Swift 3,5m aus Holz

[ottoxxl]

Ich berichte hier über mein Projekt:
Swift Kunstflugsegler komplett aus Holz
Im Thread "was baut ihr gerade" hatte ich schon mal angefangen darüber zu berichten aber das Thema wird so umfangreich, dass ein eigener Thread passender ist.
ich wiederhole nochmal was ich schon geschrieben htte:

04.11.23, dieses Puzzle soll mal einen Swift ergeben, zuerst das Rumpfoberteil.
Daten: Bauweise Holz, Spannweite 3500mm, Fluggewicht geplant ca. 6Kg
Motor: Torcster Red N5065/6-390 6s
Der Anfang ist gemacht.

06.11.23, Es geht weiter mit meinem Swift.
Das Puzzle ist zusammengefügt, das obere Rumpfgerüst steht.
Die rote Linie ist vom Laser zum ausrichten.

30.11.23, Mein Swift wird langsam.
Den oberen Teil der Rumpfschale habe ich fertig beplankt.
Ein paar Bretter Balsa, einige Stecknadeln und eine grosse Tube UHU-hart sind dabei draufgegangen.

Gruß aus dem Sauerland
Ekkehard

 

[ottoxxl]

11.12.23, Mit meinem Swift geht es weiter.

Die Rippen und Flächenverbinder sind gefräst und die inneren Holmeteile sind vorbereitet.

Probeweise habe ich auch die ersten drei Rippen mit dem Holm an den Rumpf montiert, sieht gut aus und passt wie erwartet.

 

[ottoxxl]

Den Flächenverbinder habe ich aus einer GFK Wärmedämmplatte gefräst. Die Platte ist 694mm lang und 8mm dick, zwei Stück habe ich davon gemacht.
Jetzt geht es mit dem Bau der Tragfläche los:

die äusseren Holmteile sind aus 10mm breiten Sperrholzstreifen stufig zusammengeleimt und werden später an die inneren angeschäftet


Die Holme bekommen einen Messingbeschlag, mit dem sie in der Mitte der Tragflächenaufnahme verbunden werden.
Die Festigkeit habe ich getestet: 100Kg kann ich damit hoch heben.


Die ersten beiden Rippen mit Verstärkung zusammengeleimt


die Holme eingeleimt und die Verkastung zwischen den ersten beiden Rippen


das Steckbrett für die ersten zehn Rippen




Damit habe ich wieder eine wichtige Hürde genommen. Das hat mich schon ordentlich Hirnschmalz gekostet sodass ich nicht so recht voran kam.

Gruß zum neuen Jahr
Ekkehard

 

[ottoxxl]

Noch ein paar Eckdaten zu meinem Swift:

Spannweite 3500mm
mit Ansteckflächen SW 4200mm
Profil HQ-Acro 1-10
Querruder und Wölbklappen
Antrieb: Torcster Red N5065/6-390 6s
geplantes Gewicht ca. 6 Kg
Flächenverbinder Stahl plus 0,5 oder 1Kg

Ekkehard

 

[ottoxxl]

Der erste Meter Flügel ist schon mal zusammengeleimt.

Da habe ich mir eine komplizierte Bauweise ausgedacht. Die ersten beiden Rippen mit dem Distanzrahmen zusammengeleimt war noch einfach. Dann die Holme und den GFK Steckverbinder eingeschoben, anschliessend die weiteren Rippen bis zum Ende der Steckung zusammen mit den Verkastungen eingeleimt.

Das Zwischenergebnis durfte dann am Rumpf probesitzen.
Danach musste ich die folgenden Rippen zuerst mit dem Holmsteg verleimen und danach komplett zwischen die Holme leimen.

Der hintere Hilfsholm sorgt dann für die Ausrichtung der Rippen. das alles musste zügig ablaufen, solange der Leim noch weich war.
Aber das Ergebnis sieht schon ganz gur aus.

 

[ottoxxl]

Da ich schon ein paar mal gefragt wurde wie denn die Holmverbindung gedacht sei, habe ich versucht das mit diesem Snapshot darzustellen.
Die GFK-Steckung wird wie üblich in die Tragflächen geschoben. Aber die Holme ragen aus der Tragfläche heraus und werden in der Rumpfmitte mit den Bolzen verbunden. Es ist also eine kombinierte Flächenaufnahme aus Flächenverbinder und verbundenen Holmen. Die Holme nehmen die Zug- und Druckkräfte auf und der GFK-Verbinder die Biegekräfte. Ausserdem werden die Tragflächen damit an den Rumpf gezogen.
Wie das am Ende funktioniert muss dann die Praxis zeigen bei den halb fertigen Tragflächen sieht das aber schon ganz gut aus.

Gruß, Ekkehard

 

[ottoxxl]

Wieder ein Stück weiter.
Bei beiden Tragflächen auf dem ersten Meter schon mal die Holme und Rippen verleimt.
Hier mal ein Bild wie die Tragflächenverbindung ohne Rumpf aussieht.



Und die Flächen dürfen probesitzen.



Und werden gleich einem Belastungstest ausgesetzt.


80 kg hängen am Rumpf, kein Problem. Ich habe auch noch zusätlich eine Tragfläche bei ca. 65cm und 80cm unterstützt angehoben. Dabei biegt sich die Fläche um etwa 4 bis 5cm durch.
Wenn ich voraussetze, dass der Rumpf 4,5Kg wiegen wird, entspricht das einer Belastung von 18 G. Da sich noch keinerlei Geräusche gemeldet haben, und zusätzlich am fertigen Flügel auch die Beplankung deutlich zur Festigkeit beiträgt, glaube ich, dass eine Belastung von 25 G das Modell nicht zerstören wird.
Erste überschlägige Berechnungen (aus erwarteter Geschwindigkeit, Auftriebsbeiwert und tragender Fläche) haben ergeben, dass das realistische Grenzwerte sind.
Das Modell ist für Segelkunstflug ausgelegt. Nicht zum rumbolzen mit senkrechten Ablassern aus 250m Höhe und hartem Abfangen.
Aber vielleicht finden sich Experten die das genauer ausrechnen können.

Gruß Ekkehard

 

[ottoxxl]

Das erste Tragflächengerippe ist vollständig.


Hier entsteht der Kasten für die Steckung der Ansteckflügel

 

[ottoxxl]

Ich habe euch lange warten lassen, das lag daran, dass ich eine kleine Blockade hatte was die Ruderanlenkung betrifft.
Ursprünglich waren normale Gestänge mit Kugelkopf, die ausserhalb der Tragfläche laufen vorgesehen. Dann kamen mir aber die neuen Gestänge von Choco-Fly in die Quere und ich habe umgeplant. Sieht ja auch besser aus wenn das Gestänge unter der Beplankung liegt und der Luftwiderstand ist auch geringer. Aber die schon eingebauten Servobrettchen liessen diese Lösung nicht mehr zu,
denn die Servohebel müssen im rechten Winkel zum Ruderscharnier stehen. das war bei mir nicht der Fall. Also doch nicht die ChocoFly Gestänge verwenden oder die Servobrettchen ändern. Ersteres geht schneller, letzteres ist besser. Das hat mich gedanklich blockiert und das Vorankommen behindert.
Aber jetzt habe ich mich entschieden: Die Servobrettchen sind geändert. Für die Klappenservos habe ich ein geändertes Brettchen auf das vorhandene, das ich entsprechend ausgefräst habe, geklebt.



Für das Querruderservo habe ich eine neues Brettchen in das daneben liegende Rippenfeld geklebt.



Und jetzt kann es mit der Beplankung der Unterseite weiter gehen.

 

[ottoxxl]

Zuerst noch ein kleiner Schritt zurück denn das Beplanken erforderte etwas Vorarbeit.

Da das Material für die Holme nicht masshaltig gefertigt war; 5x10 mm Sollmass 4,5x9,5 mm Istmass, musste ich noch eine 1mm Balsaleiste auf den Hauptholm kleben und diese verschleifen. Auch das Sperrholz für den äusseren Holm entsprach nicht den Vorgaben aber in diesem Fall war es zu dick.
Den äusseren Holm hatte ich aus Sperrholzstreifen stufig zusammengeleimt. Die Alternative war: eine Kiefernleiste von 5mm auf 2mm konisch zu schleifen. Die Sperrholzstreifen 2mm und 3 Stück 1mm waren 0,1mm bis 0,2mm zu dick was in der Summe 0,5mm ergab, die der äussere Holm über die Rippen hinausragte. Deshalb habe ich die Nasenbeplankung bis an den Holm ausgeführt und einen extra Streifen Balsa auf den Holm geklebt, den ich dann wieder in den Profilstrak herunterschleifen konnte.


Für die Servoausschnitte habe ich die 2mm Balsabeplankung ausgeschnitten und an der Stelle mit 1mm Sperrholz beplankt. Dadurch liegt der Ausschnitt tiefer und ich kann die Servoabdeckung bündig mit der Beplankung ausführen.

Jetzt liegt als nächst Arbeit das Abschleifen der Stützfüsse an und die Auflagen für die Tragfläche sind zu fräsen damit ich die Oberseite beplanken kann.

Gruß,
Ekkehard

 

[ottoxxl]

Es geht an die Oberseite des Flügels.
Der Übergang vom inneren zum äusseren Holm wird noch Sperrholz verstärkt und der äussere Holm bekommt Verkastungsstege.
Auch der Kasten für die Steckung der Ansteckflächen ist aus 1mm Sperrholz gebildet.
Und auch hier muss ich eine Leiste auf den zu dünnen Holm kleben.
Aber bevor es ans Beplanken geht muss ich noch einen Kabelbaum löten und in die Tragfläche einziehen, nachher wird das schwierig.

 

[ottoxxl]

Die Kabelbäume sind gelötet und eingezogen.

Am Servobrett für die Flaps muss später noch der grüne Bereich herausgetrennt werden, deshalb hat das Brettchen noch eine Abstützung zur Beplankung erhalten.

Die Stege für die Auflage der umgedrehten Tragfläche habe ich aus Stegplatten gefräst, die lagen noch in der Werkstatt. Es gibt besseres Material dafür aber das war übrig und erfüllt seinen Zweck.

Jetzt gehts ans Beplanken der Oberseite der Tragfläche.

 

[RomeoSierra]

Hallo Otto,

tolles Projekt. Sowas in Holz zu bauen, sehe ich als besondere Herausforderung.
Wird doch ein Kunstflugsegler um ein vielfaches mehr und höher Belastet, als ein herkömmlicher Leistungssegler. Mit 3,5m ist vor allem ein Swift schon ein ordentliches Gerät, an dem erstaunlich hohe Kräfte wirken, wenn man ihn artgerecht bewegen will.

Beim Anblick deiner Bilder, versteh ich jedoch den Hintergrund deiner gewählten Holmlinie nicht. Dieser macht einen Knick nach vorn, anstatt geradlinig bis zum Randbogen durch zu gehen.

Weiters noch die Frage, wie du dein Finish gestalten möchtest, weil deine Beplankung der Fläche mit Balsa erfolgt.

viel Erfolg weiterhin
Robert

 

[Oli_L]

Beim Anblick deiner Bilder, versteh ich jedoch den Hintergrund deiner gewählten Holmlinie nicht. Dieser macht einen Knick nach vorn, anstatt geradlinig bis zum Randbogen durch zu gehen.

Ich nehme an, das ist der Art der Flächenverbindung geschuldet, die ja gerade sein muss bei der Bauweise. Das beisst sich dann mit der Vorpfeilung der Swift-Tragfläche ( gerade Nasenleiste ), da würde der Holm außen im Querruder enden.
Grüße, Oliver

 

[ottoxxl]

Hallo Robert, hallo Oliver,
Der Knick im Holm war wegen der Steckung so notwendig. Das hat Oliver schon gut erkannt und beschrieben. Das gefiel mir auch nicht, aber eine bessere Lösung ist mir nicht eingefallen. Ich hoffe, dass sich der Flügel unter Belastung nicht verdreht. Aber bis jetzt sieht das gut aus, die erste Fläche ist fertig beplankt und wirkt sehr stabil.

Gruß, Ekkehard

 

[RomeoSierra]

Der Knick im Holm war wegen der Steckung so notwendig.

Das hab ich mir schon gedacht.
Allein wegen der Optik hätte ich da trotzdem nach einer anderen Lösung gesucht. Kräfte wollen immer geschmeidig in der Richtung geändert werden und nicht gerne ums Eck.

Ich hab die Sache bei meiner ASK18 so gelöst.


Auch finde ich, dass vor allem bei einem Kunstflugsegler, eine "Auskreuzung" erforderlich ist, um der Torsion nicht nur die Beplankung entgegen zu stellten .

In deinem Fall hätte ich Hauptholm und Flächenabschluss/Ruderanschlag"holm" als Dreieck (im Grundriss gesehen) ausgebildet und entsprechend dimensioniert.
In deinem Fall stellt sich einfach die Frage, wie weit darf ich ihn Beschleunigen, bevor er zu flattern beginnt. Daher auch die Frage an das Finish. Hier würde ich auf jeden Fall eine "massivere" GFK Beschichtung wählen, um damit die Beplankung bei ihrer Aufgabe zu unterstützen.

PS: Und glaub mir, massiv anfühlen, sagt überhaupt nichts aus. Ich hätte auch nie gedacht, dass man eine slider-Fläche zum Flattern bringen kann.

schöne Grüße
Robert

 

[ottoxxl]

Hallo Robert,

danke für Deine Hinweise und Anregungen.
meine Planung für das Finish waren bisher nur mit Folie zu bespannen, aber ich werde warscheinlich noch Glas diagonal auflaminieren.
Biegefestigkeit kann ich, wie schon weiter oben dargestellt, ermitteln, aber Torsionsfestigkeit und damit die Flattergefahr kann ich nur fühlen oder erahnen.
Grundsätzlich bin ich aber von der Stabilität überzeugt, denn meine SHK von AeroNaut hatte nur je zwei 3x3 mm Kiefernholmgurte oben und unten bei gleicher Profildicke. jetzt habe ich 4,5x19 mm Kiefer. Die SHK hat beim Kunstflug viel mitgemacht nur ein längerer Sturzflug hat eine Tragfläche direkt hinter der Steckung abbrechen lassen. Ich hatte die Fluglage in der Höhe nicht mehr genau erkannt.
Mein Einsatzziel für den Swift ist auch dynamischer Kunstflug und nicht herumbolzen. Aus 300m senkrecht und dann horizontal über den Platz ist nicht mein Ding.

Viel Erfolg für Deine Projekte und Grüsse aus dem Sauerland
Ekkehard