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THOR.evo F3f/F3b

vanquish

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Beginnen wir mit dem Flügel

Die Auslegung

Wie man unten schön sehen kann, hat der THOR.evo im Vergleich zu seinem älteren Bruder eine andere, meiner Meinung nach harmonischere, Flächengeometrie erhalten. Er ist auch etwas größer geworden. Analog zum Leitwerk, hat man auch bei der Fläche die Möglichkeit, unterschiedliche Spannweiten zu bauen. Die ersten 5cm von der Wurzel weg haben die selbe Flächentiefe (und das selbe Profil). Man kann bei der Spannweite somit von 2906mm bis 3006mm alles bauen, was man so will.
Flügel Rendering 001.jpg

Eigentlich wollte ich beim THOR.evo die exakt selbe Profilierung wie beim 2012er Modell verwenden. Der Strak hat sich durchaus bewährt und man weiß, was man kriegt. So ganz konnte ich das dann aber doch nicht mit mir vereinen. Im Bericht vom VANTAGE, habe ich den THOR-Strak als Sparingspartner für den Vantage herangezogen und dabei die Schwäche des "Hauptprofils" etwas erläutert. Kurz: Im mittleren cA-Bereich gibt´s beim 2012er Modell durchaus noch Potential noch oben... Also habe ich mich an den PC gesetzt und das Profil etwas modifiziert. Herausgekommen ist dann das neue Profil MP F3f 3.mod2, welches im Vergleich zum Original eben im mittleren cA-Bereich weniger Widerstand bietet, ohne aber in anderen relevanten Bereichen etwas einzubüßen. Die Profilvariante "MP F3f 3.mod1" entspricht der mod2, ist aber minimal aufgedickt. Das Profil an der Wurzel, sowie das Außenprofil blieben unverändert.
Flügel Rendering 002.jpg

Für die Interessierten unter euch, zeige ich in den nächsten Bilden ein paar relevante Polaren der Profile. Zum einen könnt ihr die Typ1-Polaren aller vier verwendeten Profile mit den relevanten Re-Zahlen sehen:
Polare_001_MP_F3f2_Typ1.JPG Polare_002_MP_F3f3_mod1_Typ1.JPG Polare_003_MP_F3f3_mod2_Typ1.JPG Polare_004_MP_F3f5_Typ1.JPG

Interessanter bzw. aussagekräftiger für den Segelflug sind jedoch die Typ2-Polaren:
Polare_005_MP_F3f2_Typ2.JPGPolare_005_MP_F3f3_vs_mod1_Typ2.JPGPolare_006_MP_F3f3_vs_mod2_Typ2.JPGPolare_007_MP_F3f5_Typ2.JPG

Auch habe ich das Verhalten der Profile in den Wenden mit verschiedenen Klappenausschlägen (+2 bis +8°; Snapflap) gerechnet. Zuerst für den Innenflügel:
F3f-Zeit 65sek:
Polare_008_Wende_65sek_Innenfluegel.JPG
F3f-Zeit 50sek:
Polare_009_Wende_50sek_Innenfluegel.JPG
F3f-Zeit 30sek:

Polare_010_Wende_30sek_Innenfluegel.JPG

und hier der Außenflügel
F3f-Zeit 65sek:

Polare_011_Wende_65sek_Aussenfluegel.JPG
F3f-Zeit 50sek:
Polare_012_Wende_50sek_Aussenfluegel.JPG
F3f-Zeit 30sek:
Polare_013_Wende_30sek_Aussenfluegel.JPG
 

vanquish

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Servus,

Naja, ganz so neu ist die Sache hier ja nicht. Ich hab aber -gleich wie du ja auch- kein Problem damit, Infos weiterzugeben, da ich der Meinung bin, dass man nur so weiterkommt. Außerdem habe ich festgestellt, dass solche Threads auch für mich selber nach Jahren ein ganz brauchbares Nachschlagewerk sind... Also ein gewisser Eigennutz spielt da ehrlicherweise durchaus mit. 😇

Liebe Grüße,
Mario
 

vanquish

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Das CAD-Modell
Je nachdem, wie detailliert das CAD-Modell sein soll, dauert die Erstellung eines Tragflügels bei mir ab 1.5 Stunden aufwärts. Die Strategie ist dabei immer die selbe: Erst wird die gesamte Flächenkontur, also der Umriss des Flügels gezeichnet. Danach versetze ich die Endleisten in ihrer Höhe entsprechend der Endleistendicke (i.d.R. 0.15mm pro Seite). Als nächstes werden die Profilkoordinaten importiert, die Splines aufgezogen und die Profile an ihre zugewiesenen Positionen im Flügel gesetzt. Anschließend ziehe ich die Oberfläche, also die "Haut", über das mittlerweile vorliegende Gerüst. Je nachdem, ob ein Urmodell (Positiv) oder direkt eine Negativform gefräst werden soll, geht es dann weiter. Der Zeichenaufwand ist bei beiden Varianten ziemlich gleich. Zuletzt müssen noch die Punkte, Kreise und Linien für Passtifte und diverse Rillen für Blutrinne, Verbinderaufnahme, Torsionsstifte,... gezeichnet werden. Im Grunde, könnte es jetzt schon ins CAM und auf die Fräse gehen. Je nach Motivation und Zeit kann man sich aber noch deutlich mehr austoben und alle möglichen Details bis hin zu Servoeinbau, Holmgurten, Stegen, usw. einzeichnen. Da geht dann zumindest bei mir richtig viel Zeit rein...

Flügel Rendering 003.jpg Flügel Rendering 004.jpg Flügel Rendering 005.jpg Flügel Rendering 006.jpg Flügel Rendering 007.jpg

Im vorliegenden Fall habe ich die Passstifte an der Endleiste parallel zur Scharnierlinie versetzt. Da ich etwas Material und somit Gewicht und Fräszeit sparen wollte, haben aber nicht alle den selben Abstand. Dennoch ist es ganz einfach möglich, sich Schablonen für die Servopositionen, Ruderhornpositionen oder für eine "Anritzhilfe" fürs Scharnier zu erstellen.
Flügel Rendering 008.jpg Flügel Rendering 009.jpg Flügel Rendering 010.jpg

Der Verbinder ist wieder konisch gehalten mit einem Querschnitt von 32x15mm an der Wurzel und 32x13mm am Ende. In den Plexiglas-Negativen ist weiters eine Aussparung hinter dem Verbinder für einen Flächenballast im Querschnitt 20x10mm vorgesehen. Weiters sind bereits Aussparungen für die grünen MPX-Servostecker vorbereitet. Diese werden sowohl vor, als auch hinter dem Verbinder gefräst. Durch Änderung der Edelstahl-Einleger hat man hier somit etwas Spielraum für unterschiedliche Vorlieben.
 

vanquish

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Servus Thomas,

Ja, passt alles zusammen! Mir war es wichtig, alle Teile so gut es geht kompatibel zu halten. Die Wurzelprofile und Positionen der Torsionsbolzen und Verbinder ist absolut ident.
Das einzige Bauteil, welches nicht direkt kompatibel ist, ist der Flächenverbinder. Die V-Form von 5° und die Breite mit 32mm ist zwar bei beiden identisch, an der Wurzel ist der neue Verbinder aber einen guten Millimeter niedriger. Das war beim 2012er bautechnisch schon eher grenzwertig. Aber natürlich passt auch der 2012-Verbinder durch den THOR.evo-Rumpf und umgekehrt natürlich auch :)

Eine kleine Änderung gibt es auch beim Leitwerksverbinder: Der Querschnitt von 6x6mm ist geblieben, aber der Öffnungswinkel ist beim THOR.evo von 101° auf 97° geschrumpft.
 

vanquish

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Ah, cool! Die SOLARIS... Ein toller Flieger. Die Profile kamen seinerzeit ja von Dirk Pflug und sind absolut TOP und wie ich gesehen habe auch heute noch absolut konkurrenzfähig. Die Formen habe ich aktuell einem jungen Freund geliehen, der sich daraus sein erstes F3f-Modell gebaut hat. Ich bin schon gespannt, wie er sich bei seinem ersten Bewerb (Rügen 2020) damit schlagen wird :)
 

vanquish

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CAM und Fräsen
Für die Unterseiten der Flächenformen verwende ich 25mm dicke Platten aus gegossenem Plexiglas von der Rhöm GmbH. Diese Platten müssen zuerst jedoch auf der Rückseite plangefräst werden. Zum Einen reduziert das die Spannung in den Platten (und somit den Verzug) und zum Anderen sind die Platten alles andere als eben, auch wenn es auf den ersten Blick so scheint. Dickenunterschiede bis zu 1mm sind ziemlich normal. Hier habe ich mal 0.6mm abgenommen. Man kann gut sehen, wo der Fräser in der Luft gelaufen ist:
FL_U_001.jpg FL_U_002.jpg FL_U_003.jpg

Gleich wie bei den Leitwerken, verwende ich auch bei den Flächenformen einen 6mm 1-Zahn Fräser zum Schruppen und einen 2mm 1-Zahnfräser zum Schlichten und erstellen der Taschen für Verbinder und Passstifte. Allerdings werden die Taschen bereits beim Schruppen mit dem 6er Fräser mit Übermaß (+0.5mm) bearbeitet. Das komplette CAM wurde in Fusion360 erstellt. Nach etwas Übung habe ich diese Software langsam im Griff und bin damit durchwegs zufrieden.
Flügel Rendering 011.jpg Flügel Rendering 012.jpg

Geschlichtet wird mit einer Zustellung von 0.15mm. Das dauert zwar fast 14 Stunden inklusive den ganzen Taschen, ergibt aber eine sehr gute Oberflächenqualität. Leider sind die Bilder etwas verschwommen, deshalb werde ich heute Abend noch ein paar scharfe machen und dann nachreichen. Vorerst gibt´s mal diese hier:
FL_U_005.jpg FL_U_006.jpg FL_U_007.jpg FL_U_008.jpg FL_U_011.jpg FL_U_012.jpg FL_U_004.jpg FL_U_010.jpg FL_U_009.jpg

Achja, ein kurzes Video vom Fräsen kann ich noch zeigen:
 

DonM

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Hallo Mario,

ein ganz Tolles Projekt und das alles mal so Nebenher zum Hausbau :eek: Schläfst du denn Nie :confused: .
Bin sehr gespannt und Lese gerne mit ;).


Gruß Manfred
 

vanquish

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Servus,
Danke für die Blumen! Ganz so nebenher is es ja nicht. Das was ich bisher gezeigt habe, ist nicht erst die letzten Tage passiert, sondern schon ein längerer Prozess :) Zwischendurch geht mal wieder etwas mehr, dann gibt´s beim Projekt wieder ein paar Wochen Pause. Das letzte Wochenende ging zB gar nix, da kurzfristig was beim Haus dazwischen gekommen ist. Ich hab sogar auf die versprochenen Fotos vergessen...
Meistens erfolgt meine "Arbeit" am Fliegerprojekt abends zuhause am PC. Das Fräsen geht dann eher mal nebenher, wenn wieder ein, zwei, drei Baustellentage angesagt sind. Kurze Fräsjobs, wie etwa das Planen mach ich dann mal Abends nach der Baustelle. Die langen Fräsjobs wie zB das Schlichten werden dann meist morgens gestartet. Die Fräse läuft dann allein, während ich halt Baustellen-Dinge mach. Hin und wieder mal ein kurzer Kontrollblick während der Bierpause und das Ding läuft...
 

vanquish

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Eine weitere Änderung beim THOR.evo betrifft die beiden Verbinder für Tragfläche und Leitwerk. Ich habe versucht, diese Änderungen so gering wie möglich zu halten, aber dennoch ergeben sich im Vergleich zum 2012er Modell ein paar kleine Abweichungen.

Der Flächen-Verbinder
Die V-Form von 2.5° pro Seite, also insgesamt 5°, ist gleich geblieben. Hier sah ich keinerlei Grund für eine Änderung. Auch die Breite des Verbinders mit 32mm bleibt. Eine Umstellung auf zwei schmälere Verbinder, wie sie heute oft zu sehen sind, habe ich kurz in Betracht gezogen. Statisch wäre die zweiteilige Variante durch den zusätzlichen Steg zwischen den Verbindern natürlich besser, allerdings würde dann die Kompatibiliät zu den alten Flächen leiden und auch der Bauaufwand verdoppelt sich. Beides möchte ich gerne vermeiden. Außerdem funktioniert die Variante mit einem Verbinder ja nach wie vor ganz tadellos. Geändert hat sich nun der Querschnitt des Flächenverbinders. An der Wurzel beträgt dieser nun exakt 15x32mm (~1mm weniger), am Ende liegt der Querschnitt bei 13mm (~1mm mehr). Das sollte den Einbau in den Flügel erleichtern. Beim 2012er Modell war die Dicke des Verbinders meiner Meinung nach schon grenzwertig.

Verbinder 005.jpg

Im Verbinder finden wieder 4 Messingstangen mit den Maßen 10x10x170mm (~140g/Stück) Platz. Zusammen mit den 8 Messingstücken in der Tragfläche mit den Maßen 10x20x50mm (~80g/Stück) sollte das eine brauchbare Ballastierung ergeben.
Verbinder 004.jpg

Meine vorhandenen Verbinderformen passen nun aber leider nicht mehr, weshalb ich mir eine neue Form erstellen (lassen) muss. Ein Blick zur Energija-Reihe von Sven Hollenbeck liefert hier eine sehr gute und durchdachte Lösung für eine solche Form. Generell sind die Detaillösungen von Sven (zB Inlays an den Wurzelrippen der Flächenformen) extrem genial! Im Gegensatz zu meinen vorhandenen massiven, dreiteiligen Aluformen setzt Sven bei der Energija 5 (siehe RC-Network Baubericht) auf eine vierteilige Lösung. Dieses Prinzip übernehme ich auch, da es simpel und relativ einfach in der Herstellung ist.
Verbinder 003.jpg Verbinder 006.jpg
Verbinder 001.jpg Verbinder 002.jpg

Ich habe erst überlegt, die Seitenplatten auch mit dem oberen Inlet zu verschrauben. Ich bin davon aber abgekommen, weil ich denke, dass das Harz, welches beim Verpressen der Form zwangsweise oben herausgedrückt wird, die Verschraubung zusetzt. Weiters liefern die verwendeten Passstifte als Anschlag eben nur eine sehr kleine Auflagefläche, unter welcher sich wenig bis kein Harz ansammeln wird. Das kommt wiederum der Passgenauigkeit des fertigen Verbinders zu Gute.

Beim THOR.evo setze ich beim Einbau der Verbindertaschen in den Flügel auf gefräste Alu-Dummies. Wenn diese Dummies bündig mit der gefrästen Negativform abschließen, sind sie an der richtigen Position im Flügel. Das betrifft sowohl die V-Form, wie auch die Länge des Verbinders, was bei konischen Verbindern besonders wichtig ist:
Flügel Rendering 006.jpg

Die Dummies, sowie Ober- und Unterteil der Verbinderform wurden zwischenzeitlich in ausgezeichneter Qualität von Burghardt-Zerspanungs GmbH & Co KG gefräst. Die Seitenteile werden demnächst von mir in Angriff genommen.
FL_Verbinderform_003.jpg FL_Verbinderform_002.jpg FL_Verbinderform_001.jpg
 

nko

User
Hallo,

tolle Sache, ich lese hier gerne und begeistert mit.

Mich würden wg. den Analogien zur Energija Details zum Verbinderbau interessieren.

Ich selber mache gerade einige Verbinder, allerdings ohne Ballastiermöglichkeit.
62412812203__CD113EE6-F81A-447D-9D37-D741E018C404.JPG
Ich habe oben und unten UD-Lagen über die gesamt Länge. Die Kerne sind aus Depron mit Cf-Schlauch. Den Dickenunterschied von aussen nach innen gleichen die Kerne aus, die konisch gefräst sind.
Die Kerne haben in beide Richtungen 0,5-1mm Übermaß. Das wird dann beim Schließen der Form auf das richtige Maß gepresst.

Aber wie löst du das im Detail?
  • Deine Ballaststangen sind lt. Skizzen. 10x10mm. Hast du dann eine abgestufte Belegung von aussen 1,5mm/Seite und innen 2,5mm/Seite? Das muss dann ja alles ziemlich genau passen, sonst geht die Form nicht zu. (eigene Erfahrung mit Balsakernen)
  • Womit füllst du die verbleibenden 10mm in der Breite? Rovings?
  • womit füllst du den "Hohlraum" in der Mitte?
  • Hast du Ballastdummies, ggf. mit Übermaß? Fertigst du dafür vorab Taschen zum einlegen?
PS: ich nehme an, du hast genug und gute Zwingen zum Pressen und schützt auch die vor Harz? Bei mir kommt das Harz auch unten zwischen den Seitenplatten und Mittelteil raus.

VG,
Norbert
 

vanquish

User
Servus,

Ich habe oben und unten UD-Lagen über die gesamt Länge. Die Kerne sind aus Depron mit Cf-Schlauch. Den Dickenunterschied von aussen nach innen gleichen die Kerne aus, die konisch gefräst sind.
Die Kerne haben in beide Richtungen 0,5-1mm Übermaß. Das wird dann beim Schließen der Form auf das richtige Maß gepresst.
Bei meinen Verbindern stufe ich das Gelege ab. Bei konischen Verbindern hat der Kern dann einen konstanten Querschnitt. Bei Verbindern mit konstantem Querschnitt über die ganze Länge sind meine Kerne dann entsprechend konisch gefräst. Innen dünner als außen. Bei Verwendung von Depronkernen fräse ich diese auch mit etwas Übermaß (ich denk es waren auch so 0.5-1mm, mehr sicher nicht).


Deine Ballaststangen sind lt. Skizzen. 10x10mm. Hast du dann eine abgestufte Belegung von aussen 1,5mm/Seite und innen 2,5mm/Seite? Das muss dann ja alles ziemlich genau passen, sonst geht die Form nicht zu. (eigene Erfahrung mit Balsakernen)
Ja, die Belegung ist abgestuft. Es muss auch alles sehr genau passen, da hast du absolut recht. Da ich die Verbindermaße ja kenne, nutze ich den Laminatrechner von R&G um erstmal eine grobe Vorstellung der möglichen Lagen zu bekommen. Dazu kommen dann noch CFK-Schläuche für die Stege. In der Praxis habe ich mich dann mittels try & error an den tatsächlich möglichen Lagenaufbau herangetastet. Also zuerst mal die Gelege trocken in die Form eingelegen und schauen, wie das passt. Dabei sollte sich die Form schon leicht schließen lassen. Wenn dann noch das Harz dazukommt, wirds eh enger :)
naja... bei meinen bisherigen Verbinderformen war auf diese Weise der erste Verbinder nie perfekt, beim zweiten Versuch hats dann aber geklappt. Genaue Aufzeichnungen, welches Gelege man genau in welcher Abstufung verwendet hat, helfen halt ungemein.

Womit füllst du die verbleibenden 10mm in der Breite? Rovings?
Ja, Roovings.

womit füllst du den "Hohlraum" in der Mitte?
Was den Hohlraum in der Mitte anbelangt, so war es bei meinen alten Formen möglich, die Dummies in der Mitte zusammenstoßen zu lassen. Bei dieser Form jetzt ist der "Übergang", also der Bereich des Verbinders, der sich im Rumpf befindet, ausgerundet. Da wird das wohl nicht mehr möglich sein. In dem Fall wird´s dann wohl Füllmaterial Depron werden...

Hast du Ballastdummies, ggf. mit Übermaß? Fertigst du dafür vorab Taschen zum einlegen?
Nein, keine Taschen vorab. Hat bisher auch so funktioniert.
Bisher habe ich Dummies ohne Übermaß verwendet. Einfach Messingstangen entsprechend abgelängt, mit ein paar Lagen Frischhaltefolie umwickelt, zusätzlich mit Butter eingefettet und das Zeug dann so beim Bau eingelegt.
Ich möchte jetzt aber tatsächlich mal Dummies mit etwas Übermaß (wahrscheinlich 0.3mm) erstellen und ohne die Frischhaltefolie verwenden...

PS: ich nehme an, du hast genug und gute Zwingen zum Pressen und schützt auch die vor Harz? Bei mir kommt das Harz auch unten zwischen den Seitenplatten und Mittelteil raus.
An den Zwingen wird´s wohl nicht scheitern :)
Diese Aufbau der Verbinderform verwende ich hier auch zum ersten mal. Meine bisherigen Formen sind dreiteilig, wobei ich aber immer nur den oberen Teil (also den Stempel) löse. Bei diesen Formen presst es das Harz eigentlich nur an den offenen Enden und nur ganz wenig bis gar nicht an der oberen Nut heraus.
Verbinder.jpg Solaris_002.jpg Solaris_003.jpg
 

LT45

User
..hier mal eine Zwischenfrage eines hobbybastlers!!
ich baue mir Verbinder auch selber, aber nicht in Formen wie ihr, deshalb fertige ich sie mit Übermaß und schleife sie nach.
Die Formen anfertigen zu lassen ist logischer Weise zu teuer für Einzelanfertigungen.
Bei meinem ersten Versuch mit auf länge geschnuittenen CFK Fasern ist mir das danze Paket am ende wieder raus gedrückt worden... ;-((
Habe ich da zu viel Harz verwendet und einen "Aquaplaningeffekt" produziert!?
Inzwischen habe ich verschiedenste Verbinder gebaut und erstelle mir an Anfang und Ende der Verbinderform eine "Nagelreihe" um die ich die
Fasern umlenke. Ich arbeite mit einem Roving den ich "endlos" einlege/einschleife. Dabei kann mir nix mehr raus rutschen, ich habe aber mehr Verschnitt. Bei der Dimensionierung nehme ich immer 30..50% mehr Faseranteil als das Original. Dies hat bisher alles super gehalten.
Habe ich beim 1. Versuch mit zu viel Harz gearbeitet!?
Gruß Andreas

 

vanquish

User
Servus,
Also das Thema mit dem herausflutschen hatte ich noch nie. Ist mir auch im Bekanntenkreis noch nicht untergekommen. Allerdings hab ich´s hier im Forum schon ein paar mal gelesen. Ich weiß also nicht, woran es gelegen haben könnte, aber rein vom Gefühl her, würde ich auch auf zu viel Harz tippen...
 

O.J.O.

User
Hallo Mario 🙃,
bin gespannt zu sehen was du hier wieder machst und auf die erste Flugmanöver.
Nach sehr langer Pause bin ich zurück im Modellbaugeschehen. Die Solaris ist ja bestiommt schon gut 10 Jahre her.
Viel Erfolg und stay tuned...
 
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