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Trudeln

Version 4, 17.03.2008

Ich erinnere mich da an die Trudelübungen in der
Segelflugschulung. Erst ;( , aber dann :D.

Michael Stocker [extern]


Ein wichtiger Hinweis zum Anfang: Ich bin selber erst ganz am Anfang von meiner Trudelkarriere, von dem her sind die Informationen hier noch etwas dünn, demnächst sollte sich das aber bessern :-).


Inhalt

1 Einleitung
2 Steiltrudeln
3 Flachtrudeln
4 Messerflugtrudeln
5 Querachsentrudeln
6 Links



1 Einleitung

Bei den Manntragenden bezeichnet Trudeln eine schraubenförmige Abwärtsbewegung des Flugzeuges, bei der die Strömung mindestens an der kurveninneren Tragfläche abgerissen ist.

Trudeln ist ein hochkomplexer, dynamischer Vorgang und extrem stark Modellabhängig. Jeder Modelltyp trudelt anders, sogar jedes Modell innerhalb einer Baureihe zeigt im Trudeln gewisse Eigenheiten. Zum Einleiten, Halten und Ausleiten des Trudelns sind je nach Modelltyp völlig unterschiedliche Ruderausschläge nötig. Eine allgemeingültige Trudelbeschreibung für alle Modelle ist daher nicht möglich. Testpiloten dürfen jeweils alle Trudelvarianten durchnudeln, ein Beispiel finden sie im Abschlussbericht Flugerprobung AK-5b [extern].
Desweiteren lassen sich die Steueranweisungen und Reaktionen der Manntragenden nur sehr eingeschränkt auf Modelle übertragen. Eine manntragende Edge 540 [extern] ist mit einer Flächenbelastung von 760g/dqm unterwegs, meine AJ Extra hat 40g/qdm. Und gerade bei Trudelfiguren wirken sich die daraus resultierenden Unterschiede im Massenträgheits-Luftkraft-Verhältnis massiv aus.

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2 Steiltrudeln

Manntragende
Das Flugzeug vollführt bei Standgas eine schraubenförmige Abwärtsbewegung, der Neigungswinkel liegt dabei meist zwischen 60 und 80 Grad, die Strömung an der inneren Tragfläche ist abgerissen, an der Äusseren liegt sie an. Der Flugzeugschwerpunkt ist ca. 1-2 Spannweiten von der Schraubenmittelachse entfernt. Das Querruder hat keine brauchbare Wirkung mehr, die Höhenruderwirkung ist schwach, die Seitenruderwirkung ist noch da.

3D-Modelle
Das Flugzeug vollführt bei Standgas eine Schraubenförmige Abwärtsbewegung, der Neigungswinkel liegt dabei meist zwischen 60 und 80 Grad, wie es um die Tragflächenströmung steht weiss eigentlich keiner so genau. Quer- Seiten- und Höhenruder haben im Trudeln mittelmässige bis gute Wirkung.


Varianten zum Einleiten des Trudelns
Die Modellauslegung bestimmt, welche Variante effektiv zutrifft. Je höher in der Folgenden Liste die Zahl desto "gutmütiger" und unkritischer das Verhalten des Modells.
[-]1 Das Modell geht beim Überziehen ohne Seitenrudereinsatz über eine Tragfläche weg.
[-]2 Das Modell geht bei Seitenrudereinsatz direkt nach dem Überziehen (also beim Beginn des Sackfluges) über eine Tragfläche weg.
[-]3 Das Modell geht kurz vor dem Überziehen bei schlagartigem vollem Seitenrudereinsatz nicht über eine Tragfläche weg.
[-]4 Das Modell geht auch nach dem Überziehen (also im Sackflug) bei schlagartigem vollem Seitenrudereinsatz nicht über eine Tragfläche weg.


Varianten fürs stationäre Trudeln
Die Modellauslegung bestimmt, welche Variante effektiv zutrifft. Je höher in der Folgenden Liste die Zahl desto "gutmütiger" und unkritischer das Verhalten des Modells.
[-]1 Stationäres Trudeln mit Neutrallage aller Ruder möglich.
[-]2 Stationäres Trudeln mit leichtem Seitenruder+ Höhenrudereinsatz möglich.
[-]3 Stationäres Trudeln mit Höhenruderausschla und Seitenruder-Vollausschlag möglich.
[-]4 Stationäres Trudeln nur mit Querruderunterstützung, SR-Ausschlag und HR-(Voll)Ausschlag möglich.
[-]5 Stationäres Trudeln auch mit Seitenruder-, Höhenruder- und Querruder-Vollausschlag nicht wirklich möglich.


Varianten zum Ausleiten des Trudelns
Die Modellauslegung bestimmt, welche Variante effektiv zutrifft. Je höher in der Folgenden Liste die Zahl desto "gutmütiger" und unkritischer das Verhalten des Modells.
[-] 1 Ausleiten auch mit Gegenseitenruder nicht möglich. Solche Manntragenden weden nicht zugelassen, und Modelle mit der Auslegung leben nicht lange ....
[-] 2 Gegenseitenruder, kurz warten, Tiefenruder (Bauchtrudeln) / Höhenruder (Rückentrudeln), senkrechter Sturzflug, abfangen. Standard-Methode, mit der man das Trudeln bei jedem Manntragenden beenden können muss..
[-] 3 Leichtes Gegenseitenruder, senkrechter Sturzflug, abfangen.
[-] 4 Alle Ruder neutral, kurzes Nachdrehen, Sturzflug, abfangen.
[-] 5 Höhenruder zurücknehmen, Seitenruder leicht zurücknehmen, Steilspirale, abfangen
[-] 6 Höhen- und Seitenruder leicht zurücknehmen, Querruder vollständig zurücknehmen.
abfangen
[-] 7 Höhen- und Seitenruder ausgeschlagen lassen, Querruder teilweise zurücknehmen.
[-] 7 Modell kommt gar nicht ins Trudeln, ausleiten der Steilspirale mit beliebigen Ruderkommandos.


Steilspirale
Wenn ein Modell im Trudeln noch eine normale Querruderwirkung zeigt, dann ist die Strömung an der inneren Tragfläche nicht abgerissen, die Figur sieht zwar aus wie Trudeln, ist in Wirklichkeit aber eine Steilspirale. Mit Modellen, die kein stationäres Trudeln zulassen, kann man mit Querruderausschlag in Drehrichtung eine derartige Steilspirale erzeugen, um so ein Trudeln zu simulieren. Steiltrudel-unwillige Modelle wie Shock- oder Funflyer weisen meist eine geringe Flächenbelastung und Plattenprofile oder dicke Profile mit runder Nasenleiste auf. Auch ein grosses Leitwerk und ein zu weit vorne liegender Schwerpunkt können das Trudeln verunmöglichen.


Links
Trudeln mit Querruder? (RcNetwork)[extern]
Unfall Trudeln während Ausbildung (Streckenflug-Forum)[extern]

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3 Flachtrudeln

Manntragende
Das Flugzeug vollführt bei Stand- bis Vollgas eine schraubenförmige Abwärtsbewegung und dreht sich dabei um die Hochachse. Der Neigungswinkel liegt dabei meist zwischen 30 und 0 Grad, die Strömung ist an beiden Tragflächen abgerissen. Der Flugzeugschwerpunkt ist 0.2 - 1 Spannweiten von der Schraubenmittelachse entfernt. Das Querruder hat keine Wirkung mehr, Höhen- und Seitenruder wirken nur wenn sie vom Propellerwind angeblasen werden.

3D-Modelle
Das Flugzeug vollführt bei Stand- bis Vollgas eine schraubenförmige Abwärtsbewegung und dreht sich dabei um die Hochachse. Der Neigungswinkel liegt dabei meist zwischen 30 und -5 Grad. Der Flugzeugschwerpunkt ist 0.2 - 1 Spannweiten von der Schraubenmittelachse entfernt. Quer-, Höhen- und Seitenruder haben oberhalb von Drittel bis Halbgas noch Wirkung.


Wie siehts aus?
00:30-00:34


(Quelle: Youtube "3D Flying - Aerofun Extra 260" [extern])


Varianten stationäres Flachtrudeln
Die Modellauslegung bestimmt, welche Variante effektiv zutrifft. Je höher in der Folgenden Liste die Zahl desto "gutmütiger" und unkritischer das Verhalten des Modells.
[-] 1 Stationäres Flachtrudeln mit beliebigen Ruderausschlägen und Gasstellungen möglich. Derartige Modelle bekommt man nicht mehr aus dem Flachtrudeln raus.
[-]2 Stationäres Flachtrudeln mit Neutrallage aller Ruder möglich.
[-]3 Stationäres Flachtrudeln mit leichtem Seiten+ Höhenrudereinsatz möglich
[-]4 Stationäres Flachtrudeln mit Seiten und Höhenruder-Vollausschlag möglich
[-]5 Stationäres Flachtrudeln mit Seitenruder-Vollausschlag + Höhenruder-Ausschlag möglich
[-]6 Stationäres Flachtrudeln auch mit Seitenruder-Vollausschlag + Höhenruder-Vollausschlag nicht möglich.


Varianten fürs Einleiten
[-]1: Aus dem Torquen heraus mit Tiefenruder/Höhenruder nach vorne/hinten überkippen und im Moment wenn das Modell senkrecht nach unten zeigt Seitenruder in gewünschter Drehrichtung geben. Das Höhenruder muss dabei mindestens so stark ausgeschlagen werden, dass die Tragflächenströmung sich nicht anlegen kann. Die nötigen Querruderkorrekturen sind von Modell zu Modell unterschiedlich, zum Zeitpunkt der Seitenrudergabe ist von leichtem Querruder in Drehrichtung (um die Drehung überhaupt in Gang zu bekommen) bis zu Querruder entgegen der Drehrichtung (um ein Überschlagen innerhalb der Drehung zu vermeiden) alles möglich.
[-]2: Aus dem Bauchflug/Rückenflug heraus schlagartig Tiefenruder/Höhenruder geben, so dass die Tragflächenströmung abreisst. In der Senkrechten analog zum Einleiten aus dem Torquen Seitenruder und Querruder geben.
[-]3: Im normalen Steiltrudeln das Gas aufdrehen sowie Höhenruder/Tiefenruder und Gegenquerruder geben.
[-]4 (Somenzinirolle): Senkrechter Sturzflug mit Rollen in späterer Trudelrichtung, schlagartiger Höhen-/Tiefenruderausschlag und Seitenruderausschlag in Trudelrichtung (mehr oder weniger Gleichzeitig) und Rücknahme des Querruderausschlages. Mit dem Gas sollte man im Senkrechten Sturzflug extrem vorsichtig sein, bei Vollgas sprengt man in der Somenzinirolle so ziemlich jedes Modell ....

Für die ersten Versuche empfehle ich Variante 1, da man hier beim Einleiten des Flachtrudelns kaum Höhe verliert und im Torquen beliebig Zeit hat, sich geistig aufs Flachtrudeln vorzubereiten und sich seine Eselsbrücken zurechtzulegen.


Einleitungsvariante 1 füs Rückenflachtrudeln für meine Velox
Torquen sie in Sicherheitshöhe mit dem Modellrücken zu sich, drücken sie das Modell dann mit Tiefenruder und einem Gasstoss vorne herum, reduzieren sie, sobald das Modell mit der Nase nach unten steht, das Gas auf "Standgas" (=knapp über Null), reduzieren sie den Tiefenruderaussschlag und schlagen sie gleichzeitig Seitenruder in Drehrichtung voll und Querruder ebenfalls in Drehrichtung leicht aus. Nehmen sie nach der ersten Umdrehung den Querruderausschlag langsam zurück, so dass das Trudeln flacher wird und geben sie mehr Gas. Arbeiten sie sich in mehreren Durchgängen zum Optimalen Bewegungsablauf durch.

[-] Wenn sie den Querruderausschlag in Kurvenrichtung vergessen landen sie statt im Rückenflachtrudeln im Messerflugtrudeln :D.
[-] Wenn sie das Gas nicht zurücknehmen oder gar erhöhen dann schleudert ihnen das Modell in einer völlig undefinierbaren Bewegung aus dem Rückenflachtrudeln raus, noch bevor sie richtig reingekommen sind.
[-] Tiefenruderausschlag und Gasstellung hängen direkt zusammen, je mehr Gas desto weniger Tiefenruder und umgekehrt.


Einleitungsvariante 1 füs Bauchflachtrudeln für meine Velox
Das System ist dasselbe wie beim Rückenflachtrudeln, die endgültigen Ausschläge weichen leicht von den Rückenflachtrudelausschlägen ab (die Velox ist im Bauchflachtrudeln "gemütlicher" unterwegs als im Rückenflachtrudeln) und müssen ebenfalls erflogen werden.

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4 Messerflugtrudeln


Was isses?
Das Flugzeug trudelt in Messerfluglage und dreht sich mehr oder weniger stark sinkend um die Querachse.


Wie siehts aus?


(Quelle: Youtube "Knife Edge Spin - http://www.wild-wings.co.uk" [extern])


(Quelle: Youtube "Knife edge spin" [extern])

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5 Querachsentrudeln


Was isses?
Das Modell macht fortlaufende positive oder negative Überschläge und sinkt dabei senkrecht nach unten. Je nach Modellauslegung kann man bei HR-Vollausschlag und Vollgas Rollraten von über 1 Überschlag pro Sekunde zu Stande bringen.
Trudeln im eigentlichen Sinne ist das nicht, da es keine schraubenförmige Abwärtsbewegung ist, da es jedoch auch hier herumwirbelnd abwärts geht habe ich es mit reingenommen.


Wie siehts aus?


(Quelle: Youtube "Extreme flight rc extra 58" [extern])

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DG Flugzeugbau GmbH: Trudeln: Was läuft da ab? [extern]
Dr. Günther Ambros: Trudeltheorie (Microsoft Word) [extern]
Threadsammlung zum Trudeln

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