Vliegen met de Manx Monarch

Deze "Flying Wing" uit 1951 lijkt in vorm beetje op de Manx.
Mischien kan je uit artikel nog info halen.

Dit ontwerp heeft geen reflex profiel, maar wel veel washout (10 graden) en een flink roer.
Netto 14 graden washout.

https://outerzone.co.uk/plan_details.asp?ID=7654

Lijkt vlot en stabiel te vliegen.

 

Ik zie het mogelijk een klein beetje anders.
Wanneer ik met (vrijwel rechte) vliegende vleugels het zwp wat verder naar voren breng, dan moet ik meer 'up' geven, tot zover ok.
Maar door het meer 'up' krijg je zeer snel een dolfijn gedrag (porpoising in het engels).
Dit komt door het loslaten van de stroming, waarschijnlijk vlak vóór het roer.

Ik heb het idee dat door het geven van meer washout in de buitenvleugel de uitslag van het elevon kan verminderen waardoor dit mogelijke effect verdwijnt.

Daarmee betwijfel ik ook of het naar voren brengen van het zwp het vlieggedrag zal verbeteren.
Het verlagen van het gewicht en daarmee vooral het verlagen van de traagheid om de assen is zeker erg goed.

Ik laat me graag verrassen, dus kom maar op.

 

Dankjewel voor de uitgebreide beschouwingen!!
Ik mag voor een nieuwe krachtbron 340 gram spenderen. Dan wordt de Monarch 900 gram lichter. Maar eens wat uitzoeken.

 

Ja niet aan gedacht. Maar niet zo vreemd bij de manx met die duidelijk knik in de bovenkant van het profiel.
Porpoising kennen we wel. Dat is toch hoe Lewis Hamilton z'n gebit heeft verziekt?

Een hoop vliegende vleugel dingen in de modelbouw zijn zweef gerelateerd en daardoor erg op de prestatie en mooie laminair profielen van eerst eppler (E186 op de geier) later Martin Hepperle (MH40 en mh 60 serie) en natuurlijk Peter Wick met o.a. PW51.
In een verhaal van Peter Wick vond ik het ontwerp idee om het profiel voor hogesnelheid te ontwerpen en dan voor lage snelheid beetje up.
"the pitching moment should be around zero..., so that the plank is flying at high speeds without flap deflection and with minimal drag. All other angles of attack need flap deflections"
https://www.aerodesign.de/profile/data/pw-airfoils_attachment.pdf
Vraag aan Rick: Peter Wick noemt ook "the pitching moment curve should be as flat as possible, even with flaps"
Welke eigenschappen krijg je daamee? Stabieler bij verschillende snelheden?

Mijn inspiratie voor de geschied vervalsing van de Japanse luchtvaart (1) wat betreft vliegende vleugels is meer de motoraangedreven.

(1) Het vliegtuig dat na Kayaba Ku-4 ontwikkeld had kunnen zijn als tussenmodel om raket start te testen voor een te ontwikkelen ramjet jachtvlieger... later meer)

​

Ik kijk nu naar bijna symmetrische profilen. naca 23112-75 met halve welving (mix naca23112-75 en 0012 bijv) en wat meer dikte en wat andere "near symmetrical" varianten. Symmetrisch is drukpunts neutral en werkt met beetje up ook op een plank als je de lift niet nodig hebt.
Op modelvliegkamp is dit als 2.5 meter schuimvleugel gedemonstreerd.

Zoals genoemd zijn de ontwerpen van Bill Evans voor mij wel een voorbeeld
Een analyse op rcgroups van het ESA-40 profiel en een manier om het handiger te bouwen (snijden in profiel lijn en dan beetje up) werd niet helemaal begrepen geloof ik.
https://www.rcgroups.com/forums/sho...Pole-Star-Classic-Wiseguy/page88#post49434597


Filmpje met overzicht en dat zoiets hard kan (sorry VV vliegers) met af en toe een blik op het profiel. Viegen in de laatste minuut.

 

Even in een apparte post, want ik weet niet of het door het balsa-only filter van het vintage forum komt:
Hier vliegende vleugels met symmetrisch profiel bedoeld om te racen en heel te blijven als het een paaltje tegenkomt.
Gaat om het concept: symmetrisch en beetje op van een flink roer.
https://www.crashtesthobby.com/rebel-40.html

Ok als het oud moet ook goed. Kijk eens naar artikel "Flying Wings" van Henry Cole Air, Trails April 1943
https://aerofred.com/details.php?image_id=98982
Over de variant met 20% symmetrisch profiel noemt hij als nadeel "induced exessive speeds"
Wat wel interesant kan zijn is het gebruik van "slotted ailerons" voor de stabiliteit.
Een slot voor het rolroer lekt lucht van onder naar boven om zo (denk ik) laminaire luchtstroom te houden over de rolroeren met standje up.

Dit is te proberen mij de manx ls die last heeft van loslatings-angst.
Beetje snijden in de folie en wat karton voor de luchtgeleiding.
Zou dat werken?
Bij moderne 1:1 zwevers soms gebruikt (https://www.alexander-schleicher.de/en/service/technik/grenzschichtausblasung/)

 

Een profiel met vrij vlakke momentenlijn levert in een plank (zie citaat) een zeer neutraal vliegbeeld op dat gecombineerd dient te worden met een zwp vrijwel in het neutrale punt. Daarmee kan je met heel kleine uitslagen een groot snelheidsbereik aan. Zie bv de Alula, die vlieg ik en de meeste anderen met een zwp waarbij in rugvlucht nauwelijks of geen down gegeven moet worden. Een ontwerp met zo een profiel en bijbehorend zwp zal weinig eigen stabiliteit hebben maar wel zeer goed stuurbaar zijn.
Wanneer je een stabiele plank wilt zul je meer S-slag in het profiel moeten hebben met een wat voorlijker zwp.

In een gepijlde vliegende vleugel ligt dit anders. Daar worden iha ook profielen gebruikt met redelijk weinig S-slag, maar wel met negatieve tipverdraaing om aan de stabiliteit te komen. Indien goed ontworpen zijn deze tostellen minder kritisch te vliegen omdat je meer staartlengte hebt van wortel tot tip. Zo is stabiliteit beter en efficiënter te realiseren zonder te veel S-slag.

In 2015/2016 heb ik in het MicroAirVehicle Lab van de TU Delft het aerodynamisch ontwerp gemaakt van een nogal merkwaardig concept, een vliegende vleugel 2 dekker, welke vertikaal kon opstijgen en landen, maar efficiënt voorwaarts vloog. Het 2 dekker aspect was bedoeld om op de grond, bij starten en landen, minder wind te vangen dan een 2x zo grote eendekker.
Het toestel had 18° sweep, een PW51 profiel met maar 1° washout en een stabiliteitsmarge van ~6%.
Het was op iedere snelheid goed bestuurbaar.
Hier een filmpje:



Een model in XFLR5 :

 

Respect dat je na die eerste vlucht nog een tweede keer de lucht in durfde te gaan Raymond. Ik betwijfel of je dit vliegtuig stabiel vliegend krijgt dus stalen zenuwen heb je zeker nodig
Dat profiel, man, da's echt old school, veel welving, veel S-slag. Staat garant voor overtrek bovenop en bij de S-slag aan de onderkant. Gevolg een lage maximale liftcoëfficiënt en een momentcoëfficiënt die sterkt varieert.
Heb ook de indruk dat de positieve momentcoëfficiënt van het vliegtuig te laag is. Daardoor kan het zwaartepunt niet genoeg naar voren, het paardenmiddel voor stabiliteitsproblemen bij vliegende vleugels.
De methode om de verdraaiing er in te krijgen vond ik ook, eh, zeer inventief. Vlak bouwen, dan nat te ver torderen en er daarna op vertrouwen dat de juiste verdraaiing er uiteindelijk wel in komt. Probleem is dat een juiste vleugelverdraaiing alles bepalend is bij pijlvleugels. Weet niet hoe strikt de PH-SAM regels zijn, maar pootjes onder de ribben bij de bouw of een mal zou veel schelen.

Om de derde vlucht rustiger te laten verlopen zou je turbulator strips kunnen proberen bij de pijlen hieronder. Ze zorgen ervoor dat de positieve momentcoëfficiënt groter en over de invalshoek, vlakker wordt. Dikte 0,2 a 0,3 % van de koorde.


Dan het zwaartepunt meer naar voren leggen en klaar voor Round 3.
Succes! ( Want het is zeker een leuk vliegtuig).
Maarten

 

Oh my god…. Wat kan ik zeggen…..
Dank voor deze beschrijvingen, en wat zit er een hoop kennis!
Het plan nu is om de Monarch op dieet te zetten. Ik heb nog een Enya 45 model 6001.
Deze weegt maar 280 gram. Dat is net iets minder dan de 670 gram van de OS FS-90.
Dat levert per saldo de 900 gram op die we zoeken.
Daarnaast nogmaals de vleugelgeometrie, met name de tipverdraaing controleren.
Zwaartepunt volgens tekening houden.
Ik denk eraan een het tegen-gewicht achter de romp aan te brengen, bijv op een stokje, dat bespaart aanzienlijk.
En dan gewoon nog eens proberen.
Waarom?
Het artikel in Aeromodeller van 1950 zegt dat de kist op tekening is gezet omdat hij zo goed vliegt. Origineel met een Ohlson and Rice .60 benzine motor, maar ze schrijven dat ook een “moderne” (in 1950) glow van 7 of 8 cc kan worden toegepast.
Dan wordt het een heel andere kist. Meer richting zwever.
De OS FS-90 is gewoon veel te sterk en te zwaar. Op zijn kracht is de kist door de lucht gesleurd. Dus even een stapje terug en dichter bij ontwerp gewicht en vermogen.
Helaas gaat het allemaal even duren, maar dit najaar komt er nieuws over de afgeslankte Monarch.

 

Jullie hebben het ongetwijfeld gisteren al tijdens de troonrede gezien!
De Monarch is behoorlijk afgevallen.
Nu voorzien van een super lichte Super Tiger G21 .46, 7,5 ccm van nog geen 300 gram, in plaats van de 670 gram zware FS90.
Dat scheelt in de staart 12 stripjes lood van 60 gram.
Reken Reken Reken meer dan 1100 gram lichter. Alleen al het gevoel als je de Monarch oppakt is totaal anders. Op de weegschaal is tie nu 2950 gram met lege tank.
Klaar voor de derde poging zou ik zeggen.
En we weten, driemaal is scheepsrecht.
(Wat dat dan ook betekenen mag in dit geval)

 

Zondagmorgen, als het goed weer wordt.
.

 

Ohja, dat dit nog wel een staartje zou krijgen, dat was te verwachten….

Een houten staartje wel te verstaan.
Een stokje tot 20cm achter de staart, waar ik gewichtjes op kan tapen. Makkelijk te doen tijdens de pogingen, en ver achter het ZP, zodat er realief weinig gewicht nodig is, en het maximaal bijdraagt aan de pitch traagheid.
En met tape? ik ben opgegroeid met “The A-Team”. Die plakten alles met duct-tape in elkaar!

 

Dat staartje verwondert me enigszins. Bij alle flying wings die ik tot nog toe gebouwd heb, probeer ik angstvallig de staart zo licht mogelijk te krijgen en de wingload zo laag mogelijk. Kom je wel goed uit met de CG nu?

 

Hoi Nick,
Zonder staartje is er nog ca. 120 gram nodig (net voor het kielvlak) om het CG goed te krijgen. Aan het einde van het staartje is het 60 gram. Weer 60 gram gespaard. En nu de mogelijkheid om met (half)volle tank het CG simpel nog iets te corrigeren, zonder de- en montage kapriolen.
Misschien, en hopelijk kan het staartje er uiteindelijk af.

 

Ik was graag eventjes komen kijken bij de re-maiden , maar is flink eindje rijden.

 

Hij vliegggt!!
En zoals Eric al voorspelde, zo mak als een lammetje!
Een vluchtje gemaakt, omdat ik een afspraak had, helaas geen tijd voor meerdere vluchten. Beelden en wat meer uitleg volgen vanavond.

 

Nou, Ik hoop dat het wachten heeft geloond…..
Tussen alle familiedrukte door vanmorgen nog een paar uurtjes kunnen vrijmaken. Op de één na mooiste morgen van het jaar. Vorige week zondag was het natuurlijk onbetwist de mooiste zondagmorgen van het jaar. Lekker met wat collega vliegers douw getrapt. Maar nu naar vandaag. 1120 gram afgeslankt, 12x4 prop op een oeroude Supertigre G21 .46, 7,5 ccm, en dat vreemde stokje met 120 gram lood erachter. Ik dacht, maak nog even een “before picture”
Eerst maar eens een leeg model op de zender gekozen, en een delta op mode 2 gekozen. Alle draairichtingen goedgezet. Op alle stuurkanelen maximale uitslag (veel trimmen) en er 60% expo in gestopt. Heel kleine uitslagen, maar genoeg voor in de soep te roeren, in geval van nood.
Daarna getankt en definitief uitgewogen.
Motortje afgesteld,
En….. om 11.00 uur in goed overleg met de Flugleiter het luchtruim leeggemaakt.
Daar gaat ie (op hoop van zegen):

Dat viel niet tegen! Zwaartepunt nog wat ver naar voren, maar de kist reageert goed op alle assen en laat zich goed trimmen.
Op kruissnelheid voornamelijk rudder gestuurd.
Maar, what goes up, must come down…
Het motortje liep wat snel stationair, efin:

Al met al een grote stap vooruit. Nog een beetje finetunen, wat meer gewicht (zout?) op de staart leggen, dan is de Monarch een fijne niet alledaagse RA kist.

 

Gefeliciteerd dat ziet er goed en overtuigend uit

 

Dit lijkt mij een goede combi met motor en gewicht Raymond, vliegt strakker dan met die zware tor voorop en met gewicht scheelt het best een hoop.

 

Vliegt mooi met dat lagere gewicht.

Omdat ik ook nog een Manx heb staan (Jan Bakker nalatenschap) wat vragen:
wat weet je nu over zwartepunt, roer uitslagen etc...?
Hoe stuur je nu? Alles met richtingroer of juist met elevon? Combinatie?

 

Hallo Harold,
Na een eerste normale vlucht is er nog finetuning nodig. Momenteel is hij nog te zwaar in de neus. Flink op moeten trimmen. De uitslagen zijn groot, maar door de sterke expo beginnen ze klein. De Monarch stuurt over allle assen goed, is mijn eerste indruk. Ik heb vooral rudder gestuurd. Het ZP was bij de vlucht precies volgens tekening. Zakte met volle tank iets met de neus omlaag. Ik ga er nog eens 120 gram opplakken, op het staartje. Tijdens de start zag je m nog van de grond stuiteren. Dat zegt me al dat hij in de neus te zwaar is. Ook de kruissnelheid was nog aan de hoge kant. Als het ZP nog iets meer naar achteren ligt, denk ik dat ie nog langzamer, rustiger en goedmoediger vliegt. De Dutch Roll zat er nog steeds een heel klein beetje in nu.
Ik meld me nog een keer, na de kleine aanpassingkjes. Ik hoop voor Almere.