Flightboard - ultrakompakte Hangellipse aus dem 3D Drucker

anszwa34

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Hallo liebe Gemeinde!

Da ich neu hier bin möchte ich mich kurz vorstellen: Mein Name ist Patrick und ich habe mit ca 10 Jahren mit dem Flugmodellbau begonnen. Nun, ca. 20 Jahre später beschäftige ich mich auch mit 3D Druck welcher mich nach einer langen Flug - und Baupause wieder zum Hobby geführt hat. Nachdem ich bereits dutzende Modelle gedruckt habe mache ich mich momentan gerade daran eigene Modelle zu entwickeln. Hier möchte ich euch nun meine allererste Eigenkreation vorstellen - ein ultrakompakter Hangflitzer in Ellipsenform für den Boardcatcher von standardmäßigen Rucksäcken (die Schlaufen in denen normalerweise Skateboards festgehalten werden). Mein Flyboard:

Hier ein kleiner "Umriss":

Spannweite: 600mm
Abfluggewicht: 220g
Flächenbelastung: 26g/dm²
Profil: MH62
angstrebte Druckzeit: ca. 20h

Das Hauptaugenmerk habe ich eigentlich auf einfache Druckbarkeit gelegt - alle Teile sind so konzipiert dass sie ohne Stützstrukturen gedruckt werden können. Die innere Struktur des Flügels ist fix vorgegeben - also keine Herumspielerei mit Infill im Slicer. Ausserdem ist die Größe so gewählt, dass sich das gesamte Modell im Bauraum eines handelsüblichen Druckers mit Bauraum 200x200x200 ausgeht - also Drucker einschalten, 20h später Flieger zusammenbauen (Bauzeit liegt bei ca. 1,5 Stunden) und abheben. - Soweit die Theorie.

Ursprünglich wollte ich den Nuri gänzlich rumpflos machen, leider komme ich mit dem Schwerpunkt nicht hin, daher der Rumpf. Die ersten Flugversuche wurden zwar bereits absolviert, aber eben ohne Rumpf mit sehr mäßigem Erfolg. Die V0.2 ist aber bereits im Druck und in den kommenden Tagen dürfte es ernst werden. Hat jemand Tipps für die Ermittlung des Schwerpunktes für mich (ausser die üblichen Faustregeln wie "vor 2/3 der Flächentiefe")? Es ist derzeit keinerlei Schränkung im Entwurf berücksichtigt, die Tests werden zeigen wie sich das auswirkt.

Die Bilder unten sind vom allerersten Prototyp, es hat sich inzwischen einiges geändert....

PS.: für Inputs und Änderungsvorschläge konstruktiver Art bin ich jederzeit dankbar, solange es darum geht wie etwas besser geht und nicht was alles nicht geht ;)
 

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Was noch zu fragen ist ...

Was noch zu fragen ist ...

Hallo Patrick,
ein tolles Konzept, welches sehr gut zu vielen Diskussionen hier im Forum passt, was nehme ich mit in den Urlaub, was passt auf das Motorrad ... .

Bleibt zu fragen, wie das Ding fliegt und ob Du bereit bist, die Druckdatei(en) zu veröffentlichen. Das wäre sehr freundlich, weil sicher viel Zeit für die Konstruktion benötigt wurde,
Stefan
 

Uwe G.

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Hallo Patrick
sehr coole Idee , bitte auf alle Fälle weiter berichten. Mit dem Schwerpunkt sollte dir mein Namensvetter UweH weiterhelfen können ..und ich bin sicher er hat deinen Beitrag schon im Auge.
LG Uwe
 

anszwa34

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Hallo Patrick,
ein tolles Konzept, welches sehr gut zu vielen Diskussionen hier im Forum passt, was nehme ich mit in den Urlaub, was passt auf das Motorrad ... .

Bleibt zu fragen, wie das Ding fliegt und ob Du bereit bist, die Druckdatei(en) zu veröffentlichen. Das wäre sehr freundlich, weil sicher viel Zeit für die Konstruktion benötigt wurde,
Stefan


Hallo Stefan!

STLs werden natürlich öffentlich gemacht sobald der kleine flugerprobt ist!

LG
Patrick
 

anszwa34

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versuchs doch mal mit dem hier:
https://www.ecalc.ch/cgcalc_d.php
oder mit winlaengs, das zu auch im Netz findest.

Gruß
Karlheinz

Vielen Dank! habe mit dem Tool den Schwerpunkt bei ca. 3,8cm hinter Nasenleiste ermittelt und so eingestellt - ist nun doch deutlich vor dem Schwerpunkt beim allerersten Protoypen - bin gespannt auf den Erstflug.
Komme nun mit Trimmgewichtern auf 210 g Abfluggewicht, wobei hier noch deutliches Einsparungspotential vorhanden wäre wenn man den Stabilisator leichter, bzw. die Nase länger machen würde. Ich halte euch auf dem Laufenden :D
 

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Don

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Hallo Patrick,

perfekte Größe und sehr schöne geodätische Bauweise - würde mich auch freuen, wenn du die STL-Dateien öffentlich machst.
Drucke aktuell gerade einen AHI-Verschnitt aus Thingiverse - hier liegt die Druckzeit allerdings
bei 80h. Wenn du mit 20h Druckzeit hinkommst ist das ideal für ein "Verschleissteil".
Mit welchem Drucker arbeitest du - sehe ich auf dem Foto einen anycubic i3-Mega? Ich
wäre in dem Zusammenhang auch an deinen Einstellungen interessiert, da ich auch einen
i3-mega S im Einsatz habe.



Gruß
Der_DON
 

anszwa34

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Hallo Patrick,

perfekte Größe und sehr schöne geodätische Bauweise - würde mich auch freuen, wenn du die STL-Dateien öffentlich machst.
Drucke aktuell gerade einen AHI-Verschnitt aus Thingiverse - hier liegt die Druckzeit allerdings
bei 80h. Wenn du mit 20h Druckzeit hinkommst ist das ideal für ein "Verschleissteil".
Mit welchem Drucker arbeitest du - sehe ich auf dem Foto einen anycubic i3-Mega? Ich
wäre in dem Zusammenhang auch an deinen Einstellungen interessiert, da ich auch einen
i3-mega S im Einsatz habe.



Gruß
Der_DON

Guten abend Herr der_don ;)

Vielen Dank für das Lob! Lustig, den Ultrabatic Slope Glider /AHI drucke ich selbst gerade mit dem Prusa, der Any ist eher der Zweitdrucker. Gerne kann ich dir mal mein S3D Profil für den Any zukommen lassen, wobei ich sagen muss, dass speziell beim Any die Settings einfach von Flieger zu Flieger ganz stark variieren. Lass mir einfach deine Mailadresse per PN zukommen und ich sende dir ein ZIP File oder so.

LG und schönen Abend
 

UweH

User
PS.: für Inputs und Änderungsvorschläge konstruktiver Art bin ich jederzeit dankbar, solange es darum geht wie etwas besser geht und nicht was alles nicht geht ;)

Hallo Patrick,

Du solltest die Form der Klappen überdenken. So wie es auf den Bildern aussieht sind sie innen prozentual viel tiefer als außen. Das führt dazu dass der Flügel beim ziehen für den Langsamflug eine negative geometrische Schränkung bekommt, das ist ungünstig für die Gutmütigkeit bei Langsamflug und Landung.
Gegenüber der Version auf dem letzten Bild sollten die Klappen etwas weiter nach außen gehen. Die Klappentiefe sollte innen auf der Rumpfseite ca. 22 % der dortigen Flügeltiefe betragen und außen ca. 27-30 %. Es kommt nicht so genau auf die Zahlenwerte an, aber 20 % Klappentiefe sollte man nicht unterschreiten und die außen prozentual tiefere Grundform hilft bei der Gutmütigkeit weil sie beim ziehen positiv schränkt.

Bei Thermik-Board gibt es einen Thread über ein etwas größeres Brett, der Lilloo hat 76 cm Spannweite und ein 3D gedruckter Prototyp fliegt inzwischen offensichtlich sehr gut, schau Dir da mal die Klappengeometrie besonders am Außenflügel an: https://www.thermik-board.de/viewtopic.php?f=27&t=1889&start=110#p58317

Gruß,

Uwe.
 

anszwa34

User
Hallo Patrick,

Du solltest die Form der Klappen überdenken. So wie es auf den Bildern aussieht sind sie innen prozentual viel tiefer als außen. Das führt dazu dass der Flügel beim ziehen für den Langsamflug eine negative geometrische Schränkung bekommt, das ist ungünstig für die Gutmütigkeit bei Langsamflug und Landung.
Gegenüber der Version auf dem letzten Bild sollten die Klappen etwas weiter nach außen gehen. Die Klappentiefe sollte innen auf der Rumpfseite ca. 22 % der dortigen Flügeltiefe betragen und außen ca. 27-30 %. Es kommt nicht so genau auf die Zahlenwerte an, aber 20 % Klappentiefe sollte man nicht unterschreiten und die außen prozentual tiefere Grundform hilft bei der Gutmütigkeit weil sie beim ziehen positiv schränkt.

Bei Thermik-Board gibt es einen Thread über ein etwas größeres Brett, der Lilloo hat 76 cm Spannweite und ein 3D gedruckter Prototyp fliegt inzwischen offensichtlich sehr gut, schau Dir da mal die Klappengeometrie besonders am Außenflügel an: https://www.thermik-board.de/viewtopic.php?f=27&t=1889&start=110#p58317

Gruß,

Uwe.

Guten Morgen Uwe!

vielen Dank für deine Tipps, ein Kollege mit dem ich gerade gemeinsam ebenfalls einen druckbaren Nurflügler umsetze (vielleicht kennst du den Rainer) hat mich neulich schon darauf hingewiesen, dass die Ruder so ausgelegt sein sollten - leider war der jetzige Testflieger schon im Druck, aber ich werde diese Änderungen definitiv einarbeiten - solche Infos sind für mich natürlich enorm wertvoll vielen Dank!

Der Lilloo schaut wirklich super aus und scheint sehr agil zu fliegen.Vorallem das Abfluggewicht ist natürlich ein Wahnsinn für die Spannweite...

LG Patrick
 

UweH

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... was meint ihr? Genügend Konifizierung?

Hallo Patrick, außen OK, aber mach die Klappe innen bitte tiefer.
Wenn ich mich nicht vermessen habe ist die Klappetiefe innen jetzt nur 12% der dortigen Flügeltiefe, man sollte aber 20 % nicht unterschreiten und bei so kleinen Modellen sollte man auch nicht an die untere Grenze gehen. Wenn die Klappentiefe zu klein ist, dann ist die Höhenruderwirkung nicht mehr proportional zum Knüppelausschlag, das ist sehr unangenehm zu fliegen.

Wenn Du innen 22 % Klappentiefe und außen die jetzigen ~ 27 % Klappentiefe machst sollte es gut funktionieren.


bevor die Frage auftaucht: das Ruder geht aus drucktechnischen Gründen nicht bis ganz nach aussen.

Schön dass die konventionellen Bauweisen noch ein paar Vorteile gegenüber dem 3D-Druck von Plastikmüllvermehrung haben :rolleyes::p

Gruß,

Uwe.
 

anszwa34

User
Hallo Patrick, außen OK, aber mach die Klappe innen bitte tiefer.
Wenn ich mich nicht vermessen habe ist die Klappetiefe innen jetzt nur 12% der dortigen Flügeltiefe, man sollte aber 20 % nicht unterschreiten und bei so kleinen Modellen sollte man auch nicht an die untere Grenze gehen. Wenn die Klappentiefe zu klein ist, dann ist die Höhenruderwirkung nicht mehr proportional zum Knüppelausschlag, das ist sehr unangenehm zu fliegen.

Wenn Du innen 22 % Klappentiefe und außen die jetzigen ~ 27 % Klappentiefe machst sollte es gut funktionieren.




Schön dass die konventionellen Bauweisen noch ein paar Vorteile gegenüber dem 3D-Druck von Plastikmüllvermehrung haben :rolleyes::p

Gruß,

Uwe.

Vielen Dank, werde ich noch anpassen, hatte nur aus irgendeinem Grund Skrupel die Gesamtruderfläche so groß werden zu lassen...

du bist ja fies ;) aber zugegeben - ein Balsaflieger hat natürlich um einiges mehr Grazie als so ein Plastikbomber. Andererseits ist es auch keine Schande mal zu McDonals anstatt in´s Haubenrestaurant zu gehen - insofern hat wohl jeder Flieger seine Berechtigung und das Wichtige ist sicher der Spaß an der Sache :)

LG
Patrick
 
...
Schön dass die konventionellen Bauweisen noch ein paar Vorteile gegenüber dem 3D-Druck von Plastikmüllvermehrung haben :rolleyes::p
...

Aber Uwe! PLA lässt sich doch (zumindest theoretisch) auf dem Kompost entsorgen. Konventionelles GFK/CFK hingegen.....gaaaanz böse.:D:p

Kurz etwas ernsthafter:
Ich finde es toll, dass unser Hobby durch den 3D-Druck um eine Facette bereichert wird.
Experimente mit neuen Technologien sind genauso interessant zu beobachten, wie die Entwicklung von highend Composite- oder auch manchen Holzkonstruktionen.
Da der 3D-Druck als Fertigungstechnologie für jedermann und im Modellbau noch relativ jung ist, findet man nach meinem Empfinden zur Zeit in dieser Sparte überdurchschnittlich viele kreative Lösungsansätze, von denen ich mich gerne inspirieren lasse.
Natürlich werden 3D gedruckte Modelle in absehbarer Zeit nicht die Performance von konventionellen Konstruktionen erreichen, aber es ist eine tolle Spielwiese für experimentierfreudige Konstrukteure und ich bin gespannt, was die Zukunft bringen wird....

Genug Off-Topic.
Ich will nicht weiter vom Thema ablenken und bin neugierig, wie es mit dem Projekt von Patrick weiter geht.

Gruß
Eddie
 

UweH

User
du bist ja fies ;) aber zugegeben - ein Balsaflieger hat natürlich um einiges mehr Grazie als so ein Plastikbomber

Hallo Patrick,
es geht mir nicht um die Grazie. 3D-Druck ist für Prototypenbau und Einzelstücke mit komplizierten Formen oder als Ersatz für Kleinserienfertigung mit Großwerkzeugen eine tolle Sache, aber für die Festigkeit des Materials und Lebensdauer der daraus gebauten Flugmodelle hat es eine üble Umweltbilanz. Balsaholzflieger sind ähnlich filigran, aber das Grundmaterial verrottet schnell und wird damit dem Rohstoffkreislauf wieder zugeführt. PLA braucht ewig um sich zu zersetzen und daraus wird dann...äähh...Rohmilch? ..oder was? :rolleyes:

Bei so einem kleinen Brett wie Deinem spielt das noch keine Rolle, es ist wenig bruchempfindlich und die Plastikmüllerzeugung ist minimal, kaum mehr als die Lebensmittelverpackungen die ein durchschnittlicher Mitteleuropäer wie auch ich in einer Woche aus dem Supermarkt auf den Abfallbergen und den in den Weltmeeren anhäuft :o
Wenn die Flieger größer und deren Stückzahlen wegen dem hohen Bruchrisiko ebenfalls größer werden sehe ich das etwas kritisch, ich habe etwas gegen: ...und ist es kaputt, dann wird es halt schnell neu gedruckt, geht ja schnell und ist billig.....dieser Trend ist nicht zukunftsorientiert, er ignoriert seine Folgen für die Grundlagen von denen auch unsere Kinder noch leben können sollen.
Das mag vielen bei dem überschaubaren Verbrauch unseres Hobbys überzogen vorkommen, aber wenn man die Prinzipien der Nachhaltigkeit nicht schon beim Spielen erlernt, dann versteht man sie vielleicht nie :rolleyes:

Nix für ungut, ich will niemandem den Spaß am Hobby verderben, nur kritisch zum nachdenken darüber anregen wo jeder für sich die eignen Grenzen zu einer Wegwerfgesellschaft statt zur Nachhaltigkeit ziehen möchte.......und natürlich weiß ich dass meine Kohle-Epoxy-Bomber auch nicht nachhaltig sind, aber sie sind für lange Lebensdauer unter extremen Flugbedingungen fast alternativlos.....außer ich lasse mir den Spaß am Hobby von mir selbst vermiesen ;)

Gruß,

Uwe.
 

anszwa34

User
Jetzt muss ich meinen Post nochmal revidieren da ich Uwe´s Beitrag zu spät gesehen habe - viele wahre Worte wurden gesprochen :)

Da läufst du bei mir offene Türen ein! Ich gebe dir absolut Recht - die Wegwerfmentalität wird immer schlimmer und zieht sich inzwischen durch alle Lebensbereiche. Die unmittelbaren Folgen sind Müllberge, die Spätfolgen kaum absehbar aber mindestens genauso schlimm ist, was mit dem Gedankengut der Menschen passiert - denn plötzlich ist nichts mehr richtig von Wert, man hastet immer nur von einem zum nächsten, weil sowieso alles ohne weiteres ersetzt werden kann - Unsere Produkte haben längst keine wirkliche "Persönlichkeit" mehr, wir ernähren uns von wertloser Nahrung, betäuben uns mit wertloser Unterhaltung und führen sogar wertlose (weil inhaltslose) Gespräche - damit meine ich solche wo 2 "Freunde" einander gegenüber mit deren Smartphones sitzen und ihren Facebook Status checken. Leider hat diese Entwicklung der Übersättigung mit jeglicher Art von Reichtum auch im Modellsport Einzug gehalten und so sehnt sich so mancher nach längst vergangenen Zeiten (auch mir geht es so) in denen ein Absturz noch mit Konsequenzen verbunden war (Mein Airfish bestand zum Schluss zu ca. 90% aus Leim ;) ).

In diesem Sinne: lasst uns hoffen, dass die "Langsamkeit" und Wertschätzung auch in unserem Hobby wieder einen höheren Stellenwert bekommt.

Wünsche euch allen noch einen schönen Abend!
 

anszwa34

User
Erstflug erfolgreich

Erstflug erfolgreich

Nachdem das Wetter heute mal mitgespielt hat nutzte ich die Gelegenheit und übergab das Flyboard zum ersten Mal seinem Element - Das Ergebnis war eigentlich überraschend positiv. Nach ein paar Gleitflügen in der Ebene ging es auf den Spitzerberg wo die Miniellipse fleißig einige Runden flog. Überraschenderweise reichte der leichte Wind aus um das Modell zu tragen (werden wohl so um die maximal 5-10kmh gewesen sein). Auf Steuereingaben hat er eigentlich sehr gut reagiert, wobei ich noch keine groben Wenden geflogen bin, da ich ehrlich gesagt überrascht war, dass das Teil überhaupt so ohne weiteres bei recht wenig wind fliegt. Die Langsamflugeigenschaften sind mir nicht all zu kritisch vorgekommen, aber weitere Flüge werden zeigen in wie fern noch Handlungsbedarf besteht - jedenfalls fliegt das Teil - und das gar nicht schlecht. Im Video kann man den Kleinen leider oft nur erahnen, was auch an meiner sehr alten Actioncam liegt - im echten Leben war er in orange sehr gut zu sehen. Zum Vergleich habe ich die Libelle noch ein wenig bemüht, damit man eine Vorstellung von der Windstärke bekommt (270g).

Hier das Video:

https://youtu.be/duSc550YoEg
 

Claus Eckert

Moderator
Teammitglied
Hallo Patrick

Gratulation zum Erstflug. Ein Klasse Projekt. Und ja, Nachhaltigkeit ist immer ein schwieriges Thema. In dem Fall Recycling von 3D-Drucken. Es gibt ja Leute die mit allerlei wilden Konstruktionen, zumindest ihre Fehldrucke wieder in Filament umwandeln. Ginge theoretisch bei den Modellen auch.

Wie Du ganz richtig schreibst, bei diesen Videos merke ich "den Bildschirm reinigen" ist angesagt. ;)
Aber man sieht zumindest ein wenig was und das der Erstflug gelungen ist.

Überzeugend ist auch die handliche Transportfähigkeit. Ob jetzt das Fluggewicht im Vergleich zu anderer Bauweise höher ist? Ja mag sein. Aber es wird immer jemanden geben der sagt, zu schwer.
Bin auf weitere Erkenntnisse von Dir gespannt.

Worauf ich auch gespannt bin, wann der Erste fragt, ob es das Modell auch größer gibt. :D :D
 

UweH

User
Hallo Patrick,

Glückwunsch zum gelungenen Erstflug, tut doch sehr gut das Teil ;)

Jetzt geht es an die Optimierung und die kann beim Schwerpunkt weiter gehen, denn es bringt beim Brett spürbar Flugleistung wenn man mit dem optimalen Schwerpunkt fliegt.
Wie man diesen Schwerpunkt erfliegt habe ich hier bei der (nicht nachhaltigen, weil Plastikschaum-:D)Alula mal beschrieben: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/523940-Alula-Trek?p=4854006&viewfull=1#post4854006

Welche kurios geringen Ruderausschläge fürs Höhenruder raus kommen können wenn man das Schwerpunkt zurück legen auf die Spitze treibt kannst Du beim VH-BOW von Franz sehen: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/766852-VH-BOW?p=4974188&viewfull=1#post4974188
Aber so weit kommen die wenigsten weil dafür die Rückstellgenauigkeit der Servos und Spielfreiheit der Anlenkung extrem gut sein muss, kaum jemand ist bereit die dafür benötigten, sehr hochwertigen Servos in so einem Mini-Fliegerchen einzusetzen.....muss auch nicht unbedingt sein, aber nur nach dem Preis gekaufte Billigservos im Brett rächen sich bei der Flugleistung und Steuerpräzision=Handling immer.

Gruß,

Uwe.
 
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