigenschaften.

Fazit: Wegen der scharfen Überzieheigenschaften ein Profil für echte Kunstflug-Cracks. In der Summe aller Eigenschaften vermutlich das beste Profil dieser Eppler-Serie für Kunstflug.

Ebene Platte
Bekannt, berühmt. Einen HLG mit richtigem Profil am HLW/VLW auszustatten ist Unfug, weil eine ebene Platte bei diesen Reynolds-Zahlen weniger Widerstand leistet als jedes normale Profil, speziell im geforderten Auftriebsbereich. Das liegt an den relativ geringen Momentenbeiwerten der eingesetzten Profile, dass das so gut klappt, der Druckpunkt wandert weniger.
Beim Einsatz von Wölbklappen am HLG (F3K) muss allerdings abgewogen werden, ob das noch so hinhaut. Da kann es unter Umständen besser sein, ein NACA 0006 oder sowas einzusetzen. Ein dünnes Turbulenzprofil ist hier wegen der geforderten geringen kritischen Reynolds-Zahl absolute Pflicht. Ggf. Turbulator am HLW einsetzen, falls eine indifferente Höhenruderwirkung auftritt. Dann macht aber auch ein Wechsel zur ebenen Platte sehr viel Sinn.

Die Wölbklappenprofile einiger F3J Modelle und Großsegler mit großer Wölbung und Wölbungsrücklage sind beim HLG an der Grenze ihrer kritischen Reynolds-Zahl, also nicht wirklich sinnvoll einsetzbar. Das sind die Profile, die einen großen Auftriebsbereich des HLW verlangen, weil sie ein hohes negatives Moment aufweisen, das sich mit Klappeneinsatz noch erheblich vergrößert.

Hamma HS1
Dieses Profil hat Hamma 1963 im Rahmen seiner Diplomarbeit über Grenzschichtuntersuchungen im Reynolds-Zahlbereich bis 100.000 an der Universität Stuttgart entwickelt. Die Profile der Reihe Hamma Symmetrisch (HS) 1 bis 3 weisen einen geringen Profilwiderstand auf und zugleich einen in diesem niedrigen Re-Zahlbereich damals überraschend hohen Auftriebsanstieg. Heute ist allgemein bekannt, dass Profile mit geringer Dickenrücklage von Haus aus steilere Auftriebsanstiege aufweisen, vgl. NACA 5er Serie. Das resultiert aus der Saugspitze, die früher und stärker aufgebaut werden kann und geht zu Lasten der laminaren Laufstrecke, ein bei einem Niedrig-Re-Zahlprofil absolut erwünschter Effekt!

Das Hamma HS1 wird auch heute noch hin und wieder bei Niedrig-Re-Zahl Anwendungen als Höhenleitwerksprofil verwendet. Die anderen Profile Hamma HS2 und HS3 der Reihe kommen eher selten zur Anwendung.

Hinweis: Diese Profile haben nichts mit meinen Profilen (HS) zu tun, die ich mit meinen Initialen Hartmut Siegmann unter dem Akronym »HS« publiziere. Im Jahr 1987 war mir leider nicht bekannt, dass seit 1963 diese drei Einzelstücke Hamma »HS1..3« existieren.

Fazit: Bewährtes Höhenleitwerksprofil für langsame Thermikgeier (RES).

HD 800
Dieses Profil hat Hannes Delago 1994 für Modellflugzeuge entwickelt. Das 8%ige wird nicht so oft eingesetzt, wie das HD-801 mit 7% Profildicke. Dieses Profil ersetzt das NACA 0008 bei Segelflugmodellen. Mehr dazu ist auf der Website von Hannes Delago zu finden.

Fazit: Bewährtes Höhenleitwerksprofil für Segelflugmodelle.

HD 801
Dieses Profil von Hannes Delago ist ein übliches Standard Höhenleitwerksprofil für F3B und F3F Segelflugmodelle sowie F5B und F5F Elektroflugmodellen und ersetzt das NACA 0007, das früher eingesetzt wurde. Mehr dazu ist auf der Website von Hannes Delago zu finden.

Fazit: Bewährtes Höhenleitwerksprofil für F3X und F5X Wettbewerbsmodelle.

NACA 0009
Generationen von Modellen haben dieses Profil am Höhenleitwerk. Macht nichts, hier ein Turbulenzprofil zu haben, ist wirklich eine ganz gute Idee, speziell bei F3J und bei HLGs sowieso, da ist es sogar absolute Pflicht. Semilaminare Tropfen der Sorte HQ usw. kann man nehmen, muss man aber nicht. Im Zweifelsfall lieber konservativer arbeiten.
Ein NACA 63A-009 ist ein Laminarprofil mit nur 30% laminarer Laufstrecke (63er Serie), aber mit einem für unsere Reynolds-Zahl recht harten Übergang in den Hauptdruckanstieg (hier beginnt der Umschlag - oder die Ablösung!). Die modernen semilaminaren Profile weisen hier einen weichen Rampenübergang auf und sind deshalb besser. Wohlgemerkt: die 63er arbeiten trotzdem gut am HLW, sind aber an der Grenze! Die NACA 64er und 65er Serien funktionieren aus genannten Gründen an einem Modell HLW nicht, weil sich größere Ablösegebiete ausbilden. Aufgrund dieser geschilderten Problematik ist ein Turbulenzprofil am HLW eine sichere und gute Sache und genau dafür ist die NACA 00XX Profilserie das Paradebeispiel schlechthin. Deswegen ist das nach wie vor eine Empfehlung!

Die Dicke ist eine immer wieder gern diskutierte Größe. Ich meine, dass bei mäßigen Wölbungen am Hauptflügel trotz Wölbklappen keine 9.0% am HLW notwendig sind. Normal wären 6% ausreichend, aber wegen der schlechteren Klappenwirkung ist das zwar bei den Flugleistungen, nicht aber bei den Flugeigenschaften besser. Mein Tipp: Mit 7.0 bis 8,5% liegt man meist richtig, 6.0% ist im Regelfall einfach zu dünn.

Bitte immer daran denken: Ein zu extrem ausgelegtes Höhenleitwerk bringt nur einen geringen cw0, aber außerhalb des (sehr engen) Optimums Mehrwiderstand und schlechteres Handling. Ein zu dickes Profil macht mit Ablöseblasen auf sich aufmerksam, auch nicht gut. Wegen des sogenannten Totband bzw. Deadband Effekts (dazu mehr beim NACA 64A) ist es nicht dumm, speziell bei Pendelleitwerken ein geringfügig unsymmetrisches Profil zu bauen, ein kleiner bewusster Baufehler im Nasenbereich genügt. Dafür hat Selig sogar ein Profil entwickelt, Nummer kommt hier bei Gelegenheit, mir genügt ein kleiner Ausrutscher mit dem Schleifklotz an der Nasenleiste...

NACA 63A 007
Das ist eine halbwegs vernünftige Wahl für das Höhenleitwerk oder V-Leitwerk eines F3B Modells. Das zugehörige Originalprofil ist entweder das NACA 63A 006 oder das NACA 63A 008. Das 007 ist also kein Originalprofil der NACA 63A Reihe, sondern eine Modifikation in der Regel vom 8%igen Profil. Deswegen sind hier drei Koordinatenlisten angegeben: das errechnete "NACA 63A 007", das "NACA 63A 008" (*.dat) und im Original Datenformat normiert auf 100 Prozent (*.txt) (Quelle: Abbott Doenhoff, 1949, 1959). Das 63A NACA kann man gut von 6.0% bis 10.0% verwenden, das ist mehr Geschmackssache. Die HLW Volumina der üblichen Entwürfe liegen so weit im sicheren Bereich, dass das relativ unkritisch ist. Bei Scale Segelflugmodellen gilt das Gesagte nicht mehr, also hier ggf. aufpassen und aufgrund des höheren camax die größere Dicke wählen!

Das Profil hat eine laminare Laufstrecke von 30%. Nach der NACA-Entwurfsphilosophie ist die Geschwindigkeitsverteilung so entwickelt worden, dass die lokale Geschwindigkeit beim Entwurfs-ca bis t=30% bzw. x=0,3, um die in der Aerodynamik übliche Terminologie zu verwenden, konstant bleibt. Das garantiert eine laminare Grenzschicht, weil bis zu diesem Punkt keine Verzögerung erfolgt, ist aber nicht die beste Lösung für die Lösung des Grenzschichtumschlags.

Die moderneren Entwürfe haben effizientere Geschwindigkeitsprofile, wodurch sie meist etwas leistungsfähiger als diese "alten" Kurven sind. Der Umschlag laminar/turbulent wird gerade bei den im Modellflug erfolgreichen "semilaminaren" Profilen sehr weich gestaltet, wodurch sich ein leichter Vorteil gegenüber der NACA 63er Serie bei diesen geringen Reynolds-Zahlen ergibt. Für ein F3J Modell ist dieses Profil am HLW deshalb unsinnig! Das Modell fliegt die ganze Zeit viel zu langsam, ein normales Profil wie zum Beispiel ein NACA 0007 kann dann sogar günstiger sein.

Gegenüber den Entwürfen von anderen Modellbauern bin ich immer etwas skeptisch, weil sie zumeist nur die Polaren und nicht die Geschwindigkeitsverteilungen angeben, die aber für die Beurteilung des Potentials eines Profils sehr wichtig sind. Polaren kann man nur vergleichen, wenn man sie aus exakt derselben Quelle hat, also dieselbe Programmversion oder derselbe Windkanal. Die Kenntnis der Geschwindigkeitsverteilung erlaubt einen besseren Vergleich und auch eine viel bessere Interpretation der Polaren. Polaren allein aus Rechnungen (X-Foil, Eppler,...) ohne Vergleichsmöglichkeit sind nicht das Papier wert, auf dem sie gedruckt sind.
Viele Entwürfe von Modellbauern scheinen mir nur nach einer Optimierung der rechnerischen Polaren zu laufen, weniger nach einer Optimierung des Grenzschichtverlaufs. Daher meine Skepsis gegenüber diesen Entwürfen. Nicht dass man sie nicht verwenden sollte, aber in manchen Fällen ist ein NACA 0008 einfach besser als die neueste "höher-schneller-weiter" Kreation mit dem Rechentool 5000-WARP10, ein kritisches Hinterfragen ist also immer angebracht.

Fazit: Das Standardprofil für Höhenleitwerke im F3B Sport in den 1980er und 90er Jahren.

NACA 64A 010
Dieses ist ein Laminarprofil mit einer laminaren Laufstrecke von etwa 40%. Mal als kleiner Vergleich, wie ein Deadband Effekt so aussehen kann (dca(0)/da(0)=0), als kleine Abschreckung. Mit einer der Gründe, warum dieses Profil besser nicht am HLW landet. Bei Re=60.000 ist dieser Effekt besonders ausgeprägt, also im Langsamflug. Da fliegen wir leider nur statisch mit Auf(Ab)trieb am HLW, dynamisch (Phygoide) wandern wir regelmäßig durch den Nullauftrieb. Unser Flugmodell wird etwas unangenehm zu fliegen sein. Nur sehr weit vorne platzierte Turbulatoren könnten hier helfen, aber da sollte man lieber gleich ein geeignetes Profil wählen.

Hinweis zu den Koordinaten: Im Buch Abbott/Doenhoff 1959 ist auf Seite 356 die Ordinate zur Abszisse 7.5 mit 2.905 fehlerhaft angegeben, das sollte 2.805 heißen und dann stimmt auch die Geschwindigkeitsverteilung. Diesen Tippfehler habe ich in meinem *.dat File korrigiert und in den Originalkoordinaten entsprechend kommentiert.

Fazit: Man kann das Profil für Vieles verwenden - nur nicht am Niedrig-Re-Zahl Höhenleitwerk!

Letzte Änderung: 12.03.2017