Winterprojekt: Horten H-IX-V1

Tom

User
Hallo,

mein diesjähriges Bauprojekt ist der Seglerprototyp der H-IX. Das sollte ca. 1944 ein zweistrahliger Düsenjäger werden. Im Gegensatz zu vielen anderen 'Geheimprojekten' ist die H-IX in der Segler- und Düsenversion tatsächlich geflogen.

Vorwort:

Zunächst möchte ich sagen, dass ich es traurig finde, dass sich die Gebrüder Horten in die Kriegsmaschinerie der Nazis haben einspannen lassen. Auch wenn ihre Arbeit keine konkreten "Ergebnisse" für den Krieg gebracht hat, so haben sie aber auch nichts gegen diese Verbrecher unternommen. Natürlich werde ich es auch unterlassen ein "Scale" Finish mit Hakenkreuzen u.ä. vorzunehmen.

Informationsbeschaffung:

Nach dem Entschluss die H-IX zu bauen, habe ich versucht so viele Informationen wie möglich zu bekommen. Am Anfang waren das Nurflügel Buch von Horten/Seliger (Die Geschichte der Horten-Flugzeuge 1933-1960) und das Buch von D.Myhra (The Horten Brothers and Their All-Wing Aircraft). Für die Theorie habe ich die Bücher von Unverferth (Faszination Nurflügel), Nickel/Wohlfarth ( Schwanzlose Flugzeuge) und M.Lichte (Nurflügelmodelle) gelesen. Dazu noch diverse (schlechte) Bücher von H. P. Dabrowski. Dann eine Diplomarbeit von R.Stadler über die H-IX und eine Publikation der DGLR von H. Niedermeier (Nachprojektierung des historischen Nurflügelflugzeugs Horten Ho IX). Im Internet gibt es viele Informationen über www.nurflugel.com. Im Buch "Wingtips" von R.Schweissgut ist eine Brief von R.Horten abgedruck. Hier erklärt Reimar, wie er seine Flügel berechnet hat.

Spätestens jetzt war mir klar, dass ein Horten Nurflügel eine Glockenauftriebsverteilung braucht. Diese wird durch eine nicht lineare Verwindung erreicht. Die Lösung für nicht gepfeilte Flügel habe ich hier gefunden. Für spätere genauere Berechnungnen konnte ich das Programm von F.Ranis benutzen. Hier noch mal vielen Dank für die Durchführung von mir gewünschter Modifikationen.

Über das Internet habe ich Kontakte zu anderen H-IX Bauern gesucht und z.B. hier gefunden. Volker Novarra hat mir seine Erfahrungen mitgeteilt. Dazu kommen noch andere, wie Dan aus Vancouver und Phil aus Huntington Beach.

Der nächste Schritt war Beschaffung einen Bauplanes. Hierfür habe ich einen Fred in RCN gestartet. Dabei ist eine rege Diskussion aufgekommen. Ich habe viele Tipps bekommen. Besonders Raimund hat mir mit Berechnungen geholfen - Danke! Insgesamt konnte ich 4 Baupläne finden. Und zwar von Chris Golds , Jack Bale , Giuseppe Ghisleri und Bill Young. Aufgrund meiner bisherigen "Forschung" war mir klar, das diese Pläne alle nichts taugen. Keine Glockenauftriebsverteilung, falsche Maße, etc.

Der Durchbruch war eine ebay Versteigerung von Martin Hepperle. Hier habe ich einige Originalpläne der H-IX erhalten!!!!! Also habe ich mich entschlossen den Plan selbst zu zeichnen und alle Berechnungen durchzuführen.

Demnächst mehr, bei Interesse auch Bilder vom Bau.

Tom

[ 28. April 2003, 15:57: Beitrag editiert von: Tom ]
 
Hallo, Tom!

Natürlich besteht Interesse - laß mal sehen (und lesen), was sich da in weiterer Folge tut! 3 Fragen habe ich noch:
- Antrieb oder PSS?
- Maßstab?
- Hast Du vor, den Plan (über i-net) verfügbar zu machen?

lg
Klaus
 

Tom

User
Eigentlich wollte ich die V2 als Impeller Version bauen. Aber bisher habe ich noch keinerlei Impellererfahrung und einen Hortenflieger hatte ich auch noch nicht. Also hohes Risiko (fliegt das Ding überhaupt?) und hohe Kosten (2 Impeller + neue Motoren, Regler und Akku). Warum darum nicht den gleichen Weg wie Reimar gehen? Erst eine Seglerversion und dann den Turbinenflieger! Mit abnehmbaren Außenflügeln (sind ab Rippe 3 bei beiden Versionen gleich) brauche ich nur ein neues Mittelteil zu bauen.

Massstab, Profilauswahl, Auftriebsberechnungen:

Als Impeller habe ich die Wemotec Mini Fans ins Auge gefasst. Daraus ergibt ich der Maßstab von 1:10. Das macht auch die Umrechnung einfach. Spannweite 160 cm, Tiefe Wurzelrippe (Nr.0) 65 cm, Außenrippe (Nr. 20) 10 cm.

Nach vielen Diskussionen bin ich zu der Auffassung gekommen, dass die Original Hortenprofile für ein Modell ungeeignet sind. Nach Vorschlägen hier in RCN habe ich den HM50/50T Strak ausgewählt.

Damit sind alle Daten für die Berechnungen mit dem Ranis Programm vorhanden. Der Startwert für Verwindung und Schwerpunkt der Glockenauftriebsverteilung war die o.e. Lösung für nicht gepfeilte Flügel. Ich habe viel probiert um die für mich optimale Auslegung zu finden. Auslegungs CA ist 0.3, das ergibt eine negative Verwindung der Flügelaußenteile von 8.2° gegenüber dem Ansatz bei Rippe 3. Das Mittelstück ist auch etwas negativ verwunden. Die Tiefenerhöhung der Mitte ist also größer als die Auftriebsabnahme durch den Pfeilungseffekt.

1065427968.gif


Der Schwerpunkt liegt auf der t/4 Linie bei 37% der Spannweite, etwas weiter hinten als beim ungepfeilten Flügel ohne Tiefenerhöhung der Mitte (34%).

Die Steuerung erfolgt nur über die äußeren Elevons, keine Wölb- und Landeklappen und keine Widerstandsseitenruder (zu schwer). Um kein negatives Wendemoment zu erhalten dürfen die Elevons im Gegensatz zum Original daher erst ab 70% der Spannweite beginnen. Darum sind die Ruder auch etwas breiter als original.

Um die Taumelneigung zu minimieren sollte die H IX im Gegensatz zum Original auch wenig (besser keine) V-Form haben. Um Bodenfreiheit zu erhalten habe ich dann doch 0.5° positive V-Form der Nasenleiste gewählt.

Schwerpunkt

Wie bereits o.e. soll der SWP bei 37%, d.h.: 261 mm hinter der Nasenspitze liegen. Die Glockenauftriebsverteilung wird nur bei dieser SWP-Lage erreicht. Ein weiter nach hinten verlegter SWP verbessert zwar die Flugleistung (weniger induzierter Widerstand), aber dafür tritt immer mehr das negative Wendemoment in Erscheinung.

Der Flächenschwerpunkt der Grundrisses liegt 370 mm hinter der Spitze. Der Volumenschwerpunkt des ganzen Flügels bei 300 mm. Der Rohbau (ohne RC) in Rippenbauweise mit Beplankung wird also einen SWP bei etwa 330 mm haben. Der Unterschied zur gewünschten Lage bei 261 mm muss wie üblich bei Nuris durch den Akku und evtl. Blei ausgeglichen werden. Mal sehen wieviel Blei erforderlich ist.

[ 06. Oktober 2003, 10:13: Beitrag editiert von: Tom ]
 

heiner

User
Hallo Tom,

bitte teile uns weiterhin mit wie dein Projekt Fortschritte macht. Ich bin auch schon länger an einer HORTEN mit 2 x WeMoTec 480 interessiert, hatte aber auch von den diversen Fehlversuchen gelesen und gehört. Wenn du Originalpläne hast,(ersteigert wie du schreibst) darfst du diese vervielfältigen und weiterveräußern? Dann wäre ich an einem Satz interessiert. Maßstab wäre egal.
oder würdest du auch deine Pläne zur Verfügung stellen?

Heiner
 

Dix

User
@Chris:

Kannst Du bitte hier mit den Tipps rausrücken? Interessiert mich nämlich auch!
 

Tom

User
Hallo, dachte schon die H IX interessiert keinen und wollte aufhören mit Schreiben. Na, dann mach' ich mal weiter.

Bauplan:

In meinem ersten Fred zur H-IX habe ich mal nach Interesse für eine Plan gefragt. Wegen dem Aufwand (Tusche, Kristallpapier, Kopien, meine Arbeitszeit usw.) wollte ich dafür aber einen kleinen Obulus nehmen. Daraufhin hat sich niemand gemeldet. Also habe ich keinen Bauplan erstellt.

Helling:

Den Flügelgrundriss und die Rippen habe ich auf festen glatten Karton gezeichnet. Hierauf wird eine Helling geklebt, also Plan und Baubrett zugleich. Die Rippen habe ich geplottet und entsprechend der Verwindung die Helling-Auflage (oder wie man das nennen soll) dazugezeichnet. Rippen- und Hellingzeichnung wird auf Karton geklebt und dann mit einer scharfen Schere ausgeschnitten. So kann ich die Kontur direkt auf einem Balsabrett mit einem Skalpell umfahren und ausschneiden.

Hier die Helling, man kann die typische H-IX Form schon gut erkennen.

H9-9.jpg


Kommentar zu Bildgrößen siehe unten

[ 20. März 2003, 20:46: Beitrag editiert von: Hartmut Siegmann ]
 

Christian Abeln

Moderator
Teammitglied
Hm die Tipps...
Im Moment beziehen sich die Tipps im allgemeinen auf den Impellereinbau.
Auf die richtige Schubachse ist zu achten, auch ist die Antriebsauslegung wahrscheinlich interessant, aber nur wenn man die Eckdaten des Modells nu genau kennt :)
Und da ich die (noch) nicht habe, siehts auch mit Tipps im Moment nicht so sehr dolle aus.
Ich mein die Spirenzchen mit glatten Kanälen und Ein-/Auslassquerschnitten sollten hinlänglich bekannt sein, falls nicht werde ich die hier auch nochmal erörtern :)
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Tom,

auch als nicht Hortenbauer bin ich an Deinen Ausführungen interessiert.

Wie wäre es mit einem Bericht für unser Magazin?
Mich würde es interessieren und ich finde, es darf auch gerne ein "Fortsetzungroman" sein.

Hans
 

Tom

User
Materialauswahl

Die Rippen, Holmstege und Nasenhilfsleiste werden aus 2 mm Balsa geschnitten. Für die Beplankung habe ich 0.4 mm Sperrholz ausgewählt. Der Mittelteil, der Bereich bis zum Holm (D-Box) und Flügelspitzen werden vollständig beplankt. Dazwischen kommen Aufleimer. Der Holm sollte aus 2x8 mm Kiefernleiste sein. Leider habe ich nur 3x10 in guter Qualität (parallele Fasern) bekommen. Die Leisten habe ich in der Mitte auf 8 und zum Ende hin auf 4 mm abgeschliffen. Damit sind die Leisten auch genügend biegsam, um sich dem nicht ganz geraden Verlauf der t25 Linie anzupassen. Als Tragflächenverbinder benutze ich 2x20 mm Aluprofile. Das Mittelteil bekommt einen Holm aus 2 mm Sperrholz. Als Nasenleiste kommen zwei 10x10 mm Balsaleisten zum Einsatz. Diese werden in der Mitte mit 0.4 mm Sperrholz zusammengeklebt. Das Sperholz dient als Schlagschutz und zeigt die Nasenspitze des Profils, was das Verschleifen später leicher macht.

RC-Equipment:

Als Servos nehme ich 16g Dymonds. Aus Schwerpunktgründen weden die Servos an Rippe 4 befestigt und die Ruder über Bowdeninnenzüge mit 0.6 mm Stahldraht angelenkt. Der Jeti Rex5 Empfänger kommt mit dem 600 mAh Akku in die Nasenspitze. Mal sehen wieviel Blei dann noch fehlt.

Bau des Mittelteils

Das Mittelteil erstreckt sich von der Rippe 0 (Wurzelrippe) bis zu den Rippen 3. Zunächst wird die untere Beplankung auf die Helling gelegt und die Nasenleiste davor gesetzt. Danach wird die Nasenhilfsleiste und der Hauptholm aufgeklebt. Der Holm bekommt die Aufnahmen für die Aluverbinder. Dann sind die Rippen dran. Rippe 3 wird aussen mit 0.4er Sperrholz verstärkt. So sieht der Rohbau aus:
1051518419.jpg

Man erkennt sehr gut den Alu-Verbinder

Gruß, Tom

[ 28. April 2003, 10:27: Beitrag editiert von: Tom ]
 

heiner

User
Tom,

habe mir auch den Plan von Chris Gold besorgt. Wo liegen die Unterschiede zu dem Original-Horten -Profil?

Ist es möglich an käufliche Kopien der Original-Hortenpläne zu kommen, ganz egal welcher Maßstab?

Gruß

Heiner
 

Tom

User
Hallo Heiner,
ich denke bei dem Golds Plan sind die Profile ziemlich original Horten. Aber sonst stimmt nicht viel. Wie gesagt, den Flieger würde ich nicht nach diesem Plan bauen.
Hier Quellen für Original Unterlagen:
- Das Deutsche Museum in München.
- Horten Archiv, Edward Uden, 25355 Barmstedt.
Hier noch ein Bild vom Mittelteil. In die Spitze sollen Empfänger und Akku.
1051518582.jpg


Tom

[ 28. April 2003, 10:30: Beitrag editiert von: Tom ]
 
Tom,
woher soll die Forensoftware wissen, dass Du sie auf Deiner Website mit 400x300 Pixel darstellst?! :p
Das ändert das Bild an sich nicht! Ein Bild auf einem Server ist wie ein Bild auf Deiner Festplatte: Die Eigenschaften ändern sich nicht, wenn eine Software das Bild zum Ansehen verkleinert darstellt.

Wegen der Bildqualität (Verzerrungen) stellt die Forensoftware Bilder immer 1:1 dar. Und wenn ein Bild 1600x1200 Pixel hat, dann wird es auch so dargestellt. Deswegen Bilder mit Bildbearbeitungssoftware auf 400x300 bis 800x600 verkleinern, dann paßt das auch. Und wenn man die Bildschärfe leicht erhöht, stellen sich auch optisch keine merklichen Verluste im Genuß des Bildes ein. ;)
Siggi
 

Tom

User
Bau der Flügelaußenteile

In die Helling wird die unterer Beplankung aus 04 Sperrholz eingeklebt und mit der Nasenhilfsleite verklebt. Darauf wird der untere Gurt des Holmes aufgeleimt.Die Rippen werden mit Pattex aufgesetzt und der obere Holmgurt eingeklebt. Die Gurte werden mit 2 mm Balsa verkastet, im Bereich der Aluverbinder mit 1.5 mm Sperrholz. Jetzt werden die Bowdenzüge für die Elevon eingezogen und die Servohalterung bei Rippe 4 eingesetzt. Nachdem die Nasenleiste angeklebt ist, kann die obere Beplankung aufgeklebt werden. Dafür bestreiche ich die Rippen und das Sperrholz dick mit Holzleim und lasse ihn trocknen. Die Beplankung wird dann einfach aufgebügelt. Der Leim schmilzt und nach dem Abkühlen sitzt alles bombenfest. H9ier die beiden Außenteile, eins nur unten beplankt.
1051518168.jpg
 

Tom

User
Finish

Die Enstücke der Flügel werden angeklebt und zusammen mit der Nasenleiste verschliffen. Naja und all die Fummelarbeit die jeder am Ende eines Projektes hasst.........

Die Außenteile werden mit Oracover silber bebügelt. Das Mittelteil bespanne ich mit Papier. Dazu Weißleim verdünnen, Papier einstreichen, Auflegen und mit Pinsel glatt streichen. Mit dem Heißluft Fön wird die Bespannung getrocknet. So kann nach kurzer Zeit das Mittelteil mit blauer Acrylfarbe 2x gestrichen werden. Weitere Feinheiten werden erst nach erfolgreichem Erstflug zugefügt.

Die Waage zeigt jetzt etwas über 800g an (mit Servos). Um den Schwerpunkt an die errechnete Stelle zu bekommen muss ich einen 100g Empfängerakku ganz nach vorne in die Spitze legen. Hier mal das Mittelstückmit Akku und der Stabantenne hinten.

1053583687.jpeg


Komplett wiegt der Flieger jetzt 930g, die Flächenbelastung beträgt also 20 g/dm2.

Die Programmierung der Fernsteuerung geht schnell. Querruderausschlag +/- 30°, Höhenruder über Dual Rate erstmal 60% davon. Nulltrimmung ist ca. +5° entsprechend CA=0,5. Über die Trimmung ist so der ganze nutzbare CA Bereich abgedeckt (0,1 - 0,8).

Leider hat es am Sonntag (18.5.03) geregnet. Der Erstflug muss noch warten.

[ 22. Mai 2003, 08:10: Beitrag editiert von: Tom ]
 

Tom

User
Leider immer noch Regen. Darum mal die theoretische Flugleistung ((berechnet mit Ranis):

1053419082.gif


Mal ne Frage, wie kann man Diagramme aus Excel hier vernünftig darstellen?

Tom

[ 20. Mai 2003, 11:46: Beitrag editiert von: Tom ]
 

Tom

User
Zwischen zwei Schauern:

Erstflug!!!!

Nach Hochstart am Gummiseil fliegt die H-IX endlich. Der Bau hat wirklich lange gedauert. Hier ein Bild nach dem Flug (ehrlich).

1053544640.jpeg


Für den Erstflug bin ich wieder auf meine einsame mit hohem Gras bewachsene Wiese gegangen. Nachdem ich die 30m Gummi und 100m Nylon ausgelegt habe, sind schon mal die Füße nass. Ich ziehe das Seil etwas aus (20m) und hake es ein. Das erste Problem, wo soll man die HIX anfassen? Ich muss den Stahlring vom Seil festhalten und den Flügel quasi in meine Armbeuge legen. So geht es ist aber ziemlich ungewohnt. Ein letzter Rudercheck und los gehts. Die Horten zieht sauber nach oben und klinkt in 15- 20m aus. Sie wird sehr langsam und ich muss nachdrücken, alles sehr wackelig. Ich versuche eine große Kurve. Die Kurve wird sehr eirig und schon kommt der Flieger zur Landung rein. Ich fange ab und die Horten geht steil hoch. Also Nachdrücken und ohne Abfangen ins Gras. Jetzt ist auch mein Rücken nass.

Für den nächsten Flug trimme ich die Elevons nach unten und ziehe das Seil weiter aus. Die HIX geht schön hoch und ich versuche engere Kurven. Oje, der Flügel schiebt in der Kurve gewaltig und rutscht sehr leicht ab. Die Landung ist einfach, nur ausschweben lassen. Mit Bodeneffekt (?) geht es knapp über dem Gras noch sehr weit und ich darf einen kleinen Erhohlungsspaziergang machen. Beine sind nass.

Fazit: die HIX hat ein sehr starkes negatives Wendemoment. Im Geradeausflug pendelt sie und möchte lieber selbständig einen großen weiten Rechtskreis fliegen.

Tom

[ 22. Mai 2003, 08:57: Beitrag editiert von: Tom ]
 

Dix

User
Wie war denn der Füllgrad Deiner Minibar an der Wand VOR und NACH dem Flug? :D

Glückwunsch!

Bitte mehr....!
 
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