Auftriebsverteilung

Aus RC-Network Wiki

Mit dem Begriff Auftriebsverteilung bezieht man sich in der Regel auf die Verteilung der Auftriebskraft in Spannweitenrichtung. Also wieviele [N] greifen pro [cm] Spannweite an. Es gibt daneben auch ein Verteilung in Strömungsrichtung (Abhängig von der Form der Skelettlinie), die ist aber nur in Spezialfällen interessant.

Nicht zu verwechseln sind Auftriebsverteilung und Auftriebsbelastung.

Von Bedeutung ist die Auftriebsverteilung bei der Berechnung des induzierten Widerstands und bei der Festigkeitsdimensionierung des Holms.

Angestrebt wird in der Regel eine elliptische Auftriebsverteilung, also eine Verteilung in der rechts dargetellten Form einer Halbellipse. Für diese ist der induzierte Widerstand bei sonst gleichen Bedingungen minimal.

Auftriebsverteilung.jpg

In erster Näherung erhält man den Auftrieb für ein Tragflächenelement k nach folgender Formel:

mit

= Grundfläche des k-ten Flächenelements.
= Profilauftriebsbeiwert beim Anstellwinkel des Flächenstücks reduziert um den induzierten Anstellwinkel (aus den Profildaten).
= Staudruck.

Wir erkennen, dass die Auftriebsverteilung abhängt von der Tiefenverteilung, also dem Grundriss der Fläche (über die Grösse des Flächenelements ) und vom Verlauf einer allfälligen Schränkung über die Spannweite. Muss man mit Schränkung rechnen ist zu beachten, dass bei linear gestrakter Schränkung an einem zugespitzten Flügel der Verlauf des Anstellwinkels nicht linear ist. Da (insbesondere starke) Schränkung auch sonst negative Auswirkungen auf einen Flügel haben kann, versucht man in der Regel günstige Auftriebsverteilungen über entsprechende Gestaltung des Grundrisses zu bekommen.

Beachte hierzu auch:Auftriebsbelastung und die goldenen Regel der Auftriebsverteilung im Wiki.

Will man die Auftriebsverteilung genau berechnen ergibt sich eine Komplikation daraus, dass über den induzierten Anstellwinkel wiederum von der Auftriebsverteilung abhängt; die Katze beißt sich also in den Schwanz. Für wenigstens näherungsweise elliptische Auftriebsverteilung ist der induzierte Anstellwinkel genügend genau konstant anzunehmen. Für die anderen Fälle gibt es das unten verlinkte Programm von Frank Ranis.


Weblinks