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Thema: Agusta Westland AW 609: Baubericht (Urmodell-Formenbau-GfK-Rumpfbau in Sandwichbauw.)

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
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    Aufpassen! Agusta Westland AW 609: Baubericht (Urmodell-Formenbau-GfK-Rumpfbau in Sandwichbauw.)

    Hallo zusammen,

    das Tiltrotor Flugzeug AW609 ist ja nun mittlerweile nicht mehr wirklich eine Neuheit. Trotzdem ist diese Flugzeugbauart der VTOL (vertical take-off and landing) Maschinen unter den Modellbauern eher selten. Wenn es ein Modell zu bestaunen gibt, dann meist in Form der militärischen Maschine Osprey V-22.

    Mich hat die zivile Version der AW609 vor einigen Jahren sofort in den Bann gezogen und so habe ich vor drei Jahren mit den ersten Konstruktionsschritten begonnen. Die AW609 fliegt aktuell nur als Prototyp und soll nach dem Absolvieren aller Zulassungen im Jahre 2017 in Produktion gehen. Mittlerweile gibt es schon den zweiten Prototyp, der sich auch hinsichtlich des Rumpfes deutlich vom "ersten Wurf" - unterscheidet. Somit hat die lange Bauzeit im Nachhinein ein paar Vorteile...

    In diesem Baubericht soll es um die Konstruktion und den Bau des Urmodells gehen. Im Anschluss möchte ich den Aufbau der Negativform zeigen und die Fertigung des ersten GfK Rumpfes in Sandwich Bauweise.

    Wie beschrieben ist das Projekt schon ein paar Stunden alt und auch hier hatte ich vor langer Zeit einige Vorüberlegungen angestellt:
    - AW 609 - hohe Flächenbelastung - fliegt das überhaupt noch? und
    - AW609 - Informationsaustausch, Ideensammlung für Elektromodell M 1:6

    Doch was ist seither geschehen? Nach vielen (mittlerweile hunderten) Stunden, vielen Höhen und Tiefen (wie in so vielen anderen Projekten auch) ist die Mechanik fertig und hat im vergangenen Jahr die ersten Schwebeflüge hinter sich gebracht - allerdings als reine Mechanik.

    Den Rumpf wollte ich erst angehen, wenn das Ziel einer funktionierenden Mechanik / Steuerung erfolgreich erreicht ist - und nun ist es (endlich) soweit. Die Mechanik ist zwar eher eine Hubschrauber Mechanik, doch fühle ich mich mit meinen Fragen zum Urmodell, der Negativform und dem ersten GfK Rumpf hier im Forum etwas besser aufgehoben, da die Heligemeinde nur wenig Erfahrung mit Rümpfen hat. Wenn ich die Berichte hier im Forum lese fühle ich mich wie ein blutiger Anfänger ...

    Trotzdem hoffe ich bei Euch auf viele spannende und interessante Beiträge auf dem Weg zu meinem ersten Rumpf - und wichtig natürlich ein wenig Unterstützung durch die vielen erfahrenen Rumpfbauer.

    Die grobe Daten zum Rumpf:
    - Maßstab 1:6
    - das bedeutet ein Ø von 300mm und einer Gesamtlänge von ca. 2050mm
    - es werden verschiedene Formen benötigt und zwar für Rumpf, Flächen, Höhen- und Seitenleitwerk

    Anbei ein Foto wie das Modell einmal aussehen soll (naja, mit der Lackierung fällt mir hoffentlich noch etwas besseres ein ... )
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  2. #2
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    Standard Der Rumpf im CAD

    Da ich die Möglichkeit habe ein CAD System zu nutzen, gestaltet sich die Vorbereitung zum Rumpfbau zwar einfacher jedoch nicht unbedingt zeitsparender. Doch sie erleichtert die Vorstellungskraft ungemein ...

    Das Modell wird (und wurde bisher auch) komplett in Solid Edge erstellt. So habe ich mir mit Sicherheit einige "Entwicklungsschleifen" und teure Ausschußteile sparen können. Auch der gleichzeitig Bau an verschiedenen Baugruppen wurde nur so möglich.

    Anbei der Entwicklungsstand vom ersten groben Modell im PC.

    Das Hauptproblem: es gibt keine Daten. Da die AW609 selbst noch in der Entwicklung ist war auch die direkte Nachfrage bei AgustaWestland absolut unergiebig.

    So ensteht das CAD Modell des Rumpfes und der Mechanik ausschließlich durch das Vermessen und Skalieren von Fotos des ersten Prototyps - die selbst auch noch eher spärlich im Internet zu finden waren.

    Anbei das Ergebnis aus den ersten Fotos in Verbindung mit der ersten Trainingsmechanik.
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  3. #3
    User Avatar von depronator.
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    Hallo Markus,
    du schreibst, dass es dein erster Rumpf werden soll. Hast Du schon vielleicht paar andere Formen gemacht oder ist das Tema komplett neu für Dich?
    An sich ist das Projekt sehr interessant und ich würde es gerne mit verfolgen. Vielleicht kann ich hier und da etwas Senf dazu geben

    Gruß
    Juri
    ich bin ein Berliner. 19-12-2016
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  4. #4
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    Standard Formenbau

    Hallo Juri,

    das ist wirklich meine erste Form. Ich weiß, die Aufgabe ist mehr als sportlich...

    Da ich nicht die finaziellen Mittel habe mir eine Form aus Ureol bzw. eine Negativform fräsen zu lassen, möchte ich es gerne mit den mir zur Verfügung stehenden Mitteln versuchen. D.h. Spantenbauweise mit Styrodur und anschließend mit Gewebe einharzen.

    Gruß Markus
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  5. #5
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    Standard Zweiter Prototyp

    Nachdem aussagekräftige Fotos vom zweiten Prototyp aufgetaucht sind, war die Überraschung natürlich groß. Das Heck wurde komplett überarbeitet. Am einfachsten zu erkennen ist der Entwicklungsfortschritt am "abgespeckten" Seitenleitwerk.

    Gemeinsam mit den kürzlich im Netz aufgetauchten Fotos der Flugshow in Yeovilton / England konnte ich die Rumpfgeometrie nochmals überarbeiten, so dass der CAD Entwurf nun wie folgt aussieht. Mit diesem Stand werde ich nun die Rumpfquerschnitte erstellen und die ersten Spanten zeichnen können.

    Gruß Markus
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  6. #6
    User Avatar von depronator.
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    Noch eine Frage, Markus:
    Steht das "Gerippe" schon? Du hast von ersten Schwebeversuchen geschrieben, also gehe ich davon aus. Dann wäre eine Rumpfkonstruktion nicht zwingend tragend erforderlich. So könnte man das mit dem Sandwich noch Mal überlegen, wegen des Gewichts.
    Ist an sich kein Hexenwerk, nur Mut.
    Für den Anfang würde ich vorschlagen, Spinner und dann Motorgondel zu formen. Die Idee mit Spantenbauweise und Styrodur ist gut realisierbar. Es wird oft so gemacht.

    Gruß
    Juri
    ich bin ein Berliner. 19-12-2016
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  7. #7
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    Standard Spantenbauweise

    Hallo Juri,

    der Rumpf muss nicht tragend sein, d.h. die Mechanik ist so stabil, dass sie eigenständig betrieben werden kann. Lediglich die Anbindung des Fahrwerks könnte evtl. über separate Spante im Rumpf erfolgen, wenn eine Anbindung an den Mechanikbereich zu aufwändig, also zu schwer werden würde.

    Bei einem reinen GfK Rumpf müssten sicherlich recht viele Spanten zu Aussteifung des Rumpfes eingehart werden. Auf diese möchte ich gerne verzichten. Die Mechanik benötigt lediglich 2 Spanten, die tragend mit dem Rumpf verbunden sein müssten. Wenn also der Rumpf selbsttragend wäre, hätte das einen gewissen Charm.

    Es gibt noch zwei Modellbauer, die eine Osprey in dieser Größe aufbauen. Ein Modellbaukollege aus Österreich hat bereits einen Sandwichrumpf gebaut und hat im Vergleich zur konventionellen Bauweise deutlich an Gewicht einsparen können und sehr gute Erfahrungen gemacht.

    Doch ich denke, dass hier noch etwas Zeit für eine abschließende Festlegung bleibt. Meine groben Berechnungen / Abschätzungen gehen von einem Gewicht für den Rumpf unter 3.000 g aus.

    Zur besseren Einschätzung stelle ich mal ein Bild der aktuellen Spantenkonstruktion aus dem Trainer ein. Da ich leider keine Fräse besitze, haben wir beide (also meine Hegner Dekupiersäge und ich ... ) das ganze mal in die Hand oder besser zwischen die Sägezähne genommen...

    Gruß Markus
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  8. #8
    User Avatar von depronator.
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    Da hast Du natürlich recht. Wenn die Formen fertig sind, dann kann man immer noch die optimale Faserauswahl bzw. Sandwichzutaten erproben. Spanten wären bei einem 30 cm Rumpfdurchmesser auch mit Sandwich von Nöten sein. Ob als Ringspanten oder verstrebt. Es kommt darauf an, was die tragen müssen und wie "wabbelig" die Außenhülle werden darf.
    Die Spantenkonstruktion sieht gut aus.

    Gruß
    Juri
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  9. #9
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    Standard Rippengerüst

    Beim prinzipiellen Aufbau hatte ich zu Beginn zwei grundsätzliche Aufbauvarianten ausgesucht:

    1. eine durchgehende Platte im Längsschnitt, die das Modell in der Mitte durchzieht und auf der jeweils halbe Querschnittsspanten aufgebaut werden. In den Zwischenräumen wieder aufgefüllt mit Styrodurzuschnitten oder
    2. viele aufeinander geklebte Querschnittsspanten von vorne bis hinten, auch wieder mit Styrodur in den Zwischenräumen

    Es gab verschiedene Gründe, wieso ich mich für die zweite Variante entschieden habe - Gewicht, Möglichkeiten bzw. Einschränkungen die aus der Werkstatteinrichtung herrühren, leichte Vorteile beim Aufbau des Urmodells als Komplettmodell mit Flächen, Fahrwerk usw.
    So hielt ich schön frühzeitig nach preiswerten Platten für die Spanten Ausschau, so dass sich auch die Kosten für das Urmodell im Rahmen halten.

    Nach günstigem Material musste ich eine ganze Zeit Ausschau halten, doch dann hatte ich etwas brauchbares gefunden. Zwar "nur" in einer Stärke von 6mm, allerdings sehr eben, parallel und gut zu bearbeiten. Trotz des sicherlich entstehenden Mehraufwands beim Sägen und Schleifen hatte ich die Platten bereits letztes Jahr gekauft.

    Als Zwischenmaterial kommt Styrodur zum Einsatz, welches beim Baumarkt Deines Vertrauens gleich um die Ecke zu bekommen ist.

    Nun war klar: 6mm Spanten, 50mm Styrodurplatten - mit diesen Maßen ging´s zurück ans CAD. Um die Querschnitte auf die Spanten übertragen zu können, werden diese auf Papier gedruckt, aufgeklebt und anschließend ausgesägt.

    An einem Beispiel zeige ich Euch wie ich das gemacht habe. Das CAD Modell ist ein sogenannten Flächenmodell. Mit der nun bekannten Aufteilung habe ich ein Raster festgelegt und den Rumpf nach und nach geschnitten. Die Bohrungen, Ausschnitte usw. sind für den Fall, dass ich das Urmodell zu Zwecken der Prüfung komplett aufbaue. Denn dann muss ich die Mechanik an der originalen Position im Rumpf montieren können.

    Gruß Markus
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  10. #10
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    Standard Spantenaufbau Gesamtrumpf

    Wenn man nun den Rumpf gefühlte 137x durchschneidet, zwei tragende Leisten für die Mechanik einbaut und ein paar Rohre zur AUsrichtungshilfe beim Aufbau vorsieht, sieht das dann ungefähr wie unten gezeigt aus.

    Als nächstes werden die einzelnen Spanten in 2D gezeichnet und an die Fräse per DXF-file geschickt .... ha, ha - schön wär´s...
    Doch ich habe mich bereits mit der Dekupiersäge verabredet, sie wird mir auf jeden Fall helfen ...

    Nun habe ich auch schon die erste Frage:
    Welchen Kleber verwendet ihr zum Aufbau solcher Scheiben und welche Erfahrungen habt ihr damit gemacht? In den Berichten kann man über die unterschiedlichsten Techniken lesen. Hier geht es von Pattex nach UHU, über Weißleim zu Epoxidharz...

    Mit Weißleim hatte ich schon eine Probeklebung gemacht. Hier wird die Oberfläche des Styrodur durch den Kleber ganz leicht aufgeraut. Die Haftung ist o.k. und schleifen lässt sich der Kleber später auch recht gut, was man von Epoxidharz nicht behaupten kann. Der Weißleim lässt sich gut verarbeiten und wäre im Moment meine 1-te Wahl.

    Gruß Markus
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  11. #11
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    Standard Erstes Abformen

    @depronator (Juri)

    Für den Anfang würde ich vorschlagen, Spinner und dann Motorgondel zu formen.
    Das ist sicherlich ein guter Tipp. Da ich die Spinner und die Gondelverkleidungen jedoch erst ganz zum Schluß brauche, wollte ich mit den ersten Formen bei den beiden Leitwerken beginnen. Hier ist der Aufwand ebenfalls übersichtlich und eine "suboptimale" Form ist schneller nochmasl neu gebaut, wenn´s denn sein muss.

    Das Urmodell vom Rumpf nehme ich zuerst, da ich nur hier alle weiteren Bauteile anpassen kann... naja und die meiste Schleifarbeit entsteht auch ziehmlich am Anfang...

    Gruß Markus
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  12. #12
    User Avatar von depronator.
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    Hallo Markus,
    ja, ich meinte, dass man mit etwas "kleinerem" anfängt. Dabei haben "Runde" Körper etwas andere Tücken als Leitwerke. Wenn ich Dir ein Baubericht empfehlen darf? Hier gibt es ausreichend Praxistipps inklusive Erklärung wieso und warum man es so macht und nicht anders. Erfordert Anmeldung, die sich lohnt.

    Gruß
    Juri

    P.S. Gefällt mir übrigens sehr gut, was und wie Du das machst.
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  13. #13
    User Avatar von Timo Starkloff
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    Hallo Markus,

    die Westland hab ich letztes Jahr beim Yeovilton Airday fliegen sehen. War sehr beeindruckend.

    Viel Spaß beim Bauen,
    Timo
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