#1

Modestia 2

in Design 15.07.2020 14:54
von Peter Germann • 80 Beiträge

Liebe Freunde

ich habe heute aufdatierte .pdf Konstruktionsunterlagen und eine ausführliche Dokumentation zu “Modestia 2“ auf dem Internet zur freien Verfügung gestellt.
Auch heute ist „Modestia 2“, auch wenn am 14.11.20 zum ersten Mal geflogen, immer noch ein Projekt. Ob die Maschine so funktioniert wie ich es mir vorstelle ist unterdessen wahrscheinlich, aber keineswegs sicher. Die Veröffentlichung der Unterlagen erfolgt unter diesem ausdrücklichen Vorbehalt.

Mit meinen besten Grüssen,
Peter

Update 28.06.2021:
Nach eingehender Erprobung von 2 Flugzeugen und verschiedener Antriebskonzepte kommen wir (Peter Germann und Peter Hofacker) zu diesen abschliessenden Feststellungen:
• Modestia 2 ist als Einstieg in den Bau von F2B Modellen geeignet.
• Das Flugzeug ist als Einstieg in das Fliegen von F2B Modellen geeignet.
• Die Flugeigenschaften, an Leinen 0.38 x 18 m bei einer Rundenzeit von 4.6 sec, sind für Lernzwecke ausreichend gut.
• Modestia 2 ist, im Vergleich zu heutigen F2B Maschinen für Wettbewerbe, zu klein und fliegt nicht gleich gut.


Peter Germann

zuletzt bearbeitet 29.06.2021 12:31 | nach oben springen

#2

RE: Modestia 2

in Design 16.07.2020 09:57
von Martin Kühschelm • 18 Beiträge

Hallo Peter,

mir fällt gerade auf, dass die Modestia 2 asymmetrische Flügel (bzgl. Spannweite) hat. Ist das der Stand der Technik?
Ich hatte den Eindruck, dass man heute symmetrische Flügel verwendet und die Flaps leicht asymmetrisch ausbildet.

Wie verhält sich das nun wirklich?

Martin

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#3

RE: Modestia 2

in Design 16.07.2020 11:08
von Peter Germann • 80 Beiträge

Nach wie vor fliegen viele der heutigen F2B Modelle mit längeren Innenflügeln und breiteren, äusseren Klappen. Allerdings ist es so, dass hier für einmal "viel hilft viel" nicht gilt. Eine Assymetrie von 15-20 mm und eine gegen Aussen um 2-3 mm breitere Klappe reicht aus um:
- die geringere Geschwindigkeit des Innenflügels
- etwas mehr Aussengewicht (mehr als das halbe Gewicht der Leinen)
ungefähr auszugleichen.


Peter Germann
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#4

RE: Modestia 2

in Design 19.07.2020 13:56
von Peter Germann • 80 Beiträge

Hier meine Analyse der bei der Erprobung von Modestia aufgetretenen Probleme, sowie die für die Konstruktion von „Modestia 2“ umgesetzten Korrekturmassnahmen:

1. Problem:
Ungenügend stabiles Verhalten in und nach Manövern.

Lösungsversuche:
1.) Änderung der Lage des Schwerpunktes (12 - 18% MAC)
2.) Änderung der Ausschläge von Klappen und/der Höhenruder
3.) Einbau leichterer Motor (-60 Gr.) für kleineres Massenträgheitsmoment.

Resultate:
Ohne genügende Wirkung.

Vermutete Ursache: Ungenügende Dämpfung um die Querachse.

Vorgeschlagene Lösung für Modestia 2:
a.) Vergrössern der Fläche des Höhenleitwerkes von 9 auf 11.12 qdm (+23%)
b.) Verlängerung des Leitwerkarmes um 30 mm auf 430 mm ( +8%).

Bemerkung:
Die Wirkung der Dämpfung entspricht dem Produkt von Fläche x Armlänge.

2. Problem
Beginnender Strömungsabriss in der 4. Ecke des Stundenglases.

Lösungsversuche:
1) Stufenweise Verbreiterung der Klappen von 50 auf 55, 60 und 65 mm.
2.) Ausschlag Klappen auf +/- 45 ° vergrössert.

Resultate:
Bei 65 mm und 45° kein Problem mit Strömungsabriss.
Bei maximaler Breite und grossem Ausschlag geringere Agilität in Ecken.

Vermutete Ursache:
Zu wenig Auftrieb bei hoher Belastung.
Flächenbelastung mit 41 Gr/qdm eher hoch.

Vorgeschlagene Lösung für Modestia 2:
a.) Vergrössern der Tragfläche (inkl. Klappen) von 33.5 auf 38.2 qdm (+ 15%).
b.) Trapezförmige Klappen mit max. 65 mm Breite.
c.) Ausschlagverhältnis Klappen/Höhensteuer 1:1 (einstellbar).


3. Problem
Beginnender Strömungsabriss in der 4. Ecke des Stundenglases.

Lösungsversuche:
1.) Verbreiterung der Klappen von 50 auf 55, 60 und 65 mm.
2.) Ausschlag der Klappen auf max. +/- 45 ° vergrössert.

Resultate:
Bei 65 mm und 45° kein Problem mit Strömungsabriss.
Bei maximaler Breite und grossem Ausschlag geringere Agilität in Ecken.

Vermutete Ursache: Zu wenig Auftrieb bei hoher Belastung.

Vorgeschlagene Lösung für Modestia 2:
a.) Vergrössern der Tragfläche (inkl. Klappen) von 33.5 auf 38.2 qdm (+ 15%)
b.) Trapezförmige Klappen mit max. 65 mm Breite
c.) Ausschlagverhältnis Klappen/Höhensteuer 1:1 (einstellbar)
D.) Flächenbelastung auf unter 39 Gr/qdm (-5%) reduzieren

Bemerkung:
Die Flächenbelastung bei „My Way“ beträgt 39.6 Gr/qdm


4. Problem
Unruhiges Verhalten um die Hochachse

Lösungsversuche:
Verstellen der Mitte der Leinenführung von 15 bis zu 40 mm hinter den Schwerpunkt.

Resultate:
Geringfügige Verbesserung bei 40 mm hinter dem Schwerpunkt bzw. einem Gierwinkel von ca. 3°

Vermutete Ursache: Fehlende Pfeilung der Vorderkante des Flügels

Vorgeschlagene Lösung für Modestia 2:
a.) Vorderkante des Flügels um 40 mm pfeilen.
b.) Trapezförmige Klappen mit max. 65 mm Breite
c.) Ausschlagverhältnis Klappen/Höhensteuer 1:1 (einstellbar)
d.) Flächenbelastung auf unter 39 Gr/qdm (-5%) reduzieren


5. Problem
Leinenzug über Kopf (0.39 x 18 m. 5.0 sec)

Lösungsversuche:
a.) Grundeinstellung des Seitenruders im Horizontalflug 10° nach aussen.
b.) Betrieb mit grösserem Propeller d.h. von 10 auf 11 Zoll bei grenzwertiger Belastung für den leichteren Motor Dualsky 2814

Resultate:
Verbesserung

Vermutete Ursache:
Durch den grösseren Durchmesser, bei gleicher Steigung, weniger Geschwindigkeitsverlust in den Ecken 2 und 3 des Stundenglases.

Vorgeschlagene Lösung für Modestia 2:
a.) Betrieb mit AXI 2820 und Propeller 12 x 6

Bemerkung:
Das gekoppelte Seitenruder wurde für alle Testflüge deaktiviert. bzw. auf einer festen Grundstellung blockiert.

29.07. 20 pg


Peter Germann
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#5

RE: Modestia 2

in Design 03.08.2020 14:42
von Peter Germann • 80 Beiträge

Mit einer ganzen Reihe von mehr oder weniger aufwändigen Versuchen habe ich die geplanten Änderungen für Modestia 2 durch Umbauten an Modestia erprobt:

• Mehr Fläche durch grössere Spannweite
• Bessere Stabilität um die Hochachse durch konische Auslegung der Flaps
• Besseres Spurhaltung durch Reduktion der Fläche der Höhenruder
• Geringere Kreiselkräfte des Propellers durch tiefere Drehzahl bei höherer Steigung

Bei einem Gewicht von 1‘430 Gr. funktioniert Modestia mittlerweile recht gut und ich habe die angepassten Konstruktionszeichnungen und weitere Unterlagen (Rev.1) heute auf:

https://www.mycloud.ch/s/S00EB1857033DF4...5D3334176810A49

zum download hochgeladen.

Peter|addpics|rtg-9-71f4.jpg,rtg-a-d671.jpg|/addpics|


Peter Germann

zuletzt bearbeitet 07.08.2020 13:36 | nach oben springen

#6

RE: Modestia 2

in Design 03.08.2020 18:38
von Martin Kühschelm • 18 Beiträge

Hallo Peter,

Wow - da hast du ja richtig viel Arbeit investiert.
Mir fällt dabei auf, dass deine Propeller-Wahl ungewöhnlich ist! Fliegt das Modell damit mit genügend Power durch die Figuren?

Liebe Grüße
Martin

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#7

RE: Modestia 2

in Design 04.08.2020 11:25
von Peter Germann • 80 Beiträge

Ja, Martin es funktioniert weil, anders als bei Verbrennern, es bei e-Antrieben mit konstanter Drehzahl nur geringe Rückwirkung des Propellers auf das Laufverhalten des Motors gibt. Das Produkt aus Durchmesser, Steigung, Anzahl Blätter und Drehzahl bleibt konstant und damit auch der Schub. Je nach Luftwiderstand (Steig- oder Sinkflug) passt der Regler lediglich die Antriebsleistung an. Dies führt dazu, dass bei zunehmendem Widerstand gleichbleibender Schub erzeugt wird und damit die Geschwindigkeit, und innerhalb gewisser Grenzen der Leinenzug, erhalten bleibt. Was bedeutet, dass bei Modestia 2 die Leistung im Horizontalflug bei 300 Watt liegt und in Manövern um ca. 25% auf 380 Watt ansteigt, bzw. im Sinkflug um 10% auf 260 W abfällt.
Gruss, Peter


Peter Germann

zuletzt bearbeitet 04.08.2020 11:39 | nach oben springen

#8

RE: Modestia 2

in Design 04.08.2020 17:33
von Martin Kühschelm • 18 Beiträge

Hallo Peter,

ich hatte gefragt, da ich bisher davon ausging, dass die Regel zur Propellerdimensionierung gesetzt ist. D.h. die Steigung darf maximal 2/3 des Durchmessers betragen.
Ich hätte mich nicht getraut, deine Propellerwahl einzusetzen. Aber ich finde es gut - so habe ich wieder etwas dazugelernt.

Martin

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#9

RE: Modestia 2

in Design 15.08.2020 15:42
von Peter Germann • 80 Beiträge

Nach einigen "last minute" Anpassungen sind die kompletten Unterlagen zu Modestia 2 jetzt unter diesem Link abrufbar:

https://www.mycloud.ch/s/S00D13CF7AA6E48...629A66AE8F3BBE2

Neben den Zeichnungen ist die "Dokumentation Modestia 2" sicher lesenswert.

Gruss, Peter


Peter Germann
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#10

RE: Modestia 2

in Design 17.08.2020 17:59
von Martin Kühschelm • 18 Beiträge

Hallo Peter,

in der Tat ist die Dokumentation sehr lesenswert!

Der Abschnitt „F2B; Ist leichter immer besser?“ führt wohl zu generell neuen Überlegungen! Ich will es aber gar nicht so wissenschaftlich machen und einfach fragen:
Wie ist denn die persönliche Wohlfühl-Flächenbelastung von unseren Spezialisten und von dir? Ist das abhängig vom Modell oder gibt es eine gewisse Tendenz?

Auf der anderen Seite erstaunt es mich doch, dass scheinbar das prozentale Mehrgewicht zum gleichen Anteil an mehr Energie führt (sehr linear), obwohl die meiste Zeit im Horizontalflug verbracht wird.


Liebe Grüsse
Martin

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#11

RE: Modestia 2

in Design 18.08.2020 11:34
von Peter Germann • 80 Beiträge

Guten Tag, Martin

Flächenbelastung:
Bei herkömmlicher Auslegung und Dimensionierung ( d.h. "ab Nobler aufwärts") und üblicher Geschwindigkeit ( 5.2 sec an 19.5 m) wird die maximal zulässige Flächenbelastung dann erreicht, wenn in der 4. Ecke des Stundenglases nicht genügend Auftrieb entwickelt wird um die Ecke wirklich scharf fliegen zu können. Funktioniert das nicht, so erfolgt dabei kein kompletter Abriss der Strömung sondern das Modell fliegt einfach einen grösseren Radius. Dies dürfte bei einer Grössenordnung ab 45 Gr/qdm der Fall sein. Hier einige Beispielwerte (Gewichte inkl. Treibstoff bzw. Batterie):
Nobler 36 Gr/qdm
Cardinal ST .60 40 Gr/qdm
Trivial Pursuit 45 Gr Gr/qdm (bekannt für Probleme bei hohen Temperaturen)
My Way 40 Gr/qdm
Sultan 38.2 Gr/qdm
Shark 40 Gr/qdm
Max Bee 41 Gr/qdm

Gewicht / Leistung
Um im Horizontalflug das Mehrgewicht auszugleichen, wird mehr Auftrieb und dafür mehr Leistung benötigt. Zudem ist den vielen Steigflugphasen mehr Arbeit notwendig um die die Drehzahl zu halten. Deswegen öffnet der Regler das Stromventil dabei etwas mehr. Leider haben wir vorerst noch kein Rückgewinnungssystem und können nicht von den ebenso vielen Sinkflugphasen profitieren. Deswegen resultiert aus Mehrgewicht ein Mehrverbrauch.

Gruss, Peter


Peter Germann

zuletzt bearbeitet 18.08.2020 11:35 | nach oben springen

#12

RE: Modestia 2

in Design 15.01.2021 17:02
von Peter Germann • 80 Beiträge

Liebe Freunde

ich habe heute aufdatierte .pdf Konstruktionsunterlagen und eine ausführliche Dokumentation zu “Modestia 2“ auf dem Internet zur freien Verfügung gestellt.
Hier ist der Link:

https://www.mycloud.ch/s/S00FB4E857576F7...FA67481E734DDEE

Der Link ist 30 Tage gültig

Auch heute ist „Modestia 2“, auch wenn am 14.11.20 zum ersten Mal geflogen, immer noch ein Projekt. Ob die Maschine so funktioniert wie ich es mir vorstelle ist unterdessen wahrscheinlich, aber keineswegs sicher. Die Veröffentlichung der Unterlagen erfolgt unter diesem ausdrücklichen Vorbehalt.

Mit meinen besten Grüssen,
Peter


Peter Germann
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#13

RE: Modestia 2

in Design 15.01.2021 19:21
von kein Name angegeben • ( Gast )
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Hallo Peter,
bei mir sagt der Link "not found".

Gruß,
Wolfgang

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#14

RE: Modestia 2

in Design 16.01.2021 11:23
von Peter Germann • 80 Beiträge

Peter Germann
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#15

RE: Modestia 2

in Design 16.01.2021 17:03
von wnieuwkamp • 53 Beiträge

Hallo Peter,

jetzt geht es, vielen Dank.

Gruß,
Wolfgang

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