Motorflugzeug - Beplankte Styro Fläche bauen

[uija]

Hey!

Ich würde gern einmal versuchen für mein nächstes Projekt keine Rippenfläche zu bauen, sondern es einmal mit Styro-Kern und Beplankung versuchen. Ich mag die Idee, eine etwas druck-unempfindlichere Fläche zu haben. Da ich noch zwei Antriebe rumfliegen habe, soll es ein Segel-Schlepp-Fähiges Modell mit entweder 2-2,2m Spannweite, E-Antrieb und so 5kg Gewicht werden, oder ein 2,40-2,80 großes Modell für einen entsprechenden Benziner.

Nun findet man unmengen Informationen zum Bau von solchen Flächen für Segelflugzeuge, aber kaum welche für Motorflugzeuge. Dadurch, dass die Flächen deutlich größer sind in ihrer Dicke und Tiefe, dafür aber deutlich kürzer, werden sich die Anforderungen sicher ändern. Grundlegendes ist mir klar: Ich brauch 2 Rippen, eine für den Ansatz am Rumpf, eine am Ende des Steckungsrohrs. Ich brauch Holz zum Beplanken. Abachi oder Balsa.

Nun ist die Frage: Wie sieht das mit Verstärkungen aus? Brauch ich eine Schicht Gewebe, oder ist die nur Gewicht? Reicht da Glas? Was für Dimensionen, welche Ausrichtung? Vollflächig, oder nur teilweise? Brauch ich einen Holm? Wenn ja, ganz "Normal" zwei Kiefernleisten, oben und unten? Einfach einen Kanal in das Styro schneiden und einkleben?

Es scheint ein Buch geben zu haben von Ralph Müller, in dem der Bau von Styroflächen beschrieben wurde, aber weder weiss ich, wie aktuell die Info noch ist, ob es sich nicht wieder um Segler-Flächen dreht und vor allem ist das Buch nicht mehr zu kaufen

Vielen Dank schon mal im vorraus,

Jens

 

[Bernd Langner]

Hallo Jens

Grundlegendes hast du ja schon genannt aber um dich besser zu informieren wären weitere Infos nötig.
Zum Beispiel Spannweite abgestrebt oder nicht usw.

Gewebe benötigt man an bestimmten Stellen dazu wäre aber eben diese Info nötig.
Zum Beispiel sollte man die Stützrippe für die Steckung zusätzlich mit Gewebe belegen
kommt aber auch auf die Spannweite an.

Gruß Bernd

 

[uija]

Hey Bernd,

Huch, ich hatte doch geschrieben, wo ich hin möchte. Zwei Modelle hab ich auf der Agenda (und oben genannt):

1. Ein Elektro-Schlepper. 2-2.2m Spannweite. Ich würde so 5kg Abfluggewicht anstreben.
2. Ein Benzin-Schlepper. 2.4-2.8m Spannweite. Ich geh mal davon aus, dass sowas schnell bei 10-12kg landen wird.

Ein paar zusätzliche Infos: Bauen möchte ich entweder ein Flybaby oder etwas, was an eine Yak 12 angelehnt ist. Beides also grundlegend gerade Flächen. Da ich Formen mag, aber nicht unbedingt Scale bauen muss, bin ich, was die Flächentiefe angeht, im Rahmen flexibel Weil ich von Profilen nicht unbedingt Ahnung habe, würde ich einfach ein bewährtes Clark-Y angehen.

LG, Jens

 

[Hans J]

Moin Jens,

schau dir mal die Diashow vom Flächenbau bei Terry Brox an:
http://www.mackrc.net/patternwings2/index.htm

 

[Franz Zier]

Bei 2m Spannweite und Beplankung mit 2mm Balsa, Fläche in einem Stück kommt man ohne Verstärkung aus. Als Kleber kann man Epoxi oder neuerdings auch PU Leim verwenden. Fermacel wird sehr gerne genommen, gibt es aber nur im Baustofffachhandel. Mit Fermacel werd im "wirklichen Leben" Trockenestrichplatten verklebt. Bei 2mm Balsa dringt Fermacell nicht mehr durch das Holz und verklebt die Negativschale gleich mit :-( . Wenn man mit der Dicke aber zurückgeht ist eine Trennfolie zwischen Balsa und Negativschale empfehlenswert. Ein aufgetrennter Müllsack ist gut genug. Fermacel ist ähnlich von
Beli Zell mit ähnlichen Eigenschaften nur größer Abgepackt. Am besten mit einer Alten Kreditkarte oder ähnlichem dünn auf der Beplankung auftragen und gleich pressen. Man kann auch Gewebe mit diesem Kleber mit verarbeiten. Feuchtigkeit beschleunigt die Aushärtung. Durch das Aufschäumen wird auch das Balsa etwas härter.

Franz

 

[uija]

Danke für die Infos! Und wenn ich über 2m gehe? Lage Glas/Kohle, oder einfach eine Holmkonstruktion? In dem Baubericht von Terry, nutzt er Carbon-Flach-Stäbe, wie in den Schaum-Nuris üblich.

 

[Hans J]

Jens,

dein angestrebtes Gewicht von 5 kg bei 2,2m erscheint mir als relativ niedrig.
Bei meinem F3A-Fliegerle mit allen möglichen Gewichtsspartricks komme ich bei 2m Spannweite auf 4,7kg mit zehn Zellen.
Dabei ist die Flächenbeplankung - der Flügel ist ohne Gewebe oder Holm - lediglich 1,5mm dick.

Ich gehe mal davon aus, daß der Vogel für den Schleppbetrieb auch etwas robuster ausgelegt werden müßte, also eher 6 als 5 kg Abfluggewicht.
Da ich keine eigenen Erfahrungen dazu habe, kann ich nur aus dem Bauch heraus vorschlagen, die Fläche über die Flächensteckung hinaus mit keilförmig zugeschnittenem Glasgewebe zu unterlegen. (Servoausschnitte und Querruder natürlich auch) Eine Verklebung der Schale mit dem Kern mit PU ist dann m. E. aber nicht mehr angebracht, dann lieber mit Epoxy und Schaumtreibmittel.

 

[uija]

Bis mir ein Segler das Höhenleitwerk abgerissen hat, wog mein 2,2m spannender Joker XL ca. 4.7kg. Mit einem A60 und 6S 5000mAh. Irgendwo in die Regionen würde ich gern wieder ;-)

Grundsätzlich schein ich mal wieder ein Thema getroffen zu haben, bei dem sich die Geister spalten. Die einen sagen, dass selbst die großen Wilgas ohne wirklich Verstärkung fliegen, andere schreiben mir, dass das Bauen ohne Holm und Gewebe auch bei 2m Spannweite DEFINITIV nicht funktionieren wird. *seufz* :-)

 

[Friedrich M.]

Hallo
bis ca 2,2m brauchst du kein durchgehendes Gewebe, 5-8cm weiter als das Steckungsrohr brauchst du mit Gewebe nicht gehen. Wenn du ängstlich bist baust du am äußeren Ende des Steckungsrohres eine kurze Rippe ein, 15-20cm reichen vollkommen.
happy landings
Fritz

 

[Fliegerstefan]

Festigkeit

Festigkeit

Hallo zusammen,

die Festigkeit der Fläche hängt unmittelbar mit der Dicke des verwendeten Profiles ab! Bei 2,2m Spannweite und 20% Dicke würde wohl auch 1mm Beplankung reichen (theoretisch).
1,5mm Beplankung genügen völlig, das höchste Biegemoment wird von der Steckung aufgenommen. In einen vernünftigen Steckungskasten aus Sperrholz montiert und mit einer kleinen Stützrippe ins Styropor geklebt und 1 Lage Gewbe 100gr/m2 oben und unten etwas über Steckungslänge genügen um die Kräfte einzuleiten.
Kannst ruhig ein Naca 2415 verwenden - 15% Dicke sind nicht schlecht.
Grundsätzlich habe ich immer eine Zeichnung M1:10 angefertigt. Dann kann man auch ein bischen rechnen - Flächeninhalt, Re-Zahl usw. Aber der ganze Flieger muß gezeichnet werden mit Hebelarm. Leitwerksgröße usw.
Rechne mit mind. 23-25gr/dm2 Flächeninhalt für das Flächengewicht.
Fluggewicht wird je nach Konstruktion bei ca. 6-7 Kg liegen

Gruß Stefan

 

[Sebi87]

Hallo zusammen,

was man hier liest kann wieder nur von Typen kommen, die sich alles so lange hin und her rechnen, bis die Saison rum ist.

Bei deiner angestrebten Größe und Gewicht brauchst du dir um irgendwelche Stützrippen oder Steckungsverkastungen absolut keine Gedanken machen. Das ist einfach übertriebener Quatsch.

Ich habe vor drei Jahren meine F3A-Lightning auch in Styro-Balsa gebaut. 1,8irgendwas m Spannweite und 4500 g Abfluggewicht.

Die Fläche besteht aus dem Styrokern, das leichteste, was du finden kannst. Beplankung ist 1,5 mm Balsa. Im Bereich der Steckung (30 mm CFK-Rohr) liegen oben und unten 2 Bahnen von diesem Kohleband:
https://www.emc-vega.de/de/faserverbundwerkstoffe/gewebebaender1/unidirektionalbaender/crg-50-8

Und ein Roving oben und unten geht bis zum Randbogen.

Die Steckungshülse habe ich aus dünnem Glasgewebe selber erstellt.
Diese wurde am äußeren Ende mit einem Balsaplättchen verschlossen, damit kein Kleber eindringen kann.
Sie wurde nach dem Verpressen der Flächen eingeklebt und ist nur in der Wurzelrippe gelagert. Sie wurde mit PU-Kleper und etwas Feuchtigkeit (in Form von Wasser) ins Styro verklebt. Somit hast du von oben und unten an der äußeren Stelle der Steckung Kohlefaser liegen und von inne drückt sich der PU-Kleber durch die Poren des Styropors. Eine großflächigere Aufnahme der Kraft in die Beplankung kannst du gar nicht haben. Da ist jede Stützrippe verschwendete Zeit.
Eine Flächenhälfte wiegt Flugfertig ca. 400 g. Der Flieger wird seit drei Jahren ununterbrochen im Wettbewerb eingesetzt, mit Snaps und allem was dazu gehört. Da ist noch nix lose und da hat sich noch nix in irgendeine Richtung gebogen. Viele Flieger von der Stange träumen von der Festigkeit und kommen nicht an die Gewichte.

Ich baue gerade eine Extra 330 mit 2,1 m Spannweite nach dem gleichen Prinzip. Gewicht soll mit 55er Benziner bei 6 kg landen.
Da mach ich auch keine Stützrippe außen rein. Wozu denn auch.

Lass dich von den ganzen Theoretikern nicht verunsichern. Du baust einen Schlepper mit recht dickem Profil. Da brauchst du dir festigkeitsmäßig keine Sorgen machen. Wenn du die Sorgen doch hast, dann ruf mal bei den bekannten Herstellen für große Kunstflugmodelle mit Styro-Balsaflächen an und frag was die so reinmachen. Da würde sich manch ein Verkastungsfanatiker hier aber wundern.

Gruß
Sebastian

 

[PIK 20]

Hallo Sebastian,
deine Methode finde ich sehr gut, klingt logisch und was wichtig ist, sie ist ausprobiert. Sie funktioniert allerdings nur bei dicken Profilen, bei Seglerflächen ist Schluss.

 

[uija]

Man beachte das erste Wort des Titels

 

[Sebi87]

Hallo Sebastian,
deine Methode finde ich sehr gut, klingt logisch und was wichtig ist, sie ist ausprobiert. Sie funktioniert allerdings nur bei dicken Profilen, bei Seglerflächen ist Schluss.

Hallo Heinz,

gar keine Frage, bei dünnen Tragflächen an Segelflugzeugen ist das zu wenig.

Bei den hier gefragten Anforderungen wird das ohne Probleme funktionieren. Bei meiner Lightning ist das Profil an der Wurzel etwa 50 mm dick. Das sollte bei seinem Clark Y und den genannten Daten ähnlich dick werden.

(Man verzeihe mir meine manchmal sarkastische Art. Ich rechne beruflich den halben Tag. Daher tendiere ich im Hobby eher zum ausprobieren und Machen )

Schöne Grüße
Sebastian

 

[Hans J]

Moin Sebastian,

da liegen wir ja fast auf einer Welle.

OT: Wo bleibt dein Baubericht über die Extra... OT off

 

[MarkusN]

(Man verzeihe mir meine manchmal sarkastische Art. Ich rechne beruflich den halben Tag. Daher tendiere ich im Hobby eher zum ausprobieren und Machen )

Na ja. Aus Deinen Ausführungen hat aber schon ein fundiertes Wissen darüber gesprochen, welche Ansprüche so ein Verbund erfüllen muss, und welche Beanspruchungen wo auftreten. Mit "Nageln wir doch einfach einmal einen Flügel zusammen" hat das nicht viel zu tun. Ganz kritisch z.B. dass Du mit dem leichten, porösen Styro und dem kräftig schäumenden Kleber einen festen Verbund zwischen Steckungshülse und Schale hinbekommst. Genau da setzen ja die vielleicht wirklich unnötig komplizierten anderen Empfehlungen auch an.

 

[Hans J]

Es scheint ein Buch geben zu haben von Ralph Müller, in dem der Bau von Styroflächen beschrieben wurde, aber weder weiss ich, wie aktuell die Info noch ist, ob es sich nicht wieder um Segler-Flächen dreht und vor allem ist das Buch nicht mehr zu kaufen

Moin Jens,
hab ich hier liegen, ist von 1992 und befasst sich sowohl mit Segler- als auch mit Motorflächen. Kannst du gern kostenlos von mir haben.
Müller schlägt für ein F3A-X Modell vor, über und unter das Steckungsrohr ein gleich breites, härteres Balsaholz zur Einleitung der Kräfte in die Schale einzukleben und einen 80 gr. Gewebekeil bis kurz über den Steckungsbereich aufzulaminieren.
(Ist wohl die Methode Gürtel und Hosenträger zusammen.)

 

[Sebi87]

Hallo,

meine Ausführungen sind aber auch nicht alle auf meinem Mist gewachsen. Da sind auch viele Empfehlungen von anderen Kollegen dabei. Bei wieder anderen sieht man dann neue Lösungen und man kombiniert Altes mit Neuem und sieht dann, dass es funktioniert.

Zu dem Verbund aus Styro und Pu-Kleber als Abstützung zur Außenschale sei noch gesagt, dass man hier ausnahmsweise nicht mit Kleber geizen sollte.
Ich schneide mir zunächst mit dem Steckungsrohr die Aussparung ins Styro und prockel das dann mit einem langen Schraubendreher etwas größer aus.

Dann habe ich also hinterher eine Aussparung im Styro (ausgehend von der Bohrung in der Wurzelrippe, welche auch leichtes Übermaß haben sollte) in welcher die Steckungshülse wabbelig sitzt.
Die Steckungshülse im Rumpf ist jetzt schon fest eingebaut.
Nun stecke ich die Hülsen ohne Kleber in die Fläche und schiebe beide Flächen auf das Steckungsrohr, welches in der Hülse im Rumpf sitzt. (zwischen Rumpf und Wurzelrippe bleibt ein Abstand von etwa 3 cm.
Nun werden beide Flächenhälften solange ausgerichtet bis sie "perfekt" passen. (mit unterlegen und fixieren und und und)

Dann wieder alles auseinander und in die Aussparung für die Hülse etwas Wasser rein (so ein Wäschebesprüher von Omas Zeiten geht dafür bestens).
Die Hülse matsche ich dann gute 2mm dick mit Pu-Kleber ein.

Jetzt wieder alles zusammenschieben und nach den zuvor getesteten Unterlagen und Fixierungen ausrichten.
Am nächsten Tag kann man die Flächen dann abziehen und sollte wunderbar sitzende Flächenhaben.
Es empfiehlt sich, dass die Hülse zunächst etwa 10 mm aus der Wurzelrippe heraussteht, da somit kein Kleber an das Steckungsrohr kommen kann.
Den Überstand samt herausgequollenen Kleber kann man dann mit einem Messer oder einer kleinen Trennscheibe abschneiden.

So jetzt habe ich mein ganzes Prozedere mal erläutert.

Hans: Mit dem Bericht der Extra das ist so eine Sache, da ich hier aus anderen Gründen seit einiger Zeit nur minimalste Fortschritte mache.
(Wie du selber mal geschrieben hast. Das Drehbuch des Lebens kennt nicht nur Modellflug) Leider
Aber ich hoffe, dass ich bald mal weiter machen kann.

Gruß
Sebastian

 

[uija]

Danke für die vielen nützlichen Hinweise! Ich hab mir jetzt alles bestellt, um einen Schneidebogen zu bauen. Dann werd ich erstmal ein paar Blöcke Styro zerschnippeln um den Umgang damit zu lernen und zusammen mit meiner Frau die Geschwindigkeit des Schneidens hinzubekommen. Sobald ich an dem Punkt bin, dass Flächen entstehen, halte ich euch auf dem Laufenden!

Vielen Dank und herzlichste Grüße,

Jens