Leitwerksbruch
Leitwerksbruch
Ich halte es für völlig unrealistisch, durch irgendwelche Rechnerei die Belastungen am Leitwerk zu ermitteln. Das Leitwerk hat eine (im Rahmen der Elastizität des Leitwerksträgers) feste EWD zum Flügel, kann also keinen höheren Anstellwinkel als der Flügel haben. Ruderausschläge sind in der Anfangsphase beim Hochstart Null.
Selbst wenn es gelänge, die Kräfte am Leitwerk zu ermittel, nutzt das überhaupt nix. Die Festigkeitswerte der Balsastruktur schwanken je nach Holzqualität um 200-300 %, da gibt es keine zuverlässigen Werte.
Wenn ich meine Leitwerke baue, dann schneide ich erst mal ein von mir als geeignet ausgewähltes Brett 3 mm Balsa ca 35 Gramm in 20 Streifen 500 x 10 mm. Jeder Streifen wird gewogen, Unterschiede von 30% sind normal.
Aus den 20 Streifen suche ich mir die aus, die ich für geeignet halte und breche jetzt per Hand ein ca 5 cm lange Stück am Ende ab. Gerade bei leichtem Balsa gibt es sogenanntes Bruchbalsa, das sich fast widerstandslos brechen läßt - das ist eben Müll. So habe ich am Ende 4 oder 5 Streifen übrig, die ich für mein Leitwerk verwende, manchmal aber auch gar keinen, dafür ist dann der Mülleimer schön voll.
Als Verstärkung setze ich Carbonprofile 3 x 0,5 mm im Mittelbereich ein, wobei - Verstärkung ist Blödsinn, man kann Balsa nicht mit Carbon verstärken, denn das Carbon trägt dann alle Lasten allein und das Balsa ist nur noch formgebende Struktur.
Und dann muß man das Teil fliegen lassen und sehen, ob es hält.
Wie schwierig die Ermittelung der auftretenden Kräfte ist, soll das Bild zeigen. Es stamm aus einem Video von mit Frühjahr 2017. Man erkennt ein dramatisches Pendeln des Leitwerks direkt nach der Startbeschleunigung mit starker Torsion und seitlicher Biegung des Leitwerksträgers. Das damals von mir verwendete Seta-Rohr war den auftretenden Kräften in keinster Weise gewachsen. Dieses Pendeln triff praktisch nur bei V-Leitwerken auf und ich führe es auf einen Stall am Randbogen des Leitwerks zurück, der sich dann aufschaukelt. Bei mehr Wind und/oder zu flachem Abwurf schaukelt sich das noch dramatischer auf und das Leitwerk bricht. Dieses Verhalten ist bei Kreuzleitwerken nicht zu beobachten, da hält auch das Seta-Rohr einwandfrei, aber selbst das Thiele-Rohr neigt bei V-Leitwerken schon mal zum Pendeln beim Start.
Ich habe auch Bilder vom Schuß gemacht, dort tritt auch bei Abschußgeschwindigkeiten von über 30 m/s kein Pendeln auf, immer nur in der ersten Hochstartbeschleunigung nach dem Start.
So, nun gruselt euch mal schön
meint
Carsten, der Nichtflügler
Pendelwinkel ca 20 Grad, aber guck mal, wie schön der gerade hoch geht!