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  • Pitts S1 - Mein Weg dorthin...

    Pitts S1

    Eine Eigenkonstruktion

    Peter Rausch


    Seit ich mich für Flugmodelle begeistere, geht mir die Pitts S1 nicht mehr aus dem Kopf. Ich sammelte alle Pläne und Fotos, auch die Unterlagen vom Original, derer ich habhaft werden konnte. Daraus formte sich die Idee, irgendwann selbst mal eine Pitts S1 zu bauen. Nicht scale, aber wenigstens so in etwa...




    Ich gehöre zu den Modellbauern, die lieber in Werkzeug investieren als in Modelle. Deshalb entstand der Wunsch, sich die manuelle Laubsägearbeit eines Holzmodells möglichst zu ersparen und statt dessen lieber den CNC-Bereich aufzurüsten. Da ich schon länger im Besitz einer Optimum F20 Fräse für Metallarbeiten bin, entschied ich mich zum Kauf eines Bausatzes für eine leichte Portalfräse der Firma Stepcraft. Sie soll ja nur Balsa und Sperrholz bearbeiten, eventuell mal ein wenig Gfk. Damit die Fräse noch schreibtischtauglich ausfällt, fiel die Entscheidung auf die Stepcraft 600. Zur Komplettierung habe ich eine HF-Spindel und einen Plottereinsatz zum Folienplotten gleich mitbestellt. Der Aufbau erwies sich dank der gut bebilderten Anleitung in zwei Tagen völlig unproblematisch. Man sollte sich jedoch auch gleich die separat erhältlichen, einstellbaren Spindelmuttern liefern lassen. Nach zwei Monaten hatte ich nämlich deutliches Spiel auf der X-Achse. Kostenlos ersetzte man mir die ausgeschlagene Spindelmutter durch eine einstellbare Version, die ich selbst wechselte. Seit dem ist Ruhe. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil des Bausatzes ist es, dass man seine Maschine in allen Teilen kennt.
    Als CAM-Software entschied ich mich für das gnadenlos günstige Estlcam und den Parallelportadapter. Eine wirklich einfach zu bedienende Oberfläche und ein super Support durch den Autor des Programms ist gewährleistet. Anschluss und Steuerung der Maschine funktionierten auf Anhieb. Derart aufgerüstet ging es jetzt an die Planung des Modells.

    Pitts zu kaufen gibt es viele. Beispielsweise von kleinen Modellen von Balsaworks bis zu wahren Riesen im Maßstab 1:2 oder größer. Aber eine Pitts in Holzbauweise mit knapp unter 5 kg ist schon seltener als Bausatz zu bekommen. Da wir auf unserem Vereinsplatz nur elektrisch und nur bis maximal 5 kg Abfluggewicht fliegen dürfen, sind dies Randbedingungen, die es einzuhalten gilt.

    Den Plan von Jerry Nelson aus dem Jahr 1974 entdeckte ich bei Outerzone. Vor allem die Idee mit dem versteckt integrierten Kastenrumpf und die Art der Befestigung der oberen Fläche hat mir gut gefallen. Im Originalplan hat die Pitts rund 120 cm Spannweite und etwa 3,5 kg Abfluggewicht. Ich wollte aber näher an die erlaubte 5 kg-Grenze heran und habe deshalb die Spannweite auf 140 cm vergrößert.

    Aber wie kommen die Daten in die Fräse, da der Plan doch nur als Zeichnung vorliegt?
    Richtig, da hilft nur das Abzeichnen mit einem entsprechenden 2D CAD-Programm. Ich entschied mich, wie immer, sofern machbar, für eine kostenfreie Lösung, indem ich die ST9-Version von Solid Edge benutzte. Diese Version ist kostenlos, erfordert nur eine kurze Anmeldung.
    Ich habe den Plan in den Hintergrund einer Arbeitsebene geladen. Mit den „Ziehecken“ an der Zeichnung lässt sich diese vergrößern oder verkleinern. Ich zeichnete also zuerst eine waagerechte Linie von 1400 mm Länge und vergrößerte anschließend den Plan soweit, bis die Spannweite passte.
    Vor dem Weiterzeichnen empfiehlt es sich, zuerst das Halbzeug (Leisten, Brettchen...) zu vermessen, das verwendet werden soll. 3 mm Balsa ist in den seltensten Fällen auch 3 mm dick. Es kann schon mal 2,8 oder 3,2 mm aufweisen. Das sollte man bereits beim Zeichnen berücksichtigen, damit später nicht oder nur wenig nachgearbeitet werden muss.
    Besorgt euch also dieses oder ein anderes CAD-Programm (z. B. FreeCAD, LibreCAD...) und übt das Zeichnen damit. Es ist nicht schwierig. Wenn man erst mal angefangen hat, ergeben sich schnell Fortschritte in der Handhabungssicherheit. Es kostet vielleicht etwas Überwindung, mit dem Rechner zu zeichnen. Diese Hemmung ist aber bald überwunden und die Mühe lohnt auf alle Fälle. Die Zeichnungen lassen sich unter anderem im Format ".dxf" speichern und können dann mit Estlcam oder einer anderen CAM-Software eingelesen und gefräst werden.

    Dies ist also der Plan der Pitts S1, der mir am besten gefiel:


    Quelle: Outerzone, Autor: Jerry Nelson 1974

    Nach ein paar Wochen zeichnen sah das in Solid Edge 2D-ST9 schon so aus:



    ...und nach einigem Ordnen und Zusammenstellen der Einzelzeichnungen auf einem gesonderten Blatt so:


    Ich habe Rahmen in der Größe meines Fräsarbeitsbereichs gezeichnet und mit den Einzelteilen gefüllt, die aus dem gleichen Material gefräst werden.

    Fängt man mit dem dreiseitigen "Kastenrumpf" aus 3 mm Sperrholz und den formgebenden Spanten an, erhält man schnell ein vorzeigbares Ergebnis.







    Immer mehr Teile finden ihren Platz...durch die Aufdoppelungen und Längsstringer bekommt der bespannte Rumpf später sein charakteristisches Äußeres.

    Trotz CNC waren die abgezeichneten und gefrästen Spanten in der Rundung nicht ganz im Strak und mussten leicht angepasst werden, damit später die Beplankung gut aufliegt. Mit der Schleiflatte habe ich sie auf gleiche Höhe gebracht.



    Auch die Befestigungsklötze für den Baldachin sindd bereits angeschraubt. Sie sitzen in Langlöchern und können ein paar Millimeter variiert werden. Wenn es passt, werden sie verklebt.



    Die Mittelrippe oben besteht aus fünf Schichten Sperrholz. Ein Draht, der von hinten eingeschoben wird, verankert sie später fest an den Drahtpylonen. Diese und das Fahrwerk wurden glühend (sonst bricht der Stahl gerne) aus 3 und 5 mm Stahldraht gebogen und hart verlötet.



    Die Cockpiteinfassung wurde innen zusätzlich aufgedoppelt und später rund verschliffen.


    Der Flächenbau...




    Kleine Helfer sorgen für die richtigen Winkel zwischen Rippen und Holmen. Diese werden mittels Rippenkämmen und Kiefernleisten erstellt. Die Rippenkämme sind aus 3 mm Sperrholz und werden zwischen den Holmen eingeklebt. Die Faserrichtung ist an den Außenschichten senkrecht zum Holm ausgerichtet.





    Zum waagerechten Ausrichten der Flächen bezüglich Baubrett habe ich die oben gezeigten Hilfsrippen gefräst, die eine gerade Unterseite haben und an beliebiger Stelle im oberen oder unteren Flügel zwischen die Holme geklemmt werden können. Dies funktioniert gut, weil die Holme die Form eines großen I haben und an jeder Stelle die gleiche Dicke aufweisen.

    Dies ist die untere Fläche in einem fortgeschrittenen Stadium kurz vor dem Verkleben. Oben rechts im Bild sieht man die Vorrichtung zum Ausrichten der Flächenpylone bei der Montage. Diese Helling wurde im Bereich des Pylons auf die mittleren Rumpfstringer gestellt und durch die Verriegelungsstange mit dem Drahtpylon verbunden. Jetzt konnte man die Pylonhalter festschrauben und die Lehre wieder entfernen.



    Nach dem Verkleben habe ich die untere Fläche in der Mitte mit einer Glasbandage verstärkt.



    Unter der Fläche erkennt man die Rohlinge der Flächenstiele. Diese werden später beidseitig mit 3 mm Balsa aufgedoppelt und tropfenförmig verschliffen.



    Dicke Trinkhalme bilden die Kabelkanäle. Die Steckverbindung sind 15-polige Stecker mit Goldkontakten. Jede Signalleitung hat zwei parallel Pins bekommen. Dies funktioniert in Elektromodellen bei mir seit Jahren fehlerfrei.

    Als nächstes stand die Verkleidung des Fahrwerks an, die Herstellung der Cowling und der Radverkleidungen. Für die Cowling und die Radschuhe habe ich Schablonen von zwei Seiten angefertigt. Ich werde beides aus XPS-Schaum modellieren und beglasen. Eine Bandsäge oder ein heißer Draht sind dafür gut geeignete Helfer.




    Unten ist die Form der Radschuhe grob geschliffen und fertig zum beglasen.



    Ich bin absolut kein GfK-Fachmann. Deshalb habe ich mir die Sache erst mal einfach gemacht und die erste Schicht Köpergewebe mit etwas Sprühkleber fixiert, damit das auf dem Schaum nicht so herumglitscht. Dann mit 24 h-Epoxi gerollt (Schaumwalze), die nächste Schicht nass aufgelegt und nachgerollt. Bei den Radschuhen zunächst nur 2 x 80 g Glas. Bei der Cowling erst 280 g, dann 163 g und schließlich 80 g, von innen nach außen. Durch die Überlappungen ist die Cowling sehr steif geworden.

    Die Radschuhe werde ich an belasteten Stellen innen nochmals verstärken und den Schaum auch bis auf den Radausschnitt drin lassen.



    Ein kleines Detail: Aus einer 1,5 mm GfK-Platte habe ich Ruderhörner gefräst. Da die Querruderservos in der unteren Fläche sitzen, hat das untere Querruder ein Horn, das an der Hinterkante bis zur Oberseite reicht. Dort wird später per Schubstange das obere Querruder mitgenommen. Der Einfachheit halber habe ich diese Hörner einteilig ausgeführt. Im oberen Querruder sitzt ein kleineres Horn im 90° Winkel zur Drehachse.



    Ein paar Detailfotos zu den überall in den Rippenfeldern klemmbaren Hilfsrippen, die bei der Beplankung und beim Schleifen der Nasenleiste im Einsatz waren. Ich musste sie aufdoppeln, weil ich die Beplankungsdicke vergessen hatte.



    Nach bergmännischem (mittels Schraubendreher) Herauspopeln des Styrodurs und Abziehen des Paketbandes von der Innenseite bleibt ein Rohgewicht von 178 g. Das wird sich durchs Finish bestimmt noch etwas erhöhen.



    Aber die Hauptsache ist, dass sie passt.

    Jetzt bin ich gespannt, ob in den angedeuteten Backentaschen der freie Raum für Abluft von Motor und vom Regler passt. Unten kommt ja diese kleine keilförmige Lufthutze hin. Das wäre dann also fast wie beim Original.

    Die geplanten 95er Räder aus meiner "Spendermaschine", ja richtig, für die Pitts musste was altes sterben, gehen so ganz knapp in die Schuhe. Der hier bereits montierte Propdrive 5050 mit 8 mm-Welle ist auch aus der Schlachtung und wird von einem 100er Hobbyking Red Brick-Steller angesteuert.



    Bei der Pitts habe ich das erste Mal mit Koverall gearbeitet. Daher habe ich alle Klebeflächen einmal mit verdünntem Spannlack gestrichen, das Gewebe aufgelegt und mit Nadeln fixiert. Dann die Klebestellen mit dem Pinsel von oben mit Spannlack bestrichen. Beim Anziehen des Lacks mit meinen behandschuhten Fingern um die Kante herum festgestrichen. Die andere Seite habe ich ebenso behandelt. Danach mit dem Haarfön (ganz dicht dran höchste Stufe) die Flächen gespannt und anschließend zwei Schichten unverdünnten Spannlack mit dem Pinsel aufgetragen.

    Da habe ich noch ein Detail vergessen:



    In den Buchenholzstückchen sind M3-Muttern mit Ponal eingeklebt. Die Teile werden an die Rippen geklebt, in denen die Streben stecken.
    Warum mit Ponal? Weil es die Mutter mit genügend Festigkeit formschlüssig umgibt, aber die Schraube, die beim Verkleben ruhig darin stecken kann, nicht festklebt.



    Am nächsten Tag sieht das dann so aus, wie oben abgebildet. Ponal härtet ziemlich fest und klar aus, fixiert die Mutter, klebt aber nicht an den Schraubengewinden. Ich finde es reicht für Schraubverbindungen, die zwar oft gelöst, aber nie "richtig" festgezogen werden müssen. Diese Schrauben sollen ja nur verhindern, dass die Stege aus den Flächen rutschen. Lasten werden später von den Spanndrähten aufgenommen und die werden ja an den Holmen befestigt.

    Achtung! Bei der Bespannung mit Koverall deckt auch das Gewebe alle Fehler darunter schonungslos auf, wie beim Lackieren. Jede Unebenheit oder auch nur eine einzelne Faser wird sichtbar.

    Hier sieht man deutlich ein paar Fäden, die ich nicht entfernt hatte, bevor ich die Oberseite aufgelegt habe.



    Auf der Suche nach einer Schnellverschlusslösung für die Spanndrähte fand ich im Netz einen Pelikanhaken. Der wird auf Segelbooten eingesetzt. Er war leider nicht in Modellgröße zu bekommen. Also musste ich aus einer alten Speiche selbst einen biegen.



    Ich will möglichst wenig verlierbare Teile, wie Schrauben, am Modell verwenden. Deshalb sind mir im Segelbootzubehör diese Haken aufgefallen. Dort sind sie idealerweise noch mit Wantenspannern gepaart, die zwischen Seil und Haken kommen. Dann sitzt der Sicherungsring um Haken und Wantenspanner. Alle Teile sind fest am Seil.
    Die Funktion ist wie bei einem Exzenter. Im gelockerten Zustand befindet sich das Auge des Hakens etwa 9 mm vom Drehpunkt, im geschlossenen Zustand rund 5 mm entfernt. Dadurch spannt sich das Seil und durch den Bogen am Arm des Hakens, ist der Sicherungsring gegen Abrutschen gesichert.

    Offen und eingehakt:



    Geschlossen, gespannt und gesichert:



    Ich bin gespannt, ob diese Idee, die zwar nicht scale, aber praktisch erscheint, im Betrieb funktioniert.



    Das sieht schon mal nach einem Modell aus. Leider kommen noch ein paar Gramm Fahrwerk und Queruderanlenkungen hinzu und der unvermeidbare Flugakku.

    Im Gegenlicht sieht es einfach schön aus...



    Das Hauptfahrwerk ist Balsaverkleidet und besteht vorne aus einem 5 mm und hinten einem 3 mm dicken Stahldraht. Ohne Verstärkung erscheint mir das bei dem jetzigen Gewicht schon etwas unterdimensioniert. Deshalb habe ich mal etwas zusätzlich eingebaut. Zwei Federn unterstützen jetzt den Draht, damit er nicht so leicht seitlich weggrätscht.



    Einen, auf den passenden Winkel, gebogenen Aluminiumwinkel habe ich von innen mit zusätzlichem Gewebe im Radschuh festgeharzt. Eine Schraube in Zusammenspiel mit dem Schlitz, der über die Achse taucht, hält das Ganze am Fahrwerksbein fest.



    Für die Lackierung habe ich günstigen Sprühlack aus dem Baumarkt genommen, drei 400g Dosen sind verarbeitet worden. Bislang trägt der Lack 200g zum Gesamtgewicht bei. Jetzt zeigt die Waage 3803g. Es fehlen noch ein paar Decals und der Lipo. Also bleib ich auf alle Fälle unter 5kg.



    Das Dekor entspringt meiner Phantasie. Lediglich die Kennung war mal an einer historischen S1 auf einem Foto zu sehen. Geplottet wurde mit der Stepcraft. Die genutzte PVC Folie in rot und weiß passt zufällig gut zu dem Sprühlack in seidenmatt weiß und rot (RAL 3000)



    Das ist einfach billige B1 PVC-Folie aus dem Baumarkt. Nach dem Aufkleben habe ich mit Stufe 1 am Bügeleisen und Wachspapier dazwischen übergebügelt, um den Kleber richtig zu aktivieren.



    Exakt 39 g Mehrgewicht hat das Folieren gebracht. 3842 g zeigt die Waage nun. Immer noch ohne den Flugakku.
    Der Bau hat mir gezeigt, dass man sich durchaus gleichzeitig an ein neues Werkzeug, neue Software und eine neue Bautechnik heranwagen darf.


    Zum guten Schluss hier ist der Link zu dem Dateipaket (.rar). Es enthält jeweils die Solid Edge-Datei und eine dxf-Datei und umfasst die Fräsdateien und die Decals.

    Die Fräsdateien sind großteils nicht beschriftet. Bitte nutzt die Bilder hier im Beitrag und im RC-Network Forenthread und vergleicht mit der hinterlegten Originalskizze.

    Die Zeichnungen entstanden teils in mehreren Versionen und ich habe mich dann jeweils für eine zum Fräsen entschieden. Vielleicht hilft es dem Einen oder Anderen, sich das Wissen anzueignen, um selbst etwas in der Art zu bauen.

    Achtung: Ich veröffentliche die Dateien nur für den privaten Gebrauch. Eine gewerbliche Nutzung schließe ich ausdrücklich aus. Das bedarf der Absprache allein schon wegen der Nutzungslizenz des Softwarepaketes mit denen sie entstanden sind.
    Kommentare 5 Kommentare
    1. Avatar von Kyrill
      Kyrill -
      Nachtrag: Der 6s 5000mAh Lipo muss ganz vorne auf die Akkurutsche. Er wiegt mit Kabel und Stecker 745 Gramm. Das TOW liegt bei 4613 Gramm.
    1. Avatar von Rüdiger
      Rüdiger -
      Hi,

      welche Version der S1 hast du da gebaut? Die Ur-Pitts S1 hatte nur unten Qerruder.

      cu,

      Rüdiger
    1. Avatar von Kyrill
      Kyrill -
      Zitat Zitat von Rüdiger Beitrag anzeigen
      Hi,

      welche Version der S1 hast du da gebaut? Die Ur-Pitts S1 hatte nur unten Qerruder.

      cu,

      Rüdiger
      Hallo Rüdiger,

      Die Pitts ist kein absolutes Scale Modell! Hab mich hauptsächlich an dem vorliegenden Plan orientiert.

      Peter
    1. Avatar von Rüdiger
      Rüdiger -
      Hi Peter!

      Zitat Zitat von Kyrill Beitrag anzeigen
      Die Pitts ist kein absolutes Scale Modell! Hab mich hauptsächlich an dem vorliegenden Plan orientiert.
      Also ist es gemäß deinem Nick eine Pitts S 1-K ;-)

      cu,

      Rüdiger
    1. Avatar von Kyrill
      Kyrill -
      Darauf lass ich mich gerne ein. :-)
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