C-J-S
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Mit einem Multiplex "Scout" 2m-Segler hab ich das Modellfliegen gelernt und ich hab das Modell geliebt. Flamingo Contest und eine 4m ASW19 waren auch toll, aber ich hab jahrelang nur Motorflugzeuge konstruiert und gebaut.
Und jetzt, wo ich wieder mehr im Verein fliege, hab ich den Reiz des Segelns wieder entdeckt - und wollte auch wieder das gute Gefühl eines 2m-"Floaters" erleben. Genau da haben mir die RES-Regeln in die Hände gespielt: Es soll nach Regelment gebaut werden, aber es müssen ein paar weitere Vorstellungen eingebaut werden:
Konstruktionstechnisch hab ich mir überlegt, einen stehenden Hauptholm aus Balsa zu machen und oben/unten mit einem dünnen Kohleflachstab die Kräfte aufzunehmen.
Die Drehsteifigkeit will ich erreichen, indem ich alle Rippen 15° diagonal (zick-zack) anordne. Durch einen ~1,5mm Kohlestab in der Nase müsste das ein stabiles Gerüst - trotz der Biegung - ergeben.
Wenn nun die elliptische Grundform so angenommen wird, dass die Viertelellipse vor dem Holm nur halb so tief ist wie die Viertelellipse hinterm Holm, dann lässt sich eine schöne Symmetrie erzeugen: vorne lassen sich 4 Halbrippen mit 2 Halbrippen hinten kombinieren - und alle Rippen laufen noch immer im 15° Winkel!
Das kam dabei heraus:
Viel geholfen hat mir auch der Artikel von Dr. Horst Torunski im FMT Extra 23 aus 2020 "Segelflugzeuge selbst konstruiert". Von dort hab ich auch alle meine Auslegungsformeln, um die "Proportionen" richtig hinzukriegen. Schließlich bin ich bei folgender Auslegung gelandet - die natürlich im Wechselspiel mit dem Plan entstand:
Herstellen will ich die Holz-Teile mit einem Eleksmaker A3 Laser mit 2500mW.
Konstruieren tu ich seit Jahren in CorelDraw, auch wenn's nicht 3D ist. Zum Erzeugen der SVGs für den Laser ist das aber gut geeignet.
Ausgehend von der Drei-Seiten-Ansicht hab ich das Design verfeinert und es wurden immer mehr Details. Hier die Rumpf-Konstruktion (noch unbereinigt, also mit etlichen Hilfskonstruktionen drinnen):
Fürs Leitwerk hab ich mir überlegt, dieses vollkommen abnehmbar zu gestalten:
Unter dem HLW liegt eine vergrößerter Schraubenkopf, der links und rechts aus dem Seitenleitwerk rausragt und gedreht werden kann. Die Schraube zeigt nach oben und auf diese wird einfach das Höhenleitwerk gesteckt und dann das restliche Seitenleitwerk mit der eingebauten Einschlagmutter festgezogen. D.h. das HLW wird zw. Ober- und Unterteil des Seitenleitwers eingeklemmt. Ähnlich ergeht es dem Seitenruder, welches oben und unten drehend gelagert ist und somit ebenfalls abgenommen werden kann. Angelenkt wird das Seitenruder durch einen Dorn, der aus dem Rumpfende rausragt und der über Seile angelenkt wird. Das Ruder ist auf der Unterseite halbrund "hohl", damit der Dorn da drinnen liegen kann.
Deutlich mehr Kopfzerbrechen hat die Anlenkung des Höhenruders gefordert. Pendelleitwerk wollte ich einfach nicht - auch wenn die Position dafür optimal wäre und der Flamingo Contest das einst so hatte, also musste eine Umlenkung her. Gelöst hab ich es wieder mit Seilen, die ein großes Rädchen am Ende bewegen und daran angeschlossen . an einem Ausleger - 0,8mm Stahldraht, der nach oben führt und die Ruder bei ca. 50% der Tiefe anlenkt.
Zum Abnehmen bzw. zur Montage muss man vorher das Servo voll auf Höhe geben, dann ragen die gewinkelten Enden weit genug über das untere Drittel des Seitenleitwerks hinaus, so dass man sie zusammendrücken kann und damit aus dem Ruder "ausfädeln" kann. So weit erst mal die Theorie.
Nachdem der geistige Durchbruch für die Leitwerkskonstruktion da war, kamen noch zwei weitere Ideen dazu:
Ja und zum zweiten Punkt, hier meine Ideen:
Variante "Spitfire" passt m.E. zum Gesamtstil; meine bessere Hälfte empfahl mir "Feuer und Flamme".
Bevor ich die Flächen konstruiert habe, hab ich mir noch ein paar Überlgeungen zur Anlenkung der Spoiler gemacht, die natürlich "unsichtbar" (im Sinne von "keine Hebel oder Anlenkungsteile außen!) sein soll:
wobei ich alleine aus Schwerpunktgründen zur Variante 1 und 4 tendiert habe, um das Servo in den Rumpf nach vorne in die Nase zu legen. Schließlich hab ich mich doch für die reine Seilanlenkung entschieden - auch wenn diese zwei Umlenkräder pro Flächenhälfte erfordern.
Zur V-Form: Anfangs hatte ich mir ein reines U - also echte Ellipse überlegt. Ist aber unnötig viel kompliziert. Da ich die Flächen wegen der diagonalen Rippen sowieso zweiteilig und nicht dreiteilig machen wollte, hab ich zusätzlich 2° V-Form je Seite in der Mitte spendiert und die ersten 377mm die Fläche gerade konstruiert und dann erst mit der elliptischen Aufbiegung begonnen - bis 90° nach oben stehende Ohren am Ende!
Und damit die Rippen so richtig "saugend" auf den Hauptholm passen, hab ich mir folgendes überlegt: der Hauptholm wird dreiteilig: 2mm Balsa vorne, 3mm Balsa in der Mitte mit Kohle oben und unten, 1mm Balsa hinten. Das 2mm Balso vorne und das 1mm Balsa hinten erhalten "Fensterchen", in die ich die Rippen vorne bzw. hinten reinstecke. Nun der Clou: damit die Rippen auch im 15° Winkel richtig stecken, werden sie auch im 15° Winkel aus dem Balsabrett gelasert! Dazu möchte ich meinen Laser umbauen, um den Kopf eben um diese 15° zu neigen.
Die ersten Stunden des Konstruierens machten Spaß und es gab große Fortschritte: die Rippen waren groß (aber dünn, nur 7,1%) - aber dann stellte sich ein unbedachter Effekt heraus: da gegen Flächenende die Ellipse kleiner wird, wird auch der Abstand zwischen den Rippen immer kleiner. Und damit werden es plötzlich immer mehr Rippen! Zuerst hatte ich mit ca. 30-40 Rippen gerechnet, geworden sind es aber je Flächenhälfte 56 vorne und 28 hinten! Das war dann schon etwas zäh.
Hier der Screenshot von den Konstruktionsplänen:
Ich hab dann noch aufgrund der Teileflut - Mensch, ich bin bei über 750 (!) gelandet - etwas Angst, mein Zielgewicht nicht zu erreichen. Nach einer aufwändigen Durchrechnung würde ich bei rd. 490g landen mit nur 2g Blei inder Nase, wenn ich den 800er Eneloop nehme und als zusätzlichen Balast ein viertes Servo in der Nase für eine optionale Schleppkupplung.
Das ist vielleicht noch kein Bestwert, aber mit ca. 13g/dm² Flächenbelastung ist alles im grünen Bereich! Ist doch ermutigend, oder?
LG
Christian
Und jetzt, wo ich wieder mehr im Verein fliege, hab ich den Reiz des Segelns wieder entdeckt - und wollte auch wieder das gute Gefühl eines 2m-"Floaters" erleben. Genau da haben mir die RES-Regeln in die Hände gespielt: Es soll nach Regelment gebaut werden, aber es müssen ein paar weitere Vorstellungen eingebaut werden:
- das Modell darf nicht wie ein "Zweckmodell" aussehen
- der Rumpf sollte möglichst die Form des Flamingo Contest bzw. der Alpina bekommen - jedenfalls rund bzw. mit elliptischem Querschnitt
- Kreuzleitwerk, wobei das Höhenleitwerk soll bei rd. 1/3 des Seitenleitwerks liegen
- zwei Spoiler sollen es sein, nicht einer
- der Name muss mit "C" beginnen
- es sollte eine ~elliptische Flächengeometrie werden
- statt starker V-Form bzw. Mehrfachknick möchte ich ein "U" - also elegant gebogen Flächen, möglichst wieder elliptisch
Konstruktionstechnisch hab ich mir überlegt, einen stehenden Hauptholm aus Balsa zu machen und oben/unten mit einem dünnen Kohleflachstab die Kräfte aufzunehmen.
Die Drehsteifigkeit will ich erreichen, indem ich alle Rippen 15° diagonal (zick-zack) anordne. Durch einen ~1,5mm Kohlestab in der Nase müsste das ein stabiles Gerüst - trotz der Biegung - ergeben.
Wenn nun die elliptische Grundform so angenommen wird, dass die Viertelellipse vor dem Holm nur halb so tief ist wie die Viertelellipse hinterm Holm, dann lässt sich eine schöne Symmetrie erzeugen: vorne lassen sich 4 Halbrippen mit 2 Halbrippen hinten kombinieren - und alle Rippen laufen noch immer im 15° Winkel!
Das kam dabei heraus:
Viel geholfen hat mir auch der Artikel von Dr. Horst Torunski im FMT Extra 23 aus 2020 "Segelflugzeuge selbst konstruiert". Von dort hab ich auch alle meine Auslegungsformeln, um die "Proportionen" richtig hinzukriegen. Schließlich bin ich bei folgender Auslegung gelandet - die natürlich im Wechselspiel mit dem Plan entstand:
Herstellen will ich die Holz-Teile mit einem Eleksmaker A3 Laser mit 2500mW.
Konstruieren tu ich seit Jahren in CorelDraw, auch wenn's nicht 3D ist. Zum Erzeugen der SVGs für den Laser ist das aber gut geeignet.
Ausgehend von der Drei-Seiten-Ansicht hab ich das Design verfeinert und es wurden immer mehr Details. Hier die Rumpf-Konstruktion (noch unbereinigt, also mit etlichen Hilfskonstruktionen drinnen):
Fürs Leitwerk hab ich mir überlegt, dieses vollkommen abnehmbar zu gestalten:
Unter dem HLW liegt eine vergrößerter Schraubenkopf, der links und rechts aus dem Seitenleitwerk rausragt und gedreht werden kann. Die Schraube zeigt nach oben und auf diese wird einfach das Höhenleitwerk gesteckt und dann das restliche Seitenleitwerk mit der eingebauten Einschlagmutter festgezogen. D.h. das HLW wird zw. Ober- und Unterteil des Seitenleitwers eingeklemmt. Ähnlich ergeht es dem Seitenruder, welches oben und unten drehend gelagert ist und somit ebenfalls abgenommen werden kann. Angelenkt wird das Seitenruder durch einen Dorn, der aus dem Rumpfende rausragt und der über Seile angelenkt wird. Das Ruder ist auf der Unterseite halbrund "hohl", damit der Dorn da drinnen liegen kann.
Deutlich mehr Kopfzerbrechen hat die Anlenkung des Höhenruders gefordert. Pendelleitwerk wollte ich einfach nicht - auch wenn die Position dafür optimal wäre und der Flamingo Contest das einst so hatte, also musste eine Umlenkung her. Gelöst hab ich es wieder mit Seilen, die ein großes Rädchen am Ende bewegen und daran angeschlossen . an einem Ausleger - 0,8mm Stahldraht, der nach oben führt und die Ruder bei ca. 50% der Tiefe anlenkt.
Zum Abnehmen bzw. zur Montage muss man vorher das Servo voll auf Höhe geben, dann ragen die gewinkelten Enden weit genug über das untere Drittel des Seitenleitwerks hinaus, so dass man sie zusammendrücken kann und damit aus dem Ruder "ausfädeln" kann. So weit erst mal die Theorie.
Nachdem der geistige Durchbruch für die Leitwerkskonstruktion da war, kamen noch zwei weitere Ideen dazu:
- Aufgebaut sollte das Leitwerk (Höhe und Seite) durch eine 0,6mm starke Birkensperrholzplatte, die beidseitig mit Balsrippen aufgefüttert wird.
- da nun alles so schön zerlegbar ist, könnte man doch gleich mehrere Varianten für die Leitwerksform draufsetzen, oder?
Ja und zum zweiten Punkt, hier meine Ideen:
Variante "Spitfire" passt m.E. zum Gesamtstil; meine bessere Hälfte empfahl mir "Feuer und Flamme".
Bevor ich die Flächen konstruiert habe, hab ich mir noch ein paar Überlgeungen zur Anlenkung der Spoiler gemacht, die natürlich "unsichtbar" (im Sinne von "keine Hebel oder Anlenkungsteile außen!) sein soll:
wobei ich alleine aus Schwerpunktgründen zur Variante 1 und 4 tendiert habe, um das Servo in den Rumpf nach vorne in die Nase zu legen. Schließlich hab ich mich doch für die reine Seilanlenkung entschieden - auch wenn diese zwei Umlenkräder pro Flächenhälfte erfordern.
Zur V-Form: Anfangs hatte ich mir ein reines U - also echte Ellipse überlegt. Ist aber unnötig viel kompliziert. Da ich die Flächen wegen der diagonalen Rippen sowieso zweiteilig und nicht dreiteilig machen wollte, hab ich zusätzlich 2° V-Form je Seite in der Mitte spendiert und die ersten 377mm die Fläche gerade konstruiert und dann erst mit der elliptischen Aufbiegung begonnen - bis 90° nach oben stehende Ohren am Ende!
Und damit die Rippen so richtig "saugend" auf den Hauptholm passen, hab ich mir folgendes überlegt: der Hauptholm wird dreiteilig: 2mm Balsa vorne, 3mm Balsa in der Mitte mit Kohle oben und unten, 1mm Balsa hinten. Das 2mm Balso vorne und das 1mm Balsa hinten erhalten "Fensterchen", in die ich die Rippen vorne bzw. hinten reinstecke. Nun der Clou: damit die Rippen auch im 15° Winkel richtig stecken, werden sie auch im 15° Winkel aus dem Balsabrett gelasert! Dazu möchte ich meinen Laser umbauen, um den Kopf eben um diese 15° zu neigen.
Die ersten Stunden des Konstruierens machten Spaß und es gab große Fortschritte: die Rippen waren groß (aber dünn, nur 7,1%) - aber dann stellte sich ein unbedachter Effekt heraus: da gegen Flächenende die Ellipse kleiner wird, wird auch der Abstand zwischen den Rippen immer kleiner. Und damit werden es plötzlich immer mehr Rippen! Zuerst hatte ich mit ca. 30-40 Rippen gerechnet, geworden sind es aber je Flächenhälfte 56 vorne und 28 hinten! Das war dann schon etwas zäh.
Hier der Screenshot von den Konstruktionsplänen:
Ich hab dann noch aufgrund der Teileflut - Mensch, ich bin bei über 750 (!) gelandet - etwas Angst, mein Zielgewicht nicht zu erreichen. Nach einer aufwändigen Durchrechnung würde ich bei rd. 490g landen mit nur 2g Blei inder Nase, wenn ich den 800er Eneloop nehme und als zusätzlichen Balast ein viertes Servo in der Nase für eine optionale Schleppkupplung.
Das ist vielleicht noch kein Bestwert, aber mit ca. 13g/dm² Flächenbelastung ist alles im grünen Bereich! Ist doch ermutigend, oder?
LG
Christian
