Bugatti 100 - Balsa rennt!
Holger Willmann
Holger Willmann
Kennt ihr das auch? Es gibt Formen, die einem nicht mehr aus dem Kopf gehen, hat man sie einmal gesehen.
Das hier ist so eine:
Diese einmalige Silhouette gehört zu einer Bugatti 100.
Bugatti? Schöne, edle Autos von früher oder 1000 PS-Monster von heute kennen wohl die meisten. Aber das einzige Flugzeug, das jemals diesen Namen trug, kennt kaum jemand. Warum das trotz der unglaublichen Form so ist und was es mit dem Modell auf sich hat, erzähle ich in diesem Beitrag. Viel Spass also beim Abtauchen in die einzigartige Welt der Bugatti!
Zum ersten Mal wahrgenommen habe ich dieses Flugzeug vor einigen Jahren durch einen Artikel im Fliegerkalender. Allein die Story, die sich um diese Maschine rankt, ist packend, obwohl das Original nie in die Luft gekommen ist.
Damals, so etwa Mitte der 1930er Jahre, zeichnete sich ab, dass die französische Flugzeugindustrie den internationalen Anschluss zu verlieren drohte.
Was lag also näher, als das Image durch einige öffentlichkeitswirksame Höchstleistungen aufzupolieren. Auf der Suche nach geeigneten Disziplinen stieß man bald auf die Jagd nach dem Geschwindigkeitsrekord, wo sich auf der anderen Rheinseite die Deutschen in Person von Heinkel und Messerschmitt gegenseitig hochschaukelten.
Mon Dieu, das ging ja nun gar nicht. Deshalb beschloss der ebenso betuchte wie patriotische Ettore Bugatti, unter Mitverwendung von staatlichen Sponsorgeldern das Gerät zu erschaffen, das den Titel unter die Tricolore holen sollte.
Dazu wurden in Paris zunächst die Räumlichkeiten einer Schreinerei bezogen. Dann bekam eine Gruppe unter der Leitung eines Belgiers namens Louis de Monge zwei Bugatti Reihen-Achtzylinder Typ 50B und den Auftrag, darum herum den ultimativen Renner zu bauen.
De Monge liess sich nicht lumpen und entwarf ein Flugzeug, das in seiner Konsequenz seitdem nur von der North American X-15 erreicht wurde. Der vorwärts gepfeilte Tiefdecker hatte gut acht Meter Spannweite und im Cockpit gerade noch etwas Platz für einen Piloten mit Jockeyfigur. Der überwiegende Raum im perfekt stromlinienförmigen Rumpf war vollgestopft mit allem, was die beiden je 450 PS starken Motoren brauchten, um ihr Drehmoment über zwei Fernwellen und ein Getriebe an die beiden gegenläufigen Koaxialpropeller in der Nase zu übertragen. In diesem Antriebsstrang wurden mehrere patentierte Systeme kombiniert, die man heute als Hi-Tech bezeichnen würde.
Ende 1939 stand der (natürlich) blaue Renner kurz vor dem Erstflug, der jedoch durch den Einmarsch deutscher Truppen verhindert wurde. Die Bugatti wurde in einer Nacht- und Nebel-Aktion zu Ettores Anwesen nahe Paris gebracht und eingelagert. Die Fortsetzung der Geschichte des Originals folgt später.
Bugatti als Modell
Von der Bugatti 100 gibt es schon einige Modellnachbauten, sogar Bausätze findet man im Internet. Einen recht populären Bauplan aus Speed-400-Zeiten kann man sich auch ausdrucken. Allerdings weichen alle diese verfügbaren Nachbauten mehr oder weniger eklatant von de Monges Grundform ab. Ich wollte aber das Flugbild ohne Änderung der Größenverhältnisse in die Luft bringen.
Im Fliegerkalender erschien vor einigen Jahren eine Zweiseitenansicht, die Louis de Monge in den 1970ern veröffentlicht hatte:
Der sollte ja nun wissen, wie sein eigener Entwurf ausgesehen hat, und so habe ich die Zeichnung eingescannt, als *.tif in ein simples 2D-CAD geladen und die Umrisse übernommen. Der Öffnungswinkel des V-Leitwerks beträgt 120°. Jetzt blieb nur noch die Frage nach der richtigen Größe des Modells.
Bei mir läuft das so: Zum Fluggelände fahren, Kofferraum auf, Akku rein und los. So bin ich dann bei einer Spannweite von 600 mm gelandet. Ich hatte früher schon einen Shocky mit der Originalsilhouette als Funktionstest und eine ziemlich klein geratene Version mit nur 460 mm Spannweite gebaut. Beide flogen einwandfrei, waren aber zu langsam bzw. zu klein.
Der Antriebsstrang aus dem Zwerg bot durch Aufrüstung auf 3S noch Potential nach oben und sollte für die Neue verwendet werden. Der 20 mm/20 g/2500/min/V Motor bewegt mit einer Graupner 4,7“ x 4,7" CamSpeed Projektile bis ca. 300 g anständig durch die Luft. So stand das Zielgewicht fest, was dann zur Festlegung der Größe führte.
Aerodynamische Auslegung
Bezüglich Profil machte ich keine Experimente, das NACA0009 ist meine Wahl für den kleinen Vogel. Es ist gutmütig und funktioniert auch bei kleinen Re-Zahlen (der alte Reynolds würde sich wahrscheinlich wundern, WIE klein).
Wie wird ein so kleines Modell beherrschbar? Also ausreichend stabil trotz relativ kleiner Leitwerksfläche und anscheinend kurzem Leitwerkshebelarm?
Wenn man die Wirksamkeit der Leitwerke nicht so recht einschätzen kann, dann ist der bewährte Weg eine Vergrößerung. Der kam für mich aber nicht in Frage. Folglich habe ich den Vogel andersherum aufgezäumt und so getan, als wären die Leitwerke einfach nicht da.
Im Klartext: Das Ding ist von der Auslegung her ein Nurflügel und das V-Leitwerk dient im wesentlichen als Steuerfläche!
Der Schwerpunkt liegt deshalb knapp vor der Nasenleiste. Weil ich von vornherein kein Fahrwerk vorgesehen hatte, ist das kein Problem.
Da es mir nicht um einen Scale-Nachbau geht, habe ich außerdem die Flächen ein Stück weiter oben vorgesehen als beim Original. Das verändert das Flugbild nicht, ermöglicht aber ein ordentliches Anfassen zum Abwerfen. All das zusammengefasst ergab den Plan:
Endlich Holz
Nachdem die Auslegung klar war, ging es endlich an die Umsetzung. Das Original besteht vollständig aus Holz. Was lag also näher, als auch das Modell so aufzubauen. Der holmlose Vollschalen-Flügel entsteht aus 1 mm Balsa, der Rumpf, als stark verrundeter, klassischer Kasten, besteht aus 3 mm Balsa. Ähnlich dem Original, bekommt auch das Modell ein Turtle Deck, also ein komplett abnehmbares Rumpfoberteil für gute Zugänglichkeit nach innen.
Wer selbst baut, braucht nicht zu hoffen, dadurch Geld zu sparen. Die paar für den kleinen Vogel benötigten Brettchen und Leisten kosten um die 20 Euro.
Der Bau beginnt mit der Fläche, * dazu muss der Plan richtig zusammengeklebt und auf dem Baubrett befestigt werden:
Die 1 mm Brettchen für Ober-und Unterschale werden entsprechend der nötigen Flächentiefe verleimt und in Form geschnitten. Die Reststücke sind groß genug, um daraus später die Rippen zu schneiden.
Die Position der Rippen wird vom Bauplan auf die obere Schale übertragen. Die Fläche liegt beim Bau auf der Oberseite, so dass sich am fertigen Flügel eine leicht positive V-Form ergibt.
Die einzelnen Rippen habe ich im Plan gezeichnet; sie werden jetzt ausgeschnitten und auf die Reststücke der Beplankungsbrettchen übertragen. Diese Methode ist ausreichend genau, da es ja nicht um einen Wettbewerbssegler geht. Hier soll aber ein völlig übermotorisiertes Geschoss möglichst schnell geradeaus fliegen, also entstehen die Rippen so:
Die Rippen und die Endleisten sind bereit zum Verkleben mit der oberen Schale:
Das erfolgt mit CA-Kleber, ebenso bei der Nasenleiste und den beiden zentralen Rippen, die zusammen mit zwei Querstegen das Fach bilden, in dem später das QR-Servo sitzt.
Nasen- und Endleiste sind jetzt so verschliffen, dass die untere Beplankung aufgebracht werden kann (die Fläche liegt ja mit der Oberseite nach unten). Dabei kommt es vor allem darauf an, diesen Schritt verzugsfrei hinzubekommen.*
Wie war das beim Nurflügel? Negative Verwindung! Deshalb gibt es auf dem Bauplan diese Leisten, die den Flügel definiert so verwinden, dass später der Anstellwinkel am Randbogen etwas geringer ist als an der Wurzel. Die noch offene Fläche wird jetzt auf dem Bauplan ausgerichtet und dann mit Tesastreifen an den überstehenden Nasen- und Endleisten fixiert.
Die 1 mm Schale und die Rippen werden mit Weißleim verklebt, Nasen- und Endleiste mit Pattex-Classic. Weil die Fläche auf dem Baubrett fixiert ist, geht das ohne Stress. Ist die Beplankung aufgebracht, wird von oben belastet, damit die Verwindung auch so wird wie geplant. In der Seitenansicht erkennt man die unterlegten Leisten, die auf einfachste Weise eine Helling ersetzen:
Nachdem alles getrocknet ist, kann man die Fläche vom Baubrett lösen und umdrehen. Die leichte V-Form ist deutlich zu erkennen, zudem ist das Bauteil brettsteif. So eine Vollschale kann was!
Die Nasenleiste ist verschliffen und die Querruder und Endleisten sind zugeschnitten:
Um die Flächen buchstäblich rund zu machen, fehlen noch die Randbögen mit der charakteristischen, elliptischen Form. Die entstehen aus 3/1/3 mm Balsasperrholz...
...werden an die Endrippen geklebt...
... und das Ganze wird sauber verschliffen:
Sieht schon sehr nach Bugatti aus!
Bugatti 100, das Original
Bevor es mit dem Bau des Rumpfes weitergeht, folgt an dieser Stelle zunächst die Fortsetzung der Geschichte des Originals - genauer: der manntragenden Bugatti 100.
Der verhinderte Rekordrenner überstand auf Ettore Bugattis Anwesen nahe Paris den Krieg unbeschadet. Dort geriet die Maschine nach Ettores Tod im Jahr 1947 in Vergessenheit, um erst in den 1970er Jahren wiederentdeckt zu werden. Im Laufe einer Odyssee über mehrere wechselnde Besitzer in den USA wurden irgendwann die beiden wertvollen Motoren entnommen (wenigstens einer davon ist heute in einem vierrädrigen Bugatti eingebaut), und die ansonsten vollständige Zelle fand schließlich ihr Zuhause im EAA-Museum in Oshkosh, Wisconsin. Museum ist eigentlich immer schlecht, weil das meist den endgültigen Niedergang eines normalerweise zum Funktionieren gemachten Flugzeugs bedeutet.
Bei unserer Bugatti war das etwas anders. Zwar ist das Original nicht mehr lufttüchtig zu machen, aber jetzt kommt Scotty Wilson aus Tulsa, Oklahoma ins Spiel. Scotty ist ein ehemaliger F-16 Pilot und der Bugatti 100 dermaßen verfallen, dass er im Jahr 2009 zusammen mit ein paar weiteren Verrückten angefangen hat, das Original zu vermessen, mit dem Ziel, eine flugfähige Replica in die Luft zu bringen. Dabei ist bis jetzt das hier herausgekommen:
(Bild der kompletten Bugatti aus dem Anhang dieser Mail. Quelle:
bugatti100p.com)
Das Gerät ist in jeder Hinsicht extrem nah am Original. Bis auf die unwiederbringlichen Motoren, die durch zwei sanft getunte Suzuki Hayabusa Motoren ersetzt wurden. Scotty hat auch die Jockeyfigur, ähnlich wie damals der designierte Testpilot Arnoux, so dass er sein Baby auch selbst in die Luft bringen kann.
Getreu dem Original, hat auch die Replica gegenläufige Koaxialpropeller, die ein entsprechendes Getriebe erforderlich machen. Und hier kommt meine ganz persönliche Verbindung zur Replica ins Spiel: In der heißen Phase der Entstehung des Getriebes konnte ich John Lawson, dem technischen Leiter des Projekts, bei der Berechnung und konstruktiven Gestaltung des Getriebes und seiner Peripherie unterstützen. Eines der Wälzlager im Getriebe konnte ich auch beschaffen, so dass ein Stück von mir mitfliegt, wenn es denn mal losgeht.
Ein Schnittbild des Getriebes:
Schnittbild aus dem Anhang dieser Mail. Quelle: bugatti100p.com
Das komplette Getriebe:
Bild des kompletten Getriebes aus dem Anhang dieser Mail. Quelle: John Lawson
Der aktuelle Stand des Projektes:
www.bugatti100p.com
Am besten auf den Facebook Link gehen, man muss dort nicht angemeldet sein, um das Projekt zu verfolgen (bin ich auch nicht).
Spannend, oder?
Das Original an der Decke des Museums.
Aber jetzt weiter mit dem Modell!
Der Rumpf
Nachdem ich die Trennlinie für das Turtle Deck festgelegt hatte (sie verläuft oberhalb der Fläche bis zur Endleiste) konnte ich die Rumpfseitenteile auf 3 mm Balsa übertragen...
(Bild 23, wobei Bild 22 das Original unter der Decke des Museums ist)
...ausschneiden und kurz anprobieren...
...und die Dreikantleisten für die spätere Verrundung ankleben:
Schon bei der Form der Seitenteile wird klar, dass hier etwas besonderes entsteht.
Jetzt die drei Spanten aus 2 mm Sperrholz aussägen...
...alles zusammenkleben und nachschauen, ob's immer noch passt:
Der Rumpfboden wird mit zwei Lagen 2,5 mm Balsa verschlossen...
...die Nase oben geschlossen...
...und grob vorgehobelt.
Eigentlich schade, dass man das später nicht mehr sehen kann:
Mit dem ausgeschnittenen V-Leitwerk schält sich langsam die Bugatti-Form heraus:
Jetzt den Rumpfrücken hinten schließen und verschleifen...
...und mit dem großen Deckel anfangen. Der sieht zunächst noch wie ein Fremdkörper aus:
Wenn man genügend Schichten übereinander klebt und ordentliche Dreikantleisten in den Ecken vorsieht, kann man mit dem Balsahobel daraus ziemlich schnell die schöne, runde Rumpfform ausarbeiten:
Nach dem Einsatz des Schleifklotzes bekommt man einen Eindruck davon, was de Monge gemeint hat.
Das V-Leitwerk kommt mit einem Adapterstück aus Balsa an seinen Platz. Diese Art der Befestigung hat sich bei mir schon mehrfach bewährt:
Da wir gerade bei den Leitwerken sind, kommt jetzt auch das charakteristische Seitenleitwerk an der Rumpfunterseite an seinen Platz. Skeptiker können zurecht anmerken, dass es da ziemlich bruchgefährdet ist. Aber dazu später mehr.
Endlich, nachdem an der Auflage noch etwas Klebefläche in Form zweier Balsaleisten dazugekommen ist, wird die Fläche mit dem Rumpf verleimt!
Nach Trocknung des Weißleims folgen die Übergangsstücke, die für eine saubere Passung des Turtle Decks sorgen:
Damit kann nun auch die Haube endgültig verschliffen werden, was uns wieder etwas näher an die Bugatti-Form bringt.
Die große Bugatti hat extrem ausgeprägte Wurzelverkleidungen, die Fläche wächst förmlich aus dem Rumpf. Solche Übergänge sind nur mit einem erheblichen Aufwand am Modell herzustellen. Weil ich den Ball lieber flach halten wollte, als mich in Details zu verrennen, habe ich mir eine Lösung überlegt, die zwar das Flugbild des Originals ergibt, aber mit geringem Aufwand umzusetzen ist. Angefangen habe ich mit den stark verrundeten Übergängen von der Nasenleiste zum Rumpf:
Dann die Einbindung des V-Leitwerks...
... und die weit geschwungenen Übergänge von der Endleiste zum Rumpf:
Meine Bugatti ist damit rohbaufertig und wirkt wie aus einem Guss. Das Gewicht von gerade einmal 102 g bestätigt mal wieder, dass die beste Gewichtsersparnis immer noch durch Weglassen erreicht wird. Fahrwerk, Cockpitausbau, Doppelpropeller, Seitenruder: alles Schnickschnack!
Gesamtansicht von links hinten
Finish, Antrieb und RC-Einbau
Anhand von Farbproben, die noch vom Original von 1940 an lackierten Kleinteilen vorhanden waren, hat Scotty Wilson herausgefunden, dass bei der Restaurierung für die Ausstellung in Oshkosh ein zu heller Blauton verwendet wurde. Seine Replica ist deshalb in dem wesentlich dunkleren Blau lackiert, das man auf dem Bild weiter oben sehen kann.
Das dunkle Blau von Oracover ist sehr nah am Original. Wegen der runden Formen erscheint es je nach Lichteinfall immer anders. Trotz der teils komplizierten Konturen am V-Leitwerk oder an den Flächenübergängen ließ sich die Folie mit dem Bügeleisen einwandfrei verarbeiten, die Oberfläche ist auch heute, zweieinhalb Jahre und 150 Flüge später, noch glatt.
Probehalber habe ich die Cockpitverglasung aus glänzend goldener Selbstklebefolie ausgeschnitten. Das sieht zwar klasse aus, aber leider war die Folie nicht dazu zu überreden, der sphärischen Form der Haube zu folgen. Der Halter für den 20 g/2500/min/V Außenläufer ist auch schon an den Kopfspant geschraubt:
Die Anlenkung der Ruder erfolgt auf direktem Weg mit 0,8er Stahldraht. Das V-Leitwerk wird nur als Höhenruder verwendet. Ein Seitenruder braucht man zum hin und her Heizen nun wirklich nicht. Die Ruder selbst sind spaltfrei angebügelt. Der Empfänger findet seinen Platz im hinteren Rumpfteil. An der rechten Rumpfwand erkennt man den Magnet, der die Haube in Position hält:
Schließlich habe ich die Cockpitverglasung aus weißer Bügelfolie gemacht. Das sieht gar nicht schlecht aus und hilft sehr bei der Lageerkennung in der Luft.
Ebenfalls zur besseren Lageerkennung erhält die Flächenunterseiten eine Schicht Orange. Die Registrierung N110PX hat Scottys Replica von der FAA zugeteilt bekommen. Auf dm Bild sieht man auch den etwas verlegen in der Gegend stehenen Motor,...
...der deshalb noch unter dieser simplen Abdeckung verschwindet:
Damit ist die Bugatti fertig - es geht in die Luft!
Fliegen mit der blauen Schönheit
Manchmal ist es wie Weihnachten. So auch im Fall der Bugatti, die am 24.12.2012 zum ersten Mal in die Luft kam. Bei Sonne und kräftigem Südwest sind wir zu unserer Fliegewiese gegangen, wo reichlich Platz und nichts im Weg ist. Entgegen meiner sonstigen Gewohnheit habe ich sie nicht selbst geworfen, sondern, wegen der zu erwartenden Quirligkeit, meinem Sohn in die Hand gedrückt mit dem Auftrag, gerade und zackig zu werfen. Das hat auch gleich geklappt, *und begünstigt durch den Wind zog sie schnurgerade davon als hätte sie nie was anderes gemacht. Wie erwartet waren die Ruderreaktionen knallhart, aber sie ist ein ehrliches Flugzeug und liegt extrem stabil in der Luft - so, wie man das bei einem 60 cm Modell braucht, das mit gut 100km/h daherkommt. Wind wirkt sich dank der sauberen aerodynamischen Gestaltung praktisch nicht auf das Flugverhalten aus, trotz gerade mal 320 g Abfluggewicht. Für die Landung braucht man etwas Platz, so richtig langsam wird sie trotz Aushungern nicht. Es gibt aber keine Neigung zum Abkippen und sie bleibt bis zum Aufsetzen steuerbar.
Nach dem Erstflug lag sie dann unversehrt im Schnee:
Im Lauf der nächsten Flüge war auch Zeit für die ersten Bilder in der Luft.
Der Plan, diese einmalige Silhouette ohne Scale-Ambitionen alltagstauglich in die Luft zu bringen, ist voll aufgegangen. Start, fliegen und landen sind problemlos, man darf sie halt nicht aus den Augen lassen. Rollen, Immelmann oder Slit-S sehen klasse aus, ansonsten taugt sie nur zum volles-Rohr-über-den-Platz-jagen. Aber hey: Genau dafür ist sie gedacht, je tiefer und näher, desto besser.
Wie schon oben angedeutet, musste das SLW noch ringelpiezresistent gemacht werden. Das erreichte ich mit zwei Scharnieren, die an der Wurzel eingebaut sind.
Ein Tropfen Zack macht die Scharniere so schwergängig, dass sie in der Luft das Leitwerk gerade halten, bei der Landung aber rechtzeitig nachgeben:
Das ist die einzige Modifikation, die ich nach dem Erstflug gemacht habe.
Zum Abschluss wünsche ich euch beim Betrachten der folgenden Bilder so viel Spaß, wie ich seit jetzt 150 Flügen mit der Bugatti hatte. Ich geb' sie jedenfalls nicht her!
