FanWing FENDT-ilator

[Klaus Jakob]

Hallo Experimentierer,

ich habe mal etwas Seltsames gebastelt:
einen FanWing.
Eine Idee, die Patrick Peebles hatte. Siehe seine Seite "FanWing".com

Er hatte im Oktober letzten Jahres eine Skizze ins Netz gestellt, die mir als Vorlage galt.

Das Ergebnis meiner Bastelei hat mich selber überrascht; das Ding flog.
Aber seht selber.

Gruß
Klaus.
(P.S.: ich muss erst die Bilder komprimieren, sorry dauert noch ein wenig...)

 

[Klaus Jakob]

Da in der Nähe die Firma FENDT seine landwirtschaftlichen Maschinen baut, konnte ich nicht anders, als den Mähdrescher "FENDT-ilator" zu nennen.

 

[Klaus Jakob]

Idee:	Patrick Peebles, Anfang der 1990er; siehe FanWing.com
Bauprinzipien und Details:	Klaus Jakob
Spannweite:	200 cm
Steuerung:	Höhe, Seite, Querruder, Motor
Rotordrehzahl:	2000 rpm
Lamellen:	16 je Rotor, Balsa CFK verstärkt, profiliert
Motor:	Himax C3516-1130 kV
Zahnriemen:	Untersetzung 6:1
Akku:	3 Zellen 2600 mAh
Stromaufnahme:	Start: 25 A Cruise: 15 A
Masse:	3 kg
Bauweise:	Balsa, Styropor, Kohlefaser, Depron
Angedachter Einsatzzweck: (manntragend)	Agrarbereich, Verkehrsüberwachung, Shuttle für Kurzstrecken, Transport
Charakteristik:	Kurze Startstrecke, überziehsicher, leiser und sparsamer als ein Helikopter, Mehrverbrauch gegenüber Flächenflugzeug

 

[Christian Abeln]

Schon irgendwie anders cool

 

[Klaus Jakob]

Beim InterEx vom 5. bis 7. September war das Publikum angenehm überrascht.
Es gab auch den Wanderpokal der "Querdenker", gemeint sind natürlich die technischen Querdenker...

 

[Klaus Jakob]

Beim Start ist es sehr beeindruckend. Es gibt ein röhrendes Geräusch, das Ding schiebt sich langsam vorwärts und hebt bald darauf ab.
Dann krabbelt es gemächlich und stabil durch die Luft, mit sehr wenig Fahrt.
Es ist wendig und überziehfest.

Auf Youtube oder sonstwo stelle ich noch keine Videos ein. Ich will keinen eigenen Kanal eröffnen.

Grüße,
Klaus.

 

[Klaus Jakob]

Ich habe die Leitwerkspartie nach dem InterEx umgebaut.
Dabei hat mich Patrick Peebles, der Erfinder, immer wieder mit guten Tipps beraten.

Nun wirkt das Seitenruder besser, und das Höhenruder ist vom Abwind des Rotors weniger betroffen.
Die Querruder (außen an den Enden der Rotoren) nehmen das Seitenruder mit.

Was mich erfreut: die Motorleistung ist sehr gering. Zum Starten genügen 25 Ampere aus 3 Zellen, und das für eine Masse von 3 kg.

 

[Klaus Jakob]

Eine weitere sehr sinnvolle Einsatzmöglichkeit Mann tragenden FanWings wäre die Feuerbekämpfung. Die hohe Nutzlast, die kurze Startstrecke, sowie die langsame Geschwindigkeit wären von Vorteil.

Klaus.

 

[Klaus Jakob]

Hier nun Einblicke in die Entstehungsgeschichte des "Mähdreschers":
-mit Pappschablonen aus Pizzadeckeln, Klebeband, Pappelsperrholz etc. versuchte ich, die Grundgeometrie zu finden...

Ein Riementrieb mit Untersetzung 1:6 sollte es sein. Unter der Riemenscheibe sitzen 2 Kugellager. Dazwischen ein Freilauf, so dass der Rotor frei drehen kann, falls der Motor klemmt oder der Riemen reißt.

Die Verbindung der beiden Rotoren geschieht durch 2 Kohlefaserplatten von 1,5 mm Dicke. Hochkant eingesetzt, da die Abwindrampe dick genug ist dafür.

 

[Klaus Jakob]

Hier nun die Verbindertaschen und die "Flügel" mit ihrer Wanne. Die Wanne liegt exzentrisch unter dem Rotor. Die Wanne habe ich aus 2 Lagen CFK-Gelege und CFK-Gewebe laminiert, über einem 160er KG-Rohr.

 

[Klaus Jakob]

Es entstehen die Rotoren.
Es sind Scheiben aus Balsa. Jede Scheibe besteht aus 3 Lagen 1,5 mm Balsa, jeweils 120° versetzt. Je Rotor sind es 3 Scheiben, die die CFK-Welle und die 16 Lamellen aufnehmen. Die Lamellen sind schräg gestellt, um Geräusche durch Interferenzen zu verringern. (Ähnlich wie ein schrägverzahntes Zahnrad).

 

[Klaus Jakob]

Eine grö´ßere Aktion war die Verbindung beider Rotoren. Es sollte eine Kupplung werden, die in alle Richtungen elastisch sein sollte, sicher, und leicht zu montieren. Also elastisch in der Drehrichtung, axialem Versatz und Wikelversatz. Sicher dadurch, dass bei einem Riss aller 8 Gummis immer noch ein Eingriff bestehen bleibt, indem die klauenartige Geometrie der einen Kupplungsseite, die in die andere Kupplungsseite eingreift.

Ich bastelte an 5 Varianten und bin mit der letzten sehr zufrieden. 8 Gummiringe dienen der Verbindung. Teile aus GFK und Propellermitnehmern wurden ausgesägt, zusammengeklebt, gefeilt und verrundet.

 

[Klaus Jakob]

Die Lagerung der Rotoren: jeweils ein Rillenkugellager mit berührungsloser Blechabdichtung. Nichts dramatisches...
Rumpfseitig sitzt das Lager in der stabilen GFK-Platte, die auch den Flügelverbinder aufnimmt.
Die Außenseite der Rotoren wird durch eine Sperrholz/Balsawand gegen Falschluft abgedichtet Diese Platte nimmt das äußere Lager auf. Oben an der Platte wird ein Flügelstummel und das Querruder befestigt.

 

[Klaus Jakob]

Die Mähdrescherform bot sich geradezu an. FENDT ist in unserer Nähe, also wird alles grün/rot lackiert.
Ach ja, die Heckpartie: Vierkantstäbe aus Kohlefaser, der Halter für den Heckausleger, und die Aufnahme für das lenkbare Heckrad. Das Seitenruderservo bedient zugleich das Heckfahrwerk.
Der Heckausleger ist abnehmbar und wird nur durch Gummiringe gesichert. Es sind die gleichen Gummiringe, die auch die Flügel am Rumpf halten, und die elastische Kupplung verbinden. Sie kosten nichts, da sie bei dem Packen von Rettungsschirmen übrig bleiben.
Ihr seht weiße Streifen vor dem Rotor. Das ist Depron. Für den Fall, dass sich eine Lamelle löst, wird das weiche Depron angeknabbert, ohne weiteren Bruch der Lamelle. Das "Knabbern" hört man sehr deutlich, das ist schon einmal passiert, ohne Folgeschäden.

 

[Klaus Jakob]

Das Fahrwerk habe ich aus mehreren Lagen Kohlegelege und-gewebe laminiert, über eine schnell zurechtgeschnittene Styroporform. Das Laminat hat Kevlareinlagen für den Fall, dass das Fahrwerk bricht. Dann bleibt es an den Kevlarfasern hängen und geht nicht verloren. (Wie bei der Formel 1 ).
Die gebogene Form: alles was so geschwungen ist, hat geringe Spannungsspitzen und bricht nicht so schnell. Und sieht schräg aus...

 

[Klaus Jakob]

Ach ja, zur Kühlung des Motors, der noch lange nicht an seiner Grenze ist, können die Türen des Mähdreschers geöffnet werden. Guckt mal genau auf die grüne Kabine!

 

[StephanB]

Ich war auf der InterEx dabei und kann nur sagen: Chapeau, Klaus!
Das Modell fliegt super! Ich war tief beeindruckt.
Gratuliere zum Hauptpreis der InterEx, der seinen Namen Querdenker-Pokal Jahrzehnte vor dem Auftauchen irgendwelch Verstrahlter bekam.

Gruß
Stephan

 

[Klaus Jakob]

Danke für die Blumen, Stephan.

Den Hauptanteil hat aber Patrick Peebles mit seiner Kurzbeschreibung des Prinzips. Siehe "FanWing.com". Ohne diese Anregung wäre ich selber auch nicht auf so eine schräge Idee gekommen.

siehe www.fanwing.com und FanWing design notes als .pdf

Das Umsetzen war "nur" eine größere Tüftelei mit viel Bastelarbeit.

Grüße
Klaus.

 

[Klaus Jakob]

Ein paar Gedanken zur Wirtschaftlichkeit des Antriebs:

-es ist wie bei jedem Elektrosegler: ein langsam drehender, großer Propeller (also mit Getriebe z.B.), der viel Luft durchsetzt, ist effektiver als ein hochdrehender Impeller, der wenig Luft rasant nach hinten schiebt.

Im Falle des Mähdreschers ist es die sehr große Gesamtfläche der Lamellen, die die Luft langsam nach hinten/unten schiebt.

Das erzeugt einen Schub- und Auftriebsvektor nach schräg oben/vorne. Darum kann das Ding viel Last tragen, fliegt langsam, und effektiver als ein Hubschrauber.
Klar, die Aerodynamik ist nicht so geschmeidig -und auch nicht so wirtschaftlich- wie bei einem Prop, und einen echten Flügel mit sauberer Aerodynamik gibt es auch nicht, aber in der Gesamtsumme ergibt sich das oben genannte Verhalten.

Gruß
Klaus.

 

[Klaus Jakob]

Hallo, hier habe ich ein Video vom FENDT-ilator gebastelt:

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

Viel Spaß beim Gucken, Klaus.