Modell Luftschiff als Seminararbeitsthema

**kitemare** · 25.12.2010 21:00

Ein herzliches Hallo an alle,

Wie der Titel schon sagt habe ich vor den Bau eines Modellluftschiffes und ein paar Experimente mit dem Modell als Thema für meine Seminararbeit ( der G8 Ersatz für die Facharbeit im G9) zu erwählen

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Ich habe diesen Sommer schon einmal ein Luftschiff gebaut, das mit 1,8m Länge und 650l Volumen für mich schon große Ausmaße gehabt hat. Es war mit einfachen NiCd-Akkus, umgebauten Servos als Antrieb und Standart RC-Komponenten in einer alten Margarieneschachtel als Gondel ausgestattet.
Das Füllgas war selbst hergestellter Wasserstoff... aus Kloreiniger und Alufolie, ne riesen Sauerei

. Leider ist es mir nach dem 3. Einsatz, der erste im Freien, davongeflogen, da sich die Halteleine gelöst hat und der Akku nicht eingebaut war...
Aber das hält mich jetzt nicht davon ab noch einmal neu anzufangen, da mir leider auch der Großteil meiner RC-Elektronik fliegen gegangen ist...

Ich dachte an eine Hülle von wieder ca. 2m-3m Länge und einer Tragkraft von ca.400g. So viel Tragkraft, da für mich die zwar sehr sehr leichten, aber auch sehr teuren Mikro-RC-Komponenten nicht in Frage kommen und ich auf etwas schwerere ausweichen muss.

Da sind wir auch schon bei meiner ersten Frage:
Kennt jemand einen günstigen! Onlineshop, der die für unsere/meine Zwecke benötigten RC-Komponenten(Motor/Regler/Luftschraube/Servo/Empfänger) bereithält ( habe ca. 150€ zur verfügung)?

Und die 2. Frage:
Hat jemand leichtes Hüllenmaterial abzugeben/zu verkaufen/Tipps zu Bezugsquellen? Da mir warsch. die 2,1m Rettunsdecke nur einen sehr "dickes" Luftschiff erlaubt, außer ich klebe 2 bahnen aneinander, was beides nicht gerade optimal ist.

Und die 3:
Wo komme ich günstig an Helium ran, evtl über Schule? Bezugsquelle?

So das wars erst einmal, aber nur fürs Erste, weitere Fragen werden warsch folgen.
Ach ja, wenn Bedarf besteht ich habe auch noch ein paar bilder des alten Luftschiffes und ich glaube sogar ein kleines Video, nur wo raufladen ?
Viele Grüße aus der seeehhhr verschneiten Oberpfalz und noch frohe Weihnachten,
Marius

**BIGJIM** · 26.12.2010 00:31

Hallo Marius
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Zuerst einmal ein Herzliches Willkommen hier bei

- Abteilung Luftschiffe und Ballone
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Ich werde versuchen zu all deinen Wünschen hilfreiche Antworten zu geben.

Das Füllgas war selbst hergestellter Wasserstoff... aus Kloreiniger und Alufolie, ne riesen Sauerei

Bei dieser Art der Gasbeschaffung bei einer Punktescale von 1-100 hast Du bereits bei mir 100 Minuspunkte.
Verwende bitte das unbrennbare Helium 4.6 , somit bist Du auf der guten Seite.
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Wie sieht es aus mit einer Luftschiffmodell-Haftpflichtversicherung aus? ... http://www.rc-network.de/magazin/art...rt_021-01.html ... http://www.rc-network.de/magazin/art...2-0001-00.html .... http://www.test.de/themen/versicheru...54/?print=true
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Lese einmal etwas über Aufstiegserlaubnis, bei den Modellballonfreunden http://www.modellballone.de/ gibt es ebenfalls gute Ideen.
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1. Frage Kennt jemand einen günstigen! Onlineshop, der die für unsere/meine Zwecke benötigten RC-Komponenten (Motor/Regler/Luftschraube/Servo/Empfänger) bereithält ( habe ca. 150€ zur verfügung)?

Wahrscheinlich Ebay oder suche entsprechende Onlineshops im Internet.
Frag mal bei den Modellfreunden an - http://www.rc-network.de/forum/forumdisplay.php?f=40 ... http://www.rc-network.de/forum/forumdisplay.php?f=41 und hier: http://www.rc-network.de/forum/forumdisplay.php?f=27
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2. Frage Hat jemand leichtes Hüllenmaterial abzugeben/zu verkaufen/Tipps zu Bezugsquellen?

Schau mal hier im Beitrag 1 wirst Du fündig: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=95863
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3. FrageWo komme ich günstig an Helium ran, evtl über Schule? Bezugsquelle?

Schreibe die großen Gaslieferanten an ob man das Projekt unterstützt, passende Adressen findest Du hier: http://www.wlw.de/sse/MainServlet?an...begriff=Helium
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4. FrageAch ja, wenn Bedarf besteht ich habe auch noch ein paar bilder des alten Luftschiffes und ich glaube sogar ein kleines Video, nur wo raufladen ?

Fotos werden hier angenommen und für ein Video z.B. http://www.youtube.com/ Anmelden und dann nach Video hochladen..
Mache es wie Holg-Air: http://www.rcmovie.de/video/7093863b...168e/Evolution
Holger erreichst Du hier: www.luftschiff-reklame.de
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Vielleicht ist es gegeben das Johannes unser Moderator noch weitere Hilfen/Adressen geben kann.
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Lass wieder von Dir lesen, sobald die ersten Projektschitte umgesetzt werden.
Solltes Du weitere Fragen haben, gib sie rüber...

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Gruss BIGJIM

**kitemare** · 26.12.2010 12:19

Hallo BIGJIM,
das mit dem Wasserstoff werde ich auch nicht mehr machen, war eigentlich eine blöde Idee...
Danke für die Links im Bezug auf die Versicherung. Aber da ich mein Luftschiff wahrscheinlich nicht mehr draußen fliegen lasse, und auch sonst keine Modellflugzeuge habe, glaube ich ist die Modellversicherung doch unnötig, wenn nicht klärt mich auf!
Für die Suche nach Elektronik werde ich wohl noch eine Weil brauchen...,a ber wieder danke für die Tipps.

Schau mal hier im Beitrag 1 wirst Du fündig: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=95863

danke für den Link, die Seite hab ich vor längerem schon gesehen, aber wieder vergessen, dass es sie noch gibt.
Grüße,Marius

**BIGJIM** · 26.12.2010 14:48

Hallo Marius
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Bezug auf die Versicherung. Aber da ich mein Luftschiff wahrscheinlich nicht mehr draußen fliegen lasse,

Für das Wohnzimmer oder Keller ist ein 2-3 m Prallluftschiff zu groß.
In einem Garten, da bist Du schon draussen...
Parkhaus, Parkgarage wäre eine Möglichkeit ... solange der Betreiber nichts dagegen hat.
Solltest Du in einer Turnhalle damit fahren/fliegen könnte der Sportverein oder der Hallenbetreiber nach einer Modellhaftpflichtversicherung fragen.
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Frage mal beim www.dmfv.de an, jährlicher Beitrag: 66.62 Euro oder als e-Mail oder Telefonat.

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Kennst Du die Richtlinien für ein Prallluftschiff vom LBA in Braunschweig.
Vielleicht kann ich damit helfen: http://www.modellzeppelin.de/viewtopic.php?t=21
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Gruss BIGJIM

**kitemare** · 29.12.2010 14:15

Hi,
also , da bei uns in der Nähe ein Modellflugverein ist, besuche ich die mal auf ihrem Flugplatz, um die Sache mit der Versicherung zu klären.

Ich habe jetzt auch schon das erste RC-Komponent, den Akku(740mAh und ca 50gr noch nicht gestrippt

). Nach den Ferien kommen dann warscheinlich die anderen Sachen. Sobald ich alle Komponenten habe kann ich die genaue Größe der Hülle berechnen, aber eine Grobe Vorstellung habe ich schon, auch mit Hilfe des Gertler-Profil-Generators.
So erst mal ne grobe Vorstellung meiner Pläne: Ich habe vor, 3 brushless motoren zu verwenden, 2 Motoren und einen Servo um das Luftschiff zu steuern und 1 Last-/Höhenmotor, um kleine Lasten zu heben und etwas mehr Möglichkeiten für Experimente zu haben. Als Länge habe ich jetzt 2,5m im Auge. Zur Zeit komme ich auf ca. 400gr (pessimistisch geschätzt) Modellgewicht, ich hoffe das wird am Ende nicht viel mehr. Sind die Ideen umsetzbar, oder sollte ich noch etwas ändern?
Eine Erlaubnis um in der Turnhalle der Schule und im kompletten Schulhaus fliegen zu dürfen hab ich auch schon

. Und eine Anfrage wegen finanzieller Unterstützung durch die Schule läuft auch, also kann ich vll. auch noch leichtere Komponenten verwenden, als gedacht

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Also das war es erst mal mit den Fortschritten, Grüße und nen guten Rutsch ins neue Jahr,
Marius

**BIGJIM** · 29.01.2011 03:48

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Hallo Marius
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so nach ein paar Überlegungen hinsichtlich der Finanzierung, der Beschaffung der RC-Komponenten und auch der Größe des Luftschiffs bin ich auf diese Eckdaten gekommen :

Die Länge des Luftschiffs darf 2,4m nicht überschereiten...
wird es wahrscheinlich sogar nochmal kleiner -> weniger Helium -> weniger "Betriebskosten".

Ach ja, gelenkt und Gas gegeben wird durch die 2 hinteren Motoren, der vordere steuert die Höhe.

Wünsche mir Kritik (positive und negative) und evtl. Verbesserungsvorschläge

Warum nimmst Du nicht die Klassiker mit schwenkbaren Motoren wie die Luftschiffe der Flotte Airship 500, Airship 600
oder dem Airship 1000 ..
Bilder dazu habe ich reichlich – Schau mal hier: http://www.modellzeppelin.de/viewtopic.php?t=565
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Die Motoren sind 7g Brushlessmotoren und haben jeweils eine Leistung von ca.30W.
Als Akku setze ich einen 2s Lipo ein.
Somit komme ich auf ein Elektronikgewicht von ca.200g.

Wieviel schätzt Du für das „Hüllenmaterial“ als Gewicht ?
Ist es Polyurethan oder MYLAR?
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Johannes Eissing* schrieb: ...* Quellenhinweis: http://www.modellzeppelin.de/viewtopic.php?t=567
Auftrieb (... siehe auch ... Volumen)
Um genau zu sein, kommt der Auftrieb von der Luft und nicht vom "Traggas". Das ist lediglich "leichter als Luft", und so bleibt der Unterschied zwischen dem Auftrieb der Luft und dem Gewicht des Traggases als "Tragkraft" für uns nutzbar.
Als Daumenregel gilt: Helium hat eine Tragkraft von 1kg/m³ oder 1g/ltr. Das Volumen eines typischen Luftschiffkörpers kann man recht gut abschätzen mit V=L*D*D*0.52 hier ist V das Volumen, L die Länge und D der Durchmesser. Das soll zunächst reichen.
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Daumenregel
Gewicht........ –-- Helium -------- Liter
1000 g .......... = 1 cbm......... = 1000
500 g ............ = ½ cbm........ = 500
100 g ............ = 0,1 cbm...... = 100
50 g .............. = 0,05 cbm.... = 50
10 g .............. = 0,01 cbm.... = 10
1 g ................ = 0,001 cbm . = 1
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Die Anordnung der Motoren stelle ich mir ähnlich der Motorenanordnung des Luftschiffes der Flugwerft Oberschleißheim (Deutsches Museum)

BIGJIM als Erbsenzähler sprach mit – dem ...
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Erbauer der Gondel
Herr Peter Hanecke ... Mitarbeiter in der Werkstatt des Museums
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Name des Piloten
Herr Kaiser ... Mitarbeiter im Museum, Gruppenführer und Luftschiffpilot
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Der komplette Bericht ist hier zu finden: www.modellzeppelin.de/viewtopic.php?t=972
.

.
Gruss BIGJIM

**kitemare** · 29.01.2011 06:52

Hi BIGJIM,
ich schätze, dass das Hüllenmaterial mit Leitwerken so um die 150-250g, je nachdem wie groß die Hülle jetzt wird. Die erste Hülle witd aus Rettungsdeckenfolie.
Grüße,
Marius

**Holg-Air** · 29.01.2011 08:44

Hallo kitemare!

Guck mal hier, in der Bildergalerie, der gelb-blaue Zepp vom Boesibua. An der Gondel sind zwei Motoren die das leicht übergewichtige Schiff anheben. Zur vorwärtsfahrt kann man die leicht nach vorn schwenken. Und am Heck ein Motor zum drehen. Das ist eine sehr simple Variante, die sich bewährt hat. Bei der Tragkraft rechne lieber mit 0,85kg/m³ wegen dem Ballongas und diverser Abweichungen...

Gruß, Holg-Air

**kitemare** · 21.02.2011 13:19

Hallo an alle,

ich bin zur Zeit dabei die erste Versuchshülle zu bauen, um meine Arbeitstechnik etwas zu verfeinern und einfach nur um zu üben.
Das Baubrett ist schon fertig und die ersten Hüllenbahnen sind auch schon geschnitten. Diese Hülle besteht aus Rettungsdecke und die einzelnen Bahnen werden mit 3cm breiten Streifen aus dem selben Material und (Pritt) Powerstick verklebt.
Die Hülle wird eine Tragkraft von etwa 220 g haben, davon gehen schon einmal ca. 110g für Hülle, Gondel und Leitwerkdrauf. Die restliche Elektronik müsste im Laufe dieser oder nächster Woche bei mir eintreffen....

Und auch gleich eine Frage: Kennt ihr Bücher/ wissenschaftliche Arbeiten über die Physik an Luftschiffen oder allgemein über Luftschiff und Technik ?
Ich soll in näherer Zukunft eine erste kurze Literaturliste anfertigen, damit ein Schritt in Richtung Seminararbeit gemacht ist.

Grüße,
Marius

**Holg-Air** · 28.01.2011 20:11

Hallo Kitemare!

Die Sache ist eigentlich ganz simpel:

Die Kraft, die den Zepp drehen soll, muss möglichst im rechten Winkel den Hebel greifen.
Im Bild sind zwei Varianten eingezeichnet.

Verlängert man die Wirklinie des Heckmotors (rot), bis diese auf den Hebel trifft (blau), sieht man, dass der Hebelarm relativ kurz ausfällt (blaue Linie).
Ist der Motor z.B. in der Seitenflosse und wirkt quer (grüner Pfeil), fällt der Hebel sehr lang aus (grüne Linie), mehr als doppelt so lang.

Wie wirkt sich das aus..? Zum einen quält sich der Motor unnötig und das wichtigste: es ist unmöglich, das Luftschiff auf der Stelle zu drehen. Es kann also nur einen Kreis fahren, um zu wenden...

Zur Größe: um den Transport brauchst du dir keine Sorgen machen. Bei dieser Größe hast du später eine Folienstärke von ca. 30ym. Das diffundiert in einer Woche raus...
Dann mach es lieber etwas stabiler...!

Gruß, Holg-Air

**kitemare** · 28.01.2011 21:34

Hi,

super, danke für die Erklärung!

Dann ist ja die Methode mit 2 Propellern seitlich an einer Gondel auch nicht gerade wirkunsvoll, da sie auch nur einen kleinen Hebel hat.

Deine grüne Postitionierung für die Seitensteuerung und ein nach oben und unten schwenkbarer Schubpropeller und evtl. Höhenruder (oder gleich nur ein Höhen- und Seiten-Vektor Motor), wäre demnach eine Alternative, die besser funktionieren würde.

Wegen der Größe, ich glaube auch nicht, dass ich ein größeres Luftschiff bauen werde, da es dann ein für mich zu großes Volumen bekommt, und die Füllmenge wie gesagt unverhältnismäßig steigt.

So jetzt wird erst mal drüber geschlafen und dann wird morgen entschieden, wie viele und welche Motoren genau gekauft werden...Ich kann ja auch mit verschiedenen Antriebs-Konzepten experimentieren

Grüße,
Marius

**Holg-Air** · 15.03.2011 21:25

Hallo kitemare!

Denn Schwenkbereich kannst Du z.B. vergrößern, indem Du eine Zahnradübersetzung einbaust. Die Zähne sollten aber nicht zu fein sein, da diese schnell "überspringen".
Sehr schöne Zahnräder (mit Übersetzung) findest Du in Korrekturrollern aus dem Bürobedarf...!

Gruß, Holg-Air

**kitemare** · 22.04.2011 22:47

Hi,

so dann mal wieder ein kleinen Update:
-Gondel ist fertig und komplett funktionstüchtig
- habe eine Rolle PET-Farbe-Alu-PET-LDPE-Folie bekommen, ist leider ~70my dick, lässt sich aber hervorragend veschweißen

Morgen hoffe ich, dass ich Sperrholz für meine Schablone bekomme und dann geht es ans Hüllebauen.

Die "wissenschaftliche Arbeit" habe ich auch schon begonnen ;-)

Grüße,
Marius

**kitemare** · 23.05.2011 16:20

Hallo an alle,
heute war mal wieder Seminar. Ich habe die Gelegenheit genutzt um gleich einen Versuch durchzuführen, den ich dann bei der Vorstellung der Seminararbeit nicht mehr zu machen brauche...
Ich habe die Schubkraft eines meiner Schubmotoren gemessen:

(Probeaufbau daheim)

Die Messung hat eine Kraft von ~0,4N pro Motor ergeben. Unter der Annahme, dass mein Luftschiff einen Cw-Wert von 0,2 hat, und beide Motoren diese Krauft aufwenden können, komme ich auf eine errechnete Endgeschwindigkeit von ~15 km/h.
Ist die Schätzung des Cw-Wertes mit 0,2 (Auto ca.0,5) plausibel, oder habe ich total daneben gegriffen ?

Grüße,Marius

**Johannes Eissing** · 23.05.2011 17:35

Hi Marius,

Cw Wert ist eine Sache, Schub die andere. Der Schub bei Geschwindigkeit ist deutlich geringer als im Stand. Eine vereinfachende Annahme ist

Schub1 * Geschwindigkeit1 = Schub2 * Geschwindigkeit2

Funktioniert natürlich nicht mit Standschub. Ich seh mal, ob ich was anwendbares finde...

Gruss, Johannes

PS.: Bei Cw Werten ist die Referenzfläche wichtig. Für Autos wird meist die Stirnfläche gewählt, for Flugueuge die projezierte Flügelfläche, für Schiffe die benetzte Oberfläche und für Luftschiffe Volumen^(2/3). Also Augen auf bei der Cw Wahl! Ein Wert von 0.1 ist denke ich ok.