Wederopbouw van de JS1 1:3.

Maar ben zeer benieuwd naar je herstel verslag. Heb eerder werk van je gezien en dat was super strak.

 

Conclusie:
Ik zie falen van de ligger als oorzaak. Onderstaand staat beschreven hoe ik die conclusie heb getrokken.

Het narekenen van de ligger in de sheet van Christian Baron laat zien de de ligger inderdaad precies de afmetingen heeft die je mag verwachten bij de gekozen maximale belasting. En met behulp van XFRL5 is vast te stellen dat de omstandigheden en aangewende vliegstijl inderdaad tot de maximale belasting hebben kunnen leiden.

De vleugel van de JS1 bevatte geen constructie fout en geen bouwfouten. Voor een seriemodel tref je aan wat je mag verwachten.

Ik heb 'm dus zelf over de kling gejaagd.

Schade:
De rechtervleugel is in de lucht kapot gegaan, vervolgens draaide de JS1 zich op zijn kant en viel zijwaarts rechtstandig naar beneden. De rechtervleugeltip raakte als eerste de grond.

Volgens ooggetuigen stonden de schaaldelen open en was de vleugel gebroken.

Je ziet schade van zowel het falen in de lucht als van het grondcontact.

Ik zie drie hoofdbreuken. Locatie 1 t/m 3. Alle drie in de buurt van verzwakkingen. Bij de opening van de remklep en bij de opening van de tweede aileron servo.

Tipvleugel (4) en winglet zijn vrijwel zeker gesneuveld door grondcontact.



Omstandigheden
Turbulent, zeer thermisch. Voor het eerst in 20 jaar modelzweefvliegen 6m/s (!!!) stijgen gehad van een modelzwever. Op de heide enkele (grote) stof tornado's gezien. (Daarbij opgemerkt dat mijn ervaring op de heide slechts 4 zomers bedraagt bij ongeveer 8 bezoeken per zomer.)

De naakte waarheid van de GPS logger:

1. 238kmh (voor de wind, ik verwaarloos het verschil in luchtsnelheid dat dit op kan leveren. In een eerder post trok ik de geschatte windsnelheid er wel van af.)
   
   
2. G-load op het moment van breuk 11,1.

Mogelijke faalmechanismen:
Flutter op de roeren: heb ik eerder mee gemaakt. Dat kostte me niet mijn hele vliegtuig. Ik sluit dat hierbij uit.

Full wing flutter; niet uit te sluiten, maar heb over dit onderwerp geen kennis.

Falen door torsie: niet direct uit te sluiten.

Falen door breuk ligger: niet uit te sluiten.

Doorsnede vleugel
Op 1210mm uit het hart van de romp heb ik ter hoogte van de spoiler een doorsnede genomen:



Het laagje lak is zeer dun. Een schaaldeel is als volgt van buiten naar binnen opgebouwd: lak en glaslaagje (onder 45°) zijn 0,25mm dik. Dan zit er 1,5mm Herex. (corrigeer me als ik hier het verkeerde “stutzmaterial” noem.)

Vervolgens de D-box, die is van biaxiaal carbon. 1 laag. Ik vermoed 200grams. Het heeft een dikte van ca. 0,2mm.

Daarna de ligger capstrip, die is van UD carbon. Een vrij grove vezel is gekozen. De capstrip is niet heel consistent qua breedte, maar verloopt ruwweg van 80mm breed naar 20mm bij de tip. Ik meet hem 0,6mm dik. De strips in onder en bovenschaal komen ook niet heel stak recht boven elkaar uit. Ter hoogte van de tweede aileron servo is de servoopening dan ook dwars door deze strip gemaakt en haalt daar ruwweg 20% van de capstrip doorsnede weg. De breuk bevind zich echter 18mm voor de opening.

Daaroverheen ligt weer een laagje glas van 0,15mm dik onder 45°.

Onder en bovenschaal zijn aan elkaar gezet met ruime hoeveelheid microballoons. De schuifspanning tussen deze panelen wordt opgenomen door een pakketje herex/glas. Dubbel tot in het midden van de spoiler opening en enkel tot de tip.

D-box en capstrip vormen een eenheid. Daar heersen dus gecombineerde spanningen.

Voor de hele vleugel geld: nergens zie ik overdreven veel harsgebruik. Nergens zie ik droge plekken. Keurig gemaakt.

Analyse XFRL5.
Case: Met vliegsnelheid Vx van 66m/s doorkruisen thermiek bel met stijgsnelheid van 5m/s. (De stijgsnelheid is een aangenomen waarde, gebaseerd op gevlogen waarden die dag. De JS1 zou hier met ca 4m/s in hebben gestegen.)

Vliegtuig wil als gevolg van de massatraagheid rechtdoor terwijl daar plotsklaps een verticale wind de vliegbaan in de weg staat. We bekijken dat moment.

Vectoriele oplossing plotselinge verandering van invalshoek is arctan5/66= 4,33°.

Polaire type 2 is gemaakt van de HQW vleugel in de speed stand. Daar uit volgt:

De liftcoëfficiënt voor Vx=66m/s is 0,037. (grafiek: Cl versus Vx) (bij een invalshoek van -3,45°.)

Een plotselinge verandering van invalshoek met 4,33 graden van -3,45 naar 0,88° levert een plotselinge Cl op van 0,487. (grafiek: Cl versus Alpha)

De volgende gegevens neem ik mee in de ligger analyse: Cl 0,487 bij V=66m/s.

Analyse Ligger calculatie
Opmerking: vergelijk is lastig want de in de mallen gebouwde ligger van de JS1 is heel breed en zit daarmee buiten de webbing én zit door naar de vleugelneus waar de “capstrip” snel minder hoog wordt. Geen veiligheidsfactor op het moment van breuk, terwijl de rekensheet de maximale rekenspanning in acht neemt. (waar dus enige marge tot de breukspanning zit, zo verwacht ik.)

De rekensheet van Christian Baron is hier voor gebruikt. Tot mijn grote plezier zit de rekentechnische belasting voor de plotselinge toename van Cl binnen 10% marge van de door de SM Modellbau GPS 2 gemeten versnelling in Z-richting.



Invoer van de gemeten vliegsnelheid en berekende Cl toename en breedte van de capstrip zoals aangetroffen leidt tot een berekende dikte van de capstrip met slechts 0,1mm dikte verschil tussen berekening en praktijk.



Gezien de hoeveelheid onzekerheden, aannames en toleranties een behoorlijke goed resultaat!

Hoe verder:
Bertus gaf al aan dat het misschien geen gek idee is om een sleepzwever er bij te kopen. Dat geeft rust voor de herbouw van de JS1. Daar heeft hij wel een sterk punt en op dit moment zit er wat in de koker. Iets wat leuk (meer dan leuk...) aansluit op mijn eerste ervaringen met schaalzwevers.. Later volgt meer.

Voor wat betreft de JS1 TFA: ik wil geen concessies doen aan de aangewende vliegstijl. Met het geleerde uit bovenstaand ga ik nu werken aan een ontwerp.

 

Mooi dat je het hebt kunnen inventariseren tot op dit niveau, dat zal wel wat rust geven.
Ik ben benieuwd naar de volgende en naar de opbouw van een nieuw JS-1!

 

Mooi goed doordacht onderzocht. Super daar hou ik van. En ook een heerlijke rechte door zee conclusie.

Op de hei is zelfs vorig jaar 8m/s stijgen gemeten. Dat het daar zeer grif er aan toe kan gaan wist ik. Vooral nu in de maanden mei en juni. Juli en augustus zijn wat rustiger door de kleinere temperatuurverschillen overdags en snachts. September en oktober zijn weer wat heftiger.

Mijn respect voor je haarscherpe diagnose.
Voor je tussendoortje (of deur) als ik goed zit zeer gave keuze.

 

Berrie, de JS1 werd bij Paritech gebouwd.
Ik neem aan dat ze daar de mallen nog hebben, of ander Jörg zelf.
Is het geen idee om die mallen te lenen?
Denk dat Jörg wel redelijk coulant is na zo'n klapper.
Een romp herstellen is nog wel te doen maar die vleugel, dat moet volledig nieuw opgebouwd worden.

GJ

 

@serge pot : het lijkt een scherpe analyse, maar volgens mij heb ik een fout gemaakt. Het vlieggewicht heb ik in de rekensheet van C. Baron op 180N staan. Dat moet 145N zijn.... De eindconclusie zal daar echter niet door wijzigen.
@GJVO : Het lenen van mallen is op zich een goed idee. Maar daarmee maak ik mijzelf afhankelijk én moet ik een geheel nieuwe techniek aan leren. Ik wil bij mijn houtje (snijmal) touwtje (snijdraad) methode blijven en dat afwerken met DD lak. Eens kijken wat in eigen hand te bereiken is.

 

Hoe is de romp er aan toe want die staat niet op de foto.
En volgens mij is de vleugel en profiel door Helmut Quabeck ontwikkeld, ik heb daar een mailadres van als je dat nodig hebt.
Als ik zin heb zal ik wel even bij Paritech voorbij rijden, is hier 2 uurtjes vandaan.
Als ze de mallen hebben en uit willen lenen is dat veel minder werk en zo moeilijk is uit mallen bouwen niet.
Denk dat er hooguit voor 250 Euro materiaal in de vleugel zit, scheelt ook nog een hoop tijd.

GJ

 

De romp ben ik nu aan het leeg halen. Als dat gebeurt is komen er foto's van de schade. De romp wil ik overigens zo snel mogelijk gerepareerd hebben. In gebroken staat is het maar een lastig ding in de kast.

Ik heb gegevens van de vleugel. Die heb ik ik opgesnord toen ik 5 jaar geleden de kist kocht. Je hoeft voor mij echt niet langs Paritech te rijden hoor! Bedankt voor het aanbod.

 

Ik ben ook benieuwd naar je keuze.
Ik heb wel een idee maar of dat de juiste is weet ik niet.
Als het de zwever is die ik denk heeft hij een glijhoek van 1 op een emmer.

 

De romp is leeg getrokken. Alles zit netjes in zakjes en bakjes. Uiteindelijk blijken er in totaal slechts 3 servo's gesneuveld te zijn.

De reparaties die aan de romp had gemaakt na de ruwe landing in Zwitserland bleken alle nog heel!

De schade aan de cockpitkap valt mee. Er zijn brokken uit de rand en er zit één scheurtje.die net door de witte rand heen komt.
Het scheurtje boor ik af en de rand restaureer ik met glas.



De romp heeft in de cockpitrand een drietal plekken met kraken. Maar daar zie je zo weinig van, dat kreeg ik niet op de foto. Verder zit er een behoorlijke knak achter de vleugel.





Dat wordt nog een lastige. Ik denk dat ik maar breuk voor breuk vast zet met latjes terwijl ik hem uit richt. Als er genoeg latjes zitten dan teken ik een paar lange strepen, zaag de romp door en ga repareren van binnen af. Of zoiets.

Vanaf nu kan het alleen maar weer beter worden.

Ik ben wel nog bezig met de werkkamer zelf. Nog een restant van de verhuizing van vorig voorjaar. Dus helemaal los op de JS1 kan ik nog niet.

 

Ik richtte een kapotte romp altijd met 10 secondenlijm.
Daarna kraak voor kraak zo ver mogelijk wegslijpen en weer laag voor laag op bouwen, gewoon aan de buitenkant.
Dan netjes met een steeds fijnere korrel schuren en het laatste beetje plamuren.
Dan, als je er bij kan, binnen met een dremel de scheur weg schuren en er dan binnen vandaan nog 1 of 2 matjes er op.
(Als het een sandwitch romp is, is het wat lastiger)
Dan de romp spuiten.
Dan breekt hij daar nooit meer.
Is het kielvlak niet gekraakt?

 

Die breuk is denk ik gemakkelijker dan je denkt. Ik heb uit een handleiding van Swiss composites veel geleerd:
https://www.swiss-composite.ch/pdf/i-blaetzlitechnik.pdf

Ze hebben meer heel nuttige info in de downloads staan, zeer de moeite waard om wat leestijd in te steken.

Groeten,

Merijn

 

Inderdaad, de breuk is makkelijk te repareren.
We deden het zelfs ter plekke, op het veld of duin.
Als je er wat tijd voor neemt dan is het onzichtbaar weg te werken.
En de schade aan de romp valt dus nog wel mee, gelukkig.
Vleugels bouwen kan je wel, dus het komt wel goed!

GJ

 

Berrie, ik denk niet dat jij dit nodig hebt maar voor mij was het wel een eye-opener.
Reparatie videos van (full-size) zweefvliegrompen. Gebroken staarten, en zo.
Wie weet voor jou relevant als je die romp breuk gaat aanpakken.

Uberhaupt wel een aardig lesje in composiet werken, heb ik veel van opgestoken

https://www.sct-terlet.nl/wp-content/uploads/2017/12/Arcus_1920.mp4

 

Mooi van de "terlet" methode vind ik het overtrekken op transparante folie van het lamineer gebied. En dat dan gebruiken om wat laagjes weefsel met verlopende grootte te snijden. Veel sterker dan die zwitserse methode met heel veel piep kleine stukjes weefsel lijkt me.

 

Allereerst wil ik iedereen bedanken voor het meedenken. Via diverse kanalen krijg ik tips en wordt meegedacht. Dat doet me goed en het maakt het delen van de wederopbouw extra leuk.

Van het weekend de eerste stap gezet. Merlijn bood zijn Black Horse Grunau Baby te koop aan. Ik ben daar op in gegaan en ben afgelopen weekend langs geweest om hem op te halen. Samen met mijn vrouw hebben we er een 24 uurs vakantie van gemaakt. Was leuk!

Het is een immens model. Ik heb de Grunau Baby altijd leuk gevonden, maar was op mijn 3mtr model wat uitgekeken. De 6mtr versie is een imposante verschijning en ik kijk dan ook erg uit naar de vliegeigenschappen. Dit model mag niet aangedoken worden. Dat zal me leren fatsoenlijk te vliegen...

Voor nu ligt de Grunau Baby nog in de opslag:



Vliegklaar maken volgt later, want ik heb mezelf opgelegd voor de vakantie diverse klussen af te maken. Waaronder mijn hobbyruimte. Ook wil ik perse de gekraakte romp van de JS1 in ieder geval goed gespalkt hebben daar ik de zenuwen krijg van de zwabberende en krakende romp.. Door de verhuizing heb ik zo'n 1.5 jaar niet echt kunnen knutselen en dan blijken oude potjes lijm opeens uitgehard. Gisteren op de weg terug uit Friesland dan ook maar nieuwe secondelijm gekocht bij Hangar.

Voor de JS1 TFA kan ik al wel weer een gemaakte keuze delen. In plaats van de HQW profielen kies ik nu het toch kan voor de A-7026 serie, zie post 8:

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/63468-ASH-26-Flügelgrundriss/page1

Voor de JS1 TFA hierbij het verschil in de polaires:

Cruise:



Thermiek:



Speed:

 

Wat een geweldige en onverwachte wending. Ik had een hoop dingen verwacht als sleepkist maar geen Grunau Baby
Veel plezier ermee!! En inderdaad, deze beter maar niet aanduiken (of heel beschaafd ...).
Heeft dat ding 2 servos per rolroer die synchroon lopen?

 

Heel mooi en heel anders.

Twee volledig verschillende grootheden.
In zijn algemeenheid onzin, voor de Baby correct, maar dat wist je wel.

 

Dat is een prachtige kist.
Ik zag die kist op het forum staan en ik dacht dat is echt iets voor jou.
Daar zal ik graag eens aan de knuppels staan.
Op de foto's te zien heeft hij een prachtig vliegbeeld.

Nu kan je lekker rustig je plan gaan maken.

 

Flirten met snelheden van 220km/u.
Is dat in het zweefvliegen niet om problemen vragen.
Destijds heb ik nog aan real scale zweefviegen gedaan en als mijn memorie me niet in de steek laat heb ik in gedachte dat op de snelheidsmeter vanaf 190km/u een rode lijn getekend stond.
Rood betekende ambras.
Kort samengevat ,een zweefvliegtuig is geen F16.