Baubericht Lockheed 8 Sirius

[Herr der Dinge]

Es fängt wohl immer so an: Ein Projekt ist kaum abgeschlossen und ein neues Projekt muss her.

Im Pflichtenheft steht:
Vorbild aus den 1920 - 1930 iger Jahren
Spannweite um die 2,50m
Einmotorig (Elektro)

Gemeinsam mit meinem Sohn haben wir uns für die Lockheed 8 Sirius im Maßstab 1 : 5 entschieden. Ein Flugzeug, welches durch die Atlantikflüge von Lindbergh bekannt wurde und heute doch eher selten auf unseren Modellflugplätzen anzutreffen ist.

Das Modell ist eine Eigenentwicklung ohne überzogene Scale Ansprüche, der Rumpf soll in GFK entstehen und die Flächen in Styro-Balsa. Der Erstflug soll im Frühjahr 2026 stattfinden, wobei wir 2 Flieger bauen wollen (dann können wir auch mal eine Vater - Sohn Formation fliegen).

Wenn Interesse besteht, werde ich hier gerne über den Baufortschritt bis zum Erstflug im nächsten Frühjahr berichten und freue mich dann über eure Tips und Anregungen.

Viele Grüße aus Franken - Ralph

 

[Herr der Dinge]

Die Planung für das Projekt läuft nun schon ein paar Tage, d.h. wir können jetzt mit dem Bau der ersten Teile beginnen.
Hier mal ein Überblick über den aktuellen Entwicklungsstand im CAD

Viele Grüße aus Franken - Ralph

 

[Herr der Dinge]

Die Negativformen für die GFK Teile stellen wir im 3D-Druck aus einfachem PLA her. Den Aufbau der GFK Teile haben wir bereits an der Motorhaube getestet, um für uns den besten Kompromiss aus Festigkeit und Gewicht zu finden.

Die Haube hat einen Durchmesser von ca 26 cm und eine Länge von 20 cm. Die Form ist dreiteilig gedruckt und die Teile dann mit Sekundenkleber verklebt. Am Ende haben wir 3 Versuche gemacht:

• Gelcoat, 100g Glas, 2 * 200g Glas, Abreissgewebe. Das Gewebe in Streifen geschnitten und großzügig überlappend laminiert. Das Ergebnis war 285 g und mit zwei Spanten bocksteif.
• Gelcoat, 80g Glas, 2 * 160g Glas, Abreissgewebe. Das Gewebe in Streifen geschnitten und sparsam überlappend laminiert. Das Ergebnis war 190 g und mit zwei Spanten ausreichend fest.
• Gelcoat, 80g Glas, 1 * 160g Kohle, Abreissgewebe. Das Gewebe in Streifen geschnitten und sparsam überlappend laminiert. Das Ergebnis war zu weich und direkt für die Tonne.

Die Form hat die 3 Versuche problemlos überstanden. Ich denke, wir werden die nicht tragenden und unbelasteten Teile also wie im 2. Versuch herstellen.

 

[Herr der Dinge]

Tatsächlich musste ich erst überredet werden, den Rumpf in GFK zu bauen. Holz ist halt schon ein schöner Werkstoff. Aber ein Rumpf ohne Symmetrien und gerade Flächen ist halt schon aufwendig herzustellen und nicht wirklich meine Stärke. Also habe ich mich auf diesen Versuch eingelassen.

Die 13 Formteile für die Negativform der rechten Seite sind jetzt fertig. Die Druckzeit mit einem Drucker der neueren Generation beträgt ca. 4 Tage. Gedruckt wurde mit einer 3-schichtigen Wandstärke und nur 6% Infill und Füllmuster Gyroid. Die Stabilität ist hervorragend und die Qualität der Drucke ist für mich wirklich überraschend.

Die Teile haben wir mit simplen 8mm Holzdübeln verbunden und mit Harz verklebt. Die Stoßfugen haben wir mit Harz verfüllt, damit später beim Laminieren kein Harz eindringen kann und das Lösen aus der Form nicht erschwert wird.

Das fertige Ergebnis:

Wenn alles klappt, machen wir nächstes Wochenende noch die linke Seite fertig und natürlich die Seitenleitwerksflosse.

Viele Grüße aus Franken - Ralph

 

[Herr der Dinge]

Jetzt ist auch noch die Seitenflosse aus dem Drucker gefallen und darf gleich mal probesitzen. Passt meiner Meinung nach perfekt.

Viele Grüße aus Franken - Ralph

 

[Herr der Dinge]

Inzwischen sind die Formteile für die linke Rumpfhälfte ebenfalls fertig und Daniel verbindet die Teile analog der rechten Hälfte. Um die beiden Rumpfhälften zum Verbinden der beiden Laminate sauber aufeinander ausrichten zu können, sind auf der Kontaktseite der linken Form kegelförmige Dornen, auf der rechten Seite entsprechend kegelförmige Vertiefungen berücksichtigt. Vor dem Laminieren können wir dann noch überprüfen, ob sich beide Hälften ohne Spannung aufeinander ausrichten lassen.

In der kommenden Woche werden die Formen dann grob verschliffen, eventuell noch vorhandene Spalten verschlossen und dann die Formen gewachst. Außerdem werden die Glasfasermatten zurechtgeschnitten. Dann kann nächstes Wochenende hoffentlich die erste Hälfte laminiert werden. Nachdem wir das zum ersten Mal so machen, sind wir auf das Ergebnis schon ziemlich gespannt.

 

[Herr der Dinge]

Vielleicht sollte ich auch noch ein paar Sätze zur Auslegung des Modells spendieren:

Die Idee zur Lockheed Sirius kam eigentlich durch den Baubericht von Jörg Tiemeyer hier im Forum. (Leider wurde der Bericht im März '23 abgebrochen.)
Unsere Sirius wird eine komplette Eigenentwicklung im Maßstab 1 : 5 ohne Scale Anspruch, das bedeutet:

• Spannweite 262 cm
• Länge 165 cm
• V-Form pro Seite 3,18 Grad (bez. auf die Profilsehne)
• EWD 1,5 Grad
• Schränkung 0,5 Grad
• Profilstrak von NACA2315 auf NACA0009
• Antrieb 8 - 10 S

Der Flieger soll alltagstauglich werden, das bedeutet das wir das Gewicht unter 10 kg halten wollen.
Die Festigkeitsauslegeung ist für vorbildgetreues Fliegen. (Gut, einen Looping und meine Landungen auf Rasen muss sie natürlich schon aushalten).
Der Zusammenbau am Flugplatz soll ohne spezielles Werkzeug in 15 min erledigt sein, es werden also nur 2 Flächenhälften erstellt.
Der Rumpf soll auf dem Fahrwerk transportiert werden können, trotzdem soll das Fahrwerk abnehmbar werden.
Entgegen dem Original werden wir zur Unterstützung bei der Landung auch noch Spaltklappen vorsehen. Außerdem bekommen unsere Flieger auch noch Kabel für eine einfache Positionsbeleuchtung und für eventuelle Aufnahme von Rauchpatronen an den Flächenenden, falls wir mal mit beiden Fliegern in Formation fliegen wollen

Als Entwicklungstool für 3D CAD verwenden wir onshape mit der kostenlosen Privatlizenz. Ich habe schon verschiedene Tools ausprobiert. Sicherlich gibt es hier nicht das eine richtige und beste Tool. Onshape hat den Vorteil, das es als professionelles Onlinetool komplexe 2D und 3D Strukturen darstellen kann und verteiltes Arbeiten an einem gemeinsamen Projekt ermöglicht.
Aus der 3D Geometrie können wir dann die .stl Dateien für den 3D Drucker ableiten und 2D Schnitte als .dxf Datei für die Fräse oder den Laser erzeugen.

Ungelöst ist noch das Design des Fahrwerks. Am Rumpf habe wir zwar die Aufnahme bereits vorgesehen, aber die Details diskutieren wir später.

 

[Herr der Dinge]

Um die Wartezeit auf den Rumpf zu überbrücken, habe ich beschlossen, schon einmal mit dem Leitwerk zu beginnen.
Ursprünglich wollten wir das Höhenleitwerk auch in GFK oder in Styro-Balsa bauen. Da wir aber im Heck so viel Gewicht wie möglich sparen wollen, haben wir den ursprünglichen Plan aufgegeben und bauen das HL nun konventionell in Balsa. Die notwendigen Teile habe ich heute gefräst, die Steckungsrohre wurden aus Glas gewickelt. Der Rohbau kann beginnen.

 

[Herr der Dinge]

Die Formen für den Rumpf sind fertig verschliffen. Jetzt bekommt man einen ersten Eindruck von der Größe. Wird ein ganz schöner Brocken.

 

[Herr der Dinge]

Inzwischen entsteht der Prototyp des Höhenleitwerks.
Vermutlich gibt es 1000 Möglichkeiten, einen Servoschacht zu bauen. Ich mache das folgendermaßen:
Ich drucke aus PLA einen passenden Rahmen zur Aufnahme der Abdeckung, z.B. 60 x 60 mm. An jeder Ecke des Rahmens wird ein kleines Messinggewinde (M2) mit dem Lötkolben in das PLA gedrückt. Hält für kleinere Verschraubungen prima. Der Rahmen wird dann zwischen die Rippen gesetzt.

Nach dem Beplanken werden die Gewinde vorsichtig freigelegt, der Servodeckel provisorisch aufgeschraubt und der Schacht mit dem Deckel als Führung sauber freigeschnitten.

 

[Herr der Dinge]

Die beiden Rumpfhälften sind inzwischen auch laminiert. Irgendwie war das eine dumme Idee, bei 35 Grad mit Harz und Glasfaser zu arbeiten. Bei der Wärme muss alles doppelt so schnell gehen und man schwitzt wie der sprichwörtliche Ochse. Hinterher hat man 2 kg Gewicht verloren.

Jetzt werden die Hälften verklebt und morgen wird entformt. Hoffentlich hat sich der Aufwand gelohnt.

 

[Herr der Dinge]

Das Entformen hat heute prima geklappt. Die Form kann unbeschädigt für den zweiten Rumpf verwendet werden.
Die gute Vorbereitung von Daniel hat sich voll ausgezahlt: 5 * Wachs und Verrunden von kritischen Kanten mit der Wachspaste.

Der Rumpf selber übertrifft unsere Erwartungen: Keine Abplatzer und aus unserer Sicht eine tolle Oberfläche. Natürlich muss der Gelcoat verschliffen und die Stossfugen der Formteile gespachtelt werden. Ich denke aber, der Weg zu einer lackierfähigen Oberfläche ist überschaubar.

Nächstes Wochenende folgt dann noch der zweite Rumpf und dann müssen wir uns erstmal Gedanken machen, wo wir Spanten einsetzen und wie der Innenausbau aussehen soll. Mehr dazu in den nächsten Tagen.

 

[Herr der Dinge]

Und hier noch ein kurzes Video dazu:

https://www.youtube.com/embed/hyWxLOvaIeM?wmode=opaque&start=0

 

[Perfektionist]

Hallo
Sehr interesanter Bericht.

 

[Herr der Dinge]

Hallo
Sehr interesanter Bericht.

Vielen Dank. Es freut mich und motiviert, weiter über das Projekt zu berichten.

Gestern haben wir den Rumpf übrigens gewogen: Es sind 1004 g. Mit schleifen und ein bisschen spachteln wird sich das sicherlich noch etwas ändern, aber die Richtung passt.

Im Post #7 sagte ich, dass wir insgesamt unter 10 kg bleiben wollen. Dazu hatten wir eine kleine Kalkulation angefertigt, die ich gerne mit euch teile. 1 kg Reserve ist noch drin, wenn ich also etwas vergessen haben sollte, dann gerne melden

 

[Herr der Dinge]

Inzwischen ist der zweite Rumpf auch fertig und entformt. Das geht wie das Brezeln backen

Vor dem Rumpfausbau mache ich jetzt noch die Dämpfungsflossen vom HL fertig. Hier sieht man die linke Hälfte provisorisch angesteckt. Für die vordere Verdrehsicherung musste erst einmal ein Reststück Carbonrohr herhalten, bis die Holzlieferung vom Händler unseres Vertrauens kommt. Auch das Steckungsrohr ist ein zu kurzes Reststück, das muss am Ende natürlich bis unter die linke Rippe reichen, damit der Druck auf das Ruder richtig aufgenommen werden kann. Das Hüllrohr haben wir selber gewickelt, das ist leicht und passt prima.

Die rechte Flosse ist bereits grob verschliffen und wiegt 90g. Beplankt ist das ganze mit 1,5 mm Balsa. Von der massiven Nasenleiste ist ein guter Teil weggeschliffen.
Hinter dem Rumpf liegt die Bohrschablone, mit der wir die Bohrungen exakt an der Leitwerksaufnahme bohren konnten. Das ganze muss dann natürlich noch im Rumpf entsprechend verstärkt und endgültig ausgerichtet werden.
Die Balsabeplankung soll dann später noch genauso wie bei der Tragfläche beglast werden, damit wir für die Lackierung eine einheitliche Oberfläche als Ausgangsbasis bekommen.

 

[Herr der Dinge]

Der Rumpfausbau beginnt mit dem Design der benötigten Spanten. Diese haben ja grundsätzlich 2 Aufgaben: Sie geben zum Einen die Form des Rumpfes vor und stabilisieren die Außenhaut. Zum Anderen sollen sie die Kräfte aufnehmen und in die Struktur einleiten, die vom Fahrwerk, dem Antrieb, den Tragflächen und dem Leitwerk kommen. In der herkömmlichen Holzbauweise hat man nun den großen Vorteil, dass man das Spanten Gerüst als erstes baut und man dabei nicht von der Beplankung gestört wird. Bei unserer Vorgehensweise muss man die Spanten in die fertige Außenhaut hineinbekommen. Ist ein bisschen wie zu große Füße in zu kleine Schuhe , also muss bei jedem Spant darauf geachtet werden, wie man ihn in den Rumpf hinein bekommt.

Als erstes musste geklärt werden, mit welchem Holz wir arbeiten wollen. Am Ende fällt die Entscheidung für 1,5 mm Birkensperrholz gegen 3 mm Pappelsperrholz. Birke hat eine Dicht von ca. 700 kg/m³, Pappelsperrholz ca. 420 kg/m³. Damit ist das Birkensperrholz bei 1,5 mm Dicke leichter und gleichzeitig stabiler als Pappel.

Alle Spanten sollen miteinander verzapft werden, um beim Zusammenbau die notwendige Stabilität zu haben, bis der Kleber ausgehärtet ist.

Bisher sind 5 Spanten und der Motorspant definiert. Diese schließen an der oberen Rumpföffnung links und rechts durch einen horizontalen Spant ab, auf dem später der Rumpfdeckel aufliegt. Da wir noch nicht entschieden haben, welcher Motor und wie der Motor eingebaut wird, haben wir im Motorspant Bohrungen zur Befestigung sowohl eines Domes als auch für Gewindestangen vorgesehen.

Mittig in den Spanten liegt die Box, die später die Einbauten aufnehmen wird. Die Seitenspanten dieser Box sind mit allen Rumpfspanten verzapft. Die Bodenplatte der Box hat noch keine Aussparungen, da diese ja auch von den späteren Einbauten wie Akkurutsche und Elektronik bestimmt werden. Diese Bodenplatte kann ganz zum Schluss eingesetzt werde und wird nur mit dem Motorspant verzapft. Mit den anderen Spanten wird sie stumpf verleimt.

Zusammengebaut soll das Ganze dann so aussehen. Gesamtgewicht dieser Spantenkonstruktion 420g.

Daniel wird sich das ganze jetzt auch noch ansehen, und wenn er auch sein ok gibt, dann kann die Fräse ihre Arbeit beginnen.
Dann fehlen noch die hinteren Spanten. Diese sind aber nicht so aufwendig, da sie eigentlich nur eine stützende Funktion haben. Eingebaut werden sie dann aber zuerst, sonst kommt man nicht mehr dran.

 

[Herr der Dinge]

Ganz konnte ich dann doch nicht mehr abwarten, bis das ganze Innenleben fertig konstruiert ist. Der Motorspant müsste schon mal in der Fräse Platz nehmen und der fertige Spant darf probesitzen. Eingeleimt werden darf er erst, wenn die Spanten im Rumpf sind, sonst wird man die Zapfen nicht mehr in die Schlitze bekommen.

 

[Herr der Dinge]

So, das Holz ist angekommen. Ein Glück, dass ich das nicht mit der Laubsäge bearbeiten muss.

Wichtig ist, dass die Materialstärke mit der CAD Zeichnung übereinstimmt. Bei Abweichungen von mehr als 0,2 mm passt die Verzapfung nicht mehr und der Zusammenbau des Holzgerüstes wackelt oder klemmt oder beides.
Bei dieser Lieferung schaut alles gut aus. Wenn es dann doch noch Probleme beim Zusammenbau gibt, dann war das Problem wohl vor dem Computer .

 

[Window]

Sehr beeindruckende Umsetzung ( nur mal so..) LG, Claus