Überlegungen zur Eistellwinkeldifferenz (EWD)
Bei der Konstruktion des Bergfalken von Aeronaut wurde hinsichtlich des Tragflächenprofils ein Strak von Dr. Helmut Quabeck gewählt. Es handelt sich um das Profil HQ 3,5 mit einer Dicke von 13%. Eigene Erfahrungen bei der Konstruktion von reinen Zweckmodellen mit diesem Profil , insbesondere für den Thermikflug, lassen auch für den Bergfalken gute Flugeigenschaften in dieser Disziplin erwarten.
Einstellwinkeldifferenz
Die Bauanleitung selbst dokumentiert eine Einstellwinkeldifferenz von 2 Grad bei einer Schwerpunktrücklage von 82 mm hinter der Nasenleiste. Vor Einbau der Höhenruderauflage am Rumpf und Montage des Höhenruders habe ich den Rumpf in eine Position gebracht, der der genannten EWD von 2 Grad entspricht.
Vorgehen:
Um die EWD einmessen zu können, soll vorab eine kleine Berechnung erfolgen. Wir müssen die Höhendifferenz ( Nasenmitte zu Endleiste = EWD) ermitteln. Mit folgender Winkelfunktion kann die Höhendifferenz (Gegenkathete) bei gegebener Wurzelrippe von 30 cm (Ankathete) und Winkel von 2 Grad leicht berechnet werden.
Tangens von 2 Grad (0,0349) * Wurzelrippenbreite (30 cm) = 1,05 cm
d.h. die Höhendifferenz an der Wurzelrippe beträgt im Falle des Bergfalken 1,05 cm.
Nun kann der Rumpf auf dem Ständer in eine Position gebracht werden, die eben diesen 1.05 cm entspricht. Dafür habe ich an der hinteren Ständerauflage ca. 5 cm unterlegen müssen (s. Bild). In dieser Position sollte das Höhenruder auf null Grad eingestellt sein. Dies ergibt sich automatisch durch die Konfigurierung der Bauteile.
Diskussion der EWD und Schwerpunktlage
Ich habe versucht die EWD und die dazugehörige Schwerpunktlage rechnerisch zu belegen. In die Rechnung gingen ein Flächen/Höhenleitwerkegeometrie mit Pfeilung, Leitwerkshebelarm, Momentbeiwert und Nullauftriebswinkel des HQ 3,5 /13.
Ergebnis:
Sowohl die EWD von 2 Grad als auch die Schwerpunktlage von 82 mm hinter der Nasenleiste ergeben sich für höhere ca-Werte im Bereich des geringsten Sinkens. Dies macht für die Auslegung des Bergfalken auch Sinn und lässt angemessene Flugleistungen für den Oldtimer erwarten.