Verhindern von Rumpfheck-Brüchen

hi,

wie ist der state-of-the-art bei Verstärkungen des Seglerrumpfknies beim Übergang zum SLW? Ich meine, wenn man schon mal am Bauen ist, dann könnte man

- Rovings einziehen, links und rechts und oben und unten
- Rovings einziehen, vor allem unten
- rundherum Matte einbringen mit Präservativ aka "Luftballon"
- Rundspant mit Stil nach oben im vorderen SLW-Bereich einbauen
- hochkant in Längsrichtung einen Verstärkungsholm einkleben

Hab ich was vergessen?

Rumpf: ASH-26 von Beineke, sehr hübscher "Standardrumpf" ohne besondere Vorkommnisse.

Bertram

Hallo Bertram,

schon mal mit normal landen probiert???

hi Christian,

ein treffender Hinweis ...

ich gucke Dir dann mal zu, wenn Du bei starkem Föhn in 2400m Höhe in der Leewalze Deinen Landeanflug hingeigst...
Auf einem Modellflugplatz (wir sind 1x im Jahr eine Woche in Thannhausen/Allgäu) habe ich noch keinen Segler bei der Landung "beansprucht".

Du hast ja recht, aber ein Golfrasen als Landeplatz bleibt für uns Gebirgler leider ein Traum.

Bertram

sinnvolle verstärkung:

sinnvolle verstärkung:

also wenn man dein problem aus rein mechanischer sicht betrachtet und von folgendem ausgeht:
-dein rumpfquerschnitt ein kreisring beschreibt
-die belasung beim landen aus biegung/knickung und torsion besteht

polares widerstandsmoment für einen kreisring:
I= (pi x ( D*4 -d*4)) : 64
dann tritt nach der definition des widerstandmomentes die größte spannung an den randfasern auf, also vertstärke deinen rumpf möglichst gleichmäßig, wenn möglich aus dem gleichen werkstoff, aus welchem der rumpf bereits aufgebaut ist....das führt dann auch nicht zu kraftknotenpunken an den übergängen.
ein spant ist wahrscheinlich sowieso in der seitenflosse vorgesehen...der reicht bei der modellgröße auch, ein weiterer in der röhre würde nur gegen knickung des laminats helfen, kann aber nichts gegen die spannungen in den fasern tuen, da helfen eben nur "mehr fasern"



gruß rené

Gewebeschlauch

Gewebeschlauch

Hallo Bertram
Ich nehme einen Gewebeschlauch, der vor dem Seitenruder bis nach hinten reicht und laminiere diesen so gut es geht von hinten an die Innenseite.
Danach fädle ich einen Modellierballon ein und blase diesen langsam auf, sodass sich ein gleichmässiger Anpressdruck ergibt.
Alles zusammen finde ich zwar eine fummlige Sache, das Ergebnis ist jedoch toll. Der Rumpf bricht danach vor dem Gewebeschlauch :-)

Als Material nehme ich Kohle ( ich weiss, Glas wäre von der Theorie her gesehen besser ), was sich bis jetzt sehr gut bewährt hat.

Mit herzlichen Grüssen
Klaus

hi Henne,

sorry, aber bist Du mehr Theoretiker?
"... das führt dann auch nicht zu kraftknotenpunken an den übergängen..."
Was Klaus schreibt: "Der Rumpf bricht danach vor dem Gewebeschlauch :-) " deckt sich mit meiner Erfahrung - und ich glaube wir beide sind nicht allein.
"...ein spant ist wahrscheinlich sowieso in der seitenflosse vorgesehen..."
Also ich habe noch kein SLW ohne Abschlusspant gesehen , aber ich meinte einen Rumpfspant mit Stiel nach oben im vorderen SLW-Bereich.

hi Klaus,
das ist natürlich die Standardmethode. Klar.

--
Wenn ich die Knirscher, denen ich schon zugeguckt habe, vor meinem Auge Revue passieren lasse, dann war es meist so:

- Schiebelandung: Bruch vor oder hinter der Fläche
Diesen Fall will ich hier nicht berücksichtigen.

- hartes Aufsetzen: Knack und ab war das SLW
Da hätte ich 1 Pfund CFK-Rovings + Hochkantholm für gut geheissen

- Schlackern des (schweren) HLWs
Da wäre ein 45°-Gewebeschlauch und ein vorderer SLW-Spant wohl nicht schlecht.

Wie es aussieht war meine Frage wohl rhetorisch und ich muss alles einbauen...

Bertram

....

....

hallo bertram,

ich bin ganz und garkein theoretiker, nur beschäftige ich mich im laufe meines studiums gerade damit und wollte dir die sache mal aus dieser richtung näher bringen......
wenn du verstehst warum der rumpf dort bricht, dann ist die wahl der vertsärkung schon leichter. in der tat ist ein glasschlauch ( faser unter ca. 45grad) die sinnvollste und am einfachsten zu realisierende möglichkeit in deinem fall.

ist schon toll, die vorstellung: wenn nur viel kohlerovings eingebaut sind, dass das modell schon alles aushält, dem ist nicht so.

und was soll denn das hier:

"- Schiebelandung: Bruch vor oder hinter der Fläche
Diesen Fall will ich hier nicht berücksichtigen."

Soll man das so verstehen: du machst dir sorgen, dass der rumpf vor dem leitwerk bricht und willst ihn dort vertstärken, lässt den rest aber unangetastet einfach aus dem grund: "da wird schon nichts passieren"??? was soll denn sowas, da kann man sich den rest doch auch sparen, denn gebrochener rumpf= gebrochner rumpf, oder?

also wenn du nicht weißt warum du wo und wieviel verstärken solltest, dann lass es lieber.

wie schon oben richtig erkannt wurde: dann bricht es eben hinter bzw. vor der vertstärkung.....

ganz zu schweigen von dem mehrgewicht dieser "verstärkung" hinten am rumpf und ihrem hebelarm.


gruß rené

Hi Bertram,

hier mal was aus der Praxis.

- Schlackern des (schweren) HLWs

Zum Vergrößern anklicken....

hier liegt einer der Hauptgründe des genannten Problems, dass ich seit vielen Jahren in meinen Großseglern mit Erfolg so gelöst habe:


weitere Bilder hier:
http://www.arcor.de/palb/thumbs_public.jsp?albumID=3669322&catID=55&pageNr=5

Der Aufbau ist durch das Balsa mit Glas- (bei der Wippe mit Kohle) Belegung nicht schwerer als das nun vorn angebrachte HS-5625 Servo,
nur mit dem entscheidenen Vorteil einer absolut verwindungssteifen "Heckpartie".
Keine Angst, wenn man das richtig macht hat das Höhenruder nicht mehr Spiel als das Servo selbst,
ist sofort zugänglich und kontollierbar und problematische HF- Einstrahlungen in das sonst lange Kabel entfallen.
Trotzdem, ein "gescheit" Laminierter Rumpf mit sinnvollen Extralagen an den bekannten hochbelastenden Stellen, ist die Grundlage für einen Hangtauglichen Großegler.
Drum kommen bei mir auch für den Hang kaum Großsegler von der Stange zum Einsatz.

Gruß Micha

hi Micha,

sieht gut aus. Aber erhöhst Du durch das steife SLW nicht die Belastung genau am Fuss des SLW? Eigentlich stört mich ja nicht das "Schlackern" - das nimmt ja Energie auf, sondern seine Wirkung auf die dünnste Stelle des Rumpfes.
Nebenbei: Das "Schlackern" zermürbt den Balsa-Abschlussteg und reisst ihn eines Tages auseinander, wenn man ihn nicht mit Matte umwickelt einharzt.


hi rené,
wenn der Rumpf sich nach hinten unter angemessener Erhöhung des Materialeinsatzes verjüngen würde (was er aber selten tut), würde ich nicht verstärken wollen.
Die Brüche hinter der Fläche berücksichtige ich hier nicht, weil sie i.d.R. bei den Besenstilfliegern vorkommen. Mein Rumpf hat dort aber 12cm Durchmesser und wegen des Klapptriebwerks eine doppelte Verkastung, sozusagen 2 D-Boxen. Bin mal gespannt, ob ich DAS kaputt bekomme.

Konisch nach oben zulaufende Gebäude verstärken Erdbebenwellen nach oben hin, bis die Spitze zerplatzt. Deswegen sind sie in Japan in Erdbebengebieten verboten. Ein ähnliches Problem haben wir mit den Seglerrümpfen. Ich konnte das mal hervorragend bei einem ganz weichen Anfängersegler beobachten, der hier früher mal in Mode war (gelber, fast durchsichtiger echt weicher GFK-Schwabbelrumpf).

Im Moment neige ich zu GFK-Strumpf und Hochkant-Holm im Heckausleger.

Bertram

Sieht gut aus, die Lösung von Micha, löst aber das hier angesprochene Problem m.E. in keinster Weise, im Gegenteil, es erhöht noch die Bruchgefahr am Übergang Rumpf/Dämpfungsfläche !!! In der vorher "elastischen " Dämpfungsfläche konnten noch Kräfte abgeleitet werden, jetzt aber werden diese gezielt an besagtem Übergang angreifen, und dann machts halt knack.
Häufig liegt ja auch noch gar kein Bruch vor, sondern es beginnt mit Spannungsrissen, die dann, irgendwann oder nie, zum Bruch führen.

Ein vertikaler Spant vorn in der Leitwerksflosse, der bis auf den Rumpfboden führt, wird schon einiges bringen. Ich denke noch besser wäre es, hinten einen horizontalen Spant aus der Rumpfröhre bis an den vertikalen Abschlußspant zu führen - das ist konstruktiv allerdings schwierig herzustellen.

Dieses Thema ist auch hier im Forum schon zigmal diskutiert worden, ein richtig befriedigendes Ergebnis hat es aber nie gegeben. Ist halt ein schwieriges, zumeist sehr unzugängliches Detail.

Gruß

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=7736

Und hier noch ein Bild vom Tag der offenen Tür bei DG letztes Jahr:



Grüße,

Daniel

....wir laminieren mittlerweile in die dünnen F3B-Rümpfe eine Balsadreiecksleist auf der kompletten länge mit ein. Das verhinder wirksam die Biegungen des kompletten Rumpfs hinter Tragfläche bis unter das Leitwerk.

Holm & Rippenbruch,
Börny

Eine Wurzelrippe des SLWes ist eigentlich bei allen Segelflugzeugen vorhanden und die ist auch wichtig.
Erst wenn sie da ist, kann auch der Steg hinten in der Flosse so richtig was bringen.
Aber auch bei Segelflugzeugen ist nach einem Ringelpietz ein abgedrehtes Leitwerk nichts außergewöhnliches...

Kurbel

Bertram Radelow schrieb:

sorry, aber bist Du mehr Theoretiker?

Zum Vergrößern anklicken....

Theoretiker sind die, die verstehen was sie tun

Eine "Verstärkung" ist nur sinnvoll, wenn man

1. weiß, welche Last man überhaupt hat/absichern will
2. neben der "Verstärkung" genug Festigkeit hat, damit es nicht einfach nur stattdessen dort bricht.

Ein Bruch direkt neben der "Verstärkung" heisst zwar, dass die Verstärkung geholfen hat, aber eben gleichzeitig, dass sie nicht gut angepasst war.

Eine gute Verstärkung führt dazu, dass es ganz woanders bricht.

Also erstmal: genau definieren welche Lastfälle Du absichern willst. Dann darübe nachdenken, wie das dann so bricht und dann daraus schliessen, wie es besser werden könnte.

Prüfe doch erstmal, ob die Rümpfe eher auf Torsion oder Biegung brechen, sonst ist ja nicht mal klar, welche Faserrichtung Du einbringen musst.

Ciao, Steffen

Hallo,

bei allen Brüchen bei Beendigungen des Flugzustandes, die man noch annähernd als Landungen bezeichnen konnten und bei denen der Rumpf vor dem Leitwerk beschädigt wurde, hatte die Beschädigung meiner Meinung nach ihre Ursache nicht in Biegelasten, sondern in Torsionslasten.

D.h. die Naht ging auf, Gewebe wies Stauchungen auf oder die Röhre wurde abgedreht. Ich schließe aus den Bruchbildern, dass es sich hauptsächlich um Beulversagen der Schale handelte. Deshalb helfen da Stege nur bedingt

Abhilfemaßnahmen:
- Maßen am Leitwerk klein halten, vor allem Maßen am langen Hebel Seitenleitwerk
- Beulen der Röhre verhindern mit Sandwichbauweise/Stützstoff/Spanten

Dabei sind Festigkeitssprünge zu vermeiden. Allzu harte Spanten (zeichnen sich auch ab), abrupt auslaufende Verstärkungen etc. sind zu vermeiden. Man kann nachträglich z.B. einen zugeraspelten Styofoamring mit PU-Kleber einkleben, mit Übermaß in Form geschnittenen Schaumstoff mit Harz durchwalken und mit geringer Pressung reinstopfen oder bei Selbstbau Herexschichten oder Kevlarzwischenlagen mit einsaugen. Mit der Ballonmethode kann man dies auch nachträglich reinpfriemeln. Die Kevlarzwischenlagen sind eigentlich nicht ideal, weil sie aufgrund des kleineren E-Moduls kaum tragen und schwerer als Stützstoff sind. Wenn aber doch was passiert halten sie den Rumpf zusammen und mit Sekundenkleber kann man den Rumpf manchmal vor Ort soweit stabilisieren, dass man weiterfliegen kann.

Der ultimative Tipp ist aber:
Nurflügel fliegen

Hans

Hans Rupp schrieb:

Allzu harte Spanten (zeichnen sich auch ab)

Zum Vergrößern anklicken....

...sind absolut Scale für gewisse Segelflugzeugmuster.
Warum kopieren die Scalemodeller immer nur Cockpits,
aber nie die sich abzeichnenden Rippen und Spanten?

Kurbel

Servus
die Frage, die sich mir stellt ist, ob man gewichtsoptimiert bauen will (oder muß) oder nicht. Wenn nicht, dann ist das Ganze kein Thema. Alles nur eine Frage der Laminatdicke.
cu
Ernie

Praktiker

Praktiker

Servus Bertram,

vor etlichen Jahren gab es für mich auch nur Alpinfliegen. Das Problem war nur eben so wie Du es beschreibst. Normale käufliche Modelle waren nach einer Saison in der Regel aufgearbeitet.

Wir bauten dann die Modelle selber. Rumpf aus Kevlar, normal unzerstörbar, und dies auch in der Praxis bewiesen.

Ich würde den Leitwerksübergang mit Kohleband, das an den Enden spitz zugeschnitten ist in Richtung Rumpfröhre und hoch zum Leitwerk verstärken.
Das hält zumindest eine Weile.

Auf Dauer stabil dürfte nur ein extra dafür angefertigter Rumpf sein. Da kann das Material an den richtigen Stellen eingearbeitet werden.

Ich habe eine Astir CS in 1:4 selbst gebaut in Kevlar. Diverse härtere Landungen und einen kapitalen Einschlag in Spöck nach Anlagenausfall hat der Rumpf ohne größere Blessuren überstanden. Der Flächenstahl ist jedesmal krumm und die Innereien schauten auch nicht mehr so gut aus.

Laß dir einen Rumpf so bauen und die Probleme sind Geschichte.

Gut Hangflug!
Thomas

hi Thomas,

eine kernbohrungsfeste 4,2m-Kestrel habe ich auch, nachdem jeder der 14Vorbesitzer etwa 0,5mm Gewebe in den Rumpf geklebt hat, sind wir jetzt bei 7mm Wandstärke. Spöck habe ich letzten Frühsommer bei Sturm kennengelernt, aber rückwärts fliegen und landen kann man hier auch.

zum Thema:
ich sehe es ähnlich wie HaRu, also aktueller Stand: 45°-Gewebeschlauch, Balsaholm hochkant und oben in der Rumpfröhre noch einen Roving.

Und die Frage aller Fragen: Muss man "Ballone" mit Trennmittel behandeln ?

Bertram

@Bertram,

Nebenbei: Das "Schlackern" zermürbt den Balsa-Abschlussteg und reisst ihn eines Tages auseinander, wenn man ihn nicht mit Matte umwickelt einharzt.

Zum Vergrößern anklicken....

da hast du den Text

Der Aufbau ist durch das Balsa mit Glas- (bei der Wippe mit Kohle) Belegung

Zum Vergrößern anklicken....

und die Bilder im Fotoalbum nicht aufmerksam genug angeschaut:



Der letzte große Balsasteg, der gleichfalls auch wie der obere als Führung für die Wippe dient, ist am untersten überhaupt möglichen Befestigungspunkt der Dämpfungsflosse befestigt.
Der ebenso beidseitig mit Glas belegte 25mm dicke Abschlusspannt ist kraftschlüssig mit den drei 20mm Balsastegen verklebt.
Die Stärke wurde genau aus dem von Hans@ richtig erwähntem Grunde gewählt.
Übrigens danke @Daniel für das Bild der DG- Konstruktion,
ist meiner Ausführung sehr ähnlich, aber durch den zweiten mittleren Vertikalspannt ist die dort dargestellte DG- Ausführung noch Verwindungssteifer.

kallefly@, hab doch geschrieben

hier liegt einer der Hauptgründe

Zum Vergrößern anklicken....

"einer hab ich extra betont, natürlich wurden im hinteren kritischen Übergang der Rumpfröhre vom Hersteller (auf meinen Wunsch) noch mehrere zusätzliche abgestufte Glasverstärkungen eingebracht.

Gruß Micha

Ps: @Bertram u. @Thomas...vielleicht sehen wir uns dieses Jahr mal in Spöck, bring dann die hier gezeigte 1:3 DG 1000 mit.
Flieg dort schon seit 20 Jahren...dann müssten wir uns doch eigendlich kennen .