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Entwicklungsthread: F3F Projekt - Codename "Solaris"

vanquish

User
Hallo Leute,

Schon seit Jahren schwirrt in meinem Hinterkopf die Idee herum, ein eigenes F3f-Modell von Grund auf zu konstruieren und zu bauen. Leider fehlte mir lange Zeit das nötige Know how und natürlich auch die technische Ausrüstung. Vor etwa zwei Jahren bekam ich dann einen Formensatz von Franz Prasch, mit dessen Hilfe ich dann erste Erfahrungen im Bau eines Schalenflügels sammeln konnte. Auch dieses Forum hat mir sehr gute Dienste geleistet; es gibt ja schon einige Threads zu dem Thema. Besonders möchte ich an dieser Stelle auch Arne und Gideon danken, die mich mit ihren Tipps und Hinweisen immer wieder mal auf den richtigen Weg zurück geholt haben! ;)

Mittlerweile sind schon ein paar Modelle der Form entsprungen (das nächste Modell soll bis zum Slovakia Open fertig sein) und es ist an der Zeit, den nächsten Schritt zu vagen.

Kurz nach dem German Open auf Rügen (welch lehrreicher Bewerb :rolleyes:) gings dann auch schon an die Arbeit. Aktuelle Modelle wie FS3, Vampire, Extasy, Radical und Cyril wurden vermessen und erste grobe Zeichnungen auf Papier entstanden.
Am Anfang stand noch ein "kleiner" und somit wendiger Entwurf in die Richtung des FS3. Doch mit der Zeit änderten sich meine Prioritäten. Meine wichtigsten Vorgaben:
- 5kg bzw eine Flächenbelastung von 75g/dm² soll laut Reglement fliegbar sein
- Das Modell soll natürlich gut aussehen :cool:

So, mit diesen Vorgaben gings dann mal ins XFLR5 um zu sehen, wie ein Modell in etwa aussehen könnte. XFLR5 wurde von mir deshalb gewählt, weil ich bis dato keine Erfahrung mit einem CAD-Programm hatte. Da ich selber kein Spitzenpilot bin, holte ich mir zuvor aber noch ein paar Tipps von eben solchen. Immerhin will ich ja ein durchaus konkurrenzfähiges Modell entwickeln.

Was dabei zusätzlich noch herauskam:
- einteilige V-Form
- möglichst kurzer Hebelarm für gutes Wenden (wir fliegen ja "nur" F3f...)
- leichte, kleine Leitwerke
- Ballastierung im Flügel, Verbinder und Rumpf
- Steckschnauze
- ...

Anhand dieser Punkte entstand dann ein Modell:
Z-Achse_310cm_4.8_forum.jpg

ISO_310cm_4.8_forum.jpg

Nur mit einer Geometrie ist es aber nicht getan. Damit das Teil auch fliegt, wird ein Profil benötigt. Ich verstehe zwar ein paar Grundlagen, aber ein brauchbares Profil zu entwerfen, ist mir nicht möglich bzw. auch zu riskant. So ein Projekt ist doch relativ Zeit- und Kostenintensiv... Deshalb bin ich hier auf die Hilfe von echten Profis angewiesen. Ich habe dankenswerter Weise auch ein Profil bekommen, habe aber versprochen, keine näheren Details dazu bekannt zu geben. Ich kann aber sagen, dass hier durchaus ein Profi am Werk war, der bereits bei einigen Top-Modellen seine Finger mit im Spiel hatte. Das Profil ist an meinen Entwurf und die Auslegungskriterien angepasst.

Also, was habe ich bis jetzt?
- Flächen- und Leitwerksgeometrie
- Rumpfabmessungen
- Profil

Der nächste Schritt ist, das Ganze in einem CAD-Programm zu zeichnen. Ich habe dazu Rhino ausgewählt, da ich absoluter Anfänger auf dem Gebiet bin und zu Rhino einige Tutorials zu finden sind. Ich werde aber sicher einige Fragen im Laufe der Zeit haben. So kämpfe ich momentan etwa damit, einen Strak zu erzeugen. Sprich den Übergang von einem Profil aufs andere sauber hinzubekommen...

Das Projekt ist ein rein privates von mir. Da ich zeitlich mit Uni und Job und Fliegen und Bauen doch etwas eingeschränkt bin, wird das alles nicht ganz so schnell voranschreiten. Ziel ist es aber, im Herbst den Prototypen in die Luft zu bekommen. Bis dahin würde ich -sofern Interesse besteht- die einzelnen Schritte dokumentieren. Aber wie gesagt, wird das eher unregelmäßig sein...

LG,
Mario
 

charly68

User
Na dann mach mal schön..

Ich werd's auf jedenfall verfolgen, so wie Deien bisherigen Bauthread.

lg
 

David

User
Hallo Mario,

ein konkurrenzfähiges Modell schaffst du sicher, gemessen mit dem Durchschnitt, ich rate dir eventuell (deutlich) mehr Zeit zu investieren und etwas in der Oberliga (Es fallen mir jetzt nur FS und Hurricane ein!) zu entwerfen.

Ich weiß nicht, ob es üblich ist mit einer vorgegebenen Geometrie und einem lokal angepassten Profil eine gewünschte Auftriebsverteilung zu bekommen....

Wir sind an der TU gerade mit der Simulation einer Profilumströmung beschäftigt und ich denke, dass für eine qualitativ hochwertige Auslegung der angepassten Profile sehr viel Aufwand notwendig werden wird. Wir bewerten unsere Strömungsmodelle mit umfangreichen Daten aus einem Windkanal. Für Genaueres schreib mir bitte ein mail.

LG
David
 

vanquish

User
Hallo,

@Charly: freut mich :)

@David: Gedacht ist natürlich, in der oberen Liga mit zu spielen... Obs funktioniert, werden wir sehen... *Optimismusmodus an*
Natürlich kann man sich schon extrem viele Gedanken zu dem Thema machen und extrem viel Zeit investieren. Seit April kann ich mich Dank dieses Projekts auch sehr, sehr gut von Uni und Job ablenken ;) Auftriebsverteilung, RE-Zahl T/4-Linie,... sind ja nur ein paar Stichworte. Es soll ja auch Leute geben, die ihre Dissertationen dazu schreiben. Was eben bei solchen Projekten rauskommt, können wir zur Zeit eh ganz gut sehen...
Wie gesagt hatte ich durchaus Hilfe von jemanden, der sich auf dem Gebiet ganz gut auskennt. Ich setze da auch auf dessen Erfahrung...
BTW: Im Juli is mal "Traininslager" am Braunsberg und Slovo angsagt ;) Ich zähl auf dich und Phillip!

LG,
Mario
 

David

User
Lager klingt gut ;-)

Zitat:
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Wie gesagt hatte ich durchaus Hilfe von jemanden, der sich auf dem Gebiet ganz gut auskennt. Ich setze da auch auf dessen Erfahrung...
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Welches Gebiet meinst du: Asymptotik, CFD, Windkanal?


Zitat:
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Es soll ja auch Leute geben, die ihre Dissertationen dazu schreiben. Was eben bei solchen Projekten rauskommt, können wir zur Zeit eh ganz gut sehen...
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Lässt du uns daran teilhaben?
Was siehst du :-)
 

vanquish

User
lager klingt sehr gut! ;)

ich meinte damit eher jemanden, der bereits erfolgreiche f3f-modelle (mit)konstruiert hat. :)

Nun ja, ich denke da beispielsweise an Hurricane, Proton oder an FS3 und FS4 :) und da sehe ich doch recht erfolgreiche Modelle (FS3) bzw. Modelle mit viel Potential (FS4 und Hurricane)

LG, Mario
 

vanquish

User
Hallo,

Momentan bin ich grad dabei, mir Rhino anzueignen. Erste kleine Erfolge hatte ich schon. So wurde gestern das erste Probestück gefräst. Allerdings ist eine einfache 2D-Zeichnung doch etwas anderes als ein Flügel... Zur Zeit kämpfe ich da etwas, habe aber bereits ein paar gute Tipps von Barney, Andi und auch Lukas G. bekommen (siehe hier). Im Laufe der kommenden Woche werde ich dann daran weiterarbeiten.

Es wird zwar noch ein Weilchen dauern, aber eine Frage beschäftigt mich auch schon länger. Sollen Flächen und LW als positiv oder negativ gefräst werden? Meine aktuelle Form ist direkt negativ gefräst. Das hat den Vorteil, dass es weniger Arbeit ist und man dadurch schneller ans Ziel (fertiger Flügel) kommt. Für den Eigenbedarf funktionieren solche Formen auch ganz gut. Nachteil ist, dass man härteres Formenmaterial braucht, was sich im Preis niederschlägt und die Formen an sich auch recht schwer werden.

Bei einer positiv gefrästen und dann abgeformten Form bekommt man -vermutlich- eine schönere Oberfläche. Auch das Material könnte man etwas weicher und somit günstiger wählen... Leider habe ich hier keine Erfahrung.

Deshalb: was ist eure Meinung dazu? Postiv oder Negativ? Warum? Weshalb? Wieso? :cool:

LG,
Mario
 

Tofo

User
Hallo,

ich würde auf jeden Fall Positive fräsen.

Ich habe ja direkt negativ in Ureol gefräste Flächenformen und sowas kommt mir nie wieder her. Das Handling ist eine Katastrophe und die Formen verziehen sich mit der Zeit, obwohl ein Stahlrahmen drunter ist. Falls eine Form beschädigt wird, lässt sich das nur mit sehr viel Zeitaufwand nochmal überfräsen.
Bei Positiven hast du immernoch das Urmodell als Backup. Außerdem kannst du so auch zwei Leitwerks- und Rumpfformen bauen. Ob man jetzt ein Leitwerk oder direkt zwei absaugt ist nämlich grad wurscht.

Grüße,
Thorsten
 

vanquish

User
hy,

wie gesagt sind meine viper-formen auch direkt als negativ gefräst und das handling ist durch das hohe gewicht nicht gerade schonend für die bandscheiben. allerdings habe ich mit verzug keine probleme und das OHNE stahlrahmen. Hinter das eigentliche formenmaterial (frag mich nicht was genau) ist eine MPX-Platte und dann nochmal eine etwas dünnere platte aus dem formenmaterial drauf. darunter noch zwei längsträger ebenfalls aus MPX. verzogen hat sich hier bisher nichts.

irgendwie tendiere ich auch eher zum positiv fräsen, eben weil man dann unter umständen mehrere formen machen könnte. beim rumpf stehts eh außer frage...
mein nachbar hat positiv gefräste formen zuhause liegen. ich werd mir die mal genauer anschauen...

weitere meinungen?

lg, mario
 
Jop, sieht auf de nersten blick gut aus.
Immer prüfen, ob sich Rhino an die Kontur bzw Profile hält.
Auch die Endleiste betrachten !!

Wenn Du wenig Zeitaufwand möchtest, direkt Negativ.
Problematisch hierbei das Formengewicht und wenn ne Macke drin ist, bekommt man die nicht wirklich raus.
Muss man aufpassen, für mich nicht abschreckend.
Die Arbeit beim positiv mit anschliessendem Abformen ist erheblich.
Wenn Du Zeit hast, warum nicht.
Hierbei lohnt es sich aber auch, die Kosten hochzurechnen bzw zu vergleichen.
Negativ zu Abformen ! 500,- fürs positiv mit Abformen sind ziemlich ok gerechnet. + ZEIT ohne Fräskosten, falls Du fräsen lassen willst.
Inbegriffen lächerliche 100,- MDF z.B.

Ich bin auch noch am knobeln, F3J direkt negativ oder nicht.
Bei Stückzahlen von <10 wohl eher direkt negativ.
Wenn was an die Form kommt, ja, dann ist das so.
 

vanquish

User
Hallo,

So, die letzte Uni-Woche ist angebrochen und demnächst kann ich mich wieder voll und ganz dem Projekt widmen.
Die Materialkosten für direkt NEGATIV fräsen kommen mir für die Flächen und Leitwerk auf etwa 500€. Das finde ich eigentlich ziemlich OK. Da bleibt dann auch noch Material für weitere Leitwerke (falls die Größe nicht passt) bzw. für einen Rumpf übrig. Wie dieses Material genau heißt, weiß ich nicht. Meine aktuelle F3f-Form ist jedenfalls daraus und mein Kollege verwendet dieses Material schon seit Jahren für seine Formen. Also es funktioniert gut.

Ich werd jetzt noch die Kosten für die Positiv-Variante durchrechnen und dann entscheiden.

Zum CAD-Entwurf:
Der Flügel (Konturen, Profile) passen soweit. Als nächstes gehts ans Leitwerk und dann an den Rumpf. Die Leitwerke werde ich demnächst mal negativ fräsen. Da hat mein Kollege genügend Reststücke liegen, die mich nichts kosten. Wenn da alles so funktioniert wie gewollt, gehts an den Rumpf und zuletzt an die Flächenformen.

Ich halt euch natürlich am Laufenden, falls gewünscht. Aber es geht halt alles in langsamen Schritten vorwärts...

LG,
Mario
 

vanquish

User
Hallo,

Das Leitwerk ist soweit fertig und scheint auch zu passen. Jedenfalls kann ich nun, nach einigen Kontrollen und Nacharbeiten, keine Fehler mehr entdecken...
Ich werde das Leitwerk und die Flächen direkt negativ fräsen. Grund sind in erster Linie die Kosten, die in meinem Fall bei der Negativ-Variante etwa die Hälfte von der Positiv-Variante ausmachen. Das CAD-File wird ja noch länger existieren, sodass man irgendwann ja vielleicht doch ein positiv fräsen kann...

Jetzt muss ich noch den "Formenblock", Blutrinnen,... für das Leitwerk zeichnen, damit es dann bald mal ans Fräsen gehen kann. Wie gesagt wird als erstes eben das Leitwerk gefräst... besser mal klein anfangen ;)

Leitwerk_4.jpg

Leitwerk_3.jpg

Leitwerk_2.jpg

Leitwerk_1.jpg

LG,
Mario
 
Da ich zeitlich mit Uni und Job und Fliegen und Bauen doch etwas eingeschränkt bin, wird das alles nicht ganz so schnell voranschreiten. Ziel ist es aber, im Herbst den Prototypen in die Luft zu bekommen.
ich finde das Projekt und Deinen Enthusiasmus toll, aber den Punkt "Herbst" würde ich mal ein bisschen genauer spezifizieren - denn Du hast das Jahr vergessen. Ich hoffe mal, Du denkst dabei nicht ernsthaft an 2011, ansonsten möchte ich nicht dein Prof. sein ;)

Viel Erfolg & Spass
Raphael
 
Hallo Mario,

"RESPEKT" was du da auf die Beine stellst
vor allem im CAD, ich kann nicht mal nen Kreis zeichnen:cry:

Hut ab!!!!!!!!

lg Markus
 

vanquish

User
Danke Markus!
ich hab ja auch bei komplett null angefangen und hatte bei den CAD-Sachen tolle Unterstützung aus dem Forum hier und auch von Lukas.

man, ich kanns schon gar net mehr erwarten, endlich den prototypen den berg runter zu schmeißen! :D

lg,
mario
 

vanquish

User
Hallo,

Wie oben beschrieben habe ich letzte Woche die Leitwerke als Positiv im Rhino fertig bekommen. Das Ganze dann zum Negativfräsen in einen einfachen "Quader" mit Blutrinne, Nasenüberstand und Borhungen zu bekommen, war dann doch wieder mit ein paar Problemen verbunden. Echt arg, wie lange die einfachsten Sachen im CAD einen ärgern können. Mit den Tips von Andi und Werner in diesem Thread hier habe ich es nun aber doch geschafft.

Leitwerk_6.jpg

Leitwerk_5.jpg

Leitwerk_7.jpg

Diese "fertige" Leitwerksdatei habe ich nun als IGES abgespeichert, um sie im Laufe der Woche mal im Mastercam meines "Fräsmenschen" begutachten und überprüfen zu können. Sollte alles passen, was ich aber irgendwie fast nicht glaube, kanns also schon ans fräsen gehn.

LG,
Mario
 
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