Projekt Eigenbau Scale Piper Cherokee Archer II - Maßstab 1:4,5 Spw. 2,4m.....

Piper Archer-vorher Arrow

Piper Archer-vorher Arrow

Moin aus dem hohen Norden,

erst einmal Glückwunsch zu deinem tollen Projekt und dem tollen Rumpf den du bekommen hast :). Seit einigen Jahren baue ich an der Piper Arrow II von Krick/Mantua mit 2,2m Spannweite. Da ich soviiel Ideen habe kommen mir immer andere Flieger in die Quere, auch ein Piper Cherrokee von Grauper aus dem Jahre 1978 also Retro-Renovierungsprojekt.
Aber hier meine Anmerkungen zu deinem Vorhaben:

  • Beim Profil gehe ich keine Kompromisse und experimente ein, entweder die Polare passt (Profili) oder ich nehme gerne ein Naca...
Wenn ein 2413 einigermaßen passt, nimm es. Die Flächenauflage mit ein wenig angedicktem Harz einschmieren, Hostafan-Folie auf die Fläche und aufschrauben - die Lücken werden gefüllt. kanst du auch weiss einfärben und später ein wenig zuschleifen. EWD beachten, meine Empfehlung ohne zu rechnen 0,5° - den Rest trimmen (Neutralpunkt des Flugzeuges rechnen und Schwerpunkt ca. 15% davor-passt)
 
bin noch nicht fertig...

bin noch nicht fertig...

  • Steckung und Hauptfahrwerk sitzen bei meiner Arrow in einem Stck Sperrholz. Das nimmt die Fahrwerks und Biegekräfte der Fläche auf. Wenn du mehr Infos möchtest kann ich dir ein paar Bilder von der Konstruktion schicken.
Apropo Biegekräfte-habe mal ein wenig deinen Flieger gerechnet:
Rumpfgewicht geschätzt 5Kg
Lastvielfaches: 15
Sicherheit : 1,5

1 Rundstahl mind. D=12mm
oder
Strongal: D=25mm würde genügen - ich würde, wenn die V-Form es zulässt 30mm wählen -> dann Si-Faktor=1,9

Die V-Form ist bei den Originalen sehr hoch (ca. 7°-je Seite), beim Modell würde ich auch 6°-je Seite wählen. Fliegt sich gemütlich
und sieht original aus (Meine Arrow liegt auch in dem Bereich)
...Aber du musst die Steckung in die Fläche bekommen

Mit der Motorisierung ist Geschmackssache....
Ausnahmsweise habe ich einen E-Antrieb bei meiner Arrow mit 1400W installiert. Einen Methanoler wollte ich bei diesem Flieger nicht (aber sonst habe ich die Teile;))
Einen 2-Takter Benziner will ich wegen der Schüttelei nicht, einen 4-Takter Benziner als 2-Zylinder, das wäre ein Traum :cool:

Munter an die Arbeit - stehe für Fragen gerne zur Verfügung
Viel Erfolg und lass uns teilhaben an deinem Projekt!

Gruß Stefan
 
Hallo Stefan,

vielen Dank für deine aufschlussreichen Ausführungen....das hilft schon sehr !

Das Problem Profilfindung ist nun abgeschlossen, nun geht es an die Flächenkerne. Ja wie Stefan es bereits sagte, die V-Form hinzubekommen ist gar nicht so einfach ! Aber 6Grad pro Seite halte ich für sehr viel und würde wohl auch nicht die Steckung mitmachen ! Bei einer solchen V-Form würde die Steckung einfach nicht tief genug in die Fläche gehen, da gibt es noch einiges zu überlegen.
Das Flächenmittelteil wird ca. 20cm breit, ich werde das alles zeichnerisch ermitteln um zu sehen wieviel V-Form ich max. machen kann.

Wer hat gute Ideen bezüglich der Flächensteckung ?

VG Udo
 
Konstruktion

Konstruktion

Hi Udo,

ich kann dir etwas dazu sagen - schicke dir in der nächsten Stunde ein paar Auszüge aus dem Bauplan der Arrow. Kannst du mit +10% beaufschlagen und bei dir versuchen unterzubringen.
Grundsätzlich solltest du die Steckung 1:1 zeichnen. Mit Bleistift und Geodreieck ist das schnell gemacht.
Bei der Stahlsteckung mit d=12mm ist es sicher einfacher als mit Strongal 25 oder 30mm.

Jede Flächenhälfte würde ich aus 2 Teilen bauen, das innere Segment gem der folgenden Zeichnung. Macht das Ganze echt einfacher!

Gruß Stefan
 
Flächenaufbau

Flächenaufbau

jede Flächenhälfte besteht aus 2 Segmenten. Innen 340mm bis zum Knick - dann bis zum Randbogen auf 240mm.
Das innere Segment mit 400mm Tiefe gem. Bilder. Beplankung der Nase mit 0,6mm Sperrholz. Vereinfacht das Ganze!



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Gruß Stefan
 
Fahrwerk und Steckung

Fahrwerk und Steckung

die Ausführung gem. Zeichnung - skaliert auf 2,4m Spannweite ist diese Aufnahme ca. 300mm lang. Hiermit werden die Biegekräfte der Fläche und die Fahrwerkskräfte gut in die Fläche eingeleitet.

Fahrwerk.JPG

Alles ganz leicht und überschaubar.
Und hier noch mein Favorit für den Antrieb - ob der wohl passt? ;)
https://www.youtube.com/watch?v=PMIAavQSv80

Gruß Stefan
 
bin auch schon ein wenig weiter, ein Vereinskollege konnte mir die Schneiderippen digitalisieren und nun kann ich auch mit Profili weitermachen. In den letzten Tagen hab ich dann noch die Firewall für die Piper laminiert, damit sitzt dann auch die Haube gut am Rumpf. Die Firewall wird dann nach dem Einbauten der Komponenten in den Rumpf laminiert.

IMG_20160717_115701400.jpgIMG_20160717_115628188_HDR.jpgIMG_20160717_115541101.jpg

VG Udo
 
das Profil

das Profil

Moin,

hier mal meine Untersuchung des Profiles; mit dem Sielemann Programm die Grafik in Koordinaten umgesetzt und dann in Profili importiert, geglättet und die Polare angesehen.
Dazu habe ich mal flott eine min.-Geschwindigkeit von 10m/s angesetzt und das ergibt am Aussenflügel eine Re-Zahl von 170000.
Zum Vergleich einmal ohne und einmal mit Turbulator und im Vergleich das Naca 2013/2015.

Archer-Profil.JPG
Hier sieht man deutlich die große Dickenrücklage....

Archer-Polare.JPG
und so sehen die Polaren aus, ohne Turbulator schlecht (schlagartiger Abriss) mit Turbulator besser, aber
das Naca ist im höheren Ca-Bereich einfach besser (wie so oft)
Alt aber bewährt

Die Fläche habe ich einmal gezeichnet - folgt nachher.

Gruß Stefan
 
weiter geht es

weiter geht es

über die Dreiseitenansicht von Udo habe ich die Fläche als screencopy in ein CAD Programm importiert und auf 2,4m Spannweite scaliert und gezeichnet. Jetzt kann man weiter in die Details und Schnittzeichnungen gehen, aber hiermit gibt es schon mal einen feinen Überblick.

Flaeche-Archer.jpg

Den Schwerpunkt habe ich mit Winlaengs bestimmt, nachdem ich den Hebelarm und die Leitwerksgeometrie ermittelt hatte. Ein Stabilitätsfaktor von 16% fliegt immer - nach belieben kann jeder den Schwerpunkt weiter zurück verlegen, dafür gibt's ja den Neutralpunkt als Referenz....
Nein, das Profil ist unwichtig für den Schwerpunkt (über die EWD habe ich ja noch nichts gesagt ;))
Hier die Auswertung:

Archer_CG.jpg

Viel Spaß erst einmal hiermit - Udo
Achso, ja - das Fluggewicht: Hier würde ich bei einer Flächenbelastung von ca. 100g/dm2 und einem Flächeninhalt von rund 80dm2 auf eben 8Kg kommen. Nun kann man das ja auf die einzelnen Bauteile rechnen und so weiter..
Und einen E-Antrieb auslegen mit vieleicht 250-300W/Kg....
Aber soweit ist Udo's Projekt ja noch nicht (oder vieleicht 'n schönen 4-Takter Benzin :):))

Gruß Stefan
 
Hallo Stefan.

wow...was hast du dir viel Arbeit gemacht ! Das muss ich erstmal alles nachvollziehen, zunächst mal recht herzlichen Dank für deine Unterstützung....Daumen hoch.

Nachdem ich alles gecheckt habe melde ich mich wieder dazu.

VG Udo

PS: deine Übersichtszeichnung deckt sich sehr mit dem Entwurf den ich mir vorstelle. Habe heute etliche Stunden vor dem PC verbracht und doch zunächst mal die Fläche in Rippenbauweise konstruiert. Werde berichten....
 
habe die letzten Tage viel gezeichnet und gerechnet ! Dank den Informationen von Stefan komplettierte sich meine Vorstellung was die Fläche betrifft.

Die Vorgaben waren, originalgetreue Flächengeometrie wie Zeichnung, Festigkeit der Fläche und vorallem der Flächensteckung. Dazu waren einige Zeichnungen nötig.

Anhang anzeigen V-Form 5Grad.dxf

ich hoffe man kann die Zeichnung sehen !

Nun ist die komplette Konstruktion CAD-fertig und kann gefräßt werden.

Folgendes ergibt sich nun daraus:

Fläche in stabiler Sperrholz-Rippenbauweise 3-teilig ( Mittelteil gerade 200mm breit unter Rumpf )
V-Form von 5 Grad pro Seite
gerades 18mm CFK-Steckungsrohr welches 370mm in jede Fläche ragt ( reicht bis in das gerade Flächensegment )
Haupt-Holme Kiefer 10x5mm, Hilfsholme hinten 5x3mm für Klappen
Flächeninhalt 81 qdm
Profil NACA 2413 mod.
Landeklappen und Querruder wie Zeichnung

leider kann erst in den nächsten Tagen gefräßt werden....werde dann aber weiter berichten.

VG Udo
 
hier noch ein kleines Update:

Daten für das Höhenleitwerk sind nun auch fertig, daraus weitere Werte:

HL Profil NACA 0009
Flächeninhalt 15,3 qdm
ergibt dann Gesamtflächeninhalt von gut 95 qdm

ich hoffe bald mit dem Bau beginnen zu können, im Moment macht leider die Fräse Probleme !

VG Udo
 
Frässatz fertig....

Frässatz fertig....

nun ist es endlich soweit, Material für eine Flächenhälfte ist gefräßt !

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alle Rippen werden ausgebrochen und verputzt, dann ein erstes Zusammenstecken um zu prüfen ob die Flächensteckung auch wirklich passt !

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....passt alles sehr gut, das 18er CFK Rohr gibt die V-Form von 5Grad pro Seite vor.

Hier der Rippensatz für eine Flächenhälfte:

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und nun geht es auch schon los, mittels gleicher Balsaklötzchen als Abstandshalter wurden die Rippen nacheinander auf den Holm geklebt und genau ausgerichtet. Die erste Rippe wurde mit Schablone im Winkel von 2,5Grad gesetzt, alle anderen Rippen gerade.

IMG_20160728_134021416_HDR.jpgIMG_20160728_164217935.jpg

auch das Aussenteil der Fläche wurde in dieser Bauweise erstellt.

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hier dann die Rechte Fläche der Piper, beide Segmente werden erst später zusammen geklebt, dazu später mehr.

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..das war es fürs erste, werde weiter berichten.


VG Udo
 
hier das letzte Segment für die rechte Fläche, damit wird die gesamte Tragfläche doch zweiteilig und dieses Mittelteil wird auch wieder mit einem Winkel von 2,5Grad auf einer Seite gebaut. Daraus ergeben sich dann die 5Grad pro Seite.

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hier habe ich die Verkastung der Holme in 3mm Pappelholz gemacht, in der Fläche wurde dann mit 3mm Balsa verkastet.

So sollte dann später die Flächenhälfte aussehen wenn alles zusammen gefügt wurde.

IMG_20160730_112739702_HDR.jpg

Der erste Rumpf wurde auch bereits, hier an einen Forumsteilnehmer, verschickt und ich freue mich wenn nun noch jemand das gleiche Projekt mit mir baut. Wer ebenfalls Interesse an der Piper Cherokee hat, GFK-Teile und CNC-Satz könnt ihr bei mir beziehen !

VG Udo
 
die linke Flächenhälfte wurde dann analog gebaut und es wurden die 4 Flächenteile aneinander angepasst. Die durchgehende Steckung im Winkel machte doch mehr Probleme als erwartet, daher musste ich noch einiges an den 18mm Löchern wegnehmen damit das Rohr durch alle Segmente gleichmäßig läuft. Diese Arbeiten sind aber nun abgeschlossen und ich konnte heute alles miteinander verleimen und beide Steckungsrohre einharzen.

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beide Flächenteilhälften wurden genau ausgerichtet und durch Unterlegen von Klötzchen wurde auch die V-Form genau gleich eingestellt. Flächenteile wurden jeweils mit 6mm Buchenholzdübel passgenau verklebt, die überstehenden Enden werden noch abgetrennt. Mit eingedicktem Harz wurden die beiden Steckungsrohre mit den Rippen und der Verkastung verklebt, hier hab ich sehr drauf geachtet das auch Harz durch die Rippen am CFK-Rohr läuft ! Da das CFK-Rohr direkt vor der Verkastung liegt und hier auch geharzt wurde, ist die Krafteinleitung in den Holmbereich gegeben. Wenn das alles ausgehärtet ist können links und rechts noch die Ohren dran.....werde weiter berichten !

So das erstmal von meiner Seite. Hier aber mal gleich die Frage an Stephan....wann fängst du an zu bauen ?


VG Udo
 
da ja nun die Flächensteckung drin ist ging es mit der Fahrwerksaufnahme weiter. Leider hatte ich das bei der Konstruktion nicht berücksichtigt und so mussten die Auschnitte dafür noch in die Rippen 5 und 6 erstellt werden ! Vorbereitet wurde eine Abachi-Nutleiste 5x5mm und kleine Sperrholzplättchen zur Verstärkung.

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die Abachileiste wird nun zwischen den Rippen an die Verkastung geklebt, links und rechts Abachistücke innen an die Rippe. Zur Stabilisierung werden die 3mm Sperrholzstücke eingeklebt. So kann dann später der Fahrwerksdraht eingelegt und gut eingeharzt werden, die Kräfte werden gut verteilt an den Holm weitergegeben !

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Frage an euch......reicht bei diesem Projekt ein 5mm Fahrwerk, oder doch besser 6mm Federstahl ?

VG Udo
 
hab dann zwischenzeitlich mal mit dem Bau des Höhenleitwerkes begonnen. Die 14 gleichen Rippen werden wieder mit Abstandshaltern aufgebaut und die Haupt- und Hilfshome aus 5x3 Balsaleisten werden eingeklebt. Füllstücke zur Befestigung des Leitwerkes und zur Aufnahme des Ruderhorns werden eingeklebt sowie die hintere Beplankung oberseitig. Das Ruder wird dann später ausgetrennt.

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der Hauptholm wurde beidseitig mit 2mm Balsa verkastet, so bekommt das Leitwerk genügend Stabilität !

weiter geht es nun mit dem Beplanken des Leitwerkes und auch an den Flächen baue ich weiter, werde später berichten !

VG Udo
 
Hallo Udo,
der Rumpf den ich von dir bekommen habe ist super. Die Abmessungen entsprechen nahezu meiner Piper Arrow von Krick. Bei mir steht jetzt erst einmal der Sommerurlaub an, solange halte ich meine Flieger nur am Leben. Dafür gibst du ja richtig Gas. Ich werde die Flächen und das Leitwerk in Styro/Balsa bauen.
Was für eine Steckung hast du gewählt?
Den Fahrwerksdraht werde ich mit 5mm Durchmesser wählen.
Welchen Motor möchtest du einbauen?


Gruß Stefan
 
Hallo Stefan,

schön das dir der Rumpf zusagt ! Und auf deine Bauweise in Styro bin ich schon gespannt, wird nicht einfach werden mit den verschiedenen Segmenten der Fläche !
Als Steckung habe ich ein 18mm CFK Rohr eingeharzt und als Verbinder zunächst mal ein passendes 16mm Alurohr, dieses passte bei der Pitts auch sehr gut. Kohlerohr geht 37cm in jede Flächenhälfte, also Festigkeit ohne Ende !
Vorgesehen habe ich einen E-Antrieb, in Richtung Rotomax 50 mit 10 S ! Muss aber noch schauen wegen der Motorhaube, die ist doch recht kurz gehalten !

Habe heute die Flächenteile ausgerichtet und miteinander verbunden, nun kann man sich vorstellen wie die Fläche aufgebaut ist. Gewicht so wie gezeigt bis jetzt gerade mal 480gr.....aber super stabil !

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so ist dann auch mal die Fahrwerksaufnahme zu sehen !

Werde weiter berichten, und Stefan ich hoffe du auch bald.

VG Udo
 
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