TECHNIK

HQ/DS-Profile

Ihre Entstehung und Eigenschaften

Die ersten Versuche, Segelflugmodelle mit Originalprofilen nachzubauen, fanden bereits Ende der 70-er Jahre statt, als im manntragenden Segelflug mit Wölbklappenprofilen enorme Leistungssteigerungen erreicht wurden. Es entstanden die ersten 4-m-Scalemodelle mit den Wölbklappenprofilen der jeweiligen Originale. Die Profile zeigten jedoch an Model- len im Langsamflug (im niedrigen Re-Zahl-Bereich) unakzeptables und instabiles Flugverhalten. Die weiteren Überlegungen führten zu einem weniger kritischen halb-laminaren Profilentwurf, aus dem Dr. Helmut Quabeck sein erstes Wölbklappenprofil „HQ-3/12“ entwickelte. An einem 4-m-Nachbau ei-ner „ASW-20“ brachte dieses Profil die angestrebten gutmütigen Eigenschaften und die erhofften Leistungen.

Die dabei gewonnenen Erkenntnisse führten zur Entwicklung einer Reihe von Profilen für die verschiedensten Kategorien von Modellsegelflugzeugen. Wegen des Erfolges bei der F3B-Weltmeis- terschaft 1981 sei hier das Profil „HQ-1,5/9“ besonders erwähnt, das zum Mannschafts-Weltmeistertitel beitrug. Nicht nur der Erfolg, sondern auch die Vermessungen der Profilpolaren im Windkanal brachten dann die Gewissheit, dass die HQ-Profile den damaligen verfügbaren Profilen in den meisten Leistungsbelangen überlegen waren.

Neue Möglichkeiten der theoretischen Profilanalyse führten in den 90-er Jahren zu zielgerichteten Verbesserungen des HQ-Profils, nachweislich im Schnellflugbereich und im Bereich hohen Auftriebs bei hohen Re-Zahlen. Um die verbesserte Serie von der alten zu unterscheiden, wurde ein W (für Wölben) in die bisherige Nomenklatur eingefügt (HQ/ W). Außerdem entwickelte Dr. Quabeck im Laufe der Zeit für bestimmte Anwendungen noch weitere Profile und ergänzte damit seine ansehnliche Sammlung:

- „HQ/F“ für Freiflugmodelle
- „HQ/N“ für druckpunktfeste Anwendungen
- „HQ/Oldy“ für besondere Oldtimerbelange
- „HQ/S“ für dynamische Nurflügelmodelle
- „HQ/Winglet“ für Winglets (bei niedriger Re-Zahl)
- „HQ/Acro“ für Akrosegelflugmodelle
- „HQ/DS“ für dynamische Großseglermodelle

Die „HQ/DS“-Profillinie entstand entsprechend dem Wunsch, mit großen Scale-Segelflugmodellen unter anderem auch möglichst hohe Endgeschwindigkeiten zu erreichen und damit das Flugspektrum zu erweitern. Diese Anforderung führte zu einem Profilentwurf mit einem höheren laminaren Strömungsanteil und zu einem geringeren Profilwiderstand im Schnellflug. Mit dieser Profillinie wurde das HQ-Profilkonzept für Laminarprofile weiterentwickelt um beim dynamischen Segelflug, im Vergleich zu HQ/W-Profilen mit Großseglern mit gleicher Wölbung und Dicke, theoretisch höhere Geschwindigkeiten und bessere Gleitzahlen in allen Geschwin- digkeitsbereichen zu erreichen.

Bei vielen Segelflugmodellen hat sich erwiesen, dass schon die „HQ/W“-Profile mit 2,5 Prozent Wölbung unter Einsatz von Wölbklappen ein relativ weites, ausgewogenes Spektrum an Flugdynamik ermög- lichen. Deshalb wurde die bewährte Wölbungshöhe von etwa 2,5 Prozent als Basiswert für diese Profilserie gewählt. Die erste praktische Erprobung des Profils im 4,3-m-Testmodell von Hans Müller, mit quasi elliptischem Grundriss und Wölbklappen, bestätigte dann das angestrebte, gegenüber dem „HQ/W“ noch dynamischere Geschwindigkeitsspektrum, im Normalflug wie im rasanten Schnellflug. Und noch besser und ganz unerwartet: Mit korrekt gewähltem Wölbklappenausschlag zeigten sich beim engen Thermikkreisen sogar bessere Langsamflugleistungen als mit einem Vergleichsmodell mit „HQ/W“-Profil.

Positive Erfahrungen mit „HQ/DS“-Profilen gibt es inzwischen auch bei Modellen mittlerer Größe (ca. 3,5 Meter Spannweite) und sogar bei kleineren, schnellen Modellen der Kategorien F3B und F3F. Wölbungshöhe und Dicke können je nach Verwendungszweck zurückgenommen werden, zum Beispiel „HQ/DS–2/10“ bis „2/12“, „HQ/DS–1,75/10“ bis „1,75/11“ sowie „HQ/DS-1,5/8,5“ bis „1,5/10“. Als interessantes neues Modell mit DS-Profil der Zwei-Meter-Klasse kann hier das von Dr. Quabeck mitentwickelte Modell „Blue Twenty“ von Blue-Airlines genannt werden, bei dem ein „HQ/DS-1,5/ 8,5“-Profil verwendet wird.

Die Skizze von Dr. Quabeck veranschaulicht Unterschiede der „HQ/DS“-Profilserie mit einer 2,5-prozentigen Wölbung im Vergleich zur Profilserie „HQ/W“ mit gleicher Wölbung. Wie dort, steht in der Profilbezeichnung im weiteren „F“ für die prozentuale Wölbung (z.B. 2,5) und „D“ für die prozentuale Dicke (z.B. 10 Prozent). Für die Verwölbung werden rund 22 Prozent der Profiltiefe empfohlen.

Von Dr. Quabeck war zu erfahren, dass das „HQ/DS“-Profil mit einer Wölbung von 2,25 Prozent derzeit auch an Scale-Seglern in der Spannweitenkategorie von sechs bis neun Metern erprobt wird. Die Rücknahme der Profilwölbung auf 2,25 Prozent reduzierte erwartungsgemäß den Widerstand im Schnellflug und soll die schon bekannte hervorragende Thermikleistung nicht beeinflussen. Als beste Kombination von Wölbung und Dicke empfiehlt Dr. Quabeck für diese Modellkategorie das „HQ/DS 2,25/12“ bis „2,25/13“. Abzuwarten bleibt, über welche interessante neuen Großsegler-Modellentwicklungen mit DS-Profilen vielleicht bald berichtet werden kann. Mit der Verwendung von HQ/DS Profilen kann die Leistungsfähigkeit von Segelflugmodellen insbesondere im dynamischen Segelflug erheblich gesteigert werden. Wie seinerzeit die „HQ/W“-Profile werden gewiss auch die „HQ/DS“-Profile im Modellflug ihren Weg machen.

Reinhard Morawietz


Konstruktion und Auslegung des „DS-Magic“ (vgl. AUFWIND 5/2010) waren der Auslöser für die genauere Betrachtung der „HQ/DS“-Profilreihe.


Die „HQ/DS“-Profile mit einer Wölbung von 2,25 Prozent werden nun auch an Scale-Modellen mit bis zu neun Metern Spannweite erprobt.


Die Polaren des „HQ/DS–2,5/12“ und des „HQ/W–2,5/12“ im Vergleich.


Die Gleitzahlen des „HQ/DS–2,5/12“ und des „HQ/W–2,5/12“ im Vergleich.



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