Christian Baron
RES-Modelle haben bei der heute üblichen Bauweise einen CfK-Leitwerksträger und ein Rumpfvorderteil, das aus Seitenwänden, Boden, Oberseite und Spanten besteht. Die Seitenwände sind meist durch eine dünne Sperrholzlage mit Aussparungen verstärkt. Der CfK-Leitwerksträger, meist ein konisches Rohr, wird mit den Spanten innerhalb des Rumpfvorderteils verklebt. Die Bauteile liegen fertig gefräst oder gelasert in den Baukästen.
Mein erstes RES-Modell war der Miles, der ein Rumpfvorderteil in genau dieser Bauweise hat. Der Miles hatte noch nicht den heute fast überall verwendeten Leitwerksträger aus einem CfK-Rohr. Ich konnte sehen, dass bei den kleinen RC-Komponenten ein so großer Rumpfquerschnitt wie bei diesem Modell heute nicht mehr notwendig ist. Der Miles ist immerhin schon 13 Jahre alt! Ein kleinerer Rumpfquerschnitt verbessert die Aerodynamik des Modells. Also zeichnete ich den Rumpfkopf um die zu verwendenden RC-Komponenten herum, um den kleinsten möglichen Querschnitt herauszufinden und stellte dies bereits Ende des Jahres 2019 in diesem Thread vor. Es war klar, dass so ein kleiner Rumpfquerschnitt nicht mehr mit der beschriebenen Spantenbauweise zu realisieren ist. Bei den Freifliegern fand ich die dafür passende Bauweise. Die Freiflugmodelle werden auch mit Leitwerksträgern aus CfK-Rohren gebaut, jedoch mit einem Rumpfkopf, der aus mehreren aufeinander verleimten Sperrholzschichten besteht.
Genau diese Schichtbauweise wollte ich für den Rumpfkopf meines RES-Modells verwenden.
Der Rumpfkopf besteht also aus insgesamt sechs Lagen unterschiedlichem Sperrholz. Außen aus 0,6 mm Birkensperrholz, innen aus zwei Lagen 4 mm Pappelsperrholz und zwei Lagen 4 mm Birkensperrholz in der Rumpfmitte, von oben betrachtet. Dieses Sandwich hat in der Mitte damit die 8 mm Breite für die Aussparungen der vorgesehenen 8 mm Servos und mit den leichteren 4 mm Pappelsperrholzlagen die notwendige Breite für die Servoanlenkungen und für Kabelkanäle, um die Servokabel definiert zum Empfängerausschnitt ziehen zu können.
"Das ist doch viel zu schwer für ein leichtes RES-Modell!", werden jetzt wohl einige sagen, aber das ist nicht der Fall. Ich komme ohne Zusatzblei in der Rumpfspitze aus und kann durch die sehr kompakte Bauweise den Rumpfkopf kurz halten und das spart Gewicht, auch durch den minimalen Einsatz des Materials. Man könnte mit Balsaholz für alle oder einige Schichten noch leichter bauen. Durch das Sperrholz ist der Rumpf aber sehr stabil und übersteht Stecklandungen ohne einen Schaden. Die Rümpfe meiner beiden letzten Modelle wiegen flugfertig mit dem Seitenruder 180 g inklusive des dritten Servos für den Spoiler, das bei anderen Konstruktionen im Flächenmittelteil sitzt.
Bild 1: Rumpfseitenansicht (Zeichnung)
Bild 2: Fräsdatei Rumpfseiten. In pink und grün die verschiedenen Taschenausfräsungen mit der Tiefenangabe.
Der Rumpfkopf konnte so klein konstruiert werden, dass das CfK-Rohr des Leitwerksträgers, nicht in die Holzteile integriert werden musste, sondern das Ende des Rumpfkopfes unterhalb der Tragfläche in einem rund zu fräsenden Zapfen auslief. Der Rumpf hat damit die maximale Breite von 16 mm an dieser Stelle und die 0,6 mm Birkensperrholzseitenteile konnten im Bereich des Zapfens auf das CfK-Rohr auslaufend geklebt werden. Aber der Reihe nach.
Eine Fräse kann ja nicht nur wie eine Laubsäge Teile aus Holz herausschneiden, sondern auch Vertiefungen in jeder Art oder Form in Holzplatten fräsen und natürlich auch 3D-Bauteile erstellen. Mit einem Laser ist das nicht möglich. Ich habe mir diese Möglichkeit des sogenannten Taschenfräsens zunutze gemacht, um die Vertiefungen für die Bowdenzüge und Kabelkanäle in einzelne Bauteile zu fräsen bevor diese im Umriss herausgefräst wurden. Durch entsprechende Anordnung der Teile auf den zu bearbeitenden Holzplatten konnte alles in einem Fräsvorgang geschehen. Es war daher nicht erforderlich, die zweite Seite des Bauteils noch einmal aufzuspannen, um die Rückseite auch noch mit Vertiefungen zu versehen.
Ein paar Konstruktionsdetails konnten mit dieser Bauweise integriert werden. Die „Kabinenhaube“, also eine Öffnung des Rumpfkopfes, um an die RC-Komponenten heran zu kommen, wurde ebenfalls von Freiflugmodellen abgeschaut und aus den gleichen Holzplatten ausgefräst und zusammengeklebt. Diese Klappe wurde mit einem 2 mm Buchenrundholz als Lagerstift drehbar vorne am Rumpfkopf befestigt. Sie hat hinten kurz vor der Tragflächenauflage ein kleines Stahlplättchen aufgeklebt, sodass die Klappe von einem kleinen Magnet in geschlossener Position gehalten wird. Diese „Haube“ ist somit dicht, aerodynamisch sehr gut und fast nicht zu sehen.
Um kein Servo im Tragflächenmittelteil unterbringen zu müssen, das ein oder zwei Kabel und Steckverbindungen zwischen Rumpf und Tragfläche erfordert, habe ich ein drittes Servo im Rumpfkopf untergebracht. Die Anlenkung des Spoilers ist mit einer kleinen Mechanik aus GfK-Platinenmaterial, die in einer Aussparung im Rumpfkopf unter der Flächenauflage platziert werden konnte. Diese Mechanik wird auch dann verwendet, wenn der Spoiler nicht zentral im Tragflächenmittelteil, sondern bei Verwendung von zwei Spoilerklappen außen im Mittelteil der Tragfläche sitzt.
Ein verstellbarer Hochstarthaken konnte ebenfalls noch unterhalb der Tragflächenauflage untergebracht werden.
Die folgenden Bilder zeigen den Aufbau des Rumpfkopfes Schritt für Schritt.
Bild 9: Die erste Seite des Zapfens wird halbrund gefräst.
Bild 18: Zum Schluss noch ein Bild des fertigen Modells mit diesem Rumpf.
Noch ein paar Anmerkungen zu den verwendeten Materialien und Komponenten:
- Als Servos habe ich aufgrund der Schichtdicke der mittleren Lagen 8 mm Servos verwendet. In den ersten beiden Rümpfen KST X08 und KST X08pro. Im dritten Rumpf sind KM1026-Servosvon EMC-Vega eingebaut.
- Im ersten Rumpf ist ein einzelliger 600 mAh LiPo Akku verwendet worden. Der zweite hat eine LiIo-Zelle mit 1200 mAh eingebaut und der dritte hat zwei LiIo-Zellen mit je 700 mAh von Fenix parallel verdrahtet und werden mit der MPX-Buchse als Ein/Ausschalter in Reihe geschaltet.
- Als Empfänger werden Jeti REX3 verwendet. Die beiden Antennen sind innerhalb des Rumpfkopfes in Bowdenzughüllen im 90° Winkel zueinander verlegt.
- Bowdenzüge sind die üblichen weißen Kunststoffrohre mit 2 mm Außen- und 1 mm Innendurchmesser, in denen 0,8 mm Stahldrähte laufen. Der erste Rumpf hat allerdings Teflon (PTFE)-Rohre, die um einen 0,6 mm Stahldraht gezogen werden. Dazu wird ein Ende, mit dem Stahldraht innen, im Schraubstock eingespannt und auf den Durchmesser des Stahldrahts gezogen. Das ist die leichteste Variante mit dem geringsten Spiel. Die Bowdenzüge verlaufen im Rumpfkopf in gefrästen Nuten bis zum jeweiligen Servo. Die Nuten sind so gezeichnet und gefräst, dass sie im Zapfen genau an der Außenfläche des Zapfens nach dem Rundfräsen desselben liegen.
- Die CfK-Leitwerksträger sind von der Firma Thiele mit 810 mm Länge und 15 mm auf 10,5 mm Durchmesser. Die Länge wird bei meinen Rümpfen allerdings gekürzt.
!
