Die DINA-4
Ein 6 Meter Segler im DIN A4 Packmaß
Woher dieser Widerspruch? Nun, der Winter war lang und nach gar so vielen konventionellen Holzmodellen war der Sinn nach etwas Neuem; also Einsatz eines (neuen) Baustoffes sowie eine Extrapolation der Dimensionen ins Ungewisse.
Desweiteren sollte abseits der vielen 08/15 Modelle ein neuer Ansatz für große aber reisefreundliche Modelle untersucht werden.
Der Gedanke mit dem DIN A4 Maß kam, als die Grundrisse alle Komponenten senkrecht nebeneinander aufgestellt wurden und sie tatsächlich auf diesem geringen Grundmaß Platz fanden.
Zusätzlich sollte jede Komponente der DINA nicht länger als 1 m sein, damit der Segler in seinem Karton in Zukunft leicht transportabel sein wird.
Soviel zur Vorgeschichte.
Entwurf
Die Aerodynamik der DINA wurde mit eigenen Gleichungen und Ranis’ FLZ Vortex parallel gerechnet und abschließend mit Rainer Stumpf’s Software überprüft.
Die numerischen Resultate dieser drei unabhängigen Ansätze konvergierten im Bereich von <10%, was Längsstabilität (ca. 17), Sinkgeschwindigkeit (0,2 m/s), etc. betrifft.
Vorläufige Gesamtmasse (incl. 250 g Ballast in der Nase als Dummy Load für spätere Motorisierung): 1350 g.
Bei 117 dm2 Fläche ergibt dies eine zarte Flächenbelastung von lediglich 12 g/dm2; also ein echter Wiesenschleicher, als der dieses Modell auch eingesetzt werden soll: Ausgedehnte Thermikflüge mit GPS, E-Vario und Kameras, also kein heftiges Toben am Hang.
Aufbau Rumpf
Der Rumpf der DINA weist einen symmetrischen oktagonalen Querschnitt auf und ist in zwei Schichten (à 6 mm Depron) aufgebaut.
Die innere Lage ruht auf Spanten (10 mm Styrodur), wobei diese an besonders beanspruchten Stellen durch sperrholzverstärkte Balsaspanten ersetzt sind.
Im Bereich des Vorderrumpfes bis zur Endleiste sowie im Bereich der Leitwerksbefestigung sind zusätzlich 0,5 mm x 6 mm CFK Stäbe radial in die Spanten eingesetzt, um auftretende Kräfte weiträumig in die Struktur zu übertragen.
Die Außenflächen dieser inneren 6 mm Depron-Lage sind entlang ihrer Längsseiten mit CFK-Rovings (12000 tex 800) belegt (ca. 6 mm breit). Hierdurch werden die Biegekräfte aufgenommen und gleichmäßig an die Struktur verteilt.
Darüber folgt eine Diagonalwicklung mit gleichem Rovingmaterial unter einem Winkel von +/- 45°; also kreuzförmig, um auch Torsionskräfte aufzunehmen.
Darüber liegt die äußere 6 mm Depron-Lage.
Der Rumpf ist längs in drei Teile segmentiert: Eine abnehmbare Balsanase, welche später gegen eine motorisierte Nase ausgewechselt werden kann. Die hintere Rumpfsektion ist im Bereich der Endleiste nochmals geteilt.
Aufbau Flügel
Profil: SD7032, im Bereich des Außenflügels zusätzlich um einige Prozent aufgedickt.
Beplankung: 3 mm Depron.
Nasenleiste Vollbasa mit integriertem und vorn abschließendem 0,5 mm x 6 mm CFK-Stab.
Holm: Kastenhom aus 3 mm x 3 mm Balsa.
Die Ober- und Unterseiten sind wie der Rumpf mit CFK-Rovings belegt. Auch hier die zusätzlichen Rovings unter +/- 45° (es ist keine D-Box vorgesehen).
Endleiste: Abschluss mit 0,5 mm x 6 mm CFK-Stab. Davor ein 20 mm breites GFK Gewebeband. Diese Bauweise hat sich in der Vergangenheit bereits mehrfach bestens bewährt.
Zur Unterstützung der Beplankung sind hinter dem Hauptholm oben und unten zusätzliche Hilfsholme vorgesehen.
Alle Rippen sind auf ihren Unter- und Oberseiten mit einem CFK-Roving belegt, der Biegekräfte an den verwindungssteifen Holm überführt.
Steckungen
Rumpf-Innensegmente und Innensegmente-Mittelsegmente: 10 mm CFK-Stäbe, Mittelsegmente-Außensegmente: 8 mm CFK-Stäbe.
Querruder
Aufgrund der geringen Fluggeschwindigkeit (5 – 7 m/s) sind die gesamten 1000 mm der äußeren Flügelsegmente als Querruder (30% Tiefe) vorgesehen.
Störklappen
Um den konstruktiven Aufwand in Grenzen zu halten, werden bei der DINA keine Schempp-Hirth Klappen, sondern konventionelle Störklappen (wie an der guten alten Rhönlerche) angesetzt. Derzeit sind hierfür noch die gesamten 1000 mm der inneren Flügelsegmente vorgesehen; möglicherweise wird deren Breite noch reduziert.
Leitwerke
Profil (HLW und SLW): NACA0009.
Beplankung: 3 mm Depron.
Holme: 8 mm CFK-Rohre.
Das Höhenleitwerk wird als Pendelleitwerk ausgeführt, um bei der Findung der optimalen EWD mehr Spielraum zu haben.
Aufgrund der geringen Fluggeschwindigkeit, des relativ kurzen Leitwerkshebels sowie der großen Spannweite wird das Seitenleitwerk ausnahmsweise ebenfalls als Pendelleitwerk ausgeführt.
Bei allen drei Leitwerksteilen sind die Servos integriert und greifen mit ihren Hebeln in Pins ein, welche im Rumpf befestigt sind.
Allgemeines
Da die DINA einfach zu montieren sein soll, ist sie bei den Steckungen mit kleinen aber kräftigen Neodym-Magneten ausgestattet, welche die betreffenden Komponenten sicher zusammen halten. Also auch bei den Flügelsegmenten und bei den Leitwerken. Bei Letzteren ist zur Reibungsreduktion eine Kombination von Rund- und Flachmagnet vorgesehen.
Soviel für heute.
Alle Zeichnungen sind fertig und in den nächsten Tagen kann endlich der Bau beginnen.
Allerdings muss die DINA am 8. Juni flugfertig sein, weil es dann nach Nauders / Tirol geht.
In der Zwischenzeit wird es an dieser Stelle an den Wochenenden Updates des (hoffentlich erfolgreichen) Baufortschrittes geben.
Bis dahin
Servus
Volker
Ein 6 Meter Segler im DIN A4 Packmaß
Woher dieser Widerspruch? Nun, der Winter war lang und nach gar so vielen konventionellen Holzmodellen war der Sinn nach etwas Neuem; also Einsatz eines (neuen) Baustoffes sowie eine Extrapolation der Dimensionen ins Ungewisse.
Desweiteren sollte abseits der vielen 08/15 Modelle ein neuer Ansatz für große aber reisefreundliche Modelle untersucht werden.
Der Gedanke mit dem DIN A4 Maß kam, als die Grundrisse alle Komponenten senkrecht nebeneinander aufgestellt wurden und sie tatsächlich auf diesem geringen Grundmaß Platz fanden.
Zusätzlich sollte jede Komponente der DINA nicht länger als 1 m sein, damit der Segler in seinem Karton in Zukunft leicht transportabel sein wird.
Soviel zur Vorgeschichte.
Entwurf
Die Aerodynamik der DINA wurde mit eigenen Gleichungen und Ranis’ FLZ Vortex parallel gerechnet und abschließend mit Rainer Stumpf’s Software überprüft.
Die numerischen Resultate dieser drei unabhängigen Ansätze konvergierten im Bereich von <10%, was Längsstabilität (ca. 17), Sinkgeschwindigkeit (0,2 m/s), etc. betrifft.
Vorläufige Gesamtmasse (incl. 250 g Ballast in der Nase als Dummy Load für spätere Motorisierung): 1350 g.
Bei 117 dm2 Fläche ergibt dies eine zarte Flächenbelastung von lediglich 12 g/dm2; also ein echter Wiesenschleicher, als der dieses Modell auch eingesetzt werden soll: Ausgedehnte Thermikflüge mit GPS, E-Vario und Kameras, also kein heftiges Toben am Hang.
Aufbau Rumpf
Der Rumpf der DINA weist einen symmetrischen oktagonalen Querschnitt auf und ist in zwei Schichten (à 6 mm Depron) aufgebaut.
Die innere Lage ruht auf Spanten (10 mm Styrodur), wobei diese an besonders beanspruchten Stellen durch sperrholzverstärkte Balsaspanten ersetzt sind.
Im Bereich des Vorderrumpfes bis zur Endleiste sowie im Bereich der Leitwerksbefestigung sind zusätzlich 0,5 mm x 6 mm CFK Stäbe radial in die Spanten eingesetzt, um auftretende Kräfte weiträumig in die Struktur zu übertragen.
Die Außenflächen dieser inneren 6 mm Depron-Lage sind entlang ihrer Längsseiten mit CFK-Rovings (12000 tex 800) belegt (ca. 6 mm breit). Hierdurch werden die Biegekräfte aufgenommen und gleichmäßig an die Struktur verteilt.
Darüber folgt eine Diagonalwicklung mit gleichem Rovingmaterial unter einem Winkel von +/- 45°; also kreuzförmig, um auch Torsionskräfte aufzunehmen.
Darüber liegt die äußere 6 mm Depron-Lage.
Der Rumpf ist längs in drei Teile segmentiert: Eine abnehmbare Balsanase, welche später gegen eine motorisierte Nase ausgewechselt werden kann. Die hintere Rumpfsektion ist im Bereich der Endleiste nochmals geteilt.
Aufbau Flügel
Profil: SD7032, im Bereich des Außenflügels zusätzlich um einige Prozent aufgedickt.
Beplankung: 3 mm Depron.
Nasenleiste Vollbasa mit integriertem und vorn abschließendem 0,5 mm x 6 mm CFK-Stab.
Holm: Kastenhom aus 3 mm x 3 mm Balsa.
Die Ober- und Unterseiten sind wie der Rumpf mit CFK-Rovings belegt. Auch hier die zusätzlichen Rovings unter +/- 45° (es ist keine D-Box vorgesehen).
Endleiste: Abschluss mit 0,5 mm x 6 mm CFK-Stab. Davor ein 20 mm breites GFK Gewebeband. Diese Bauweise hat sich in der Vergangenheit bereits mehrfach bestens bewährt.
Zur Unterstützung der Beplankung sind hinter dem Hauptholm oben und unten zusätzliche Hilfsholme vorgesehen.
Alle Rippen sind auf ihren Unter- und Oberseiten mit einem CFK-Roving belegt, der Biegekräfte an den verwindungssteifen Holm überführt.
Steckungen
Rumpf-Innensegmente und Innensegmente-Mittelsegmente: 10 mm CFK-Stäbe, Mittelsegmente-Außensegmente: 8 mm CFK-Stäbe.
Querruder
Aufgrund der geringen Fluggeschwindigkeit (5 – 7 m/s) sind die gesamten 1000 mm der äußeren Flügelsegmente als Querruder (30% Tiefe) vorgesehen.
Störklappen
Um den konstruktiven Aufwand in Grenzen zu halten, werden bei der DINA keine Schempp-Hirth Klappen, sondern konventionelle Störklappen (wie an der guten alten Rhönlerche) angesetzt. Derzeit sind hierfür noch die gesamten 1000 mm der inneren Flügelsegmente vorgesehen; möglicherweise wird deren Breite noch reduziert.
Leitwerke
Profil (HLW und SLW): NACA0009.
Beplankung: 3 mm Depron.
Holme: 8 mm CFK-Rohre.
Das Höhenleitwerk wird als Pendelleitwerk ausgeführt, um bei der Findung der optimalen EWD mehr Spielraum zu haben.
Aufgrund der geringen Fluggeschwindigkeit, des relativ kurzen Leitwerkshebels sowie der großen Spannweite wird das Seitenleitwerk ausnahmsweise ebenfalls als Pendelleitwerk ausgeführt.
Bei allen drei Leitwerksteilen sind die Servos integriert und greifen mit ihren Hebeln in Pins ein, welche im Rumpf befestigt sind.
Allgemeines
Da die DINA einfach zu montieren sein soll, ist sie bei den Steckungen mit kleinen aber kräftigen Neodym-Magneten ausgestattet, welche die betreffenden Komponenten sicher zusammen halten. Also auch bei den Flügelsegmenten und bei den Leitwerken. Bei Letzteren ist zur Reibungsreduktion eine Kombination von Rund- und Flachmagnet vorgesehen.
Soviel für heute.
Alle Zeichnungen sind fertig und in den nächsten Tagen kann endlich der Bau beginnen.
Allerdings muss die DINA am 8. Juni flugfertig sein, weil es dann nach Nauders / Tirol geht.
In der Zwischenzeit wird es an dieser Stelle an den Wochenenden Updates des (hoffentlich erfolgreichen) Baufortschrittes geben.
Bis dahin
Servus
Volker
usw.
