Garten & Hobby

Schwerpunkt eines Flugmodells berechnen

Tragen Sie die Flügeltiefe an Wurzel und Rand, die Spannweite, die Pfeilung und die gewünschte Schwerpunktlage in Prozent ein.

Ihr Flügel
Wie weit die Nasenleiste am Randbogen hinter der an der Wurzel liegt; 0 bei gerader Nasenleiste.
Üblich 25 bis 33 % mit Leitwerk, bei Nurflügeln deutlich weiter vorn.
Ergebnis

Wo liegt der Schwerpunkt meines Modells?

Der Schwerpunkt entscheidet, ob ein Flugmodell stabil fliegt. Liegt er zu weit hinten, wird das Modell instabil und kaum steuerbar, liegt er zu weit vorn, ist es träge und braucht viel Höhenruder. Bei einem Rechteckflügel ist die Angabe einfach, etwa 25 bis 33 Prozent der Flügeltiefe. Bei Trapez- und Pfeilflügeln muss sie auf die mittlere aerodynamische Flügeltiefe bezogen werden, kurz MAC.

Die MAC ist die Tiefe eines gedachten Rechteckflügels mit gleichen aerodynamischen Eigenschaften. Sie liegt bei einem Trapezflügel an einer bestimmten Stelle der Halbspannweite und ist wegen der Pfeilung gegenüber der Wurzel nach hinten versetzt. Der Rechner bestimmt Länge und Lage der MAC nach den Formeln der Flugzeugaerodynamik und rechnet die gewünschte Prozentlage auf die Wurzel zurück.

Das Ergebnis ist der Abstand des Schwerpunkts hinter der Nasenleiste an der Flügelwurzel, dort wo Sie das Modell beim Auswiegen meist anfassen. Zusätzlich sehen Sie Flügelfläche und Streckung. Bei negativer Pfeilung, also vorgepfeilten Flügeln, tragen Sie einen negativen Versatz ein.

λ=RandtiefeWurzeltiefe; MAC=2 / 3⋅Wurzeltiefe⋅(1+λ+λ2)1+λ; Lage y=Spannweite⋅(1+2 λ)6⋅(1+λ); Schwerpunkt=Pfeilung⋅ySpannweite2+Prozent×MAC\lambda = \frac{\text{Randtiefe}}{\text{Wurzeltiefe}};\ \text{MAC} = \frac{2\,/\,3 \cdot \text{Wurzeltiefe} \cdot \left(1 + \lambda + \lambda^{2}\right)}{1 + \lambda};\ \text{Lage y} = \frac{\text{Spannweite} \cdot \left(1 + 2\,\lambda\right)}{6 \cdot \left(1 + \lambda\right)};\ \text{Schwerpunkt} = \frac{\text{Pfeilung} \cdot y}{\frac{\text{Spannweite}}{2}} + \text{Prozent} \times \text{MAC}

Beispiel: Wurzeltiefe 250 mm, Randtiefe 150 mm, Spannweite 1.500 mm, Pfeilung 100 mm, Schwerpunkt bei 25 %: MAC 204,2 mm, Lage 343,8 mm ab Rumpfmitte, Versatz der Nasenleiste 45,8 mm. Der Schwerpunkt liegt 96,9 mm hinter der Nasenleiste an der Wurzel. Flügelfläche 30,00 dm², Streckung 7,50.

Schwerpunkt einstellen und erfliegen

Für den Erstflug eines Modells mit Höhenleitwerk ist ein Schwerpunkt bei 25 bis 30 Prozent der MAC ein sicherer Ausgangswert. Die Angabe im Bauplan oder in der Anleitung des Herstellers hat Vorrang, weil sie Leitwerksgröße, Hebelarm und Profil berücksichtigt. Der Rechner hilft, wenn eine solche Angabe fehlt oder Sie den Flügel verändert haben.

Nurflügel haben kein Höhenleitwerk, das stabilisiert. Ihre Stabilität hängt allein von Pfeilung, Schränkung und Profil ab, der Schwerpunkt liegt meist deutlich weiter vorn, oft zwischen 15 und 25 Prozent der MAC. Hier ist der Abstand zum Neutralpunkt entscheidend, das Stabilitätsmaß. Für Nurflügel empfiehlt sich eine spezielle Berechnung oder die Vorgabe des Konstrukteurs.

Ausgewogen wird das fertige, flugbereite Modell mit Akku, auf zwei Fingern oder einer Schwerpunktwaage an den berechneten Punkten links und rechts unter dem Flügel. Kippt die Nase nach unten, liegt der Schwerpunkt vorn. Verschieben Sie zuerst den Akku, erst dann greifen Sie zu Trimmblei.

Im Flug lässt sich der Schwerpunkt mit dem Sturzflugtest prüfen: Aus gerader Fahrt in einen Bahnneigungsflug von etwa 45 Grad gehen und das Höhenruder loslassen. Fängt das Modell stark von selbst ab, liegt der Schwerpunkt eher vorn; geht es steiler, eher hinten. Ändern Sie in kleinen Schritten. Die Flächenbelastung berechnet der RC-Flächenbelastung-Rechner.

Tipps und typische Fehler

Schwerpunkt treffen.

  • Bauplan: Hat Vorrang.
  • Akku: Zuerst verschieben.
  • Erstflug: Eher vorn.
  • Feinjustage: In kleinen Schritten.

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Häufige Fragen

Wo liegt der Schwerpunkt bei einem Trapezflügel?

Bei etwa 25 bis 33 Prozent der mittleren aerodynamischen Flügeltiefe.

Was ist die MAC?

Die mittlere aerodynamische Flügeltiefe, auf die sich die Schwerpunktangabe bezieht.

Wie wirkt die Pfeilung?

Sie verschiebt die MAC und damit den Schwerpunkt nach hinten.

Wie wiege ich ein Modell aus?

Flugbereit an den berechneten Punkten unter dem Flügel anheben und auf waagerechte Lage achten.

Was ist der Neutralpunkt?

Der Punkt, um den sich der Auftrieb bei Anstellwinkeländerung nicht dreht; der Schwerpunkt muss davor liegen.

Auch gesucht als:
  • Schwerpunkt Modellflugzeug berechnen
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