Gewrichts-slagvleugel
Beschijving
van de slagvleugelconstructies
die gelijktijdig met de EV-modellen ontwikkeld werden
Inhoud:
1. Eisen
De constructieve eisen aan een slagvleugel bestaan onder andere uit de
theoretische verdeling van de liftcoëfficiënten volgens
Robert T. Jones
(USA 1950 en 1980) en de daarbij benodigde instelhoek langs de
halve spanwijdte.
Hier zijn bijvoorbeeld de betreffende, vérgaand geoptimaliseerde gedragingen
voor een vlakke stijgvlucht van een rechthoekige slagvleugel met het allround-profiel
CLARK-Y afgebeeld. (Voor principes zie Handboek).
De instelhoek bij de vleugelwortel blijft in dit geval constant. De verdelingen
van de zogwinden langs de spanwijdte zijn in alle gevallen rechtlijnig
(zie diagram Zogwindverdelingen
).
Bij de slagvleugelconstructies spelen bovendien nog de traagheidsmomenten om de slag- en om de draai-as van de slagvleugel een grote rol.
2. Aëro-elastisch gestuurde
gewrichts-slagvleugel
Principiële liggeruitvoering van een profielslagvleugel met een gewricht voor een aanvullende slagbeweging van de handvleugelligger. Deze laatste wordt door een veer naar beneden getrokken (veerconstructie is hier niet afgebeeld).
- Gedurende de glijvlucht, met zijn gemiddelde liftkracht, neemt de handvleugel de gestrekte middenpositie in.
- Bij de neergaande slag worden de liftkrachten in het handvleugelbereik beduidend groter en de handvleugel slaat tegen de veerkracht in naar boven.
- Als bij de opgaande slag de liftkrachten ontbreken dan trekt de veer de handvleugel naar beneden.
De van kleine, aërodynamische krachten afhankelijke- en daarmee aëro-elastische slagbeweging van de handvleugel, wordt door de hefboom ( bruin voor armvleugel en groen voor handvleugel) voor de besturing van de verdraaiing langs de hele vleugel gebruikt. Op die manier ontstaat er een gewrichtsslagvleugel met aëro-elastisch gestuurde verdraaiing. De werking komt een beetje overeen met die van een vogelvleugel.
Met uitzondering van de vleugelwortelrib worden alle ribben vrij
draaibaar op de ligger geplaatst. Als slagvleugelbekleding is hier
de elastische Polyurethaan-folie Platilon U 04
toegepast (zie
externe link 1).
Het principe van deze aëro-elastische gewrichtsslagvleugel werd gelijktijdig met het model EV6 (1983) ontwikkeld en ook bij mijn volgende modellen steeds opnieuw toegepast.
3. Slagvleugel met
verdraaiingstoename
Dit is de manier waarop
de slagvergrotende vleugelligger
.
Dit mechanisme is zowel bij de hoofd- als de hulpliggers toe te passen.
Stangenstelsel boven:
Schiuifstangenstelsel gedemonteerd.
Stangenstelsel onder:
Schuifstangenstelsel gemonteerd.
Het linker scharnier dient hier als basis.
Bij een slagbeweging van de middelste schuifstang, hier naar beneden gericht,
zorgt ervoor dat het buitenste rechte liggerdeel een vergrote slagbeweging
uitvoert.
Technische tekening
voor een schuifligger in coaxiale pijp-in-pijp uitvoering.
GFK-scharnier van de schuifligger
met verschillende asafstanden voor de overbrenging (1:1,5)
van de slagbeweging.
Coaxiale schuifligger kompleet
Hiernaast staat de liggerconstructie van een slagvleugel voor actieve verdraaiing in het armvleugelgebied door middel van her verdraaien van de hoofdligger.
Er is een slagvergrotende hulpligger toegepast. Daardoor neem de verdraaiing van het handvleugelbereik toe. Het schuifstangenstelsel van de liggers is hier co-axiaal ingebouwd. Alle andere ribben worden vrij draaibaar op de liggers gemonteerd. De bekleding wordt uitgevoerd met een elastische folie.
De ribbe bij het handgewricht is vast op de hoofdligger en de het lager van de hulpligger is vast met de wortelribbe verbonden. Alle andere ribben zijn vrij draaibaar op de ligger gemonteerd. De bekleding van de vleugel wordt uitgevoerd met elastische folie.
Voor een passieve of aëro-elastische verdraaiing moet de ribbe van het handgewricht draaibaar om de hoofdligger gemonteerd worden.
4. Slagvleugel met instelbaar
torsiemoment
Door verdeling van de slag- en verdraaiingsbewegingen van een slagvleugel over de hoofd- en de hulpligger is het verdraaiingmoment in te stellen.
Hiernaast wordt de samenhang tussen de liggerconstructie van een
aëro-elastisch verdraaibare slagvleugel met een instelbaar draaimoment
verduidelijkt. De instelling geschiedt met behulp van een
draaimomenthefboom
die aan de vleugelwortel gemonteerd is.
De overige, hier niet afgebeelde, ribben worden vrij draaibaar op de liggers gemonteerd. De bekleding wordt uitgevoerd met een elastische folie of op basis van het principe van verdraaiing door verschuiven (van de achterlijsten). Ook schil- en hardschuimvleugels kan men op deze manier instelbaar maken.
Past men dit systeem toe bij een normale, geen op- en neerslaande, vleugel, een propellerblad of een molenwiek toe dan is deze verdraaiing met de betreffende hulpligger te besturen.
De verschillende vleugelsystemen zijn op vele manieren met elkaar combineren.
In de afbeelding hiernaast wordt bijvoorbeeld bij een aëro-elastisch gestuurde gewrichtsslagvleugel de hulpligger van de handvleugel met zijn draaimoment als veermechanisme voor de kleine slagbeweging van de handvleugelligger toegepast.
De torsiehefboom van de armvleugel (AT) en de hulpligger (AHi) van de armvleugel zijn dan vast met elkaar verbonden. Het draaimoment van de hefboom wordt op deze manier naar een draaimoment op de hulpligger omgezet. Deze is aan de voorzijde bevestigd en drukt de handvleugelligger in de aangegeven richting naar beneden. De drukkracht wordt met de binnenhefboom (InH) aan de vleugelwortel ingesteld.
Het geprofileerde armdeel van deze gewrichtsslagvleugel is ook met een membraan-handvleugel te combineren. Dit is mogelijk een goede uitvoering van een slagvleugelmodel voor gemiddelde stijg- en glijvluchten.
Op deze afbeelding is het vleugelmechanisme in de buurt van de romp te zien. Men ziet het verstelsysteem voor de hulpliggerverdraaiing, de demper voor de verdraaiing in de bovenste slagpositie en de servo voor de instelling van de glijvluchtverdraaiing.
5. Aëro-elastisch gestuurde
gewrichts-slagvleugel
met instelbaar torsiemoment en verdraaiingstoename aan de vleugeltips
Een ribbenvleugel van het model EV8 (2004), uitgevoerd als aëro-elastisch gestuurde gewrichtsslagvleugel, gecombineerd met een slaghoek vergrotende hulpligger in het vleugeltipgebied.
- De verdraaiingelasticiteit van deze slagvleugel is door het hulpliggermoment van de armvleugel bij de vleugelwortel in te stellen.
- De verdraaiing tijdens de neergaande slag wordt door een stootdemper afgeremd.
- De verdraaiing voor de glijvlucht wordt doo^r een RG-bestuurde servo gefixeerd.
De verdraaiing tijdens de opgaande slag komt hier tot aan de de vleugeltips met de theoretische waarden overeen. (zie ook de afbeelding van de verdraaiing bij de opgaande slag ). De grote massatraagheid van de slagvleugels om zijn slag- en verdraaiingsas, oefenen nog steeds een storende invloed uit op het bewegingspatroon.
De gewricht-slagvleugel heeft in de vliegpraktijk een een groot voordeel. De afwikkeling van de handvleugel t.o.v. de armvleugel is afhankelijk van de lift van de handvleugel. Gelijktijdig bepaalt dit het instelverloop langs de spanwijdte. Als ook op de opnames van de vlucht de grootte van het verloop te herkennen is, dan is de grootte van de lift van de handvleugel t.o.v de glijvlucht d.m.v afschatten te bepalen. Bovendien kan eenvoudig op het instelverloop ten tijde van de opname gesloten worden (zie de afbeeldingen van de EV6 en de EV7). Met deze beide gegevens zijn de bedoelde instellingen van het slagvleugeldraaimoment, het aandrijfvermogen en van de slagtijdverhoudingen mogelijk. In het bijzonder zijn m.n. de afbeeldingen van de vlucht zo ongeveer in het midden van de vleugelslag zeer leerzaam.
In het volgende artikel vindt u nog wat meer details over de
Gewrichtsslagvleugel (download Duitse versie 1.1, PDF 1.3 MB)
6. Vleugelbekleding van de slagvleugel
Net als bij de andere EV-modellen werd voor de hierboven genoemde vleugel als bekleding een 0,05 mm dikke, rekbare Poly-Eruthaan-folie toegepast.
Voor de verbinding tussen het vleugelraamwerk en de bespanfolie wordt dubbelzijdig plakband toegepast.
Endleistenvariante für Schlagflügel
bestehend aus einer Angelschnur am Profilende,
die mit Klebefilm umklebt ist.
Hier volgt de beschrijving van de werkwijze voor
Het bespannen van een slagvleugel met een elastische folie
(Duitse versie 1.1, PDF 360 KB)
Externe link:
Technische specificatie van de hoogelastische Polyurethaan-folie
Platilon U
Duitse versie:
http://www.epurex.de/fileadmin/downloads/WaPlaU_d_2006-10.pdf (0,6 MB)or in English, data sheet of the highly elastic film
Platilon U
:
http://www.epurex.com/fileadmin/downloads/WaPlaU_e_2006-10.pdf (0.6 MB)
Verder naar de Videos van de EV6 en EV7























