Ein neues Konzept für F3F-Modelle!

[Paul Poschen]

Hallo Thorsten,

die beiden Platinen werden mit dem 8 mm dicken Balsakern nicht durchgängig verklebt.
Dieser Kern wird stück- und sektionsweise einmal links und einmal rechts verklebt. Es ist also kein Balsabrett, dass in einem Stück von vorne bis hinten durchgeht.
An verschiedenen Stellen wird das Schwert mit M 3-Schrauben fest verschraubt, und der Balsakern dient sozusagen als Sandwich-Kern.
Es gab in diesem Fred Diskussionsbeiträge, in denen die Jungs die Befürchtung äusserten, die Leiterbahnen könnten durch Biegebelastungen des Schwertes unterbrochen werden.
Um dieser (berechtigten) Sorge entgegen zu wirken, habe ich, sozusagen als Plan-B, zusätzliche Verstärkungen, die entweder vollflächig mit den Platinen von aussen verklebt oder verschraubt werden, eingeplant.

Um die Servos ausbauen zu können, kann man also das Schwert "auseinander schrauben".
Ich hoffe, das ist verständlich erklärt.

Nun zu Deiner Frage nach den Drehteilen, Pro-per,
Die Teile bestehen aus 6 mm Alu-Rundmaterial. Die 2 mm-Querbohrung wird auf der Seite, duch die das Ruderhorn angelenkt wird, kräftig angesenkt, um das automatische Einfädeln beim Aufstecken der Höhenleitwerke zu erleichtern.

mfg
Paul

 

[Prop-er]

Alles Klar. Der Zip55 löst es ähnlich: http://www.rc-network.de/forum/show...on-Zaerotech?p=3204066&viewfull=1#post3204066

 

[Paul Poschen]

HLW-Anlenkung

Hallo zusammen,

trotz schönem Flugwetter muss es weitergehen mit dem NITRO DP.

Nachdem nun der Innenausbau funktioniert und erledigt ist, habe ich festgestellt, dass das Biegen der Drahtruderhörner "mit der Hand" nicht wirklich funktioniert.
Weil im Rumpfheck wirklich sehr wenig Platz ist, muss alles ziemlich präzise aufeinander abgestimmt sein.
Beim Aufstecken der Höhenleitwerke sollen die Ruder automatisch mechanisch angeschlossen werden, indem die Ruderhörner (aus 2mm Federstahldraht gebogen) in die Aluköpfe eintauchen.
Die Bohrungen in den Aluköpfen sind zwar, wie auf der vorhergehenden Zeichnung zu sehen, angesenkt, aber wenn der Draht "irgendwo" steht, funktioniert die ganze Theorie nicht.

Darum entwerfe ich jetzt gerade eine möglichst einfache Biegevorrichtung. Damit sollen die Ruderhörner mit ausreichender Wiederholgenauigkeit gebogen werden.
Nur so ergibt sich eine gleichbleibende Biegekontur. Und dann MUSS DATT funktionieren!

Im folgenden Bildchen ist das Funktionsprinzip hoffentlich erkennbar.
Ich werde berichten....
Ich wünsche euch einen schönen Vatertag.

mfg
Paul

 

[simonj.]

Genial

Genial

Absolut genial!

 

[Paul Poschen]

Automatische Höhenruderanlenkung

Automatische Höhenruderanlenkung

Hallo zusammen,
wie ich bereits früher beschrieben hatte, möchte ich erreichen, dass ich das V-Leitwerk sozusagen „mit einem Griff“ zum Verpacken des Rumpfs demontieren kann. Ich möchte keine Kugelpfannen verwenden, obwohl sie ja eigentlich zur Zeit Standard sind. Außerdem soll auch der Verbinder „ausbaubar“ sein, damit er beim Verstauen des Rumpfs nicht stört.
Und zu guter Letzt sollen die Höhenruder automatisch und ohne Werkzeug angeschlossen werden, wenn die Leitwerke wieder aufgesteckt sind.

In der Theorie (also im CAD) war alles klar und einfach. Anlenkungsdraht (Ruderhorn) biegen, einkleben und fertig.
Fertig? Mit einem freihändig gebogenen Draht? Das war sehr blauäugig und schlecht durchdacht!
Konsequenz: Ein Biegwerkzeug muss her.
Das war relativ einfach und schnell gebaut. Es arbeitet mit Anschlägen, um eine ordentliche Wiederholgenauigkeit zu erzielen. Auch bei unterschiedlichen Drahthärten kann man feinfühlig nachjustieren, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Um die Biegungen zu kontrollieren, entstand dann noch eine Biegelehre.

Jetzt waren die Ruderhörner links wie rechts exakt gleich und mit der entsprechenden Genauigkeit herzustellen.

Aber was hilft ein exakt gebogenes Ruderhorn, wenn man es nur irgendwie ins Ruderblatt klebt? Nix! Wie war das mit dem Denken?
Konsequenz: Ein „Einklebewerkzeug“ muss auch noch her.
Damit kann ich endlich die Ruderhörner mit der notwendigen Genauigkeit in beide Ruderblätter spiegelbildlich einkleben.

Dann ging es mit dem Begriff „Theorie & Praxis“ weiter.
Im CAD sah die komplette Anlenkung inclusive der automatischen Ruderanschlüsse ziemlich einfach aus. Allerdings herrschte im Rumpfheck überall Platzmangel.
Im Rumpfheck gibt es bis auf die zwei schmalen Schlitze, durch die die Ruderhörner in den Rumpf tauchen, keine weiteren Öffnungen. Keinen abnehmbaren "Bürzel". Darum muss die gesamte Anlenkungsmechanik von vorne in den Rumpf eingeschoben werden können.
Nach diversen Versuchen funktioniert die Anlenkung jetzt wie gewünscht.

Zur Verdeutlichung nun einige Bilder.
Zuerst zur besseren Verdeutlichung eine neue CAD-Abbildung.
Darin ist Folgendes zu sehen:
Die hellgrüne links, und die graue Scheibe ganz rechts stellen die Stützspanten dar.
Pinkfarben sind die Schubstangen dargestellt.
In dunkelgrau sind die Anlenkungsschieber zu sehen. Dort greifen die Ruderhörner hinein. Diese Schieber werden mit den Schubstangen verklebt und von den Servos bewegt. Schieber und Schubstangen sind in den Stützspanten "lose" gelagert.
Um die radiale Bewegung der Ruderhörner zu ermöglichen, können sich die Schieber auch seitlich bewegen.

Im zweiten Bild schaut man in einen aufgeschnittenen Rumpf von hinten auf die Alu-Schieber.

Im dritten Bild ist der Aufbau der Stützspanten, die mit einer gemeinsamen Aufhängung versehen sind, zu sehen. Das ganz Gebilde ist über einen Gabelkopf mit einer der beiden Schwertplatinen verbunden. Zusammen mit dem Steckschwert wird die gesamte Elektrik und Mechanik mit „einem Handgriff“ in den leeren Rumpf eingeschoben.

Im vierten Bild sind die Höhenleitwerke mit den „Ruderhörnern“ zu sehen. Bei den diversen Versuchen haben sie schwer gelitten. Darum werden die nie die Werkstatt verlassen und in die Luft gehen.

Wenn die Leitwerke auf den Rumpf aufgesteckt worden sind, werden sie auf der Unterseite mit je einem Streifen Klebeband gesichert. Damit werden dann auch gleichzeitig die Anlenkungsschlitze verschlossen.

Wie es jetz weitergehen soll:
Da jetzt alle Servopositionen endgültig feststehen, und sich die Gewichtsverteilung zur Einhaltung des Schwerpunkts abzeichnet, kann jetzt das Steckschwert mit dem Sandwich verschraubt werden. Wenn sich die Schwertbauweise bewährt, und es KEINE Leiterbahnbrüche gibt, wird das Schwert zukünftig so weit wie möglich vollflächig mit dem 8mm dicken Kern aus Balsa oder Hartschaum verklebt. Wo Platz ist, werde ich aussen auf die Platinen ebenfalls Verstärkungen aufkleben.
Und dann steht sehr schnell die Flugerprobug an!

Wie immer: Frag nach, wenn ich schlecht erklärt habe.
Wer Bedenken hat, möge sie mir BITTE mitteilen.

mfg
Paul

 

[Max Schaschl]

Sehr schön! Großes Lob an die vielen kleinen Detaillösungen und Innovationen. Da steckt eine Heidenarbeit dahinter!

Einzig was mir vielleicht zu bedenken gibt, ist der letzte Spant, welcher auch als Führung für die Gestänge dient. (Im CAD der grauch Spant ganz rechts)

Bei Ausschlag von Höhe bzw. Tiefe sehe ich kein Problem, allerdings bei Seite bzw. gleichzeitigen Eingaben, könnte ich mir durch die gegensätzliche Biegung der Schubstangen ungewollte "Mischwirkungen" bzw. ein Gegeneinander arbeiten der Servos vorstellen. Vielleicht sind die Bedenken unbegründet, da du es ja vermutlich schon in der Praxis erprobt hast, aber das war der Gedanke der mir kam, als ich das Ganze gesehen habe.

Falls es ein Problem ist, könnte man es ja recht einfach lösen, in dem man den Spant vertikal teilt und separat "lagert".

LG Max

 

[Paul Poschen]

Hallo Max,

Zu Deiner Bemerkung wegen der "ungewollten Mischwirkung":

Die Schubstangen stelle ich aus Kohlerohr her. Sie haben einen Aussendurchmesser von 3 mm und eine Wandstärke von 0,5 mm. Dadurch sind sie so elastisch, dass sie die geringen Bewegungen beim Drehen der Ruderhebel durch Ruderausschläge klaglos mitmachen.
Durch die mehrfachen Stützspanten knicken diese Rohre in der Rumpfröhre nicht seitlich aus. Das habe ich mit der doppelten Blockierkraft der verwendeten Servos getestet.

Um ungewollte Vermischungen der Ruderausschläge auszugleichen, könnte ich Kompensationskurven im Sender verwenden.
Rein optisch sieht es aber nicht danach aus.

mfg
Paul

 

[Paul Poschen]

Kurzes Update

Kurzes Update

Hallo zusammen,

das flugfertig ausgewogene Modell kommt auf ein Gesamtgewicht von ca. 2.250g. Das ergibt im ersten Anlauf eine Flächenbelastung von rund 42g/qdm.
Die Tragflächen sind in Vollkohle-Hartschale, die Höhenleitwerke in Kohle-Stützstoff-Glas aufgebaut. Der geblasene Rumpf besteht ebenfalls aus Vollkohle, die Abziehnase aus aufgeblasenem Voll-GFK.
Der Einsatz des Steckschwertes hat sich trotz des riesigen Entwicklungsaufwandes gelohnt. Bei einem derartig kleinen elliptischen Querschnitt mit einer Höhe von nur 35mm und einer Breite von 28mm hat man nicht viele Möglichkeiten. Dabei handelt es sich um das Innenmaß am Steckkonus. Wenn die Aufstecknase abgezogen wird, muss dieser kleine Querschnitt über das Steckschwert passen. Da darf nichts vorstehen. An der dicksten Stelle hat der Rumpf aussen eine Höhe von 42mm und eine Breite von 34,5mm. Darum besteht fast keine andere als die gewählte Möglichkeit mittels Steckschwert für eine ordnungsgemäße Elektroinstallation.

Die Montage des V-Leitwerks geht bei diesem Flugzeug so schnell wie die Montage der Tragflächen. Alle Anschlüsse erfolgen automatisch. Der Verbinder für das VLW kann ganz leicht demontiert und ausgewechslet werden!
Der Einbau der Empfangsanlage erfolgt schnell und sicher. Der Empfänger wird auf eine empfängerbezogene Adapter-Platine aufgesteckt und mehrpolig mit dem Steckschwert automatisch verbunden. Die Antennen werden in vorbereitete Rohre eingesteckt. Durch den Einsatz der Platinen (rechte und linke Seite des Steckschwertes) kann bei der Installation eigentlich kein Fehler auftreten. Der Empfängerakku wird ebenfalls kabellos in das Steckschwert eingesteckt und automatisch angeschlossen.
Ein sicherer Flugbetrieb ist damit gewährleistet!

Bis zu diesem Punkt habe ich mein Entwicklungsziel voll erreicht. Der Spieltrieb ist befriedigt.
Jetzt muss das Teil "nur noch wie erwartet" fliegen!
Nach den ersten Testflügen werde ich dann nochmals berichten.

Damit ist die Entwicklung dieses Modells dann abgeschlossen. Lediglich notwendige Änderungen zur Optimierungs sollte noch anfallen.
Der Aufwand für die Konstruktion eines Flugmodells, dessen Einzelteile alle per CAD konstruiert wurden, und dessen Urmodelle alle CNC-gefräst sind, ist nicht zu unterschätzen. Ich bezweifle, dass die Kosten für eine solche Konstruktion, wenn sie denn nicht hobbymäßig erfolgt, mit dem Serienbau eines solchen F3F-Modells erwirtschaftet werden können.

Wenn Interesse besteht, kann ich in einem anderen (neuen) Beitrag etwas über den Aufbau und die Herstellung des Flugzeuges berichten.
Die Bauweise wird aber mit Sicherheit kaum von dem abweichen, was andere erfahrene Modellbauer zu diesem Thema veröffentlicht haben.
Die Jungs haben ihre Bauweisen derartig optimiert, dass "man das Rad nicht neu erfinden" kann und muss!

Wie immer: Wer Fragen hat, einfach melden.

mfg
Paul

 

[Jan San]

Abend Paul

Fiel Spaß bei dem ersten Flug , bis bald.

Gruße Jan San

 

[Max Schaschl]

Servus Paul!

Sehr gut dass es bald an den Erstflug geht .

Allerdings ist mir gerade beim lesen und dem Stichwort beidseitig Platinen eingefallen "Kupfer"! Und Kupfer schirmt ab da Leiter. Sind die Platinen noch voll mit Cu beschichtet oder alles weggefräst außer den leiterbahnen?

Weil so wie auf den Bildern sehe ich da vl. doch ein kleines Problem mit der Abschirmung. Klar kann man eine Antenne links und eine rechts verlegen, aber man verliert je nach Fluglage wsl. eine komplette Antenne zum empfangen.

Sonst top! Freue mich schon auf die ersten Flugberichte

LG Max

 

[Paul Poschen]

Hallo Max,

DANKE für den Hinweis!
Im vorderen Bereich habe ich nach dem Bildermachen schon damit begonnen, die Kupferauflage bis zur ersten Leiterbahn auf allen Seiten so weit als möglich abzulösen.
Dann werde ich gründlich die optimalen Antennenpositionen ermitteln. Bei meiner TARANIS X9E kann ich die Empfangsqualität als RSSI-Wert kontrollieren.
Dazu werde ich im Empfänger eine der beiden Antennen entfernen, die optimale Position ermitteln, und dann umgekehrt die zweite Antenne entsprechend in die optimal mögliche Position verlegen. Bei dem wenigen Platz bleibt mir (theoretisch) nichts anderes übrig, als eine senkrecht von oben nach unten zwischen Akku und Empfänger innerhalb des Schwertes zu legen. Die andere Antenne unter- oder über dem Akku in Flugrichtung auf/unter das Schwert.
Problematisch ist die Abziehnase. Darum kann ich die Antennen nicht einfach nach draussen legen.
Sollten alle Stricke reissen, müssen lange Antennen bis hinter den Tragflächenansatz. Und dort dann nach draussen. Dann stehen die Drähte aber leider nach draussen....

Wenn sich das Platinenlayout bewährt, sollen die Platinen von einer Fremdfirma fertig geätzt und durchkontaktiert bezogen werden. Dann liegt wesentlich weniger Kupfer auf den Schwertplatinen. Im Moment haben wir die Testplatinen durch "Isolationsfräsen" auf der CNC-Fräsmaschine selbst erstellt. Da bleibt leider sehr viel Kupfer stehen.

mfg
Paul

 

[Peer]

Hallo Paul,

Respekt für die ausgetüftelte Anlenkung !

Zumindest die letzte Führungsplatine (im Rumpfheck) würde ich aus GFK
fräsen lassen, da sie passgenau sein soll und auch bei eindringender Nässe
nicht aufquellen und damit die Ruder blockieren / schwergängig machen darf !

Gruß
Peer

 

[Paul Poschen]

Hallo Peer,

Dein Einwand ist berechtigt.
Die Schieber werden nicht mehr aus Alu hergestellt, und der letzte Spant nicht mehr aus Sperrholz.
Beides wird aus GFK hergestellt.
Die Schieber, damit es keine "elektrischen" Probleme vom Kohle-HLW über die Federstahlanlenkung zur Kohleschubstange geben kann. Der Spant, damit er "wasserfest" wird.
DANKE!

mfg
Paul

 

[Tofo]

Hallo Paul,

Ein Gesamtgewicht von 2.250g hört sich gut an. Wobei man dazu natürlich den Aufbau kennen müsste.
Bitte mach doch noch ein paar Bilder vom fertigen Modell.

Ansonsten viel Spaß beim Erstflug!

Grüße,
Thorsten

 

[Paul Poschen]

Hallo Thorsten,

hier ein Bild des Prototypen. Dabei ist die Abziehnase nicht lackiert, um die Schwerteinbauten optisch zu kontrollieren.
Laut CAD passt alles in den Rumpf. Und auch in der Praxis hat sich daran nichts geändert. Aber sicher ist sicher...
Das zweite Bild zegt die vorraussichtliche Farbgebung.

mfg
Paul

 

[Markus B.]

Wow . Echt klasse geworden.
War der Vogel schon in der Luft?
Weiterhin viel Erfolg uns tolle Flüge ;-)

 

[MX 22]

Glückwunsch Paul!

Das ist echt ganz großes Kino, was du dir da an klasse Detaillösungen hast einfallen lassen. Das war sicher jede Menge Arbeit für diverse Biege und Einklebeformen, die bei anders gebauten Modellen nicht benutzt werden.

Bei den Platinen würde ich wie schon von anderen gesagt wurde alles an Kupferbeschichtung entfernen, was nicht zwingend nötig ist. Dann sollte es keine Abschirmungsprobleme geben, da kein geschlossener Kasten mit leitendem Material vorhanden ist.

Gruß
Gerd

 

[Paul Poschen]

Hallo zusammen,

es ist geschafft
Der Prototyp ist flugbereit!

Nach verschiedenen Optimierungen und "Verschönerungen" geht es ab morgen zu Testflügen nach Frankreich.

Reichweitentests am Boden zeigen keine Auffälligkeiten mehr. Die Verlegung der Antennen ist in dem sehr engen Rumpf "nicht ohne", aber ich glaube, nun die optimal möglichen Positionen gefunden zu haben. Den Rest müssen Reichweitenmessungen unter realen Bedingungen zeigen. Ich habe die Ratschläge meiner Mitleser befolgt, und alle nicht benötigten Kupferanteile im Antennenbereich komplett entfernt! Danke dafür.

Wie eng es ist, zeigen vielleicht die folgenden Bilder.
Darauf ist die Abziehnase soweit vom Rumpf abgezogen, dass man den Empfänger sehen kann. Zum Innenkonus der Nase hat der Empfänger rechts und links lediglich 0,25 mm Luft. Dabei handelt es sich um einen FRSKY 8/16-Kanal-Telemetrie-Empfänger. Wenn die Nase mit dem Innenkonus auf den Rumpf aufgeschoben ist, hat der Empfänger dann innerhalb der Nase pro Seite ca. 2,25 mm Luft. Er stößt also im Flugbetrieb nicht seitlich an!
Futabaempfänger haben etwas mehr "Luft".
Im zweiten Bild ist das gesamte Steckschwert, eingeschoben in den Rumpf, zu sehen. Weil der Rumpf an der dicksten Stelle aussen nur einen elliptischen Querschnitt von 42,5 X 34,5 mm aufweist, geht es entsprechend knapp zu. Durch die Verwendung des Steckschwertes ist das aber alles einfach, übersichtlich und sehr sicher integriert.
Um die Elektronik an ihren Platz zu halten, habe ich die Verbindungsplatinen und den Empfänger komplett mit dünner Schrumpffolie "eingepackt".
Die Platinen selbst sind im Moment lediglich durch einige Schrauben und durch Schrumpfschlauch zusammen gehalten.
Nach den Testflügen wird der Sandwichkern mit den beiden Platinen vollflächig mit Epoxy verklebt.

Ich werde berichten, wie sich der NITRO DP in der Luft anfühlt.

mfg
Paul

 

[Markus B.]

Dann viel Erfolg beim Einfliegen und einen schönen Urlaub wünsche ich dir

 

[Paul Poschen]

Hallo Markus,
DAS hat geholfen

Hallo zusammen,
nach einem sehr schönen Modellflugurlaub mit Freunden sitze ich jetzt wieder am Schreibtisch. Dieser Urlaub hat mir dazu gedient, den NITRO DP ausführlich einzustellen und zu testen.
Als Konstrukteur erspare ich uns jetzt Lobeshymnen, denn sie wären für euch nicht aussagekräftig. Das Ziel, einen handlichen und leistungsfähigen Segler zu konstruieren, ist in meinen Augen und für meine Ansprüche aber voll erreicht.
Meine bisherigen Eigenkonstruktionen wandern alle ausnahmslos in Rente. Die dazu gehörenden Formen werde ich umgehend verkaufen!
Wichtig war mir bei den Tests z.B., die neue Höhenleitwerksanlenkung und den dazugehörigen V-LW-Verbinder zu erproben. Dieses Ziel ist ebenfalls erreicht, die Mimik funktioniert tadellos. Da muss ich nichts optimieren.
Das von Dirk Pflug stammende Profil geht wie erwartet hervorragend.
Die eigenwillige Nasenform, zu der er mir geraten hat, erfüllt ihren Zweck zumindest in zwei Punkten: Sie sieht ungewöhnlich aus und bewährt sich am Hang bei den Landungen. Der Rumpf fädelt nicht so schnell im Gras ein.
Ob sie aerodynamisch einen Vorteil bringt, kann ich mit meinen Flugkünsten nicht ermessen. Das sollten erfahrene F3F-Wettbewerbspiloten beurteilen.

Lieber Dirk, DANKE für Deine Unterstützung!

Im direkten Vergleich mit Modellen wie DOPAMIN, EUROPHIA, und anderen aktuelleren Wettbewerbsflugzeugen zeigte sich, dass ein Ballastsystem unbedingt notwendig ist.
Bei meinem Prototypen war das aus Zeitgründen noch nicht umgesetzt, wird aber kurzfristig nachgeholt.
Die Funktion des Steckschwertes ist erfüllt. Trotz der sehr beengten Platzverhältnisse ist das Handling einfach und problemlos.
Die KONION-Zellen passen optimal zu dem Flugzeug.
Die verwendeten HV-KST-Servos machen einen guten Job.
Meine und eure anfänglichen Bedenken wegen der Antennenverlegung haben sich nicht bewahrheitet. Die Entfernung jeglicher unnötiger Kupferkaschierung auf den Schwertplatinen reicht völlig aus. Bei Flügen bis zur Sichtgrenze, und ich kann richtig gut sehen, wie meine Freunde sagen, gab es keinerlei Probleme.
Das von mir eingesetzte Fernsteuersystem FRSKY TARANIS X9E ist die ideale Ergänzung zu diesem Flugzeug. Ermöglicht sie doch auf einfache Art und Weise Programmiertricks, an die man bei anderen Fernsteuerungen nie dachte.
Mein Freund Udo hat sich dankenswerterweise um die Programmierung gekümmert, weil er das (zur Zeit ) einfach besser kann, und sich wesentlich intensiver damit beschäftigt hat. Ich musste ja NITRO DP konstruieren und Urmodelle bauen.... Aber ich werde aufholen.

FAZIT: ICH BIN SEHR ZUFRIEDEN. Die Arbeitszeit ist richtig gut investiert.

mfg
Paul