Konstruktion und Bau eines Wettbewerbs-DLG "Stobel"

Wer will einen Bau- und Entwicklungsbericht von unserem Projekt "Stobel" ?

Es soll hier ein Hochleistungs-DLG entstehen, der auch den Vergleich mit den aktuellen "Wettkampfmachinen" bestehen soll.

Alle Formen sind/werden CNC gefräst und der ganze Flieger wird in Voll-CFK gefertigt werden.

Desweiteren würde ich auch gerne Detaillösungen sowie Konstruktionsmerkmale hier im Beitrag zur Diskussion stellen und so versuchen eine optimale Lösung zu erhalten.

Also es wäre schön, wenn ich von euch erstmal Rückmeldung über allgemeines Interesse bekomme, bevor ich loslege und diesen Bericht hier anlege.

Thomas

Hallo Thomas,

die Frage kann ja wohl nicht ernst gemeint sein, oder ?

Klar haben wir interesse !

Welche Details schwirren denn bereits schon so in Deinem/Eurem Kopf herum ?
RDS-Anlenkung, Flächen-/Leitwerksgeometrie, ...
Da der Vergleich mit aktuellen Wettbewerbsmaschinen stattfinden soll, vermute ich auf dem F3K-Reglement entsprechende Maße...

Ich freue mich schon jetzt auf euer Projekt "STOBEL" (für was steht das denn?).

Viele Grüße
Tobi

Hallo Thomas,

immer her mit den Bildern - wir sind sehr gespannt!

Nur eine Frage: Warum in Voll-CFK ?

Das ist rein statisch nicht notwendig - vom Gewicht ganz abgesehen


Stefan

Ok, dann beginne ich mal!

Die Ziele:
1. Extrem steifer und widerstandsarme Konstruktion für maximale Wurfhöhen
2. maximales Gleiten ist wichtiger als geringstes Sinken
3. gute Kreisflugeigenschaften, besonders bei engem Kreisen


Das Konzept:
1. Voll-CFK Flächen und Leitwerke (wobei hier noch HM-Kevlar als Alternative)
Hochmodul Holm und ovaler Hochmodul Leitwerksträger
2. Einsatz eines speziell hierfür errechneten Profilstrak mit deutlich mehr Dicke
als der Drela-Strak. Dadurch besteht die Moglichkeit etwas schwerer mit
mehr Flächenbelastung zu bauen. Beim Start ist ja bekanntlich ein dickeres
Profil nicht im Nachteil, siehe z.B. Aspirin. Durch das dickere Profil wird die
Fläche darüberhinaus steifer und es gibt kein Ruderflattern.
3. Aufbau des Flügels mit 3facher V-Form, was den Einsatz von Wolbklappen
voraussetzt. Hochgezogene Randbögen sollen die Kreisflugeigenschaften
zusätzlich verbessern (diese sind allerdings noch diskussionswürdig und
noch nicht beschlossen).

Also so weit sind wir schon und haben auch schon ein wenig Arbeit hinneingesteckt:

Rumpfurmodell ist fast fertig
Höhenruder ist geeichnet und gefräst und in Bearbeitung
Leitwerksträgerform ist gefräst und fertig zum Herstellen von Positivmodellen.

Weitere Details folgen dann in Kürze.

Hier noch eine Flächen- und Höhenruderansicht

Interessant!

Interessant!

Wie soll denn der Wurfstift/Wurfgriff aussehen und wo liegen? Bei den stark nach hinten und oben gezogenen Randbögen stelle ich mir hier eine ergonomische Positionierung schwierig vor.
Auch die Bauweise des Leitwerksträgers kann ich mir nicht recht vorstellen. Schon aus Entformungsgründen würde ich hier einen kreisrunden Querschnitt vorziehen - es sei denn, man hat einen sehr guten Abzugs-/Abdrückmechanismus vom Kern.
Ansonsten: interessantes Projekt, wo doch auch in F3K ein deutlicher Trend zu Kauffliegern zu erkennen ist.

Friedmar

mein nächster Rumpf hat auch einen hochovalen Leitwerksträger, weils statisch einfach sinnvoller ist. Ich werde in einer Negativform bauen. Womit zeichnest Du? Tolles Projekt!

...ganz Interessant...

Wobei die Ziele sehr hoch gesteckt sind.

Ob die 3fach V- form und die daraus resultierenden Wölbklappen ein guter Ansatz sind müsste zu Prüfen sein. Wie viel V- form soll es denn werden?
Das etwas Dickere Profil finde ich OK genau aus den genannten gründen, wobei man aber beachten sollte, das der Aspirin- da das Beispiel hier ja gefallen ist, nicht irgendein Profil hat. Andreas hat da schon was schönes gerechnet...
Eine sorgfältige Auswahl sit hier von nöten, aber das solltest du ja wissen. Ich kann nur aus Erfahrungswerten sprechen, mit dem Rechnen von solchen Sachen habe ich es nicht so.

Das mit dem Ovalen Querschnitt des Rumpfes dürfte keine Probleme datstellen unsere Rümpfe haben eine ähnliche Form, und es gibt keine Probleme damit. Luftballon sei dank...

...so long...

Schulte

...was mir da noch auffällt...

warum "MUSS" alles in CFK sein? Ich denke das das mehr oder weniger der Overkill ist. In CFK kannst du bei weitem nicht ganz so leicht bauen wie in Glas mit z.B. Disser.

Das Problem ist meist nicht der Flügel an sich, der wir wohl steif genug sein ( Bauhöhe ), sondern die Klappen. Hierbei ist es wichtig relativ leicht zu sein, was mit viel Kohle wohl eher nicht drin sitzt...

Und warum die Leitwerke in Kohle?! Das verstehe ich nicht. Leitwerke müssen Leicht sein!!!

Ich halte es für besser ein "Leichtes" Modell zu konzipieren, welches dann dementsprechende Flugeigenschaften aufweißt. Wettbewerbe werden nicht nur mit Wurfhöhe gewonnen! Das Handling spielt meiner meinug nach eine weit aus größere Rolle.

Hier ist ein guter Mittelweg zu wählen!!!

...so long...

Schulte

Rege Beteidigung, dass freut mich.

Warum alles CFK?
Rumpf gibt es meiner Meinung nach keine Alternative, da hier extreme Kräfte beim Start einfließen.
Bei den Leitwerken zu schwer, dass wird sich erst noch zeigen. Natürlich lassen sich kein 8g Leitwerkspaar in CFK bauen, allerdings sollen Sie auch eine gewisse Altagstauglichkeit mitbringen.
Fläche CFK zu schwer, je nach Bauweise sicherlich möglich, aber der Trend z.B. bei den F3Blern und F3Jlern geht ganz klar zu extrem steifen Modellen. Dies ist nur mit mindestens einer CFK D-Box möglich. Außerdem haben wir bei dem Flügelaufbau auch noch etwas ganz Besonderes vor. Dazu aber mehr, wenn es soweit ist.
Ansonsten
Viele Punkte, die zu diskutieren sind, aber Stück für Stück.

Nach der groben Vorstellung des Projektes geht es zuerst um den Leitwerksträger. Erst wenn ein fertiges Positiv zu Verfügung steht
kann das Rumpf-Urmodell fertiggestellt werden also liegt nun hier als erstes der Schwerpunkt.

Das fertige Rohr soll einen Ovalen Querschnitt haben am Rumpf 19-16mm und am Seitenruder 13-10mm.

Da es keine Rohre in der Abmessung zu kaufen gibt haben wir eines gezeichnet



und Negativformen gefräst.



Die Form ist soweit fertig und das erste Positiv wird bis Freitag fertig sein.

Dann geht es mit dem Rumpf weiter!

Hallo,

ich habe meinen SAL mit gebogenen Flächenohren ausgestattet und die Erkenntnis gewonnen, dass man sich daran die Fingerinnnenseiten aufscheuert, egal wie glatt man die hinbekommt. Wenn, dann nur mit Handschuhen werfen.

Daher würde ich in einem kleinen Winglet den interessanteren Ansatz sehen.

Wegen der geplanten robusten und etwas schwereren Leitwerk würde ich über den Ansatz des Kolibri mit den gepfeilten Flächen nachdenken.

Die Steifigkeit würde ich nicht so hoch bewerten wie in F3J oder ganz speziell in F3B, weil eben kein Schuss aus dem Seil erforderlich ist. Wichtig sind aber aerodynamisch saubere Übergänge und möglicht komplett verdeckte Anlenkungen.

Legt ihr den ovalen Leitwerkträger quer, also Dicke < Höhe?

Hans

ich hoffe mal breite > höhe

Richtig! Breite>Höhe da der LWT mehr seitlichen Biegekräfte abbekommt und da
besonders steif sein soll.

tomye78 schrieb:

Richtig! Breite>Höhe da der LWT mehr seitlichen Biegekräfte abbekommt und da besonders steif sein soll.

Zum Vergrößern anklicken....

Dafür hast Du im verwölbten zustand einen umwirbelung am Übergang Rumpf/Fläche - Ich denke, das war Hans´s intention

Es scheint eine Art "beat the Aspirin" Stimmung zu geben - es spricht für den Aspirin ;-) Wir sind auch am Basteln :-)

Ich habe vor einiger Zeit eine Überschlagsrechnung gemacht und es kam raus das das Flächenmoment bei einem flachen Leitwerksträger um etwa 10% steigt. Was zunächst mal nicht umwerfend klingt. Es bedeutet aber in etwa, dass die Steifigkeit eines 16g Leitwerksträgers mit 14.4g zu erreichen ist. Das klingt (wenn man sich die Wichtigkeit der Masse des Leitwerksträgers vor Augen hält) schon etwas besser. Anderseits liegt der Schwerpunkt eines Leitwerksträgers ja nicht in seiner geom. Mitte.
Wenn ihr ein Leitwerksträger gebaut habt wäre es sehr interessant was über die praktischen Ergebnisse zu erfahren. Könntet ihr ein paar nachvollziehbare Versuche machen? Ich meine so was mit nachgemessener Armlänge und der Biegung bei definierter (Gewichts-)Belastung? Ich könnte so was mit den runden Leitwerksträgern machen die ich zu Hause rumliegen habe, dann hätten wir ein paar Vergleichswerte.

Da der Name "Aspirin" schon gefallen ist - mir scheint es ist beim Aspirin die Summe der sehr sorgfältig aufeinander abgestimmten Einzellösungen die das Modell so stark macht. Die klare Zielgerichtete Vorgehensweise ohne Firlefranz ringt einem wirklich Respekt ab - und auch der Mut ein dickeres Profil zu nehmen.


Gruß, und viel Erfolg

Viktor

Interessantes Thema...

Interessantes Thema...

Hallo,

Raphael hat das schon richtig verstanden. Welche Rumpfform man hinten habe will und wie der Übergang Flügel-Rumpf gelöst werden soll sind zwei unabhängige Probleme, die aber „aneinanderstoßen“ bzw. „ineinanderübergehen“.

Rumpfform hinten Parameter:

• Torsionsteifigkeit versus Oberfläche -> kreisrund
• seitliche Biegesteifigkeit versus Gewicht – querliegender I- oder Rechteckträger

Gewählter Kompromiß hier: queroval

Rumpfform am Flügel:
Zunächst geht es darum, die Interferenzen zwischen Rumpf und Flügel zu minimieren sowie die Wirksamkeit der Wölbklappe über die gesamte Spannweite zu bewirken. Dazu gibt es zwei generell Lösungsansätze
1. Pylon, d.h. Entkopplung der Fläche vom Rumpf
2. Gestaltung eines günstigen Übergangs

Drela hat sich für die Pylonlösung entschieden und damit viele Problem des Übergangs vermieden. Neueste Untersuchungen bei Großen präferieren auch Pylonlösungen mit im Übergang stärker angestellten Übergangsprofilen als Schulterdecker vorne und Pylon an der Endleiste (siehe z.B. mü 31 der Akaflieg München oder Untersuchungen der Uni Delft), um die Wölbklappe durchlaufen lassen zu können. Die müssen aber immer einen vorgeformten Piloten unterbringen.

Das heißt in die Auswahl würde ich eine reine Pylonlösung (Drela), eine Lösung Schukterdecker vorne und Pylon hinten oder einen im Wölbklappenbereich rechteckigen Rumpf zur Abdichtung zur Wölbklappe hin nehmen.

Jedes Konzept hat seine Vor- und Nachteile (umspülte Fläche, Kräfte am Übergang Flügel-Rumpf, Aerodynamik. Anschluss von Gestänge oder Elektrik). Das sprengt aber mien Zeit im Moment näher drauf einzugehen.

@Viktor
Das der Aspirin durch die Summe der ausschließlich guten und zusammenpassenden Detail-Lösungen derzeit die Marke setzt und nicht durch das eine, geniale Detail sehe ich auch so. Um in zu erreiche oder zu Übertreffen, darf ein Entwurf keine Schwachstelle haben und muss genauso durchgängig entworfen sein. Denn das Detail, das alleine einen Quantensprung bewirken kann, gibt es meines Erachtens nicht.

Hans

Hans Rupp schrieb:

Denn das Detail, das alleine einen Quantensprung bewirken kann, gibt es meines Erachtens nicht.

Zum Vergrößern anklicken....

Yep, würde ich genau so sehen!

Ich kann mich an eine pro/contra pylon Diskussion bei der yahoo gruppe erinnern, wobei da über Schiebewinkel usw. diskutiert wurde. Ich habe das Defühl das Problem ist nicht so sehr die Aerodynamik sondern eine leichte konstruktive Lösung.
Wenn man sich die z.Zeit konsequenteste Pylonlösung im DLG Bereich anschaut - die vom Blaster2 kommen mir leichte zweifel ob man sich - wenn schon nicht mechanische - dann aber doch gewichtsmäßige Nachteile verschafft die - (zumindest bei einem DLG) die Lösung in dieser Form in Frage stellen. Unser Modell hat 20dm2 und ist damit sehr Gewichtsempfindlich. Da ist der Spielraum für konstruktive Spirenzien sehr begrenzt. Am leichtesten ist was nicht da ist. Ich habe auch eine Diskussion mit Schnarri im Kopf der meinte die Starthöhen des KiSAL evo (Schulterdecker) gegenüber dem Ur KiSAL (zwei stützen Pylon) wurden besser, er soll auch leiser geworden sein.

Unsere ersten Modell werden trotzdem ein Pylon haben weil im Moment fertige Flächenformen aber keine Zeit für eine eigenständige Rumpfkonstruktion haben. Es werden vorerst Universalrumpfkeulen genommen damit das Ding in die Luft kommt.

Ich habe auch keine Abschließende Meinung zu einer endgültigen Rumpfform und verfolge die Diskussion mit großen Interesse.

v.

Interessante Diskussion, wir werden auch wegen dem zuerwartenden Mehrgewicht und Festigkeitsverlust auf eine Pylonkostruktion verzichten.
Der Rumpf wird als Schulterdecker ausgeführt. Dabei versuchen wir die Rumpfbreite in diesem Bereich möglichst schmal zu halten.
Dazu aber nächste Woche mehr.

tomye78 schrieb:

Das fertige Rohr soll einen Ovalen Querschnitt haben am Rumpf 19-16mm und am Seitenruder 13-10mm.

Da es keine Rohre in der Abmessung zu kaufen gibt haben wir eines gezeichnet und Negativformen gefräst.

Die Form ist soweit fertig und das erste Positiv wird bis Freitag fertig sein.

Dann geht es mit dem Rumpf weiter!

Zum Vergrößern anklicken....

Wie ich hieraus schließe, wollt ihr mit einem Dorn arbeiten - wir sind gerade an einem ähnlichen Projekt dran - ebenfalls mit einem elliptischen Leitwerksträger - die Urmodelle sind im Positiv schon gefräst worden.

Ich denke allerdings, dass der Weg über eine Negativ-Form hierbei wesentlich sinnvoller wäre - wobei der Kern über einen aufblasbaren Siliconschlauch gebildet wird ( kein Modellierballon oder Pariser)

Hier gibt es fertige Siliconschläuche zu kaufen http://www.riesbeck.com/
die meiner Meinung nach hier der Schlüssel zum Erfolg sind

Evtl. könnten auch Blasschläuche selbst aus nierdrigviskosem Silicon gegossen werden - momentan ist das aber noch etwas hinten angestellt.

Die Flächen sind am werden und die ersten Abzüge sind schon gemacht worden - siehe hier:

http://www.rclineforum.de/forum/thread.php?threadid=148490&sid=

Erste Flüge habe die Konzeption bestätigt


Freu mich schon auf Bilder und Neuigkeiten von euch!


Grüsse
Stefan

So, wir müssen leider einige Tage Pause machen, da noch ein paar andere Dinge dazwischen gekommen sind. Aber nächste Woche wirds die ersten Bilder von Rohr und Rumpf geben.

Aber derweile hätte ich eine interessante Diskussiongrundlage:

Was spricht für bzw. gegen ein symetrisches Seitenleitwerk
( hierbei ist nicht das Profil gemeint sondern der Anteil an Fläche über und unter dem LWT )

Hier zwei grobe Zeichnungen ( diese bitte nur zur Verdeutlichung ansehen, habe ich schnell mal aus dem HR abgeleitet )

Hier die konventionelle Bauart



Hier die Alternative



Was denkt ihr über das Thema oder welche Erfahrungen habt ihr vielleicht schon gesammelt.

Alos das komplett symmetrische Seitenruder funktioniert auf alle Fälle. So hatte es zumindest der W.Zach beim Turbo 05 gelöst. Da war aber sicher noch ein Serienfertigungsgedanke im Hintergrund. Wenn nämlich auch das Profil symmetrisch ist, dann funktioniert das Ruder für Rechts- und Linkswerfer.
Wie die genauen aerodynamischen Auswirkungen auch im Kontext zur Profilierung sind vermag ich nicht zu sagen.