Samstag, 31. Januar 2015

Balsa-Stege gelasert

Für den Aufbau der Flügel wurden bereits zwei unterschiedliche Ansätze im CAD vorbereitet. Nachdem die erste Version mit einer Glas-Depron-Variante aufgebaut wurde, sollte nun der zweite Ansatz mit Glas-beschichteten Balsa-Stegen realisiert werden.

Dazu wurde ein 3 mm Balsaholz-Brettchen in 100 x 130 mm lange Rechtecke zugeschnitten und mit Weissleim zu einem neuen Brettchen mit geänderter Faserrichtung zusammengeklebt. Dieses wurde anschliessend beidseitig mit 105 g/m2 - Leinen - Glasgewebe in 45° Orientierung zur Faserrichtung des Balsaholzes laminiert und im Vakuum ausgehärtet. Die aufbereiteten Steg-Daten aus dem CAD wurden mittels Estlcam im G-Code gewandelt und auf dem Laser geschnitten.




Diese Stege liegen nun bereit für den zweiten Versuch der Flügel-Herstellung.

Erste Versuche bei der V-Leitwerksanlenkung

Die ersten Versuche der Ruderanlenkung des V-Leitwerks sollte anhand der bereits hergestellten Bauteile getestet werden. Die konstruierten Teile scheinen zu passen und die Ansätze in der Realisierung zeigen weitere Verbesserungsmöglichkeiten, um eine knackige Anlenkung realisieren zu können.  




Nach dem zweiten Versuch ein Leitwerk herzustellen, lag bereits ein brauchbares Testobjekt vor, bei dem der getestete und für brauchbar gehaltene Ruderhebel eingebaut werden konnte. Entsprechend wurde auch im vierten Testaufbau des Rumpfes die Führungs-Röhrchen für die Schubstangen eingebaut, welche gemäss Auslegung ein Knicken der Schubstange verhindern. 

Die Freistellung am Rumpfs im Ruderbereich wurde ausgespart. Alle Teile passten einwandfrei zusammen. Einzig die Führungen der Schubstangen waren zu gering ausgeführt und verlangen nach einer Anpassung. 

Die Kugelköpfe können einfach auf die Zapfen der Ruderhebel aufgeschoben werden und lassen sich durch die Ruderbewegung nicht abstreifen. Noch sind die Ruderscharniere zu weich, aber Im nächsten Versuch soll die komplette V-Leitwerks-Anlenkung inkl. RC und mit Abdeckung getestet werden.

Die Details zur Leitwerks-Anlenkung werden im Kapitel Rumpf dokumentiert.

Flächenverbinder mit saugender Passung für Ballast

Die Herstellung der Flächenverbinder musste hinsichtlich der Passung für den Ballast verbessert werden.

Der Ursprüngliche Ansatz mit verlorenen Kernen aus Styropor war noch nicht definitiv. Zur Herstellung und Positionierung der Ballast-Führungen im Flügel musste ich entsprechende Aluminium-Dummy herstellen. Diese konnte ich nun auch zur Herstellung der Verbinder selber einsetzen. Mit einer Lage Backpapier umwickelt wurde ein Aufbauversuch getestet. Es zeigte sich dass hier noch weitere Kohle-Gurten eingesetzt und zwischen den Ballast-Stangen noch genügend Platz für einen breiteren Steg genutzt werden kann. 




Damit lässt sich also der Aufbau noch weiter optimieren und erhöht die Sicherheit des Bauteils bei gleicher Aussendimension. 

Ein weiterer Vorteil ist die saugende Passung der Ballaststangen im Verbinder. Die Iterationen zur Ermittlung des Aufbaus, sowie der Verbinder sind detailliert beschrieben .   

Neuer Rumpf aus neuer Form

Die Fehlstellen in den realisierten Rümpfen wurden unter anderem auch durch die Form verursacht. Entsprechend musste zuerst eine neue Form her. Anschliessend mussten weitere Optimierungen in der Herstellung der Rümpfe getestet werden und vor allem die nächsten Schritte geprüft werden.

Die Form des Rumpfes zeigte schon seit Anbeginn einige Fehler auf und musste nach jeder Produktion an den Kanten repariert werden. Damit verschlechterte sich das Resultat bei den Rümpfen soweit, dass ich mich Entschloss eine neue Form herzustellen.




Nach Fertigstellen der Formen konnte also wieder gebaut werden. Zuerst wurden also wieder alle Formen gespritzt. Dies erfolgte aber nicht zu meiner Zufriedenheit. Das beigemischte Styrol, welches die Farbe hätte verdünnen sollen, hat kleine Klümpchen in der Decklage hinterlassen. Diese störten nicht bei der Vakuumbauweise, beim Aufblasverfahren wurden sie aber aber herausgedrückt und stehen nun leicht vor. 

Trotzdem konnte im vierten Versuch bereits ein brauchbarer Rumpf hergestellt werden, welcher bereits auch die Führungen für die Schubstangen integriert hat. Oberflächen, Passungen und Gewicht stimmen mich zuversichtlich, den Rumpf im nächsten Versuch in Kohle herzustellen.




Die Erkenntnisse aus den Versuchen sind im Kapitel Rumpf ausführlich beschrieben.

Zweites Leitwerk gebaut

Mit 28 g pro Leitwerkshälfte sind bereits 36% Gewichtseinsparungen gegenüber dem ersten Versuch erreicht. Perfekte Formtrennung einwandfreie Farbübergänge zeigen, dass sich die vorgeschlagenen Optimierungsschritte nicht verkehrt waren.

Die verschiedenen Fehler aus dem ersten Versuch wurden detailliert analysiert und durch entsprechende Korrekturvorschläge im zweiten Aufbauversuch getestet. Entsprechend fiel das Resultat auch schon bedeutend besser aus.



Leider ist die Umsetzung noch nicht flugtauglich. Die Anpassungen im Aufbau haben auch dazu geführt, dass die Verbindung der Innenlage mit der Aussenlage im Scharnierbereich noch ungenügend ist und sich damit der Scharnierbereich zu weich ist. Ebenso sind die Ruder durch die Verwendung von Glasgewebe nicht mehr so torsionssteif wie die erste Version.

Entsprechend geht die Optimierung weiter und die Vorschläge zur Prüfung in der dritten Version sind bereits im Kapitel Leitwerk vorbereitet.

Freitag, 2. Januar 2015

Erste Erfahrungen beim Rumpbau

Die ersten Rümpfe sind gebaut und damit ist auch die erste praktische Erfahrung in Aufblastechnik vorhanden. Leider ist der Durchbruch noch nicht erfolgt, aber die Resultate sind vielversprechend und die gewonnenen Erkenntnisse aus den Analysen lassen weitere Optimierungen zu. Daher bin ich zuversichtlich demnächst einen brauchbaren Rumpf zu bauen.




Zuerst wurde ein Rumpf in Glas gebaut, wobei die Oberfläche mit UP-Vorgelat eingefärbt wurde. Leider ist beim Aufbau bereits der Ballon geplatzt. Im zweiten Versuch wurde auf die UP-Vorgelat-Deckschicht verzichtet und bei gleichem Aufbau eine neue Methode des Aufblasens getestet.




Das Ergebnis war schon weit besser als beim ersten Versuch. Ebenso zeigte sich der Einbauversuch der RC-Komponenten, dass die Konstruktion für die vorgesehenen Komponenten passt. Davon motiviert, erfolgte der dritte Versuch in Kohle. Leider war auch dieser Versuch nicht vollständig erfolgreich und wurde detailliert analysiert zum Ermitteln allfälliger Verbesserungspotentiale.
Die detaillierten Aufbauten, sowie die Ergebnisse der Analyse sind im Kapitel Rumpf laminiert beschrieben.