Ein Anfänger baut ein TH35-Wettbewerbsmodell

[StephanB]

November 2020. Das Telefon klingelt und der Vereinsvorstand ist dran :"Stephan, das wird diesen Winter nichts mit Hallenfliegen, die Sportstätten sind geschlossen."
Blöd gelaufen! Was mach ich denn jetzt? Draussen ist es bitterkalt, die Halle ist geschlossen. Da bleibt ja als Flugraum nur Zuhause übrig.
Schnell erinnere ich mich an ein rund 15 Jahre altes Gummimotormodell, das im Keller in einer alten Kiste schlummert. Dieses Modell der Klasse Ministick ist damals rund zweieinhalb Minuten im Wohnzimmer gekreist. Leider hat es die Zeit nicht wirklich gut überstanden. Etwas Neues muss her.
Nach kurzer Recherche im Netz komme ich in Kontakt mit Heinz Eder, der mich auf den neuesten Stand bringt und mir neben einem Bausatz für ein Einsteigermodell namens Lillflygarn auch einen Bausatz für ein Modell der Klasse TH35 quasi zum Selbstkostenpreis überlässt.
Die Klasse TH35 zeichnet sich durch eine Spannweite von 35 Zentimeter und ein Minimumgewicht von zwei Gramm aus. Die vorgesehene Bauweise schließt Spezialistentechniken aus, verwendet wird einsteigergerecht überwiegend leichtes Balsaholz.
Zuerst baue ich aber das einfache Anfängermodell Lillflygarn. Zu diesem Modell gibt es in diesem Forum bereits einen umfangreichen thread. In zwei Stunden ist es zusammengebaut und erfreut mich mit Flugzeiten deutlich oberhalb einer Minute im Wohnzimmer, das ist schon mal nicht schlecht.
Ob das mit dem deutlich größeren und leistungsfähigeren TH35 auch im Wohnzimmer geht? Versuch macht klug!

Ich beschreibe hier den Bau eines solchen TH35-Modells aus meiner Anfängersicht.

 

[StephanB]

Vorbereitung und Werkzeuge.
Man benötigt neben normalen Modellbauerwerkzeugen eine elektronische Feinwaage, ein sehr scharfes Skalpell oder eine Rasierklinge, eine Metallplatte und einige kleine schwache Magnete, mit denen man die Bauteile während des Baus auf der Metallplatte fixiert.
In einem kleinen Glasbehälter habe ich den nötigen Klebstoff angemischt. Es handelt sich um eine Mischung aus 50% Uhu-hart und 50% Azeton. Diese Mischung hat im Vergleich mit Sekundenkleber den Vorteil, dass sie mit Azeton wieder angelöst werden kann. Das ist sehr praktisch, wenn man später etwas ändern möchte.

Der Plan.
Heinz Eder hat einen Plan gezeichnet und stellt diesen im PDF-Format zur Verfügung. Also flugs einmal im Acrobat-Reader in Originalgröße ohne Seitenanpassung ausgedruckt und den Ausdruck vermessen. In meinem Fall zeigt sich, dass der Plan mit 220 % der Originalgröße ausgedruckt werden muss, um als Baugrundlage dienen zu können. Im Acrobat-Reader wählt man hierzu die Option "Poster" und eine Skalierung von 220 Prozent. Das Programm verteilt die Zeichnung auf acht Blätter DIN-A4. Die einzelnen Blätter werden anschließend mit Klebeband zu einem Plan montiert und dieser dann in die vier Hauptbaugruppen Flügel, Leitwerke, Rumpf und Luftschraube zerschnitten.

 

[StephanB]

Die Konstruktion.
Saalflugmodelle sind nicht symmetrisch aufgebaut. Dies liegt an der ungleichmäßigen Leistungsabgabe des Gummimotors. Zu Beginn gibt der Gummi voll aufgezogen viel Leistung in Form hoher Drehzahl und Drehmoments ab. Da die Luftschraube in Relation zum Rest des Modells sehr groß ist, dreht das entstehende Drehmoment das ganze Modell um die Längsachse. Im Extremfall kommt es zu Rollen und Sturzflügen. Um diesem Effekt entgegen zu wirken, wird die kurveninnere Flügelhälfte größer gebaut als die kurvenäußere Flügelhälfte. Zusätzlich ist der kurveninnere Flügel noch verdreht. Im Außenbereich liegt seine Nasenleiste höher wie die Endleiste. Das entspricht der Wirkung eines nach unten ausgeschlagenen Querruders und wirkt ebenfalls gegen das Drehmoment. Oft ist der Leitwerksträger in einem leichten Winkel in Kurvenrichtung mit dem Vorderrumpf verbunden, um die Kurve zu unterstützen. Er wird auch gerne so verdreht, dass die kurvenäußere Seite des Höhenleitwerks leicht nach unten hängt. Dies bewirkt aufgrund des nach außen wirkenden Auftriebs des profilierten Höhenleitwerks ebenfalls eine engere Kurve. Zu guter Letzt sollte nicht unerwähnt bleiben, dass ein torsionsweicher Vorderrumpf von einem voll aufgezogenen Gummi in sich verdreht werden kann und diese Verdrehung über die Flügelposten sinnrichtig an den Flügel weitergibt. Der Flügel dreht sich dann zu Beginn des Flugs gegen das Drehmoment des Propellers auf, gut so.

 

[StephanB]

Das Holz.
Der Schlüssel zum Erfolg liegt in einem möglichst leichten Modell. Jedes Milligramm zählt. Ich habe daher zunächst einmal alle Leisten gewogen. Es zeigte sich, dass die Leisten leicht und sehr homogen sind, schwere Ausreisser sind keine dabei. Prima! Leicht heißt in diesem Fall, dass ein ein Meter langes Standardbrettchen mit einem Millimeter Stärke acht bis neun Gramm wiegen sollte.

 

[StephanB]

Der Bau.
Die jeweiligen Planabschnitte von Flügel, Höhenleitwerk und Seitenleitwerk werden mit Tesafilm auf der Metallplatte befestigt. Dabei achte ich darauf, dass alle späteren Klebestellen vom Tesafilm bedeckt sind. Zuerst werden die Leisten präzise abgelängt und mit den Magneten auf dem Plan fixiert. Dann wird ein kleiner Tropfen der Klebelösung mit einem 0,3mm starken Drahtstück aufgenommen und an den Stoßstellen der Leisten plaziert. Der Kleber zieht ins Holz ein. Das Azeton und die löslichen Teile des Uhu-Hart verdunsten und zurück bleibt eine leichte und stabile Verklebung.

 

[StephanB]

Der Flügel
Die Rippen des Flügels und des Höhenleitwerks sollten exakt senkrecht stehen. Ich klemme sie dazu leicht zwischen Legosteinen ein. Wenn alle Klebestellen zwischen Umrandung und Rippen fest sind, lassen sich die Bauteile mit dem Skalpell leicht vom Tesafilm lösen.

 

[StephanB]

Der Rumpf
Der Rumpf besteht aus einem vorderen Balsastab, der die Kräfte des Gummis aufnimmt und dem hinteren Leitwerksträger. Diese beiden Teile werden mittels eines Papierröhrchens zusammen gesteckt. Das Röhrchen wickelt man aus Bespannpapier unter Zugabe der Klebermischung um einen Bohrerschaft. Im vorliegenden Fall war das ein 3-Millimeter Bohrer. Bevor der Kleber komplett abgebunden hat, schiebt man das Röhrchen vorsichtig vom Bohrerschaft herunter. Das geht erstaunlich gut, denn der Kleber haftet nicht gut auf Metall. Mit dem selben Bohrer bohrt man dann ein Loch in eine harte Platte, ich habe einen Platinenrest verwendet. In dieses Loch schiebt man nun drehenderweise den Leitwerksträger vorsichtig und langsam einige Millimeter hinein. Die Platte wirkt dabei wie ein Hobel. Das Ergebnis ist ein strammer Sitz des Leitwerksträgers im Papierröhrchen. Auf die gleiche Weise erstellt man später die Posten, auf denen der Flügel verklebt wird. Es kommt dabei ein 1,5-Millimter Bohrer zum Einsatz. Die Papierröhrchen werden seitlich am Vorderrumpf angeklebt und die Einstecktiefe der Flügelposten bestimmt die EWD des Modells. Heinz hat im Plan vorgesehen, nur den hinteren Posten in einem Papierröhrchen verschiebbar zu lagern. Zum Einstellen der EWD reicht das aus. Ich habe aber beide Posten in Papierröhrchen gelagert. Das hat den Vorteil, dass man den Flügel komplett abnehmen kann. Dies ist bei Transport und Lagerung sehr vorteilhaft.

 

[StephanB]

Vorne am Vorderrumpf wird ein Propellerlager aus einem Aluminiumstreifen unter den Rumpf geklebt. Der Plan sieht dabei 2,5 Grad Seitenzug vor. Ich habe diesen Winkel deutlich vergrößert, schließlich will ich ja im Wohnzimmer fliegen und muss daher das Modell auf möglichst enge Kreise einstellen. Das Propellerlager liegt dem Bausatz fertig vorbereitet bei. Die Klebestelle habe ich mit Bespannpapier verstärkt.

Wird fortgesetzt.

 

[StephanB]

Der Propeller

Der Propeller hat 250 mm Durchmesser und besteht aus der Nabe, den Holmen und den Blättern. Die Nabe besteht aus einem stabilen Papierröhrchen und dem Haken aus 0,4 mm Stahldraht, der in das Aluminiumlager eingefädelt wird. Eine vorab aufgeschobene winzige Glasperle minimiert die Reibung zwischen Propeller und Lager. Die Propellerblätter werden mit Weißleim mit den konisch zugeschliffenen Holmen verklebt. Weißleim deshalb, weil dieser beim Trocknen weniger schrumpft und so die Gefahr des Verziehens des sehr dünnen Propellerblatts geringer ist. Die Holme werden dann so in das zentrale Papierröhrchen eingesteckt, dass die Propellerblätter bei 50mm Durchmesser in einem Winkel von 45 Grad gegen die Horizontale stehen. Eine einfache Hilfsvorrichtung aus Depronresten hilft beim Einstellen. Ein winziger Tropfen der Klebelösung fixiert die Holme im Röhrchen.

 

[StephanB]

Die Leitwerke

Das Höhenleitwerk wird wie der Flügel aufgebaut.
Das Seitenleitwerk besteht aus einer dünnen Balsaleiste, die nass um einen runden Gegenstand mit 60mm Durchmesser gebogen wurde. Es bekam noch eine kleine Balsaverstärkung, an der ein Scharnier aus dünnem Aluminium angeklebt wurde. Das Aluminium stammt von einer Getränkedose. Sowas habe ich üblicherweise nicht im Hause, aber in diesem Falle hat das Dosenbier geschmeckt. Die Leitwerke werden nach dem Bespannen an den Leitwerksträger geklebt.

Zu diesem Zeitpunkt sind rund sieben bis acht Stunden vergangen und es liegen die Hauptbaugruppen im Rohbau vor. Sie wiegen zusammen 1,611 Gramm. Es folgt die für mich kniffligste Aufgabe, das Bespannen.

 

[Christian Abeln]

Alter Schwede. Sowas hab ich vor Jahren mal probiert... Flog auch aber nicht sehr berauschend weil nicht ausreichend aufs Gewicht geachtet. Tolle Arbeit bisher

 

[StephanB]

Das Bespannen

Das Modell wird mit hauchzarter Mylarfolie bespannt. Diese Folie wiegt unter einem Gramm pro Quadratmeter und ist ziemlich empfindlich. Am besten lässt sie sich mit einem schwachen Lötkolben schneiden. Zunächst fertige ich aus Depronresten drei Rahmen an, deren innere Aussparungen etwas größer wie die drei zu bespannenden Segmente Flügel, Höhenleitwerk und Seitenleitwerk sind. Danach schneide ich mit dem Lötkolben mit Übermaß Stücke der Folie zu und knülle diese mehrmals vorsichtig bis auf Walnussgröße zusammen. Dies dient dazu, dass die Folie nach dem Aufbringen keinen Zug auf die Strukturen ausübt. Die geknüllte Folie wird vorsichtig wieder auseinander gezogen und auf dem Baubrett mit Malerband fixiert. Dann wird der Depronrahmen mit Uhu-Por aufgeklebt. Hier wird vermutlich quasi jeder Klebstoff funktionieren, ich habe es aber nur mit Uhu-Por getestet. Die Folie soll zu diesem Zeitpunkt im Rahmen bei Bewegung leicht wabern, dann ist die Spannung richtig. Der eigentliche Bespannvorgang erfolgt mit Sprühkleber. Hier hat sich 3M-77 Sprühkleber von 3M als beste Option erwiesen. Die Bauteile werden aus circa 30-40 Zentimeter Abstand für drei bis vier Sekunden eingesprüht und dann kopfüber auf die Folie im Rahmen aufgelegt und leicht angedrückt. Abschliessend werden sie vorsichtig mit dem Lötkolben aus dem Rahmen heraus geschnitten. Voila, das Schwierigste ist geschafft.

 

[StephanB]

Die Endmontage


Die Flügelholme werden an den Knickstellen der Aussenflügel von unten leicht angeritzt und dann nach oben angebrochen. Die Bruchstellen habe ich dann mit einem kleinen Tropfen der Klebelösung gefüllt und den Flügel mit den Magneten wieder auf der Metallplatte fixiert. Mit 45% Schablonen aus Depron habe ich dann den korrekten Winkel der Aussenflügel eingestellt und fixiert. Nach dem Aushärten werden diese Klebestellen im nächsten Arbeitsgang mit sehr kleinen Streifen Bespannpapier von unten überdeckt. Auch hierzu wird die Klebelösung verwendet. Die Bespannung ist nun aufgrund des Knicks im Flügel wellig geworden. In geringem Umfang kann man das korrigieren, indem man die Folie im Bereich des Knicks dünn mit verdünntem Tapetenkleister bestreicht. Ein feiner Pinsel ist Pflicht. Der Tapetenkleister zieht die Folie beim Trocknen zusammen. Nun gilt es, den Flügel mit den Posten zu verkleben. Zum Ausrichten von Rumpf und Flügel habe ich wieder Legosteine verwendet. Der linken Nasenleiste habe ich dabei einen Legostein mehr gegönnt wie den drei anderen Stützstellen. Hierdurch entsteht der im Abschnitt Konstruktion erwähnte erwünschte Verzug.
Das Höhenleitwerk wird nun am Ende des Leitwerksträger aufgeklebt. Das Seitenleitwerk wird einstellbar mit dem kleinen kleinen Streifen Alublech seitlich an den Leitwerksträger geklebt.

 

[StephanB]

Das Modell ist fertig gebaut und wiegt in meinem Falle ohne Gummi 1,946 Gramm. Das Mindestgewicht von 2 Gramm ist somit gut getroffen.

Flugvorbereitung

Der Gummi wird ausserhalb des Modells aufgezogen, um eine Beschädigung des Modells bei einem Gummiriss auszuschliessen. Ich klemme am Tisch einen Haken fest, an dem ich den Gummi einhängen kann. Das andere Ende fädele ich auf meinen Kurbler, ziehe den Gummi auf die doppelte Länge auseinander und beginne mit dem Aufziehen. Den Kurbler hat mir ein guter Freund nach einer Anleitung aus dem Internet 3d-gedruckt. Die Druckvorlage dazu gibts bei thingiverse. Link: https://www.thingiverse.com/thing:4463491 Ersatzweise kann man aber auch einen Drahthaken in einen langsam laufenden Akkuschrauber spannen. Für Flüge im Wohnzimmer besser nur eine geringe Anzahl an Umdrehungen aufziehen. 300 bis 400 Umdrehungen passen da ganz gut. Den aufgezogenen Gummi hängt man nun vorsichtig in das Modell ein. Bei Wettbewerben darf der Gummi maximal ein Gramm wiegen.

 

[StephanB]

Fliegen

Mein Modell wiegt 1,946 Gramm und ist somit also minimal unter dem Minimalgewicht von zwei Gramm für Wettbewerbseinsätze. Der Schwerpunkt liegt bei mir mit einem 0,9 Gramm schweren Gummi 103 mm hinter dem vorderen Flügelposten, der Plan sieht 100 mm vor. Die Schwerpunktrücklage merkt man im Flug auch. Ich nutze also die verbliebene Reserve von 0,055 Gramm, um dem fragilen Propeller einige kleine Streifen buntes hauchzartes Paketklebeband zu spendieren. Das Gewicht vorne kann ich brauchen und der Propeller wird etwas stabiler.

Fazit

Die Gretchenfrage: Kann ein solches Modell auch im Wohnzimmer fliegen?
Und wie!
Ich muss noch testen, wieviele Umdrehungen ein Gummi mit dem Querschnitt 1,4x1 mm und 0,9 Gramm Gewicht aufnehmen kann. Es dürften sicher viel mehr sein, wie ich im Wohnzimmer benötige. Meine bisherigen Versuche mit 300 bis 400 Umdrehungen ergaben jedenfalls lange, schöne und ruhige Flüge. Ich bleibe dran. Irgendwann werden wir "ihrwisstschonwen" besiegt haben, die Hallen werden wieder offen sein, ich werde es dem Gummi mal so richtig geben und mich an langen Flugzeiten erfreuen. Ich kanns kaum erwarten!

Video

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

Gruß
Stephan

 

[Jürgen Be]

Sehr schön dokumentiert, Stephan
Ich finds klasse... und denke manchmal, dass dein Bastelkeller wohl eher eine Zauberhöhle sein muss:-)

Den Spruch mit verbr---- lass ich jetzt mal weg

Gruß
Jürgen

 

[StephanB]

(..)
Den Spruch mit verbr---- lass ich jetzt mal weg

Gruß
Jürgen

Danke, mein Lieber.
Gruß
Stephan

 

[hastf1b]

Ja Saalflug kann süchtig machen. :-)

Ich hatte noch das Glück das ich in der Dortmunder Westfalenhalle fliegen konnte.
Meine beste Zeit mit eine Moustique von Siebenmann war 14 Minuten.

Heinz

 

[hastf1b]

Stephan toller Bericht. Danke.

Heinz

 

[helmodell]

.............0,3mm starken Drahtstück aufgenommen...........

dazu gibt es sogenannte "Applikatoren"(übernommen aus dem Plastik-Modellbau) in verschiedenen Formen, käuflich zu erwerben, z.B. KRICK
Sind vor allem für CA- Kleber gedacht, für "unsere Zwecke" aber auch sehr gut geeignet, wenn man sie öfters reinigt; abfackeln oder mit Aceton.