Was haben wir gemessen?
Wir haben am Boden den Flugschwerpunkt vermessen. Das ist der Schwerpunkt den der/die Piloten im Flug auch wirklich hatten. Im ersten Flug hatten wir eine Schwerpunktlage von 215mm hinter der Bezugsebene an der Nasenleiste.
Beim zweiten Flug hatten wir einen Schwerpunkt von 330mm hinter der BE. Im Flug haben wir den Knüppelweg zur jeweiligen Fluggeschwindigkeit bei 2 verschiedenen Schwerpunktlagen bestimmt.
Warum in dieser Herrgottsfrühe?
Über Nacht bildet sich in der Regel eine starke Inversion. Eine Luftschicht die mit der Höhe an Temperatur gewinnt. Thermik und andere störende Turbulenzen entstehen erst mit zunehmender Sonneneinstrahlung.
Die Thermik benötigt erst genügend Energie um die Inversion zu durchstoßen. Fliegt man sehr früh los ist die Luft noch frei von diesen Störungen.
Um den Neutralpunkt zu erfliegen, wollen wir diesen Störungen entgehen und starten dementsprechend früh.
Wie genau sind die Daten?
In der Steuerung sind Wegaufnehmer installiert, welche die Position der Steuerung ausgeben. Wir sind recht froh, dass wir es geschafft haben durch die Messelektronik, genaues Fliegen und viele Messpunkte sehr präzise Daten erheben zu können.
Zudem haben wir durch die ruhige Luft in den Morgenstunden weitere Fehlerquellen eliminieren können.
Wir haben bisher den Versuch nur in zwei Schwerpunktlagen durchgeführt. Daher benötigen wir noch weitere Messflüge um die Daten zu validieren.
Was sagen die gewonnen Daten aus?
Mit einem Flug können wir bei gleicher Schwerpunktlage und unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten in einem Graphen „Knüppelweg“ über „Auftriebsbeiwert“ darstellen. Dieser Graph sollte einen linearen Zusammenhang haben, sodass man dessen Steigung ermitteln kann.
Wird das gleiche Experiment bei einer zweiten Schwerpunktlage durchgeführt, so kann man eine zweite Steigung ermitteln.
Beide Steigungen werden wiederum in ein weiteres Diagramm aufgetragen. Auf der Abszisse liegt hierbei die geflogene Schwerpunktlage und auf der Ordinate die Steigung Knüppelweg über cA „dS/dcA“.
In diesem Diagramm kann man nun Extrapolieren wann die Kurve „Knüppelweg“ über „Auftriebsbeiwert“ keine Steigung mehr besitzt. An diesem Punkt liegt der Neutralpunkt also der Luftangriffspunkt genau im Schwerpunkt. Das Flugzeug hat in diesem Fall ein indifferentes Flugverhalten.
Ziel ist es den Neutralpunkt über Anpassung der Schwerpunktlage bei einer Stabilität von mindestens 10% zu halten und somit immer ein ausreichend stabiles Flugverhalten zu erlangen.
Wie geht es weiter?
Eine Interpolation wird immer genauer je mehr Messpunkte vorhanden sind. Zudem kann mit einer erhöhten Anzahl an Messpunkten auch die Genauigkeit der gemessenen Werte ermittelt werden.
Daher ist der nächste Schritt zum präziseren ermitteln des Neutralpunktes weitere Flugversuche in verschiedenen Schwerpunktlagen zu unternehmen.
Zudem können wir die D-43 dabei auch ich weitaus hecklastigeren Schwerpunktlagen fliegen. Bis jetzt haben wir uns nur im sehr kopflastigen Schwerpunktbereich aufgehalten um ein zu wenig stabiles Flugverhalten zu vermeiden.
Nun zu den ermittelten Daten
Im ersten Diagramm sieht man aufgetragen den Knüppelweg über den Auftriebsbeiwert. Man kann recht gut erkennen, dass der erwartete lineare Zusammenhang besteht. Bei dem doppelsitzigen Flug erkennt man minimal stärkere Schwankungen als bei dem einsitzigen.
Im zweiten Diagramm sind die Steigungen der beiden Kurven aufgetragen und wurden über eine lineare Linie zur Abszisse weiter geführt.
Etwa am Punkt [500/0] trifft diese lineare Extrapolation auf die Abszisse.
Bei einer Wurzelprofiltiefe von 1100mm liegt der Neutralpunkt damit etwa bei 45% der Wurzelprofiltiefe.
Wir hoffen die Daten in den nächsten Wochen weiter ausbauen zu können und freuen uns auf weitere spannende und lehrreiche Flüge.
Vielen Dank an dieser Stelle nochmal an den Karlsruher alten Herren Erik „Holle Honig“ Braun.
Er stellte uns eine sehr präzise und dennoch gut verständliche Anleitung zur Bestimmung des Neutralpunktes zur Verfügung.
