CF-Fahrwerk VS. ALU bei Modellen ab 2Meter

[Sascha Fliegener]

Hi Hugo,

ist ja auch nicht die Frage, was geht und was nicht, sondern welcher Werkstoff von seinen Zahlenwerten optimaler für den gegebenen Zweck geeignet ist. Und das ist rein aus den Zahlenwerten für Fahrwerke eben GFK !

Völlig anders z.B. bei Flächenholmen. Da ist der Index M = E^(1/2) / rho und CFK schlägt GFK bei Weitem. (Der ultimative Holm wäre aus Beryllium, das ist aber hochgiftig und sauteuer. In der Raumfahrt wird es trotzdem genutzt.)

Was man draus macht, ist die andere Sache. Querschnittsformen und Faserorientierungen sind hier überhaupt nicht berücksichtigt.

Ein gut gemachtes CFK-Fahrwerk kann also ohne Probleme mit einem GFK-Fahrwerk konkurrieren.

Interessant ist auch zu sehen, wie groß der Nachteil von Alu in der Theorie ist - trotzdem mag ich Alufahrwerke bis 2m Spannweite ausgesprochen gern. Da kann man halt auch mal auf dem Acker nebenan fliegen, und wenn's blöd läuft, biege ich es halt zurück. ;-)

Gruss,

Sascha

 

[Werner]

Schau mal an, der Sascha kann doch mehr als nur saufen. Die Frage ist jetzt nur - warum er trotzdem immer sehr viel Tape und Panzerband verwendet???

Bei den Betrachtungen von Sascha ist auch das Gewicht etwas vernachlässigt. Bei den F3A-Fliegern, wo es auf jedes Gramm ankommt lassen sich GFK-Fahrwerke nicht immer realisieren. Aber ich glaube die Leute wissen auch, dass sie Fahrwerke haben mit denen man vorsichtig landen muß.

Gruß Werner

 

[Sascha Fliegener]

Nee Werner, das Gewicht ist im Index drin über die Dichte. Das ist das Interessante, bei der Belastung, die wir bei Fahrwerken haben, ist GFK auch aus Gewichtsgründen besser geeignet als Kohle.

Tape ist oft die einfachste Lösung, die funktioniert. Das mochte schon Einstein .

Gruss,

Sascha

 

[Werner]

Ja eben.
Lies mal weiter oben, Sperholz - CFK - Panzerband, geht Super.

Gruß Werner

 

[PW]

Hi Werner ! Hi Sascha !

Jetzt wird es wissenschaftlich ..........; "Packband Sascha" und "der Mann - Werner -, der alles in seiner Kramkiste hat" . Eines muss man aber sagen; beide haben eine Gabe, Dinge wieder am Platz flugfertig zu bekommen.

Werner´s Fahrwerk ist echt der Hit und ? HÄLT !


Gruss

PW

 

[H.F]

bilder!

 

[Sascha Fliegener]

Hallo,

noch ein paar Ergänzungen.

Das Fahrwerk wurde im obigen Beitrag als Feder modelliert. Das ist natürlich nur bedingt realitätsnah, weil wir die mech. Stoßenergie nicht einspeichern, sondern absorbieren möchten. Das ganze allerdings ohne plastische Verformung, also reversibel. Daher passt das Federmodell ganz gut, muss aber ergänzt werden.

Wir suchen eine Feder mit möglichst schlechtem Wirkungsgrad, die die mechanische Energie nur zu einem Teil einspeichert und zu einem möglichst großen Teil vernichtet.

Für das Vernichten von mech. Arbeit gibt es u.a. folgende Möglichkeiten:

- Makroskopische / mikroskopische Verformungen - > Plastifizierung, nicht reversibel, nicht erwünscht.

- Absorption durch innere Reibung - > Umwandlung in Wärmeenergie, ohne den Werkstoff zu verändern. Das ist gewünscht.

Diese "innere Dämpfung" wird durch den Verlustkoeffizient oder englisch "Loss coefficient" ausgedrückt. Die Größe ist ein Maß dafür, wieviel Prozent der bei einem Belastungs-/Entlastungszyklus eingespeicherten mech. Energie "verloren geht". (Energie geht natürlich niemals verloren, sondern wird in Reibung umgewandelt) Statt einer Geraden im Spannungs-Dehnungsdiagramm ergibt sich eine Hysteresis-Schleife, deren Fläche die abgebaute Energie darstellt.

Elastomere mit niedrigem E-Modul (wieder Paradebeispiel Gummi) haben kovalent (also stark) gebundene Polymerketten, die aber untereinander kaum und nur schwach gebunden sind und so ständig aneinander reiben können. Deswegen ist Gummi ein guter Dämpfer, aber auch z.B. ein Stahlwolleknäuel (wird dafür sogar eingesetzt), der das gleiche Wirkprinzip im makroskopischen Bereich verkörpert.

Für die Dämpfung ist ein absoluter Maximalwert des "Lost coefficient" gewünscht. Auf der anderen Achse des Diagramms ist wieder der E-Modul angetragen, um Gummi und zu weiche Materialien auszuschließen und die interessanten Stoffe etwas näher zusammenzurücken.

Wir suchen also Felder, die möglichst weit oben liegen, aber einen Minimalwert nach links nicht überschreiten, sonst macht das Fahrwerk wieder die Grätsche.

Und mal wieder: GFK schlägt CFK um mindestens Faktor 2 ! Am schlechtesten ist Alu.

Wegen der Verschiedenheit der Werkstoffe und ihrer Gestaltungsmöglichkeiten kann man aus diesen Aussagen kaum ableiten, ob Metalle oder Verbundwerkstoffe generell besser sind. Dazu bräuchte es noch mehr Kriterien. Die positive Tendenz zu Kunststoffen ist aber erkennbar.

Anders wieder beim Vergleich GFK - CFK: Hier sind Struktur, Verarbeitungsmöglichkeiten und andere Randbedingungen identisch.

Glas schlägt Kohle in allen untersuchten Kriterien, wenn es um ein möglichst leichtes, gut dämpfendes Fahrwerk geht. Es bleibt alleine der optische Vorteil von Kohle übrig!

Gruss,

Sascha

PS: Ein anderer, interessanter Ansatz ist, die Energie nicht im Material, sondern in makroskopischen Grenzflächen zu absorbieren. (Vergleich Gummiklotz - Stahlwolleknäuel) Das führt zu verschiedenen Schichten, die untereinander nicht verbunden sind und bei Durchbiegung aneinander reiben. Also eine Blattfeder (wobei Feder nicht richtig ist, es ist gleichzeitig Feder UND Dämpfer). Bei Heckfahrwerken durchaus verbreitet und eine super Idee (wenn man die aus GFK baut, schlägt man 2 Fliegen mit einer Klappe). Bei normalen Bügel-Hauptfahrwerken scheitert das Prinzip, weil es keine Torsion mehr aufnehmen kann und das Fahrwerk bei Kurven oder Seitenwindlandungen dann den Abgang macht.

 

[Werner]

sag ich doch, Sperholz/CFK mit Panzertape. Absorbiert die Energie in makroskopischen Grenzflächen.
Mit anderen Worten "funzt Klasse"

Gruss
Werner

 

[Herbert S.]

Alu

Alu

Hallo, wieso scheidet Alu so schlecht ab?
Danke

 

[christian caldr]

Die Frage ist jetzt nur - warum er trotzdem immer sehr viel Tape und Panzerband verwendet???

is doch klar -Sascha wird von Tesa und 3M gesponsort

ideal vom Gewicht wäre ein Snwoboard Holzkern mit 2 Lagen Glas und 1 Kohle

kann mich aber ansonsten auch nicht über mien Delro Fahrwerk beschweren.

da beste Fahrwerk was ich hatte war noch das GFK von meiner 2,4m 3W Extra,
torquend an einem vorbei, Tiefenruder und der Flieger steht vor Dir auf dem Boden (nun gut,- der Rumpf war auch dementsprechend stabil um das auszuhalten)

Rein Kohle ist allerdings nicht so toll, einmal um die Kurve geheizt und das wars... Mischbuweise ist da schon besser falls es Kohle sein muss.

aber auch alle meine selbstgebauten fahrwerke haben immer gehalten -GFK positivbauweise, teilweise mit CFK Decklage und vom gewicht so wie es sein sollte -und das ohne Vakuum (delaminiert hat sich da nie etwas !!!)

MFg,Chris


MFg,Chris