Ein neues Profil für Nurflügler

 

Vorüberlegungen

 

Es gibt mittlerweile eine große Auswahl an guten Profilen für schnelle Nurflügler. Die Thermikleistungen solcher Modelle lassen aber naturgemäß etwas zu wünschen übrig. Beim Fliegen in hervorragenden Geländen fällt das nicht weiter auf. Ist man jedoch auf die recht mäßigen Fluggelände Mittelfrankens in Deutschland angewiesen, sieht die Sache anders aus. Hier liegt die Priorität erst einmal auf „drobenbleiben“.  Dass dies nicht zwangsläufig zu den bekannten Wiesenschleichern mit hochgewölbten Profilen und Rippenflächen führt, wird uns von einigen Leitwerklern eindrucksvoll vorgeführt. Es lohnt sich also, die Profile solcher Modelle näher zu betrachten.

 

Modifikation bekannter F3J-Profile

 

Bei Normalmodellen, die in unserer Gegend durch besonders gute Leitungen auffallen, werden häufig die Profile HN1033 und MH32 verwendet. Trotz des relativ mäßigen Ca max-Wertes von etwa 0,9 sind damit sehr gute Leistungen in der Thermik möglich, und das ohne extremen Leichtbau.

Meiner Ansicht nach liegt das an dem sehr geringen Widerstand dieser Profile im Bereich zwischen Ca 0,5 und 0,8 bei kleinen Re-Zahlen, also genau da, wo die Polaren gängiger Nurflügelprofile (auch ganz aktueller!) stark in Richtung hoher Widerstände abbiegen. Dies scheint mir ein entscheidender Punkt zu sein, wenn man mit dem Nurflügler mit  F3J-Modellen bei schwachem Aufwind mithalten will.

Es lag also nahe, diese Profile mit einem S-Schlag zu versehen, um sie druckpunktfest zu machen. Wie man mit Hilfe der Software „Profili“ von Stefano Duranti anhand der Xfoil-Polaren schnell sieht, werden die Profile dadurch aber verschlechtert. Der Höchstauftrieb sinkt zu stark, der Widerstand im interessanten Bereich nimmt zu, ebenso die Re-Zahlempfindlichkeit. Der Geschwindigkeitsbereich, der ohnehin nicht sehr groß ist, wird verkleinert.

 

Modifikation bekannter Nurflügelprofile

 

Die bewährte EH-Reihe lädt natürlich zum Modifizieren ein. Leider stellt sich heraus, dass  Modifikationen bezüglich Dicke und Wölbung entweder zu bereits bekannten oder zu schlechteren neuen Profilen führen. In der EH-Familie sind einige hochinteressante Profile wie das EH1.8/10, die bis auf die Re-Zahlempfindlichkeit passen würden. Leider gibt es dazu keine strakbaren kräftig gewölbten Normalprofile.  Die selbe Erfahrung macht man mit dem EMX-07.

 

 

 

Modifikation eines bekannten Thermikprofils

 

Aus dem oben gesagten ergibt sich, dass es aussichtsreicher ist, von einem stark gewölbten Profil auszugehen, die Wölbung zu verringern, die Dicke gleich zu lassen und einen S-Schlag einzufügen.

Bei Eigenkonstruktionen mit Leitwerk hat sich das SD7032 ausgezeichnet bewährt.

Zunächst wird die Wölbung auf 2% verringert, dann bei 75% ein S-Schlag von –4° eingeführt. Der sollte im Bau natürlich etwas verrundet werden, da das Programm hier einen Klappenausschlag mit dem entsprechenden Knick einsetzt.  Die Profilpolare wird nach unten verschoben Dadurch sinkt natürlich der Höchstauftrieb, andererseits wird der Bereich um Ca=0 zugänglich, was für den Schnellflug und den Einsatz mit Schränkung wichtig ist. Der Maximalauftrieb bleibt aber immer noch mit Ca 0.9 groß genug. Besonders erfreulich ist die Situation beim Widerstand. Bis hinab zu negativen Auftriebsbeiwerten ist er für ein 10% dickes Profil sehr gering.  Im besonders interessanten Bereich zwischen Ca = 0,4 und 0,8 bleibt er stets geringer als 0,018.  Der Momentbeiwert wird mit etwa 0 angegeben. Re-Zahlempfindlichkeit in Form von Einbrüchen bei Re=100000 ist nicht zu sehen.

 

 

 

 

Praxis

 

Das Profil sollte sich für gepfeilte Nurflügler eignen, entweder durchgehend verwendet für einen Allrounder oder als Außenprofil in einem Strak mit SD7032 als Innenprofil für einen Therminurflügel.

In letzterer Variante hat sich das Profil bei einem gepfeilten Thermiknurflügler seit einigen Jahren ausgezeichnet bewährt. Der Flieger verwendet das SD7032 ungeschränkt bis zum Querruder, ab da wird auf das modifizierte Profil gestrakt. Die Schränkung beträgt –4°. Die Steuerbarkeit ist sehr gut, das Abreißverhalten hängt von der Schwerpunktlage ab.

Ein Vergleich der Flugleistungen mit anderen Modellen, die auch das SD7032 verwenden, zeigt folgendes:

Einem V-Leitwerkler mit etwa gleicher Spannweite und SD7032 durchgehend ist der Nurflügler mindestens ebenbürtig

Einer Horten mit gleicher Spannweite und SD7032 als Wurzelprofil ist der moderne Nurflügler  überlegen, da der starke Auftriebseinbruch im Außenflügel vermieden wird.

 

 

 

 

Abb.1: das Ausgangsprofil

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 2: Das modifizierte Profil

 

 

 

 

 

 

 

Abb.3: SD7032 2% -4/75

 

 

 

 

 

 

Tabelle 1: Koordinaten des SD7032 3% -4/75

 

 

Profil Name : SD7032 2%-4/75

 

Oberer X    Oberer Y                                                                              

 0.00000    0.00000

 0.02141    0.18417

 0.04765    0.36956

 0.17483    0.50310

 0.32222    0.65608

 0.51688    0.84110

 0.80477    1.09615

 1.25210    1.49541

 1.94657    2.00254

 2.95487    2.55477

 4.19079    3.11354

 5.52921    3.61405

 6.94844    4.05769

 8.41808    4.44967

 9.91989    4.78837

 11.45455   5.08170

 13.01535   5.33556

 14.59628   5.55301

 16.19300   5.73944

 17.79712   5.89705

 19.41248   6.02726

 21.03396   6.13084

 22.66629   6.21186

 24.30020   6.27234

 25.94191   6.31296

 27.58579   6.33521

 29.23736   6.34125

 30.88784   6.33123

 32.54129   6.30607

 34.19405   6.26701

 35.85114   6.21585

 37.50922   6.15056

 39.17037   6.07467

 40.83180   5.98694

 42.49068   5.88869

 44.15350   5.77893

 45.81553   5.66051

 47.48002   5.53189

 49.14205   5.39511

 50.80349   5.24808

 52.46157   5.09400

 54.12143   4.93033

 55.78208   4.75934

 57.44273   4.58154

 59.10594   4.39542

 60.76777   4.20261

 62.43267   4.00195

 64.09094   3.79548

 65.75228   3.58068

 67.40908   3.36091

 69.06322   3.13457

 70.71992   2.90129

 72.34999   2.66485

 73.81094   2.44921

 75.05871   2.31689

 76.61615   2.18495

 78.27551   2.03825

 79.94179   1.88414

 81.61014   1.72537

 83.28291   1.55992

 84.95304   1.39046

 86.62504   1.21674

 88.29022   1.04252

 89.94939   0.86879

 91.61546   0.69565

 93.28470   0.52483

 94.94199   0.36257

 96.56989   0.21526

 98.01536   0.09753

 98.70518   0.04887

 

 unteres X unteres Y

 0.00000    0.00000

 0.00079    -0.17938

 0.02309    -0.36519

 0.04785    -0.55558

 0.14769    -0.71484

 0.29312    -0.87163

 0.47426    -1.03586

 0.74952    -1.19657

 1.15452    -1.41173

 1.81485    -1.68113

 2.85868    -2.00514

 4.18941    -2.32380

 5.66033    -2.59030

 7.20663    -2.81304

 8.78431    -2.99719

 10.38724   -3.14649

 12.00665   -3.26743

 13.64214   -3.36760

 15.28444   -3.44873

 16.93611   -3.51254

 18.59192   -3.56299

 20.24892   -3.60005

 21.91411   -3.62509

 23.58048   -3.64196

 25.25050   -3.64951

 26.92190   -3.65037

 28.59281   -3.64324

 30.26777   -3.63083

 31.94114   -3.61338

 33.61540   -3.58913

 35.29342   -3.56079

 36.97025   -3.52720

 38.64293   -3.48990

 40.31236   -3.44910

 41.98938   -3.40348

 43.66158   -3.35493

 45.31660   -3.30345

 46.97656   -3.24959

 48.64480   -3.19190

 50.31512   -3.13227

 51.98258   -3.06924

 53.64826   -3.00539

 55.32804   -2.93949

 57.00675   -2.87121

 58.69029   -2.80151

 60.37274   -2.73200

 62.05115   -2.66124

 63.73468   -2.58987

 65.41931   -2.51822

 67.09860   -2.44689

 68.77119   -2.37447

 70.44910   -2.30301

 72.10738   -2.23402

 73.63416   -2.17036

 74.94011   -2.06361

 76.48651   -1.89438

 78.13769   -1.71410

 79.80041   -1.53645

 81.46461   -1.36100

 83.12467   -1.19091

 84.79054   -1.02417

 86.45110   -0.86435

 88.11076   -0.71310

 89.76411   -0.57221

 91.41874   -0.44111

 93.06882   -0.32336

 94.71290   -0.22091

 96.35777   -0.13416

 97.94895   -0.06713

 99.33326   -0.02766

 100.00000  -0.02940

 

Stefan Engel