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RCS-Konstruktionskurs – Theorie und praktische Anwendung

von Heinrich Disler
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In den folgenden Abhandlungen über die Auslegung von RCS-Modellen bin ich von dem Standpunkte ausgegangen, dass es kaum jedem interessierten Modellbauer möglich ist, die zahlreichen und in verschiedenen Fachzeitschriften zerstreut auftretenden Beiträge zu sammeln und auszuwerten.


Einzelne, willkürlich aus dem ganzen umfangreichen Stoffe herausgegriffene theoretische Abhandlungen nützen dem durchschnittlichen Modellbauer nicht viel, da die ebenso wichtigen oder im direkten Zusammenhange stehenden Randgebiete fehlen oder nicht greifbar sind. Der ganze Stoff wurde in einem von der Region 5 im November 1971 durchgeführten Konstruktionskurs behandelt, und aus diesem Kreise wurde dann auch der Wunsch geäußert, diese theoretisch/praktische Abhandlung zu veröffentlichen.

Heinrich Disler


Übersicht der einzelnen Kapitel

1. Flügelgeometrie (Fläche, Streckung)
No. 6 Dezember 1972
2. Die Reynold'sche Zahl
No. 7, Februar 1973
3. Das Polardiagramm
No. 8, April 1973
4. Der Tragflügel
No. 9, Juni 1973
5. Modellauslegung
No. 10, August 1973
6. Berechnungsbeispiel
No. 11, Oktober 1973
7. Berechnungsbeispiel (Fortsetzung)
No. 12, Dezember 1973


Kapitel 1: Flügelgeometrie (Fläche, Streckung)

Berechnung der Spannweite und Streckung bei nicht konstanten geometrischen Flügelumrissen.

In der folgenden Abhandlung will ich in leicht verständlicher Art eine Möglichkeit zeigen, für die Berechnung der Spannweite und Streckung von Tragflügeln oder Leitwerken bei angenommener Fläche und innerer Profiltiefe.

Als Ausgangsgrößen für alle Rechnungen nehmen wir einen RCS-Flügel von $50 \text{ dm}^2$ Fläche und einer inneren Profiltiefe von $2,2 \text{ dm}$.


1. Als Einführungsbeispiel diene uns der Rechteckflügel.


Skizze 1
Skizze 1

Formeln A
F= 50,0 dm2
t= 2,2 dm
b = F / t= 50,0 / 2,20 = 22,73 dm
λ = b / t oder b2 / F= 22,73 / 2,20 = 10,33
= 22,732 / 50,02 = 10,33

Allgemeine Bezeichnungen
  • F = Flügelfläche in dm2
  • b = Spannweite dm
  • ti = innere Profiltiefe in dm
  • ta = äussere Profiltiefe in dm
  • tm = mittlere Profiltiefe
  • λ = Flügelstreckung

2. Ausgehend vom Rechteckflügel mit konstanter Tiefe lassen sich nun Formeln ableiten zur Berechnung von Spannweite und Streckung, wenn die Flügelumrisse aus aerodynamischen oder optischen Gründen variiert werden.


2.1 Trapezflügel

Aus aerodynamischen Gründen sollte ta nicht kleiner als 0,6 ti gewählt werden.


Skizze 2
Skizze 2

Formeln B
F= 50,0 dm2
ti= 2,2 dm
ta= 0,6 ti = 0,6 × 2,2 = 1,32 dm
tm= (ti + ta)/2 = (2,20 + 1,32)/2 = 1,76 dm
b= F / tm = 50,0 / 1,76 = 28,41 dm
λ= b / tm = 28,41 / 1,76 = 16,14
= b2 / F = 28,412 / 50,0 = 16,14

1.22 Rechteckiges Mittelstück mit Trapezenden

Diese Grundrissform ist wohl die meist angewandte im Modellflug.
In diesem Falle können wir nicht mehr direkt aus tm die Spannweite b ermitteln.
Vorerst müssen wir uns überlegen, welches Verhältnis der Innen-(Rechteck) zum Aussenflügel (Trapez) haben soll.
Windkanalversuche haben als günstiges Verhältnis, auf die halbe Spannweite bezogen, ergeben:
bi = 2/3 b' und ba = 1/3 b'


Skizze 3
Skizze 3

Die Berechnung beziehen wir in diesem Falle auf die halbe Spannweite (Fläche)


Allgemeine Formel

F/2 = ( ti' x 2/3 b' ) + ( ( ti' + 0,6 ti' ) / 2 ) × b'/3

Beispiel:
F/2 = 50/2 = 25,0 dm2
ti' = 2,20 dm;   ta = 0,6 × 2,20 = 1,32 dm
→ tm = (2,20 + 1,32)/2 = 1,76 dm
b.w.
eingesetzt:
25,0 = (2,20 x 2,6'/3 ) + (1,76 x 6/3 )
= 6' (2 x 2,20 / 3 + 1,76 / 3 )
= 6' x (1,47 + 0,59 )
→ 6' = 25,0/2,05 = 12,14 dm'

b1' = 2 x 6' / 3 = 8,09 dm'
ba = 1/3 x 6' = 4,05 dm'
F1' = 8,09 x 2,20 = 17,80 dm2
Fa = 4,05 x 1,76 = 7,13 dm2
Σ F/2 = 24,93 dm2
Fehlende 0,07 dm2 sind durch das Rechnen mit nur 2 Kommastellen verursacht.
λ = 62/F = (2 x 12,14)2/49,86 = 11,82


4/1972
Beitrag aus Ausgabe 4/1972


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