Hallo Ole ! Ja leider schneller und laufen besser Höhe. Dann
noch schneller mit dickster Stelle in der MITTE: dürfte alles
nicht sein, ist aber so. Wolfgang
Hallo Wolfgang,
schneller UND besser Höhe laufen? Hmmm...da bin ich skeptisch.
Ich hole mal etwas weiter aus und taste mich mal über die Theorie ran...
Betrachtet man nur das Profil der Finne, dann wirken an diesem zwei Kräfte, die Auftriebskraft senkrecht zur Strömungsrichtung und die Widerstandskraft entgegen der Strömungsrichtung. Beide Kräfte sind proportional abhängig vom Quadrat der Geschwindigkeit, der Dichte des umströmenden Mediums und der Fläche. Daneben ist die Auftriebskraft vom sogenannten Auftriebsbeiwert und die Widerstandskraft vom Widerstandsbeiwert abhängig. Da die anderen Faktoren bei beiden Kräften immer gleich sind, braucht man nur die beiden Beiwerte betrachten.
Diese Beiwerte sind nun neben der Form des Profils und der Reynoldszahl auch vom Anstellwinkel abhängig und wenn man alle drei Größen zusammen darstellt, erhält man das sogenannte Polardiagramm, kurz Polare, welches schon Herr Lilienthal erfand.
In diesem Polardiagramm, welches man im Windkanal ermittelt, kann man nun schön die Eigenschaften eines Profils ablesen und weil wir im Zeitalter der Computertechnik angekommen sind, haben schon ein paar findige Programmierer ein paar Programme geschrieben, welches die aufwendige Windkanalmessung simuliert und die Polare auch für jedes beliebige Profil in recht guter Näherung berechnet.
So weit, so gut.
Nimmt man sich nun so ein Programm (habe ich mal gemacht) und ermittelt von verschiedenen Profilen, im für Finnen sinnvollen Bereich (symetrisches Profil mit Tropfenform zwischen 5-10% Dicke, 50km/h Geschwindigkeit), die Werte, dann kann man im Groben feststellen:
Je dicker das Profil, desto mehr Auftrieb.
Je dünner die Nase, um so stärker steigt der Widerstandsbeiwert bei größeren Anstellwinkeln, während bei kleineren Anstellwinkeln nur eine geringe Verbesserung auszumachen ist.
Das gleiche ist bei einer Verschiebung der dicksten Stelle zur Mitte hin zu beobachten.
Ich glaube daher, dass Du bezüglich des Profils nicht an Deinen Erfahrungen zweifeln solltest.
Warum andere diese Profile einsetzen, kann ich nur vermuten. Sicherlich erhoffen sie sich durch die dünne Nase einen kleineren Widerstand, das ist aber, wie gesagt, nur bei sehr kleinen Anstellwinkel gegeben. Im Flugzeugbau werden außerdem Profile verwendet, welche die dickste Stelle bei 40-50% haben, um eine über eine möglichst lange Strecke laminare Strömung und damit einen geringeren Widerstand zu haben. Diese Profile sind aber alle recht dick und asymetrisch, also kaum mit den bei Finnen verwendeten Profilen vergleichbar. Eventuell hat diese Verschiebung aber auch Vorteile bei der Spinoutvermeidung.
Ich kann mir gut vorstellen, dass es gar nicht am Profil liegt, das diese Finnen so schnell sind. Ohne sie gesehen zu haben, nur weil hier mehrmals die elliptische Form erwähnt wurde, vermute ich, dass konsequent der induzierte Widerstand verringert wurde.
Er entsteht ja durch den Druckausgleich zwischen der Lee- und Luvseite der Finne. Zum einen wird der Auftrieb der Finne dadurch verringert zum anderen enstehen Wirbelschleppen, die viel Energie verbrauchen und dadurch stark bremsen.
Um einen möglichst geringen induzierten Widerstand zu erzeugen, ist es von der Theorie her ideal, wenn die Auftriebsverteilung zum Finnenende hin elliptisch ist. Das erreicht man am einfachsten, indem man einer geraden Finne die oben erwähnte elliptische Form gibt und das Profil dabei 1:1 zur Breite verkleinert.
Theoretisch wäre auch eine große Streckung von Vorteil, aber dann wird die Finne auch länger.
Und so sehr ich die Idee mit dem Cutout an der Finnenbasis zur Spinoutvermeidung schätze aber auch hier erfolgt ein Druckausgleich und damit wird der induzierte Widerstand erhöht.
Also soweit zur Theorie... ... ist halt schon seit Wochen kein Wind:(
Grüße
Ole