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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : FVA 27, Canard Segelflugzeug der RWTH/FH Aachen



Christian Karg
29.03.2020, 18:29
Hallo zusammen,

spät aber immerhin habe ich mich heute zum Konstruktionswettbewerb 2020 noch angemeldet.


Es steht zwar noch eine Zeit in den Sternen, ob der Wettbewerb aufgrund unserer Pandemie stattfinden kann aber man darf die Hoffnung ja nicht aufgeben,dass sich die Lage bessert und der Wettbewerb im Juli stattfinden kann.
Ich muss zugeben, mein Projekt geistert in meinem Kopf schon seit über zwei Jahren und ist auch inzwischen seit Anfang 2019 in Arbeit.

Zum Hergang:

Seit ich des Titelblatts der österreichischen PROP Zeitschrift vom Januar 2018 den Polnischen Canardsegler IS-5 "Kaczka" sah und auch mal wieder was "Anderes" bauen wollte. Aus meiner nun schon über 35 jährigen Modellfliegerkarriere sind acht Eigenkonstruktionen hervorgegangen, anfangs inspiriert von einem Delta-Modell meines Freundes, anderen Nurflüglern und später Nachbauten bestehender Originale (Scheibe SF-27, Jodel DR 400 Remorqueur, Fokker DR1)

Historische Flugzeuge haben ihren Reiz aber gibt es sowas Außergewöhnliches wie ein Canardsegler auch aus heutigen Tagen?
Die Recherchen begannen und tatsächlich wurde ich fündig. Die Flugwissenschaftliche Vereinigung (FVA) der RWTH und FH Aachen hatte doch tatsächlich eine "Ente im Rohr", die FVA 27!

Genauere Recherchen ergaben ein beschränkte Informationen auf der Homepage der FVA, wobei mir allerdings nicht gleich klar wurde, dass das Flugzeug aufgrund vieler anderen Projekte ein Dasein als halbfertige Baustelle an der Decke des dortigen Segelflughangars fristet.

Eine Dreiseitenansicht war schnell heruntergeladen und ausgedruckt. Aus Resten von Depronplatten war sogleich ein kleiner Wurfgleiter gebastelt. und der flog sogar gar nicht mal so schlecht.
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Beim jährlichen Modellfliegertreffen mit Freunden Anfang Mai in Südtirol hatte ich ihn auf der Hutablage liegen und dort fiel er gleich Einigen auf. Von "Uih, was ist das denn Feines" bis "Schön ist aber was Anderes" waren die Kommentare.


Nachdem ein im Mai bestelltes Modell bis Ende des Jahres immer noch nicht geliefert worden war, begann ich alternativ im Januar 2019 mit der konkreten Planung und dem Bau der FVA 27.


Fortsetzung folgt

Christian Karg
30.03.2020, 10:42
Vorab ein klein bisschen Theorie, den Meisten wird die Auslegung und die Vorteile einer Entenkonfiguration bekannt sein

Die aerodynamische Auslegung des Originals errechnet eine Leistungserhöhung von über 10% gegenüber vergleichbaren Flugzeugen. Das liegt konstruktionsbedingt im Höhenleitwerk, welches dem Moment des Flügels positiv beeinflusst. Dieser Moment wird durch den Abstand des Druckpunktes vom Neutralpunkt des Profils verursacht und bewirkt, dass die Flügelnase die Tendenz hat, nach unten zu drücken.
Abhilfe schafft das Höhenleitwerk, das bei konventionellen Flugzeugen durch negativen Anstellwinkel dem Moment entgegenwirkt und dadurch den Gesamtauftrieb des Flugzeuges mindert.

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FA ( Auftriebskraft)

Bei Entenkonfiguration liegt das Höhenleitwerk vor dem Flügel und braucht, um den Moment des Flügels auszugleichen einen positiven Anstellwinkel. Somit kann man den zusätzlichen Auftrieb des Höhenleitwerkes zum Auftrieb des Flügels addieren.

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Aachen liegt nicht gerade in meiner Nachbarschaft, so stellte ich den Kontakt zu der Hochschule per Mail her und bekam auch tatsächlich ein bisschen Hintergrundwissen zum Original.
Neben der Dreiseitenansicht, die man auch im Netz finden konnte bekam ich die Originalprofile sowie die Flügeltiefen und Distanzen der Trapeze von der Flügelmitte.
Außerordentlich ist die Tatsache, dass der Flügel seine größte Flügeltiefe nicht an der Wurzelrippe sondern am ersten Knick hat.
Ich hab diese Tatsache nicht wissenschaftlich hinterfragt. Ich gehe aber davon aus, dass die Einflüsse des Höhenleitwerks auf den inneren Bereich des Flügels (Wirbelschleppe des Induzierten Widerstandes über den Flügel etc.) eine Rolle für die Auslegung gespielt hat.
Alles in Allem ein sehr spannendes Projekt.

Tunc Uzun
30.03.2020, 13:54
..das Du Dir ausgesucht hast!

Die FVA hatte ich schon zu meiner Zeit in Aachen im Focus, nur Zeit und andere Interessen/Projekte haben es nie konkreter werden lassen.
Wie groß hast Du sie geplant?

Ich werde jedenfalls mitlesen und drücke Dir die Daumen das Du gut vorankommst und zu guter Letzt auch mit einem tollen Flugbild und -Leistung belohnt wirst. :cool:

Christian Karg
30.03.2020, 16:03
Erster Schritt war das Festlegen des Maßstabes und Skalieren der kleinen Dreiseitenansicht auf Modellgröße.
Nachdem ich mich inzwischen durch mehrere Modelle auf den Maßstab 1:3 eingeschossen habe sollte auch die FVA denselben Maßstab bei 5m Spannweite haben.

Ausserdem war mein "Alter Ego" schon gespannt, darin Platz zu nehmen

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Christian Karg
31.03.2020, 16:38
Genug der Theorie,
ich bin mehr der Macher als der Planer und CAD Profi. Das könne Andere hier besser.


Der Rumpf wurde in der Seiten- und Draufsicht auf Millimeterpapier hochskaliert.

Geplant war der Bau des Rumpfes in GfK- Negativbauweise.

Dazu musste zuallererst ein Urmodell erstellt werden.

Eine alte 4mm Faserplatte sollte die Spanten für das Urmodell geben. Zwischen den Spanten sollte dann mit 5cm dicken Styroporscheiben aufgefüllt werden. Daher wurde in der Konturzeichnung des Rumpfes alle 5,4cm ein Spant eingetragen und durchnummeriert.
Die jeweilige Breite und Höhe des Spants wurde auf die Faserplatte übertragen und ausgeschnitten.
Aus der Vorderansicht erkennt man grob die Form das Rumpfquerschnittes, der nicht komplett oval ist. Der größte Spant bekam genau diese Form und die angrenzenden Spanten wurde harmonisch angepasst sodass das Längen- Breitenverhältnis der jeweiligen Faserplattengröße entsprach.
Zur Aufnahme des Höhenleitwerks wurde die Rumpfnase um 25cm gekürzt gebaut. Dort soll ein 20x20mm Vierkant Kohlefaserrohr zur Leitwerksbefestigung eingeharzt und später mit GfK Teilen verkleidet werden.

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Um die Flucht der einzelnen Spanten zu gewährleisten wurden diese im Block gebohrt und auf zwei Aluminiumrohre aufgefädelt

Erster Probeaufbau:

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Bevor jedoch ausgefüllt wird schneide ich die Mittelteile für die spätere Haube in je ein Ober- und Unterteil auseinander. So hab ich zum EInen eine Komplette Form, bei der die Haubenform und die Rumpfform gemeinsam verschliffen wird und somit perfekt zueinander passt und trotzdem schon die Kante und der Übergang zur späteren Aufnahme des Haubenrahmens mit eingearbeitet wird

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Auf dem zweiten Bild sieht man schon die Distanzstücke, die den Abstand von 5 cm zwischen den Spanten beim Zusammenleimen gewährleisten

Christian Karg
02.04.2020, 08:01
Als nächster Arbeitsschritt wurden die Zwischenräume mit Styropor gefüllt. Danach wurden beide Teile (Rumpf und Haube) grob im Block verschliffen. Im Bereich Übergang Rumpf- Haube sollte die Form schon gut passen, um die Anformung der Haubenauflage gleich in das Urmodell zu übernehmen. der entsprechende Materialauftrag musst dann natürlich aus der Haubenform wieder ausgearbeitet werden. Vor dem endgültigen Zusammenfügen wurde der Trennbereich ordentlich gewachst. So konnte ich sichergehen, dass nach Auflaminieren von 3 Lagen GfK über die Form auch später alles wieder trennbar ist.

Noch vor dem endgültigen Aushärten der Lagen wurde die Form an Rumpf und Haube vorsichtig getrennt. (Etwas weichere Lagen lassen sich mit dem Cuttermesser besser und präziser schneiden als harte Lagen mit dem Dremel.

Es folgte unendlichem Spachteln und schleifen bis das zweiteilige Urmodell fertig zum Lackieren war. Diesen Arbeitsschritt überlies ich meinem hiesigen Autolackierer. Meine eigenen Lackierküste lassen doch etwas zu wünschen übrig.

Hier das fertige Endprodukt

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Ach ja, weils grade auf dem Bild auffällt: Der rechteckige Ausschnitt an der Rumpfseite ist die Stelle, an der der Flächenholm rechts und links den Rumpf verlässt. In der Form berücksichtigt weis ich später genau, dass der Flügel symmetrisch zu den Rumpfachsen passt.
Jetzt kommt natürlich die Frage nach der Flächenanformung.
Zum Gedankengang: Da ich die Flügeltiefe beim ersten Modell nicht originalgetreu ausführen wollte war es mir wichtig,eine flexible Rumpfform zu haben, um später die Möglichkeit einer Originalstreckung und oder auch eines anderen Profils zu behalten.

Nach bauen eines Trennzaunes wurden dann die beiden Negative des Rumpfes ohne Haube laminiert.

Das Urmodell der Haube wurde nur einmal mit mehreren Lagen GFK abgeformt, um daraus später eine Haubenziehform zu bauen,


Hier der erste Rumpf mit Haubenform und Abzug dieser

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Christian Karg
04.04.2020, 15:50
Flügel:
Der Flügel als auch das Höhen- und Seitenruder sollten, wie schon erwähnt, nach dem maßstabsgemäßen Übertragen auf Millimeterpapier eine um 20% größere Flügeltiefe als der Originalflügel bekommen.

Auf den ersten Blick ist kaum auffällig, dass die größte Flügeltiefe nicht, wie bei herkömmlichen Flugzeugen, an der Flächenwurzel ist, sondern am ersten Trapezknick. ich dachte erst an eine optische Täuschung oder Ungenauigkeiten beim Kopieren der kleinen Dreiseitenansicht. Die Bestätigung kam aber dann doch von der FVA, die mir die Flügeltiefen des Originals zukommen lies.

Bauweise sollte Styropor mit Furnier und Kohlefaserholm sein.

Als Profil entschied ich mich für ein HQ Profil sowohl für Fläche als auch Höhenleitwerk.

Durch die geringere Flügeltiefe an der Flächenwurzel sollte die Festigkeit nicht leiden und zusätzlich die Flächendicke harmonisch verjüngen, drum wurde das HQ in der Dicke 15 / 10 / 11 / 12% gewählt. Das Dreifachtrapez wurde so ausgerichtet, dass die Scharnierebene bei 20% von hinten eine gerade Linie ergab.
Beim regionalen Holzhändler bekam ich ein Ayousfurnier in 1,2mm Dicke. Die Kerne ließ ich mit den vorgegebenen 10° Pfeilung von einem Bekannten per Schneidemaschine fertigen.

Aufbau der Fläche lief wie folgt:
Beplankung Oberseite zuschneiden, mit Harzauftrag in einem Zug:
-Diagonalgewebe Glas auf das Holz,
- Kohlefaser Uniband im Holmbereich
- Dreiecksverstärkungen aus Kohlefaser an Wurzel- und Endrippe
- Styroporkern
verkleben und in den Negativen des Kernes gepresst aushärten lassen.



Vakuumsack und Pumpe wäre eine tolle Sache, ich habe aber auch Erfolge mit schweren Holzplatten, Gewichten einer Hantelbank, Kisten von Oldtimerzeitschriften und Getränketräger.
Nach dem Aushärten wird im Bereich Holm und Ruderverkastung mit einem Messer mit stumpfer Spitze das Styropor als Rechteck ausgeschnitten und vorsichtig rückstandslos ausgelöst.
An der Flügelnase wird der Kern noch um 3 mm gekürzt.
Zusätzlich wurde auf die komplette Spannweite ein kleiner Kabelkanal aus dem Baumarkt eingesetzt und die Öffnungen für die beiden Servos pro Flügel ausgenommen.

Anders als im Original sind die Modellflächen als Vierklappenflügel ausgeführt. Der Mehraufwand von Sechsklappenflügel steht in keinem Verhältnis zu den vielleicht zu erreichenden besseren Flugleistungen.
Ausserdem wollte ich die vier Klappen ggf auch als Butterfly- Abstiegshilfe nutzen. ( Flugdynamisch nicht ganz unkritisch, denke ich. Mal sehen!)

Der ausgeschnittene Styroporstreifen wird für die Länge der Flächensteckung gekürzt und mit einem Kohlefaserschlauch ummantelt. Das Aluminiumrohr der Flächensteckung wird flächenseitig verschlossen und auch in den Kohleschlauch gesteckt.
In den Ausschnitt kommen jetzt zusätzliche Kohlerovings, ebenso in den Spalt der Ruderverkastung und in das Dreieck Beplankung -Styropor der Nasenleiste. An der Flächensteckung werden kurze Distanzklötzchen quer eingesetzt, die das Aluminiumroh mittig zur Flügeldicke in Position hält und der restliche Hohlraum mit einer Harz- Kohlefaserpampe gefüllt. Alles getränkt wird der Kohleholm wieder in die Aussparung gedrückt. Danach wird die obere Beplankung, ebenfalls vorher mit Diagonal Glas und Kohleband belegt, aufgesetzt und nass in nass verpresst. (Getränketräger sei Dank)

Flügel mit schon ausgeschnittenen Rudern

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Am Bild sieht man schon an der Endrippe die runde Form des Seitenleitwerkprofils angeformt.

Tunc Uzun
04.04.2020, 19:58
Christian,

Du legst ein ordentliches Tempo vor! :)

Christian Karg
05.04.2020, 07:08
Hallo,

will ja bis Juli fertig sein. ;-)

nein, es ist ja eine Dokumentation schon geschaffter Arbeitsschritte. ich bin schon etwas weiter als derzeit beschrieben. Wenn ich jetzt erst angefangen hätte könnte ich mich für 2021 bewerben.

Christian Karg
06.04.2020, 08:02
Die Höhenleitwerke wurde in gleicher Bauweise wie die Flächen erstellt. Da das vorher erwähnte quadratische Kohlefaserrohr zur Aufnahme dient, muss im hinteren Bereich jede Leitwerkshälfte um je 10mm ausgenommen sein

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Verbunden werden die Leitwerkshälften mit einem 8mm Stahlstab sowie Stifte als Verdrehsicherung. Gesichert wird alles durch eine zentrale Schraube, die die beiden überlappenden Sperrholzplatten kurz hinter der Nasenleiste verbindet.
Die beiden Ruder sind in mittig geführter Hohlkehle ausgeführt und pro Hälfe 4mal gelagert.

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Betätigung erfolgt durch je ein Servo pro Höhenruderhälfte. Da ich beide Höhenruder gleichsinnig per V-Kabel ansteuern wollte musste ich jetzt schon die Ausschnitte der Servos entsprechend anpassen. Die Anlenkung soll ja trotzdem symmetrisch ausgeführt sein

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Seitenleitwerke/ Winglets:

Nachdem bei einer Spannweite von 5m und einer Pfeilung von 10° die Seitenruderflächen effektiv sehr nah am Schwerpunkt liegen gibt es hier zwei Möglichkeiten der Längsstabilisierung:
Entweder man gestaltet die Fläche der Winglets mit symmetrischem Profil und entsprechend groß oder man nutzt die Auftriebsverteilung eines Profils.
In meinem Fall wurde dasselbe HQ Profil der Flächen auch für die Winglets benutzt. Die gewölbte Seite innenliegend habe ich jetzt beim Gieren folgenden Effekt:
Das in Flugrichtung zurückliegende Winglet hat effektiv einen geringeren Anstellwinkel und somit wenig Widerstand, das in Flugrichtung vordere Winglet einen entsprechend hohen Anstellwinkel und somit mehr Widerstand. Dieser Effekt bringt bei kleinerer Gesamtseitenfläche eine verstärkte Richtungsstabilität.

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Christian Karg
08.04.2020, 14:07
Die Seitenleitwerke wurden von der Bauweise wie Flächen und Leitwerke ausgeführt, Servo in Seitenfläche eingebaut, Befestigung über zwei 6mm Kohlefaserrohre, die im rechten Winkel in die Winglets eingeharzt sind und in Führungen am Flügel-Randbogen gehalten werden.

Die Ausschläge des Seitenruders erfolgt ausschließlich nach außen, weniger um eine Richtung vorzugeben als an der weitesten Entfernung von der Längsachse des Seglers einen erhöhten Widerstand zu erzeugen und dadurch das Gieren auszulösen.
Zusätzlich ist die Option geplant, neben einer Abstiegshilfe mit Butterfly zusätzlich beide Seitenruder als Bremse voll nach außen auszufahren. Aus diesem Grund wurden die Ruder des Seitenleitwerks nur per Folie an den Aussenseiten anscharniert und haben auch keinen Ausschlag nach innen vorgesehen

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Christian Karg
08.04.2020, 14:11
Die nächsten Bilder will ich Euch nicht vorenthalten:

Erstes Zusammenstecken aller Teile zu einem Gesamtmodell:

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Tunc Uzun
08.04.2020, 15:06
... das muss man Ihr lassen! :D

Bin mal gespannt wenn Du deine ersten Flugeindrücke und Videos machen kannst. D.h. in Kürze erfolgt der RC-Einbau?!

Christian Karg
08.04.2020, 15:29
Hallo Tunc,

jetzt kommt erstmal die Holmbrücke und die Flächenanformung

Christian Karg
09.04.2020, 22:27
Ich finde es total super, dass mehrere Leute hier viele Informationen zum Original haben und mir zukommen ließen..

Danke an dieser Stelle dafür.

Es sieht so aus, als ob das Original doch nur mit 4 Klappenfläche gebaut wurde. Wäre ja schön, was die Originaltreue angeht.

Dafür sehe ich aber auch einige Differenzen zwischen dem Original und meiner Konstruktion:

Wie schon erwähnt ist mein Rumpf hinten spitzer ausgeführt als das Original.

Zudem hab ich jetzt erfahren, dass die inneren Klappen als Drehbremsklappen ausgeführt sind. Meine Auslegung mit normalen Klappen kann dafür auch mit Verwölbung arbeiten.

Ich hoffe, ich darf sie überhaupt noch FVA 27 nennen.....

KäseKuchen
10.04.2020, 00:10
Hallo Christian,
Hinterkanten-Drehbremsklappen und Wölbklappen schliesen sich per se nicht aus. Die Glasflügel 304 hat sowas zum Beispiel. Ich glaube aber, es würde etwas schwierig werden, sowas in ein Modell zu integrieren.
LG Patrik

BZFrank
10.04.2020, 06:15
Flügel:
Der Flügel als auch das Höhen- und Seitenruder sollten, wie schon erwähnt, nach dem maßstabsgemäßen Übertragen auf Millimeterpapier eine um 20% größere Flügeltiefe als der Originalflügel bekommen.
...
Als Profil entschied ich mich für ein HQ Profil sowohl für Fläche als auch Höhenleitwerk.


Schönes Projekt. Aber erlaube die Frage: Hast du deine Auslegung durchgerechnet (z.b. mit ENTEX)? Oft ist eine solche Wahl der Profile insb. am Canard und einfach Übername der Flächenauslegung vom Original bei RE-Bereich von RC-Enten problematisch.

Christian Karg
10.04.2020, 10:17
Hallo BZFrank,

ich hab FLZ Vortex mal bemüht, bis mein Rechner ausgestiegen ist.

Es ist halt die Frage, wie viele Flugzustände man real bedienen will. Da ich jetzt keine Ambitionen bzgl Schnellflug, Kunstflug etc habe, komme ich mit der Auslegung schon klar.
Einzig, wie schon erwähnt, wird die Nutzung von Butterfly spannend. Da hat dann der Flügel hinter dem Leitwerk mit einem Schlag weniger Auftrieb und könnte tendenziell durchzusacken, was im Schlimmsten Fall zum Sackflug führen kann oder zum unkontrollierten Rückwärtsfliegen.

Christian Karg
10.04.2020, 12:41
Kritisch bei der Holmbrücke ist die Pfeilung von je 10°, da kein gemeinsamer Kohlestab realisierbar ist. Rückwirkend hätte ich doch versuchen sollen, gleich in der Fläche den Kohlestab unter 10° einzubauen. Dagegen sprach aber der Platzbedarf durch die V-Form sowie die Tatsache, dass die Krafteinleitung des Kohlestabs in den Flügel entweder knapp hinter der Nasenleiste abgefangen werden muss oder der Stab an der Wurzelrippe weit hinter der größten Flügeltiefe herausgeführt wird. Beides nicht wirklich ideal.

So ist jetzt der Stummel, der zur Aufnahme im Rumpf übersteht sehr kurz und die entsprechend auftretenden Kräfte immens.

Als Holmbrücke wurden jetzt zwei 3mm Kohlefaserplatten mit einem Vollkohlestück U-förmig verbohrt und verschraubt. Die Pfeilung von 10° ist im Vollkohlestück eingefräst, passende Aluminiumrohre wurden mit Pfeilung und V-Form zwischen den Platten eingeharzt und der restliche Bereich vor den Rohren mit Kohlefaser-Harz-Mischung aufgefüllt und nochmals verschraubt.
Das Ganze ist reichlich schwer aber auch wirklich massiv.

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Die Verdrehsicherung besteht aus einem 6mm Stahlstab hinten und einer M6- Schraube vorne, die gleichzeitig innen mit einer Flügelmutter zur Flächenbefestigung verwendet wird.


Flächenanformung:

Mit eingeharzter Holmbrücke wurde die Flächenanformung als Sperrholzrippe mit eingebauter SUB-D Servosteckung fixiert, hinterfüttert und angeharzt. Auch hier ist wieder heftiges Spachteln und schleifen erforderlich, um eine harmonische Anformung zu erreichen.

Hier die Arbeitsschritte:

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Tunc Uzun
10.04.2020, 13:44
oder zum unkontrollierten Rückwärtsfliegen.

Besser ist wenn es das kontrollierte Rückwärtsfliegen ist!

Christian, wenn Du noch zusätzliche Detail-/Originalinfos posten würdest, dann könnte vielleicht der eine oder andere ein paar Berechnungen anstellen und vielleicht sogar hier im Thread teilen. Was meinst Du?

Ui, und die Dame (ich gehe hier von einer weiblichen Ente aus) nimmt schon mehr Kurven an. Schick, schick! :cool:

Christian Karg
10.04.2020, 17:41
Ich bin skeptisch,was das Berechnen von allen möglichen Rahmenbedingungen wie Re-Zahlen, Polaren, Ca und Cw Beiwerten, Stabilitäten und Schwingungsverhalten etc. an Modellflugzeugen angeht.
Es macht Sinn, die EWD und den daraus resultierenden Schwerpunkt des Modelles grob zu wissen und einzuhalten aber mehr???

Manchmal schmunzel ich schon über die wissenschaftliche Herangehensweise anderer Modellflieger an die Auslegung Ihres Modelles. Ich finde das toll,wenn sich jemand soo viele Gedanken macht.

Nur:
Was nützen Profilpolaren eines Profils, wenn ich z.B. eine Rippenfläche baue, die zu 90% garnicht dieses Profil hat ( nämlich zwischen den Rippen)

Zum Einen bilde ich mir nicht ein, dass ich einen Flügel bauen kann in beplankter Styrobauweise, der wirklich exakt von der Wurzel bis zum Randbogen das vorgegebene Profil hat. Bestimmt können das Andere besser.

Solange wir hier nicht mit CNC gefrästen Negativformen für die Flügel aufwarten können, ist jeder wissenschafliche Erguss meines Erachtens vergebene Liebesmüh und klingt nur professioneller als es tatsächlich ist.
Es ist maximal eine Annäherung an das, was ein Profil könnte.
Versteht mich nicht falsch, ich will Profilauswahl nicht in Frage stellen, HQ kann anders als Clark Y, das brauchen wir hier nicht diskutieren.

Zum Anderen bilde ich mir auch nicht ein, vom Boden aus ein Modell so gut steuern zu können, dass diese Optimierungen wirklich ernsthaft zum Tragen kommen.
Hat jemand von Euch schonmal ne Kamera aufs Modell geschnallt und geschaut, ob beim Kurvenflug die Flugzeugnase immer schön brav am Horizont entlangzieht ohne Auf- und Abbewegung? Ihr werdet Euch wundern...

Jetzt können mich viele als Dilettanten oder Anfänger bezeichnen, das stört mich nicht wirklich.

Nochmal zu meinem Projekt:

Gleiches Profil hat gleiches Überziehverhalten. Da das Höhenleitwerk einen höheren Anstellwinkel als der Hauptflügel hat , reißt auch da die Strömung früher ab. -> Wunderbar, was will man mehr!

und:
Thema kritische Re- Zahlen:
Ich hab nicht ohne Grund für dieses Modell die Flügel- und Leitwerkstiefen um 20% vergrößert...

Vielleicht lieg ich auch komplett daneben und die Kiste fliegt garnicht oder "andersrum"

Wir werden sehen

Hoffentlich bin ich jetzt keinen Flugzeugbau-Ingenieuren und Aerodynamikern auf die Zehen gestiegen

BZFrank
10.04.2020, 20:07
Hoffentlich bin ich jetzt keinen Flugzeugbau-Ingenieuren und Aerodynamikern auf die Zehen gestiegen

Ich wünsch dir natürlich Glück, aber gerade bei Enten funktioniert diese "hämdsärmelige" Herangehensweise oft nicht. Gerade wenn man soviel Arbeit wie du in das Projekt steckst, wäre jetzt meine Idee das soweit als möglich auszuschliessen. Aber wie du willst... war nur ein Angebot.

Tunc Uzun
11.04.2020, 00:32
Hoffentlich bin ich jetzt keinen Flugzeugbau-Ingenieuren und Aerodynamikern auf die Zehen gestiegen

... voll auf meinen Füssen. :cry:

Nein, ich will gar nichts übertheorisieren. Es wäre für viele (inklusive meiner selbst) recht interessant ein paar Eckdaten mit den Auslegetools die uns zur Verfügung stehen die Qualitäten der FVA27 in der von Dir gewählten Größe einfach mal zu ermitteln.

Da ich selber mit Berechnungs- und Simulationstools in meiner täglichen Arbeit umgehe (und das schon knapp seit 3 Jahrzehnten), sind mir auch deren Grenzen bezgl. Sinnhaftigkeit der erzielten Ergebnisse durchaus bewußt. Dennoch schätze ich (und meine Vorgesetzten meist auch) deren Flexibiltät mit Hilfe dessen wir viele kleine und größere Parameterstudien mal eben (Hust) durch gezielte Veränderungen durchexerzieren können (nein, leider nicht im aerodynamischen Fragen). Wenn das Systemverhalten einmal modelliert ist, dann lassen sich schnell Erkenntnisse zum Systemverhalten ermitteln. Das ist schon recht lange das Mittel der Wahl in vielen Bereichen der Forschung ebenso wie in der Produktentwicklung. Alles andere würde Unmengen an teueren Ressourcen verschlingen.

Du hast natürlich auch recht das wir CAE-Ingenieure die Wirklichkeit nie zu 100% vorhersagen können, aber mit sinnvollen Randbedingungen und dem Einsatz der Tools innerhalb Ihrer Gültigkeitsbereiche, lassen sich schon recht gute Erkenntnisse zum untersuchten System ermitteln. Ebenso ermöglicht der Abgleich zwischen der Simulation und der Praxis die eingesetzten Werkzeuge zu verbessern.

Sei es drum. Wie schon BZFrank schrieb, war das nur ein Angebot. Wir wollen Dir auch ganz sicher nicht dein Werk madig reden!

Und noch was: Überziehverhalten wird nicht allein durch das verwendete Profil allein bestimmt.

Also ich denke wir freuen uns Alle trotzdem, wenn Du ruhig weiter über deinen Fortschritt hier berichtest. ;)

Christian Karg
11.04.2020, 09:08
Hallo Frank,

ich hab das nicht als Angebot aufgefasst.

Wenn Du rechnen willst, gerne
Was willst Du an Daten?

Ich hätte bei unterschiedlichen Profilen für HLW und Fläche mehr Bedenken, was das Überziehverhalten angeht und bin durch gleiche Profilwahl auf der , für mich, sicheren Seite geblieben.

Conny
11.04.2020, 11:29
Hallo Christian,

hier ein paar Anmerkungen zu diesem interessanten Projekt.



Ich hätte bei unterschiedlichen Profilen für HLW und Fläche mehr Bedenken, was das Überziehverhalten angeht und bin durch gleiche Profilwahl auf der , für mich, sicheren Seite geblieben.

Gleiche Profile vorne und hinten ist etwas unorthodox. Es ist schon richtig, dass der Entenflügel als erstes überziehen soll. Aber so wird er das eher zu früh. Du kannst den Hauptflügel nicht ausreizen.

Nun sind optimale Flugleistungen hoffentlich eh nicht Dein Focus, sonst solltest Du keine Ente bauen.
Ich zitiere mal von weiter vorne:



Die aerodynamische Auslegung des Originals errechnet eine Leistungserhöhung von über 10% gegenüber vergleichbaren Flugzeugen. Das liegt konstruktionsbedingt im Höhenleitwerk, welches dem Moment des Flügels positiv beeinflusst. Dieser Moment wird durch den Abstand des Druckpunktes vom Neutralpunkt des Profils verursacht und bewirkt, dass die Flügelnase die Tendenz hat, nach unten zu drücken.
Abhilfe schafft das Höhenleitwerk, das bei konventionellen Flugzeugen durch negativen Anstellwinkel dem Moment entgegenwirkt und dadurch den Gesamtauftrieb des Flugzeuges mindert.


Oh, je! Wie erkläre ich es meinem Kinde ;-)
Wie jeder (!) Aerodynamiker weiß, ist der Widerstand einer Ente höher als bei einem Drachen (beide mit stabiler Auslegung der Längsbewegung), insbesondere im Langsamflug, also bei hohem CA. Die Gesamt-Auftriebsverteilung lässt sich nicht vernünftig hinkriegen.

Auf der Homepage der Akaflieg steht:
"Zusätzlich wurde während der aerodynamischen Auslegung eine Leistungserhöhung von über 10% gegenüber vergleichbaren Flugzeugen errechnet. Die Gleitzahl der FVA 27 sollte über 44 liegen. Obwohl moderne Segelflugzeuge der 15m-Klasse diese Zahlen schon übertreffen und vor allem im Schnellflugbereich einen deutlich geringeren Widerstand haben, ist die Flugleistung der Ente immer noch überdurchschnittlich."

Nicht 10 % besser als ein Drachen, sondern als andere Enten.
Im Übrigen macht das HLW eines Drachen keinen Abtrieb im Langsamflug, außer bei extrem weit vorderen SP-Lagen. Und selbst wenn werden da keine 10 % Widerstand vergraben.
Ich fürchte, Du hast da was missverstanden.

Dann bin ich mal gespannt, wie das fliegt. Ich habe leichte Bedenken, dass die V-Form des Flügels etwas gering ist. Das könnte dazu führen, dass keine Spiralstabilität gegeben ist, also er (oder sie) beim Kreisen in die Kurve rein will. Wäre nicht so schlimm, muss man halt aussteuern. Und, wie startest Du das Teil? Werfen am Hang?

Ansonsten solltest Du die SP-Lage sehr bewusst wählen. Ich würde zu nicht deutlich mehr als 5 % Längsstabilität raten, angesichts der oben genannten Profilproblematik. Sonst kann das Entenleitwerk das nicht, auch wenn es durch die Ruderklappen sinnrichtig verwölbt wird. Die entsprechenden Tools für die Berechnung der Längsstabilität sind frei verfügbar. Den Rumpf kann man sicher vernachlässigen, einfach für die Berechnung den Flügel gerade durchstraken.

So, dann wünsche ich viel Flugspaß mit dem "Vogel"!

Conny

Christian Karg
11.04.2020, 12:48
HalloConny,

Stimmt, ich hab das anders gelesen. Da ich keine Entenflugzeuge der 15- Meter- Klasse kenne , bin ich schon davon ausgegangen, dass mit diesem Vergleich herkömmliche Segelflugzeuge gemeint sind.

Zum Thema V-Form:

In der Original Dreiseitenansicht ist 0° V-Form eingezeichnet. Das hab ich mich nicht getraut. Vielleicht ist das auch nicht richtig rübergekommen, V-Form sind 3° pro Fläche! Ihr werdet es später sehen.
Mein Höhenleitwerk ist gerade



Zum Fliegen an sich:

Geplant ist Hang mit und ohne Flitsche wie auch F-Schlepp, wobei ich grade mit einem Druckpropellerantrieb mit abnehmbarer Klappluftschraube von Torcman liebäugle.
Ich bin da noch in Verhandlungen,was die Länge der Fernwelle zum Rumpfende angeht, weil zum Einen ist er recht schmal hinten ( Motordurchmesser und Montierbarkeit und zum Anderen hätte ich gerne das Motorgewicht so nah am Schwerpunkt wie möglich.
Das Kohlefaser- Vierkantrohr des Leitwerkträgers ist wegen zu geringem Gewicht und Stabilität inzwischen auch einem aus Stahl gewichen.

Christian Karg
12.04.2020, 09:04
Ruder:

Lange hab ich überlegt, wie ich die Ruder anschlage.

Anfangs war ( aber nur kurz) der Gedanke, der Einfachheit halber die Ruder an der Oberseite mit Folienscharnieren zu befestigen und unten einfach dreieckig auszuschneiden.
Der Anspruch war aber dann doch höher.

Also nahm ich mir vor, Hohlkehlenruder zu bauen, mittig angelenkt.

Vor dem Fertigbeplanken war der Styroporkern an der Ruderebene ausgenommen und mit einem 10 mm- Balsaholzstreifen verfüttert worden. So hatte ich nach dem Ausschneiden der Ruder eine stabile Holzfläche zum Verschleifen
Auf diese Holzfläche wurde über die ganze Länge ein Bowdenzug-Aussenrohr mittig mit Sekundenkleber befestigt. Dies wird dann die Drehachse des Ruders.
Je eine 3 mm Leiste seitlich des Röhrchens und ein weiterer Balsaklotz obendrauf vervollständigte die Rohform der Rundung.

Um passend zur Dicke des Ruders den Radius der Rundung zu finden bohrte ich mehrere Löcher mit 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm in ein Sperrholzbrett und sägte mittig durch die Löcher.
Damit hatte ich eine Kreislehre,mit der ich die Genauigkeit der Rundung über die Ruderlänge/ Flügelspannweite kontrollieren konnte.

Die Hohlkehle im Flügel wurde unter viel Arbeit ausgeschliffen. Hier hatte ich kurze Reste von verschieden dickem Kohlefaser- und Holzrundmaterial, das ich mit 80er Schleifpapier umwickelte. Je nach Breite wurde mal mehr, mal weniger Schleifpapier gewickelt um den Radius anzupassen.

Gelegentlich wurde das fertig geschliffene Ruder eingepasst und anhand des Versatzes der Endleiste überprüft, ob die Hohlkehle schon tief genug eingeschliffen war.
Als die Endleiste mit Schleifpapier im Spalt eben passte war es soweit.

Die Hohlkehle konnte mit einer Lage 110er GfK auslaminiert werden.

Das läuft im Prinzip ganz einfach: Kehle innen einpinseln, einen Streifen Gewebe einlegen, tränken, die fertigen Ruder an der Rundung mit einer Lage Krepp und einer Lage Paketklebeband etwas aufdicken, wachsen und damit die GfK Lage in die Kehle drücken. Somit ist gewährleistet, dass später noch genügend Spalt für Bespannung bleibt und das Ruder trotzdem leicht dreht.
Vor einigen Jahren hab ich selbe Hohlkehle schonmal ohne Auslaminieren versucht. Der Effekt nach dem Bespannen war dann der, dass die feine Hinterkante der Hohlkehle mit der Zeit der Spannung der Folie nachgab und zu klaffen begann. Dem wollte ich dieses Mal entgegenwirken.

Leider finde ich dazu kein Bild.

Nach dem Aushärten werden die Ruder entnommen sowie die feinen Kanten aus GfK verschliffen.

Jetzt ist natürlich ein Ruder mit über einem Meter Länge nie so stabil, dass man es nur außen lagern kann. Ich habe mich bei Querruder und Wölbklappe entschieden, insgesamt je fünfmal zu lagern. Da die Ruder nicht komplett bis zu Wurzel-und Endrippe gehen konnten die äußeren Lagerpunkte gleich am Übergang zum Ruder erfolgen.
Die Schnittbreite beim Ausschneiden der Ruder war bedingt durch die Trennscheibe bei einem Millimeter. Seit vielen Jahren hab ich in meiner Schublade kleine Reste von 0,3mm GfK Platten. Diese dienen mir schon lange als Material für Runderhörner ( dreifach) oder in diesem Fall als Ruderverkastung oder Scharnierlager.
So wurden GfK Plättchen mit 2 mm Löchern durchbohrt, mit einem Stift die Flucht der Bohrung mit dem Bowdenzugröhrchen sichergestellt und die Ruder mit den GfK Plättchen verklebt und verschliffen.

An der Ecke des Ruderausschnitts wird die GfK Hohlkehle eingeschnitten,um einem weiteren GfK Plättchen die Möglichkeit zu geben, die Aussenseite zu verkasten und gleichzeitig ein Lager für das Scharnier darzustellen.
Um das Ruder jetzt passgenau einzusetzen wurde von der Wurzelrippe her mit einem 4 mm Bohrer bis zum Ruderausschnitt gebohrt, ein 2mm CfK Stab als Scharnier eingeschoben, ein weiteres Plättchen durchbohrt, aufgefädelt, in den Einschnitt eingeschoben und das Ruder aufgefädelt.
Sobald die Endleiste fluchtet kann das äußere Plättchen verklebt werden.

Nachdem sowohl innen wie aussen die Lagerung fertig ist, kommen noch drei weitere Lager über die Länge des Ruders hinzu.

Vorgehensweise ist diesmal einfacher:

Scharnierpunkt senkrecht zu Ruderachse anzeichnen:
Ruder als auch Fläche einschneiden
GfK Plättchen bohren, vorne runden
auffädeln
einstecken und festkleben

Ist nicht leicht, zu beschreiben, drum eine Skizze dazu:

2284822


Ich weiß, ich hab mir durch die kleinen Einschnitte Sollbruchstellen in die Flächen gemacht. Aber nachdem alle Plättchen mit Harz sowohl im Kern als auch mit der Beplankung verklebt sind, gehe ich nicht von einer größeren Schwächung aus.

Merlin
12.04.2020, 11:04
Darf man fragen, wie die Profilierung aussieht?

/Bernd

Christian Karg
12.04.2020, 11:30
Hallo Merlin,

Flügel hat HQ/W 2,5- 15/10/11/12 von der Wurzel zum Randbogen
Leitwerk hat HQ/W 2,5- 11/11/13

2284909

Ob sie fliegen wird stelle ich jetzt mal zur Diskussion

Grüße Christian

Christian Karg
14.04.2020, 17:01
In den Flächen waren mit dem Holm schon Kabelkanäle mit eingeharzt worden. Was ich vergessen hatte zu erwähnen, war, dass ich die Servoschächte auch schon im Kern auf Größe des Servos samt Befestigungsrahmen ausgeschnitten hatte. Oberhalb des Schachts wird jeweils ein 1mm dicker Sperrholzrahmen mit 2cm Rahmenbreite im Kern versenkt und darüber beplankt. Die Aussparung im Rahmen sollte schlauerweise so groß sein, dass der Servo durch diese Öffnung eingebaut werden kann

Nach dem Beplanken kann man die Servoschächte anbohren, mit dem Messer entlang der Rahmenöffnung die Beplankung ausschneiden und dann nochmal mit 10mm Abstand zur Öffnung die Beplankung anritzen und entfernen. Jetzt ergibt sich eine Auflagefläche für die Servodeckel, die um die Beplankungsdicke versenkt ist. Die Deckel werden später entweder verschraubt mit dem Rahmen oder nur aufgelegt und die Fläche im Gesamten überbügelt.

Der Kabelbaum der Flächenservos besteht aus einem abgeschirmten Kabel mit drei Innenlitzen und einem separaten Kabel.

Geschaltet wird das komplette Plus auf dem separaten Kabel, alle Minus auf die Abschirmung und die inneren Litzen auf je einen Servoimpuls.
Auf diese Weise spare ich mir den Aufwand von Ferritkernen oder anderen Entstörmaßnahmen.

An der Wurzelrippe wird die elektrische Verbindung zum Rumpf mittels 9 - poligem Sub D Stecker ausgeführt. Dabei löte ich Plus auf die äußeren 4 Pins, Minus auf das Gehäuse und je einen Impuls auf zwei innere Pins.

Am Rumpf ist der Stecker in den Rippen fest eingebaut, am Flügel ist das Kabel S-förmig mit Nylonschlauch gemantelt und elastisch aufgehängt. Die leichte Vorspannung des S bewirkt, dass der Stecker latent zusammengedrückt ist und sich nicht selbständig lockert.

Am Randbogen kommen nur noch drei Andern für die Ansteuerung der Seitenruder an.
Dort ist eine Servobuchse zum direkten Anstecken des Seitenruderservos eingeklebt.

Die Gestänge der Querruder und Klappen sollten wegen der Optik auf der Unterseite der Flächen erfolgen. Komplett aussenliegendes Gestänge erleichtert die Bedienbarkeit.
Jetzt werden alle Servos eingesteckt, per Sender in Neutralstellung gebracht und die Servohebel symmetrisch rechts und links montiert.
Bei den Querrudern wurde auf Rechtwinkligkeit der Ruderhebel zum Servogehäuse in Neutralstellung geachtet.
Die Klappen sollen nur nach unten ausfahren. Daher wurden die Ruderhebel soweit in Flugrichtung nach hinten eingestellt, dass bei voll gefahrener Klappe das Gestänge und der Ruderhebel eine Linie ergeben und somit keine Last mehr auf dem Servomotor und -getriebe liegt.

Nach Einbau aller Servos in ihre Rahmen werden die Deckel auf die Servoschächte eingepasst, die Schlitze gemäß der nötigen Servowege eingeschnitten, aufgesetzt und die Ruderhebel unter die Oberfläche des Flügels gedreht.
Jetzt kann bespannt werden.

Christian Karg
16.04.2020, 20:10
Wie soll sie denn letztendlich aussehen?

Grundfarbe weiß ist klassisch, soweit ist das Original auch schon.

2287526

Aber irgendeinen farblichen Akzent wollte ich schon noch rein bringen. Also begann ich, das Foto des aufgerüsteten Originals ein paarmal auszudrucken und mit farbigen Textmarkern zu bearbeiten.

Nach einer Handvoll Entwürfen hatte ich mein Wunschdesign

2287525


Nachdem Oracover meine Wahl bei weiß war, wurde auch die fluoreszierend grüne Folie und gleich der passende Lack für das Rumpfdesign aus dem selben Haus besorgt.

Erste Versuche am Seitenleitwerk gefielen mir schon recht gut.

2287527

Hier ließen sich die Blasen zwischen den Folien noch recht gut vermeiden. Bei den Flächen wars dann schon schwieriger ( siehe Hilfe! -thread auf einem anderen Kanal hier)
Inzwischen hab ich mir die selbstklebende Orastick bestellt, um ein besseres Ergebnis zu bekommen. Noch ist die Folie nicht angekommen.
... to be continued!

Christian Karg
19.04.2020, 19:59
....bis die Folie endlich kommt und ich außen weitermachen kann.


Bei so einer großen Haube muss schließlich auch das Innenleben nach was aussehen.

Ein paar Ideen hatte ich schon, der Stahlrohrrumpf war mir aber zu aufwendig, nachzubauen.


Um den Zugang zur Elektrik wie auch das Gewicht im Griff zu haben entschied ich mich für Depron als Material für den Innenausbau. Das komplette Cockpit soll auch mit offener Haube einsehbar sein und komplett entfernbar.

Zuletzt ist noch geplant, den Sitz zu polstern, Instrumente und Steuerelemente zu montieren , um ein perfektes Flugzeugcockpit zu erschaffen.

Anhand der Fotos sieht man die ersten Arbeitsschritte :

Nackter Rumpf mit Empfänger

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Seitenteile und Sitzlehne

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Sitzfläche

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erster Entwurf eines Sitzpolsters

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Kopfstütze, dahinter Rohrdummy, vorne Instrumentenbrett

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Der Herr will Probe sitzen und scheint zufrieden zu sein

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Christian Karg
21.04.2020, 06:40
Hemdsärmelig vermutete ich den Schwerpunkt irgendwo zwischen Flügelnasenleiste und Pilotensitz.

Das Programm "CG-Calc" war für mich das einzige Programm, dass auch mit negativen Werten beim Höhenleitwerksabstand umgehen konnte. Andere Berechnungstools sind mit Entenkonfiguration überfordert. Mir gefällt die Visualisierung des eingegebenen Modells, da es eventuelle Eingabefehler schon im Vorfeld ausschließt.

Es gab bei Eingabe meiner Flugzeugdaten letztendlich einen berechneten Schwerpunkt bei 5,5 cm - 6,5 cm vor Flügelnase vor.

Hier noch ein Vorentwurf mit gröberen Flugzeugdaten,

2289813

Den berechneten Schwerpunkt einzumessen war nicht ganz einfach. Es sind vor der Nasenleiste keine Auflagepunkt am Flügel, die man wie üblich zum Ausmessen unterstützen kann. Im aufgerüsteten Zustand ist der Auflagepunkt des Rumpfes auch nicht gerade unterhalb des Schwerpunkts.

Ich hab mir daher ein kleines Tool gebaut, dass sich unter dem Holm durchschieben lässt und an den Verdrehsicherungen dahinter abstützt.

Das Ganze ragt dann nach vorne in den Rumpf hinein und ist am berechneten SP- Bereich eingekerbt, um das Flugzeug komplett aufgebaut an einem Seil aufhängen zu können.

Einzig Cockpit und Haube müssen vorher gewogen werden und ein Ausgleichsgewicht dafür im Rumpf befestigt sein.

2289815

So hat das ganze Auswiegen wunderbar geklappt.

Zugabe von Gewicht an der Nase war reichlich nötig. Für den ersten Gleitflug wollte ich vorerst nur provisorisch Gewicht befestigen. Aus dem Karosseriearbeiten wird an Oldtimern gern Zinn aus Stangen angeschmolzen. Solche Stangenreste hab ich reichlich im Keller, die lassen sich auch gut per Klebeband am Leitwerksträger vorne anbringen.

Soweit vorbereitet kann ein erster Gleitflug passieren.

Dazu nächstes Mal mehr

Conny
21.04.2020, 22:42
Hemdsärmelig vermutete ich den Schwerpunkt irgendwo zwischen Flügelnasenleiste und Pilotensitz.

Das Programm "CG-Calc" war für mich das einzige Programm, dass auch mit negativen Werten beim Höhenleitwerksabstand umgehen konnte. Andere Berechnungstools sind mit Entenkonfiguration überfordert. Mir gefällt die Visualisierung des eingegebenen Modells, da es eventuelle Eingabefehler schon im Vorfeld ausschließt.



Also, dann versuche doch mal Folgendes: https://mfc-reichertshofen.de/winlaengs4-v3-3
Das ist unser Wirbelleiter-Verfahren, wesentlich genauer als das geometrische Verfahren plus Interferenz-Schätzung. Melde Dich, falls Du Hilfe brauchst, sollte aber eigentlich selbsterklärend sein. Du könntest den Datensatz hier posten (eventuell ein .txt dranhängen, weil es sonst nicht geht).

Vielleicht kommt ja was Ähnliches raus. Falls nicht, würde ich CG-Calc nicht trauen. Bei einer Ente ist bekanntlich der SP-Bereich viel eingeschränkter als bei einem Drachen. Da sollte man auf Nummer sicher gehen. Und wie gesagt, ich empfehle, ziemlich genau 5 % Längsstabilität zu wählen.

Conny

Christian Karg
22.04.2020, 07:57
Hallo Conny,

werd ich mal machen, bin neugierig, obs auf ein anderes Ergebnis kommt.

Grüße Christian

Conny
22.04.2020, 10:48
Hallo Christian,

ich habe in meinen Unterlagen gewühlt und dies hier gefunden in einem Seminarvortrag von 1987, den ich damals betreut habe:

2290227

Das erklärt (hoffentlich), warum man sich bei einer Ente keinen Fehler erlauben sollte bez. der SP-Lage. Man hat wenig Spielraum.

Conny

Conny
22.04.2020, 11:47
Ich verstehe Deine SP-Wahl nicht. (Lass uns erst mal annehmen, CG-Calc rechnet den NP richtig aus.)

CG-Calc berechnet den NP zu 1,2 cm hinter der Flügelvorderkante.
Der empfohlene SP-Bereich liegt 0,5 bis 1,4 cm vor der FlügelVK.

Die hintere SP-Grenze liegt also bei 0,5 cm + 1,2 cm = 1,7 cm vor dem NP. Mit lµ (oder MAC) = 17,4 cm sind das 1,7 / 17,4 = 9,8 % Längsstabilität.
Bei 1,4 cm + 1,2 cm = 2,6 cm sind das 2,6 / 17,4 = 15 %.

Ich gehe davon aus, dass diese Prozentzahlen als Sollwerte in CG-Calc hinterlegt sind. Sie machen Sinn für einen Drachen, sind aber für eine Ente eher zu hoch.
Da gibt es schon Einschränkungen bei der Steuerbarkeit.

Wieso wählst Du aber dann 5,5 bis 6,5 cm vor der FlügelVK??? Das wäre viel zu weit vorne.
Bei Deinem hinteren Wert kommt raus: 5,5 cm + 1,2 cm = 6,7 cm und 6,7 / 17,4 = 38 %.
Bei Deinem vorderen Wert kommt raus: 6,5 cm + 1,2 cm = 7,7 cm und 7,7 / 17,4 = 44 %.

Das geht aber sowas von in die Hose. Oder habe ich was falsch verstanden?

Jetzt rechne erst mal mit WinLaengs4. Ich würde für die Modellierung des Flügels dessen Spitze kappen, also von Wurzelrippe zu Wurzelrippe gerade machen. Dann hast Du eine eindeutigen Bezugspunkt für die Positionen.

Christian Karg
22.04.2020, 13:09
Hallo Conny,

ich hoffe nicht, dass Du jetzt die Werte, die ich im Beispiel für die 27 genommen habe, benutzt hast.

Achtung!

Die stimmen nicht 100%ig , wie schon erwähnt. mit genauen Werten bin ich bei 5,5 cm - 6,5 cm vor Flügelnase gekommen, nicht wie im Beispiel bei 1,3 cm hinter Flügelnase. Ich nehm nochmal meine exakten Werte für 5% und schau dann, was dabei rauskommt

Christian Karg
22.04.2020, 19:44
Hallo Conny,

ich hab die genauen Daten der 27 jetzt mal bei winlaengs eingegeben.

Laut Deinem Programm liegt der SP bei 40 mm vor Nasenleiste Hauptflügel.

Da bin ich mit meinen 55 - 65 mm aus CG-Calc gar nicht soo weit weg. Mit 65 mm bin ich bei knapp 15% und bei 5% komme ich auf 55 mm vor Flügelnase.
Wie gesagt, in dem Bereich wollte ich noch etwas in der Praxis spielen. Ich weiss aber nicht, ob ich dann noch bis 40mm zurückgehen will... "Zitter"

Conny
22.04.2020, 20:27
Hallo Conny,

ich hab die genauen Daten der 27 jetzt mal bei winlaengs eingegeben.

Laut Deinem Programm liegt der SP bei 40 mm vor Nasenleiste Hauptflügel.

Da bin ich mit meinen 55 - 65 mm aus CG-Calc gar nicht soo weit weg. Mit 65 mm bin ich bei knapp 15% und bei 5% komme ich auf 55 mm vor Flügelnase.
Wie gesagt, in dem Bereich wollte ich noch etwas in der Praxis spielen. Ich weiss aber nicht, ob ich dann noch bis 40mm zurückgehen will... "Zitter"

Hallo Christian,

bitte die NP-Positionen beider Programme angeben.

Auf welche Stabilität beziehen sich die 40 mm? Oder hast Du Dich verschrieben und NP gemeint, also 0 %?
So ist Deine Aussage nicht verständlich.

Conny

Christian Karg
22.04.2020, 20:45
Hallo Conny,

nein ,ich hab mich nicht verschrieben, nur gerundet.

NP bei deinem Programm liegt bei 27,60 mm vor Nase, macht einen berechneten SP laut Programm bei ganz genau 38,00 mm (Stabilitätsmaß 5%)

Bei CG Calc liegt der SP bei 54,11 mm bei 5% Stabilitätsmaß, genauen NP bei 43,73 mm.

Genauer kann ich es Dir jetzt echt nicht mehr sagen, zwei Stellen hinter dem Komma müssen reichen oder was meinst Du?

Christian Karg
22.04.2020, 20:49
Doch, es geht noch genauer:

Wenn ich bei CG Calc noch dieRundung des Canard am Randbogen eingebe,komme ich auf NP 45,60 mm vor Nase mit 56,00 mm Schwerpunkt bei 5% Stabilität

KäseKuchen
22.04.2020, 21:26
Hier mal für ein Flugzeug in Drachenkonfiguration erklärt. Ich bin mir nicht sicher, ob dies auch für Entenflugzeuge gilt.
Kurzfassung: Die EWD ändert nichts an der Eigenstabilität des Flugzeuges. Sie verändert nur den Betriebspunkt (schneller oder langsamer) wie eine Trimmung.
Langfassung: Ein Flügel macht an einem Punkt den Auftrieb. Davor liegt der Schwerpunkt. Der Abstand dieser beiden Punkt macht ein Drehmoment. Ein größerer Abstand macht dabei ein größeres Moment und ein größerer Anstellwinkel (= mehr Auftrieb) macht auch ein höheres Moment. Wenn man sich das als Polare aufzeichnet, bekommt man eine gerade mit einer negativen Steigung. Der Abstand zwischen dem Auftrieb und dem Schwerpunkt ist dabei verantwortlich für die Steigung des Momentes. Dieses Moment wird nun vom Höhenleitwerk kompensiert. Das Moment vom Höhenruder ist auch abhängig vom Anstellwinkel (des Höhenruders), die Steigung des Momentes durch das Höhenleitwerk ist dabei jedoch fix. Wenn du also die EWD änderst, verschiebst du den Anstellwinkel, bei dem das Höhenleitwerk kein Auftrieb und damit kein Moment macht. Bei dem Anstellwinkel, wo dein resultierendes Moment =0 ist, ist dein Betriebspunkt. Die Steigung der Gerade gibt an, wie stark das Flügzeug gegen eine Änderung des Anstellwinkel durch z.B. ein Böe ankämpft.

Ich hoffe das war verständlich. Wenn nicht, gerne nachfragen.
LG Patrik

EDIT: Hast du die Frage zur EWD gelöscht, oder bin ich blöd? :)

Conny
22.04.2020, 21:43
Doch, es geht noch genauer:

Wenn ich bei CG Calc noch dieRundung des Canard am Randbogen eingebe,komme ich auf NP 45,60 mm vor Nase mit 56,00 mm Schwerpunkt bei 5% Stabilität

Ja, Danke.
Vergiss alles kleiner als 1 mm. Darauf kommt es nicht an, weil so genau ist das nicht. Schon wenn Du z.B. die Vorderkantenpfeilung nicht ganz genau gemessen hast, ist eine gewisse Toleranz da.

Also, dann hast Du die Wahl, welchem Programm Du Dein Vertrauen schenkst.

Conny

Christian Karg
22.04.2020, 21:48
Nene, hast schon recht! hab den Beitrag nochmal verändert. wusste nicht, dass ihn schon wer gelesen hatte.

Mir war nur, als ob ich im CG Calc den EWD des Canards eingegeben hatte und im anderen Programm nicht. Hab grade nochmal gesucht und es wahrscheinlich mit dem FLZ Vortex verwechselt.

Achja, und Entex gibt einen völlig bescheuerten negativen EWD bei dieser Auslegung an, hab ich mir von Frank sagen lassen.

Soviel zur Theorie

Theorie hin oder her, ich kanns Euch ja sagen, der erste Gleitflug war erfolgreich, steuerbar und von der Trimmung gar nicht so weit weg.

Es ist wie bei der Hummel: " Und wenn sie alle sagen, sie kann nicht fliegen, sie tuts einfach"

Christian Karg
22.04.2020, 22:18
Leider bekomm ich das MP4 hier nicht rein. Mit welchem Videoformat hat man denn mehr Erfolg?

KäseKuchen
22.04.2020, 22:40
Ich glaube, man kann hier keine Videos direkt hochladen. Du könntest es auf Youtube hochladen und hier dann den Link rein setzen.

Christian Karg
23.04.2020, 08:57
Mein Sohn hat nen Youtube Kanal, der machts zeitnah

Christian Karg
23.04.2020, 13:19
Erster Gleitflug

https://youtu.be/4swnlHCLP9Y

Klaus Jakob
23.04.2020, 13:43
Na also, Christian,

schöner erster Flug!

Eine Frage: wird der Rumpf noch verstärkt? Kannst Du ihn irgendwie torsionssteifer machen?
Das HLW verdreht sich ziehmlich stark.

Grüße

Klaus.

Christian Karg
23.04.2020, 14:27
Stimmt, das ist mir auch gleich aufgefallen.

Das Problem liess sich aber gleich beheben.Ursache war aber nicht der Rumpf ansich sondern der Unifaser Kohlevierkant, der die Genauigkeit der Bohrung nicht halten konnte, weil er quer zur Faser weich wurde.

Nachdem ich sowieso einiges an Trimmgewicht vorne brauche ist der neue Vierkant aus Stahl, hält besser und ich brauche sicherlich weniger Zusatz- Gewicht.


Da schlabbert jetzt nichts mehr, zum Glück

Conny
23.04.2020, 14:31
Theorie hin oder her, ich kanns Euch ja sagen, der erste Gleitflug war erfolgreich, steuerbar und von der Trimmung gar nicht so weit weg.


Gratulation. Das sah nicht so schlecht aus.

Dass die Trimmung gleich auf Anhieb stimmt, wäre Glücksache. Wichtig ist die SP-Lage. 5 % Längsstabilität?

Conny

Christian Karg
23.04.2020, 15:28
Nee, noch 15% bei ersten Flug.

Jetzt mach ich nochmal nen Flug aus größerer Höhe, dann nehm ich vorsichtig den SP etwas zurück, bin aber mit der Flugleistung und der Steuerbarkeit jetzt schon ganz zufrieden ( Bodeneffekt mal abgesehen)

Conny
23.04.2020, 15:39
Nee, noch 15% bei ersten Flug.

Jetzt mach ich nochmal nen Flug aus größerer Höhe, dann nehm ich vorsichtig den SP etwas zurück, bin aber mit der Flugleistung und der Steuerbarkeit jetzt schon ganz zufrieden ( Bodeneffekt mal abgesehen)


Ja, langsam aber stetig aushungern und schauen, was passiert.

Conny
24.04.2020, 11:20
Nee, noch 15% bei ersten Flug.

Jetzt mach ich nochmal nen Flug aus größerer Höhe, dann nehm ich vorsichtig den SP etwas zurück, bin aber mit der Flugleistung und der Steuerbarkeit jetzt schon ganz zufrieden ( Bodeneffekt mal abgesehen)

Stell doch mal die .wl4 Datei hier ein oder schick mir eine pm.

Conny

Christian Karg
26.04.2020, 09:13
Hast das Mail bekommen?

Christian Karg
26.04.2020, 09:19
Keine große Sache aber irgendwie sollte der Vierkant und der Übergang zum Höhenleitwerk vorne verkleidet sein.

Mit ein paar Depronteilen ist der Übergang gleich hergestellt und verschliffen. Zwei Lagen GfK drüber und fertig ist das Teil.

Nach Schleifen wird gespachtelt und abgeformt.

Erst hatte ich überlegt, die Spitze bis über die Leitwerks- Nasenleiste zu ziehen aber mich dann doch dafür entschieden, nur den Vierkant zu bedecken

Fotos folgen

Christian Karg
28.04.2020, 06:38
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Christian Karg
29.04.2020, 08:55
Zwischendurch ein Bild, noch ohne Cockpit und Lack


Oratex ist inzwischen angekommen, dem Design steht jetzt nichts mehr im Weg


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Christian Karg
01.05.2020, 07:53
Wieder ein Teilchen:

das Sitzpolster ist fertig, feinstes Handschuhleder in zwei Farben.

Das Logo der FVA ist mit dem Lötkolben vorsichtig eingebracht, punzieren war leider nicht möglich wegen dem dünnen Leder

2295067

Leider kann ich das Foto nicht drehen

Conny
02.05.2020, 13:27
Hallo Christian,

biste weitergekommen mit der Flugerprobung?

Christian Karg
02.05.2020, 16:24
Hallo Conny,

zur Zeit ist schwierig. Corona hat alle geeigneten Modellflugplätze und Hänge zwangsgeschlossen.

In den nächsten Tagen sollte der FesEX Antrieb von Torcman geliefert werden. Wenn der drin ist bin ich unabhängig und werde weitertesten.

In der Zwischenzeit spiele ich mich mit den Details, Sitz, Gurte, Cockpit, etc.

Christian Karg
05.05.2020, 19:15
So, endlich ist das Cockpit fertig.

ich hätte nicht gedacht, dass ein Netz knüpfen so langwierig ist.....

22978602297861

Papiere für die "Zulassung! sind auch schon verpackt, man beachte das Bordbuch!

Heute hab ich Info Mail bekommen, dass mein Antrieb von Torcman in den Versand gegeben wurde.

Christian Karg
07.05.2020, 08:52
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Christian Karg
08.05.2020, 08:45
Erster Schritt ist das Bohrens eines 12 er Lochs für die Propellerachse.



2298694


Sieht bei einem so schmalen Rumpf grausam aus. Wie ich das Ganze später verkleide oder anpasse weiss ich derzeit noch nicht.



Als nächstes wird die Position des Motors und des entsprechenden Befestigungsspantes im Rumpf festgelegt.
Aus Schwerpunktgründen muss der Motor so weit wie möglich nach vorne Richtung Hauptholm.

2298700


Der mitgelieferte Befestigungsspant passt von der Breite, von der Höhe natürlich garnicht.


Mein Spantenriss für die Urform gibt Aufschluss, wie der richtige Spant an dieser Position auszusehen hat.


2298705

links der mitgelieferte Spant
rechts davon die Erstellung des passenden Spants

Aufgrund der interpolierten Größe des Spantes und Übertragen auf Papier wird ein erstes Muster in Sperrholz für die finale Formgebung angefertigt. Die endgültige Form des Sperrholzes nach dem Einpassen wird dann auf 4 mm Kohlefaser übertragen.

Christian Karg
11.05.2020, 22:38
So, die beiden Spanten der Torcman FesEX sind verbaut und eingeharzt.
Morgen,wenn alles ausgehärtet ist wird das gesamte System mal montiert und getestet.

Ich werde berichten

Christian Karg
19.05.2020, 10:25
So, die Antriebsmaschine ist eingebaut und verkabelt.

Zu den technischen Daten:

Torcman hat mir einen NT430-30-Z | 14 Pol mit 18x9 Klappschraube geliefert. Die Motorwelle mit 210mm Länge, um den Motor so nah an den Schwerpunkt zu bringen wie möglich.
Das Ganze soll mit 8S 4400mAh betrieben werden.


Mein sehr ovaler Rumpf hat einiges an Adaption benötigt:

Wie im letzten Thread schon beschrieben musste ein eigener Motorspant gefertigt werden.

Auch das Gegenlager hinten im Rumpf musste soweit abgeflacht werden, dass es so weit wie möglich in der hinteren Rumpfspitze befestigt werden konnte.


Die Ausrichtung der Komponenten ist gut durchdacht.

Ein mitgeliefertes Passtück zentriert die Motorwelle in der Durchführungsöffnung des Rumpfes, bis der Motorspant bei eingebauten Komponenten fixiert ist.

Nach Ausbau des Motors und festharzen des Motorspants wird wieder montiert und das Gegenlager in der Spitze in Position gebracht.
Durch die extrem beengten Verhältnisse hinter dem Holm wurde das Gegenlager nur mit je einem tropfen Sekundenkleber rechts und links in der Spitze fixiert.

Nach erneuter Demontage aller Komponenten konnte geharzt werden. Um zu vermeiden, dass Harz durch den Spalt, der oben und unten des Aluminiums übrig blieb hab ich von hinten durch die Öffnung der Propellerwelle Frischhaltefolie gestopft, bis die Enden von vorne gesehen unten und oben im Zwischenraum sichtbar wurden. Dann wurde vorsichtig mit UHU Plus Endfest aufgefüllt/verklebt.
Es ist zwar eine Fummelei, die Frischhaltefolie wieder aus dem Loch zu bekommen aber sie ist so zäh, dass trotz Kleberresten alles wieder rauskommt.

2304418

Torcman schlägt eine vorherige Montage aller Teile vor, um sie dann vormontiert in die beiden Lager einzusetzen. Macht Sinn, wenn nichts im Weg ist, was ein direktes Einschieben durch die Lager behindert.

In meinem Fall muss die Aufnahme für den Propellerschnellverschluss erst nach Einbau des Motors durch das Gegenlager geschoben und dann in der richtigen Position auf die Welle geklemmt werden.

Ich schiebe die Aufnahme über die Propellerwelle bis an den Motor, baue den Motor ein und schiebe die Aufnahme dann entlang der Propellerwelle nach hinten durch das Gegenlager, bis die endgültige Position erreicht ist, dass der Propeller frei drehen kann aber nicht zu weit übersteht.
Jetzt komme ich dort aber nicht mehr von innen an die Madenschrauben komme wurde der Rumpf an der Unterseite an genau dieser Stelle durchbohrt. Letzt kann ich von aussen mit dem Inbus die Maden festziehen.
Das Loch stört mich nicht, es wird dort auch für Wartungszwecken bleiben.


2304417


Jetzt muss nochmal ausgewogen werden, mein Schwerpunkttool passt nicht mehr, da ist jetzt der Motor..... Muss was Neues bauen.

Christian Karg
22.05.2020, 06:51
So, hab wieder ein kleines bisschen was getan.

Nachdem ich wegen Motor mein altes Schwerpunkthilfsmittel nicht mehr verwenden kann, hab ich mir was noch einfacheres ausgedacht.

Das kann ich jetzt jederzeit bei komplett montiertem Modell einhaken und messen. Einzig die Flächen müssen 3-4mm vom Rumpf abgezogen werden,

Vorarbeit

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Rohling

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Fertig, So wirds verwendet

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Conny
25.05.2020, 09:29
So, hab wieder ein kleines bisschen was getan.

Nachdem ich wegen Motor mein altes Schwerpunkthilfsmittel nicht mehr verwenden kann, hab ich mir was noch einfacheres ausgedacht.

Das kann ich jetzt jederzeit bei komplett montiertem Modell einhaken und messen. Einzig die Flächen müssen 3-4mm vom Rumpf abgezogen werden,


Lass es Dir patentieren!

Gruß Jörg

Christian Karg
26.05.2020, 06:26
Warum, findest Dus gut?