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.
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.
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.
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.
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