, damit ergibt sich
für eine Platte von 4 mm ein Flächengewicht von 1.6 g/dm
. Depron hat
keine wirkliche Vorzugsrichtung, wohl aber leichte Krümmung. Diese
sollte genutzt werden wenn die Fläche eh gekrümmt werden soll.
Stephan 'Flurnügler' Urra - StbUrra (at) aol.com - http://www.rclineforum.de
25.08.2004 - 25. Januar 2009
Die Idee für einen Parkflyer ist ein kleines, leichtes, leicht zu fliegendes Modell für draußen, das nicht unbedingt auf einen Modellflugplatz angewiesen ist und preiswert mit wenig Bauaufwand hergestellt werden kann. Der Antrieb ist selbstverständlich elektrisch. Im Gegensatz zum Slowflyer, der mehr für die Halle gedacht ist, kann ein Parkflyer etwas weniger filigran ausgeführt werden und hält auch schon mal eine unsanfte Landung aus.
Der Parkflyer wurde möglich, weil mehrere neue Entwicklungen ausgereift sind:
Die SMD-Technik (oberflächenmontierte Bauelemente) erlaubt es heute, Fernsteuerempfänger mit einem Gewicht von weniger als 10g, ja sogar 4g herzustellen, und dies sogar zu bezahlbaren Preisen. Die früher üblichen 30g ... 40g Empfänger waren auch nicht billiger oder besser. Auch die Servos haben heute nur 6g ... 9g, früher waren es 30g. Die Mikromechanik macht es möglich, natürlich zusammen mit der SMD-Technik.
Auch die Flugregler sind entsprechend geschrumpft, und Regler für bürstenlose Motoren wurden so erst möglich. Natürlich ist hier auch die Mikrocontrollertechnik sowie die Software-Technologie maßgeblich beteiligt.
Die Akkus wurden kleiner und leichter, und das bei beeindruckender Hochstromfähigkeit. Ganz zu schweigen von den Lithium-Akkus, aber die spielen schon mehr in den Bereich der Slow-Flyer.
Auf der Motorenseite haben die billigen Bürstenmotoren eine ausreichende Leistung erreicht, die neuartigen bürstenlosen Motoren übertreffen die Verbrenner im Standschub/Gewichts-Verhältnis bei weitem. Ein 0.8-er Cox mit Schalldämpfer und Tank im Depron-Flieger, heute schon fast undenkbar. Ein Außenläufer mit LiPoly, und Torquen ist möglich für über 10 min. (Der Standschub ist größer als das Gewicht des Fliegers, der hängt nur noch an der Luftschraube)
Und dann der Stoff, aus dem die Schäume sind: Depron ! Damit erst werden Flieger möglich, die bei wahnsinnig dicken Tragflächen kaum noch was wiegen. Oder EPP ! Ein Absturz ? Ist doch nichts kaputt gegangen. Einfach weiterfliegen ! Leider (noch) nicht für den Eigenbau verfügbar.
Während vor ca. 5 bis 10 Jahren ein Modell mit ''nur'' einem Meter Spannweite aus Balsaholz gebaut ein knappes Kilo wog und nur von Spezialisten geflogen werden konnte, kann so ein Gerät heute unter 300g gehalten werden, und ist bei geeigneter Auslegung sogar anfängertauglich. Ein 50 cm Doppeldecker mit deutlich weniger als 200 g ist kein Problem mehr. Ein voll kunstflugtaugliches Modell mit 75 cm Spannweite und 300 g eine leichte Übung. Ein beleuchteter Nurflügler mit 110 cm Spannweite und 500 g fliegt auch nachts.
Parkflyer haben typischerweise eine Spannweite von 70 cm bis 120 cm. Kleiner geht auch, wird aber schon schwierig. Das Abfluggewicht liegt bei etwa 200 g bis 600 g. Ein Modell kann in der Größe ohne weiteres verändert werden.
Dabei gelten die Regeln der Maßstäblichkeit: Doppelte Größe erlaubt achtfaches Gewicht, doppelte Flächenbelastung, 1.4-fache Geschwindigkeit. Soweit, sogut.
Aber was passiert beim Verkleinern ? Da spielt die Reynoldssche Ähnlichkeitszahl, kurz Re-Zahl eine wichtige Rolle: Werden die Flächentiefe und die Geschwindigkeit zu klein, so kommt es bei ''tragenden'' Profilen zum Strömungsabriß. Hier helfen spezielle Profile weiter (Ebene Platte, gewölbte Platte), die haben aber einen deutlich höheren Luftwiderstand.
Kein Problem für die heutigen Elektromotoren, aber es gibt einen deutlichen Unterschied zu größeren Modellen: Die Gleitzahl ist deutlich geringer bei den Kleinen. Aber genau das erlaubt eine viel einfachere Landung, das Modell sinkt fast wie eine Feder zu Boden. Eine Landehilfe ist nicht nötig. Andersrum: Ein größeres Modell gleitet und gleitet und segelt dann in den Flugplatzzaun.
Echtes Depron (mit grünem Stempel) ist nur schwer in kleinen Mengen zu beschaffen. Die Baumärkte führen es nicht. Eine brauchbare Alternative ist Thermoplan von Schäfer Deckenplatten sowie Nomaplan von NMC . Es handelt sich um extrudierten Polystyrolschaum und wird als Dämmplatte für Innenanwendung verwendet. Handelsüblich sind Stärken von 4 mm und 7 mm. Ein Paket mit 8 Platten zu 62.5 cm * 80 cm kostet etwa EUR 12 in 4 mm und EUR 16 in 7 mm (Stand 2004). Es findet sich im Baumarkt bei den Tapeten. Eine Quelle ist der Marktkauf-Baumarkt in Lünen am Stadthafen.
Depron kann mit einem scharfen (!) Messer geschnitten werden oder mit dem heißen Draht (Styrosäge) Dabei ergibt sich einen feste Schmelzkante, so daß diese Bearbeitungsweise bessere Ergebnisse bringt als das Schneiden mit dem Messer. Es kann auch schräg geschnitten werden. (Rippen mit Pfeilung, Nasenleisten)
Depron kann mit dem heißen Draht gespalten werden, dabei gibt es einen Verschnitt von ca. 1 mm. Eine 4 mm Platte kann also in zwei 1.5 mm Platten oder auch in eine 2.0 mm und eine 1.0 mm Platte gespalten werden. Diese müssen vorsichtig geschliffen werden und krümmen sich nach innen, sie sind daher hervorragend zur Beplankung geeignet. Es kann ein Krümmungsradius von ca. 4 cm erreicht werden, runde Rümpfe sind somit möglich.
Zum Kleben eignet sich Uhu-Por (Kontaktkleber), Epoxy (auch 5 Min.) und Spezial-Sekundenkleber. Der klebt aber innerhalb von einigen Minuten, so daß die Teile vorher fixiert werden müssen. Dafür eignen sich Tesa-Film und doppelseitig klebender Foto-Film.
Depron hat eine Dichte von ca. 40 g/dm, damit ergibt sich
für eine Platte von 4 mm ein Flächengewicht von 1.6 g/dm. Depron hat
keine wirkliche Vorzugsrichtung, wohl aber leichte Krümmung. Diese
sollte genutzt werden wenn die Fläche eh gekrümmt werden soll.
Mit dem Heißluftgebläse kann Depron thermoplastisch geformt werden, aber nur in einer passenden Vorrichtung, nicht aus der Hand. Die Temperatur von ca. 150 °C sollte mit einem Temperaturfühler gemessen werden.
Die Zugfestigkeit beträgt etwa 0.5 N/mm .
Baustyropor der
Sorte PS15 hat eine Dichte von ca. 15 g/dm. Die Festigkeit ist so
gering, daß es für tragende Aufgaben nicht verwendet werden kann. Zum
Füllen von Volumen und zur Formgebung ist Styropor geeignet, aber das
Gewicht sollte nicht unterschätzt werden. Das Schneiden erfolgt mit dem
heißen Draht (Styrosäge), aber die Oberfläche wird nicht wirklich
glatt. Vor allem, wenn der Schnitt nicht absolut gleichmäßig erfolgt.
Styrodur ist fester, aber auch schwerer als Styropor. Geeignet zur Formgebung von Rümpfen, auch für Tragflächen. Beschaffung über die Baumärkte.
EPP ist extrudierter Polyethylen-Schaum. Das Material ist fester, aber auch schwerer als Styropor. Es hat aber einen ganz entscheidenden Vorteil: EPP ist elastisch verformbar, und damit praktisch unzerstörbar. Die Festigkeit ist aber relativ gering, so daß EPP-Bauteile (Tragflächen) mit Kohlestäben verstärkt oder mit Klebefolie verfestigt werden müssen. (tapen)
EPP taucht als Verpackungsmaterial auf, ist ansonsten in kleinen Mengen kaum zu beschaffen. Schneiden mit dem heißen Draht ist möglich, aber wesentlich schwieriger als bei Styropor. EPP wird industriell in eine Form geschäumt. Also ein typisches Baukastenmaterial.
Ein EPP-Flieger ist deutlich schwerer als ein Depron-Flieger, aber mit entsprechend hochwertiger Antriebstechnik (BL-Motor, LiPoly) durchaus leistungsfähig. Vor allem aber ist er praktisch unkaputtbar. Kleben geht mit Sekundenkleber oder Epoxy. Dabei wird das Polyethylen nicht wirklich chemisch geklebt, aber der Kleber dring in die Poren ein und schafft somit eine formschlüssige Verbindung.
Beim Kauf von Balsa ist es oft schwierig, die gewünschte Festigkeit zu finden. Da Balsaholz ein Naturprodukt ist, schwankt die Dichte und damit auch die Festigkeit stark. Dichtere und somit festere Sorten werden oft zu dünneren Platten geschliffen. Für Holme werden festere Sorten benötigt.
Es ist sinnvoll,
die Dichte und die Zugfestigkeit einer Platte zu bestimmen, bevor diese
für die Konstruktion einer Fläche vorgesehen wird. Typische Dichte
einer mittelfesten Platte von 1.5 mm: 160 g/dm, ergibt ein
Flächengewicht von 2.4 g/dm . Zugfestigkeit etwa 10 N/mm in
Faserrichtung.
Da Balsa eine Faserrichtung hat und quer zur Faser leicht bricht, müssen Spanten durch Aufbau von Balsa-Sperrholz (mehrere Platten um 90° verdreht aufeinander leimen) und Rippen durch Aufleimen von Papier verstärkt werden. Das Papier kann sinnvollerweise vorher bedruckt werden. (Profil)
Balsa kann mit einem scharfen Messer geschnitten werden. Zum Kleben eignen sich Uhu-Hart, Weißleim, Pattex-Haushaltskleber. Balsa quillt auf wenn es feucht wird. (Leim)
Bei einseitiger Befeuchtung krümmt es sich stark. Daher beide Seiten mit der Blumenspritze befeuchten und dann Leim auftragen. Anschließend zwischen Zeitungspapier pressen. Balsaholz muß vor Feuchtigkeit geschützt werden, also lackieren oder bebügeln. Größere Flächen aus Balsa sollten daher aus Gewichtsgründen vermieden werden.
Balsaflieger sind schwer !
Da Sperrholz relativ schwer ist (ca. 700 g/dm) sollte es nur ausnahmsweise verwendet
werden, z.B. für Servohalter oder Motorspanten. Auch hier kann ein Sandwich aus dünnem
Sperrholz und Balsa leichter werden, ohne daß die Festigkeit darunter leidet. Sperrholz
kann mit der Laubsäge oder der Miniatur-Stichsäge präzise gesägt werden. Aber die
Oberfläche bricht dabei leicht aus. Zum Kleben eignen sich Uhu-Hart, Weißleim,
Epoxydharz.
Polystyrol in Platten zu 1 mm kann für Anwendungen, wo die Faserung von Holz stört, eingesetzt werden. Insbesondere für Ruderhörner ist es gut geeignet. Schneiden mit der Schere (gerade) oder Laubsäge bzw. Miniatur-Stichsäge. Kleben mit Epoxydharz.
Karton von 120 g/m kann feucht mit
verdünntem Weißleim auf einen Styroporkern geklebt werden. Der Karton
wird nach dem Trocknen mit verdünntem Lack auf Wasserbasis lackiert und
ergibt so eine druckfeste Oberfläche. Allerdings wird das Ganze
deutlich schwerer als Depron. Flächengewicht ca. 7 g/dm für eine
kleine Tragfläche. Stärkerer Karton (Pizza-Pappe) kann gut als
Schablone für den heißen Draht verwendet werden.
Höher belastete Teile (z.B. Tragflächenverbinder) können mit glasfaserverstärktem
Kunststoff beschichtet werden. Dazu wird die Glasfasermatte (80 g/m) zwischen
Papier mit der Schere geschnitten, dann eine PE (Bau)-Folie mit Epoxy
bestrichen und die Matte dort aufgelegt. Dann die Folie mit der nassen
Seite auf die zu verstärkende Stelle aufdrücken. Aushärten lassen und
die Folie abziehen. Wenn nötig, wiederholen. Die Oberfläche bleibt aber
stumpf und kann nicht durch Schleifen geglättet werden.
Die Glasfasermatte kann auch auf selbstklebende Laminierfolie (Schreibwaren) aufgedrückt werden. Das erleichtert das Schneiden, aber die Folie kann nicht mehr abgezogen werden. Dafür ist die Oberfläche dann glatt.
Der Bau von komplexen Strukturen (Tragflächen, Rümpfe) wird hier nicht behandelt.
Bei der Konstruktion eines neuen Modelles macht es Sinn, zunächst vom Akku auszugehen. Denn beim Akku gibt es relativ große Sprünge zwischen den verschiedenen Zellengrößen. Außerdem sollen oft schon vorhandene Zellen weiterverwendet werden. Bei NiCd und NiMh-Akkus sollte der Akku etwa ein Drittel der Gesamtmasse ausmachen, bei LiPoly etwa ein Viertel.
Pro Kilo Abflugmasse sollte eine maximale elektrische Leistung von 100 W angenommen werden, für Bodenstart mehr, bei Kunstfliegern auch das doppelte. Unter 50 W pro Kilo ist kein Flieger in der Luft zu halten. Dabei wird pro NiCd Zelle 1.05 kalkuliert, bei NiMh 0.9 V, bei LiPoly 3.5 V.
Der Motor sollte nicht mehr als ein Sechstel der Gesamtmasse ausmachen.
Die Drehzahl sollte bei der angenommenen elektrischen Leistung nicht weiter als auf 70 % der Leerlaufdrehzahl abfallen, das kostet sonst unnötig Wirkungsgrad.
Die Fernsteuerung, bestehend aus Empfänger, 3 bis 4 Servos und Flugregler muß nicht mehr als ein Sechstel der Gesamtmasse betragen.
Bei der Frage, ob sechs oder neun-Gramm-Servos ist zu bedenken, daß die sechs-Gramm-Servos meist schneller und schwächer sind als die neun-Gramm-Servos.
Beim Empfänger reichen 300 m Reichweite allemal. Ein Parkflyer wird selten weiter als 100 m geflogen.
Für das leere Modell bleibt dann noch ein Drittel der Gesamtmasse. Davon macht die Tragfläche etwa 40 % aus, das Leitwerk 10 %, der Rumpf 30 %, der Rest ist Kleinkram und wird meist viel schwerer als gedacht. Hierzu zählen Getriebe, Propeller, Fahrgestell, Kabinenhaube, Anlenkungen, Tragflächenbefestigung, usw.
Eine genaue (elektronische) Waage ist das wichtigste Hilfsmittel zum Bau von Parkflyern, eine Auflösung von 1g ist hier Pflicht. Die Masse eines jeden Bauteiles sollte schon bei der Konstruktion festgelegt werden, und die ist dann einzuhalten ! Sonst wird's einfach nur schwer.
Die Flächenbelastung ist ein entscheidendes Maß für die gesamte Auslegung des Modelles. Die minimale Fluggeschwindigkeit (Landegeschwindigkeit) ist direkt proportional zur Wurzel der Flächenbelastung. Andersrum ist es um so schwerer, eine Tragfläche bei gegebener Masse und Festigkeit möglichst groß zu machen.
Eine leere Fläche in Styro-Depron-Bauweise kann etwa 4 g/dm wiegen,
das bedeutet eine Flächenbelastung von 25 g/dm bis 35 g/dm ist
anzustreben, bei kleineren Modellen eher weniger, bei größeren auch
mehr. Eine größere Flächenbelastung verlangt nach einer Landehilfe,
möglichst einem Vierklappenflügel.
Die minimale Fluggeschwindigkeit
liegt bei einer Flächenbelastung von 25 g/dm etwa bei 8.5 m/s, bei
einer Flächenbelstung von 35 g/dm bei etwa 10 m/s. Die
Auslegungsgeschwindigkeit sollte etwa das 1.5-fache betragen.
Ein Slowflyer mit einer Flächenbelastung von 10 g/dm hat eine minimale
Fluggeschwindigkeit von ca. 5 m/s. Die minimale Geschwindigkeit ergibt sich aus der
Formel:
F/A = rho / 2 * v * c_a
v = wurzel( ( F/A * 2 / ( rho * c_a ) ) )
F/A = Flächenbelastung in N/m (Newton pro Quadratmeter)
= g/dm / Gramm pro Quadratdezimeter)
rho = Dichte der Luft, ca. 1.3 Kg/m
c_a = Auftriebsbeiwert, ca. 0.55 (Annahme für kleine Reynoldszahlen)
v = Geschwindigkeit in m/s
Von der Theorie her sollte eine große Streckung einen kleinen induzierten Widerstand bedeuten. Das macht auch Sinn bei Seglern mit mehr als 2 m Spannweite. Bei Parkflyern ist der induzierte Widerstand aufgrund der geringen Geschwindigkeit zu vernachlässigen ! Hier gilt eher kleine Streckung, große Flächentiefe wegen der kleinen Reynoldszahl.
Eine Streckung von 5 ist wohl ein guter Kompromiß, bei Kunstflugmodellen (Fun-Flyer) auch 4. Das sieht zwar ziemlich mächtig aus, ist aber für Parkflyer voll O.K. Bei Semi-Scale-Modellen muß die Flächentiefe im Vergleich zum Original kräftig vergrößert werden. Und keine schlanken Flächenspitzen ! Nicht weniger als 12 cm ! Sonst akute Abrißgefahr !
Hier muß zwischen zwei grundverschiedenen Profiltypen unterschieden werden: Voll geschlossene Profile (klassisch) oder offene Profile (gewölbte Platte, Jedelski) . Tragende voll geschlossene Profile wie z.B. Clark-Y liefern einen guten Gleitwinkel, aber nur bei ausreichender Geschwindigkeit und Profiltiefe.
Die Reynoldszahl berechnet sich näherungsweise aus 70000 * Geschwindigkeit im m/s * Profiltiefe in m. Bei Werten über 100000 ist man auf der sicheren Seite. Unter 50000 geht's nicht.
Dazwischen ist der unangenehme Bereich, wo die Strömung plötzlich abreißen kann. Hier sollte ein offenes Profil verwendet werden. Oder ein dickes vollsymmetrisches (NACA 00..., NACA 63..., NACA 64...)
Die Slowflyer machen das vor. Die fliegen auch bei 45° Anstellwinkel.
Bei Nurflüglern muß darauf geachtet werden, daß der Momentenbeiwert cm klein, aber positiv ist. Dafür sind S-Schlag-Profile oder vollsymmetrische Profile geeignet.
Eine Tragfläche ohne V-Form läßt jede Stabilität um die Längsachse vermissen. Das kann gewollt sein (Fun-Flyer), erfordert aber ständige Korrekturen am Querruder. Also nur für Experten. Eine V-Form von 5° bis 10° sorgt dafür, daß der Flieger weniger windanfällig wird und auch mit Seitenruder um die Kurve geflogen werden kann. Die V-Form arbeitet nicht gegen das Querruder, sorgt aber für das Einleiten einer Kurve bei Schräglage.
Ohne V-Form fliegt er zwar mit Schräglage, aber geradeaus. Tragflächen ohne V-Form, aber mit hochgezogenen Ohren, reagieren auf Seitenruder mit starker Verzögerung. Ohne Querruder sehr unangenehm zu fliegen, aber oft als Anfängermodell angepriesen.
Ein Modell mit starker V-Form reagiert sofort auf Seitenruder und kann auch bei Wind geflogen werden.
Ein Tiefdecker neigt dazu, in die Kurve zu fallen. Auch mit V-Form. Ein Mitteldecker ist hier neutral, aber eine ungeteilte Fläche ist kaum am Rumpf zu befestigen. Ein Schulterdecker neigt dazu, leicht aus der Kurve in die Gerade zu gehen, ist aber am leichtesten zu fliegen. Echte Hochdecker gibt es eher selten, denn dazu muß die Fläche auf Streben gesetzt werden. (Schwer zu bauen).
Doppeldecker verhalten sich in etwa neutral.
Achtung ! Tiefdecker und Doppeldecker sind für den Handstart schwer zu greifen. Beim Landen bekommt die Tragfläche zuerst Bodenkontakt. Ohne Fahrwerk nur auf hohem Gras zu landen !
Diese Bauweise ermöglicht eine leichte und stabile Tragfläche mit relativ guter Profiltreue, ist aber druckempfindlich. Zunächst werden die Rippen konstruiert, sinnvollerweise am PC, z.B. mit der Software Profile 2004 von Sielemann. Abstand von Rippe zu Rippe nicht mehr als 5 cm. Dabei werden die Holme entsprechend den Regeln der Festigkeitslehre (ff.) konstruiert. Abstand von Holm zu Holm bzw. Nasen-oder Endleiste nicht mehr als 7 cm.
Typisch sind Gurte aus Balsa, die mit Stegen aus Depron zu einem Doppel-T-Träger verklebt werden. Teilweise wird mit Balsa verkastet. Für die Auflage der Unterbeplankung wird ein ''Bett'' aus Styropor ausgeschnitten, das sind Blöcke entsprechend der Profilunterseite, die auf das Baubrett geklebt werden. Das Baubrett sollte aus Preßspanplatte sein, Leimholzplatten verziehen sich.
Zur
Ausrichtung der Styroblöcke wird eine Zeichnung der Tragfläche auf
leichtem Karton (120 g/m) mit Tesa-Foto-Film-Streifen geklebt. Darauf
die Blöcke mit Patex-Haushaltskleber aufkleben. Jetzt kann die
Unterbeplankung aus Depron geschnitten und gespalten werden. Diese wird
dann mit Tesa-Foto-Film auf das Bett geklebt. Jetzt ist die Form der
Unterseite der Tragfläche schon gegeben.
Bei glatter Unterseite (z.B. Clark-Y modifiziert) kann auf das Bett verzichtet werden. Bei ungeteilten Flächen kann die V-Form gleich mit in das Bett eingearbeitet werden. Jetzt werden die Untergurte aus Balsa mit Uhu-Por in die Unterbeplankung geklebt. Dann der vordere Steg aus Depron auf den Untergurt.
Die Rippen werden auf Papier ausgedruckt, zu Teilrippen ausgeschnitten, und auf Depron geklebt. Rippen kennzeichnen ! Löcher für Kabel nicht vergessen ! Dann werden die Teilrippen mit dem heißen Draht nach Art einer Dekupiersäge ausgeschnitten. Bei gepfeilten Flächen wird der Draht schräg gestellt, damit die Vorder- und Hinterkante der Teilrippen im richtigen Winkel verlaufen. Sonst klebt sich's schlecht.
Jetzt werden die vorderen und die mittleren Teilrippen aufgeklebt und mit dem Steg verbunden. Dann der zweite Steg, anschließend die hinteren Teilrippen. (Bei zwei Holmen)
Jetzt werden die Obergurte eingeklebt, anschließend die Balsaverstärkung der Nasen- und der Endleiste. Es folgt die Verkastung (Faser senkrecht!) und die Verstärkung der Holme im Wurzelbereich. Die Kästen, welche sich aus Rippen und Holmen ergeben, sollen nicht breiter als 5 cm (Rippe zu Rippe) und länger als 7 cm sein. Sonst ist die Fläche zu druckempfindlich.
Jetzt werden die Halterungen für die Querruderservos eingebaut. Eine Platte von Holm zu Holm im verkasteten Bereich ist optimal steif mit der Fläche verbunden. Leerrohre für die Kabel einziehen. (Strohhalme)
Jetzt können noch weitere Gimmicks wie LEDs eingebaut werden. Dann wird Oberbeplankung aus Depron geschnitten und gespalten. Soll die Hinterkante spitz auslaufen, (da wo keine Klappen sind) so wird diese auf der Innenseite schräg angeschliffen. Diese wird nun aufgeklebt. Jetzt ist die Fläche zu !
Die Nasenleiste wird aus Depronstreifen schräg geschnitten
(Styro-Heißdraht-Dekupiersäge), so daß möglichst wenig geschliffen
werden muß. Zwei Schrägen pro 4-mm-Streifen sind möglich. Nach dem
Aufkleben auf die Balsa-Nasenleisten-Verstärkung kann die Nase auf
Profil geschliffen werden. Auf diese Weise können Flächen mit 1 Meter
Spannweite und einem Flächengewicht von 4 g/dm bis 5 g/dm gebaut
werden.
Bei dieser Bauweise werden die Rippen der Depron-Rippen-Bauweise durch einen Styro-Kern ersetzt. Auch hier werden Balsa-Holme in Kasten-Bauweise oder als Doppel-T-Träger verwendet.
Erst die Kerne schneiden, dann die Holme bauen ! Sonst passt das nicht zusammen.
Als Bett kann der Verschnitt beim Schneiden der Unterfläche das Styro-Kernes verwendet werden. Der Verschnitt beim Schneiden der Oberfläche des Kernes dient als Deckel. So kann die Fläche beim Verkleben zwischen zwei Brettern gepresst werden.
Die Fläche wird schwerer als in
Depron-Rippen-Bauweise, denn Styropor ist schwerer als man denkt ! Eine
Fläche mit 1 Meter Spannweite hat ein Flächengewicht von ca. 6 g/dm
bis 7 g/dm und auch das nur, wenn die Verklebung der Beplankung nichts
wiegt ! Also Uhu-Por verwenden, Epoxy ist zu schwer und Leim trocknet
nicht, weil weder Depron noch Styropor wasserdurchlässig sind.
Alternative wären Schaum-Kleber.
Bei dieser Bauweise wird die Fläche besonders leicht, hat aber kein geschlossenes Profil und ist nicht sehr verdrehsteif.
Die Rippen werden so konstruiert, daß die Oberseite eine gewölbte Fläche aufspannt. Als Holm dient ein Kohlestab- oder Rohr. Die Nasen- und Endleiste sind gerade und dienen nur zum Aufkleben der Beplankung.
Die Wurzel- und die Endrippe werden mit Sekundenkleber auf das Baubrett gepunktet, dann die übrigen Rippen auf den Kohlestab fädeln und diesen in die Wurzel- und Endrippe einsetzen. Alle Rippen ausrichten und mit Sekundenkleber die Rippen mit dem Kohlestab verkleben.
Dann die Balsa Nasen- und Endleiste auf die Rippen kleben. An der Hinterseite kann im Wurzelbereich ein dünner Kohlestab als Verdrehsicherung eingeklebt werden. Dann wird die aus Depron geschnittene und gespaltene Beplankung mit Uhu-Por aufgeklebt.
Nach dem Auftrennen der Verklebung der Rippen mit dem Baubrett kann die Fläche abgenommen werden. Jetzt können die Verklebungen mit Styro-Sekundenkleber nachgebessert werden. (Da, wo kein Uhu-Por hin kam)
Ein Flächengewicht von 2.5 g/dm bis 3 g/dm ist möglich.
Beim Nurflügler sind an die Tragfläche besondere Anforderungen zu stellen: Wegen des fehlenden Leitwerkes muß das Profil einen kleinen positiven Momentenbeiwert haben. Normale Profile bestehen aus einem gekrümmten Tropfen, und diese haben einen erheblichen negativen Momentenbeiwert. Das bedeutet, je höher die Geschwindigkeit, desto mehr verschiebt sich der Druckpunkt nach hinten. Der Flieger nimmt die Nase runter.
Um das zu verhindern, ist ein Höhenleitwerk mit einem positiven Winkel gegenüber der Tragfläche nötig, das Höhenruder drückt das Heck runter.
Bei Nurflügler geht das nicht. Da muß die Hinterkante der Tragfläche das Höhenruder ersetzen. Der Druckpunkt darf sich bei höherer Geschwindigkeit nur leicht nach vorn verschieben, damit die Nase hoch geht. Dafür kommen nur zwei Profiltypen in Frage: Vollsymmetrische Profile und S-Schlag-Profile.
Vollsymmetrische Profile haben bei Anstellwinkel Null keinen Auftrieb und bieten keine Eigenstabilität um die Querachse. Dafür können die Flieger sauschnell werden.
S-Schlag-Profile haben zwar einen deutlich kleineren Auftrieb bei Anstellwinkel Null als ''normale'' Profile, aber sie sorgen für eine Eigenstabilität um die Querachse. Diese kann noch verbessert werden, wenn das Profil der Endrippe durch eine aerodynamische Schränkung bei kleinem Anstellwinkel weniger Auftrieb liefert als das Profil der Wurzelrippe. Da die Endrippe bei positiv gepfeiltem Flügel weiter hinten ist, führt das zu einer Stabilisierung. (Bei hoher Geschwindigkeit geht die Nase hoch) und verringert die Neigung zum Strömungsabriß bei kleiner Geschwindigkeit.
Als brauchbar erwiesen hat sich das Zagi-D2 für die Wurzelrippe und das Zagi-B für die Endrippe. (Russisch) 1
Ganz besonders heikel ist der Schwerpunkt beim Nurflügler. Im Prinzip liegt der Druckpunkt wegen des verschwindenden Momentenbeiwertes im Neutralpunkt, also bei 25 % der Profiltiefe. Aber durch die Pfeilung ist die Auftriebsverteilung nicht so ganz leicht zu durchschauen, was die Berechnung des Druckpunktes einer Fläche erschwert. Noch komplizierter wird das Ganze durch den Profilstrak.
Bei einer Spannweite von einem Meter entscheidet ein Zentimeter über fliegt oder fliegt nicht ! Auch die Klappenstellung muß beim Erstflug ermittelt werden ! Ein stark hecklastiger Nuri kippt über die Seite ab und reagiert fast nicht auf Querruder. Ein leicht hecklastiger Nuri reagiert verzögert auf Querruder und fällt dann in die Kurve.
Also vorsichtig bei Windstärke 3 bis 4 und hohem Gras einwerfen. Schon das Klappen eines Klapppropellers kann den Schwerpunkt gravierend verändern !
Des Weiteren benötigen auch Nurflügler eine seitliche Stabilisierungsfläche. Das können Winglets an den Flügelspitzen sein oder ein starres Seitenleitwerk auf dem hinteren Rumpfteil. Ohne solche Maßnahmen dreht der Nuri immer aus dem Wind.
Eine hohle Tragfläche in Depron-Rippen-Bauweise bietet sich geradezu an für eine Beleuchtung, weil das Material durchscheinend ist. Wird in jeden Kasten aus Rippen und Holmen bzw. Nasen- oder Endleiste je eine superhelle LED gesetzt, so leuchtet die Fläche ausreichend hell, um auch bei völliger Dunkelheit geflogen werden zu können. Wichtig ist, daß die Nasenleiste durchleuchtet werden kann, damit der Flieger im Landeanflug sichtbar ist. Ferner können weitere LED in die Flügelspitzen, die Nase oder in den Rumpf gesetzt werden. Diese sind dann aufgrund der starken Richtwirkung nur in bestimmten Fluglagen zu sehen. Das erleichtert die Fluglagenerkennung.
Beim Doppeldecker werden die beiden Tragflächen versetzt angeordnet. Die obere Fläche wird um die Hälfte der Flächentiefe vor der unteren Fläche angebracht. Der Schwerpunkt ist dann an der Vorderkante der unteren Fläche. Der vertikale Abstand der Flächen soll mindestens eine Flächentiefe betragen. Der Einstellwinkel der oberen Fläche soll etwa 1° größer sein als bei der unteren Fläche. Es gibt sicher auch andere Möglichkeiten, aber dies hat sich so bewährt.
Die Einstellwinkeldifferenz ist ein weiteres entscheidendes Maß für die Auslegung des Modelles. Wird hier ein Fehler gemacht, führt das zu einem unbefriedigendem Flugverhalten und ist je nach Bauweise kaum noch korrigierbar.
Die Einstellwinkeldifferenz ist der Unterschied der Winkel von Tragfläche und Höhenleitwerk. Er wird gemessen, indem der Winkel von Tragfläche zu Referenzebene (Rumpfboden, Tischplatte) bestimmt wird und vom Winkel von Höhenleitwerk zu Referenzebene abgezogen wird.
Es wird jeweils die Profilsehne betrachtet, nicht die Unterfläche. Man mißt also den Abstand von der Tragflächennasenspitze an der Wurzelrippe zur Tischplatte, zieht davon den Abstand von Tragflächenhinterkante zur Tischplatte ab, teilt das ganze durch die Tragflächentiefe an der Wurzelrippe, und bildet davon den Arcus Tangens. Jetzt ist der Einstellwinkel der Tragfläche bekannt.
Dann das Gleiche mit dem Höhenruder. Einstellwinkel der Tragfläche minus Einstellwinkel des Höhenleitwerkes ergibt die Einstellwinkeldifferenz.
Die EWD sollte bei ''normalen'' Modellen etwa 1.0° bis 1.5° betragen, bei Kunstflugmodellen 0°. Schließlich soll sich das Kunstflugmodell auch in Rückenfluglage neutral verhalten. Je größer die EWD, desto eigenstabiler wird das Modell um die Querachse. Eine große EWD verlangt nach einem vorverlegten Schwerpunkt. Ein Fun-Flyer mit 0° EWD bleibt auch im Bahnneigungsflug in der Richtung und denkt nicht daran, die Nase hoch zu nehmen.
Ein Modell mit zu großer EWD nimmt die Nase sofort hoch, wenn der Motor eingeschaltet wird. Es muß also ständig mit dem Höhenruder korrigiert werden. Ein solches Modell fliegt zwar eigenstabil und die Querachse, aber nur bei einer Geschwindigkeit. Schnell machen geht nicht.
Bei der Konstruktion des Rumpfseitenteiles geht man so vor, daß das Höhenleitwerk parallel zum Rumpfboden eingezeichnet wird. Dann wird eine Profilschablone so angelegt, daß die Sehne (Also Nasenspitze - Endleiste) den gewünschten Einstellwinkel aufweist. Die Nase ist also höher als das Ende. Jetzt entlang der Schablone die Tragflächenaufnahme einzeichnen.
Bei Baukastenmodellen muß die EWD unbedingt überprüft werden ! Hier sind böse Überraschungen zu erwarten, weil die gespritzten Schaumteile oft einen Verzug aufweisen.
Der Schwerpunkt ist der natürliche Gegenspieler der Einstellwinkeldifferenz. Der Schwerpunkt muß immer vor dem Druckpunkt liegen. (Das ist der theoretische Punkt, in dem sich der Auftrieb der Tragfläche konzentriert.)
Das Höhenruder muß also nach unten drücken. Wird der Flug schneller, so wandert der Druckpunkt nach hinten, und das Höhenruder muß stärker drücken, damit die Nase gehoben wird. So wird der Flug automatisch stabilisiert, denn Nase hoch bedeutet, der Flug wird verlangsamt. Ein geschlossener Regelkreis.
Wird der Schwerpunkt nach vorne verlagert, so muß das Höhenruder mehr drücken, es wird also auch eine größere EWD benötigt. Der Regelkreis wird stabiler. Da man aber nicht nur mit einer Geschwindigkeit fliegen können möchte, muß der Schwerpunkt nach hinten in die Nähe der Stabilitätsgrenze verschoben und die EWD entsprechend verkleinert werden. Praktischerweise wird die EWD vorgegeben, der Schwerpunkt wird dann erflogen. Dennoch muß er für den Erstflug vorgegeben werden, und zwar auf der sicheren Seite, also eher etwas nach vorne. Der Schwerpunkt sollte etwa bei 30 % der Flächentiefe (incl. Klappen) liegen. Beim Kunstflug-Modell mit symmetrischem Profil und EWD 0° ist hier schon die Stabilitätsgrenze, also sicherheitshalber etwas vor (bis 25 %)
Zum Erfliegen des Schwerpunktes vergessen wir die Märchen von Pumpen bei Hecklastigkeit und immer steiler werdenden Bahnneigungsflug bei Kopflastigkeit. Das stammt alles aus der Vor-RC-Zeit. Der Fernsteuerpilot wird automatisch das Höhenruder so steuern, daß das Modell geradeaus fliegt, sofern es fliegbar ist. Ist es nicht fliegbar, kippt über die Seite ab, hat keine Querruderwirkung, so ist der Flieger stark hecklastig. Ist beim Kurvenflug kaum Höhenruder nötig, nimmt das Modell beim Einleiten der Kurve die Nase hoch, so ist es leicht hecklastig. Stellt man nach der Landung fest, daß das Höhenruder auf Tiefe getrimmt ist, (was beim erfahrenen Modellpiloten quasi automatisch geht) so paßt die EWD nicht zum Schwerpunkt, sie ist zu groß. Oder der Schwerpunkt ist für diese EWD zu weit hinten.
Nimmt das Modell beim Gasgeben die Nase hoch, so daß Tiefe gegeben werden muß, so ist der Flieger kopflastig. Zum Test fliegt man einen Abfangbogen: In ausreichender Höhe Motor aus, Höhe trimmen zum stabilen Gleitflug. Dann zum Bahnneigungsflug drücken, und Höhenruder loslassen. Jetzt sollte das Modell langsam die Nase heben, bis es wieder an Höhe gewinnt. Hebt es die Nase schnell, so ist es kopflastig. Hebt es die Nase nicht, sondern muß vor dem Aufschlag eingegriffen werden, so ist es hecklastig. Ausnahme: Kunstflugmodelle. Die sollen sich im Rückenflug genauso verhalten wie im Normalflug. Also wenn man auf dem Rücken drücken muß, ist der Schwerpunkt zu weit vorne.
Bei der Konstruktion eines Modelles muß der Schwerpunkt vorgegeben werden. Dafür muß z.B. die Länge der Motorhaube festgelegt werden. Da kann man nicht einfach drauflosbauen und dann probieren, wohin der Akku geschoben werden muß. Sonst wird der Flieger reichlich bleihaltig. Besser ist es, für jedes Bauteil das Gewicht zu ermitteln bzw. festzulegen, und dann eine Momentenberechnung durchzuführen.
In einer Tabelle wird für jedes Bauteil das Gewicht und der Abstand des Schwerpunktes des Bauteiles zum Sollschwerpunkt des Modelles eingetragen. Das Produkt ergibt das Moment des Bauteiles um den Soll-Schwerpunkt. Die Summe aller Momente wird durch die Summe aller Gewichte geteilt. Das Ergebnis ist die Abweichung des erwarteten Schwerpunktes von Soll-Schwerpunkt. Jetzt kann rechnerisch in der Tabelle solange geschoben werden, bis der Schwerpunkt passt.
Bei zunehmendem Baufortschritt wird die Tabelle überprüft. Fertige Baugruppen ersetzen die verbauten Bauteile. So wird der berechnete Schwerpunkt immer genauer. Korrekturen können frühzeitig eingeleitet werden. Hebel positiv bedeutet hinter dem Soll-Schwerpunkt, Hebel negativ bedeutet vor dem Soll-Schwerpunkt.
Beispiel: (vereinfacht)
In diesem Fall wäre also der Schwerpunkt einen knappen halben Millimeter vor dem geplanten Ort. Also ganz leicht Kopflastig. Damit kann man gut leben.
Beim Bau einer Tragfläche stellt sich immer wieder die Frage: Hält die Fläche das aus? Montiert sie beim Looping ab? Oder ist sie etwa zu stabil und schwerer als nötig ? Um diese Frage zu beantworten, muß man zunächst mal wissen, was muß die Fläche denn wirklich aushalten ?
Die Biegebelastung der Tragfläche entsteht durch die überall angreifenden Luftkräfte, Auftrieb genannt, und der Gewichts- bzw. Beschleunigungskraft des angehängten Rumpfes.
Wie groß kann der Auftrieb werden? Das hängt von der Geschwindigkeit ab. Das Verhältnis von Fluggeschwindigkeit zu Minimalgeschwindigkeit (Siehe Flächenbelastung) zum Quadrat ergibt das Lastvielfache. Das Lastvielfache gibt an, um wieviel größer die an der Fläche zerrende Beschleunigungskraft werden kann als die bloße Gewichtskraft. Die maximale Geschwindigkeit in Geradeausflug hängt von der Antriebsauslegung ab (in etwa Leerlaufdrehzahl das Motors mal Luftschraubensteigung durch zwei), das ist in der Regel das 1.5-fache der Minimalgeschwindigkeit. Beim Abfangen aus dem Sturzflug kann das Lastvielfache den Wert der Gleitzahl annehmen oder sogar übertreffen ! Sturzflug mit anschließend voll Höhe ziehen wäre also der übelstmögliche Fall.
Nun haben Parkflyer aber keine besonders gute Gleitzahl, daher ist ein Lastvielfaches von 6 für ''Normal''-Modelle in der Regel ausreichend, für Kustflugmodelle sollte ein Lastvielfaches von 10 ausreichen. Bei Wettbewerbs-Seglern sind viel größere Lastvielfache anzunehmen !
Das Biegemoment ist die Belastung, die eine Tragfläche aushalten muß. Das Biegemoment ist das Produkt aus der eingeleiteten Kraft und der Länge des Hebelarmes. Der Hebelarm ist nicht die Länge einer Flächenhälfte, weil der Auftrieb ja nicht an der Endrippe angreift, sondern verteilt auf die ganze Fläche. Ohne darauf näher eingehen zu wollen, kann in etwa eine elliptische Auftriebsverteilung angenommen werden.
Der Hebelarm beträgt dann 0.45 * die halbe Spannweite. Die Kraft ist die Masse des Flugzeuges ohne die Tragfläche mal das Lastvielfache mal die Erdbeschleunigung durch Zwei.
Also beträgt das Biegemoment:
M_b = n_z * g * (m_ges -m_fl ) * s / 8.88
M_b = Biegemoment in Nmm (Newtonmillimeter)
n_z = Lastvielfaches
g = Erdbeschleunigung = 9.81 m/s
m_ges =Gesamtmasse des Flugzeuges in Kg
m_fl = Masse der Tragfläche in kg
s = Spannweite in mm
Der Gegenspieler des Biegemomentes ist das Widerstandmoment. Es ist ein geometrisches Maß, das beschreibt, wie das Biegemoment in einer Struktur zu einer Zug- bzw. Druckspannung führt.
Das Widerstandmoment eines Balkens (Stegholm) berechnet sich zu
W = b * h / 6
W = Widerstandsmoment in mm
b = Stärke des Steges (Materialstärke) in mm
h = Höhe des Steges (Flächendicke ohne Beplankung) in mm
Das Widerstandmoment eines Doppelholmes (Kastenholm, Doppel-T) berechnet sich zu
W = H * b * d - 2 * b * d
W = Widerstandsmoment in mm
H = Höhe des Doppelholmes (Flächendicke ohne Beplankung)
b = Breite der Holmgurte in mm
d = Stärke der Holmgurte in mm
Die Verkastung sorgt nur dafür, daß sich der Obergurt nicht gegenüber dem Untergurt verschieben kann. Die Faserrichtung der Verkastung verläuft senkrecht, um die Schubspannung aufzunehmen. Da sie so keine Biegespannung aufnehmen kann, wird sie nicht mitgerechnet.
Eine freitragende Fläche (z.B. Styro + Beplankung) hat natürlich auch ein nicht unbeträchtliches Widerstandmoment. Dieses zu berechnen ist natürlich etwas schwieriger, weil sich ja das H von der Nase bis zur Endleiste verändert. Eine Abschätzung ist natürlich trotzdem möglich:
W = ( H * b * d - 2 * b * d ) / 2
W = Widerstandsmoment in mm
H = Flächendicke
b = Flächentiefe
d = Beplankungsstärke
Das Material des Balkens, der ein Widerstandsmoment besitzt und einer Biegespannung ausgesetzt ist, erfährt eine mechanische Spannung, auf der einen Seite auf Zug, auf der anderen Seite auf Druck. Die Zugspannung wird das Material zerreißen, wenn sie größer wird als die Zugfestigkeit des Materiales. Der Bruch eines Balkens erfolgt also, weil die Fasern reißen.
Die Zugspannung berechnet sich zu
sigma_b = M_b / W_b
sigma_b = Zugspannung in N/mm (Newton pro Quadratmillimeter)
M_b = Biegemoment in Nmm (Newtonmillimeter)
W_b = Widerstandmoment in mm
Die Zugfestigkeit ist eine reine Materialfrage. Sie kann durch eine Zerreißprobe ermittelt werden. Einfacher ist es jedoch, einen Balken aus dem zu testenden Material zu biegen, und die Kraft zu messen, bei der er bricht. Dann kann aus den oben aufgeführten Formeln die Zugfestigkeit ermittelt werden.
Hier die Ergebnisse einiger modellbautypischer Materialien:
Depron (Nomaplan) 0.5 N/mm
Balsaholz (160g /dm) 10 N/mm
Kiefer 50 N/mm
Zunächst wird das Profil ausgewählt und dann der Holm grob dort hinein gezeichnet. Dann wird aus der erwarteten Abflugmasse und dem gewählten Lastvielfachen das Biegemoment M_b bestimmt.
Jetzt wird das Widerstandsmoment W_b des geplanten Holmes ermittelt. Dann wird die Zugspannung sigma_b berechnet. Ist die Zugspannung kleiner als die Zugfestigkeit des gewählten Materiales, so wird die Tragfläche das geplante Lastvielfache aushalten, ist aber eventuell unnötig schwer.
Ist die Zugspannung größer als die Zugfestigkeit, so muß der Holm geändert werden. Die Holmgurte können breiter oder dicker werden, das Profil kann dicker werden, oder das Material kann geändert werden.
Ist die Tragfläche im Rohbau fertig, so sollte diese einem Belastungsversuch unterzogen werden. Das kann auch schon beim fertigen Holm geschehen (z.B. Rohrholm). Die Tragfläche wird in der Mitte zwischen Wurzelrippe und Endrippe auf jeder Seite mit einer weichen Unterlage gestützt. Dann wird die Mitte der Tragfläche (bzw. der Rumpf bei geteilter Fläche) mit einem Gewicht belastet, daß bis zum Gewicht des kompletten Fliegers ohne Tragfläche mal Lastvielfaches gesteigert wird. Hält die Tragfläche das aus, so kann man mit gutem Gefühl starten. Hält sie das nicht aus, ist das noch immer besser als ein Luftzerleger.
Der Flächeninhalt des Höhenleitwerk sollte etwa ein Viertel des Flächeninhaltes der Tragfläche betragen. Bei den großen Vorbildern ist das Höhenruder meist so klein wie irgend möglich ausgeführt, um Treibstoff einzusparen. Das würde aber beim Parkflyer zu klein werden.
Im schlimmsten Fall kann ein zu kleines Höhenleitwerk zum Absturz führen, wenn das Modell z.B. aus einem Looping ins Trudeln übergeht und nicht mehr abzufangen ist. Der Flächeninhalt des Seitenruders sollte etwa ein Siebtel des Flächeninhaltes der Tragfläche betragen. Beim Doppeldecker bezieht sich das Verhältnis auf eine Fläche.
Der Abstand von der Tragflächenhinterkante zur Höhenleitwerksvorderkante sollte etwa das 1.5-fache bis 2-fache der Flächentiefe betragen. Alternativ kann man auch den Abstand vom Schwerpunkt zum Höhenruder in etwa als halbe Spannweite auslegen. Genaue Berechnungen sind zwar möglich, lohnen aber kaum den Aufwand. (Stichwort: Stabilitätsmaß)
Wenn man sich nicht sicher ist, kann man ein einfaches, ungesteuertes, verkleinertes Depronmodell zusammenschnitzen und probieren, was passiert, wenn das Leitwerk nach und nach verkleinert wird. Irgendwann ist es vorbei mit stabilem Geradeausflug. Dann ist das Leitwerk zu klein geworden. Ein zu großes Leitwerk schadet nicht, ist aber unnötig schwer. Bei Kunstflugmodellen wird der Rumpf bewußt extra lang gemacht, damit der Hebelarm des Höhenruders größer wird und so besonders enge Loopings geflogen werden können. Logischerweise braucht ein langer Rumpf auch eine lange Nase, damit der Schwerpunkt wieder stimmt.
Für das Leitwerk genügt in der Regel eine ebene Platte, typischerweise aus Depron. Balsa ist zu schwer. Auch ein Sandwich aus Spaltdepron, Balsa, Spaltdepron, geklebt mit Uhu-Por, ist eine gute Lösung. Ein eingelegter Kohlestab schafft zusätzliche Stabilität.
Ein Kohlestab kann auch durch die Stirnseite einer Depronplatte gestochen werden, um so die Biegesteifigkeit zu erhöhen. Mit ein wenig Fingerfertigkeit kann der Kohlestab hinreichend präzise geführt werden. Kleiner Tip: Erst den Stab durchstechen, dann die Form des Leitwerkes ausschneiden. Wenn der Stab etwas schräg gerät, macht das dann nichts.
Beim Seitenleitwerk kann der Stab auch zur Fixierung genutzt werden.
Als Klappen genügen in der Regel einfache Depronstreifen, passend in Form geschnitten. Für das Querruder einer profilierten Fläche können mehrere Depronstreifen aufeinander geklebt werden, diese werden dann mit zwei Schablonen wie Styro-Tragfläche mit dem heißen Draht keilförmig geschnitten. Etwas nachschleifen, fertig ist die Klappe. Hinterseite anschleifen, so daß die gewünschten Ausschläge möglich sind.
Querruderklappen sollten etwa über ein Viertel der Flächentiefe gehen. Es genügt, wenn die Klappen über die äußere Hälfte der Fläche gehen. Bei Kunstflugmodellen sollen die Querruder aber wesentlich größer werden und sich über die ganze Fläche erstrecken.
Höhen- und Seitenruderklappen sollen etwa über ein Drittel der Leitwerkstiefe gehen. Bei Kunstflugmodellen auch über die Hälfte, ggf. mit Überstand. Wichtig ist, daß sich die Klappen auch bei Vollausschlag nicht berühren können.
Die Klappen werden in üblicher Weise mit zwei Streifen Tesa-Film Kristallklar 19 mm befestigt. Dabei sollte die Depron-Oberfläche an der Klebestelle mit etwas Uhu-Por eingestrichen werden, das macht die Sache dauerhafter. Die Enden mit zusätzlichen Klebestreifen sichern, damit sich diese nicht lösen.
Passende Ruderhörner sind im Modellbauladen selten zu finden, daher werden sie aus Polystyrol-Platte 1 mm selber geschnitten. Wichtig ist, daß die Bohrungen für die Steuerstangen genau senkrecht über dem Scharnier liegen. Sonst kommt es ungewollt zu unterschiedlichen Ausschlägen in die verschiedenen Richtungen.
Die Ruderhörner werden mit Zapfen versehen, die in die Depron-Klappen eingedrückt werden. Anschließend mit Epoxy verkleben. Für die Steuerstangen genügt 0.8 mm Stahldraht. Dieser wird mit Bowdenzug-Innenrohren geführt. Die Rohre sind allerdings schwer zu verkleben. Am Besten Epoxy nehmen.
Die Steuerstangen können an den Enden gekröpft werden, oder nur umgebogen und dann mit einem wenige Millimeter langen Stück Bowdenzug-Innenrohr gesichert, welches mit Sekundenkleber aufgeklebt wird. Es darf sich nichts im Flug lösen können !
Bei ''Normal''-Modellen genügt ein Auschlag von 15° bis 20° . Für Höhen- und Querruder sollen die Ausschläge am Sender per Dual-Rate-Schalter auf die Hälfte verringert werden. Das erleichtert den Erstflug. Bei Kunstflugmodellen sind Ausschläge von 30° bis 45° möglich. Dann muß aber ordentlich Expo beigemischt werden. Auch hier zum Einfliegen verringern. Bei zu großen Klappenausschlägen kann z.B.am Höhenruder die Strömung abreißen. Dann verunglückt ein Looping bei Vollausschlag, während ein größerer Looping gelingt. Beim Einfliegen sollte der Höhenruderausschlag so eingestellt werden, daß im Landeanflug bei voll gezogenem Höhenruder noch so gerade kein Strömungsabriß eintritt. Das erleichtert die Landung ungemein. Beim Querruder genügt in der Regel ein kleiner Ausschlag zum Einleiten von Kurven und zum Aussteuern von Windeinflüssen. Für die Rolle werden dagegen sehr starke Ausschläge benötigt. Sollen die Querruder als Landehilfe genutzt werden, dürfen sie natürlich nicht mechanisch anschlagen.
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The command line arguments were:
latex2html -split 0 parkflyer
The translation was initiated by on 2009-01-25
Jeder Flügel trägt das halbe Eigengewicht des Fliegers mal Lastvielfaches.
Das gibt zusammen mit der halben Spannweite ein Biegemoment an der Wurzel.
Dort wird der Oberholm auf Druck, der Unterholm auf Zug beansprucht (außer wir fliegen auf dem Kopf).
Aus dem Abstand der Holme (wir denken sie flächig und dünn) kann man die Kräfte, mit dem Holmquerschnitt die Spannungen errechnen.
... und mit
erhält man :
Das ist am Beispiel meines Balsa-Rainbow (Lastvielfach=4, damit er Looping kann):
also etwas weniger als die 10 N/qmm, die Balsa verknust.