Artemis #3 – Teil 2
Die Zielsetzung war also klar: Die kleine Artemis sollte dem V-Race 23 in jeder Hinsicht mindestens ebenbürtig sein. Wenn sie das erfüllt, darf sie den Codenamen „VRK“ behalten. Mehr zur Bedeutung "VRK" am Ende des nächsten und letzten Teils.
Abgesehen davon bestand der Anreiz auch darin, dass ich die Artemis Flächen selbst herstellen würde, währenddessen ich die Original-T-Race 23-Flächen bei Aer-o-tec kaufen musste.
240cm Spannweite / E-Antrieb / 1.335g Abfluggewicht
E-Technik Facts:
- Motor: Leopard LC250-30, 4040KV, mit Micro Edition 5:1NL
- Luftschraube: VM Pro 14x9
- Spinner: VM Pro 34mm
- Regler: Leomotion LC50 SLIM 2-6s, 7.4V BEC, 50A
- Telemetrie: Unisens-E
- Akku: 4S, 900mAh, 80C, Gens Ace
- Leergewicht: 115g
Tragfläche Facts:
- Außen: 55 Carboweave + 30 Carboweave in D-Box
- Sandwich: Neocore 60
- Innen: 20 Carboweave + 20 Carboweave im Klappenbereich
- Holme (HM) gerechnet für 250km/h und voll ziehen
- Leergewicht: 335g / Seite
Leitwerke Facts:
- Außen: 30 Carboweave
- Sandwich: Neocore 50
- Innen: 25 GFK
- Leergewicht: 25g / Seite
Abfluggewicht: 1.335g, 30g/dm2 (ballastierbar bis 2.055g, 47g/dm2)
Berechnungsgrundlage - Tragflächenaufbau
Ich habe bei der Materialauswahl der Tragflächen wieder mein bewährtes
Spreadsheet herangezogen. Da werden penibel alle Komponenten und ihrem Gewichtsanteil eingetragen. Das geht von den reinen Gewebelagen/Harz pro Tragflächensektion bis zum Gewicht der Holme, Mumpe, Lack, Kabel, Servos, Anlenkungen und vieles mehr.
Damit konnte ich bereits im Vorhinein verschiedene Bauweisen gewichtsmäßig Untereinander vergleichen. Mein Ziel war der bereits mehrfach erwähnte Kompromiss zwischen Leichtbau und Stabilität in mehrfacher Hinsicht.
Die theoretischen Berechnungen waren um 10g zu optimistisch.
Berechnungsgrundlage – Rumpfkomponenten
Beim Rumpf habe ich mein ebenfalls bewährtes „Weight & Balance“ Excel Sheet herangezogen. Dort kann ich mithilfe der Positionen und Gewichte der verwendeten Komponenten berechnen wieviel Trimmblei benötigt würde. Bzw. wie man es durch geschicktes Positionieren möglichst minieren kann. Damit hat man einen guten Anhaltspunkt worauf man zusteuert. Ziel war bei der Elektro-Version kein Trimmblei zu benötigen.
Hier sind bereits die Bowdenzüge und der VLW-Verbinder mit 0 angeführt, d.h. bereits im Rumpf- und Korrekturgewicht berücksichtigt.
Dieses Excel Sheet gebe ich gerne zur privaten Verwendung weiter (siehe Anhang). Als Beispiel sind darin die Artemis Versionen #1 bis #3 enthalten.
Rumpf
Beim Rumpf wurde ein Mittelweg zwischen Leichtbau und Stabilität gewählt. Ich fliege hauptsächlich am Hang und im Hochgebirge, wo die Landebedingungen meist herausfordernder sind als in der Ebene.
Aus Gewichtsgründen habe ich diesmal auch die Schnauze aus CFK hergestellt. Da ich jedoch die Antenne nicht wie so oft gesehen als Stummel ins Freie führen wollte, habe ich einen Kompromissversuch unternommen.
Black Beauty
Die obere Antenne liegt direkt unter der GFK-Kabinenhaube, während die untere Antenne in einem Röhrchen verlegt ist, das durch einen Schlitz im CFK nach außen geführt und fast mit der Rumpfaußenseite plan ist. Dieses Röhrchen trägt ca. 1mm auf und ist zusätzlich durch die Steinschlagfolie auf der Rumpfunterseite geschützt. Für mich ist dies ein Kompromiss zwischen Empfangsqualität, Optik und Gewicht.
Bis jetzt hatte ich trotz einer JETI DS 12, die oft dafür kritisiert wird, dass der Rückkanal (Telemetrie) stiefmütterlich behandelt wird, keinerlei Probleme.
Eine gewagte, aber bis jetzt problemlose, Antennenverlegung (Haube in GFK)
Beim Rumpfdesign wurde das Vorderteil so ausgelegt, dass die Nasenlänge in einem sehr großen Bereich variiert werden kann. Motorspantdurchmesser von ca. 29 mm bis 35 mm sind ohne Verformung möglich. Das bedeutet, dass der Rumpfquerschnitt in diesem Bereich rund ist.
Bei der kurzen 240er E-Nase ergibt sich ein Spantdurchmesser von 34mm.
Bei den typischen Besenstiel Rümpfen sind bei Elektro-Versionen die Servos meist hinter dem Verbinder. Damit verbunden auch relativ schwere Schubstangen (falls ohne Servoklappe im Rumpf gearbeitet wird). Das alles resultiert dann wieder im notwendigen Gegengewicht in der Nase.
Da der Akku für mich nur eine Absaufversicherung darstellt konnte dieser mit 4S/900mAh klein gehalten werden und ich wurde bei der Bauform im F5J Lager fündig. Damit konnte ich das Unisens und den ebenfalls sehr kleinen Regler jeweils neben dem Akku positionieren.
So erhielt ich einerseits eine sehr kompakte, kurze Einheit, konnte mit dem Akku somit auch weiter nach vor, hatte Platz die LW-Servos im Haubenausschnitt unterzubringen und auch die Verwendung von Bowdenzügen (=Gewichtsersparnis) war möglich.
Den Empfänger hätte ich von der Position her sogar noch unter den Servos untergebracht, aber es war dann im Endeffekt zu viel Fummelei und ich positionierte diesen dann hinter den Servos.
Kompakte Antriebseinheit und damit die Möglichkeit die Servos unter der Kabinenhaube unterzubringen
Meine Methode zur Motorsturz/-seitenzug Einstellung
Das Heck wird abgeschnitten, erhält einen neuen Bürzel, und der ca. 1 mm Spalt zwischen Rumpf und Leitwerk wird nachträglich mit Mumpe modelliert. Besonders Sichtcarbon ist in dieser Hinsicht sehr vorteilhaft, da die angeschliffenen Stellen durch eine Schicht Klarlack aus der Dose wieder „unsichtbar“ gemacht werden können.
Neuer Bürzel und Bohrschablone
Einkleben des VLW-Verbinders
Anstellwinkel und somit EWD check
Modellierung des Rumpf-LW-Übergangs mit Mumpe
Obwohl der Bürzel, der durch die Ausbuchtung einen großen Hebelarm für die Ruderanlenkung bietet, wegfällt, kann bei der gekürzten Variante ein vergleichbar großer Hebelarm verwendet werden. Einerseits ist der Rumpf in diesem Bereich bereits dicker, und andererseits habe ich den Rumpfquerschnitt in diesem Bereich unten abgeflacht entworfen.
Günstiger Querschnitt und optisch passable Lösung mit Klarlack (man sieht keinen Übergang)
Leitwerke
Klassische Sandwichbauweise, leicht und doch robust genug. Resultat: 25g je Seite und trotzdem Rucksacktauglich.
Gekürzte Version mit CFK-Abschlussrippe
Passt
Tragflächen
Die Tragflächen wurden in der klassischen Sandwichbauweise, leicht und doch für den Rucksack/Hang robust genug gebaut. Beim Holm habe ich leichte Abstriche gemacht. Er wurde nicht auf meine 275 km/h und voll ziehen berechnet sondern nur bis 250 km/h. Diese Geschwindigkeit würde die 1.35 kg Version aber sowieso auch nach 500m senkrechten Fall nicht erreichen.
Lediglich bei voller Ballastierung mit ca. 2 kg wären diese 250 km/h möglich. Aber im Grunde werde ich diese Version wohl mit 1.35 kg bis 1.6 kg (2 von 6 möglichen Ballaststangen) fliegen. Danach wenn’s besser trägt würde schon was anderes in die Luft kommen
Eine 240er Version, dann aber in Hardcore Ausführung, ist auf der ToDo-Liste für den Herbst/Winter.
Vergleich Verbinder/Ballastiermöglichkeit Artemis 240 VRK vs. T-Race 23/V-Race 23
Da die gewünschte Ballastierung (max. 720 g) allein über den Verbinder möglich ist, konnte ich auf eine separate Ballastkammer verzichten und habe das WK-Servo in dem Bereich platziert. Erstens aufgrund der Masseträgheit, weil näher am Schwerpunkt und zweitens, weil es dort keine festigkeitsmäßigen Einschränkungen gibt.
Das QR-Servo wurde ebenfalls aus Gründen der verringerten Masseträgheit möglichst nahe am Rumpf angebracht.
In der Praxis zeigt sich die Artemis dadurch sehr feinfühlig in Bezug auf Luftbewegungen, und auch schnelle Richtungswechsel werden unterstützt.
Nachfolgend einige Baustufenfotos...
Eine Schablone ist Gold wert vs. das schwarze Gold
Schwarz eingefärbtes Harz hilft bei der Beurteilung wo, wie dick harz ist - außer bei Sichcarbon/dunklen Stellen
Harz sparsam verwenden
Außenlage und Sandwich ist eingesaugt. Sneak-Preview bereits möglich.
Innenlage eingesaugt
Vor dem "verheiraten"
Fertig
Weiter geht's im 3. Teil mit der Fertigstellung...
Grüße,
Christian