Der KNALLFROSCH - F-250 Tiefdecker oder: Kein Plan? - Kein Problem!

'n Abend allerseits,

das hier ist Der Knallfrosch:

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Er hatte heute seinen Erstflug.

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nach dem Erstflug

Details folgen.
H.
 
Danke Björn!

Der Erwin hat vor einiger Zeit hier mit dem Greenhorn ein Modell vorgestellt, das ohne Bauplan auskommt.
Ich gehe jetzt einen Schritt weiter, denn Der Knallfrosch entsteht beispielhaft für ein Modell beliebiger Grösse, für dessen Bau nichtmal ein Tragflächenprofil aus irgendeiner Quelle vorhanden sein muss. Es soll gezeigt werden, dass dies weder zu Lasten der Optik, noch der Flugeigenschaften geht.

Klingt vielleicht komisch, is aber so.;)
H.
 
Wow, das ist aber echt mal ein schicker Flieger!

Jaja, wie gesagt: nicht zu Lasten der Optik;)

Zur Vorgeschichte:
Nach mehr als 400 Flügen hatte der Blizzard, ein verdientes Hangarmitglied, seine besten Tage gesehen.

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Blizzard

Er wurde deshalb in den Ruhestand versetzt und dient jetzt als Deko im Hangar.

Sein Antriebsstrang besteht aus einem 22mm/20g/1800/min/V Roxxy Aussenläufer und einem 10A Steller, mit einer 4,75x4,75“ Luftschraube taugt das bei 250g Abfluggewicht für sieben Minuten Kunstflug mit einem 3S450mAh Akku.

Der Blizzard ist schon was älter, es sind drei 9g-Servos verbaut und auch sonst ist der nicht wirklich gewichtsoptimiert. Wie würde dann der Antriebsstrang wohl in einem Modell wirken, das bei gleicher Grösse nur 200g wiegt?

Also ging es ans Auslegen des neuen Kunstfliegers. Spannweite ca. 560mm, Länge um die 500mm, Profil ohne Wölbung, und weil ich seit 30 Jahren keinen Tiefdecker mehr hatte, sollte das jetzt einer werden. Kein Rechnereinsatz.

Die Tragfläche natürlich in Trapezform, fehlt noch eine Idee für die Rumpf-Silhouette:

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Fuck CAD!

Na, dann kann's ja losgehen!
H.
 

v.p.

User
Hey Holger....
U250g-RC1.... cooooool :-)
Wieder der Beweis, dass plakettenfrei fliegen nicht nur mit Verpackungsmaterial und untertapete geht ;-)
Geht durchaus, mit fliegern die auch wie flieger fliegen und nicht nur durch motorleistung in einem Flugähnlichen zustand gehalten werden :-)

Freu mich auf deinen baubericht

Gruß
Max v.P.
 
...mit fliegern die auch wie flieger fliegen und nicht nur durch motorleistung in einem Flugähnlichen zustand gehalten werden :-)...

Hi Max,
richtig, Der Knallfrosch ist eindeutig “fly by wing“. Fly by engine - Modelle haben in meinem Hangar nix zu suchen;)

Das mit der Leitwerksgrösse kommt später noch, die ergibt sich aus dem Konzept. Bei so einem kleinen Vogel trägt es auch zur Sichtbarkeit bei, wenn da noch etwas Fläche ist.
H.
 
Flügel

Flügel

Das wichtigste am Flugzeug ist die Tragfläche, und deshalb fangen wir damit an.

Obwohl es hier um weitgehende Vereinfachung geht, kommt eine Rechteckfläche von vorn herein nicht in Frage: sieht einfach scheisse aus. Ausserdem würde dadurch bei meiner Bauweise keine Arbeit gespart.

Der Knallfrosch bekommt, wie alle meine Modelle, eine Vollschalen-Trapezfläche. Die verjüngt sich zum Randbogen hin auf 3/4 der Wurzeltiefe, die Profildicke beträgt durchgehend 10% (weil's für die Grösse passt und so schön einfach zu rechnen ist;)).

Die angepeilte Spannweite von 560mm ergibt sich aus 500mm Flügel und 2x30mm Randbogen. Ein optisch stimmiges Bild entsteht bei der Spannweite mit einer Wurzeltiefe von 120mm, davon entfallen 20mm auf die Endleiste/Streifenquerruder. Deshalb brauchen wir auch nur ein 1mm Balsabrettchen für die Ober- und Unterschale!

Auf den Knallfrosch übertragen, bedeuten diese Grössenverhältnisse folgende Maße:
Wurzeltiefe: 120mm
Tiefe am Randbogen: 90mm
Holmdicke an der Wurzel: 10mm (+2*1mm ergibt 12mm = 10%)
Holmdicke am Randbogen: 7mm
Profildicke an der Endleiste zum Streifen-QR: ca. 4,5mm

Also schneiden wir das mal zu:

IMG_20180702_195327.jpg

Die Pfeilung der Nasen- und Endleiste ist so aufgeteilt, dass sich bei 1/3t eine gerade verlaufende Holmlinie ergibt. Die Endleiste ist 2,5mm dick. Sieht zusammengeklebt so aus:

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Die Profilober- und -unterseite verlaufen vom Holm zur Endleiste als Gerade, so dass die Halbrippen hinter dem Holm mit dem Lineal ausgeschnitten und eingeklebt werden können:

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Soweit erstmal.

Und nicht vergessen:
Wer z.B. ein Modell mit 1m Spannweite bauen will, der verdoppelt einfach alle Maße. Das Prinzip bleibt unverändert.
 
Flügel 2

Flügel 2

Analog zu den hinteren Halbrippen entstehen jetzt die vorderen. Der Unterschied ist, dass das Profil zwischen Holm und Nasenleiste nicht als Gerade, sondern “gebogen“ verläuft. Am Stoß zur Nasenleiste ist das Profil noch etwa 5mm dick (an der Wurzel), und verjüngt sich etwas zum Randbogen. Es kommt nicht so genau drauf an, wichtig ist nur, dass linke und rechte Hälfte symmetrisch werden - also die jeweils gegenüberliegenden Halbrippen gemeinsam in Form schleifen.
Die vorderen Halbrippen werden jetzt mit der Schale und der Nasenleiste verklebt, aber noch nicht mit dem Holm. Wir sehen gleich, warum.

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Von der Seite sieht die Fläche danach so aus:

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Das ist in diesem Zustand ein Profil mit Wölbung und weitgehend gerader Unterseite. Es soll aber “symmetrisch“, also ohne Wölbung werden. Und verzugsfrei!
Deshalb kleben wir den gerade verlaufenden Teil der Fläche (also alles hinter dem Holm) an ein paar Punkten mit Zack am Baubrett fest. Und wenn man dann von vorne ein Balsabrettchen unterschiebt (natürlich ohne zu kleben), dann sieht unser Profil plötzlich so aus:

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Und genau in diesem Zustand werden die vorderen Halbrippen mit dem Holm verklebt, und dann kommt die nächste Schale aus 1mm Balsa drauf; das ist natürlich eigentlich die untere Schale, denn die Fläche liegt ja auf ihrer Oberseite.

IMG_20180702_195705.jpg
erstaunlich, oder?

Schön durchtrocknen lassen, und dann die Klebepunkte zwischen Beplankung und Baubrett lösen.
 
Flügel 3

Flügel 3

Alle Verbindungen wurden mit CA Kleber gemacht.

An die fertige Schale kommen jetzt Stücke der passenden Endleiste (Grössenverhältnis 5:1 für 10% Profildicke, hier 20x4mm)...

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...die u.a. als Referenz zum Verschleifen der Randbögen dienen:

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Nachdem die Form der Randbögen herbeigeschliffen und auch die Nasenleiste nicht zu stumpf zugeschliffen ist, kann die Fläche erstmal zur Seite gelegt werden.

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So kommt man schneller zu einer rohbaufertigen Fläche, als der Paketdienst ein ARF-Teil liefern kann:D
 
Rumpf

Rumpf

Wir brauchen auch einen Rumpf. Die Richtung gibt die Handskizze oben vor, und auf der Basis hab ich auf zwei zusammengeklebten DIN-A4 Bögen eine Silhouette gezeichnet, die ausschliesslich aus geraden Linien besteht. Den Rest besorgt später der Schleifklotz:)

Wichtig bei der Gestaltung ist, irgendwo eine durchgehende gerade Trennlinie reinzukonstruieren, denn so wird der Rumpf auch ohne Helling verzugsfrei. Im Fall des Knallfroschs verläuft diese Linie unterhalb des Turtle Decks, durch das später alle Einbauten zu erreichen sein werden.

Das HLW liegt auf und parallel zu dieser Trennlinie, die Fläche ist so eingezeichnet, dass die Nase etwa 2mm höher liegt, als die Endleiste. Bei 120mm Wurzeltiefe ergibt das eine EWD von ca. 0,9°.
Der Kopfspant bekommt 2° Sturz.

Das alles ist ruckzuck auf einem 2,5mm Balsabrettchen aufgerissen:

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Die Rumpfbreite richtet sich nach den geplanten Einbauten, in erster Linie nach dem 3S450er Akku.
 
Rumpf 2

Rumpf 2

Der Ausschnitt für die Fläche im Rumpf ist so gewählt, dass der SP (~Holm) bei 1/3 der Rumpflänge liegt. Das sorgt für stimmige Proportionen, ist aber nicht der Weisheit letzter Schluss, wenn es um Messerflugtauglichkeit geht (dafür müsste der SP eher bei 1/4 der Rumpflänge liegen). Aber wegen eines Flugzustands die Optik durcheinanderbringen? - Nö.

Hier sieht man die zugeschnittenen Rumpfseiten mit den Eck-Elementen, die später eine gescheite Abrundung ermöglichen, sowie die drei Spanten:

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alles vollanalog ausgeschnitten/ausgesägt. Nix CNC!

Der Kopfspant hat 38mm Durchmesser, der Motor wird vorspant montiert.
Als einziges Hilfsmittel brauchen wir jetzt eine gerade Linie auf dem Baubrett.

Die ist der Bezug für die saubere Ausrichtung des Rumpfes. Der liegt auf dem Rücken, nämlich auf der Trennlinie zum Turtle Deck, und wird vor dem Einkleben des Rumpfbodens mit einigen punktförmigen CA-Klebestellen auf dem Baubrett festgetackert:

IMG_20180706_190934.jpg
hier ist der vordere Teil schon mit 2,5mm Balsa verschlossen

Nach dem Aufkleben der unteren Rumpfbeplankung ist das Gebilde steif genug, um vom Baubrett getrennt zu werden:

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Auch hier ist alles Mit CA verklebt.
 
Rumpf 3

Rumpf 3

Nach dem Lösen der Klebepunkte liegt der Rumpf hier auf dem Baubrett neben der “Helling-Linie“:

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Von vorne durchgepeilt sieht man, dass alles fluchtet:

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Also kann der Kopfspant jetzt mit Epoxi davorgeklebt werden:

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Der Rumpfrücken besteht hier in Ermangelung von dickeren Brettchen aus drei verklebten Schichten à 2,5mm und ist schon so getrennt, dass später das Turtle Deck daraus entsteht.
Die Länge des Turtle Decks ist so bemessen, dass auch noch die Servos für HR/SR, die hinter dem dritten Spant liegen, zugänglich sind:

IMG_20180707_194930.jpg

Der vordere und hintere Teil des Rumpfrückens werden fest verklebt, während der mittlere Teil nur mit vier Klebepunkten fixiert wird. So kann das alles gemeinsam überschliffen werden und passt später so, dass man keine Kanten sieht.
 
Rumpf 4

Rumpf 4

Thx, Daniel!

Mit all den kantigen Brettern sieht der Rumpf erstmal eher wie eine Zigarrenkiste aus:

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Mit dem Einsatz des richtigen Werkzeugs...

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...ändert sich das aber recht schnell:

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Die Fläche kann man jetzt probehalber seitlich durch den Ausschnitt im Rumpf stecken:

IMG_20180707_182435.jpg

Das passt. Dann wollen wir mal sehen, was für Leitwerke da drankommen.
 
Leitwerke, Kabinenhaube

Leitwerke, Kabinenhaube

Die Silhouette des SLW hatte ich in der Handskizze und dem Seitenriss schon skizziert.

Das HLW entsteht ohne weiteres Nachdenken als halbierte Ausgabe der Tragfläche. Wenn man alle Maße des Flügels halbiert, kommt man auf 25% des Flächeninhalts, und damit liegt man ganz auf der sicheren Seite. Optisch passt so ein Teil in jedem Fall ins Bild, und für den Knallfrosch habe ich das HLW noch “umgedreht“, d.h. die stärker gepfeilte Seite liegt vorne:

IMG_20180708_175752.jpg

Auch die Querruder sind schon grob zugeschnitten. Die Proportionen passen offenbar, auch wenn da irgendwie noch was fehlt, nämlich obendrauf und vorne.

Wir brauchen eine Bubble Canopy!

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Tiefziehklotz aus Vollbalsa...

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...Verpackungsmaterial gut durchheizen und drüberziehen...

IMG_20180709_192131.jpg
...und schon wirkt der Rumpf etwas vollständiger.

Die letzte optische Baustelle ist der vordere Rumpfabschluss, also da, wo der Kopfspant jetzt noch etwas kantig in die Gegend guckt. Das kann so nicht bleiben.
 
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