Eigenbau 3,6m geplant, benötige etwas Hilfe

Hallo.
Ich habe es mir in den Kopf gestzt einen E-Segler mit 3,6m Spannweite selbst zu bauen. Erfahrung mit Baukasten- und Bauplanmodellen habe ich genug gesammelt. Auch habe ich schon ein kleines Modell komplett selbst geplant und gebaut, welches auch gut fliegt. Da ich schon genügend andere Modelle zwischen 1,5m und 3,0m Spannweite habe, möchte ich mich nun an ein größeres Modell wagen.
Allerdings sollte die Fläche, wenn von der Festigkeit her möglich, in Rippenbauweise erstellt werden. Von mir aus auch voll beplankt und eventuell mit Glas überzogen.
Warum Rippenfläche? Ich habe nicht die Möglichkeiten eine Styro-Fläche zu bauen und auch nicht genügend Erfahrung dazu. Allerdings habe ich auch wenig Erfahrung für die Holmauslegung/Dimensionierung für Flächen mit über 3m Spannweite. Denn der Flügel sollte schon einen Looping und auch nicht übertriebenes und endloses Anstechen überstehen, ohne das dieser bricht oder zu flattern anfängt, ist das in Rippenbauweise möglich? Ich weiß, die Profiltiefe und Dicke spielt dabei eine erhebliche Rolle, geplant ist für die Fläche ein RG15. Bei meinem Entwurf habe ich mich etwas auf einen überwiegend elliptischen Flügel versteift, was natürlich einen erheblichen Mehraufwand bei der Herstellung der Rippen mit sich bringt (kennt zufällig jemand einen guten und günstigen Fräsdienst?;)). Ich hoffe das mein Entwurf dem eines thermiktauglichen und etwas flotten Allrounder`s entspricht (im Norden ist es oft windig).
Der Rumpf soll entweder aus Holz oder aus einem gedrechselten Styrodurkern, überzogen mit GFK/CFG-Schlauch, entstehen, da bin ich mir noch nicht einig. Aber erst einmal ein Bild von meinem vorläufigen Entwurf, Änderungen wird es bestimmt noch geben.

Gruß Andreas

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Hallo Andreas,

schöner Entwurf, wird die Fläche zweiteilig?

Wenn du schon selbst geplant und gebaut hast, dann hast du dich schon mal mit der Holmauslegung beschäftigt?


Allerdings habe ich auch wenig Erfahrung für die Holmauslegung/Dimensionierung für Flächen mit über 3m Spannweite.

Kennst du das Programm vom C.Baron?

schau mal hier:
http://www.cb-roter-baron.de/ --> download --> Holmauslegung Version 14-10-2012 (350KB)

Im Ursprung ist das Programm für Sandwich(Styro)- oder Tragflächen in Schalenbauweise entstanden, den Holm kannst du aber auch für Holz berechnen.

Bei den Reitern (unten am Rand) findest du bei den Materialdaten für die Gurte auch Kiefer.
Die Flächensteckung lässt sich auch berechnen.
Aber vielleicht weist du das ja schon alles?

Gruß Rolf

ps.. RG15 ist für die Thermik und etwas mehr Wind im Norden eine passende Wahl.
 
Hallo Rolf.
Danke für Deine Antwort. Und nein, das Programm von C. Baron kannte ich noch nicht, da werde ich mich mal mit beschäftigen, danke dafür.

Bei meinem kleinen Eigenbausegler habe ich mich an meinen anderen Modellen orientiert, da ist der Holm auch schon eher überdimensioniert. Für einen kleinen Allrounder mit Rippenflügel hält der einiges aus, genau das Richtige nach Feierabend.

Aber bei dem geplanten 3,6m Segler sieht das schon etwas anders aus. Von der Statik und auch dem Gewicht her wäre es wohl besser den Flügel 2 oder 3 Teilig zu machen. Aber erst mal sehen was die Holmauslegung macht, ob mein geplanter Rippenflügel mit meinen gewünschten Anforderungen überhaupt machbar ist.

Gruß Andreas
 
Hallo Andreas,

das Programm vom C.Baron ist für die Holmauslegung "Standard" ;)

Spiel ein bisschen mit dem Programm herum, dann siehst du schnell welche Änderungen was bewirken.

Wesentlich ist das (geschätzte) Gewicht, die Fluggeschwindigkeit und das ca des Profils. Diese von dir gewählten Eingabewerte bestimmen wie "dick" oder "dünn" der Holm wird.

Mit den default-Werten (Beispiel) ca=1,1 und V=60m/s (rote Felder=Eingabe) ergibt sich ein sehr stabiler Holm mit einem Lastvielfachen von ~50 (grüne Felder=Rechenwerte).

So gerechnet heisst das, du kannst bei 216 Km/h voll am Höhenruder ziehen, ca max des Profils 1,1 ausfliegen, ohne Strukturschäden befürchten zu müssen, bei noch vorhandener Reserve (für z.Bsp. Böen), weil in den Materialwerten entsprechen berücksichtigt.

Das ist schon für deine Anforderungen ein wenig zuviel, das passt auf eine F3B Wettbewerbsmaschine.

Wenn du mit ca= 1,0 und V=40 m/s rechnest (als Standard) ergibt sich etwa ein Lastvielfaches n von ~ 20.

Rechne auch ruhig mal mit ein par anderen Werten, dann siehst du an dem sich ändernden Holmquerschnitt die Auswirkungen.

Das RG 15 ist mit 8,9% recht dünn, um an der Flächenwurzel mehr Holmhöhe zu bekommen kannst du dort ein wenig aufdicken, so max 1->2%. oder gleich etwas anders nehmen, z.Bsp. SD 7080, HQW 2,0/10 oder so ...

hier noch ein wenig was zum Lesen:

http://www.aerodesign.de/

http://www.hq-modellflug.de

http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=sd7080-il

http://www.hq-modellflug.de/hqw-profile.htm

Gruß Rolf
 
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Friwi

User
3,6m - Eigenbau / Futura

3,6m - Eigenbau / Futura

Hallo,
auch mich "plagt" immer wieder die Idee so was ähnliches zu bauen (allerdings mit E-Antrieb)

Für mich hab ich als "Orientierungshilfe" das Projekt ausgewählt (ab Seite 3, Modell Futura .. http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/61153 ..) Fläche ist allerdings ins Styro-Balsa beplankt.

Vieleicht kann dir der Urheber des Profil auch was bzgl. Bauweise in Rippe sagen.
 

Eckart Müller

Moderator
Teammitglied
Hallo.

Erst einmal ein Danke an Alle für eure Antworten. Das war (und ist noch) lehrreicher Lesestoff für mich, auch wenn ich nicht alles verstehe (wird schon).

@ Friedrich
Gleich erster Beitrag erster Satz, meiner soll auch mit E-Antrieb versehen werden ;) . Eventuell auch mit auswechselbarer Rumpfspitze oder einem zweiten Rumpf, mal sehen.

@ Eckart
Wenn Du die im ersten Beitrag angehängte flz-Datei dir einmal anschauen würdest hätte ich nichts dagegen :) , für Anregungen und Verbesserungsvorschläge bin ich immer zu haben. Ist bestimmt noch verbesserungswürdig.


Allein schon die Auftriebsverteilung, da habe ich schon verschiedene Meinungen gelesen und auch zu hören bekommen. Einmal so elliptisch wie möglich, oder (für besseres Kreisen) überelliptisch.

Aber was mich wiederum beruhigt hat, das man einen Holm bei einem Rippenflügel wohl doch mit CFK-Rovings verstärken kann, da habe ich auch schon was Anderes gelesen gehabt. Das wäre bei meinem momentanen Entwurf von Nöten, Denn nach C-Baron (nochmals danke Rolf) müsste ein Gurt aus Kiefer an der Wurzelrippe einen Querschnitt von 130mm² haben, jeweils oben und unten :eek:. Dann wäre der Vogel aber auch "Vollgasfest", die Torsionsfestigkeit dann mal ausser Acht gelassen. Aber auch die sollte ausreichend sein, es soll ja nicht gleich bei der kleinsten Geschwindigkeitserhöhung der Flügel flattern.

Gruß Andreas
 
Hallo Andreas,
bitte den Holm nicht aus Kieferleisten bauen und mit ein paar zusätzlichen C-Rovings "verstärken". Das führt nur zum vorzeitigen Bruch der Fläche.

Bau den Holm entweder nur aus Kieferleisten und reduziere dafür bei der Auslegung in meinem Excel-Programm die Werte von Ca auf 0,5 und die Fluggeschwindigkeit so weit runter, dass das Lastvielfache "n" =10 ist. Schau Dir mal die Festigkeits. und Steifigkeitswerte von Kiefernholz im Vergleich zu CFK an, dann wird klar, dass man nicht so fest und steif mit Kiefernholmen bauen kann wie mit CFK.

Du kannst aber auch den Holm mit C-Rovings oder noch einfacher mit CFK-Fertigprofilen (im rechteckigem Querschnitt) bauen mit hochkant stehendem Balsa in Holmbreite dazwischen und einer Umwicklung mit Glasgewebe. Perfekt in einer ansonsten aus Balsaholz konstruierten Fläche von Mark Drela in seinem "Bubble Dancer" gelöst. Schau Dir mal den Plan und die Bauberichte dazu an:
http://www.charlesriverrc.org/articles/bubbledancer/markdrela-bubbledancer-3m.htm
Du findest auf dieser Seite alles nötige als Download in pdf, auch die Profile.
 
Hallo Christian.

Vielen Dank für die Tipp`s :), also war es doch richtig was ich gehört und gelesen habe das Rovings auf Kiefer nicht das gelbe vom Ei ist. Man lernt halt nie aus.
Das mit einem GFK/CFK Rechteckprofil als Holm anstelle von Kiefer war mir auch schon durch den Kopf geschossen und wäre meine nächste Frage gewesen, das hat sich hiermit nun erledigt ;).

Gruß Andreas

PS: Ich war auf Deiner Homepage und bin wirklich beeindruckt was Du da so alles auf die Beine (oder besser "Flügel") stellst.
 
Hallo.
So, habe mich nun doch entschlossen den Flügel in Styro zu bauen. Einen regelbaren Schneidetrafo habe ich mir nun gebaut, sowie auch den Schneidebügel. Nun muss ich aber erstmal mit Styroresten etwas üben. Auch habe ich die elliptische Flügelform (erst einmal) verworfen und bin auf einen Trapezflügel ausgewichen. Ich möchte es mir für den Anfang nicht zu schwer machen, da ich praktisch nur Erfahrung in Rippenbauweise habe. Der Holm soll mit CFK-Rovings und Balsa als Stützstoff ausgeführt werden (nach C.Baron).

Eine Frage: Zwischen Styro und Beplankung möchte ich eine Lage Glasgewebe anstatt Kohlegewebe verwenden. Denn dies ist mein erter Styroflügel und ich möchte nicht unnötig bei Misserfolg Geld in den Sand setzten. Spricht etwas dagegen? Ich weiss, Glasfaser ist elastischer als Kohlefaser. Und welche Gewebeart verwendet man in der Regel dafür (Webart, Gewicht)?

Anbei ein Entwurf vom neuen Flügel (Vortex).

Gruß Andreas
 

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