Segelflug mit 3D Druckfliegern

Moin,

Ich bin gerade etwas stolz vom Testflug zurück, die Ergebnisse an den Parameter Thread anzuhängen.
Bisherige 3D Druck Flieger sind bislang eigentlich immer von geringer Streckung und stark motorisiert. Es gibt zwar von Kraga und 3D Labprint und Eclipse einige Segelflug Ansätze, aber bislang keines mit Thermik Anspruch.
Da würde ich gern was daran ändern. Mit meinem ersten Thread über einen F5J Flieger habe ich mich etwas überhoben (hüstel), der erste Ansatz des hybriden Bauweise wäre vielleicht am Ende zielführend gewesen.
Dann kam LW PLA und ich bin etwas realistischer geworden.

Da das echt viiel CAD Arbeit ist, ein komplettes Flugzeug in groß (2,5m) und mit vier Klappen zu modellieren, nicht zuletzt mit der wochenlangen Druckzeit dieser Teile, will ich das mal etwas strukturierter mit abgeschlossenen Teilaufgaben strukturieren. Buzzword Affine Menschen erkennen hier agile Sprints mit "potential shippable results" wieder :)

Ein Weg zum thermisch kreisenden Segler könnte so aussehen:

Flügel:
F1: Konstruktion, Druck und Bau eines kleinen Zweichachser Flügels
Vorteil: Fliegt mit dem bisherigen Rumpf, man braucht sich keine Gedanken über Servos und Klappen zu machen

F2: Konstruktion eines etwas größeren Flügels mit Querruder
Vorteil: Umsetzen der Lerneffekte, zwischending an Kompexität, neue Themen Servo und Klappenlagerung

- Konstruktion eines 4 Klappen Flügels in voller Größe
Vorteil: Weiter Ausbauen der Lerneffekt, letzter Teil "nur noch" Erweitern auf volle Größe

Rumpf:
R1: Aufbau eines Rumpfes zu F1
R2: Erweitern für F2
R3: Erweitern für F3

Die Rümpfe würden dann jeweils zu den Flügel Aufgaben passen, das Ganze ist aber auch ohne dies in die Luft zu bekommen.
Als Testträger habe ich einen Calimero und Andreas von Höllein da.

Für den Calimero habe ich mittlerweile ein parametrisches Modell gebaut und gedruckt. F1 ist also sozusagen abgeschlossen.
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Fliegerisch war es windig heute, somit noch keine Aussage hinsichtlich Thermik oder dergleichen.
Ferner habe ich einen Rest Controller aus der Kiste gekramt, bei dem ich aber keine Motorbremse programmiert kriege. Das Ding fiept wie eine Turbine, die Blätter klappen sich nicht an.

Was aber schon geht:
- Die Kiste fliegt ewig schnell, wie auch das Original. Ist auch das gleiche Profil drauf.
- Steuern geht mit der V-Form, auch Kurvenwechsel gehen gut.

Im CAD Modell habe ich einen Parameter zwischen 0 und 1, 0 ist ein Rechteckflügel, 1 ist die perfekte Ellipse. gedruckt habe ich glaube ich 0.9. Jetzt weiß ich auch, warum man so etwas nicht macht :)
Man kann schön eng kreisen mit einer "Drehzahl" von so 2 Sekunden pro Kreis. Wenn man das aber dann übertreibt, wird daraus schlagartig ein Trudeln mit doppelter Drehzahl und Durchfallen nach innen...

Ein weiterer Test hat mich auch positiv überrascht: Durch das LW Material und die 3 Stege ist das nicht ganz beulsteif: Man kann am Boden die Oberseite elastisch zum Beulen bringen.
Ferner geht der Holm nur bis 50% der Halbspannweite. Auch mit Vollgas senkrecht nach unten und dann voll gezogen legt der die Ohren nicht an. Sollte was Beulen, führt das aber nicht zu Folgeproblemen.

Ich bin nicht sicher, was ich jetzt mache.
Ein anderer Flügel mit gewölbterem Profil und weniger Zuspitzung wäre mal spannend, und macht am wenigsten Arbeit.

R1 wäre auch ganz witzig, mit den schlanken "Toothpick" FPV Quad Akkus kann man einen sehr schlanken Rumpf realisieren, der jetzige ist zwar leicht aber ganz schön bollerig.
F2 wäre ein Flügel für den Andreas mit Querruder statt der Spoiler.

Patrick
 
Hallo Patrick,
also, wenn ich deinen Anteil an parametrisch definierten/editierbaren Werten richtig einschätze, hast du den neuen Flügel innerhalb einer halben Stunde fertig (der ist halt einfach als Verbesserung des Istzustands erstrebenswert) - und während der dann eine Woche lang druckt, kannst du dich ganz in Ruhe R1 widmen. ;)
Was ich dabei als Vorteil bzw. Reiz sehe, ist, dass im Gegensatz zur Entwicklung weiterer Flächenansätze die gesamte Statik wie auch Optik des Modells in deine Einflussnahme (und natürlich auch Verantwortung) fällt. Sage ich mal so gaaanz uneigennützig - nicht dass du denkst, ich würde als Nicht-Segler lediglich auf für mich interessantere Mitlese-Aspekte hoffen. :p

Tschöö
Stephan
 
Naja, das Slicen dauert schon fast am Längsten, wenn das Modell erstmal da ist :)

Da ein erfahrener Konstrukteur ja immer nur einen Parameter zur Zeit ändert, habe ich mal flugs die Elippsizität des Flügels etwas runtergenommen und das Profil massiv geändert.
Von SD7037 zu NACA 6409 - wenn Harmut Siegmann das schon so bei Aerodesign.de anpreist...
Außerdem habe ich die aufwändige Verrastung rausgeschmissen und das in Deinem Style planar gestaltet.

Somit dann doch eher das Stündchen.

Ich finde das auch spannend, da dem Drucker das eh egal ist, ob der Druckkopf links- oder rechtsrum dreht, kann man von Modell zu Modell iterieren.

PatrickAnmerkung 2020-01-20 184951.png

Bei der Wölbung sollte man hoffentlich einen Unterschied merken :)
 
Da ein erfahrener Konstrukteur ja immer nur einen Parameter zur Zeit ändert
Die erfahrenen Konstrukteure sind alle schon wegrationalisiert. Wobei ich mir nicht sicher bin, für wieviele Parameter dein Profilwechsel zählt. :p

Segelfliegen mit hoher Flächenbelastung scheint zu gehen:
Dir ist aber schon klar, dass dieser Wahnsinnige (bitte, die Vokabel nicht falsch zu versehen - die Wahnsinnigen sind meist die, die die durchschlagendsten Erkenntnisse auf einen Schlag bringen) seinen Schwerlast-Soarer (68 g/qdm) aus TPU gedruckt hat? Steht eigentlich irgendwo im Thread, womit (oder ob überhaupt) er die Flächenteile verklebt hat?
TPU mit einer Shorehärte um D50 - D60 als Baumaterial spukt mir auch schon länger im Kopf rum (ohne dass ich jemals was damit probiert hätte). Gerade wieder LW-PLA, das zwar deutlich weicher ist, aber bei weitem nicht so flexibel (ganz abgesehen von Temperaturfestigkeit, die bei TPU gar kein Thema ist), zeigt doch eigentlich, dass Modelle für niedrige bis mittlere Last nicht aus Knochen geschnitzt werden müssen. Oder sollten.

Tschöö
Stephan
 
Im CAD Modell habe ich einen Parameter zwischen 0 und 1, 0 ist ein Rechteckflügel, 1 ist die perfekte Ellipse. gedruckt habe ich glaube ich 0.9. Jetzt weiß ich auch, warum man so etwas nicht macht :)
Hallo Patrick,

Bist du inzwischen weiter gekommen mit dem Projekt und hast irgendwo genauer erläutert, wie du die Teile konstruiert hast?
Da ich den Calimero auch habe und nicht so ganz zufrieden mit der Leistung des Flügels bin, interessiert mich der Umbau zum neuen Flügel.
Was meinst du damit, dass die Ellipse nicht einfach zu drucken ist? Rein aerodynamisch ist eine Ellipse natürlich das Beste was man machen kann.

Gruß, Johnnes
 
Das Projekt ruht ja schon ein Weilchen, den Flieger habe ich inzwischen verkauft, da ich immer vorhatte, mir einen F5K Antrieb zu besorgen, und eine richtig leichte Version eines, dann vielleicht 1.2m Zweiachsers zu machen, mit dem man Profile und Flügelgeometrien ausprobieren kann. Meine persönliche Vaporware :)
Zu der Art, wie ich Flügel modelliere, kann ich auf meinen Vortrag in Lausanne verweisen, wo ich genau das der Wissenschaftswelt vorstelle :)
Ich mache das aber in CATIA, Du vermutlich in Fusion, richtig? Ich kann somit prinzipiell erläutern, wie ich das angehe, in der Hoffnung, dass es in anderen Tools vergleichbare Funktionen gibt, mit denen man das modellieren kann.
Von wo kommst Du (CAD wissensmäßig), und woran hakt es konkret?

Ach ja: Und man hat (reibungsfrei) beim geradeausflug bei einem elliptischen Grundriss das gleiche CA. Wenn`s somit abreißt, dann überall gleichzeitig. Beim Kreisen wird`s nichts besser. Der Kommentar bezog sich auf das Abrissverhalten.

Patrick
 
Zuerst einen Zweiachser, dann irgendwann vielleicht auch mehr? Die Krönung wäre meiner Ansicht nach ein elastischer Flügel, den die Servos verwinden. Wäre weniger Aufwand, die Anlenkung rein zu machen. Kein Abmessen, Anschlagen, Schleifen etc. Die Servos werden dann einfach mit den Ruderhörnern in den Flügel rein geklipst, und es geht Fliegen bis man sich das erste Ersatzteil drucken muss. So zumindest meine Vorstellung für die Zukunft :)
Wie du die Flügel modellierst würde mich wirklich sehr interessieren, da ist mir das Programm auch fast egal, mit Catia kann ich auch etwas umgehen. Da würde ich auf Anhieb über die Rippen einen Spline legen (Dass da keine ungewollten Wellen auftreten muss ich noch irgendwie in den Griff bekommen, da ist Catia manchmal etwas eigen oder sagen wir mathematisch "korrekt") und die Rippen hast du dann wahrscheinlich durch Verstärkungen im 45° Winkel damit es druckbar ist, ersetzt? Dann gibt es da mit Sicherheit noch einige Tricks, wie man die Übergänge schöner hin bekommt. Ist dein Vortrag oder der Inhalt davon irgendwo im Internet zu finden?
Bei Reibung kann eine andere Flügelform effizienter sein?
Gruß
Johannes
 
Die Kunst liegt bei esoterischen Grundrissen in den Leitkurven, die Fläche ist dann nur noch die Pflichtübung.

Zum Aufbau der LW PLA Flügel verweise da auf meine Meister, @wersy und @sbuerger :)

Wobei - leider geil - Tom Stanton (suche bei YouTube) einen eigenen Aufbau für solche Flächen beschreibt. Das hat nur den Makel, dass die Oberseite nicht durchgehend ist.

Patrick
 

wersy

User
Die Krönung wäre meiner Ansicht nach ein elastischer Flügel, den die Servos verwinden. Wäre weniger Aufwand, die Anlenkung rein zu machen. Kein Abmessen, Anschlagen, Schleifen etc. Die Servos werden dann einfach mit den Ruderhörnern in den Flügel rein geklipst,..
Hallo Johannes,

Kannst du mal skizzieren, wie sich ein Flügel durch einen Servo verwinden lässt?

Ich bin eigentlich froh, wenn meine Tragflächen sich nicht verwinden.
Steif und torsionsfreudig zugleich, stelle ich mir etwas schwierig vor.
 
@Faronas was meinest du mit einer nicht durchgehenden Oberseite?
Beim Spiralvasendrucken mit Stegen muss der Druckkopf mal nach innen abbiegen, den Steg ausführen und fast an der gleichen Stelle wieder zur Außenkontur zurück. Dabei entsteht immer eine Naht @wersy macht das nur auf der Unterseite, wodurch der Druckkopf die Oberseite in einer Bewegung abfährt, es entstehr eine durchgehende Oberfläche. Tom lässt den Steg von oben und unten ausfbauen, wodurch er Erleichterungslöcher in die Stege machen kann - mechanisch elegant, aerodynamisch eher was für Motormodelle, wo Widerstand weniger im Vordergrund steht.

Patrick
 

wersy

User

Bei gedruckten Fliegern wird nichts abgemessen, angeschlagen oder geschliffen.
Meine Tragflächen haben zudem eine Hohlkehle. Das Ruderhorn wird mitgedruckt. Da wird nur zusammengesteckt.


Ruderwulst 2.jpg

Dagegen sehen mir die Verwindungskonzepte ungleich aufwendiger aus.
Ist eines davon überhaupt mal realisiert worden?
Flügelverwindung kenne ich nur bei Flugzeugen wie die Taube. Damals hat man noch nicht an Ruder gedacht.
 
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