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Die Ausgangssituation
So entstand der Plan, einen neuen Rumpf zu bauen. Aus Styrodur um auf diese Weise gleich auszutesten, wie groß man unter 5kg Abfluggewicht bauen kann. wohlwissend, dass die alte Styor/Balsa-Fläche schwer sein dürfte und dass man sich mit ihr auf Flugversuche beschränken will und zu einem späteren Zeitpunkt für Speedflüge eine Ersatzfläche mit schnelleren Profilen aus Styrodur nachbauen würde.
Die Fläche...
Die alte Fläche wurde etwas überholt und mit weißer Folie bebügelt (lackieren wäre ebenso eine Möglichkeit gewesen).
Wahl des Rumpfes
Die Planung
Weiter geht's im CAD: Neu - wegen der Größe - und Kernstück innen drin in der MeCano ist ein Holzrahmen aus 6mm Sperrholz.
Fräsarbeiten
Zusammenbau
Erstflug und Flugerfahrung
Die betagte und auf Elektro umgebaute Graupner Mephisto nach einem ihrer Flüge.
Eine brachial dicke Fläche, Pendelleitwerk, ein sehr robustes Einziehfahrwerk...
und ein eleganter schlanker Rumpf.
Doch wie gesagt - die Speed-Versuche endeten bei 205km/h abrupt mit einem "flopp" in der Luft, als sich die Fläche von Rumpf löste und dieser einen Augenblick später in viele GfK-Einzelteile zerlegt in der Erde steckte. Auch die Fläche war hinüber. Doch gab es noch eine Ersatzfläche - mit bereits eingebautem Fahrwerk.
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Die Flächenaufnahme nachmessen um sie später ins CAD zu übernehmen.
Ein Wurzel-Spant der zerbrochenen Fläche half, das Profil der alten Fläche zu ermitteln. Profilvergleiche ergaben, dass Graupner bei der Mephisto wohl ein ziemlich dickes und symetrisches Profil verwendete, vermutlich um das Einziehfahrwerk unterzubringen. Das Gö445 mit 15% Dicke passte nahezu nahtlos. Vom Luftiwderstand her betrachtet ein fliegender Wohnzimmerschrank und kein Wunder, dass die ganze Konstruktion beim Speedflug irgendwann mal nicht mehr wollte.
Also - die Fläche mit Flächenaufnahme und Einziehfahrwerk im CAD nachbauen und dann überlegen, welcher Rumpf dazu passen könnte...
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Verschiedene Rümpfe wurden durchgespielt - unter anderem die MiG-3 (weil als CAD vorhanden) oder die Jak-9U (ebenfalls als CAD-Daten vorhanden). Doch sollte das neue Modell wegen der besseren Geradeauslauf-Eigenschaften unbedingt ein Bugrad vorne und kein Spornrad hinten bekommen. Also - kurzerhand die Jak-9U vorne soweit verlängern, dass das vorhandene Bugrad der ursprünglichen Mephisto rein passte.
In der Frontansicht sieht man deutlich, welche brachiale Fläche die alte Mephisto drauf hatte. Diese Fläche am neuen Rumpf sollte wirklich nur der Flugerprobung dienen...
Auch eine P51-Strega (Reno-Rennversion der P-51 Mustang) wurde im CAD probiert (und für optisch weniger gelungen empfunden)...
Letztlich fiel die Wahl auf Grund der eckigen Flächenform der ursprünglichen Mephistofläche dann auf eine Tucano.
Sie hat auch von Haus aus schon das Bugrad vorne und der neue Name dieses Modells war schnell gefunden: MeCano.
Auch die Draufsicht ergibt ein akzeptables optisches Flugbild...
Das CAD-File der Tucano stammt übrigens wieder wie bei der kleinen BAE Hawk von Justin aus Schweden. Schnell noch Sitze und Pilotenpuppen hinzugefügen
...und die Flächenaufnahme für die alte Mephistofläche angepassen.
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Zur Bestimmung der optimalen Einstellwinkel von Fläche und Höhenleitwerk sowie des Neutral- und Schwerpunktes für ein ausreichend gutes Stabilitätsmaß wurde - wie nun schon so oft - FLZ Vortex von Frank Ranis zur Hilfe genommen. Und zwar gleich für die Mephistofläche (links) als auch für die später angedachte Speedfläche in den Abmessungen der original Tucanofläche (rechts im Bild, noch nicht weiter optimiert).
Fazit: Das Stabilitätsmaß links liegt bei 24%, rechts bei 51% (was viel zu hoch ist und bei weiterer Optimierung noch deutlich bessere Flugdaten ergeben wird). Die Geschwindigkeit für Horizontalflug beim unterstellten Abfluggewicht liegt bei 97 zu 86km/h, die Gleitzahl bei 5,9 zu 7,4, die Sinkgeschwindigkeit bei 4,5m/s zu 3,3m/s und der erforderliche Schub für den stationären Horizontalflug liegt bei 5N im Vergleich zu 4N. Vieles spricht also dafür, nach Flugerprobung mit der symetrischen Mephistofläche schnellstmöglich die Speedfläche zu bauen. Wäre da nicht eine vorhandene Fläche, die Liebe zur Nostalgie und die Neugier, wie sich alt zu neu am Knüppel dann wirklich anfühlt.
Er ist über ein Nut ins Styrodur eingelassen und verbindet Motor, Bugrad-Mechanik, Flächenaufnahme und die Servoschächte. Das sollte ausreichend Stabilität auch für Flüge über 200km/h geben.
Als nächstes kommt die Bestimmung und Kalkulation der Lage der RC-Komponenten. Während einige wie beispielsweise der Motor unverrückbar sind, können andere wie Servos oder Akku relativ frei platziert werden um den per FLZ errechneten Schwerpunkt einzustellen.
Die gewünschte Schwerpunktlage wird in einer Tabelle festgehalten; Rumpf, Fläche und Leitwerke sowie die RC-Komponenten werden gewogen und dann mit den erforderlichen oder möglichen Abständen so im Modell platziert, dass die Summe der Drehmomente um den Schwerpunkt eine leichte Kopflastigkeit ergeben. Dieses Verfahren ergibt erstaunlich exakte Werte (gutes Auswiegen der Komonenten vorausgesetzt) und ist so gut, dass beim Eurofighter der Akkuschacht erstmals fix von Anfang an mit eingefräst wurde - und stimmte.
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Weil der Rumpf mit etwa 1,43m Länge für den Verfahrweg der Fräse (52x54cm) zu lang war, wurde er geteilt:
- das Heck, zirka 41cm inklusive Seitenleitwerk, von beiden Seiten gefräst
- die Rumpfhalbschalen mit zirka 1,02m - sie wurden unter der Fräse gedreht und jeweils innen und außen gefräst
- die Holzkonstruktion
- das Höhenleitwerk
- die Cockpit-Haube
Es mussten also 10 Fräsprogramme erstellt werden. Zuerst folgte das Heck...
Dann die Rumpfhälften - sie liegen nebeneinander. Erst hinten außen...
dann vorne außen...
Es folgen vorne innen und hinten innen...
...und das Heck drangelegt - nicht schlecht, die Größe...
Der Holrahmen - ein einfaches 6mm Sperrholz (war grade da ;-)
Das Höhenleitwerk: Carbonstab im Ruder, ein selbstgebautes Klavierband aus Carbonrohr und -rundstab stabilisiert beide und dient als spaltfreier Ruderanschlag (s. Horten-9 V3 Ruderanlenkung), die Anlenkung in der Mitte - das Ganze mit Harz und 25er Glasgewebe laminiert.
Auch das Seitenruder wird mit dieser Art Klavierband angeschlagen und später laminiert.
Die Leitwerke zusammen gesteckt
Das selbstgebauter "Klavierbandscharnier" aus Carbonrohren ist für einen besseren Halt am Rand mit einem GfK-Plättchen verstärkt.
Die Höhenruderanlenkung (versteckt im Seitenruder)
...und angelenkt.
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Motor und Bugfahrwerk werden eingebaut. Aus Gründen einer höheren Stabilität wird der Holzring vorne aus einer GfK-Platte nochmal nachgefräst und die Motorhalterung über Alu-Rohre mit dem hinteren Holzsspant verschraubt. Motor ist ein Scorpion HK4020-910kV (knapp über 1kW)
Die Servos zur Anlenkung des Bugrades sowie für das EZFW sind eingesetzt. Das EZFW-Servo (gelb) ist ein "uralt"-Stück aus der ursprünglichen Mephisto; läuft mit 3V, hat Getriebe und Endabschalter inklusive Fahrtrichtungsgeber integriert, ist kraftvoll und irgendwie unverwüstlich.
Fehlt noch das Servo zum Öffnen und Schliessen der Bugklappe - ob man's braucht? man wird sehen...
Das Heck wird an dem Rumpf geklebt. Damit es gerade wird, mithilfe einer kleiner (gefrästen) Helling auf einer ebenen Fläche. Und zunächst nur eine Rumpfhälfte, damit die Bowdenzüge vor dem Schließen des Rumpfes fixiert werden können.
Und alles zum ersten Mal zusammen gesteckt...
Die beiden Lerx sind angeklebt
...und die Servos angeschlossen - mit einer Lüsterklemme, 2 x geschraubt (besser vielleicht, als 1x bei den Kauf-Dingern...?)
Die Servozüge sind gegen Durchbiegen verstärkt. Wie verlängert man zu kurze Bowdenzüge? Gar nicht, man baut neue ein ;-) Aber wenn doch? Schrumpfschlauch drüber - so haben sie rundum denselben Sitz und man kann die Zugstangen jederzeit herausziehen und wieder durchstecken...
Die Rumpfhälften sind verklebt und zur Stärkung des Rumpfhecks wurden auf beiden Seiten 0,5 x 10 mm Carbonstäbe aufgeklebt (UHUpor). Damit bewegt sich das Heck um nicht einen Zehntel-Milliemeter und kann sich im Flug bei höheren Geschwindigkeiten nicht aufschwingen.
Die erste Hälfte ist beplankt - Papier/Ponal (siehe hier). Als Papier kam auf Grund der Größe des Fliegers diesmal ein etwas stärkeres aus dem Blumenladen zum Einsatz - es ist zugleich gelb und damit hat der Flieger schon mal eine Grundfabe (und nein, der Flieger hat keinen Schlitz und man kann keine Briefe einwerfen ;-)).
Das Cockpit ist ausgemalt und mit Instrumententafeln versehen - noch nicht mit viel Liebe zu Detail - aber schon mal um Längen besser als der rosarote Panter.
...und dann kommt es eben manchmal anders, als man denkt: die Fläche wollte um knapp einen Millitmeter nicht bündig schließen, das Seitenruder-Servo war im Weg. Ganz knapp - aber eben doch daneben. Was tun? Raus mit den Servos, ein neues Servobrettchen und alles weiter vorne einbauen. Der Vorteil: jetzt sind die beiden Servos durch die abgenommene Fläche zugänglich. Es braucht also von oben vom Rücksitz her keinen Revisionsschacht mehr. Und das heisst, man kann die 50cm lange Haube zwei-teilen und den hinteren Teil fest montieren. Was ungemein ein mehr an Stabilität für den ganzen Flieger gibt! Hat eben alles zwei Seiten... ;-)
Die Fläche sitzt drin, passt und hat keine "Luft"... Als nächstes wurde die Rumpfanformung der früheren Mephisto entfernt. Die neue ist aus Styrodur geformt
...und leimt nun vor sich hin.
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Am 26.09.2016 wars dann soweit => Erstflug der Tucano mit der alten Mephistofläche:
- der Tucano-Rumpf ist zu dick - den Speed der Mephisto bekommt die MeCano nie
- mit der Fläche ohne V-Form ist der Flieger auf de rlängsachse äußserts kipplig
- die Mephisto (mag Geschmacksache sein, aber) sah eleganter aus
Aber - fliegen tut sie - hier das Video dazu: 26.09.2016, 14MB, mp4 [go...]
Und jetzt? Tja - da es nahezu eine Tucano ist, solls dann halt voll eine werden. Das heisst: Eine Tucano-Fläche fräsen, einbauen und wieder probieren ...
Fortsetzung folgt...