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Konzept eines Flugmodells für die Jugendarbeit

Konzept eines Flugmodells für die Jugendarbeit

Otto Jakob
Erstveröffentlichung 03.ß5.2004


Die Herausforderung

Die Auswahl an Flugmodellen, die für die Jugendarbeit in Frage kommen, ist groß. Fast jeder Modellflieger in Deutschland ist in irgendeiner Art und Weise mit dem Modell „Der kleine UHU“ von Graupner in Berührung gekommen. Viele von uns habendie Modellfliegerei damit begonnen. Ich habe mit großer Euphorie die Anfänge der Jugendarbeit beim DMFV begleitet. Neben dem Besuch eines Jugendleiterseminars beim DMFV unter Mauro Marmotti und der Ausbildung beim DAeC habe ich mit den Kollegen der Akamodell Stuttgart e.V. damals auch mehrere Henkel M1 gebaut. Mit Interesse verfolge ich seit dieser Zeit die Entwicklung der Jugendarbeit im DMFV und DAeC.

Nach einer Präsentation des Modellflugs im Schulunterricht durch unser Vereinsmitglied Oliver wurde der Wunsch nach einer Arbeitsgruppe (AG) Modellflug geboren. Diese Aufgabe inspirierte mich, um über ein passendes Modellkonzept nachzudenken, das nach meiner Meinung für die Aufgabenstellung besser geeignet sein sollte, als das, was der Markt bietet.


Anforderungskatalog

Das neue Konzept sollte folgende Anforderungen erfüllen:
  • Kurze Bauzeit, maximal ca. vier Doppelschulstunden einschließlich Finish (Test steht noch aus).
  • Geringer finanzieller Aufwand, Baukosten ca. 15 € für das Freiflugmodell.
  • Vermeidung von aggressiven Materialien (auch Schleifstaub), Klebstoffe und geringer Werkzeugbedarf.
  • geringe Unfallgefahr.
  • Das Flugmodell sollte vom Freiflugsegelmodell zum Elektro-RC-Flugmodell aufrüstbar sein.
  • Ansprechende Optik, Finish mit Klebefolie.
  • Robuste Bauweise.

Ideen zur Umsetzung, das Modell MÖWE


Da später eine Elektrifizierung möglich sein sollte, wurde ein Druckschraubenantrieb hinter dem Flügel eingeplant. Die Größe eines Günther Propellers bestimmte den Abstand des Flügels vom Leitwerksträger. Ein Silhouettenrumpf aus 4mm Birkensperrholz erfüllte die Anforderungen an niedrige Baukosten und geringe Bauzeit. Der Leitwerksträger muss robust, steif und leicht sein. Ich entschied mich für eine Sandwichkonstruktion aus Schaumkern mit Balsabeplankung. Diese Konstruktion ist einfacher herzustellen als ein Kastenrumpf und vermittelt erste Erfahrungen im Leichtbau. Ein Kohlerohr hätte den finanziellen Rahmen gesprengt. Für die Leitwerke wurde 6mm DEPRON ausgewählt, da es in dieser Größe ausreichend stabil und preiswerter als Balsa ist.

Der Flügel wurde in Schalenbauweise konzipiert. Das verwendete Beplankungsmaterial besteht aus einem 5 mm Dämmstoff (3mm DEPRON ist besser, aber auch teurer), der über einen Holm aus 10*5mm Kiefer geklebt wird. Dieses Material (SELITAC Trittschalldämmung von OBI) ist im Moment leichter zu beschaffen als DEPRON und etwas billiger. Um das Schaummaterial zu schützen wird eine Balsanasenleiste angeklebt.
Das Finish wurde mit farbigem Paketklebeband realisiert. Das Klebeband trägt etwas zur Festigkeit bei. Alternativ kann der Flügel auch mit wasserlöslichen Farben (Plaka, Dispersionsfarbe) bemalt werden.


Profilauswahl

Ich vermeide, diesem Thema einen hochwissenschaftlichen Anstrich zu geben. Eine genaue Kontur des Profils ist durch die einfache Bauweise nicht möglich. Es wurde versucht, durch die Lage des Holms und über die Stützrippen eine widerstandsarme Oberseite zu erreichen. Die Unterseite ist gerade. Die Profildicke ist für den Re-Zahlbereich des Freiflugs eigentlich zu groß. Ein dünnerer Holm (z.B. 5*5mm) hat eine unzureichende Biegesteifigkeit. Hier ist aber noch Potenzial für Verbesserungen vorhanden z.B. mit CfK-Rohrholm und 3 mm DEPRON.

Ein Styroporkern mit Kiefernholm ergibt eine bessere Profiltreue. Die Oberfläche ist aber schwieriger zu glätten und beim Schneiden entstehen Styroldämpfe. Das Schneiden von Styro-Kernen soll aber erst bei einem Fortgeschrittenenmodell eingesetzt werden.

Die doppelte V-Form (Ohren) wurde gewählt, um ausreichende Stabilität und gute Steuerbarkeit in der RC- Ausbaustufe zu gewährleisten. Das Überziehverhalten ist angenehm harmlos. Die Ohren haben einen ähnlichen Effekt wie eine Schränkung des Außenflügels.

Die Streckung (ca. 11) ist ein guter Kompromiss zwischen Re-Zahl, Biegemoment und Flugleistung (induzierter Widerstand).


Umbau zur RC-Version

Wie beabsichtigt, lässt sich das Modell auch nachträglich mit E-Motor und RC-Anlage ausrüsten.
Die RC- und Elektroausrüstung wurde aus preiswerten Komponenten zusammengestellt:
  • Speed 400/7,2V, Günther-Luftschraube, 10A-Regler,
  • 2 Stck. Standardservos (möglichst ca. 9 bis 15g),
  • Standardempfänger,
  • 6-8 Zellen-Akku mit 500 –1000 mAh Kapazität.
Es werden zwei gegenüberliegende Ausschnitte für die Servos gemacht. Der E-Motor wird auf einem Brettchen montiert und mit Klebeband fixiert. Der Regler und der Empfänger werden mit doppelseitigem Klebeband, der Akku wird mit Gummiringen oder Klettband befestigt.

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Modifikationen

Auf Grund der einfachen Bauweise kann das Modell sehr leicht modifiziert werden. Folgende Möglichkeiten bieten sich für den fortgeschrittenen Jugendlichen an:
  • stärkerer Motor, z.B. Speed 480,
  • Flügel mit geringer V-Form ohne Ohren und Streifenquerrudern,
  • V- Leitwerk,
  • Verkleidung der RC- Ausrüstung durch einen Kastenrumpf oder ein GFK Teil (Steckschnauze).

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Baubeschreibung Möwe

Otto Jakob, Zeichnungen Eckart Müller​


Fortsetzung des Artikels Konzept eines Flugmodells für die Jugendarbeit

Rumpf

Der Rumpf besteht im wesentlichen aus drei Teilen:
- Vorderteil,
- Flügelauflage,
- Leitwerksträger.

Bei der elektrisch angetriebenen RC-Version wird ein Motorträger aus 4mm Sperrholz unter der Flügelauflage angeklebt.

Das Vorderteil und die Flügelauflage werden aus 4mm Sperrholz ausgeschnitten.

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Der Leitwerksträger besteht aus einem Styrodurkern, der mit 1-2mm Balsaholz beplankt wird. Dazu wird ein Balsabrettchen von 610mm Länge in vier Streifen von jeweils 25mm Breite geschnitten. Die Balsastreifen und der Styrodurkern werden mit Uhu-Por oder einem anderen styroporverträglichen Kontaktkleber eingestrichen.

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Nach einer Ablüftzeit werden zuerst zwei Seiten des Kerns verklebt. Um Verzüge zu vermeiden, führt man diese Arbeiten auf einem ebenen Baubrett durch. Das Holz steht dabei leicht über, da es nicht möglich ist, die Teile absolut perfekt zu positionieren. Danach wird das überstehende Balsa entfernt und der Leitwerksträger auf den verbliebenen beiden Seiten plan geschliffen (Korn 80 auf Alulatte, mit doppelseitigem Klebeband aufgeklebt).

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Nach dem Verkleben der beiden verbliebenen Flächen wird der Leitwerksträger sauber verschliffen.
Für alle weiteren Verklebungen kommt Weißleim zum Einsatz, wenn nichts anderes vermerkt ist.
Die Flügelauflage und der Leitwerksträger werden mit dem Vorderteil verklebt. Die Flügelauflage sollte dabei im rechten Winkel zum Vorderteil ausgerichtet und fixiert werden.

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Die Klebestelle des Leitwerksträgers mit dem Vorderteil sollte mit Balsaresten verstärkt werden. Je nach Wunsch kann dies mit 5-min-Epoxi und einem Glasgewebestreifen durchgeführt werden.
Der Übergang des Leitwerksträgers zum Rumpfvorderteil wird verschliffen.


Leitwerk

Das Leitwerk besteht aus vier Teilen:
- Höhenleitwerk,
- Höhenruder,
- Seitenleitwerk,
- Seitenruder.

Höhen- und Seitenleitwerksteile werden aus 6mm DEPRON ausgeschnitten und verklebt.
Die beiden Teile können auch vor dem Verkleben schon mit farbigem Klebeband bespannt werden. Diese Arbeit ist in diesem Stadium einfacher durchzuführen.

Die Ruder werden mit dünnen Alustreifen (z. B. aus einer Red-Bull-Dose) befestigt. Mit den Rudern können kleine Korrekturen beim Einfliegen vorgenommen werden.

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Baubeschreibung Möwe

Otto Jakob, Zeichnungen Eckart Mülle

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Flügel

Den Flügel bildet eine Schale aus 5mm dickem Schaumstoff mit einem Holm aus Kiefer.
Aus einer Platte werden sechs Streifen mit 625x150mm ausgeschnitten.

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Die beiden Schalen werden an der Hinterkante auf einer Tiefe von 50mm schräg auf 1mm Dicke abgeschliffen, damit die Endleiste nach dem Verkleben nur noch ca. 2-2,5mm dick ist. Ich habe mir für diese Arbeit eine kleine Vorrichtung gebaut. Auf einem Holzbrett ist vorne eine 10x10mm Kiefernleiste und im Abstand von 150mm ein 1,5mm Stahldraht aufgeklebt. Die Endleiste liegt am Stahldraht an. Dann wird die Hinterkante bis auf den Durchmesser des Stahldrahts herunter geschliffen.

Auf der unteren Schale wird die Lage des Holm angezeichnet (95mm von hinten). Es werden drei Stützrippen eingeklebt. Die Vorder- und Hinterkante sowie der Holm werden mit Klebstoff (Weißleim) bestrichen und beide Schalen mit dem Holm verklebt. Vorne und hinten wird die Oberschale beschwert.

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Nach dem Aushärten des Klebstoffs werden Vorder- und Hinterkante des Flügels verschliffen. Die Nasenleiste wird angeklebt und mit Klebeband fixiert.

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Falls man keine passende Nasenleiste hat, kann man eine 10x10mm Balsaleiste ankleben und in Form schleifen.

In der gleichen Art und Weise werden zwei weitere Flügelteile hergestellt. Ein Flügelteil wird halbiert und die V-Form für ein rechtes und ein linkes Ohr angeschliffen. Die beiden Flügelohren werden an die beiden Mittelteile geklebt.

Die Verbindung der beiden Mittelteile erfolgt durch zwei Glasfaserrohre, die in die Flügelteile eingeklebt werden und dem Verbindungsrohr. Zum Einkleben der GfK-Rohre werden die Flügelteile zueinander ausgerichtet. Die Verklebung der Rohre in den Flügeln wird durch einen Streifen DEPRON oder Balsa mit ca. 10mm Breite verstärkt.


Finish

Die Farbgebung erfolgt mit Klebeband. Das Rumpfvorderteil wird mit Plakafarbe verschönert.

Montage

Die Leitwerksbaugruppe wird mit doppelseitigem Klebeband auf den Leitwerksträger geklebt. Das Walzblei wird am Rumpfkopf befestigt, so dass der Schwerpunkt an der angegebenen Stelle liegt.

Einfliegen

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Lisa beim Einfliegen eines Prototypen (Form der Ohren wurde später geändert)

Das Einfliegen mit der Unterstützung eines erfahrenen Modellfliegers ist problemlos. Kleinere Korrekturen können mit den Rudern vorgenommen werden.

Zeichnungen und Skizzen

Hier sind einige Zeichnungen und Skizzen zum Herunterladen

Gleiter 1 zu 10
Flächenprofil
Flächenauflage
Rumpfkopf
Motorträger

Feedback, Verbesserungsvorschläge

Trotz 14 Semestern Luft- und Raumfahrttechnik, einer 30-jährigen Erfahrung im Modellflug und der Teilnahme an Weltmeisterschaften schließe ich nicht aus, dass man das Modellkonzept nicht noch verbessern könnte.

Ich freue mich über jede Form der Kritik, die entweder direkt an mich (lou.jakob@t-online.de) gemailt werden kann oder als Beitrag im RC-Network Forum veröffentlicht wird.

Viel Spaß mit der MÖWE wünscht

Otto
 

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