WoodAcro, 4 Klappen Kunstflugsegler aus Holz

[Ernst Göbel]

Hallo,
im Sommer diesen Jahres reifte der Entschluss, nach vielen Carbon-Modellen (Swift und Kobuz) mal wieder etwas in Holz zu bauen.

Angetan von der Kontur des Quark-Seglers entschloss ich mich, auf der Basis dieses Modells etwas neues zu konstruieren.

Folgene Vorgaben standen im Pflichtenheft:
Reine Holzkonstruktion
Spannweite so ca. 2300mm bis 2400mm
mit Wölbklappen
mit Elektroantrieb, 3s alternativ 4s (einen Hacker A30 hatte ich noch im Regal)
kein Pendelleitwerk, Höhenleitwerk ähnlich Swift
mit Kabinenhaube tiefgezogen
Einfacher Bau (und Aufbau am Modellflugplatz)

Und dieses Modell ist dabei rausgekommen.



Bei Interesse werde ich über den Bau und Flug des Modells einen Bericht schreiben.

Gruß Ernst

 

[TwinastirG103]

Hallo Ernst

Schreibe Bitte weiter Ich als Holzwurm ( Tischler) bin dabei.

 

[heikaja]

Moin Ernst
Sieht interessant aus. eien weiter führung des Berichtes würde mich auch Interessieren.
Gruß Kay

 

[marathonbiker]

Los lass sehen

 

[Ernst Göbel]

Dann fangen wir mal an.

Zuerst baute ich den Flügel, da ich mir wegen der Festigkeit noch nicht so im klaren war. Der letzte Holzflügel wurde schließlich vor 5 Jahre gebaut.

Der erste Flügel wurde mit dem MH-SD Strak gebaut, da ich von diesem Profil, das ich ja auch im Swift und im Kobuz verwende, absolut überzeugt bin. Der Schuss ging allerdings nach hinten los, die Festigleit bezüglich Durchbiegung und Torisonssteifigkeit hat mich absolut nicht überzeugt. Das habe ich mir schon fast gedacht, denn dieses Profil ist für einen Carbonflügel wesentlich besser geeignet, denn da gibt es absolut keine Probleme mit der Festigkeit.

Was tun?
Der zweite Flügel hatte ein HQ mit 11 %, aufgebaut mit einem Kamm und Leisten als Holm. Der war nicht schlecht, aber es musste noch besser werden. Der Flügel musste ja zwangsläufig stabiler werden, da dieses Profil im Gegensatz zum MH-SD Strak etwas dicker ist.

Letzendlich wählte ich das HQ 2.0-11, mit einer konventionellen beidseitigen Verkastung aus 0,8mm Sperrholz. Der Flügel war im Vergleich zu den bisher gebauten sehr torisionsfest und mit Abstand der beste bei Durchbiegung nach dem obligatorischen Belastungstest. Das war dann der dritte Flügel.
Hier hat sich wieder gezeigt, gute alte Bauweise ist immer noch die beste, auch wenn es etwas mehr Arbeit macht.



Für das Leitwerk nahm ich das NACA 0009. OK, vieleicht gibt es besseres, aber es funktioniert ganz. gut.

Konstruiert habe ich den Flügel und das Leitwerk mit dev Wing, was ich übrigens nur weiterempfehlen kann. Nach der Grundkonstruktiuon wurde der Flügel und das Leitwerk mit Autocad fertiggestellt. Das ist für mich einfacher als alles in dev Wing zu machen.

Wie man schon sieht, ist der Flügel und das Leitwerk auf einer Depron Helling aufgebaut. Somit ist für den Bau dieser Teile kein Bauplan nötig .

Gruß Ernst

 

[gbon]

Hallo Ernst,

da haben wir ja beide die gleiche Idee gehabt. Auch ich habe im Sommer den Quark 2m als Vorbild genommen und in devWing / devFus umgesetzt.
Dann habe ich mit den Ergebnissen aus den beiden Programmen im CAD weitern Details eingefügt. Als Profil habe ich das RG15 verwendet. Der Flieger sollte in meinem Fall ein Spaßflieger für den Hang werden, nicht unbedingt ein reinrassiger Kunstflugsegler. Die Abmessungen des Quark 2m habe ich übernommen. Das Ganze in FLZ-Vortex "duchgerührt" und für OK befunden.
Holmaufbau besteht aus Carbonprofilen (5x1mm) unten und oben als Zug- Druckholme aufgelegt auf einem Holmsteg aus 5mm Pappelsperrholz. Diese Bauweise habe ich schon bei einem Brettnurflügel erfolgreich genutzt - erwies sich als sehr stabil. Die Beplankung der Tragfläche ist 1mm Abachi - vollflächig, ähnlich wie bei besagtem Nurflügel

Ich habe meine devWing & devFusDateien und meine CAD-Ausarbeitung mal angehängt. Die Datei ist eigentlich eine zip-Datei. Also bitte umbenenne in CAD Daten.zip und dann extrahieren. Es sind die CAD Daten (2D DXF und die devFus / devWing Dateien enthalten, wie auch eine Datei für FLZ-Vortex.

In meiner Version gibt es einen elektrischen Antrieb (35mm / 4s auch ein Hacker A30 alternativ geht auch ein 3S) und Bremsklappen in den Flächen (die habe ich noch und schaden sicherlich nicht).
Gebaut oder gefräst habe ich den Flieger noch nicht, nur bis zur "Fräsreife" gezeichnet.
Es gibt auch noch ausgearbeitete Fräsdateien (DXF und ESTLCAM 10) die passten aber nicht mehr in die ZIP Datei.

Ich habe den Flieger umgetauft - heißt bei mir "Puffin" = Papageientaucher -weil es so ein lustiger Vogel ist.

Gruß - Georg

 

[Ernst Göbel]

Anbei ein paar Bilder.

Frästeile Flügel, die fertig gefräste Beplankung ist nicht auf den Fotos.


Zunächst wird der obere und untere Holm vorbereitet, durch diese Bauweise ist kein schäften erforderlich. Verklebung am besten mit Weißleim


Auf der Depronschaböone werden zunächst alle Rippen plaziert. Die Balsarippen sind zwar empfindlich, aber wenn man vorsichtig arbeitet, geht das.
Die ersten 3 Rippen sind aus Birkensperrholz. Dabei dürfen die Servorahmen nicht vergessen werden. Vorgesehen habe ich die KST X10. Diese Servos haben sich im Swift bewährt.

Ebenfalls wird die Ruderverkastung eingesetzt und auch die Nasenleiste. Den Holm drücke ich mit Depronkeile von unten an die Rippen.

Nun kann das ganze mit Sekundenkleber verklebt werden.

Als nächstes klebt man mit Epoxy die Steckungshülse ein, ebenfalls die Verdrehsicherung und die Befestigungsschraube. Mit der wird später der Flügel mit dem Rumpf verschraubt. Ich verwende dabei grundsätzlich 5-min Epoxy mit Kohleflocken. Das gibt eine sehr stabile Verklebung.


Danach verklebt man den oberen Holm mit Weißleim.

Schon kann verkastet werden. Die Verkastungen sind aus 0,8mm Birkensperrholz und sind natürlich auch gefräst. Somit ist keine Nacharbeit nötig.


So, das war es mal für heute, in den nächsten Tagen geht es dann weiter.

Gruß Ernst

 

[Ernst Göbel]

Hallo an alle,
nun kann der Flügel beplankt werden. Die Beplankung reicht von der Nasenleiste bis zum Verkastungsholm Wölbklappen und Querruder.



Wenn diese Beplankung drauf ist, werden die Wölb- und Querruder beplankt. Das dürfte kein großes Problem sein.

Nach dem Beplanken der Oberseite kann der Flügel von der Schablone genommen werden. Nun werden die Füße an den Rippen abgeschnitten. Bei den ersten 3 Rippen aus Sperrholz geht das am besten mit einem kleinen Seitenschneider.

Als nächstes wird an der Verkastung die Position der Ruderhörner angezeichnet und links und rechts von der Markierung eine kleine Stützrippe eingeklebt. Durch diese Stützrippen ist eine gute Klebeverbindung der Ruderhörner mit den Rudern gegeben. Um die Position zu finden, legt man einfach die fertig gefräste Querruderbeplankumg auf, sinngemäß auch die von der Wölbklappe.



Danach bereiten wir die untere Flügelbeplankung vor. Dazu klebt man die Sperrholzservodeckelrahmen auf die Beplankug. Bitte auf der richtigen Seite und genau zentrisch zu den Fräsdurchbrüchen von den Ausschnitten.



Danach kann die untere Beplankung aufgeklebt werden, ebenfalls die untere Beplankung der Querruder und der Wölbklappen.

Nach dem Aushärten der Verklebungen geht es dann demnächst weiter.

Gruß Ernst

 

[Ernst Göbel]

Hallo an alle,

sorry, daß es nicht schon früher weiter ging, aber ich habe derzeit mehrere Baustellen.


Die Beplankung ist je nun endlich trocken und das Querruder und die Wölbklappe kann ausgesägt werden. Am besten nimmt man dazu eine feine Zugsäge oder wenn vorhanden eine Bandsäge mit einem feinen Sägeblatt.


Nun werden an das Querruder und an die Wölbklappen die 5mm Balsaleisten angeklebt. Nach dem Trocknen werden diese verschliffen und angeschrägt. Ich favorisiere die Scharnierlinie auf der Unterseite. Bei der Wölbklappe muss das ein, und aus optischen Gründen mache ich das auch am Querruder.



Danach wird die Leiste verschliffen.
Ebenfalls muss diese nun abgeschrägt werden, Scharnierlinie unten!



Hier habe ich die Ruderhörner schon mal plaziert, die Anlenkung erfolgt auf der Unterseite. Zukünftig wird es jedoch ein Überkreuzanlenkung, entsprechende Ruderhörner sind in Vorbereitung, geben. Ebenfalls wird eine Schablone für die Gestängedurchführung der oberen Beplankung des Flügels gemacht.

Letztendlich verkleben wir die Ruderhörner mit 5min Epoxy.

Flügel 1 ist nun fertig und es kann der 2. Flügel gebaut werden.

Diese Woche fangen wir dann mit dem Rumpf an.

Gruß Ernst

 

[Ernst Göbel]

Rumpf

Zunächst kleben wir die Seitenteile und den Rumpfboden zusammen, bestehen aus jeweils 2 Frästeilen. Bitte je ein linkes und ein rechtes Seitenteil anfertigen. Nachdem wir keinen Seitenzug vorgesehen haben (das schaut bei Seglern bescheiden aus) sind beide Seitenteile gleich gefräst.



Der Rumpfboden hat die Holzmaserung quer, dadurch lässt er sich später ohne Spannungen verkleben.

Auf die Seitenteile kommen nun im vorderen Bereich Dreikantleisten 12 x 12mm, diese werden so alle 8 bis 10 mm eingesägt, damit diese leicher an der Kontur der Seitenteile anliegen.
Ebenfalls werden an den Seitenteilen die Balsaleisten 5 x 5mm angeklebt. Am besten nimmt man dafür Weißleim.



Nun können schon die Spanten mit Weißleim aufgeklebt werden. Ebenfalls
müssen die Langsversteifungen im Leitwerksbereich eingeklebt werden.

Die beiden Teile Längsversteifung werden vorher miteinander passgenau verklebt. Dabei die beiden
Sechskantmuttern einkleben.

,

Dieses Bild zeigt bei der Längsversteifung noch Einschlagmuttern, die finale Variante hat eingeklebte Sechskantmuttern.



Nun können mit Weißleim schon die beiden Seitenteile zusammengefügt werden.
Wenn beim Einkleben der Spanten sauber gearbeitet wurde, ist der Rumpf absolut gerade.
Jetzt kann auch der Spant im Leitwerksträger mit eingeklebt werden.
Alles schön mit Schraubzwingen pressen und aushärten lassen.

Nach dem Aushärten klebt man den Motorspant ein. Es sind beim Bausatz 2 verschiedene Motorspanten dabei.
Welcher verwendet wird ist abhängig, wo die Kabel aus dem Motor kommen.
Da verwenden ich 5min Epoxy mit Carbonpulver. Weißleim geht natürlich auch, dauert halt länger
zum aushärten.

Nach dem Aushärten der Verklebungen schaut dann der Rumpf so aus.



Nun kann schon mit dem Aufbringen der Rumpfoberseite begonnen werden, durch die
Quermaserung des Pappelsperrholz ist es sehr flexibel und passt sich den Rundungen sauber an.



Nach dem Aushärten der Verklebung der Rumpfoberseite Rumpfoberseite werden die
Bowdenzüge eingeklebt. Dafür nimmt man am besten 5min Epoxy.



Nun kommt schon der Rumpfboden an das Rumpfgerüst, auch hier bist die Holzmaserung quer.



Danach wird der Rumpf durch den Kabinenhaubenabschluss komplettiert.



Ebenfalls klebt man nun den Ringspant zentrisch auf den Motorspant.



Das war es dann mal für heute, als nächstes befassen wir uns dann mit dem Kabinenrahmen und der fast unsichtbaren Befestigung des Rahmens auf dem Rumpf.

Gruß Ernst

 

[Ernst Göbel]

Weiter geht es mit dem WoodAcro.

Nun zum Kabinenrahmen.

Der Rumpf wird im Bereich der Klebestellen mit Folie geschützt. Ich nehme dazu meistens Paketklebeband, das ist am einfachsten.



Die Teile auflegen und die Schrägen anschleifen. Danach können diese 3 Teile verklebt werden. Ich nehme dafür 5min Epoxy mit Carbonpulver.



Die 2 Bohrungen müssen nun auch in den Rumpfrahmen gebohrt werden, Bohrer 4mm, danach werden in den Kabinenrahmen Bundbolzen aus Aluminium, die dem Bausatz beiliegen, mit 5min Epoxy eingeklebt.

Nach dem Aushärten kann nun der Rahmen vom Rumpf abgenommen werden.

Nun wird im Rumpf das Messingrohr mit 2mm Innendurchmesser eingeklebt. Auch dafür nimmt man 5min Epoxy.


Nach dem Aushärten wird das Messingrohr an der Kante des Rumpfrahmens durchgeschnitten.
Ebenfalls kürzen wir das Messingrohr um ca. 5mm.



Das Rohrstück wird nun mittels 2mm Stahldraht wieder aufgefädelt, so daß es mittig zum Ausschnitt ist.

Als nächstes zeichnen wir uns am Kabinenrahmen die Mitte des Stahldrahts an und kleben mittig auf den Rahmen ein kleines Stück Sperrholz.



Nun wird es spannend. Auf das Messingröhrchen geben wir etwas 5min Epoxy, mit Carbonpulver eingedickt und legen den Kabinenrahmen auf den Rumpf, so wie er später zusammengebaut sein soll.
Achtung, nicht zu viel Epoxy und nur in der Mitte!!!!!!



Nach dem Aushärten wird der Stahlstift gezogen und der Kabinenrahmen entfernt So haben wir eine annähernd unsichtbare und absoult sichere Haubenverriegelung gebaut. Vor allem hält die Kabinenhaube absolut sicher auf dem Rumpf.
Nur zur Info, bei unserem Swift ist die Haubenbefestigung identisch aufgebaut, und die hält gemessene 320km/h locker aus.



Jetzt können die Querstege am Kabinenausschnitt entfernt werden.



Nun muss die Kabinenhaube verklebt werden. Dazu decken wir zuerst den Rumpfausschnitt im Bereich der Kabinenhaube mit Folie ab. Ich verwende auch dafür Verpackungsklebeband. Das ist in der Regel aus PVC und verklebt nicht mit Epoxy.
Die Kabinenhaube sauber zuschneiden, am besten mit einer kleinen aber stabilen Schere.

Der Kabinenrahmen kann natürlich vor dem Aufkleben der Haube lackiert werden, ganz nach persönlichen Vorlieben.



Zum Verkleben der Kabinenhaube nehme ich 5min Epoxy mit Carbonpulver. Das gebe ich in eine 20ml Spritze, so kann man fein außen herum das Harz auftragen. Das ist locker in 5 min zu schaffen, dann Haube drauf. Mit den beiliegenden „Holzklammern“ wird die Haube seitlich an den Rahmen gedrückt.

Bitte bei diesem Arbeitsschritt sauber arbeiten, nicht zu viel Harz auf den Rahmen geben, und vor dem aufziehen der Haube auf harzfreie Hände achten.
Es spricht auch nichts dagegen, die Haube insbesondere innen vor dem Aufkleben mit Spiritus zu reinigen.
Eine entspechend sauber aufgeklebte Haube ist der Lohn und schaut einfach gut aus.



Als nächstes kommt dann das Höhenleitwerk.

 

[Ernst Göbel]

Hallo an alle,
leider konnte ich in der letzten Zeit hier nicht weiterschreiben, da ich voll mit meinem neuen Voll Carbon DS- Flieger beschäftigt war.
Aber nun geht es hier endlich weiter.

Das Höhenleitwerk wird im Prinzip genau so aufgebaut wie der Flügel. Auch hier haben wir als Bauhilfe eine Depronschablone.

´Man sieht hier nur eine Hälfte, selbstverständlich wird das HLW an einem Stück aufgebaut.

Zuerst verkleben wir die beiden Rippen LW1 mit den Teilen aus 4mm Birkensperrholz LW8, LW9
und LW10.



Durch das aufkleben der mittleren Sprrholzstück hat man später die Befestigung des Leitwerks mit Schrauben M4.

Als nächstes platzieren wir alle Rippen auf der Depronschablone.



Hier sieht man schon, der untere Holm ist schon eingesetzt, ebenfalls die Nasenleiste und die Querruderabschlüsse an der Scharnierlinie.



Nach dem einkleben des oberen Holms wird nun das Leitwerk verkastet. Die Verkastung ist natürlich wieder aus Sperrholz 0,8mm. Festigkeit hat dabei Priorität. Klar, man könnte auch Balsa nehmen, aber wir wollen ja ein festes und verdrehsteifes Leitwerk haben.



Hier sieht man auch gut die Befestigungslöcher für das Leitwerk.

Danach kleben wir auf der Oberseite die Beplankung auf, im Bereich des Ruders ist diese einteilig.
Die Dämpfungsfläche ist zweiteilig ausgeführt, dadurch liegt diese ohne „Wellen“ zu bilden sauber
auf.



Nachdem das alles trocken ist, kann das Leitwerk umgedrejht werden. Wie schon beim Flügel, schneiden wir nun die Rippenfüsschen ab, und schleifen die Überstände sauber auf die Rippenkontur.

Ebenfalls wirst du nun feststellen, daß die Scharnierlinie auf der Oberseite gerade ist. Dadurch hat man eine
gerade Scharnierlinie, das Ruder bewegt sich später leichtgängig ohne Verspannungen.

Wichtiger Bauschritt:
Durch das Aufkleben von kurzen Leisten verhindert man beim Beplanken der Unterseite einen
Verzug, und das Leitwerk liegt sauber auf der Bauunterlage.



Nun kann die Oberseite beplankt werden. Auch hier haben wir wieder 2 Teile für den vorderen Bereich, die Beplankung des Ruders ist ein Stück.



Bevor dann letztendlich das Ruder beplankt wird, kommt noch die Verstärkung für das Ruderhorn an seinen Platz. Dann kann das Ruder des Höhenleitwerks auch beplankt werden.

In Kürze bauen wir noch das Seitenleitwerk, dann dürfte der Rohbau abgeschlossen sein.

 

[Jerzy Markiton]

Hallo Ernst!
Ich verhehle nicht, dass ich auf die Fortsetzung Ihres Threads warte ...
Besonders interessieren mich Ihre Beobachtungen zum verwendeten Flügelprofil.
Grüße - Jurek

 

[Ernst Göbel]

Hallo Jurek,

danke für das Interesse. Der Beitrag wird in Kürze fertiggestellt.
Es ist in der Zwischenzeit sehr viel mit dem WoodAcro passiert, ich habe neue Flügel gebaut, derzeit laufen noch die Tests, diese sind kurz vor dem Abschluss.
Vorab kann ich sagen, mit dem neuen Profil läuft der WoodAcro noch besser, ebenfalls kann man jetzt den Flieger ballastieren.
Auch wurde der WoodAcro am Monte Catria bei 60km/h Wind am Südhang getestet, der Film muss noch geschnitten werden. Macht auch dort einen sehr guten Eindruck.

Grüße Ernst

 

[Ernst Göbel]

Endlich geht es weiter.


Jetzt fehlt noch das Seitenleitwerk. Alle Teile sind aus Balsa 5mm. Alle Teile einfach auf die 1:1 Zeichnungen auflegen und verkleben.
Die Anordung der Bauteile ist aus der Zeichnung ersichtlich.
Die 1:1 Zeichnungen des Seitenleitwerks ist auf der CD beigelegt.

 

[Ernst Göbel]

Nach dem verschleifen kann der WoodAcro bespannt werden. Wir empfehlen Oracover Folie.
Das Seitenruder kann vorher bebügelt werden, danach erst im Rumpf einkleben.

Die Ruder am Flügel und Höhenleitwerk am besten mit Bügelfolie anbügeln, das hält garantiert.

Nach dem Einbau der Komponenten noch auswiegen, und ab ins Element.

Der Schwerpunkt liegt bei ca. 78 bis 80mm


Zum Abschluss noch ein Film, den wir im Mai 2022 am Monte Catria aufgenommen haben.
Ich hoffe der Film zeigt das Leistungsspektrum des WoodAcro. Uns hat das fliegen am Catria mit dem WoodAcro Spass gemacht.

https://www.youtube.com/embed/MKZ_ZbawBgg?wmode=opaque&start=0

 

[Ernst Göbel]

Hallo,
inzwischen ist noch so einiges passiert. Ich habe einen neuen WoodAcro gebaut, dieses mal mit Überkreuzanlenkung. Eine bessere Übertragung von den Servos zu den Rudern gibt es nicht. Was sich an unserem Swift bewährt hat, kann bei einem Kunstflugsegler aus Holz nicht schlchter sein.
Deshalb wird die Überkreuzanlenkug favorisiert. Eine Schablone für die Gestängeausschnitte ist im Bausatz mit dabei.

Ebenfalls habe ich nun Ballastkammern vorgesehen, die sich auch schon bewährt haben. Im gesamten kann, Messing vorausgesetzt, der Flügel mit 550g zusätzlich ballastiert werden. Das kommt bei windigen Bedingungen dem Handling sehr entgegen. Der Schwerpunkt ändert sich dabei minimal, kann mit der Akkuposition ausgeglichen werden.

Grüße Ernst

 

[Ernst Göbel]

Hallo,

der WoodAcro wurde nun fast ein Jahr lang getestet. Einige Änderungen habe ich im Laufe der Zeit und bei den diversen Testmodellen einfließen lassen.
Grundlegend wurde nochmals das Profil geändert, nun wird ein HQ Acro in der Serie verwendet. Dadurch kann auf die Aufballastierung verzichtet werden. Trotzdem kann eine Aufballastierung vorgesehen werden. Material für die Ballasthülsen liegt dem Bausatz bei. Ausfräsungen dafür sind in den Rippen vorgesehen.
Beim Aufbau des Flügels werden die Rippen zukünftig mit Pappelsperrholz aufgebaut, dadurch ist der Aufbau unkritisch. Die Balsarippen waren doch beim Aufbau sehr empfindlich. Selbstverständlich sind die Rippen mit Durchbrüchen zur Gewichtsreduktion versehen.
Selbstverständlich wurde die Überkreuzanlenkung beibehalten, eine bessere Ruderanlenkung gibt es nicht bei Tragflächen.

Über die Flugeigenschaften brauche ich nicht mehr viel schreiben, einen Film vom WoodAcro gibt es ja schon in diesem Beitrag.

Grüße Ernst

 

[hänschen]

Hallo Ernst, nun fehlt nur noch ein Link zum Shop...

Gruß hans

 

[gecu]

Bitte schön:

Woodacro

Woodacro

fiberplanes.de