KEA 250 - Sport ohne Stress

[Holger W.]

Das ist der KEA:

Er ist der vorläufige Endpunkt einer Reihe von Sub-250g Entwürfen, die allesamt  erwachsene Flugeigenschaften zum Ziel haben. Beim KEA ist das ausgeprägt gelungen, denn jede Hektik ist ihm fremd. Dabei ist er keineswegs langsam, so dass die Bezeichnung  Sportmodell die Sache am genauesten trifft.
Er ist nicht so neutral wie z.B. ein RC-1 Modell, was schon allein am V-Leitwerk liegt. Aber wer ohne Posing- und Wettbewerbsambitionen einfach problemlosen Spass am Modellfliegen sucht, ist hier bestens bedient.

Es gibt einiges zu erzählen über den KEA, und dies ist seine Geschichte.

 

[matt]

Schön dass du hier wieder schreibst Holger, jetzt könnte eigentlich auch Alemao wieder zurückkommen, das würde mich sehr freuen.
Ich bin ganz gespannt auf deine Geschichte zum KEA!

Gruß Andreas

 

[Holger W.]

Namensgebung

Mal kurz zum Thema: warum Kea?
Der KEA ist ein in Neuseeland endemischer Vogel, der oberflächlich betrachtet Nato-oliv daherkommt, tatsächlich aber fein gezeichnete Federn hat und vor allem an der Unterseite ein leuchtendes Rot spazierenfliegt.

Viel interessanter ist aber der Charakter dieser cleveren Vögel. Wer nicht weiss, wie ein technisches Gerät (Auto, Fernseher, Kernreaktor...) zu zerlegen ist, der überlässt das Teil einfach einer Horde Keas. Die werden nach kurzer Abschätzung der Situation sehr schnell zur Sache kommen, und alles in seine Einzelteile aufspalten.

Nur mit dem wieder Zusammenbauen haben sie's nicht so...

Hinzu kommt die praktische Kürze des Namens, die auf dem Modell jederzeit Platz findet.

 

[Holger W.]

Auslegung

Es fing damit an, dass ich beim Hobbyfritzen ein 10er-Pack richtig gute 0,8mm Balsabrettchen gefunden habe. Bisher hatte ich meine Flächen immer mit 1mm Balsa gebaut, und mit 20% weniger Gewicht pro Flächeneinheit könnte man doch die Spannweite moderat erhöhen, oder? Bislang war ich immer bei 550-650mm und konnte die 250g ganz easy unterschreiten. Die Eckdaten der neuen Fläche habe ich dann so festgelegt:

Spannweite 700mm
Wurzeltiefe 150mm
Tiefe am Randbogen 90mm
Gerade durchgehender Holm bei 1/3t
Profil 8% dick ohne Wölbung
Streifenquerruder mit ti=20mm, ta=15mm, zentral angelenkt

Dazu musste jetzt noch ein Rumpf her:

Der erste Entwurf sah eine tiefgezogene Kabinenhaube und dahinter einen runden Rumpfrücken vor, was später nicht so umgesetzt wurde. Die Hebelverhältnisse sind aber schon amtlich: der Rumpf hat 90% der Spannweite als Länge, und der Holm sitzt bei 1/3 der Rumpflänge. So kommt man später ohne Blei zum Auswiegen hin und kann alle Komponenten übersichtlich anordnen.

Auf der Skizze ist auch das Turtle Deck zu erkennen, das bis hinter die Fläche reicht. Damit sind alle Einbauten ohne Gewurschtel zugänglich.
Leitwerk wird ein V-Leitwerk mit 120° Öffnungswinkel und 1/4 der Flügelfläche.

 

[Holger W.]

Flügel

Wie immer habe ich mit dem Flügel angefangen. Entlang der Holmlinie wurde ein 50mm breiter Streifen an die beiden Brettchen der Ober- und Unterschale geleimt:

Nach dem Trocknen kam der Holm auf die Oberschale, denn die Oberseite sollte ja ohne V-Form platt auf dem Tisch liegen.
Für die Endleiste, wo später die Querruder ausgeschnitten werden, wurde 3mm Balsa passend zurechtgehobelt. Zwischen Holm und Endleiste kamen dann die hinteren Rippenstücke, die ohne Krümmung in gerader Linie verlaufen. Nach vorne gehen die Rippen in einem symmetrischen, handgemalten Bogen vom Holm zur Nasenleiste. Einziges Kriterium dabei ist, die jeweils linke und rechte Halbrippe an einer Position gleich zu machen. Die Krümmung selbst und ob die bei jeder Rippe gleich verläuft, ist nicht wichtig.

In diesem Zustand wurde die Fläche mit sechs kleinen Klebepunkten (UHU hart, der knackt beim Lösen besser weg, als CA, so dass die dünne Schale überlebt) auf dem Baubrett fixiert - 3 Punkte am Holm, 3 an der Endleiste. Sieht dann so aus:

Und von der Seite:

Man erkennt jetzt das 3mm Brettchen, das ich lose von vorne unter die Nasenleiste geschoben habe, damit sich ein “symmetrisches“ Profil ergibt.
Oben drauf ist das Gerippe hier schon mit Weissleim eingestrichen, denn ich wollte beim KEA mal die Bügelmethode anstelle von Kontaktkleber oder CA ausprobieren.
Weissleim trocknen lassen und dann die Unterschale aufbügeln - so der Plan...

 

[Martin Greiner]

KEA - und wenn er mal nicht so tun sollte kommt halt noch ein "I" davor.
Also Ich Krieg Einen Anfall...

 

[Holger W.]

- so der Plan...

...und dann kam eine Folge aus der Serie es lief alles nach Plan, aber der Plan war scheisse.

Die untere Schale war in wenigen Sekunden aufgebügelt, danach habe ich das ganze über Nacht noch liegen lassen.

Am nächsten Tag habe ich die UHU hart Klebepunkte gelöst und staunte nicht schlecht, als die bretteben aufgespannte Fläche sofort in eine V-Form von ca. 3° entgegen der aufgebügelten Seite poppte. Na gut, dachte ich, dann bekommt der KEA eben etwas V-Form, denn Verwindung war zum Glück nicht zu verzeichnen.

Bei genauerer Betrachtung ist aber noch mehr passiert: offenbar ist die untere Schale beim Aufbügeln in  alle Richtungen gewachsen, was dazu führte, dass die Fläche, zumindest im Wurzelbereich, negative Wölbung hat, d.h. die Krümmung des Profils ist auf der Unterseite ausgeprägter, als auf der Oberseite.

Wat nu? Weiterbauen oder wegschmeissen?

Als überzeugter Profil-Ignorant habe ich mich natürlich für  weiterbauen entschieden. Einfach mal probieren.

So wurde die Fläche mit Randbögen und verschleifen rohbaufertig:

man erkennt die V-Form am Schattenwurf

Die Querruder sind zum Ausschneiden markiert, und das da oben sind schon die Rumpfseitenwände.

Die Sache mit dem “verkehrten“ Profil habe ich am fertigen Modell versucht zu dokumentieren:

Oberseite: relativ flache Kontur

Unterseite: deutlich mehr gekrümmt

 

[Dix]

Macht nix.

Alle Airliner haben solche Profile im mittleren Flügelbereich. Das nennt man "Rooftop"-Profil. Ist optimiert für transsonischen Betrieb.

 

[Holger W.]

Alle Airliner ...

Genau. Hab ich mir auch gedacht, zumal die Re-Zahlen beim KEA ja ganz ähnlich sind

 

[Holger W.]

 Rumpf

Die fertig zugeschnittenen Seitenwände wurden zuerst zum Proportions-Check auf die Fläche gesteckt:

Weil der Motor noch vorne dran kommt, erschien mir die Nase zu lang, und ich habe die Front um 15mm gekürzt.
So konnten die Eckleisten eingeklebt und die beiden Spanten (3mm Balsasperrholz) vor und hinter dem Flügel ausgeschnitten werden:

Der Trick mit dem Vorbiegen der Stringer über Dampf war mir da noch nicht eingefallen, deshalb sind sie im Bereich vor dem Flügel eingekerbt. Würde ich heute nicht mehr so machen.

Die Einstellwinkel liegen jetzt schon fest und müssen später nicht mehr mit irgendwelchen komischen Geräten ausgemessen werden. Das VLW liegt parallel zur Oberkante des Seitenteils, und der Ausschnitt für die Fläche ist dazu mit +0,5° angestellt. Zusammen mit dem Öffnungswinkel von 120° ergibt das eine tatsächliche EWD von knapp 0,4°. So eine EWD-Waage ist echt überflüssig

Nochmal zusammenstecken:

Jetzt passt die Nasenlänge.

Zeit, die Rumpfteile zusammenzubauen.

Zuerst werden nur die beiden Spanten eingeklebt. Dabei kann nix schiefgehen, denn alles ist rechtwinklig. Neben dem Rumpf sieht man die Hilfslinie auf dem Baubrett: die dient als Mittellinie zum anpunkten der geraden Rumpfoberseite mit vier Tropfen CA.

Alles schön an der Mittellinie ausgerichtet, ergibt sich ein gerader Rumpf. Der Motorspant aus 2mm Flugzeugsperrholz ist auch schon drin:

Somit liegt die Rumpfkontur fest und die untere Schale kann verklebt werden.

 

[Holger W.]

Mit der aufgeklebten Unterschale kann der Rumpf jetzt vom Baubrett getrennt und das ganze nochmal provisorisch zusammengesteckt werden:

Nur die Glocke schaut heraus, die Kabel gehen unsichtbar durch die Bohrung im Motorhalter in den Rumpf. Die Proportionen können so bleiben. Der Motorspant wird noch mit 6x6mm Balsa ordentlich eingebunden:

Am anderen Ende des Rumpfes wird es Zeit für die definierte Befestigung des Leitwerks, das dazu erstmal entstehen muss. Alle Maße des Flügels halbiert ergeben 25% des Inhalts der Fläche, also erstmal ein 350x75x2,5mm Brettchen in der Mitte mit einer V-Nut versehen:

Dann unter 120° verkleben:

Nach dem konischen Zuschneiden analog zur Flügelgeometrie ist das Teil erstmal fertig.

Hinten am Rumpf werden Seitenteile und Stringer V-förmig angefast, und dann der hintere Teil des Rumpfrückens in Form eines 10mm Balsabrettchens aufgeklebt. Auch hier sind im Bereich des Leitwerks 60° Fasen reingeschnitzt.
Erste Anprobe:

Die Oberseite wird da hinten jetzt schon mal verschliffen, damit der Leitwerksübergang sauber angepasst werden kann:

Der Rest vom Rumpfrücken kommt jetzt, auch aus 10mm Brettern. Das Nasenstück ist fest verklebt, während der Bereich des Turtle Decks nur mit vier Punkten befestigt ist:

Ganz vorne kommt als Abschluss ein Ringspant aus 1mm Sperrholz dran, der später für einen sauberen Übergang zur Motorglocke sorgen soll. Sieht im Moment noch ziemlich rustikal aus:

Erstmal trocknen lassen.

 

[Holger W.]

weiter mit dem Rumpf

Nach einem für so ein kleines Modell erstaunlich grossen Haufen Hobelspäne und Schleifstaub sah das dann so aus:

In dem Moment war klar, dass ich diese schlanke Linie nicht durch einen Buckel auf dem Rumpfrücken versauen wollte.
Nachdem die Integration des Motors in die Linie recht gut gelungen war, wollte ich jetzt ganz ohne Plastikzeugs auskommen. So entstand die Idee zu einer prismenförmigen Kabinenhaube, die aus vier Balsateilen besteht:

Die Position ist auf dem Bild noch nicht endgültig, aber die Form passt und eine undurchsichtige Haube ist auch im Flug als Silhouette sichtbar.

Es fehlt noch der Zugang zu den Klemmschrauben der Motorbefestigung:

Die Haube hat jetzt ihre richtige Position auf dem Turtle Deck gefunden:

Damit ist der Holzbau abgeschlossen. Die nackte Zelle wiegt komplett 98g:

Vor dem Ausschneiden der Ruder habe ich noch die Trennlinien der Farbzonen mit einem Fineliner markiert. Das Gesamtbild gefiel mir richtig gut:

Holz ist Präsident. Macht zwar Arbeit, insbesondere beim Verschleifen, aber für mich ist das die Möglichkeit, Formen mit  Soul zu machen. (Das Gegenteil davon sind 3D-gedruckte, brettebene Servobrettchen. Nennt mich alt, aber ich versteh's nicht.)

Nicht mehr weit bis zum Erstflug.

 

[Holger W.]

RC Einbau, Finish

Antriebs- und RC Komponenten liegen bereit:

Ebenso der Anlenkungskram:

Hinter die Fläche kam noch das Servobrettchen aus 3mm Balsasperrholz für die Leitwerksservos, und die Ruder wurden ausgeschnitten und konisch gehobelt, so dass die Scharnierlinie bei allen Klappen oben verläuft.
Rumpf, Flügel und Leitwerk konnten dann endgültig verleimt werden. Nach dem Trocknen sorgen zwei Schichten CLOU Schnellschleifgrund (NICHT auf Wasserbasis!) Für eine imprägnierte und hinreichend glatte Oberfläche:

Farbe bringt wasserbasierter Acryllack ins Spiel, das Turtle Deck bekommt hinten einen Magnetverschluss, und alle Antriebs- und RC-Teile finden reichlich Platz im Rumpf.

Und von vorne nach hinten:

Gewicht:

ohne Akku

3S450

3S650

 

[Rennsemmel]

Hallo Holger !
Schön, wieder was von dir zu lesen.
Der Flieger ist ja auch wieder Typisch
Ich wollte dir nur noch einen Hinweis geben :
Den schwarzen Beschlägen, die du da am Querruder hast misstraue ich inzwischen. Habe schon ein Modell verloren, weil die Dinger sich in der Luft auf der Gewindestange verdreht haben.
Ich hab auch von einem Kollegen gehört, dass es Ihm genau so ergangen ist.

Viele Grüße,
Sebastian

 

[Holger W.]

Erstflug

Am 8.8.2021 war Erstflug, von dem es nichts zu berichten gibt. Gas rein, abwerfen, fliegen - so der genaue Ablauf. Alle Ruderreaktionen kommen extrem ausgewogen, KEA kann alle Kunstflugfiguren, die ich kann (und sicher noch viel mehr), und das Ding landet praktisch von alleine.
Von der Panne bei der Flügelprofilierung ist rein garnichts zu bemerken. Überziehen endet in sanftem Abnicken, und als Folge des V-Leitwerks ist echtes Trudeln unmöglich.

Ein erstes Selfie gibt es auch:

Zuhause gab es dann noch den Namen auf die Fläche:

Ab dem ersten Tag konnte der neue Vogel jederzeit eingesetzt werden, ohne irgendwas zu ändern.

auch früh morgens

Ein voller Erfolg also, der KEA. Er liegt sehr ruhig auch bei unfreundlichen Bedingungen, und hat damit eins der wichtigsten Entwicklungsziele erreicht (ich hab doch schon die Abwesenheit eines Kreisels erwähnt, oder?).

Nur vor Bäumen als Hintergrund muss man insbesondere im Herbst vorsichtig sein, denn wegen seiner Farbgebung verschwindet der KEA dann mal ganz einfach aus dem Blick. Ist aber nicht kritisch, denn irgendwann hören die Bäume auf, und der KEA liegt immer noch ordentlich in der Luft.

 

[Holger W.]

Hi Sebastian,
danke für den Hinweis, aber da ist keine Gefahr im Verzug:
1. sind die bei mir nicht geschraubt, sondern auf den angerauhten Stahldraht geklebt.
2. ist vorne kein Schüttelgerät dran.
3. bin ich mir nicht sicher, ob das wirklich dieselben schwarzen Teile sind. Meine haben serienmässig eine 1mm Bohrung, die ich für meine QR-Anlenkung auf 1,2mm erweitert habe, damit sie auf den Torsionsdraht passen.

Ist halt Kleinzeugs

 

[Holger W.]

Gescheite Fotos

Zum Glück gibt es nicht nur die mässigen Smartphone-Selfies vom KEA, denn mein Sohn war an einem schönen Tag mit der Kamera dabei. Der ist auch mein Produkttester für alles, was ich selbst mit meinen Modellen nie machen würde. Wenn die Dinger also einen Flug mit ihm am Sender überstehen, dann weiss ich, dass sie statisch in der Luft unzerstörbar sind.

Hier also die Galerie zum Schmökern:

 

[Dix]

Ich wollte dir nur noch einen Hinweis geben :
Den schwarzen Beschlägen, die du da am Querruder hast misstraue ich inzwischen. Habe schon ein Modell verloren, weil die Dinger sich in der Luft auf der Gewindestange verdreht haben.

Die müssen natürlich gegen seitliches Wegdrehen gesichert sein:
Genug Reibwiderstand,
kontern oben und unten,
Nur mit Gabelköpfen verwenden

... sind angemessene Maßnahmen.

Die Verwendung von seitlich angeschraubten Kugelköpfen ist bei diesen Dingern ein No-Go...

 

[Holger W.]

das grösste Risiko...

Modelle wie der KEA funktionieren einfach, mit geradezu beängstigender Zuverlässigkeit. Das liegt an all dem Zeug, das garnicht erst mitfliegt, und deshalb auch keinen Ärger machen kann: Flugphasen, (Einzieh-)Fahrwerk, Klappen, Akkuweichen und so weiter.

Das grösste Risiko stellt deshalb der Kerl mit dem Sender vorm Bauch dar. So auch beim KEA:

Beim 66. Flug hatte ich einen 450mAh Akku drin, weil die 650er schon leer waren. Der Gong kommt nach sechs Minuten, und mit dem “grossen“ Akku kann ich dann noch zwei Minuten dranhängen.
Den kleinen Akku hatte ich verdrängt, und so bin ich munter weiter geflogen. Knapp eine Minute später führte die Konstellation Rückenflug+2m Höhe+vorm Wind+Energiekrise zum oben gezeigten Ergebnis.

Im Nachhinein betrachtet hätte ich ihn besser auf dem Rücken aufgesetzt, aber vor meinem geistigen Auge hatte ich das abgeknackte Leitwerk. So habe ich noch versucht, ihn umzudrehen, was immerhin zur Hälfte geklappt hat. Wenig später hatte ich dann die Trümmer vor meinem wirklichen Auge.

Das Leitwerk hätte wohl nicht mehr als 15 Minuten für die Reparatur gebraucht, so aber werde ich mit ner Viertelstunde nicht hinkommen.

Das Wrack hängt zur Zeit unter der Decke, bis ich die Reparatur im Kopf fertig habe. Das kann etwas dauern, und in der Zwischenzeit fliege ich die anderen 16 Hangarbewohner.

 

[Rennsemmel]

Na, ist doch gut dass du ihn sicherheitshalber außer Betrieb genommen hast, bevor was mit der Anlenkung passieren konnte..
.. duck und wech...
(mit ein bisschen original "Maisi-Sekubäpp ™" fliegt der doch bald wieder)