Bau Nurflügel Schneewittchen

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Andres
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Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Sa 4. Apr 2020, 11:56

Hallo allerseits,

seit einiger Zeit lese ich hier im Forum mit und dachte es wäre mal Zeit auch ein Bau-Thread zu starten. Vor rund 8 Jahren habe ich mir in den Kopf gestezt ein Nurflügel selbst zu entwickeln und zu bauen. Ursprünglich kam ich aus dem Modellbau und habe so einige Nurflügel-Flugmodelle entwickelt und gebaut. Dann kam irgendwann die Idee ein Manntragendes zu bauen. Liebernickel kenne ich seit einigen Jahren, weil wir gemeinsam im VMLL waren.

Also, worum geht es genau? Um ein Nurflügel nach dem Horten-Prinzip, d.h. kein Leitwerk und keine Winglets sind dran. Der "Rumpf" dient nur den Piloten zu beherbergen, d.h. man braucht den zum Fliegen eigentlich nicht. Abfluggewicht ist 240 kg, d.h. es soll ein 120 kg UL werden. Anbei eine Dreiseitenansicht:
Dreiseitenansicht_simple_oc.png
Wir sind seit eineige Jahren dabei das Mittelstück zu bauen. Später gibt's ein paar Fotos. Die Flächen befinden sind leider noch nicht im Bau …

Viele Grüße,
Andrés
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Timpilot » Sa 4. Apr 2020, 12:05

Hallo Andrés,
ich verfolge Dein Projekt ja schon lange - toll und sehr wissenschaftlich gemacht! Da kann man viel beim Zugucken lernen.

Falls Du auch hier
http://forum.flugzeuge-selber-bauen.de/ ... 1c2f6ba123
was dazu posten möchtest würde ich mich sehr freuen!
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Andres
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Sa 4. Apr 2020, 16:54

Danke Tim! Schaue ich mir gerne mal an …

Viele Grüße,
Andrés
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erkki67
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von erkki67 » Sa 4. Apr 2020, 17:07

Sag mal könnte man die Spannweite auf 5000mm schrumpfen lassen, jedoch etwas länger halten mit dem Horten Prinzip?
Sit on top :mrgreen:
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Andres
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Sa 4. Apr 2020, 17:41

5 Meter? Du meinst wohl ein Modell, oder? :mrgreen:
IMG_8904_m.JPG
Prinzipiell geht das schon, aber die Auftriebsverteilung "leidet" ab ein gewissen Punkt. Irgendwann ist es halt keine Horten mehr, sondern ein Delta :roll:

Viele Grüße,
Andrés
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Liebernickel » So 5. Apr 2020, 05:35

Servus Andrès,
finde ich sehr positiv, dass Du auch in diesem Forum über die Entwicklung und den Bau Deines Schneewittchens berichtest.

Herzliche Grüße
Michael
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Andres
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » So 5. Apr 2020, 07:34

@Michael: Danke! Ich hoffe auch so häufig und regelmäßig wie du und reifendietmar berichten zu können.

So, wieder zum Projekt. Es gibt einiges seit Beginn zu bereichten. Ich werde im Kurzdurchlauf posten bis wir einigermaßen den aktuellen Stand erreicht haben.

Angefangen hat alles mit der aerodynamischen Entwicklung und Bau eines 1:4 Modells in Sperrholz. Das Modell habe ich extensiv getestet. Zwei Videos von der Flugerprobung:

https://player.vimeo.com/video/75520707
https://player.vimeo.com/video/79240560

@admin: Gibt es einen Code um Videos einzubetten? Falls nein, wäre das schön, wenn das mal ergänzt werden könnte.

Zum Bau des Manntragenden: Am Anfang war die Urform des Mittelteils. Das Teil ist rund 3 × 1,2 m groß, also riesig. Die Kerne haben wir aus Styrodur mit dem heißem Draht geschnitten, danach mit Apachifurnier überzogen, gefühlt unendlich oft gespachtelt und geschliffen, gefüllert und lackiert.
20151204_214640_m.jpg
20151219_104438_m.jpg
20160105_181228_m.jpg
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Mo 6. Apr 2020, 11:46

Hallo allerseits,

es geht weiter mit dem Abspulen …

Nachdem die Urform fertig war, haben wir sie abgeformt und eine Negativform hergestellt. Die Form besteht aus einer dünnen Lage Formenharz, mehreren Lagen Glasgewebe, PET-Schaumkern, und mehrere Lagen Glasgewebe. Um den Aufwand gering zu halten, haben wir die Form mit Vakuuminfusion getränkt. Dazu muss erst eine dichte Wanne aufgebaut werden, auf der man ein sehr gutes Vakuum erzeugen kann. Der Vorteil liegt darin, dass man nicht mit 20 bis 30 kg Harz über 12 -14 Stunden hinweg rumplanschen muss.
P1060139_m.JPG
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P1060488_m.JPG
Es gibt einige Sachen, die wir heute anders machen würden, wie z.B. keine Kupplungsschicht aus Glasfaserschnitzel und keine schwere Glasfaser. Mit Glück bekommt man Restposten an günstigen Kohlefasergewebe. Das macht die Form viel Steifer und vor allem leichter. Die obige Form wiegt jetzt sicherlich 40 kg oder mehr und biegt sich ohne Unterlage durch das eigene Gewicht etwas durch. Wir verwenden die Reste der Styrodur-Urform als Unterlage um eine Durchbiegung zu verhindern.

Hier gib't ein Video zur Herstellung der Form:
https://www.youtube.com/watch?v=f9BOUXx8vr4

Viele Grüße,
Andrés
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von SierraGolf » Mi 8. Apr 2020, 07:48

Hallo Andrés,

Super, dass Ihr den Schneewittchen-Bau hier reinstellt.
Wir haben uns für das Birdy-Projekt bis zum Erstflug "Schweigepflicht" auferlegt.

LG: Siggi, und bleibt Gesund
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Mi 8. Apr 2020, 11:16

Hallo allerseits,

nachdem die Negativform des Mittelstück fertig war, kam die Schale dran. Sie ist ein Aramidwaben-Sandwich mit Glasgewebedecklagen (2×105er quasi-isotrop außen, 1×105er + 100er Flachsgewebe innen). Nach Liebernickel's Vorschlag haben wir den Kern mit Scotch Weld 9323 geklebt. Insgesamt fand ich den Prozess mit den Waben nicht einfach für große Stücke, weil man teilweise mit großen angelierten Laminaten unter Zeitdruck arbeiten muss. Außerdem müssen die Waben an belasteten Stellen mit Microballoons ausgefüllt werden. Daher ist insgesamt ein Wabensandwich nicht wirklich leichter als ein Strukturschaum-Sandwich und hat dafür andere Nachteile (z.B. Wassereinschlüsse), die dazu führen, dass die Großflugzeugindustrie immer weniger sie einsetzt. Jetzt würde ich ein PVC-Strukturschaum als Kern für das Mittelteil verwenden und die Decklagen wären quasi-isotope 2×80er Kohle. Nächstes mal :mrgreen:

Die innere Decklage wurde vakuuminfusioniert. Davor wurde die Form lackiert und das Gewebe trocken eingelegt. Der Kern wurde angepasst und unter sanften Unterdruck mit dem 9323 verleimt. Danach wurden hoch belastete Stellen wie erwähnt ausgefüllt und am Ende die angelierte innere Decklage unter Vakuum gepresst. Das klingt kurz, aber das ganze hat Tage gedauert... Immerhin sind wir mit dem Ergebnis zufrieden. Als nächstes kommt die Verleimung der zwei Schalenhälften.

@Siggi: Danke, machen wir gerne. Unter Verschluss halten bis zum Erstflug finde ich schade. Es ist völlig normal, dass die Entwicklung und der Bau einer so komplexen Sache nicht geradlinig verläuft. Da gib't meiner Meinung nach nichts wofür man sich schämen müsste.

Viele Grüße,
Andrés
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Fr 10. Apr 2020, 12:45

Hallo allerseits,

es geht wieder ein Stück weiter. Nachdem die Schalen fertig waren, kamen die Rippen dran damit das Mittelteil verleimt werden konnte. Üblicherweise würde man nach Plan alle Innereien einbauen bevor die Schalen verleimt werden. Wir verfahren aber nach Sicht und können das Meiste nicht vorab im Detail konstruieren. Dazu gehörte z.B. die genaue Sitzposition mit der dazugehörigen tragenden Struktur. Daher haben wir uns entschieden Rippen an einer der Schalenhälften zu verleimen und die Schale zu schließen. Die Rippen sind Kohlefaser Sandwiches mit 6 mm PVC-Strukturschaumkerne, die mit einer Portalfräse bearbeitet wurden. Der Vorteil ist, dass man die Sandwiches mehr oder weniger in Serie herstellen kann. So werden wir auch später die Rippen der Flächen herstellen, weil wir ein komplizierten Strak haben und jede Rippe anders ist.

Viele Grüße,
Andrés


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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Sa 11. Apr 2020, 10:33

Die Freude ist zurecht groß, wenn große Bauteile entstehen. Genauso war es nachdem die Schale des Mittelstücks verleimt war. Man hat das Gefühl, dass man schnell vorankommt. Dabei fehlt noch die meiste Arbeit. Kleinzeug, wie Ansteuerung, nehmen viel Zeit und Gedanken in Anspruch. Sei es drum, man darf sich ja dennoch freuen un eine Sitzprobe machen:

bild4_s.jpg
P1080483_s.JPG
P1080486_s.JPG

Zur Verleimung:
Hinten bietet die Hinterleiste genug Leimfläche um stumpf zu verleimen. Da muss nichts weiter gemacht werden außer das überschüssige Baumwollflocken-Harz direkt nach dem Fügen zu entfernen. Vorne ist das anders. Da ist eine stumpfe Verleimung gefährlich. Um den Kraftfluss zu gewährleisten müssen die Schalen in Bereich der Nase mit Fasern verstärkt werden. Am besten von Innen und Außen um die Kräfte der Deckschichten korrekt weiter zu leiten. Hierzu eignet sich ±45° Biaxialgelege besonders gut. Liebernickel hatte uns empfohlen eine abgesetzte Leimfuge herzustellen, damit wir nicht soviel spachteln müssen. Das war Gold richtig.

P1080495_s.JPG
P1080445_s.JPG

Durch die Verwendung von Waben, hatten wir an einigen Stellen sichtbares Telegraphing, obwohl wir die äußere Deckschichten korrekt aushärten lassen haben. Das ist auch einer der Gründe warum ich keine Waben wirklich empfehle. Sie sind vielleicht vorteilhafter, wenn das Teil stark gekrümmt ist und man ansonsten viel Schäften müssten. Das Telegraphing hat dazu geführt, dass wir den Lack bis zum durchscheinen wieder abgeschliffen haben. Das ist der aktuelle Zustand. Wir werden zu gegebener Zeit nachlackieren.

Viele Grüße,
Andrés
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Sa 18. Apr 2020, 11:13

Hallo allerseits,

die Arbeitswoche ist endlich vorbei und ich kann wieder was zur Schneewittchen schreiben.

Nachdem die Schalen des Mittelstücks verleimt waren, gab's den Startschuss für den Rumpf. An sich ist es nicht angebracht vom Rumpf zu sprechen, weil es mehr eine Art Verkleidung für den Piloten und Motor ist. Daher nenne ich das Bauteil einfach Kabine. Wie bei der letzten Urform, hat alles mit Styrodur schneiden angefangen. Diesmal ist die Form deutlich komplexer und braucht daher mehr Schnitte.

Die Styrodurscheiben haben wir dann mit Uhupor verklebt. Ausgerichtet wurden sie anhand von Holzlatten, die durch die Scheiben gefädelt wurden. Nachdem das Rohling da war, kam die erste Schleiforgie. Hierbei ging es vor allem die Oberfläche frei von ungewollten Krümmungen zu bekommen. Danach wurde die Oberfläche mit Abachifurnier überzogen und nochmals geschliffen. Man hätte auch direkt mit Glasgewebe verstärken und mehr spachteln können. Ich ziehe aber das Holz vor, weil es die Oberfläche etwas strakt. Das holz wurde dann aufwendig gespachtelt und nochmals geschliffen. Als alles soweit zufriedenstellend war, wurde es gefüllert und lackiert. Natürlich wieder mit einem Zwischenschliff. Danach kam der Formenbau …

Wir haben ein aufwendiges Howto auf Youtube veröffentlich:
  1. Formgestaltung: https://youtu.be/rK8IXEU-8pA
  2. Beplankung: https://youtu.be/qBhFwwDyeHA
  3. Finisch https://youtu.be/YkFQqXs6-ac
  4. Formenbau: https://youtu.be/ubFT8IJA_TE
Anbei sind aber auch einige Fotos.

Viele Grüße,
Andrés
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Mr. Lucky » Di 21. Apr 2020, 11:05

Am liebsten würde ich sowas wie "Daumen hoch" anklicken (gibt' s hier aber nicht), damit Du merkst, dass Du die Beiträge nicht ins Leere abgibst und sie nur von ein, zwei Leuten gelesen werden, die bislang kommentiert haben. Auch als ansonsten hier eher stiller Leser freue ich mich darüber - weiter so! :)
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Re: Bau Nurflügel Schneewittchen

Beitrag von Andres » Di 21. Apr 2020, 14:46

Danke Mr. Lucky!
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