CFK, GFK oder gar beides?

Hallo Modellflieger,

wenn ich mir die Beschreibungen der angebotenen F3J-Modelle anschaue, dann fällt mir auf, dass man die Ausführung der Tragflächen oft wählen kann. Soweit ich weiß, gibt es Schalen aus GFK, CFK oder GFK mit CFK-D-Box. (Gibt es auch noch andere Ausführungen, von Rippenflächen einmal abgesehen?)

Da ich leider nicht die Möglichkeit habe, alle Bauweisen im direkten Vergleich zu testen und dann das passende auszusuchen, würden mich eure Erfahrungen interessieren.

Muss es für einen Wettbewerb Kohle sein? Reicht vielleicht auch schon eine Kohle-D-Box.

Vielen Dank!

Gruß
Gerald
 
Hallo Gerald,

sorry, aber das ist wieder so eine Gretchenfrage.

Antwort: Das hängt davon ab, wie das Modell ausgelegt ist, für welche Klasse und bei welchen Bedingungen du es einsetzen willst.

Bei F3B geht ohne massiven Kohleeinsatz mittlerweile gar nichts mehr. Das liegt einfach daran, das für die dort geforderten Aufgaben (Start mit starkem Schuß für viel Höhe, Speedflug) eine möglichst steife Fläche gefordert ist. Die Fläche muß dabei nicht nur unter allen Bedingungen auch bei Starkwind halten (gemessene 45G treten da durchaus auf), sondern darf sich möglichst nicht sichtbar durchbiegen. Dafür ist zwar vor allem ein extrem steifer Holmaufbau nötig (daher vermehrt Einsatz von UHM-Kohlegelege), aber auch die Torsionsfestigkeit spielt eine wichtige Rolle.

Bei F3J ist das Ganze etwas entspannter. Bei normalem Wetter reicht hier durchaus noch ein reiner Glasflügel mit normal ausgelegtem CFK Holm. Allerdings bietet hier auch eine steifere Fläche Vorteile beim Hochstart. Das gilt insbesondere bei auffrischendem Wind, denn auch hier bedeutet eine steifere Fläche mehr Höhe beim Start. Aus diesem Grund wird bei stärkerem Wind gerne auf F3B-Modelle zurückgegriffen. Ein weiterer Grund für diese Modelle ist hier aber auch die höhere Agilität für dynamisches Fliegen bei Wind sowie das bessere Gleiten (ev. auch mit Ballast), das beim Zurückfliegen aus dem Lee gegen den Wind gebraucht wird.
Es kommt also auch bei F3J zunehmend Kohlefaser zum Einsatz, wahlweise als Kohle D-Box (kleine Lösung), wie auch als Vollkohlefläche. Natürlich spielt dabei auch der höhere Preis der Kohlefaser eine gewisse Rolle.

Gruß, Karl Hinsch
 
Hallo Gerald,

zu den Ausführungen von Karl ist nur noch hinzuzufügen daß Du die Unterschiede in der Bauweise im direkten Vergleich deutlich merkst.

Für ein Allround-Modell zum Wettbewerbseinsatz würde ich deshalb die steifste Version wählen wenn es vom finanziellen Rahmen her paßt.

Die einzige Einschränkung sehe ich bei sehr ruhigen schwachwindigen Bedingungen wenn es wirklich auf das Abgleiten ankommt, da hast Du mit einem leichteren Modell sicher Vorteile.

Im Moment verwende ich bei F3B als A-Modell das deutlich steifere Modell obwohl es fast 200g schwerer ist wie das B-Modell. Die höhere Biegesteifigkeit (UHM-Holmgurt) und zusätzliche Kohle D-Box (höhere Torsionssteifigkeit, wobei beide Modelle eine CFK-Schale haben) bringen Vorteile in der Hochstarthöhe und im "satteren" Flugverhalten.

Gruß
Reinhold
 
Steifigkeit ist natürlich auch Torsionssteifigkeit.
Ein leichtes Insich-Verdrehen des Flügels ergibt über die gesamte Spannweite unterschiedliche Anstellwinkel mit anderen Auftriebsverhältnissen. Und das kann ganz schön bremsen....flattern.

Wünschenswert sind natürlich auch steife Ruderflächen (QR/WK). Diese sind auf Grund der geringen Bauhöhe besonders torsionsanfällig.

Jörn
 
Danke erstmal für die Antworten.

@Karl: Ich dachte an den Einsatzfall F3J-Wettbewerb. F3B-Ambitionen habe ich zurzeit nicht.

@Reinhold: Warum ist denn ein Glasflügel eigentlich leichter als ein Kohleflügel? Ich würde erwarten, dass man bei gleicher Festigkeit weniger Carbongewebe benötigt als Glasgewebe, oder täusche ich mich da?

Allgemein habe ich den Eindruck gewonnen, dass zumindest im Wettbewerb ganz überwiegend auf Carbontragflächen gesetzt wird. Ist ja eigentlich auch logisch. Warum sollte man sich mit der zweitbesten Lösung begnügen.

Gruß
Gerald
 

plinse

User
Moin,

es gibt dünnere Glasgewebe als Kohlegewebe. Des weiteren ist ein leichtes Kohlegewebe wie das 60er oder 66er, weiss jetzt nicht genau was von beidem es nun ist, aus einem 1K Faden gewebt, genau so wie das 80er, 93er 120er und 155er. Dort liegen die Fäden nur dichter und ab dem 93er ist es einigermaßen dicht. 60er Kohle ist ein reines Erbsendurchschussgewebe. Bei Kauffliegern musst du immer mehrere Aspekte betrachten. Technisch muss der Flieger so sein, dass er nicht negativ auffällt aber die meisten leute kaufen mit dem Auge. Sicher würde 60er CfK oft reichen, man müsste es aber sehr aufwendig walzen, ... und dabei die Fasern vergewaltigen, um die Oberfläche geschlossen hin zu bekommen. Technisch nicht nötig, für eine verkäufliche Optik aber schon. Fällt für Kommerzflieger also aus. Des weiteren ist Gewebe mit einem 1K Faden gewebt so grob, dass du für die Oberfläche eine Decklage Glas oder fingerdick ;) Vorgelat brauchst. Es gibt diverse Einsatzzwecke, wo alleine die Glasdeckschicht aber schon ausreichen würde oder aber eine Glaslage, die zwar dicker ist als eine klassische Deckschicht, die aber immer noch so fein gewebt ist, dass es keiner getrennten Deckschicht bedarf. Deshalb kann eine Glasfaserschale deutlich leichter sein als eine Kohleschale. Lassen wir mal den Holm außen vor und nehmen den als gleich dimensioniert an.

Die Frage ist jetzt, was du für eine Kohlefläche bekommst. Die Leute, die wirklich ernsthaft Wettbewerb fliegen, bauen zu einem sehr hohen Anteil ihre Flieger selbst. Ich kenn die F3J Szene nicht aber bei F3B kenne ich viele Selbstbauer, bei F3K ebenfalls und in den Elektroflugklassen ist es teils noch extremer. Da baut man dann aus technischen Gesichtspunkten und einige piloten haben extra Modelle für Flugtage, siehe Wolf Fickenscher, der gerade auf seiner HP einen Showflug Raketenwurm verkauft. Treppenflug... das sollte man mit einem Wettbewerbsmodell eher sein lassen. Kommerzielle Hersteller müssen immer noch zumindestens etwas "DAU-Faktor" an Sicherheit spendieren. Abgesehen davon, dass die wenigsten den Unterschied herausfliegen dürften.
 
Hallo Gerald,

wir haben früher unsere GFK-Flächen mit 2Lagen 49g/m² Gewebe aussen gebaut, heute bauen wir mit 25g/m² Glasgewebe aussen und dann 93g/m² Kohle.

Bei gleichem Holmaufbau ist das Gewicht der Flächen in GFK und CFK nahezu identisch.

Durch mehr Erfahrung beim Bauen von Flächen ist es uns gelungen das Rohbaugewicht der Flächen bei gleichem Aufbau der Gewebelagen um fast 20% zu senken. Inzwíschen investieren wir einen Teil dieser Einsparung in zusätzlichen Gewebelagen zur Erhöhung der Steifigkeit.

Gruß
Reinhold
 
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