Nachdem die Prämissen für die Konstruktion der SB 10 in den Vorüberlegungen festgezurrt worden waren, begann ich mir Gedanken hinsichtlich der aerodynamischen, konstruktiven Umsetzung  zu machen.

• Welches Profil sollte es sein ?
• Welche Flächengeometrie kann man, unter Beachtung der RE-Zahl  umsetzen ?
• Wie müssen die Abmessungen des Rumpfes bei einem Maßstab von 1:7 sein ?
• Wie muss das Höhenleitwerk für das ausgewählte Profil beschaffen sein ?
• Wo liegt der theoretische Schwerpunkt beim entwickelten Modell ?

Profilauswahl:

Beim Studium der auf dem Markt vertriebenen Modelle dominieren RITZ xx, Wortmann FX, Eppler und HQ Profile. Die meisten Konzepte schienen mir jedoch noch aus den 80′ Jahren zu stammen.

Da ich seit Jahrzehnten ein Fan der Profile von Dr. Helmut Quabeck bin, und schon etliche Modelle mit den ‚Original HQ‘ Profilen entwickelt hatte, habe ich mich auf der Seite von Dr. H. Quabeck http://www.hq-modellflug.de/ und seinem Buch ‚ HQ Profile für den Modellbau – Aerodynamische Designaspekte, Daten und Anwendungen ‚ umgesehen. Auch die interessante Seite von Hartmut Siegmann http://www.aerodesign.de war Quelle für meine Überlegungen.

Ich will es kurz machen. Entschieden habe ich mich für folgenden Strak:

• Wurzel – HQ/W 2,5/12%  gestrakt bis zum Querruder auf HQ/W  2,5/11%
• Querudertrapez – HQ/W  2,5/11% gestrakt zum Flügelende HQ/W 3,0/10%

Ich habe mich somit für eine aeorodynamische Schränkung entschieden. Dieses Design soll meinem Wunsch nach einem Allrounder entgegen kommen. Wenn man sich die Profilpolaren ansieht, ist sowohl für den Thermikflug als auch für den gemäßigten Schnellflug  alles nach meinen Wünschen, bereits auch ohne Wölbklappeneinsatz . Die aerodynamische Schränkung soll im engen Kreisflug einem ‚Trudler‘ entgegenwirken. Da die Null Auftriebswinkel der Profile 2,5 und 3,0 nicht allzuweit auseinander liegen, werde ich nicht geomertrisch nachschränken. Insbesondere da ich nicht vorhabe mit dem Modell Geschwindigkeitsrekorde zu brechen, gehe ich davon aus, dass die Flächenenden im Schnellflug  sich nicht negativ durchbiegen werden.

Nur die RE- Zahl Problematik bei den schlanken Flächen bei geplanter Flächenbelastung und somit Geschwindigkeit beim jeweiligen hohem Ca  lag mir noch im ‚Magen‘. Dazu aber später mehr.

Flächengeometrie:

Bei dem Maßstab 1:7 ist die Flächenwurzeltiefe ca. 14 cm. Es wäre ‚Blödsinn‘, wegen der RE Zahl Problematik, Scale  zu entwerfen. Bei 14 cm Wurzeltiefe würde bei einer Geschwindigkeit von 10 m/s und einem Auftriebsbeiwert von ca 0,9   die kritische Re-Zahl von 100.000 bereits unterschritten. Insbesondere gilt dies erst recht für die zugespitzen Flächenenden, was in allen Fällen zum Strömungsabriss und vermutlich zum Verlust des Modells führen würde.  Deshalb legte ich für die Spannweite von 3,70/4,10m  eine Wurzeltiefe von 20 cm und an der Schnittstelle zum Querrudertrapez  15 cm  Flächentiefe fest. Hier sehe ich für die erforderlichen Re Zahlen noch kein Problem. Beim Querrudertrapez plante ich für die 3,70 cm Version am Frächenende mit 9,5 cm. Das ist schon grenzwertig, vor allem im Kreisflug kann es hier zum Strömungsabriss und Abkippen des Modells führen.

Herr Dr. Quabeck empfiehlt für solche Fälle die Verwendung eines Turbulators bei ca. 50% der jeweilgen Flächentiefe. Die Profilpolaren bei Turbulatoreinsatz des HQ/W 3,0 beruhigen mich. So werde ich ab ca 13 cm Flächentiefe Turbulatoren installieren.

Auch ein Strak auf ein HQ/Acro, wie Dr. Qubeck empfiehlt, wäre möglich. Deshalb werde ich für die Ansteckflächen ( auf 4,10 cm) dies mal ausprobiern und ggf. ebenfalls einen Turbulator setzen. Bei 8 cm Flächentiefe ist dies vermutlich angeraten.

Insgesamt ergibt sich für die Tragfläche eine Fläche von 57/60 dm“. Bei einem geplanten Gesamtgewicht von ca 3 kg ergibt sich eine Flächenbelastung von rund 55 und damit Erreichung der notwendigen Fluggeschwindigkeiten um vernünftige Re Zahlen zu generieren.

Modellgeometrie:

Für die Ermittlung der Modellgeometrie habe ich den  Rumpf der SB 10 vermessen und mit o.g. Profil mit dem Programm  von Reiner Stumpf – Schwerpunkt und EWD – durchgerechnet. Als Höhenleitwerksprofil nehme ich ein NACA 0012 mit ca 10% Größe der Tragfläche, um das jeweilige notwendige Stabilitätsmaß zu erreichen. Auf eine Vorpfeilung der Tragflächen, wie beim Original, verzichte ich, da dies den Schwerpunkt zu weit vorne bedingen  und auch vermutlich jede Menge ‚Zusatzblei‘ in der Rumpfspitze erfordern würde.

In dem folgenden Kapitel werde ich mich mit der Materialauswal für das Modell befassen.