Baubericht/Erfahrungen Elektrosegler 2650mm in Holzbauweise

[MiKno]

Hallo Zusammen,
aus Spaß am Modellbau wollte ich gern einmal ein Modell selbst konstruieren und bauen statt auf einen Bausatz zurückzugreifen. Da ich technisch nicht die Möglichkeiten habe ein Fräse oder Laser einzusetzen, sollte das Modell in klassischer Bauweise und mit einfachen technischen Mitteln entstehen.

Im Vorfeld konnte ich mir vieles hier im Forum abschauen. Daher möchte ich gern etwas zurückgeben und meine Erfahrungen beim Bau des Modells und den ersten Flugversuchen hier im Forum einbringen.

Geplant war, ein Modell als Thermiksegler in Holzbauweise, welches robust ist und möglichst gutmütige aber solide Flugleistungen abliefert. Somit habe ich mir allerlei Inspiration im RES und F5J Bereich gesucht. Meine Vorstellungen habe ich Anfang Februar 22 auf Baupläne gebracht und angefangen den Bau umzusetzen.

Begonnen habe mich mit dem Rumpf aus 3mm Balsa und 10mm Dreiecksleisten. Die Spanten habe ich aus 3mm Pappelsperrholz ausgesägt. Die Rumpfseitenteile habe ich mit Kohlerovings verstärkt.

 

[MiKno]

Das Seitenruder ist in Rippenbauweise aufgebaut und mit 1,5mm Balsa beplankt. Somit konnte ich eine schöne saubere Kontur erzeugen und stabil ist es ohnehin. Nachteil, viel zu schwer wie sich

herausstellen sollte. Dazu später mehr.

 

[MiKno]

Nach dem verkleben mit dem Seitenruder wurde der Rumpf schön rund verschliffen und mit

48g/m² Glasseide belegt. Danach noch 1x mit Bootslack gestrichen. Somit war alles schön glatt und ausreichend stabil. Die Servos wurden unter der Tragfläche eingebaut, damit im Rumpfkopf ausreichend Platz für Empfänger, Regler, Akku und Motor bleibt.

 

[MiKno]

Die Tragfläche sollte dreiteilig aufgebaut werden. Das Mittelteil max. 1m, ebenso die Ohren damit die Teile in meine vorhandenen Transportkiste und Tasche passen. Für die Tragfläche wurden alle Rippen aus 2,5mm Balsa einzeln ausgeschnitten und im Blockverfahren auf Maß gebracht. Dazu haben ich mir Musterrippen aus Sperrholz angefertigt. Als Profil habe ich das Gö 795 gewählt, da
mir dies als Thermikprofil für den geplanten Einsatzzweck recht gut gefiel. Zudem gibt es ja schon genügend AG35 Modelle. Danke hier an die sehr informative Website aerodesign.de

Die Flächen wurden in der Wurzel mit einer Breite von 210mm geplant die dann zu den Ohren auf 170mm auslaufen. Somit sollte es auch mit der RE-Zahl passen wenn langsamer geflogen wird.

Aufbau der Flächen erfolgte aus Stabilitätsgründen mit Nasenbeplankung aus 1,5mm Balsa.

Die Endleisten sind oben und unten mit 1,5mm Balsa ausgeführt in der noch längs eine Kohleroving eingeklebt ist. Das soll die Endleiste robust und auch verzugsfest machen. Die Endleiste meines RES-Modells ist aus dünnem Sperrholz und hat sich mit der Zeit verzogen, dass wollte ich hier gern vermeiden.
Die Holme sind aus Kiefer 10x3mm für das Mittelteil. Bei den Außenflügeln und Ohren nehmen die Stärken dann auf 8x2mm bzw. 6x2mm ab. Im Mittelteil wurden zwischen oberen und unteren Gurt und der Beplankung zwei Kohlerovings eingeklebt. Die Rippen im Wurzelbereich und im Bereich der Steckung sind aus 1,5mm Birkensperrholz gefertigt.

Die Hauptsteckung am Holm besteht aus 4mm Federstahl in einem 5mm Messingröhrchen. Die hintere Steckung aus 3mm Kohlestab in einem 4mm Messingröhrchen. Diese wurden am Holm mit die ersten drei Rippen ( 5min Epoxy) verklebt und verkastet. Allerdings hatte ich die Verklebung mit dem Hauptholm zu lasch ausgeführt, was sich rächen später sollte. Die Hauptsteckung aus Federstahl hat sich, trotz Mehrgewicht, gegenüber Kohle, ebenfalls im Einsatz bewährt.

 

[MiKno]

Das Höhenleitwerk erfolgte im Aufbau ebenfalls in Rippenbauweise mit verkastetem Holm und symmetrischen Profil (angelehnt an das HT14 ). Hier musste allerding genau untergelegt werden, damit alles schön gerade wurde.

Da das HLW ein Pedelleitwerk werden sollte, habe ich mir die Leitwerksaufnahme bei meinem
Minores (RES-Modell) abgekupfert und die Teile für die Wippe aus 1,5mm GFK ausgesägt und verharzt.

 

[MiKno]

Bespannung. Diese erfolgte nicht mit Folie, da ich bei meinem RES Modell zwischenzeitlich immer wieder Probleme mit sich ablösender Folie auch im Reparaturfall zu tun hatte. Bei meinem F1A Junior war eine Reparatur und die Stabilität der Fläche mit Vliesbespannung einfach und gut.
Daher habe ich Flächen, HLW, SLW wieder mit eine Lage Vlies und zusätzlich mit einer Lage 12g Japanpapier bespannt.

Als Antrieb habe einen mit Brushless 2836 mit einem 30A Regler eingesetzt. Günstig im Preis und ausreichend in der Leistung. Dazu eine Klappluftschraube 9x5 von Aeronaut mit einem 30mm Spinner (Erzeugt ca. 900g Schub). Akku ist ein 3s Lipo mit 2200mAH, auch um ausreichend Last in den vorderen Rumpf zu bekommen. Leider habe ich beim auswiegen festgestellt, dass das Modell vorne zu kurz und damit zu leicht ist.

Das Gewicht das Seitenruders lag bei 50g, dazu HLW mit knapp 30g, Wippe 15g. Daher habe ich dann

Die Rippenfelder im SLW noch ausgeschnitten um etwas an Gewicht zu sparen, was natürlich nicht reichte. Somit mussten 80g Ballast in den Rumpfkopf um, den über cgCalc ermittelten Schwerpunkt, zu erreichen. Damit wurde das Modellgewicht um einiges höher als geplant. Alles in allem zeigte die Waage 1470g an. Bei 52,7m² Flächeninhalt somit eine Flächenbelastung von knapp 28. Gerechnet hatte ich mit max.1300g.

 

[MiKno]

Da ich im Elektroflug Anfänger bin und nur Erfahrungen von meinem auf E-Segler umgebauten F1A Modell Junior hatte, musste ich einiges dazulernen und hatte ziemlichen Respekt vor dem Erstflug.
Sicherheitshalber auf einer ungemähten Wiese um nicht gleich Schrott im Handstart abzuliefern.

An einem windstillen Maiabend war es dann so weit. Vorher alles eingestellt, Funke geprüftund mit einen Schubs ging es ab in den Gleitflug. Mit leichter Korrektur der Höhentrimmung stellte
sich ein seichter Gleitflug ein.
Sehr gut, Modell fliegt.


Nun mit Motorkraft. Belegung des Gasknüppels mit 80% der zur Verfügung stehenden Motorleistung, ein ordentlicher Wurf und schon stieg das Modell weg. Allerdings hatte ich ordentlich zu rudern, da nachdrücken erforderlich und dazu noch ein wenig Zug auf Seite, was dem Piloten an die Grenzen seiner noch nicht ausgeprägten Koordinationsfähigkeit in Bezug auf Gas, Höhe, Seite brachte.

Nach halbwegs erreichter günstiger Fluglage und Höhe, Gas aus und…. segeln. Es folgte zügiges abgleiten und ein Ladeanflug in Sinuskurve, die zum Glück nicht mit einer Stecklandung endete. Durchatmen.

Nach Resüme der ersten Eindrücke erfolgte zum einen eine Senkung der Motorleistung auf 75%,satte Ausnutzung der Expo-Funktion für Seite und Höhe sowie Begrenzung der Maximalausschläge beim HLW auf 50%. Die nachfolgenden Starts waren dann zwar nicht weniger Aufregend aber
von der Beherrschung und dem Flugbild einiges besser. Damit wollte ich es belassen und verließ das Flugfeld entsprechend zufrieden.


Der nächste Start sollte einige Tage später sein. Hier wollte ich die Fähigkeiten bzgl. der Steuerung des Modells verinnerlichen und eine Feintrimmung durchführen. Zudem hatte ich dem Modell ja einem Spoiler verpasst, der getestet werden musste. Eine Beimischung von etwas das Tiefe zur Bremse sollte das gewünschte Ergebnis bringen. Funktionsprüfung in ausreichender Höhe, dann im Landeanflug.

Da ich die Klappe zur Bedienung auf den unbelegten Steuerknüppel gelegt hatte und somit Höhe und Klappe auf einem Knüppel lag, sollte die Landung etwas aus dem Ruder geraten. Modell kam schön reingesegelt, Knüppel zur Seite, Klappe kommt, dabei aber versehentlich etwas nach unten weg auf Höhe gezogen, aufbäumen und ab über die Seite….

Gelernt: Klappe nur noch über Kippschalter. Folgen: Durch Landung auf der Außenfläche war die Steckung der Fläche rechts rausgerissen, Flächenbefestigungen Rumpf herausgerissen. Flächenstahl verbogen aber nicht gebrochen.

Beim genauen hinschauen fiel mir auf, dass die Röhrchen der Flächensteckung ,der defekten Fläche, nicht ordentlich mit dem Holm verharzt und deshalb herausgebrochen war.

Nach erfolgter Reparatur und Nacharbeit der linken Fläche, wurden weitere Flüge absolviert. Beim Flug von engeren Kurven neigte das Modell zum „hineinkippen“ was immer mit entsprechender Zugabe von Höhe auszugleichen war. Auch im Flug „mit dem Wind“ wurde immer ziemlich schnell Höhe abgebaut. Meine Schlussfolgerung war Kopflastigkeit. Der Schwerpunkt war aber eigentlich schon am hinteren Ende der gemachten Berechnungen. So richtig erklären konnte ich es mir das bis dato nicht. Aber direkt schlecht flog das Modell ja nun auch nicht.

Am nächsten Flugtag bei geeignetem Wetter folgte der nächste folgenschwere Ausrutscher.

Irgendwie kam es im Flug vor der Landung zu einem Aufschaukeln über die Querachse, was ich nicht mehr einfangen konnte. Stecklandung. Rumpfbruch.

 

[MiKno]

In Auswertung der Ereignisse kam ich zum Schluss einen neuen Rumpf zu entwerfen und zu bauen.

Dieser sollte vorn ausreichend lang sein um jetzt ohne Ballast fliegen zu können und den Schwerpunkt rein durch verschieben des Akkus zu erreichen. Zudem wurde der Leitwerkshebel vergrößert (Faktor 5 der mittleren Flügeltiefe, vorher 4), was zu einem eigenstabileren Flugverhalten verhelfen sollte. Modellgewicht nun gesamt knapp über 1300g.

Ebenso wurde das Seitenleitwerk neu in nun leichter Rippenbauweise erstellt. Auch ergänzte ich die Tragflächenbefestigung, um die Fläche auch mit Gummi befestigen zu können (Aluröhrchen mit Kohlestab), um nicht gleich wieder Bruch abzuliefern, zumindest bis ich das Modell beherrschte und nicht umgekehrt.

Mit entsprechender Aufregung ging es zum zweiten „Erstflug“. Start, leichtes nachdrücken, Seite etwas nachtrimmen, …läuft. Motor aus und segeln lassen. Leicht Seite, das Modell geht gutmütig in die Kurve und fliegt schön stabil ohne weitere Steuerbefehle. Engere Kurven mit Zugabe von Höhe. Soweit schön….Klasse! Nur beim Abgleiten könnte es sich noch mehr Zeit lassen.

Da der Schwerpunkt auch beim neuen Rumpf schon eher am hinteren Ende der Berechnung eingestellt ist, war ich erst einmal ratlos was das Flugverhalten bezüglich des Abgleitens angeht.

Nach stöbern im Netz, fand ich eine Artikel zum Schwerpunkt und Stabilitätsmaß der die Erkenntnis brachte. In meiner eCalc Berechnung ging ich von einem Stabilitätsmaß von 10-15 aus, was in meinem Fall, für einen doch zu weit vorn liegenden Schwerpunkt sorgte. Neu berechnet mit einem Stabimaß von 5 – 10 wanderte der Schwerpunkt um. 1,2cm nach hinten. Ergebnis: merklich
verbessertes Flugbild. Somit waren die vorher aufgetretenen Punkte wie das Abgleiten, dass hineinziehen in die Kurve und auch das ab und zu auftretende nicken, wohl auf eine zu weite Schwerpunktvorlage zurückzuführen.

Am letzten Wochenende konnte ich, bei heißem Wetter einige Starts absolvieren, tatsächlich auch mit thermikgestützten längeren Flügen. Ein Verlassen der Thermik durch entsprechendes
anstechen und damit verbundener höheren Geschwindigkeit war kein Problem, wohl auch bedingt durch die stabile Konstruktion und den geringen Widerstand des Profils.

Beim nächsten Flug werde ich die Flächen wieder mit den Kunststoffschrauben befestigen und kann dann die Wirkung des Spoilers ausprobieren. In entsprechender Höhe und durch Bedienung des jetzt belegten Kippschalters.

Schau mer mal….

 

[ottoxxl]

Hallo MiKno,

schöner Segler und saubere Arbeit. Das Gö795 zu verwenden war eine gute Idee, ich bin bei meinen Seglern am AG35 hängen geblieben.
Nur deine Landeklappe hast Du semioptimal gelöst, denn beim Ausfahren trifft der Wirbel voll auf das Höhenruder und dessen Wirkung ist gerade beim Landeanflug stark gestört. Aber den Fehler haben schon bekanntere Konstrukteure gemacht. Mit einem V-Leitwerk kannst Du das Problem umgehen. Aber sonst sieht der Vogel gut aus, vor allem das Pendelleitwerk ist gut gemacht, gratuliere.

Gruß aus dem Sauerland
Ekkehard

 

[MiKno]

Hallo Ekkehard, danke für Deine Anmerkungen. Was die Klappe angeht, muss ich Dir recht geben. Ich wollte aber nur einen zentralen Servo verbauen wo ich nicht synchronisieren muss wie bei zwei Klappen. Mit der Gummibefestigung der Tragfläche wäre es dann jetzt aber unproblematisch. Grüße Michael