swiftsoarer
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Hallo zusammen,
eigentlich stelle ich meine Projekte erst vor wenn sie auch vollständig abgeschlossen sind aber in diesem Falle möchte ich um eure Mithilfe bitten, doch der Reihe nach:
Warum eine Stemme S10? Schon immer auf der Suche nach einem Motorsegler mit dem man sowohl am Hang als auch in der Eben autark Fliegen kann und mit dem Hang zum Außergewöhnlichen bin ich im Sommer 2007 auf dieses Muster gestoßen.
Bei Airworld konnte ich zudem einen relativ günstigen GfK Rumpf erwerben und somit war das neue Projekt geboren. Der Rumpf ist in 1:5, daraus ergibt sich eine Spannweite von 5m.
Das Vorbild weist zwei herausragende technische Merkmale vor:
Als erstes ist der Antrieb zu nennen. Im Kraftflug wird die Spitze nach vorne geschoben und die Propellerblätter entfalten sich in der Drehebene durch die Fliehkraft.
Das zweite Merkmal ist das Zweibeinfahrwerk. Hinter dem Cockpit fahren quer zur Flugrichtung die beiden Fahrwerksbeine aus. Damit ergibt sich ein sicherer Stand, sodass das Flugzeug alleine am Boden manövriert werden kann.
Weiter Details und ein Video zum Vorbild können der Firmenhomepage http://www.stemme.de/ entnommen werden.
Am Anfang wollte ich beide Merkmale nachbauen. Das Fahrwerk hatte ich auch schon annähernd fertig, aus V2A-Rohren von Toni Clarck und Aluminium gebaut, es sah wirklich gut aus, nur ergab sich aus den Platzverhältnissen im Rumpf eine zu geringe Bodenfreiheit, weswegen ich alles wider rausgeschmissen hab und ein ganz normales Ezfw eingebaut habe.
Das Antriebskonzept sieht folgendermaßen aus:
Begonnen habe ich mit der Auswahl der Luftschraube. Da der Rumpfquerschnitt eine Ellipse ist gibt es zwei Möglichkeiten für den Propellerdurchmesser:
1. Er wird so klein gewählt dass es egal ist wie der Propeller steht, die Schnauze geht immer drüber. Der maximale Durchmesser beträgt ca. 10 Zoll
2. Der Propeller wird zum Einfahren positioniert; damit ist ein 14" Prop möglich.
Da Variante 1 die Drehzahl sehr hoch sein müsste um den nötigen Schub zu erzeugen habe ich mich für Variante 2 entschieden. 14" sind bei einem geplanten Fluggewicht von 6 kg eh schon wenig.
Im Modell sieht das dann so aus:
Mithilfe eines Excel tools aus dem Internet habe ich Drehzahlen, Durchmesser und Steigungen miteinander verglichen und bin zu folgendem Ergebnis gekommen:
Prop Durchm. in Zoll 14
Prop Steigung in Zoll 7
Umdr./min 8500
Eingangsleistung [W] 892
Wellenleistung [W] 758
Standschub N [kgm/s2] 35,2
Spannung (~1,1V/Z) [V] 18,00
Strom [A] 49,6
Als nächstes wurde aus einer 14x7 Apc-E, zwei Drehteilen und Spachtelmasse ein Urmodell erstellt und dieses abgeformt.
Für die Dimensionierung von Cfk Propellern gibt es bei R&G eine sehr gute Broschüre. (muss man telefonisch anfragen, man bekommt sie dann kostenlos zugeschickt)
Ich habe mich strikt an die Vorgaben gehalten und bis jetzt haben zum Glück aller Propellerblätter gehalten.
Wie man auf dem Bild sieht ist das Mittelteil aus Aluminium aufgebaut. Auf dem Kugellager ist die Achse gelagert, die die Spitze aufnimmt. Die Blätter werden mithilfe einer Drehfeder eingeklappt, der Anschlag ist aus einem weichen grünen Kunststoff (S-Grün). Die Drehfedern sind aus 0,5mm Federstahldraht gewickelt, haben eine Innendurchmesser von 8mm und 3,5 Windungen. Dieses System arbeitet mittlerweile recht zuverlässig, nur die Federn leihern mit der Zeit aus und müssen deshalb öfters gewechselt werden. Nun zum Antrieb und der Positionierungsmechanik.
Den Antrieb übernehmen ein Plettenberg Hp 220 A3 SP4; 1:4 untersetzt und 6S 3200er Kokam.
Die Propellerwelle ist aus 8mm Silberstahl hohlgebohrt, was bei einer Länge von 80mm gar nicht so einfach ist aber letztendlich mit einem nagelneuen Bohrer ganz gut hingehauen hat.
Das hintere größere Zahnrad dient zur Positionierung, es hat zwei, um 180 versetzte, Ausfräsungen. Zum Horizontalstellen wird über eine Wippe ein kleiner Getriebemotor eingeschwenkt. Die Wippe ist mit einer Feder vorgespannt, wodurch der Motor und das Ritzel in die Ausfräsung gedrückt wird, der Prop steht nun horizontal. Gesteuert wird das alles über drei Microschalter und ein Relais. Der Antriebsmotor ist nur zum Antrieb aktiv, sobald der kleine Motor läuft ist die Reglersignalleitung unterbrochen und der Motor kann nicht laufen.
Am Anfang hat diese Mimik auch ganz gut funktioniert nur nach einigen Flügen hat das Servo, welches die Wippe steuert begonnen den Getriebemotor während der Kraftflugphase einzuschwenken, was natürlcih gar nicht gut ist. Dies ist der Grund weswegen ich diesen Winter den Antrieb komplett überarbeiten möchte, doch dazu später mehr.
Zum Fliegen braucht man bekanntlich Flügel. Da die Stemme vor allem zum Thermikfliegen gebaut wird habe ich meinen lieblings Eppler Profilstrak E68-E67-E66 gewählt. Die Flächen sind in Styro Abachi erstellt. Die Holme wurden mit dem Excel Sheet von Christian Baron ausgelegt. Aus Gründen der Transportfreundlichkeit wurde die Fläche im Aussenbereich getrennt.
Das Finish übernehmen weiße Oracover Bügelfolie und 2K Autolack auf dem Rumpf. Alles in allem ist aus der Stemme ein schönes Modell geworden.
Zu den Flugeigenschaften:
Der Erstflug fand ohne Motor am Hang statt. Naja was soll ich sagen sie fliegt! Nun wurde der Antriebsstrang eingebaut und der zweite Erstflug konnte auch wieder am Hang stattfinden. Gestartet ohne Motor, dann gleich einschalten und erst mal auf Höhe, hierbei zeigte sich, dass der Motorsturz viel zu gering ist. Oben angekommen Motor aus, doch der Propeller dreht sich im Fahrtwind, da muss ich noch eine Bremse programmieren. So zieht die S 10 ihre ersten Kreise im lauen Frühsommerwind, ja sie will gar nicht mehr runter um so besser dann kann ich den Erstflug richtig genießen. Ein erneuter Steigflug endet fast in der Katastrophe, da sich das Modell so stark aufbäumt. Mit einer einigermaßen passablen Landung endet dieser Flugtag und wir verlassen Frohgemutes den Haushang. Vielen Dank an dieser Stelle an meinen Papa, für die schönen Bilder und die Unterstützung.
Leider traten in der Folge einige Probleme auf, die ich im nächsten Beitrag beschreiben werde und bei deren Lösung ich euch um eure Unterstützung bitten möchte.
Doch, ich denke das ist für den Anfang genug Lesestoff, ich hoffe euch nicht mit zuviel Text gelangweilt zu haben, aber 2 Jahre Entwicklungs und Bauzeit lassen sich nicht auf fünf Zeilen erzählen. Falls noch Fragen sind immer her damit.
Liebe Grüße,
Hannes
eigentlich stelle ich meine Projekte erst vor wenn sie auch vollständig abgeschlossen sind aber in diesem Falle möchte ich um eure Mithilfe bitten, doch der Reihe nach:
Warum eine Stemme S10? Schon immer auf der Suche nach einem Motorsegler mit dem man sowohl am Hang als auch in der Eben autark Fliegen kann und mit dem Hang zum Außergewöhnlichen bin ich im Sommer 2007 auf dieses Muster gestoßen.
Bei Airworld konnte ich zudem einen relativ günstigen GfK Rumpf erwerben und somit war das neue Projekt geboren. Der Rumpf ist in 1:5, daraus ergibt sich eine Spannweite von 5m.
Das Vorbild weist zwei herausragende technische Merkmale vor:
Als erstes ist der Antrieb zu nennen. Im Kraftflug wird die Spitze nach vorne geschoben und die Propellerblätter entfalten sich in der Drehebene durch die Fliehkraft.
Das zweite Merkmal ist das Zweibeinfahrwerk. Hinter dem Cockpit fahren quer zur Flugrichtung die beiden Fahrwerksbeine aus. Damit ergibt sich ein sicherer Stand, sodass das Flugzeug alleine am Boden manövriert werden kann.
Weiter Details und ein Video zum Vorbild können der Firmenhomepage http://www.stemme.de/ entnommen werden.
Am Anfang wollte ich beide Merkmale nachbauen. Das Fahrwerk hatte ich auch schon annähernd fertig, aus V2A-Rohren von Toni Clarck und Aluminium gebaut, es sah wirklich gut aus, nur ergab sich aus den Platzverhältnissen im Rumpf eine zu geringe Bodenfreiheit, weswegen ich alles wider rausgeschmissen hab und ein ganz normales Ezfw eingebaut habe.
Das Antriebskonzept sieht folgendermaßen aus:
Begonnen habe ich mit der Auswahl der Luftschraube. Da der Rumpfquerschnitt eine Ellipse ist gibt es zwei Möglichkeiten für den Propellerdurchmesser:
1. Er wird so klein gewählt dass es egal ist wie der Propeller steht, die Schnauze geht immer drüber. Der maximale Durchmesser beträgt ca. 10 Zoll
2. Der Propeller wird zum Einfahren positioniert; damit ist ein 14" Prop möglich.
Da Variante 1 die Drehzahl sehr hoch sein müsste um den nötigen Schub zu erzeugen habe ich mich für Variante 2 entschieden. 14" sind bei einem geplanten Fluggewicht von 6 kg eh schon wenig.
Im Modell sieht das dann so aus:
Mithilfe eines Excel tools aus dem Internet habe ich Drehzahlen, Durchmesser und Steigungen miteinander verglichen und bin zu folgendem Ergebnis gekommen:
Prop Durchm. in Zoll 14
Prop Steigung in Zoll 7
Umdr./min 8500
Eingangsleistung [W] 892
Wellenleistung [W] 758
Standschub N [kgm/s2] 35,2
Spannung (~1,1V/Z) [V] 18,00
Strom [A] 49,6
Als nächstes wurde aus einer 14x7 Apc-E, zwei Drehteilen und Spachtelmasse ein Urmodell erstellt und dieses abgeformt.
Für die Dimensionierung von Cfk Propellern gibt es bei R&G eine sehr gute Broschüre. (muss man telefonisch anfragen, man bekommt sie dann kostenlos zugeschickt)
Ich habe mich strikt an die Vorgaben gehalten und bis jetzt haben zum Glück aller Propellerblätter gehalten.
Wie man auf dem Bild sieht ist das Mittelteil aus Aluminium aufgebaut. Auf dem Kugellager ist die Achse gelagert, die die Spitze aufnimmt. Die Blätter werden mithilfe einer Drehfeder eingeklappt, der Anschlag ist aus einem weichen grünen Kunststoff (S-Grün). Die Drehfedern sind aus 0,5mm Federstahldraht gewickelt, haben eine Innendurchmesser von 8mm und 3,5 Windungen. Dieses System arbeitet mittlerweile recht zuverlässig, nur die Federn leihern mit der Zeit aus und müssen deshalb öfters gewechselt werden. Nun zum Antrieb und der Positionierungsmechanik.
Den Antrieb übernehmen ein Plettenberg Hp 220 A3 SP4; 1:4 untersetzt und 6S 3200er Kokam.
Die Propellerwelle ist aus 8mm Silberstahl hohlgebohrt, was bei einer Länge von 80mm gar nicht so einfach ist aber letztendlich mit einem nagelneuen Bohrer ganz gut hingehauen hat.
Das hintere größere Zahnrad dient zur Positionierung, es hat zwei, um 180 versetzte, Ausfräsungen. Zum Horizontalstellen wird über eine Wippe ein kleiner Getriebemotor eingeschwenkt. Die Wippe ist mit einer Feder vorgespannt, wodurch der Motor und das Ritzel in die Ausfräsung gedrückt wird, der Prop steht nun horizontal. Gesteuert wird das alles über drei Microschalter und ein Relais. Der Antriebsmotor ist nur zum Antrieb aktiv, sobald der kleine Motor läuft ist die Reglersignalleitung unterbrochen und der Motor kann nicht laufen.
Am Anfang hat diese Mimik auch ganz gut funktioniert nur nach einigen Flügen hat das Servo, welches die Wippe steuert begonnen den Getriebemotor während der Kraftflugphase einzuschwenken, was natürlcih gar nicht gut ist. Dies ist der Grund weswegen ich diesen Winter den Antrieb komplett überarbeiten möchte, doch dazu später mehr.
Zum Fliegen braucht man bekanntlich Flügel. Da die Stemme vor allem zum Thermikfliegen gebaut wird habe ich meinen lieblings Eppler Profilstrak E68-E67-E66 gewählt. Die Flächen sind in Styro Abachi erstellt. Die Holme wurden mit dem Excel Sheet von Christian Baron ausgelegt. Aus Gründen der Transportfreundlichkeit wurde die Fläche im Aussenbereich getrennt.
Das Finish übernehmen weiße Oracover Bügelfolie und 2K Autolack auf dem Rumpf. Alles in allem ist aus der Stemme ein schönes Modell geworden.
Zu den Flugeigenschaften:
Der Erstflug fand ohne Motor am Hang statt. Naja was soll ich sagen sie fliegt! Nun wurde der Antriebsstrang eingebaut und der zweite Erstflug konnte auch wieder am Hang stattfinden. Gestartet ohne Motor, dann gleich einschalten und erst mal auf Höhe, hierbei zeigte sich, dass der Motorsturz viel zu gering ist. Oben angekommen Motor aus, doch der Propeller dreht sich im Fahrtwind, da muss ich noch eine Bremse programmieren. So zieht die S 10 ihre ersten Kreise im lauen Frühsommerwind, ja sie will gar nicht mehr runter um so besser dann kann ich den Erstflug richtig genießen. Ein erneuter Steigflug endet fast in der Katastrophe, da sich das Modell so stark aufbäumt. Mit einer einigermaßen passablen Landung endet dieser Flugtag und wir verlassen Frohgemutes den Haushang. Vielen Dank an dieser Stelle an meinen Papa, für die schönen Bilder und die Unterstützung.
Leider traten in der Folge einige Probleme auf, die ich im nächsten Beitrag beschreiben werde und bei deren Lösung ich euch um eure Unterstützung bitten möchte.
Doch, ich denke das ist für den Anfang genug Lesestoff, ich hoffe euch nicht mit zuviel Text gelangweilt zu haben, aber 2 Jahre Entwicklungs und Bauzeit lassen sich nicht auf fünf Zeilen erzählen. Falls noch Fragen sind immer her damit.
Liebe Grüße,
Hannes