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Wir haben es geschafft!

english version

Nach einer langen Anhäufung von zweiten Plätzen und so manchen Rückschlägen in der diesjährigen Bauphase, sind wir noch immer davon überwältigt, dass sich unsere Mühen gelohnt haben: Wir haben endlich den ersten Platz in der Air Cargo Challenge 2019 in Stuttgart erreicht!

Es war ein knappes Rennen, bei dem erst der letzte Flug die Entscheidung für den ersten Platz gebracht hat. Für diesen Erfolg arbeitete unser Team beinahe ein Jahr und verbrachte dabei unzählige Tage und Nächte in unserer Werkstatt: Entwurf, Herstellung und am Ende das Fliegen eines speziell auf die Anforderungen des Wettbewerbs zugeschnittenen Flugzeugs.

Ziel war es, möglichst viel Nutzlast zu transportieren und damit eine 1000 Meter Strecke mit neun 180°-Wenden möglichst schnell zu durchfliegen. Eine Kombination aus gestarteter Nutzlast und damit erflogener Flugzeit für die Strecke ergab eine Punktewertung. Um Gleiche Chancen für alle Teilnehmer zu gewährleisten, wurde der Antriebsstrang mit Motor, Propeller und Antriebsakku festgelegt.

Unser Flug mit der höchsten Punktzahl konnte 9,8 kg in 58 Sekunden über die 1000 m transportieren. (Videos von allen Flügen werden demnächst veröffentlicht.)
Die Konkurrenz war dieses Jahr sehr stark. Am Ende entschieden sogar die geringen Bonuspunkte, die es für eine kurze Landestrecke, eine schnelle Beladung der Nutzlast und eine exakte Vorhersage der maximal möglichen Nutzlast vergeben wurden, über die finale Platzierung.

Wir möchten uns bei unseren Unterstützern für ihre Hilfe bedanken. Ohne Sie wäre dieser enorme Erfolg niemals Realität geworden:

Airbus
Der Himmlische Höllein
Bund der Freunde der TU München
Institute for Aircraft Design -TUM
TU München
Technische Universität München – Fakultät für Maschinenwesen

Außerdem möchten wir uns beim Modellflugverein MCM Salmdorf für das freundliche und kurzfristige zur Verfügung Stellung ihres Vereinsgeländes für unseren Erstflug bedanken. Wir hoffen ihr seid mit dem Ergebnis zufrieden! ?

Ein großes Dankeschön geht an den Veranstalter, die AKAModell Stuttgart e.V.. Sie organisierten ein perfektes Event für mehrere hundert Teilnehmer aus aller Welt!

Auch den anderen teilnehmenden Teams möchten wir für eine tolle Zeit und den sehr fairen Wettbewerb danken. Wir hoffen ihr hattet mindestens so viel Spaß wie wir.

Jetzt liegt es an uns, die Organisation für die Air Cargo Challenge 2021 zu übernehmen. Wir hoffen, dass wir euch dazu bereits in der nahen Zukunft mit Information versorgen können!

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Kennwerte und Innovationen des diesjährigen Flugzeugs „Garfield“:

name	Garfield
Spannweite	4,2 m
Flügelfläche	1,28 m²
Länge über alles	2,55 m
Leitwerksspannweite	1,14 m
Leitwerkswinkel	101°
Leitwerksfläche	0,18 m²

Besonderheiten:

• Spezielle Optimierung des Gesamtflugzeugs. Nicht nur die Geometrie und Größe des Flugzeugs wurden für eine maximale Punktzahl optimiert, sondern auch die Form des Flügelprofils. Somit konnten auch die komplexen interaktionen zwischen aerodynamischer Profilierung und Flugzeuggeometrie berücksichtigt werden, die bei einem normalen Entwurfsprozess kaum berücksichtigt werden.
• Die Nutzlast wurde nicht einfach maximiert um mehr Punkte zu erreichen. Die Kombination  einer höheren Fluggeschwindigkeit mit minimal weniger Nutzlast kann mehr Punkte ergeben. Daher wurde auch der Streckenflug in die Optimierung einbezogen. Parameter wie die „G-kräfte“ in den engen Kurven, die dafür notwendige Struktur, und auch Klappenstellungen um die Profilierung noch weiter zu verfeinern wurden ebenfalls in einer Optimierung vereint.
• Gesamt wurden 17 Parameter variiert und in über einer Million Berechnungen verbessert.
• Besonderer Wert wurde auf eine möglichst einfache Konstruktion gelegt, bei der jedes Teil seine zwingende Notwendigkeit besitzt. Ganz nach dem Motto:
  „Perfektion ist nicht dann erreicht, wenn es nichts mehr hinzuzufügen gibt, sondern wenn man nichts mehr weglassen kann.“ – Antoine de Saint-Exupéry, Terre des Hommes
• Dieses Vorgehen ergibt automatisch auch einen niedrigen Widerstand. Außerdem konnte durch integrierte Anlenkungen auch beim Flügel eine möglichst hohe Effizienz erreicht werden.

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Nach der ACC2017 haben wir unser Profil veröffentlicht, das wir verwendet haben. Wir wissen, dass manche teams mit diesem profil experimentiert haben und dann für die ACC2019 mit ihrer eigenen Interpretation, überaus erfolgreich, angetreten sind. Wir glauben, dass ein Austausch der Ideen und Daten ein wichtiger Baustein der Air Cargo Challenge ist, und hoffen, dass auch andere Teams dieses Vorgehen ihrerseits unterstützen. Um dies zu unterstreichen veröffentlichen wir unser Profil von unserem ACC2019 Flugzeug „Garfield“:

(Bitte manuell von *.csv nach *.dat ändern)

If you use it, we would be trhilled if you give us a note.

Optimized for Overall competition performance by Christian Rieger.
Please rename *.csv -> *.dat
Optimized flap positions:
Hinge at 70% on upper surface
Takeoff and Turns: +9.78°
Speed: -1.33°

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Windtunnel testing of the new Propeller:

Air Cargo Challenge 2019 Veranstalter-Homepage

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We did it!!!!

Deutsche Version After a long series of second places and some big setbacks in the building process, we are overwhelmed that our efforts finally paid off: We made the first place in Air Cargo Challenge 2019 in Stuttgart! It was a very close race and we just reached first place in the last flight of the competition.(see video) For this achievement our team was working for almost a year, spending countless days and nights in our workshop: Designing, building and flying an entire aircraft specifically for the regulations of the competition. The goal of the competition is to transport as much payload as possible, as fast as possible over a distance of 1000 meters with nine 180° turns. Payload and flight time then compute to a point score. Motor, propeller and batteries are fixed, so every team has the same amount of power. Our best rated flight lifted 9.8 kg and we flew the 1000 m in just 58 seconds. Videos of all of our flights will be published soon. The competition was extremely hard this year. In the end, even the bonus points, given for a short landing, fast loading and precise prediction of the possible payload made a difference. We want to thank all of our Supporters for their help to achieve this incredible result: Airbus Der Himmlische Höllein Bund der Freunde der TU München Institute for Aircraft Design -TUM TU München Technische Universität München – Fakultät für Maschinenwesen We also want to thank MCM Salmdorf for the possibility to make our first flight at their airfield. We hope you are satisfied with our result! 😉 A big “thank you” to AKAModell Stuttgart e.V.. They organized an incredible event for several hundred participants from all over the world. And last but not least a big thank you to our competitors for a great time and a very fair competition. We hope you had as much fun as we did! Now it is our turn to organize the Air Cargo Challenge in 2021. We hope to provide you with some initial information about this in the near future.

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technical Data and Innovations with the airplane „Garfield“:

Name	Garfield
Wingspan	4,2 m
Wing area	1,28 m²
Length over all	2,55 m
Empennage span	1,14 m
Empennage dihedral	101°
Empennage area	0,18 m²

Innovations:

• Special optimization of the whole airplane as one. We optimized not only the planform and size of the aircraft for maximum points, but the shape of the airfoil as well. Doing this we could account for the complex interaction between the airplane geometry and the aerodynamic wingsection.
• We didn’t just maximize the possible Payload. Because a combination of more speed an dless Payload can even get more Points, we integrated a simulation of the entire distance-flight. Parameters like „g-forces“, structure and even flap settings to reduce drag even more were used and optimized within one program.
• In total we used 17 variable Parameters. Doing over one million Calculations, we found an optimum for the current regulations.
• Another big aspect of the design proces was to create as simple a configuration as possible. Every part in our Construction has its necessity. true to the motto: „Perfection is achieved, not when there is nothing more to add, but when there is nothing left to take away.“ – Antoine de Saint-Exupéry, Terre des Hommes
• A side benefit is that there is abig reduction in drag. Using a thick airfoil, we were able to have all linkages inside of the wing, increasing its efficiency.

After ACC2017 we published the Wing-section we used. We know that some teams experimented with our slotted flap profile from last time and came up with their own, very successful, versions at ACC2019. We believe in a creative exchange of Ideas and Data at Air Cargo Challenge and hope for the other teams to share theirs as well. To support this, we will publish our ACC2019-wing section again: (Please change manually: *.csv to *.dat) If you use it, we would be trhilled if you give us a note. Optimized for Overall competition performance by Christian Rieger. Please rename *.csv -> *.dat Optimized flap positions: Hinge at 70% on upper surface Takeoff and Turns: +9.78° Speed: -1.33°

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Windtunnel testing of the new Propeller: Air Cargo Challenge 2019 Veranstalter-Homepage {:}