Neuentwicklung F5D

Benshy

User
Hallo zusammen,

ich war in den letzten Jahren meistens stiller Mitleser. Leider bin ich auch in letzter Zeit aus privaten Gründen nicht dazu gekommen das Modellbau-Hobby auszuüben.
Seit ca. 1,5 Jahren bin ich aber wieder dran ein Projekt umzusetzen das ich vorstellen möchte. Bevor es an die Umsetzung geht würde ich allerdings gerne Eure konstruktive Kritik hören.


F5D Modell:
Spannweite: 1420mm
Länge:929mm
Flächeninhalt Tragfläche: 14,1 dm²
Flächeninhalt HLW: 1,5 dm²
ges. Flächeninhalt: 15,6 dm²
Profil TF: mod. RM0305
Profil SLW: mod. RM0307
Profil HLW: mod. HT14
Gewicht: 1000-1014g (FAI)

F5D.png


Tragfläche Profil:
Das Urprofil ist ein RM0305. Es wurde relativ stark in der Wölbung und Dickenrücklage verändert. Die Profildicke ist in der Flügelmitte 7% und zum Randbogen hin bis zu 6% ausgedünnt.
Im Bereich der Servos ist das Profil auf 9% aufgedickt um die KST X08 Servos aufnehmen zu können.
Die Profilaufdickung ist so breit gestaltet um eine RDS Anlenkung in einem sinnvollen Winkel zur Scharnierlinie einbauen zu können.
Die Scharnielinie macht im Bereich der Aufdickung (Scharnier Tragflächenunterseite) einen Sprung von ca. 0,1 mm. Um das zu umgehen könnte man die Profilaufdickung um diesen Wert nach oben verschieben.
Ich denke aber es ist sinnvoller diesen Bereich einfach mit einer Lage mehr CFK "aufzufüllen".

Profilinfos im Vergleich zum RM0305 und RL1PY1 aus XFLR5:

Direct Foil.png

Polare.png

Strömung.png



Auftriebsverteilung:
Laut XFLR5 ist eine recht elliptische Auftriebsverteilung vorhanden.

Auftriebsverteilung.png


Nullauftriebswinkel:
Nach XFLR5 liegt der Nullauftriebswinkel bei diesem Profil sehr ähnlich dem eines RM0305 oder RL1PY1 bei ~ -1,5°
Dementsprechend ist die Tragflächenauflage am Rumpf so ausgelegt, dass die Tragfläche mit einem negativem Anstellwinkel aufliegt. EWD: -0,5°
Meines Wissens sind viele aktuelle F5d mit dieser EWD konstruiert und es hat sich bewährt. Kann das jemand bestätigen? Aufgrund Pendelleitwerk spielt es aber eher eine untergeordnete Rolle.


Rumpf:
Der Rumpf und die dazugehörige Form soll so gestaltet werden, dass der Bau mit der Aufblastechnik möglich ist.
Bisher habe ich Rumpfhälften abgesaugt und dann mit überstehendem Gewebe mit Hilfe einer Verklebeleiste verbunden.
Damit die Geometrie der Form ein Aufblasen zulässt, habe ich mich dafür entschieden eine zweiteilige "Rumpfform" zu entwickeln, wobei die hintere Rumpfform zugleich das Seitenleitwerk ist.
Die Teile müssen dann zusammengesteckt und verklebt werden.
Ich möchte die Anlenkung direkt im Leitwerksträger realisieren. Ein 4mm Kohlestab, der beidseitig am Rumpf Kugelgelagert ist, soll das Pendelhöhenleitwerk verbinden/halten.
Des weiteren ist der Rumpf so schmal wie möglich ausgelegt um 2 Stück 2200 mAh 3S LiPo hintereinander unter zu bekommen.

Mir ist bewusst, dass der Leitwerksträger nicht gerade der filigranste seiner Art ist und somit auch verhältnismäßig viel Fläche umströmt wird. Allerdingst ist mir keine andere Lösung eingefallen, wenn ich die Mechanik des PHLW´s in dem Leitwerksträger/Rumpf realisieren möchte. Man kann natürlich das Seitenleitwerk aufdicken und bis runter ziehen, aber das führt auch zu Kompromissen.
Einen positiven Effekt hat es ja auch :) Aufgrund der Höhe des Leitwerkträgers ist dieser ohne Weiteres sehr steif baubar und die Steckverbindung optimaler umsetzbar :)


Urmodell und Formenbau:
Eine CNC-Fräse mit einer bearbeitbaren Gesamtlänge von 1600mm ist vorhanden.
Es sollen positive gefräst werden aus denen dann die Negativformen gebaut werden.

Bevor ich anfange die Zeichnungen der positiv Urmodelle anzufangen brauch ich Eure Bestätigung :)

Anbei 3D pdf


Grüße
Benni
 

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Hallo Benni,

falls du es noch nicht kennst, such mal nach der Fornication vom Kölleteam, da wirst du vielleicht einiges an Detaillösungen übernehmen können,
außerdem würde ich mal darüber nachdenken die Form direkt in gegossenes Alu zu fräsen, dürfte am Ende günstiger, schneller und langlebiger sein,
und wenn die Form mal eine Macke bekommen hat, überfräst man sie und sie ist wie neu, kannst das ja mal am Höhenleitwerk testen

mfg Rene
 

Benshy

User
Hallo Rene,

danke für den Tipp.
Die Fornication kenne ich. Da ist der Drehpunkt des PHLW im SLW und das Servo ist konventionell vorne im Rumpf verbaut. Das SLW ist ein eigenes Teil und wird mit 2 Passstiften und einer GFK Rippe mit dem Leitwerksträger verbunden. Das Konzept funktioniert wie man sieht und ist sehr gut umgesetzt. Ich denke der Bauaufwand an dieser Stelle ist aber relativ hoch.
Ich möchte ja das Servo direkt am Drehpunkt verbauen. Wenn ich das Servo in den Rumpf verlegen würde, könnte ich die Höhe des Leitwerkträgers auf ein übliches Maß reduzieren.

Anbei ein Bild zur Veranschaulichung:

Servo_KSTX08.png

Durch diese Lösung sollte der Bauaufwand geringer sein. Die Anlenkung wird vor dem Zusammenfügen der Beiden Leitwerksträger/SLW Hälften erstellt.
Außerdem will ich ja nicht einfach eine Fornication nachbauen. Ich weiß man muss das Rad nicht neu erfinden, wenn ich aber alles gleich wie bei der Fornication umsetzte habe ich nichts eigenes gemacht. Wenn ich an die Performance der Fornication rankomme wäre das schön, auch wenn ich es nie vergleichen werde/kann, da ich auf keinen Wettbewerb gehen. Ich mache das einfach nur aus Spass an der Freude :)

Hier hätte ich auch gleich eine Frage an die Entwickler der Fornication:
Welche Höhenruderausschläge benötigt Ihr bei Eurer Fornication?
In dem Bereich 6mm nach oben 3mm nach unten?

Formenbau:
Ich habe bisher an einige Materialien zum Fräsen gedacht. Acryl, PU-Blöcke, Alu. Aber bisher nur als Positive.
Ich habe noch nie negativ in Alu gefräst. Kannst Du da genauer darauf eingehen? Wie ist der Aufwand der Nachbearbeitung? Bekommt man die Oberflächen relativ einfach auf hochglanz poliert? Auf was muss man speziell achten?

Grüße
Benni
 

Eisvogel

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Könntest du mit deiner Fräse Alu bearbeiten?

Formen direkt fräsen ist etwas anderes als Positive zum abformen fräsen. Bei direkten Formen gibt's an manchen Stellen das Problem, daß man einfach keine scharfen Kanten reinfräsen kann, bzw. den Radius des kleinsten Fräsers hat. Diese per Hand nacharbeiten ist keine schöne Arbeit und die Gefahr daß man die Form verkratzt ist schon gegeben.

Ein gefrästes Positiv ist relativ einfach zum nachbehandeln. Da kann man leicht wegschleifen und/oder aufspachteln, da die Oberfläche sowieso lackiert werden muß.

Noch ein Problem kanns mit Aluformen geben: Wenn hoch getempert bzw warmgehärtet wird, dann kanns vorkommen daß sich die Teile frühzeitig aus der Form lösen. Beim aufgeblasenen Rumpf kein Problem. Bei Flächen schon, da diese vor dem zusammenfügen schon abgelöst sein können, dann drückts Verklebeharz zwischen Form und Oberfläche. Ein weiteres Problem ist, daß gelöste Oberflächen beim tempern leicht wellig werden.

Mit CFK Formen kann das minimiert werden, da Form und Bauteil die selbe Wärmedehnung haben.

Bei reiner Kalthärtung ist das aber kein Problem. Bei nachträglicher nicht zu hoher Temperung evtl. auch nicht.
 

Benshy

User
Ja, meine Fräse kann Alu bearbeiten.

Das Problem mit den nicht machbaren scharfen Kanten habe ich beim negativ Fräsen an den gelb markierten Stellen.
An den rot markierten Stellen kommt man mit dem Fräser eigentlich gar nicht hin. Für die orange markierten Stellen benötigt man einen Radienfräser.

HLW_runde_Kante.png
Rumpf_runde_Kante.png
SLW_runde_Kante.png

Am Leitwerksträger/SLW ist die "runde" Kante ein Nogo weil die Steckverbindung nichtmehr optimal passt.
Den Rumpf in negativ fräsen geht meines Erachtens garnicht weil man an die Tragflächenauflage nicht rankommt.

Am Tragflügel kann man ohne runde Kanten fräsen und am HLW sollte es eigentlich fast egal sein.
 

Benshy

User
HLW negativ Form

HLW negativ Form

Also ich werde einen Versuch starten das HLW negativ in Alu zu fräsen.
Anbei die Zeichnung und ein 3d pdf.

An der Nasenleiste ist die Form auf eine Breite von 3mm um 0,1mm tiefer als die Trennebene. Dahinter kommt eine Harzrinne mit 3mmx2mm
Die Endleiste selber ist um 0,1mm tiefer gesetzt als die Trennebene. Dahinter kommt eine Harzrinne mit 6mmx5mm.
Die 4 Bohrungen in den Ecken dienen für 6mm Passstifte. Die 6 weiteren M6 Bohrungen als Formverschraubung.

Frage an die Formenbauspezialisten:
Passt das so, was würdet Ihr anders machen?

HLW_negativ_Form.png

vG
Benni
 

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Hallo,

nur mal ein Tipp, kauf dir Plexiglas GS in 20 bzw. 30mm und fräse die Formen, du kannst da locker 50 Modelle herausbauen und die Aufbereitung der Oberfläche der Form dauert einen Bruchteil dessen was einen Aluform braucht...

grüße
Franz
 

Benshy

User
Hallo Franz,

danke für den Tip. Allerdings ist meines Wissens nach GS Acryl/Plexyglas nicht günstiger als GS Alu. Meine persönliche Meinung ist auch, dass Acryl für eine Negativform zu empfindlich ist.

Bis ich ein Versuch in MDF vom HLW fräse um das Fräsprogramm zu validieren dauert es noch bisschen. :rolleyes:
Da ich später im Alu mit einem Schrupp- und Schlichtvorgang arbeiten will muss ich noch einen Werkzeuglängentaster an der Fräse einrichten.



vG
Benni
 
deine persönliche Meinung spricht gegen etwa 5 Jahre Erfahrung und Wissen mit Plexiglasformen ..... aber kannst ja gerne alles aus Alu machen ist ja deine Entscheidung.
aus meiner Sicht und Erfahrung macht es heutzutage keinen Sinn Aluformen für private Zwecke herzustellen, da ist Plexi GS wesentlich besser und vor allem leichter zu bearbeiten. (massive Zeitersparnis)
....aber wenn du vor hast das Modell gewerblich zu bauen und 1000 + Modelle zu bauen bzw. bei Bauen mit Prepreg zu arbeiten und mit hohen Temperature zu Tempern dann ist das der richtige Weg.
 
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