Holmaufbau für "durchbiegende" Flächen DG800 1:3

Hallo miteinander,

Nachdem mein erstes Eigenbauprojekt (AW15 1:3) für meine Verhältnisse sehr gut gelungen ist, möchte ich in den nächsten Monaten einen neuen Segler bauen. Es wird eine DG800 mit 6m Spannweite und SA 7026 Strak werden. Der Segler soll ausschließlich in der Ebene für den Thermikflug verwendet werden. Demnach brauche ich hier keine brettharten Bolzerflächen.

Vielmehr möchte ich hier Flächen bauen, welche sich im Thermikkreisflug leicht durchbiegen (aber nicht so wie z.B. eine ETA). Ich finde, das dies bei einem großen Segler einfach elegant und schön anzusehen ist.


Ich dachte an einen Rohacell-Holm, diesen dann mit einem Gfk-Schlauch überzogen und im letzten 1/4 der Flächen ohne Holm. Für die Ruderstege ebenfalls Gfk-Schlauch und Rohacell.

Nun meine Frage: Was für Material würdet Ihr für dieses Vorhaben beim Holm verwenden? Ich habe nur ein wenig Bedenken wegen dem Rohacell, das es nicht elastisch genug ist, und einfach bricht? Wäre hier Kiefer das geeignete Material?

Als Abfluggewicht strebe ich um die 8kg an (Kein Fahrwerk). Zur Orientierung werde ich auch das Berechnungsprogramm von Christian Baron verwenden. Bremsklappen werden keine verbaut

Danke für Eure Antworten und Vorschläge.
 

Fox12

User
Holm Balsa hochkant als Stützstoff, am Rumpf so breit wie dein Steckungsrohr ( leichter wird´s mit Rumpfbrücke wie bei den Manntragenden) außen am Flügelende etwa 1 cm Holmbreite ...das ganze im CFK- oder GFK Schlauch und ein paar Rowings drüber und drunter 15 - 20 Stück abgestuft nach Länge oder oben und unten UD-Gewebe einlegen ... und mit Abachi 0,8mm beplanken
Das biegt sich noch genügend durch bei 6m und du kannst auch noch einen Looping und ne Rolle fliegen , ohne dass die DG die Flügel verliert.
So aufgebaut hat meine DG600 mit Fahrwerk 9,4 kg bei 5,7 m (mit CFK Holmbrücke), und fliegt damit wie ein Thermikschleicher. Flächen biegen sich etwa 50 cm durch wenn man die DG an den Flügelenden hochhebt.
Ohne Fahrwerk kannst dasselbe Gewicht bei 6 m erreichen .

8 kg wären mir zu wenig bei einer 6 m DG. Die fliegt dann auch wie ein Papierflieger bei jedem Windstoß.

Falls du das Projekt wirklich mit 8 kg durchziehen möchtest ... würde ich das Styropor längs nur aufschneiden und 4 Lagen 240 er Gewebe hochkant einkleben, oben und unten je 2 Lagen nach vorne und hinten ca 2 cm umklappen und dann nochmals oben und unten ein 240 er Gewebe bis über die Steckung , einmal bis 2/3 und einmal ganz nach außen ziehen ... dann hast einen Doppel T-Holm ... reicht auch noch für Looping und Rolle...

Dein Vorschlag ist natürlich auch top ... Rohacell im Schlauch funktioniert beim Themiksegler auch allerdings würde ich den Holm bis zum Flügelende ziehen und noch eine Lage UD Gewebe oben und unten dazu geben... das biegt sich noch genügend durch. Wenn die letzten 80 - 90 cm ohne Holm sind , dann Flattern die in der Thermik. Das siehst dann erst wenn du mal eine Kamera auf die Flügel richtest beim Thermikflug.

Gruß Jürgen
 
Hallo miteinander,

Danke für Eure Antworten!

Hallo DasSpeed: 8kg sportlich?....Danke für die Antwort, aber diese ist leider nicht zielführend.

Hallo Jürgen: Den Aufbau mit Balsa habe ich auch schon in Erwägung gezogen. Aber da ich noch Rohacell übrig habe, würde ich dieses gerne verwenden wollen. Der von Dir empfohlene Aufbau ist gut, würde und werde ich genauso ausführen. Aber meine eigentliche Frage ist leider noch unbeantwortet, deshalb versuche ich es nochmal, aber hoffentlich verständlicher:

Ist Rohacell ELASTISCH GENUG, um damit einen biegsamen Holm zu bauen? Ich habe hier etwas Bedenken, denn wenn man das Rohacell in die Hand nimmt und biegt, dann bricht dieses. Oder ist meine Annahme falsch und im Verbund mit Gfk-Schlauch hält die Struktur?

Gruss
Georg
 
Schätz mal ab, bis zu welchem Radius Du Dein Rohacell Muster biegen kannst bevor es bricht. Ich bin sicher, dass ist um GRÖSSENORDNUNGEN elastischer, als was im Holm zu erwarten ist.

Hier harte Fakten. 3% Etwas weniger als Glasfaser (>5%), aber sooooo krumm willst Du Deinen Flügel nicht biegen (sagtest Du nicht, Eta ist zu viel?) +/- 3% bei 25 mm Steghöhe entspricht einem Biegeradius von 25 mm / 0.06. = ca 400 mm...

Schlauch ist allerdings als Gurtmaterial nicht geeignet (falsche Faserrichtung); Du solltest noch Rovings oder UD Gewebe auflegen.
 
hallo Grobmotoriker,

ich finde meine Antwort elementar Zielführend. Je genauer du dein Endgewicht weißt, und auch deine Profilhöhen und dir Gedanken gemacht hast wo deine Servos sitzen sollen, erst dann kannst du doch wissen welche Möglichkeiten du hast deinen Holm aufzubauen.

Gruß Thies
 

Dix

User
Bei der 800 kannst Du Dir den Aufwand sparen.
Die Flächen sind so bocksteif, dass da wirklich nicht viel biegt. Siehe Bilder auf www.dg-flugzeugbau.de
Im Modell würde ich dann auf die Steckung selbst ein Auge werfen und dieser ein wenig Elastizität gönnen.
 

Space

User
Bei gewollter Biegung des Flügels, was spricht gegen Glasfaserrovings als Gurtmaterial? Dann natürlich auch Glas (Schlauch) für die Belegung des Steges.
 
Hallo miteinander,

Danke für die Antworten.

@Markus
Danke für die Fakten. 400mm Radius kommen meinen Wunsch schon ziemlich nahe. Ich habe vorhin einfach mal einen Praxistest gemacht und dabei festgestellt, das sich das Rohacell weiter durchbiegen lässt als ich gedacht habe. Hätt ich auch einfach vorm Posten des Threads machen sollen:(

Den Gfk-Schlauch möchte ich nicht als Gurtmaterial, sondern für den Rohacell-Holm verwenden. Gurtmaterial wird wahrscheinlich aus Gfk-Rovinge bestehen. Ideal wäre wohl Gfk UD-Band oder Gelege (dann halt zuschneiden), aber das habe ich bisher nur in großen Stärken mit 220g aufwärts gefunden http://shop1.r-g.de/list/Faserverstaerkungen/Glasfaser/Gelege/&suchbegriff_5=Unidirektional
Kennt jemand von Euch eine Bezugsquelle mit 100g?

Zu den Gurten noch eine Frage: Ich hätte noch eine Rolle Kevlar-Rovings im Keller. Hat das schon mal jemand von Euch als Gurtmaterial verwendet? Wird wohl nichts sein, weils nicht recht nachgibt, oder?


@ Thies
Das Gewicht mit 8kg wäre mein Wunschgewicht, wenn es dann 9kg oder gar 9,5kg werden, ist es auch nicht tragisch. Die Profilhöhe habe ich bereits, der Holm wird der maximalen Profilhöhe angepaßt und dann werden die Servos platziert. Bei mir hat der Holm Vorrang, danach kommen die Servos.

Die Flächen werden mit Gfk-Material gebaut, keine Kohle (evtl. Kevlargurte, aber ich glaube das ist nix). Habe zum Thema Holmauslegung und Gfk auch mal im Forum einen sehr interessanten Bericht dazu gelesen (Aufwind 5/13 Artikel "Holmauslegung). Gfk scheint manchmal die bessere Wahl zu sein, kommt halt auf den Einsatzzweck an.

Gruss
Georg
 
Danke für die Fakten. 400mm Radius kommen meinen Wunsch schon ziemlich nahe.
Glaube ich weniger. Mit 400 mm Biegeradius wickelst Du Deine 6 m Flügel zu mehr als zwei Kringeln...

Den Gfk-Schlauch möchte ich nicht als Gurtmaterial, sondern für den Rohacell-Holm verwenden.
Es ist einfacher zu diskutieren, wenn Du die korrekten Begriffe verwendest. Als Holm bezeichnet man den gesamten Biegeträger, bestehend aus Gurten, die die Zug und Druckkräfte aufnehmen, und dem Steg, der sie verbindet. Was Du als "Holm" bezeichnest, nennt man gemeinhin den Steg.

Zu den Gurten noch eine Frage: Ich hätte noch eine Rolle Kevlar-Rovings im Keller. Hat das schon mal jemand von Euch als Gurtmaterial verwendet? Wird wohl nichts sein, weils nicht recht nachgibt, oder?
Glas ist auf jeden Fall elastischer. Ausserdem musst Du bei Kevlar die Frage stellen, auf die Du bei Rohacell von selbst gekommen bist: Bruchdehnung? -> 2.8% OK, geht noch. Kevlar verbindet sich allerdings mehr schlecht als recht mit Harz; für ein Teil das arbeitet und dabei formstabil bleiben soll würde ich das eher nicht einsetzen. Verwendung ist normalerweise da, wo man hohen Arbeitsaufnahme im Bruchfall will, oder wo die schlechte Verbindung mit Harz ein Vorteil ist (Scharniere).
 

steve

User
Hallo,
mein Nimbus 1 mit 5,5m und Ritz 2 hatte nur kurze Stummelholme (500mm), eine Beplankung mit Apachi und Glasbeschichtung mit Schwabellack. Die Fläche hat sich sehr schön durchgebogen und hielt auch die Hangfluglandungen mit Rückenwind/bergauf aus. Das Gewicht kenne ich nicht mehr aber es waren mehr als diese 8kg.

VG
 

Steffen

User
Zu den Gurten noch eine Frage: Ich hätte noch eine Rolle Kevlar-Rovings im Keller. Hat das schon mal jemand von Euch als Gurtmaterial verwendet? Wird wohl nichts sein, weils nicht recht nachgibt, oder?
Lass die Finger von Kevlar als Gurtmaterial.
Kevlar hat aufgrund der schlechten Matrixanbindung ganz schlechte Druckfestigkeiten, das macht bei einem Holm gar nicht glücklich.

Wenn Du eine halbwegs realistische Durchbiegung haben willst und nicht extrem dünne Profile verwendest, kannst Du die Gurte eigentlich nur aus Glas machen.

Bei Flügeln mit Durchbiegung ist es noch spannend, dass sie nicht durch die Biegung tordieren. Dann wird leider die Leistung schlecht, weil der Flügel schränkt und der induzierte Widerstand hochgeht.
Einen Flügel so zu entwerfen, dass er eine geplante Durchbiegung und Torsion hat ist aber nicht ganz trivial und eine eigene Profession im Strukturentwurf (aeroelastic tailoring)
 

Fox12

User
Bin auch der Meinung dass Kevlar Rovings nicht optimal für den Holm geeignet ist. Würde lieber 30 - 40 € in CFK oder GFK Rovings investieren für den Holm.

UD -Gewebe mit 220 gr passt ... leichteres ist in meinen Augen zu schwach und du musst dann doppelt einlegen .

Gruß Jürgen
 
Hallo miteinander,

Danke für die Antworten.

@Markus
Dann habe ich den Biegeradius falsch interpretiert. Hab mich nun schlau gemacht und denke, das ich mit Rohacell gut bedient bin.

Wegen der Begriffe: Da gebe ich Dir vollkommen recht. Kenne diese auch, aber hin und wieder neige ich dazu, wohl schneller zu schreiben, als nachzudenken. Werde es aber berücksichtigen ;) Also baue ich die Flächen mit vollflächig 45° unterlegten Gfk-Gewebe (wahrscheinlich 49g), 0,8er Abachi, Ober-und Untergurte mit 220g UD Gelege Gfk (Abstufung nach Baron`scher Tabelle) und den Steg aus Rohacell, welche ich mit einem Gfk-Schlauch überziehe.

Kevlar als Gurtmaterial scheidet aus. Mir gings nicht um die 40 Euro, sondern darum ob es denn grundsätzlich möglich wäre.

Als Material für die Flächenkerne (alles CNC) schwanke ich noch zwischen Styrodur (sehr gute Oberfläche, druckfest, dafür aber schwerer) und normalen Baumarkt-Styropor (ca. 1/2 so schwer wie Styrodur, Oberfläche evtl. nícht so genau).

Meine Bauausführungen (wichtig bei der Umsetzung der Profiltreue vs. Kerne) würde ich als "ganz ok" bezeichnen. Sicherlich kein Vollprofi, aber auch kein Anfänger mit zwei linken Händen

Was meinen die Fachleute dazu?

Gruss
Georg
 

steve

User
Hallo,
habe mir gerade noch mal das vorgesehene Profil angesehen:

http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=sa7026-il

Also mal zusammengefasst: 9% Dicke und 3,8% Wölbung

Ich traue mich schon so einiges zu aber 6m Spannweite bei einem 9% Profil und dann noch mit dieser Wölbung....da würde ich mal mindestens das feste Styrodur für die Kerne nehmen und mir beim Holm noch mal Rat holen.

Mein erster Gedanke wäre die ersten 2 Drittel der Flächentiefe in Styrodur aufzubauen, den hinteren Teil mit dem leichten Styropor. Die vorderen 2 Drittel würde ich noch mal längs teilen und über jedes Drittel einen cfk-Schlauch ziehen. Dann über das 2te Drittel noch oben und unten ckf-Gurte aus UD-Gelege aufbringen. Das hintere Drittel bekäme das 45° gfk-Gewebe. Die Ruder würde ich auch in einen leichten cfk-Schlauch packen. Für die Steckung würde ich einen 16mm cfk-Stab nehmen. Wenn leichte Sorten bei den Schläuchen und beim Gelege genommen werden, biegt sich das noch mehr als man es sich vorstellen kann, vor allen wenn in der schnellen Kurve etwas mehr Höhe gezogen wird. Für die Beplankung würde ich 1mm Balsa nehmen, alles noch mal dünn mit gfk beschichten und lackieren. Apachi wird in dieser Ausführung zu schwer, habe so ein Teil in der vorgestellten Bauweise hier stehen (Salto 4,4m). In Balsa wird das immer noch sehr schwer aber es passt zusammen.

Von zu viel Glas bei 6m und 9% Dicke würde einfach dringend abraten. Das wird im Verhältnis zur Festigkeit einfach zu schwer, dann flattert es leichter usw.

Wenn das Profil an der Wurzel dicker gewählt wird, sieht das ganze schon wieder ganz anders aus.

VG
 
Ziel erreicht!

Ziel erreicht!

Hallo miteinander,

Der Erstflug ist zwar schon eine Weile her, aber hier nun das Ergebnis:

Das Ziel unter 8kg habe ich erreicht, das Abfluggewicht beträgt 7,6kg. Der Rumpf muss noch lackiert werden, sollte aber dann nicht mehr als 2-300g Mehrgewicht bedeuten.

Die Flächen sind im äußeren Drittel recht flexibel geworden, so wie ich es wollte. Den Flächenaufbau sieht so aus:

- Ober-und Untergurte aus Cfk-Band 200g, abgestuft auf 4 Lagen
- Stegmaterial (auch für Ruder) ist Airex, welchen ich mit Gfk-Schlauch in unterschiedlicher Stärke auf die gesamte Spannweite überzogen habe
- Vollflächig 80g Gfk (diagonal) an den WK und QR doppelt

Die Flächenbiegung ist auf jeden Fall vorhanden, könnte aber ruhig noch ein wenig stärker sein. Sieht auf jeden Fall sehr gut aus, wenn ich im Überflug dann das Höhenruder für den Looping ziehe :D:D

Von den Flugeigenschaften her kann ich sagen, das sich das Teil extremst harmlos und neutral fliegen lässt; erinnerst an einen überdimensionierten HLG :-) Genaue Einstellungen bzgl. EWD (derzeit knapp 2Grad) und Schwerpunkt (ca. im ersten Drittel, nahe der Steckung) stehen noch aus, da ich erst 4 Flüge (knapp 3h) drauf habe.

In der Thermikstellung sind die Klappen 5° gesetzt, dadurch auch recht langsam. Ich meine fast, zu langsam für dieses Profil. Bremsen in Krähenstellung ist mit den über 1,5m langen WK bei 26% Tiefe einfach g...l!

Als nächstes steht der Windenstart an, aber hier habe ich festigkeitsmäßig keine Bedenken. Diverse kräftige Biegeversuche bestätigen dies hoffentlich ;)

Werde berichten, ob und wie es funktioniert hat.

Gruss
Georg
 
Nachtrag

Nachtrag

Hallo Miteinander,

Den Windenstart hält der Segler locker aus, leider muss dies der Pilot auch können ;) Beim 4.Start hatte sich die Fläche verhakt und das Resultat war ein Crash bei dem der Rumpf mehrfach gebrochen war. Die Flächen hatten, abgesehen von ein paar Reibspuren an der Folie, keine Beschädigung.

Nach 3 Tagen war der Rumpf wieder repariert, und die DG fliegt wie vorher. Thermisch gesehen ist der Segler absolute Klasse, und ich konnte damit sogar letzte Woche den 3. Gesamtplatz bei einem Thermikpokal (bestehend aus 4 Wettkämpfen) erreichen. Könnte ich auch noch gut landen, wäre sogar noch mehr drin gewesen:):)

Das Durchbiegen und die V-Form von 6° sind ebenfalls sehr angenehm beim Kreisflug, werde ich auf jeden Fall beim nächsten Thermikmodell wieder so machen.

Gruss
Georg
 
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