Tragflächenbelastungstest nach erfolgter Reparatur

Hallo Freunde,

diesen Thread eröffne ich ganz bewusst hier im Turbinenforum, da Ihr am ehesten einen Plan von den Kräften habt, die bei einem schnell geflogenen Turbinenjet in Kurven auf die Flächen wirken.

Vor kurzem hatte ich mir aufgrund einer falschen Landebahnansteuerung die linke Tragfläche meiner F-16 Turbine durch eine aufrecht stehende Eisenstange an der Platzgrenze halbiert und nun aber wieder repariert.

Siehe :
http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=355591&d=1255285597

Jetzt möchte ich diesen Apparat auch in Zukunft wieder zügig um die Ecken prügeln.... hadere aber ein wenig mit mir, ob meine Reparatur stabil genug ist...


Die Fläche ist Styro/Abachi. Das fehlende, von der Eisenstange rausgeschlagene Volumen habe ich durch Bauschaum ausgeschäumt, GF-Matten mit hartem Laminierharz darüber gezogen und noch zwei zusätzliche Holme aus hartem guten Sperrholz längs einlaminiert.

Das Foto gibt das gut wieder.

Heute habe ich dann mal einen Belastungstest gemacht, indem ich die Fläche ganz außen und innen aufgebockt habe und in der Mitte dann mit einer 20 Kilogramm schweren Scheibe auf vielleicht 25 Quadratzentimeter Auflagefläche belastet habe...

Dies von beiden Seiten gemacht - kein Knacken, kein Knistern... gar nichts...

Was meint Ihr ? Müsste das ausreichen oder soll ich der Sicherheit halber noch ein paar Kilo drauflegen ?

Gibt es noch einen anderen Weg, wie ich die Stabilität der Fläche checken kann ?

Antworten wären nett

Danke und Grüße

Golo

Hallo,

ich hatte ein ähnliches Problem.

Ich habe den Aufbau einfach mit Bauschaum rekonstuiert, mit Holz beplankt,
danach wieder mit Papier bespannt.
Hat die Nächsten Flüge einwandfrei gehalten.
Selbst nach einem Absturz war die reparierte Flächenhälfte noch heile.

Also, wenn deins nicht hält, weiß ich auch nicht mehr.

Gruß Toby

TobyTetzi schrieb:

Hallo,

ich hatte ein ähnliches Problem.

Ich habe den Aufbau einfach mit Bauschaum rekonstuiert, mit Holz beplankt,
danach wieder mit Papier bespannt.
Hat die Nächsten Flüge einwandfrei gehalten.
Selbst nach einem Absturz war die reparierte Flächenhälfte noch heile.

Also, wenn deins nicht hält, weiß ich auch nicht mehr.

Gruß Toby

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Hi Toby,

die Frage sollte zunächst mal lauten welche G-Kräfte in schnell geflogenen Kurven tatsächlich auftreten.....

Ich habe hier zwar eine umfassende Formel gefunden....
http://www.lotus116.de/blog/performance.pdf

komme mit dieser als Pestalozzischüler aber leider auch nicht viel weiter....

Gehen wir einfach mal von 8 G aus. Ein Wert der me. unter Umständen sogar noch deutlich steigerungsfähig ist... Auf der letzten Jetpower habe ich so eine kleine gemeine CFK-Hornisse mit einer Lambert-Kolibriturbine drauf gesehen. Der Apparat wurde in einer Art und Weise durch die Luft geprügelt wie ich es noch nie zuvor gesehen hatte...schätze selbst BB-Becker hatte nicht sonne Dynamik beim Aufschlag wie dieses Teil hin und her geschossen wurde.

Der Pilot meinte später zu mir Querbeschleunigung wären hier 30-35 G gewesen. Fragen ?

Aber bleiben wir bei mir mal bei den 8 G.

8 G würde bedeuten dass dieser Flieger hierbei auf 100 Kilo Gewicht kommt, und die Frage die bleibt ist die, wieviel wird vom Rumpf übernommen und wiewiel verbleibt auf den Flächen - sprich :

Reichen meine 20 Kilo Belastungsprobe aus, oder muss da noch mehr Gewicht drauf ?

Zur Not kann ich immer noch einen dritten langen Holm einlaminieren . ist mir immer noch lieber als ein Totalvelust wegen Flächenbruchs....

Kann mir hier jemand was zu schreiben ?

Freiwillige vor...

Grüße

Golo

Hallo Golo,

Ich würde mal lieber 10g als Belastung nehmen. Ich hab mehrere Gründe dafür:

1) werden manntragende Kunstflugzeuge auch meistens mit diesem Wert ausgelegt

2) wird das im Modell mindestens auch auftreten


3) selbst wenn du "weich" fliegst können durch Böen (z.B. durch Thermik) auch große Lasten entstehen, vor allem wenn man schnell fliegt.

Natürlich hängt das alles auch von deinem Flugstil ab. Wenn du heiße Dogfights fliegst, dann kann es durchaus sein, dass du sogar noch mehr Belastung hast. Man sitzt ja nicht drin und kann auf den "g"-Messer schauen. Allerdings wäre ein luftfahrttypischer Sicherheitsfaktor von 1,5 auch nicht verkehrt. Macht eine Bruchlast von 15g. Wie der Name schon sagt, ist das testen der selbigen etwas desaströs...

Zur Aufteilung der Lasten zwischen Rumpf und Tragfläche. Bei der F-16 übernimmt der Rumpf einen großen Anteil am Auftrieb. Die aerodynamischen Kniffe wie das geht will ich hier jetzt nicht breittreten aber ich denke ein Verhältnis 40% Rumpf zu 60% Tragflügel ist wohl ganz OK.

Allerdings gefällt mir deine Beschreibung des Tests nicht ganz. Wenn du EINEN Flügel links und rechts aufbockst, dann stimmt das mit der Last im Flug leider nicht überein. Im Flieger ist der Flügel ja nur auf einer Seite, nämlich am Rumpf befestigt, also muß man das auch genau so nachbilden! Entweder du schraubst den Flügel in eine Art Schraubstock fest (an der Steckung) oder du machst es im Flugzeug selber. Also beide Flügel montieren, den Flieger auf den Rücken drehen und dann auf beiden Seiten die entsprechende Last auflegen. Am besten mit Säcken (Sand, Zement...) das kommt den Luftkräften am nächsten. (Auf beiden Seiten, weil dir der Rumpf sonst wegdreht)

Ich hoffe du kannst damit etwas anfangen!

Viel Erfolg.

Christian

Hallo Christian,
Golo hat die reparierte Hälfte getestet.
@ Golo: mach das mal mit der Originalhälfte, vermulich ist die nicht so stabil.
Du kannst zum Vergleich auch die Durchbiegung messen.
Von den grossen kenne ich es, das bei Segelflugzeugen auch die Schwingung an der Flügelspitze gemessen wird, bei deinem Flieger wird das aber nicht gehen.
Bei den Segelfliegern hier wäre das Thema auch gut aufgehoben, die bauen nämlich viel selbst.

hänschen schrieb:

Hallo Christian,
Golo hat die reparierte Hälfte getestet.
@ Golo: mach das mal mit der Originalhälfte, vermulich ist die nicht so stabil.
Du kannst zum Vergleich auch die Durchbiegung messen.
Von den grossen kenne ich es, das bei Segelflugzeugen auch die Schwingung an der Flügelspitze gemessen wird, bei deinem Flieger wird das aber nicht gehen.
Bei den Segelfliegern hier wäre das Thema auch gut aufgehoben, die bauen nämlich viel selbst.

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Hallo Christian und Hallo Hans,

danke für Eure beiden Hinweise - ich hatte schon angenommen nichts mehr zu hören, da es später niemand gewesen sein will wenn es real in der Luft doch nicht hält

Schön dass Ihr beide Euch getraut habt, werde Euch auch auf nichts festnageln....

Also Christian Dein Posting mit der flächigen Belastung und der Fixierung nur steckrohrseitig leuchtet mir völlig ein das dies so richtig ist, aber :

Bei 12 Kilo Masse, 15 G und einer angenommen Verteilung von 60% auf die Flächen wäre dies 54 Kilo Belastung auf einer Fläche....und ganz ehrlich und Hand aufs Herz.... die traue ich mich nicht aufzulegen.

Denn wenn ich mir nun vorstelle das Steckungsrohr auf meiner Werkbank zu befestigen und 54 Kilo flächig auf der frei schwebenden Fläche zu verteilen, denke ich dass der Bruch an der Aufnahme des Steckungsrohres stattfinden würde, da dieses gerade mal 11 cm in die Fläche eindringt, und dies me. nicht halten kann.

Müssen es tatsächlich 15 G sein ? wenn man zb. nur 8 G heranziehen würde, würde dies 28 Kilo Last für die Fläche bedeuten - das würde ich in Angriff nehmen.

Was meint Ihr ? Müssen 15 G tatsächlich simuliert werden ?

Ist denn irgend jemand hier an Bord der dies ausrechnen kann ?

Ich denke die größe Belastung hatte ich bislang auf diesem Jet, als ich mich mal traute eine Kurve mit einem Durchmesser von ca. 120 Metern mit Topspeed ( schätze ca. 300 Km/h) zu nehmen. Dafür musste ich schon ziemlich Höhenruder ziehen um die F-16 in diese unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit recht enge Kurve zu ziehen.

Das hielt ( worüber würde ich sonst auch hier schreiben ;-) ) und das würde mir von der Belastungsgröße her ( mit vielleicht noch 20% Sicherheitszuschlag ) auch reichen.

Anhand diese beiden Größen ( Durchmesser und Geschwindigkeit ) müsste doch die Querbeschleunigung errechbar sein, die da auftrat, oder ?

Kann das hier jemand ?

Grüße

Golo

Aber man muss beachten das die Gesamte Fläche incl. Rumpf dies Last aufnimmt. Also jetzt mit XG rechnen und dann den Jet an den Flächenkanten belasten funktioniert nie und nimmer...

Im Prinzip müsste man einen vrgleichstest mit reparierter und gesunder fläche anstreben... nur wie ohne etwas zu zerstören??

Hallo Golo,

Also ich hab mal ein bisschen Physik betrieben und nach deinen Werten die Fliehkraft für deinen Kurvenflug ausgerechnet:

Daten (nach deiner Angabe):

Fluggeschwindigkeit v = 300km/h = 83 m/s

Bahnradius r = 60m

Macht eine Zentripetalbeschleunigung von 115 m/s² oder 11,8 "g"!!!

(Nebensatz: Aufgrund des Zusammenhangs zwischen Beschleunigung, Kraft und Masse, ist für diese Rechnung die Masse unwichtig a = F/m)

Also, da lag ich mit meiner Schätzung von 10 g gar nicht so daneben....

aber 11,8g + 10% = 12,98, das wandert schon in Richtung 15...

@Golo: ich würde das Originalteil mal genauso belasten und beobachten, wie oben erwähnt: evtl. die Durchbiegung messen, das gibt schon mal ein Gefühl.

Mein Zimmermann sagte bei meiner Hausrenovierung: Holz spricht bevor es bricht...

Hey danke Euch allen,

irgendwie ist mir jetzt ein bisschen schlecht, aber ich weiss zumindest was ich zu tun habe.

Hoffe nur dass bei meinem Holz die Stimmbänder o.k. sind und es tatsächlich zu mir spricht bevor das unausprechliche geschieht....

Melde mich gleich nochmals sobald ich aus meinem Hangar zurück bin....

mit schlotternden Grüßen

Golo

Hi,...

nimm ne Flasche Wein mit in den Keller,...

nur für den Fall !!!

Good Luck

Gruß
Chris

christoph.43 schrieb:

Hi,...

nimm ne Flasche Wein mit in den Keller,...

nur für den Fall !!!

Good Luck

Gruß
Chris

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Hi Chris, grüß Dich, daran hatte ich zuvor auch schon gedacht, aber jetzt isses zu spät....










Nein, Spaß beiseite, ich habe das Steckungsrohr mit Zwingen auf die Werkbank gepinnt und beide Flächen mit 35 Kilo flächig belastet - kein Knistern kein knacken, das einzige was drohte war das meine Werkbank umkippt....

Durchbiegung am Flächenende gerade mal 2,5 cm, wobei eine Fläche auch gerade mal 44 cm lang ist....

Meines erachtens bin ich jetzt bei simulierten 10 G ohne Sicherheitszuschlag....

Wenn würde ich max noch 5 Kilo drauflegen.... dann bin ich bei 11 G und dann mach ich einen break...

Hey Golo

na dann lass gut sein! Somit hast du bewiesen, dass die Fläche ganz offensichtlich wieder sehr stabil ist. Wie meine Rechnung zeigt, hat der alte Bauzustand so viel schon mal ausgehalten. Mußt halt ein bisschen vorsichtiger fliegen und nicht einen auf Top Gun machen, dann geht das schon!

Wünsch dir viele schöne Flüge mit deinem "neuen" Flügel.

Christian

So Freunde,

Bingo, 40 Kilo, flächig verteilt - ich war dann sogar noch mutig und habe mit dem Gewicht darauf die Fläche noch ein wenig in Schwingung versetzt - kein Knistern, kein knacken - nur meine Werkbank richtete sich allmählich auf...

Also Anforderung erfüllt

Um einen Bruch oder verbiegen des Steckungsrohres habe ich mir die wenigsten Sorgen gemacht, denn hier hatte ich bereits vor Monaten in das reguläre 18er Alurohr noch ein zusätzliches 16er Rohr von Ralf Petrausch´s famosen Strongal eingezogen - das ist Alu aber schon beim zurechtsägen hatte ich damals das Gefühl es eher mit einem hochfesten Stahl zu tun zu haben.... das kann ich jedem nur empfehlen...

Meine Hauptsorge lag zum Schluss aufgrund des freischwebens in erster Linie bei der Flächenaufnahme, da ja gerade hier eine unglaubliche Last durch den Hebel auftreten muss...

Ich bin selbst überrascht wie stabil die ist, das sah gerade schon echt krass aus als die 40 Kilo an Hantelscheiben flächig darauf verteilt lagen...

Also Bingo hab da jetzt Ruhe und kann die Fläche nun grundieren und lackieren.

Allen, insbesondere dir Christian besten Dank für die Hilfestellung


Grüße

Golo

Hallo Christian,
wenn ich einen Segler auslege nehme ich das Exel von Baron. Das Beispiel
was er angibt sieht anders aus wie bei deiner Darstellung.

Bei einem 6 kg schweren Segler und 50 m/s² kommen beim Abfangen
zirka 21 G Belastung heraus. Das sind nicht eimal 200 Sachen. Die 10-11 G
kommen mir da echt wenig vor bei dem Gewicht was so Jets wiegen.

Ich lege meine Segler minimum 30 G aus und höher je nach den Anforderungen (z.B. Gebirge).
Vor allem Böen haben es in sich und werden stark unterschätzt und treiben die G Kräfte kurz mal in die Höhe.

Desweiteren ist wichtig wie gut alles miteinander verbunden ist. Sollten hier
schon Schwachstellen sich eingeschlichen haben ist nur eine Frage der Zeit
wann das Flugzeug ohne Fläche weiter fliegt.
Der beste Holm nützt nichts wenn er nach einer Überbealstung als Mikadostäbchen aus den Flächen schaut .
Die Kraft muß halt nun mal in den Holm und dazu sollte er optimal in die Fläche verarbeitet sein.

Gruss, Ralf

Ralfi schrieb:

Ich lege meine Segler minimum 30 G aus und höher je nach den Anforderungen (z.B. Gebirge).

Zum Vergrößern anklicken....

Das ist zwar sehr konservativ gerechnet, aber besser zuviel Auslegung als zuwenig. Schaut mal hier: http://www.bruchpilot.ch/tipps/faq/steckungsrohr/steckungsrohr.html (ist nur der Frame, das ganze findet ihr auch unter http://www.bruchpilot.ch -> FAQ -> Steckungsrohr) rein. Dort findet man ein kleines Rechenprogramm, mit der sich die Gröenordnung der Steckung errechnen lässt. Als Lastvielfache wird ca. folgendes angegeben:
gemütlicher Segler: 6g
Segelflug, Motorflug: 12g
3D und Kunstflug: 20-25g

Dann ist man mit 30g auf der definitiv sicheren Seite. Man darf eben nicht vergessen, dass die Kräfte ja von Rumpf und allen Flächen gleichmäßig aufgenommen wird (wie auch SpeedG. schon meinte).

Golo: wenn du wissen willst, wie es richtig gemacht wird, dann wende dich doch mal an einen Sachverständigen beim DMFV, die für die Zulassung von >25kg zuständig sind. Dort gehören solche Belastungstests doch zum Programm und die können bestimmt auch Auskunft geben, wie und mit welchen Gewichten zu belasten ist.

Grüße
hg

hi hg,
Golo hat das schon richtig gemacht, selbst die grossen machen das nicht anders.
Für die Zulassung über 25kg gibts nur einen Sachverständigen: Udo Menke, DAEC... wenn ich das richtig weiss.

Hallo Ralf,

ich habe jetzt gerade abschliessend noch eine zusätzliche Messung gemacht.

Und zwar habe ich die Tragfläche an der Bruchstelle aufgelegt und den Teil jenseits der Bruchstelle mit exakt 20 Kilo Drucklast belastet.

Da dieser Bereich gerade mal ein drittel der Gesamtfläche von rund 1.400 cm2 ausmacht, denke ich diesen Bruch nun so getetest zu haben, als wenn ich die gesamte Tragfläche mit 60 Kilo belastet hätte.

Dies würde dann widerum bedeuten, das zumindest die Reparatur der Bruchstelle so nun bis 17 G abschliessend getestet wurde.

Wenn ich hier nun in der Vorgehensweise keinen Denkfehler * habe bin ich ziemlich sicher, dass die nun auch hält.

Das erste was ( meiner Meinung nach ) bei Überlastung wohl brechen würde wären die Steckrohraufnahmen in den Flächen - ganz einfach weil hier der größe Hebel ansetzt, und das Steckrohr gerade einmal 11 cm in die Fläche eindringt....

Jetzt könnte ich die gesamte Fläche noch mit 60 Kilo belasten um mir zu beweisen das auch die bis 17 G halten, aber das schenke ich mir jetzt einfach mal, denn darauf habe ich perse keinen Einfluss - es ging ja um meine Reparatur, und die dürfte demach in der Luft einiges aushalten.

Grüße Golo

* Falls falsch gedacht nur raus damit

Hallo hahgeh,

also 30g hört sich viel an, bloß wenn man mit 200-300 sachen in eine Böe rein brettert wird sich zeigen ob es hält. Die Gewichtsmasse von einem Jet lässt jeden Grossegler leicht aus sehen.
Bei 280 Sachen und Grossegler kann man schon darüber liegen. Über Herr und Meister der HQ Profile laß ich mal, das er einen Grossegler fürs Gebirge auch mit 50g auslegte.

Übrigens sollte die Kraft nicht in den Rumpf eingeleitet werden sondern in dem Holm. Das ist der Grund warum die beste Aufhängung eine schwimmende Lagerung der Tragflächen am Rumpf ist.

Der Rumpf hängt an vier Zapfen zwischen den Tragflächen. Hier wird die Rumpfzelle bei weitem nicht so belastet. Deshalb sind auch die Grossegler mit solchen Lagerung ordentlich im Preis! Das liegt am ernormen Bauaufwand und dem benötigten Sachverstand.

Wenn man bedenkt was in so einem Segler an Kohlerowings rein müssen wird es mir schlecht wen ich an den Zeitaufwand denke bis so ein Holm fertig ist.

Es ist ein ziehmlich komplexes Thema und Segler-Freaks kennen sich da wirklich aus. Was die alles beacheten, Hut ab davor. Von denen kann man was lernen. Hierzu gibt es genug im Net darüber.

Solang nur der Jet zerlegt wird sowie reingesprungene Gegenstände in der Flugbahn zahlt die Versicherung noch. Sollte es mal zu Verletzten kommen, darf man hoffen, das die keinen Sachverständigen hinzuziehen der Ahnung von Modellbau hat.

Wenn man sich die Exeldatei von Baron anschaut, sieht man schon was Sache ist zwecks genügend Stabilität. Über den Aufbau der Flächen sollte man aber dann schon wissen wie man es richtig umsetzt!

Gruss, Ralf

Hallo Golo,
schau mal hier rein und da siehst mal was ein Opus mit 2 Kg bei 290 Sachen wiegt! Schlappe 37 Kg bei einem Looping mit 70 m Durchmesser.

oder
...Wenn man das rechnet für den 2-kg-Flieger (Opus-Größe) ........... z.B. 420 km/h (Kyle Paulson ..... ), dann entsteht eine sagenhafte Lastvielfache n = 140 !!
Seine Loopings dürften wahrscheinlich kleiner sein.


www.dynamic-soaring.de/bauberichte.htm

Gruss, Ralf