Buuhmähräng - 3D Gedruckter Nurflügel für den Hang

Hallo zusammen,

nachdem meine Versuche eine elektrifizierte Version des XBOW zu drucken letztes Jahr im Sand verliefen, kommt jetzt hier ein kleines Update um zu zeigen was sich seitdem getan hat.
Hier der Link zu den Versuchen von damals: https://www.thermik-board.de/viewtopic.php?f=27&t=1872

Nach dem EBOW habe ich angefangen mich etwas stärker mit Aerodynamik zu beschäftigen, daraus resultierte dann ein weiteres Projekt, der FPV Flieger Fulmar:
[url]https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?3506071-Fulmar-A-new-FPV-wing-Open-source-development[/URL]

Parallel zum Fulmar begann die Arbeit am Buuhmähräng, dieser entstand in Zusammenarbeit mit Tobias Schill, von ihm ist auch die aerodynamische Auslegung.
Der Buuhmäräng hat eine Spannweite von 150cm und ist dreiteilig mit abnehmbarem SLW gebaut, dadurch lässt er sich super im Rucksack mitnehmen.

GOPR6748.jpg

Per Flitsche kann man ihn auf über 130 Meter schießen, und mit einer Flächenbelastung von 30g/dm^2 lässt sich Thermik auch ganz passabel auskurbeln, hierbei macht sich auch das völlig unkritische Abrissverhalten positiv bemerkbar. Hat man dann noch einen Hang und etwas Wind dazu, dann fliegt der Buuhmäräng so wie hier zu sehen:
Wenn man dann genug hat ist es dank der gut funktionierenden Landeklappen auch kein Problem den Buuhmäräng einfach auf der Frontside runterzuholen und zu landen - Herz was willst du mehr! ;)

Die meisten 3D gedruckten Modelle haben (teilweise) zu recht den Ruf filigran und nicht alltagstauglich zu sein, dies trifft zugegebenermaßen auf den EBOW, und teilweise auf den Fulmar zu.
Beim Buuhmähräng wurden an ein paar Stellen neue Wege gegangen, wodurch das Modell deutlich fester und robuster geworden ist als alles was ich davor konstruiert habe
und sowohl in der Luft, als auch am Boden, einiges mitmacht.

Die wesentlichen Unterschiede zu den meisten anderen 3D-Gedruckten Modellen:

1. Dünne Wände, variables Infill

IMG_4608.jpg

Wenn man statt einer Standard-Druckdüse (0,4mm) eine etwas kleinere mit 0,3mm benutzt, so sind alle gedruckten Wände ca. 25% dünner und leichter.
Das so gesparte Material kann man dann durch das Infill (Die Struktur im Flügel) an den Stellen zur Verstärkung nutzen, wo es wirklich gebraucht wird.
Im obigen Bild kann man gut erkennen wie die Nasenleiste, die D-Box und die Ruder deutlich mehr innere Struktur haben als der Bereich zwischen Hauptholm und Ruderklappe.
Fast alle anderen Bauweisen funktionieren ähnlich, beim Laminieren werden D-Box und Klappen oft verstärkt, bei Rippenflügeln ebenso.
In meinen Augen ist es fragwürdig warum das bei 3D-Gedruckten Modellen nicht auch Standard ist, vor allem da das "Freie" platzieren von Material einer der Hauptvorteile beim Drucken ist.

2. Materialmix

IMG_5449.jpg

Auch hier wird in vielen altbekannten Bauweisen gezeigt das es Sinn macht verschiedene Materialien zu kombinieren. Vom Vollholz-Bow mal abgesehen gibt es wahrscheinlich nur sehr wenige Flieger die aus einem einzigen Material bestehen. Dennoch setzen viele 3D-Gedruckte Modelle maximal einen CFK Rohrholm ein, viele aber nicht einmal das.
In dem Bild sind die gedruckten Teile vom Mittelstück des Buuhmähräng zu sehen, zusammen mit den CFK Verstärkungen welche darin verbaut werden. Das CFK ist Flachmaterial und dient als Druck- und Zug-Gurt, der Holmsteg ist gedruckt und in die Flügelteile integriert. CFK Flachmaterial mit Dicken unter einem Millimeter zu verwenden hat gegenüber Rohrholmen zwei große Vorteile:
Der Holm muss nicht so stark gestaffelt werden, von der Flügelwurzel bis zum Randbogen kann ich das gleiche Flachprofil durchlaufen lassen. Dabei liegt das Material direkt unter der Außenhaut und trägt damit auch in der Mitte wesentlich mehr zur Steifigkeit bei als wenn man ein vergleichbares Rohr vom Randbogen bis in die Mitte laufen lassen würde.
Der Zweite Vorteil liegt im gedruckten Holmsteg, dieser kann auch mal unterbrochen werden (bspw. um Kabel oder eine Anlenkung durchzuführen) ohne das der Holm dabei dramatisch an Festigkeit verliert (Jedenfalls nicht so heftig wie wenn man einen Rohrholm anbohrt).
Diese Vorteile machen es deutlich einfacher einen Steifen und leichten Flügel mit CFK Flachmaterial als Holm zu bauen. (Gegenüber keinem Holm oder Rohrholmen)

Blick auf die Oberfläche des SLW vom Bumerang:

IMG_5426.jpg

In diesem Bild sieht man die Folierung des SLW, hierfür habe ich diese sehr leichte und reißfeste Klebefolie benutzt: Oracal® 351 Polyester Film Chrom
Die 3D-Gedruckten Teile zu folieren bringt einiges für die Festigkeit, da das Auseinanderbrechen der einzelnen Layer so verhindert wird. Gerade dünne oder
bruchgefährdete Bauteile (Randbögen, Klappen, SLW, Nasenleiste) kann man so wirkungsvoll und unkompliziert verstärken, ohne viel Gewicht einzubringen.
--> Verstärkende Materialien zu verwenden macht absolut Sinn, die Folie und die CFK Profile sind nur Beispiele, da geht bestimmt noch mehr!



3D-Druck eignet sich wundervoll um für wenig Geld sehr gut fliegende Modelle zu bauen. Das die Bauweise noch nicht ausgereift / ausgereizt ist, ist glaube ich allen Beteiligten klar,
momentan wird in diesem Bereich jedoch viel entwickelt und ausprobiert, die Modelle werden stetig besser.

Bei Fragen fragen, ich freue mich immer wenn andere auch herumprobieren, Impulse geben oder ihre Erfahrungen teilen!

LG
LC
 
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Wertvolle Ergänzung zu anderen Bauweisen

Wertvolle Ergänzung zu anderen Bauweisen

Hallo zusammen!

Als ich durch Lasse in engeren Kontakt mit der 3D-Druckerei gekommen bin, war ich freundlich skeptisch und hatte sicher auch ein paar kleine Vorurteile.
Mittlerweile kann ich die Dinge realistisch(er) einschätzen und einordnen.
Die 3D-Druckerei ist für mich jetzt eine substanzielle und wertvolle Ergänzung zu anderen Bauweisen!

Ein paar Aspekte dazu aus meiner Sicht...

  • Man kann Flügelgeometrien realisieren, wie sie sonst nur aus Formen möglich sind.
  • Die Genauigkeiten beim 3D-Druck können bei einem guten und gut kalibrieren Drucker ziemlich gut sein. Der Vergleich mit einer "real existierenden Fräse" im Hobbybereich bietet sich an. Eine Einschätzung diverser Aspekte des eigenen Druckers ermöglicht z. B. das FDM Assessment Protocol.
  • Die Realisierungszeiten vom aerodynamischen Entwurf bis zum fliegenden Modell können unschlagbar kurz sein.
  • Die aus günstigem PLA nach der Methode von Lasse gedruckten Flieger sind überraschend robust und stabil. Das Ganze hat natürlich eine andere Charakteristik und andere Grenzen im Vergleich zum Bau aus Formen mit CFK/GFK oder mit EPP etc. . Wo die Grenze für den sinnhaften Bau hinsichtlich Grösse und Masse etc. sind, werden die Erfahrungen (mit einer eventuell immer weiter verbesserten Bauweise) im Laufe der Zeit zeigen.
  • Die Stabilität und Robustheit ist in einem gewissen Rahmen durch den angemessenen Einsatz von mehr oder weniger PLA (Infill etc.) und CFK (Holme etc.) leicht skalierbar.
  • Steckungen sind im Vergleich zu anderen Bauweisen ein relativ geringer Mehraufwand.
  • Die vermeintlichen aerodynamischen Nachteile durch die etwas rauere Oberfläche scheinen sich sehr in Grenzen zu halten.
Fliegergrüsse
Tobias
 
Mea Culpa!

Mea Culpa!

Nur um das mal klarzustellen:
Ich bin an dem seltsamen lautmalerischen Namen "Buuhmähräng" schuld!

Alternativer Name ist "Regdinetufzefix-Bumerang"!
Oder auf Englisch "Idontcarewhatthef**kisthis-Boomerang"...
Der Auslegungs-Name dieser Version ist "Buuhmähräng150V12+".

Fliegergrüsse
Tobias

PS
Es gibt auch noch die ungezoomte Orginal-Version des Videos im ersten Beitrag, die auf einem höher auflösenden Bildschirm aus meiner Sicht besser aussieht.
 
Die ganze Wahrheit!

Die ganze Wahrheit!

Es gab schon zuvor zwei real existierende 3D-gedruckte Vorgänger des Buuhmähräng150V12+.
Die direkte Vorläuferversion war der Buuhmähräng150V8.

Hier zwei Videos von und mit Lasse beim systematischen Testen...

Ninja-Flick-Testing!

Runter kommen sie alle! NuriWieRunter?-Testen von "Bremse" und "Wag-Stall mit Bremse"!

Das zweite Bild des ersten Beitrags unter "1. Dünne Wände, variables Infill" zeigt übrigens die Fläche der ersten Version "Buuhmähräng150V6" - noch mit Rohrholmen.

Fliegergrüsse
Tobias
 

fiepsi

User
Hallo,

Euer B...... macht einen echt guten Eindruck und die inneren Ruder als Landehilfe funktionieren auch prima. Werden die nur als Bremse genutzt oder laufen die bei Quer und Höhe auch mit?

Grüße, Michael
 
Hallo Michael,

da sind wir im Moment noch etwas am testen - Idealerweise sollten die inneren Ruder beim Höhenruder synchron mitlaufen, und bei Quer zu ungefähr einem Drittel.
Das geben aber meine Anlenkungen im Moment leider nicht her, der Ausschlag nach oben ist etwas kleiner als er sein sollte - Dafür hab ich halt fast 90 Grad nach unten. (Bei den inneren Klappen)

Wir werden auf jeden Fall noch ein wenig Feintuning machen, mal schauen was dabei rauskommt :)

LG
LC
 

anszwa34

User
Hallo Lasse!

Habe deine Videos bereits gespannt auf Youtube verfolgt. Ich finde beim Bumähräng (hoffentlich richtig geschrieben) vor allem die Agilität beeindruckend. Die bereits erwähnten Punkte bezüglich 3D Druck im Flugmodellbau kann ich nur unterstreichen - speziell hinsichtlich des Materials und der Bauweisen tut sich gerade extrem viel, nicht zuletzt da inzwischen weitgehend erkannt wurde, dass ein Modell für den Drucker anders konstruiert werden muss als eines in herkömmlicher Bauweise.

Wird es die STLs für die Öffentlichkeit zu erwerben geben? Würde mich sehr für den Flitzer interessieren und bin immer neugierig wie andere gewisse Problematiken lösen ;)

LG+Gratulation zu einem gelungenen Flieger

Patrick
 
Gibt es auch ein Bild zu dem Modell?
In den diversen Video sieht man ja nicht viel, eher weniger.

LG Ludwig
 
Coole Sache. So langsam werden 3D gedruckte Flieger echte Alternativen....was gut für das NF Konzept ist.
Gratuliere, dass habt Ihr super hinbekommen und die NF Sache weitergebracht!
 
Danke für die Blumen!

Danke für die Blumen!

Hallo Peter!

Lasse hat auch aus meiner Sicht die 3D-Druckerei für unsere Zwecke enorm und schnell voran gebracht. Du hast ja die Evolution (nicht nur beim Buuhmähräng) mitbekommen und wie schnell diese durch Lasse voran ging.

Und es geht weiter voran...
Wohl weitestgehend "rumpflos".

Was mich besonders vom Fliegen her freut, ist, dass man mit 4 Klappen bei einem leicht gepfeilten Nurflügel eine so gute Bremse realisieren kann. Das war auch ein Entwicklungsziel.
Und dass diese Bremse auch noch zusätzlich im Wag-Stall-Modus:cool: so gut und wie erhofft funktioniert, ist einfach prima.

Dein Entwurf des Knecht-Ruprecht von vor ein paar Jahren würde wohl auch so bremsen, wenn er denn Luft um die Flügel bekommen hätte...
Vielleicht gibt es ja noch Resthoffnung, dass der Knecht doch noch von Raphael -seinem Erbauer- in die Luft gebraucht wird...

Liebe Grüsse
Tobias
 
Hallo Franz!
Ich hoffe bei meinem big -bow wird das auch so gut funktionieren. Der hat zwar 6 Klappen, da sollen aber ebenfalls die inneren Klappen zum Bremsen um 80° nach unten.
Aus meiner Sicht hast du Grund "guter Hoffnung":) zu sein!
Ich hab' mir den BIG-BOW kurz mal angeschaut und denke, dass die Bremse sowohl mit als auch ohne Wag-Stall funktionieren sollte.

Fliegergrüsse
Tobias

PS
Für empirische Ermittlungen wäre interessant, mit welcher Eigenfrequenz und Amplitude der BIG-BOW dann ggf. wippt. Und wie energievernichtend das dann ist?!?
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

auch ich lese interessiert mit und finde das Projekt sehr cool. Den Videos nach zu urteilen fliegt der Buuhmähräng alles andere als buuh

Bei einem Himmelbergtreffen hatte Hartmut Siegman mal ein Brett mit dabei, bei dem der Holm ein separates Bauteil war der in ein Tasche eingeschieben wurde, die über die ganze Spannweite ging. Bei den Ausführungen zum gedrudkten Holm etc. kam mir sofort dies als weitere Möglichkeit in den Sinn. Den Holm könnte man dann teilen und die Steckung der Flügelteile mit integrieren. Weiter gedacht wenn man die Serviauschnitte so gestaltet, dass man derin die Sevros mit Gestänge usw. "einklipsen" kann, dann konnte man die Zelle zum Verschleißteil runterkonstruieren, die bei zu hohem Verschleiß einfach neu gedruckt wird und die teuren Teile wie RC-Einbauten und Holm einfach umsteckt.

Hans
 
Bilder

Bilder

Hey,

danke für das Lob :)

@Ludwig: Hast Recht, hier mal ein paar Bilder die das Defizit hoffentlich beheben ;)

IMG_6811.jpg

IMG_6816.jpg

Die "Pinoccio Nase" wird benutzt um auch mit wenig Ballast auf den passenden Schwerpunkt zu kommen. Die hier gezeigte Variante wiegt ca. 100g, damit kommt der Flieger auf eine Flächenbelastung von 30g/dm^2

IMG_6817.jpg

Man kann die Nase auch abnehmen und mit internem Ballast fliegen, davon braucht man dann 240g. Diese können von der Flächensteckung her in entsprechende "Rohre" eingeschoben werden - Siehe Bild unten. Auch Mischungen sind möglich, damit kann man die Flächenbelastung zwischen 30g und 40g justieren. (Das silberne Ding ganz rechts ist der Ballast :) )

IMG_6825.jpg

Die Oberfläche ist besser als sie hier auf den Bildern rüberkommt, alle Flächen wurden erst mit 120er verschliffen und abschließend noch einmal mit 240er geglättet. Dabei drückt sich die Stützstruktur ein wenig durch - Wie gesagt kommt es aber auf den Bildern dramatischer rüber als es ist. Die Nasenleiste hat eine Verstärkung aus Folie bekommen, diese ist auf der Unterseite etwas länger als auf der Oberseite und schützt die LE sowohl vor Beschädigungen, als auch vor Flecken durch zerquetschtes Gras, Dreck etc. Durch die matte Oberfläche ist der Flieger leider recht anfällig gegenüber Verschmutzungen, die Folie hilft da enorm.

IMG_6822.jpg

Richtig gut gefällt mir das Packmaß, kein Teil ist länger als 55cm, außerdem können (falls notwendig) einzelne Ersatzteile gedruckt und ausgetauscht werden. Um Schäden von Anfang an so weit wie möglich zu vermeiden wurden alle Verbinder als Sollbruchstellen ausgelegt - Die 8mm Rohre der Flächensteckung brechen bevor die Flügel schaden nehmen, und auch der 8mm Alustab mit dem die Nase angesteckt wird verbiegt sich ehe irgendetwas bricht.

IMG_6826.jpg

Zu guter Letzt noch ein Bild welches gegen den Himmel fotografiert ist - Neben dem ganzen technischen Zeugs finde ich auch die transluzente Optik der meisten gedruckten Modelle toll, im Gegenlicht kommt die innere Struktur richtig schön raus. Man kann auch den A-Holm, die Flächensteckung und die Folienverstärkung auf der Unterseite der Ruder erkennen...

IMG_6832.jpg

Ich hoffe das reicht fürs erste an Bildern, sobald das Wetter wieder etwas besser ist kommen hoffentlich noch mehr vom Buuhmähräng in freier Wildbahn ;)

LG
LC
 

c.radi

User
Hallo,

ich finde das Projekt super. Tolles Design, und schön kleines Packmaß.

Wirst Du die Druckdateien veröffentlichen, so dass man nachbauen kann?

Gruß
Christian
 

Thermike

User
Schöne Optik

Schöne Optik

Ich finde die 3 D Druck Möglichkeiten super. Die Struktur schimmert, wie bei einem Gleitschirm durch.

Frage: Was für einen Drucker verwendest Du? Die meisten käuflichen, haben ja, einen beschränkten Verfahrweg...

Grüße Michael
 

bimmjo

User
Ruderscharnier

Ruderscharnier

Hallo!
Super Projekt und toll umgesetzt.

Mich würde noch interessieren wie du die Ruderscharniere realisiert hast. Sind die mit Tesa anscharniert oder hast du Scharniere verbaut?

LG
Josef
 
Mea Culpa2!

Mea Culpa2!

Hallo zusammen!
Wird es die STLs für die Öffentlichkeit zu erwerben geben?
Ähnliche Anfragen bezüglich der Veröffentlichung der STL's sind auch via PM eingetrudelt.
Ich (und Lasse natürlich auch) kann gut nachvollziehen, dass der Buuhmähräng Begehrlichkeiten für's Haben-Wollen via 3D-Druck weckt.

Es aber ganz einfach so wie bei anderen hier auf RC-Network vorgestellten Modellen auch (bisher meistens aus Formen):
Die Auslegung + ggf. bestimmte Details werden nicht unbedingt veröffentlicht.

Das ist bei in 3D-Druck realisierten Modellen nicht automatisch anders!

Die STL's und damit indirekt die komplette detailierte Auslegung des Buuhmähräng einschliesslich Profilen werden nicht veröffentlicht werden (weder kostenlos noch gegen Mäuse, Kies, Zaster etc. ;)).

Die Auslegung des Buuhmähräng wird natürlich auch nicht für immer spurlos in einem Giftschrank verschwinden. Der Geist des Buuhmähräng wird weiterleben und sich wieder materialisieren.:)

Zum Trost und zur Hoffnung:
Lasse und ich werden auch noch Flieger machen, die andere Menschen via 3D-Druck bauen können, wenn sie dies unbedingt wollen!:)

Angedacht sind...
  • ein leicht gepfeilter Nurflügel mit ähnlichen Packmassen wie der Buuhmähräng, aber einem etwas anderen Auslegungskonzept mit vielleicht sogar noch heftigerer Bremse
  • ein Tweety-BWB, um PLA ins All zu schiessen (evtl. unter dem 250g-Radar) und als schnelles Mikro-Verschleissteil (mit relativ geringer Druckzeit)
Geduld. Wir werden sehen...

Fliegergrüsse
Tobias
 
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