EWD & Schwerpunkt – Wie hängt das zusammen? Die Grundlagen

EWD & Schwerpunkt – Wie hängt das zusammen? Die Grundlagen

Beschreibung zum Video:
In diesem Video möchte ich euch erklären, was es mit der EWD, also der Einstellwinkeldifferenz, auf sich hat und wie sie untrennbar mit dem Schwerpunkt zusammenhängt. In diesem Zusammenhang ist auch ein Blick auf den Neutralpunkt unabdingbar.

Vortrag von @CompositeRCGliders:
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Vollständiger Text aus dem Video: EWD & Schwerpunkt – Wie hängt das zusammen? Die Grundlagen
Hinweis: Text aus der automatischen Spracherkennung aus dem Video ist allgemein bekannt ungenau!

was ist die EWD wie hängt sie mit dem Schwerpunkt zusammen und warum sollte man in dem Zusammenhang auch schon mal was von dem Neutralpunkt gehört haben das alles in dem Video viel Spaß ja wer kennt sie nicht die Diskussionen rund ums Thema EWD egal ob auf dem Flugplatz oder in den Internetforen überall wird es immer wieder rauf und runter diskutiert und da dachte ich ich mache mal ein Video wo ich nur sie EWD erkläre und dann kommt man aber schnell zu dem Punkt dass man merkt die EWD erklären ohne sich den Schwerpunkt anzugucken macht überhaupt keinen Sinn also EWD und Schwerpunkt und wenn man sich den Schwerpunkt anguckt dann sollte man auch zumindest den Neutralpunkt mal gehört haben und wissen was das ist deswegen versuche ich in dem Video das alles mal möglichst anschaulich zusammenzufassen das wird hier keine wissenschaftliche Abhandlung es geht nur darum einmal die Grundlagen zu verstehen ja unter ich ja nun auch kein ausgewiesener Experte bin habe ich mir im Vorfeld ein bisschen Hilfe besorgt der Werner Feen von CRG oder Komposit RC leider das hat sich die Zeit genommen und hat mir noch einiges erklärt vielen Dank dafür und natürlich trinke ich deswegen meinen Kaffee heute auch aus einer ganz speziell klasse aber ich würde sagen wir legen einfach mal los switchen um auf den Laptop da kann ich euch das alles am besten zeigen also jeder von euch hat wahrscheinlich schon mal so ein Tragflächenprofil von der Seite gesehen dies hier ist nicht zum Nachbauen geeignet das ist einfach nur ein von mir schnell hingezeichnetes Profil für dieses Video in dieses Profil zeichnen wir uns jetzt als allererstes mal eine Profil Sehne ein das ist quasi eine gedachte Linie von der Nasenleiste also von der Vorderkante hier vorne von der Tragfläche bis zur Hinterkante das ist gleich wichtig denn das gleiche machen wir auch fürs Höhenleitwerk das Höhenleitwerk ist ja auch nichts anderes als ein Profil und auch da können wir wieder so eine Profiline einzeichnen so jetzt sehen wir hier dass diese beiden Sehnen ja im gleichen Winkel zueinander stehen es macht jetzt auch nichts wir könnten das Höhenleitwerk auch anders anordnen wir könnten das jetzt hier oben einzeichnen ja also dann hätten wir ein teeleitwerk z.B Hauptsache diese Profil Sehne liegt jetzt in diesem Fall horizontal und diese hier liegt auch komplett horizontal damit hätten wir eine Einstellwinkel Differenz von 0 Grad ja also die Winkel der beiden Profile sind gleich dann könnten wir uns das ganze noch mal so einzeichnen und ein Winkel einbauen in dem Fall habe ich jetzt das Höhenleitwerk verändert und das die Tragfläche gleich gelassene es würde aber auch gehen wenn wir es genau andersrum machen wir könnten auch die Tragfläche natürlich anders anstellen oder einstellen und das Höhenleitwerk so lassen in dem Fall hätten wir jetzt hier eine negative EWD uns eingebaut und andersrum ihr werdet euch gedacht haben eine positive EWD wichtig in dem Zusammenhang ist schon mal zu wissen das wird nachher noch wichtig dass wir mit mit einer Änderung der EWD also wenn wir uns hier so ein Winkel einbauen auch immer den Anstellwinkel ändern mit dem das Flugzeug später durch die Luft fliegt ja das lasse ich jetzt erstmal so dahingestellt da kommen wir später noch mal drauf zurück und jetzt habe ich hier in der nächsten Folie quasi mal ganz provokant die beiden oberen Fälle durchgestrichen also irgendwie die Null und eine negative EWD da wird der ein oder andere Experte jetzt aufschreien und sagen oh das gibt’s aber doch aber wir konzentrieren uns jetzt hier mal auf die positive Idee denn alles andere sind wirklich seltene Ausnahmefälle EWD 0 vielleicht noch bei Kunstflugmaschinen oder so also negative Idee das ist schon wirklich also diese beiden Fälle sind einfach sehr sehr selten und 98 Prozent unserer Modelle werden vermutlich mit einer positiven EWD unterwegs sein also vielleicht für den ein oder anderen der sich mit dem Thema jetzt wirklich zum ersten Mal beschäftigt noch gut zu wissen so ein Winkel hier zeichne ich natürlich nur ein um euch das besser oder ja bessere veranschaulichen zu können in der Regel sind das eher Winkel so zwischen 0,5 und und fünf Grad vielleicht so das sind schon so sehr als fünf Grad ist schon wirklich viel EWD also bitte nicht auf die Idee kommen jetzt im Keller zu rennen und euch hier so einen 30 Grad Winkel einzubauen das die nur der Veranschaulichung gut also wir wissen jetzt schon mal was die Einstellwinkel Differenz überhaupt grundsätzlich erstmal ist das lassen wir jetzt erstmal einmal so stehen und gucken uns jetzt mal den Schwerpunkt an bzw auch die neutral punkten wenn wir das dann verstanden haben was damit auf sich hat dann kann man das nachher gleich zusammenführen quasi und verstehen wie das beides zusammenhängt dann darum geht es letzten Endes also kommen wir erstmal zum Neutralpunkt der das jetzt hier wie ich ja sagte eingangs keine wissenschaftliche Abhandlung werden soll nehmen wir jetzt einfach mal hin dass dieser Neutralpunkt das ist den gibt und dass der quasi konstruktiv vorgegeben wurde ja der der hängt einfach konstruktiv mit dem Profil zusammen der ist da der wurde ein konstruiert an einer bestimmten Stelle des Profils beim stinknormalen rechteckflügel ohne Pfeilung irgendwie wird das so zwischen 25 und 30 Grad 30 % der Profiltiefe liegen aber wie gesagt der ist fest den können wir nicht ändern der ist da und die nehmen wir jetzt einfach mal so hin was wir natürlich aber ändern können ist unser Schwerpunkt das kennen wir alle wir packen vorne Blei ins Modell wann hat der Schwerpunkt weiter nach vorne dann nehmen wir gleich raus wann hat er wieder nach hinten oder für verschieben das Blei nach hinten wie auch immer also den können wir beeinflussen und erschwerpunkt ist jetzt entscheidend für die Flugeigenschaften des Modells damit stellen wir quasi ein wie stabil das Modell fliegt und wenn ich in diesem Video von Stabilität rede dann meine ich immer die längs Stabilität das ist die Stabilität um die Querachse was heißt das nun wieder ganz einfach wenn das die Schnauze des Flugzeuges nach oben oder unten abgelenkt wird durch Thermik durch Wind oder durch eigenen Ruderausschlag hinten Höhen oder Tiefenruder dann beschreibt die Längsstabilität quasi das Vermögen wie gut sich das Flugzeug danach wieder von alleine in eine stabile Lage einpendelt es gibt jetzt quasi grundsätzlich erstmal drei Arten wie wir ihn einstellen können wir könnten den Schwerpunkt hinter den Neutralpunkt liegen das ist allerdings nicht zu raten denn dann wird das Flugzeug instabil also da das sollten auf keinen Fall tun dann könnten wir den Schwerpunkt direkt an die Stelle liegen wo auch der Neutralpunkt ist auch das ist nicht wirklich zu empfehlen weil dann gibt es ein sogenannten indifferenten Zustand auch der sollte vermieden werden oder muss eigentlich Familien werden weil auch da das Flugzeug quasi nicht beherrschbar ist und ihr werdet euch gedacht haben die dritte Möglichkeit besteht darin den Schwerpunkt vor den Neutralpunkt zu legen und dann haben wir einen stabiles Flugverhalten und es ist tatsächlich so wie stabil dieses Flugverhalten nun ist hängt maßgeblich davon ab wie weit wir den Schwerpunkt vor den Neutralpunkt legen ja wir reden in dem Fall auch vom Stabilitätsmaß also wenn wir ihn weiter nach vorne legen wird das Stabilitätsmaß höher und das Flugzeug wird insgesamt eigenstabiler aber auch weniger agil das kann man einfach auch mal so hinnehmen wenn ich den Schwerpunkt jetzt weiter zurücklege dann wird das Stabilität muss halt niedriger dass das Flugzeug wird nicht mehr ganz so eigen stabil fliegen dafür aber lila ist also eher was für ja schon erfahrenere Piloten aber Vorsicht wie gesagt nicht zu weit nach hinten legen da handeln wir uns einige einige Probleme ein bisschen dazu dass das Flugzeug nicht mehr zu kontrollieren ist also wir halten fest wir brauchen einen Schwerpunkt der vor dem Neutralpunkt liegt und wenn wir ein Flugzeug kaufen wird uns hoffentlich der Hersteller ein Mal oder eher eine Angabe zum Schwerpunkt machen an einer Stelle an dem das Flugzeug erstmal für den Erstflug sicher zu fliegen ist auch für nicht ganz so erfahrene Piloten und ja was macht der Schwerpunkt jetzt vor dem Neutralpunkt er sorgt quasi für ein Drehmoment und damit auch für Kopflastigkeit jeder kennt das der schon mal mit dem Schwerpunkt rum experimentiert hat wenn wir mehr Gewicht vorne reinpacken oder das vorhandene Gewicht weiter nach vorne schieben dann wird das Flugzeug kopflastig und oder immer kopflastiger hier weiterhin nach vorne schieben und wie würden wir jetzt dieser Kopflastigkeit entgegen aber werfen das Modell Weg merken oh zu viel Blei vorne drin wir ziehen am Höhenruder und oder programmieren uns dann schon ein permanenten Höhenruder Ausschlag in Form einer Trimmung ein so und jetzt wird es endlich spannend jetzt kommt nämlich die Idee ins Spiel die sorgt jetzt quasi dafür ein Ausgleich zu schaffen gegen diese Kopflastigkeit quasi gegen dieses Nickmoment was entsteht ja also wir haben vorne ein Schwerpunkt der vor dem Neutralpunkt liegt und dafür sorgt dass das Flugzeug stabil in der Luft liegt der Schwerpunkt sorgt aber auch dafür dass das Flugzeug kopflastig wird und deswegen stellen wir uns hinten eine positive EWD ein damit das Höhenleitwerk quasi dagegen wird und sich die Kräfte dann am Ende wieder ausgleichen somit fügt fliegt das Flugzeug dann geradeaus in der Luft und möchte nicht permanent mit ja mit der Schnauze nach unten ich habe irgendwann in einem in einem Magazin Artikel ich weiß jetzt gar nicht mehr genau in welchem Artikel und welche Magazin es war ehrlich gesagt aber mal gelesen dass der Schwerpunkt letztlich für die Flugeigenschaften da ist und die EWD letzten Endes eine trimmmöglichkeit ist und ich finde so kann man sich das eigentlich auch wirklich schön merken denn genauso ist es werden ja gesagt mit dem Schwerpunkt stellen wir ein ob das Flugzeug stabil fliegt und wie stabil das müssen wir auf jeden Fall tun und mit der EWD hinten drin wir dann quasi das Flugzeug wieder gerade wenn man es mal ganz einfach ausdrücken möchte so jetzt könnte man eher auf die Idee kommen Mensch super ich hätte gerne einen mega stabil fliegendes Flugzeug also packe ich den Schwerpunkt so richtig weit nach vorne ja das ist grundsätzlich erstmal auch richtig hat allerdings auch ein Haken denn wenn wir den Schwerpunkt beliebig weit nach vorne setzen dann müssen wir natürlich hinten auch unsere EWD beliebig weit erhöhen um den Drehmoment das ja dann größer wird entgegenzuwirken und da kann man sich schon dann irgendwann vorstellen dass das viele negative Eigenschaften hat auch da bis hin dazu dass das Flugzeug nicht mehr fliegt weil werden ganz am Anfang irgendwann mal gesagt wenn wir die EWD verstellen verstellen wir auch den Anstellwinkel mit dem das Flugzeug durch die Luft fliegt und den können wir natürlich nicht beliebig erhöhen denn dann gibt es irgendwann auch mal ein Strömungsabriss das wäre der Worst Case und und auch wenn wir kein strömungsabschluss bekommen ist es trotzdem nicht gut den einfach beliebig weit nach vorne zu packen weil wenn wir die EWD positiver machen und den Winkel immer verstärken dann handeln wir uns damit auch Widerstände ein also die Flugleistung wird damit definitiv sinken also das wollen wir natürlich auch nicht ich habe das hier noch mal aufgeschrieben einstellen Anstellwinkel wird irgendwann zu groß gefahren ist genau das was ich gerade gesagt habe also da müssen wir aufpassen da gibt es einfach Grenzen und wir müssen halt diese Grenzen dann ja so ein bisschen ausloten aber es wie gesagt nicht übertreiben weil es führt in beiden Fällen kann es zum zur ja zu einem unkontrollierten Flug führen egal also nach hinten wenn wir den Schwerpunkt hinter den Neutralpunkt setzen wird auf jeden Fall zu Instabilität führen und vorne auch irgendwann weil wir halt dann irgendwann gar nicht mehr so positiv einstellen können und auch das Höhenruder dann irgendwann gar nicht mehr wirkt also von daher ist da ein ein vernünftiger Kompromiss erforderlich also jetzt wird vielleicht auch klar dann dem ein oder anderen warum wir eigentlich immer mit einer positiven EWD fliegen ja und noch mal ich weiß es gibt Ausnahmen aber von den reden wir jetzt hier nicht also wir reden jetzt ja von dem normalen Fall das fliegen wir mit einer positiven EWD die uns das Nickmoment vorne ausgleicht wenn wir jetzt uns eine negative EWD einbauen würden und wir würden ja quasi hier das das Höhenleitwerk jetzt nach unten anstellen oder einstellen dann würden wir das nicht Moment einfach noch verstärken und dann würde das auch so stark werden dass wir mit unserem Höhenruder hier hinten mit dieser kleinen Fläche des Öl oder das da dann auch nicht mehr gegensteuern könnten also die die Wirkung wäre dann irgendwann viel zu groß also dieser dieses Moment wäre viel zu groß das könnten wir nicht mehr Ausgleich mit dem Höhenruder und von daher sollten wir das tatsächlich tunlichst vermeiden so und zum Schluss noch mal der Hinweis ich habe jetzt immer hier hinten mit dem Höhenleitwerk rumgespielt habe das hier jetzt positiv eingestellt oder mal negativ und immer vom höhenleit weggesprochen aber ich hatte es kurz auch schon erwähnt glaube ich vorhin wir könnten natürlich genauso gut die Tragfläche einstellen ja ich könnte das Höhenleitwerk auch lassen wie es ist und stelle die die Tragfläche in einen anderen Winkel wie gesagt es geht nur um die Differenz zwischen den beiden ja die Tragfläche in einen anderen Winkel einzustellen wenn ich die EWD verändern will hat auch gewisse Vorteile allerdings denke ich in der Praxis werden wir eher das Höhenleitwerk hinten verstellen war aber beim gekauften Flugzeug vor allem dass er einfach ja viel leichter ist zu machen ja also wenn wir ein Flugzeug selber bauen von von vorne rein aufbauen dann kann man natürlich auch die Tragfläche noch entsprechend anpassen aber wie gesagt bei gekauften Flugzeugen machen wir das wohl eher über das Höhenleitwerk und deswegen habe ich mir das herausgesucht aber am Ende des Tages ist der Effekt der gleiche so was heißt das jetzt aber ganz konkret für uns in der Praxis eigentlich ganz einfach ich mache das mal anhand eines Beispiels und zwar stellen wir fest wir haben es vielleicht ein gebrauchtes Modell gekauft oder so nehmen einfach die Einstellungen von unserem Vorbesitzer und stellen fest oh nee das ist mir zu agil das Flugzeug liegt irgendwie ich muss ständig korrigieren dann werden wir ja wie wir eben gelernt haben ein höheres Stabilitätsmaß haben wollen das heißt wir legen den Schwerpunkt weiter nach vorne sukzessive immer also schön langsam ne also eher millimeterweise und gucken immer werfen das immer raus und gucken was passiert ne und irgendwann werden wir ja ein Punkt erreicht haben da ist das Stabilitätsmaß so groß dass es für uns gut ist das Modell fliegt dann mehr oder weniger von alleine so und wenn wir den Punkt erreicht haben werden wir aber auch feststellen dass wir hinten plötzlich schön oder trimmen mussten quasi schon gesehen ja also das Drehmoment wenn wir den Schwerpunkt weiter nach vorne legen das Drehmoment hier wird größer und wir müssen hinten ausgleichen damit das Flugzeug am Ende wieder gerade fliegt und das machen wir mit der Trimmung erstmal und wenn wir dann soweit sind und haben das Flugzeug am Fliegen dann könnten wir jetzt sagen okay alles gut schick dann kann ich die nächsten 10 Jahre fliegen oder wenn wir aber sagen okay ich möchte aber alles aus meinem Flugzeug rausholen dann möchte ich diese Trimmung hinten weg haben ich möchte eigentlich dass das Höhenruder neutral steht das hat auch den Vorteil dass es dann wieder natürlich den vollen Ausschlag nach oben hat wer hat es ja nicht quasi wenn ich es schon von vorne rein irgendwie so 10 Grad nach oben stellen muss jetzt übertrieben gesagt dann hat dann wird der Ausschlag natürlich auch kleiner also würde ich jetzt die EWD verändern und würde so lange sukzessive hinten unters Heck hätte ich bei einer gesagt also unter die Hinterkante des höhenleitwerkes so lange was drunter legen also wirklich millimeterweise wirklich ganz vorsichtig damit umgehen immer millimeterweise ausprobieren da reichten zum Klebeband oder sowas was man sich da erstmal zum Testen drunter klebt also immer weiter erhöhen und dann werdet ihr feststellen okay die Trimmung kann entsprechend immer weiter niedriger gewählt werden also weniger Trimmung bist dann irgendwann das Flugzeug durch den Schwerpunkt schön stabil fliegt und hier hinten keine Trimmung am Höhen oder mehr braucht so und wenn euch das jetzt nicht tief genug gegangen ist oder wenn ihr meint okay jetzt würde ich das ganze gerne noch ein bisschen vertiefen dieses Wissen dann verlinke ich euch unten einmal ein Video von Werner Feen von CRG den ich ja vorhin schon angesprochen hatte der hat mal ein Vortrag gehalten über das ganze Thema EWD Schwerpunkt neutral Punkt der einfach sich ja der einfach noch ein bisschen tiefer in die Materie eintaucht also da gerne mal reingucken ansonsten werde ich dann demnächst noch ein Video hier hochladen wo ich zeige wie man die Idee mist da gibt’s ja verschiedene Möglichkeiten genauere und auch ungenaue und auch zum Thema Schwerpunkt messen ähm werde ich dann darauf eingehen aber ich würde sagen bis dahin wünsche ich viel Spaß beim Fliegen und tschüss
Für den Inhalt des Videos ist der VideoCreator: Cinematic RC verantwortlich.
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