f3d
Vereinsmitglied
Ich kann Stefan vollumfänglich zustimmen. Das ganze Projekt ist wenig bis garnicht durchdacht und eine große Zeit und Geldverschwendung.
Schade.
MFG Michael
Eine echt steife 2m DS Fläche in positiv Bauweise soll entstehen...
- Ersteller Modellflugpilot
- Erstellt am
Schade.
MFG Michael
speedy573
User
Na ja, ganz so weltfremd ist ein Holmsteg aus Balsa dann doch nicht. Vorausgesetzt man macht es richtig.
Gerhard Waibel hat das an der ASW15 genau so gemacht, allerdings dient das Balsa im Holmsteg eher als Beulstütze für die beidseitigen Glaslagen.
Soweit ich weiss wurde aber der Balsakern auch tragend gerechnet über das Verhältnis der E-Moduli.
Gideon
Vereinsmitglied
Der Shinto Expert im vorherigen Beispiel nutzt Balsaholz (unter ± 45° orientiert) als Kernmaterial für den Steg: http://f3j.in.ua/shinto-expert.html?#tab7
Solidmanager
User
Moin
Grüsse
Gero
Balsa im Holm zweifelt ja keiner an, das Material im ganzen Kern zu nutzen - sozusagen einen "solid core" aus Balsa anzuwenden ist das Nutzlose.
Grüsse
Gero
Gideon
Vereinsmitglied
Definiere bitte nutzlos. Die hochkantstehenden Holzfasern sind jedenfalls deutlich druckfester als jeder gängige PMI-, PVC- oder PET-Schaum, weshalb bei Rotorblättern in der Windkraft end-grain Balsa (Stirnholzbalsa)) immer noch an stark belasteten Bereichen in der Wurzel eingesetzt wird (und was auch der hauptsächliche Grund ist, warum Balsaholz weltweit immer noch nur eingeschränkt erhältlich ist).
Für’s DS, wo Gewicht so oder so notwendig ist, finde ich Stirnholzbalsa als Kernmaterial generell nicht ganz verkehrt, so verspricht es doch, dass die Oberflächen damit deutlich robuster werden. Das wäre mein Hauptansatz.
Eisvogel
User
Wohin kann sich ein voll mit Kohlefaser umschlossener Holzkern verschieben?
Modellflugpilot
User
Hallo Stefan,
danke für deine für deine Infos und Erklärung und ja auch geballte Kritik will ich gern annehmen. Dafür offerieren wir ja auch unsere Projekte.
Schubfestigkeit das leuchtet mir gut ein. Aber wenn ich mir geschnittene Flächen betrachte, dann sehe ich da als Holm auch nur Formmatte, Holmband, stehendes Balsa, Holmband und Formmatte. Im Bereich der Steckung ist ein diagonales Gewebe rumgewickelt.
Klar, ein völlig ummantelt Balsaholm wäre hier günstiger für höhere Belastungen.
Aber selbst Ober und Unterschale die ja gewölbt und miteinander fest verbunden sind, relativieren die Schubfestigkeit wesentlich.
Zum Vergleich aus der Praxis bei einer Hartschalen Fläche dient ja auch nur ein Holm aus Balsa. Für sehr leichte Flächen auch ein umwickelter
Schaumkern.
Aber mal eine praktische Betrachtung aus der mein Vorhaben entstanden ist.
Anbei Foto cfk beschichtetes Balsa und Schaum... beide ca 6mm dick
Beide habe bezüglich der Biegung und Verdrehfestigkeit keinerlei Gemeinsamkeiten.
Das Balsabrettchen ist mit der Hand kaum zerstörbar.
Was beobachte ich da nicht sinnvoll?
@gero Die Frage warum das Hersteller nicht so machen ist in jedem Fall dadurch beantwortet, daß der Aufwand sicherlich nicht lohnenswert ist.
Grüße Hans
danke für deine für deine Infos und Erklärung und ja auch geballte Kritik will ich gern annehmen. Dafür offerieren wir ja auch unsere Projekte.
Schubfestigkeit das leuchtet mir gut ein. Aber wenn ich mir geschnittene Flächen betrachte, dann sehe ich da als Holm auch nur Formmatte, Holmband, stehendes Balsa, Holmband und Formmatte. Im Bereich der Steckung ist ein diagonales Gewebe rumgewickelt.
Klar, ein völlig ummantelt Balsaholm wäre hier günstiger für höhere Belastungen.
Aber selbst Ober und Unterschale die ja gewölbt und miteinander fest verbunden sind, relativieren die Schubfestigkeit wesentlich.
Zum Vergleich aus der Praxis bei einer Hartschalen Fläche dient ja auch nur ein Holm aus Balsa. Für sehr leichte Flächen auch ein umwickelter
Schaumkern.
Aber mal eine praktische Betrachtung aus der mein Vorhaben entstanden ist.
Anbei Foto cfk beschichtetes Balsa und Schaum... beide ca 6mm dick
Beide habe bezüglich der Biegung und Verdrehfestigkeit keinerlei Gemeinsamkeiten.
Das Balsabrettchen ist mit der Hand kaum zerstörbar.
Was beobachte ich da nicht sinnvoll?
@gero Die Frage warum das Hersteller nicht so machen ist in jedem Fall dadurch beantwortet, daß der Aufwand sicherlich nicht lohnenswert ist.
Grüße Hans
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Michael Kiefer
User
Hallo,
Falls Du die Frage ernst meinst: Schub wird im Volksmund auch als Scherung bezeichnet (siehe z.B. https://de.wikipedia.org/wiki/Schubmodul).
Gruss,
Michael
Artur Blömker
User
Die Verklebung zwischen dem Balsa und dem CFK ist wichtig! Glasgewebe dazwischen? Richtig verstanden? Nein wozu?
Gute Verklebemumpe anmischen.
Das Balsa wird halten. Ohne irgendwas diagonales. Nur die Verklebung muss gut sein! Natürlich ist mir der Sinn eines Diagonal-Steges klar. Aber gut verklebt genügt der Balsakern ganz bestimmt, wenn da so viel Balsa im Spiel ist.
Die CFK Struktur muss unbeschädigt bleiben. Nachfräsen? Nein.
Gute Verklebemumpe anmischen.
Das Balsa wird halten. Ohne irgendwas diagonales. Nur die Verklebung muss gut sein! Natürlich ist mir der Sinn eines Diagonal-Steges klar. Aber gut verklebt genügt der Balsakern ganz bestimmt, wenn da so viel Balsa im Spiel ist.
Die CFK Struktur muss unbeschädigt bleiben. Nachfräsen? Nein.
Gideon
Vereinsmitglied
Hier nochmals die PDF von Mark Drela. Oben werden die Verhältnisse in einem Rippenflügel mit Holm (Ober- und Untergurt ohne und mit Steg) gezeigt, unten in einem Schaumkern mit FVK-Schale (Ober- und Untergurt ohne und mit Steg). Wenn der Flügel sich biegt, dann arbeiten Ober- und Untergurt gegeneinander und der Steg (shear web) wird auf Schub belastet. Darauf können wir uns ja vermutlich alle einigen. Unter 4. die Versagensarten (oben und unten vergleichbar).
Shear crack = Schubbruch
Peel = Abschälen
Quelle: Mark Drela | RCSD 02/2005
Quelle: Mark Drela | RCSD 05/2005
Figure 2b shows the same wing, but with a bias skin which cannot deform in shear significantly. As the sparcaps try to slide past each other, they now drag the adjacent skin with them very effectively, so that the skin spreads out the shear load over more of the foam core. This reduces the shear load enough so that the higher density foams are usually adequate to withstand all but the strongest winch launches. However, such wings are sensitive to delamination and buckling of the sparcap.
Hier die deutsche Übersetzung:
Abbildung 2b zeigt denselben Flügel, jedoch mit einer diagonal orientierten Schale, die sich bei Scherung nicht wesentlich verformen kann. Wenn die Holmgurte versuchen, aneinander vorbeizugleiten, ziehen sie nun die angrenzende Schale sehr effektiv mit, so dass diese die Scherbelastung auf einen größeren Teil des Schaumkerns verteilt. Dadurch wird die Scherbelastung so weit reduziert, dass die Schaumstoffe mit höherer Dichte in der Regel ausreichen, um allen außer den stärksten Windenstarts standzuhalten. Allerdings sind solche Flügel anfällig für Delaminationen und das Ausknicken des Holmgurtes.
Die Amis nennen das stressed skin
Shear crack = Schubbruch
Peel = Abschälen
Quelle: Mark Drela | RCSD 02/2005
Quelle: Mark Drela | RCSD 05/2005
Figure 2b shows the same wing, but with a bias skin which cannot deform in shear significantly. As the sparcaps try to slide past each other, they now drag the adjacent skin with them very effectively, so that the skin spreads out the shear load over more of the foam core. This reduces the shear load enough so that the higher density foams are usually adequate to withstand all but the strongest winch launches. However, such wings are sensitive to delamination and buckling of the sparcap.
Hier die deutsche Übersetzung:
Abbildung 2b zeigt denselben Flügel, jedoch mit einer diagonal orientierten Schale, die sich bei Scherung nicht wesentlich verformen kann. Wenn die Holmgurte versuchen, aneinander vorbeizugleiten, ziehen sie nun die angrenzende Schale sehr effektiv mit, so dass diese die Scherbelastung auf einen größeren Teil des Schaumkerns verteilt. Dadurch wird die Scherbelastung so weit reduziert, dass die Schaumstoffe mit höherer Dichte in der Regel ausreichen, um allen außer den stärksten Windenstarts standzuhalten. Allerdings sind solche Flügel anfällig für Delaminationen und das Ausknicken des Holmgurtes.
Die Amis nennen das stressed skin
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Gideon
Vereinsmitglied
Voll mit Kohlefaser umschlossen isser ja nicht. Es sind lediglich die Holmgurte mit 0°-orientierten Fasern oben und unten, die mit ihm Kontakt haben.
Michael Kiefer
User
Hallo,
Dein Zutrauen in meine Fähigkeiten ehrt mich, ist aber leider eine Überschätzung. Wenn ich was fundiertes zum Thema sagen könnte, würde ich das machen
Nur so aus dem Bauch heraus würde ich mich i.w. Arturs Meinung anschliessen, da ich F3B-Segler kenne, die nur mit senkrechtem Balsa im Steg auskommen und von den Piloten heftigst "rangenommen" werden (jenseits der im F3B üblichen Manöver). Aber es ist wie hier so oft: ohne definiertes Anforderungsprofil ist das ganze nur ein Rühren im Trüben. Ernsthaftes DS ist von den Lastvielfachen noch mal eine andere Hausnummer als F3B. Insofern habe ich nichts gesagt
Dass wenigstens die Gewebelagen nicht angekratzt werden sollten, ist allerdings völlig richtig. Vielleicht eine etwas dickere Gelcoatschicht vorsehen, Gewicht spielt anscheinend ja keine grosse Rolle. Aber die Kerne gibts ja schon, geht wahrscheinlich also nicht.Jedenfalls viel Erfolg und Spass bei der Umsetzung!
Michael
PS: Sehe gerade den neuen Beitrag von Stefan. Das ist alles (natürlich!) völlig richtig. Aber die Philosophie dahinter heisst "Leichtbau". Das ist hier anscheinend kein wichtiger Punkt. Man kann ausreichende Festigkeit auch mit "falscher" Faserrichtung erreichen, man muss halt schlicht genügend Material nehmen.
Gideon
Vereinsmitglied
Man kann auch fertige Flieger kaufen, die vernünftig ausgelegt und gebaut wurden!
Entschuldigung, aber genau das ist ein vollkommener Trugschluss. Wenn ich alle Möglichkeiten habe (Maschinen, Material und das notwendige Wissen), dann nutze ich diese auch – und daran scheitert es ja offensichtlich nicht, nur an einer gewissen Sturheit.
Festigkeit ist übrigens nicht die, die Klappen vor dem Flattern schützt!
Eisvogel
User
So wie ich das bisher verstanden hab, soll der komplette Flügel (Holzkern) 2lagig mit Kohlegewebe "ummantelt" werden.
Da sollte doch zumindest der 0° Anteil der ersten Lage auch als eine Art Gurt wirken, mit sehr großer Klebefläche.
steve
User
Die DS-Flächen werden ja sehr massiv gebaut - da nun die Hartschale mit so einen Kern abstützen...ist doch mal was. Das Balsa aber bitte mit Grundierung absperren, sonst saugt es sich mit Harz voll. Für das Abfräsen kann ja nach dem cfk noch etwas Harz als Deckschicht aufgetragen werden. Sollte sich dann ohne Beschädigung des cfk abtragen lassen.
Wieso das im gewerblichen Bereich so nicht gemacht wird: Mir sagte mal ein Motorenbauer auf die Frage, weshalb er nicht diese oder jene besseren Komponenten verbaut, dass es sich auch so verkaufen würde - weshalb also etwas Besseres einsetzen. (Ging damals um sowas wie Formmagnete und 0,2mm Bleche, die den möglichen Leistungsdurchsatz exponierten und heute Standard sind)
Michael Kiefer
User
Hallo Stefan,
Entschuldigung angenommen
Im Ernst: den vollkommenn Trugschluss sehe ich nicht, bezog mich aber, ohne das vielleicht hinreichend klar zu sagen, nur auf den Holmsteg. Wenn Du die Klappen ins Spiel bringst hast Du absolut recht, an dieser Stelle wird diese Bauweise eher unsinnig. Wie ich schon schrieb, solange man nicht so genau weiss, was eigentlich die Anforderungen sind, kann man lange rumdiskutieren. So weiss ich z.B. nicht, ob das Modell ernsthaft als "Konkurrenz" zu käuflichen Modellen auftreten und daher in eingen Aspekten "besser" sein sollte, oder ob es einfach "nur" um den Spass geht, etwas auszuprobieren (kann man natürlich auch als Sturheit bezeichnen), neige jedoch eher zu letzterer Ansicht. Dann wäre Dein erstes Argument in diesem Fall evtl. nicht schlagend, im Allgemeinen aber - zu unser aller Glück - durchaus.Gruss,
Michael
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Modellflugpilot
User
Sturheit.......hmmmm...? schade Stefan daß du meine Freude am Bauen und experimentieren und große Neugier als solches betitelst.
Gennerell, würde man nur das bauen was wir berechnen könnten, täte es der technischen Entwicklung nicht gut. Viele bis dahin nicht vermutete Effekte blieben verborgen.
Aber noch ein Beispiel:
Ein cfk Rohr mit längsfasern wird biegesteif; mit diagonalfaser, biegesteit und torsionssteif.
Dieses Rohr mit einem Holzkern ausgefüllt, bruchfester.
So sehe ich meine Tragflächen an.
Achja, wie funktioniert es mit einer Mylar Folie sphärische Oberflächen zu realisieren, die auch noch maßhaltig sind?
Wenn mir das einer noch erklären würde, schwenke ich vom fräsen sofort um. Das ist jetzt aber nicht zynisch gemeint.
Grüße Hans
Gennerell, würde man nur das bauen was wir berechnen könnten, täte es der technischen Entwicklung nicht gut. Viele bis dahin nicht vermutete Effekte blieben verborgen.
Aber noch ein Beispiel:
Ein cfk Rohr mit längsfasern wird biegesteif; mit diagonalfaser, biegesteit und torsionssteif.
Dieses Rohr mit einem Holzkern ausgefüllt, bruchfester.
So sehe ich meine Tragflächen an.
Achja, wie funktioniert es mit einer Mylar Folie sphärische Oberflächen zu realisieren, die auch noch maßhaltig sind?
Wenn mir das einer noch erklären würde, schwenke ich vom fräsen sofort um. Das ist jetzt aber nicht zynisch gemeint.
Grüße Hans
speedy573
User
Das ist eine seltsame Sichtweise. Die ingenieurtechnische Wissensbasis ist heute so gut aufgestellt dass es für so einfache mechanische Aufgabenstellungen wie einen Tragflügel sehr sicher keine Geheimnisse jenseits der bekannten Physik gibt.
Ein wenig Eigeninitiative und man findet im Netz Informationen für einige Stunden Unterhaltung in Sachen Mylar Positivbauweise.
Nur eine Quelle als Beispiel:
