Boxwing und Stall 

Stalling area and location of center of gravity

Rechts der obere Flügel beim Stall des Box-
wings. Die Verteilung der Auftriebsbeiwerte
über der Spannweite - grüne Linie - zeigt,
dass der Flügel den typischen Mitteneffekt
des gepfeilten und zugespitzten Flügels hat.
Trotz einer ausreichenden Schränkung wird
der Flügel daher nicht mittig stallen.

Vielmehr liegen die Gebiete des Verlusts
von Auftrieb nur sehr knapp vor dem Schwer-
punkt. Weit vor dem Schwerpunkt bleibt  der
Auftrieb auch beim Stall erhalten. 




Der Sunny senkt daher beim Stall (je nach Schwerpunktlage) nur leicht die Nase, bleibt aber
über die hintere Fläche in der Nick- und Rollachse stabil und voll steuerbar. Das unter-
scheidet den Boxwing-Sunny von einem Normalflugzeug und macht ihn besonders sicher für den
Anfänger.

 Anmerkung: Eine der grössten Schwächen von Tandem Flugzeugen, die oft nicht erwähnt wird
in der Literatur, liegt darin, dass ein Auftriebsverlust an der vorderen Fläche weit vor
dem Schwerpunkt (Stall oder Querruder an dieser vorgelagerten Fläche) aufgrund der immervoll tragenden Fläche hinter dem Schwerpunkt zu einem heftigen Abknicken der Flugbahn in Richtung
des Auftriebsverlustes führen kann. Ein Effekt, den konventionelle Flugzeuge in dieser Weise nicht kennen.

Diesen Effekt beobachtete Rutan bei den ersten Enten, die Querruder im Canard trugen - Rutan
legte die Querruder dann nach innen in die hintere Fläche. Diesen Effekt (Stall mit Abnicken
in den Rückenflug) beobachtete Mignet bei der Pou du Ciel Entwicklung und er legte die vordere
Fläche als "aile vivante" = Freewing aus, der sich bei Vertikalboen selbständig in die Strömung
stellt und so den Stall verhindert. Allerdings kann auch der reine Auftriebsverlust ohne Stall
als Folge des Freewings beim Tandem zum unaussteuerbaren Übergang in den Rückenflug führen.

Diesen Effekt beobachete man auch bei dem Versuch der Weiterentwicklung eines ansonsten sehr
sicher fliegenden Tandems, bei dem man die vordere Fläche gegeneinander zur Querruderwirkung
verdrehte. Das Flugzeug nickte in die Kurve ab und wurde zerstört. Die vielleicht wichtigste Lehre aus der Sunnyentwicklung lautet daher:

Die in Vertikalboen oder beim Überziehen stallenden Flächenanteile sollten bei einem Tandem
nicht weit vor dem Schwerpunkt liegen, da die hintere Fläche noch voll trägt und das System
über den stallen Flügelanteil in ein steil abknickende Flugbahn führen kann.

Unten noch einmal die stallenden Flügelgebiete des vorderen Flügels und die Lage von Schwer-
und Neutralpunkt dazu - Stabilitätsmass gerade noch fliegbar.

Stalling area and location of center of gravity

The swept back upper wing shows the typical effect in the middle - a not stalling low lift
region. The stalling wing areas are located sideways, just a bit in front of the center of
gravity and due to the not affected second wing with elevons the Sunny just lowers a bit the
nose if stalled and behaves absolutely stable if stalled in a nondynamic way. 

Due to the fact, that the rear wing in a tandem is much lower loaded than the front wing,
a full stall or an asymmetric stall of the frontwing (ailerons there) can be followed by a
sudden dive with or without spiral mode. This behaviour was experienced with canards as well
as with tandems (more strong). So my experience from various ringwings etc:

Put the ailerons in the rear wing, which should not show any positive dihedral (negative
roll-yaw-moments)and if the elevator is in the front wing, be sure that it works well in
dirty condition (rain), but is not able to stall the whole front wing at low angles of
attack, which do not produce a considerable newtonian lift to counter the still existing
moments of the rear wing. The newtonian help is a bit underestimated - I guess.