Bouwverslag vleugels voor Elektro Junior 3

Bij het bouwen van de linker vleugel heb ik gekozen voor een andere versteviging tussen de binnen- en de buitenvleugel zoals ik al eerder in het verslag heb aangekondigd. Op de grens van de twee vleugeldelen maakt de vleugel een knik zodat de hoofdliggers daar niet rechtdoor lopen. Bij rib A14/B1, die op de plaats van de knik zit, heb ik wat hout verwijderd voor een verstevigingslatje van vuren.



Dit latje is op maat gemaakt zodat het precies past tussen de boven- en de onderligger. Daarna is het vastgelijmd op de onderligger tussen rib A13 en B2. Dit geeft een mooie stevige verbinding.

Na het vastlijmen van de bovenligger worden de webbings op maat gemaakt en vastgelijmd. Omdat het niet mogelijk is om de webbing vast te houden als alle lijm hierop is aangebracht heb ik de lijm op het vlak voor de bovenligger op de ligger zelf gesmeerd en de rest op de webbing.



De vleugelbussen worden op maat gezaagd, gevijld, ontvet en licht opgeschuurd. De voorgeboorde gaten voor de bussen worden wat bijgevijld zodat het netjes past en de bussen worden in de ribben van multiplex geschoven. De achterlijsten van de vleugels worden op de bouwplaat op een lijn gelegd en in de bussen worden 2 rechte stalen pennen geschoven van 4 en 2 mm.


Op deze manier worden de bussen van de vleugel uitgelijnd. De bussen worden daarna met een druppeltje CA-lijm gezekerd.

 

Op de foto hiervoor kun je zien dat de voorste vleugelbussen iets achter de hoofdlijst uitsteken tussen de ribben 1, 2 en 3. Dit komt omdat de hoofdligger een kleine pijlstelling heeft. Aan de achterzijde kunnen daarom tussen rib 1 en 2 en tussen rib 2 en 3 geen webbings gemaakt worden.

Aan de voorzijde worden tussen rib 1 en 2, rib 2 en 3 en rib 3 en 4 triplex webbings gelijmd (foto hieronder).

Zowel de voorste als de achterste vleugelbussen worden met sterke epoxy (UHU Plus Enfest) aan de mulitplex ribben 1, 2 en 3 vastgelijmd.



Tussen rib 3 en rib 4 wordt aan de achterzijde een triplex webbing gelijmd. De ruimtes tussen de vleugelbussen, de liggers en de webbings aan de voorzijde worden opgevuld met 24-uurs epoxy, iets dikker gemaakt met microballoons.
Ik heb wel eens gelezen dat niet iedereen het nodig vindt om de ruimte tussen de vleugelbussen, de liggerlatten en de webbing met epoxy op te vullen. Uitleg hierover is van harte welkom.


Nadat de webbings met de bovenste liggerlat gelijk geschuurd zijn wordt de bovenindekking met watervaste houtlijm vastgelijmd. De indekking wordt vastgezet met plakband en de vleugels worden met gewichten voor 24 uur op een vlakke ondergrond weggezet.

 

Waarom je hem niet op hoeft te vullen is omdat messing buis met de stalen pen erin niet ingedrukt kan worden.
De webbing is er puur voor dat de vleugel niet kan knikken.
Daarom moet het ook kops ingelijmd worden, zoals jij gedaan hebt, zodat het drukvaster is
Hout kan je indrukken en dan kan de vleugel op dat punt knikken, als er messing met staal zit kan dat niet.
Je had, om wat gewicht te besparen, ook gewoon een webbing aan kunnen brengen.
Dat was sterker geweest dan pure epoxy want epoxy heeft geen sterkte, dat haal je uit het toegevoegde materiaal (carbon rovings, glasweefsel of glasvezels).
Hoe minder epoxy in het laminaat (weefsel) hoe sterker.
En nog een gratis tip.
Om epoxy dikker te maken kan je beter verdikkingsmiddel nemen, aerosil.
Daar hoef je maar heel weinig van te gebruiken en om dat dat lichter te maken voeg je microballoons toe.
Als je alleen microballoons toevoegt dan moet je echt enorme hoeveelheden toevoegen en als het verticaal opgebracht word dan sijpelt het epoxy er weer uit.
Met aerosil maak je een soort gel of pasteuze lijm.

GJ

 

Hallo Pieter,
Als je moet kiezen tussen wel of niet de ruimte tussen de vleugelbussen, de liggerlatten en de webbing met epoxy op te vullen is het belangrijk dat je eerst goed kijkt naar de vleugelconstructie.
Afgezien van het extra gewicht hoeft opvullen van de ruimte tussen vleugelbussen en liggers geen probleem de zijn
Maar let op! Als de overgang tussen opvulling en liggers niet vloeiend is, krijg je bij belasting plaatselijke spanningspieken. Deze spanningspieken kunnen je vleugel spontaan breken.

Dus, plaatselijke versterkingen kunnen je vleugel ook zwakker maken in plaats van sterker!
Ik maak me geen zorgen over je vleugel, dat zit wel goed. Opvullen met epoxy was niet nodig geweest.

Johannes

 

Bedankt voor de reacties, is mij duidelijk.

 

Nadat de lijm van de indekking voldoende is uitgehard wordt de voorzijde van de indekking, die licht uit steekt, op maat geschuurd. Hiervoor gebruik ik een groot stuk hoeklijn met schuurpapier.

Daarna worden de latjes voor de neuslijst vastgelijmd en na drogen wordt de voorlijst mooi recht op de juiste maat geschuurd. Dit doe ik met behulp van aluminium hoeklijn waarop met 2-zijdig plakband schuurpapier is geplakt. De vleugel wordt op houten balkjes gelegd en de hoeklijn kan, omdat deze aan de onderzijde glad is, op het gladde blad van mijn werkbureau heen en weer worden geschoven en zo de neuslijst recht schuren.



Om de neuslijst netjes in het profiel op maat te schuren gebruik ik neusmallen.

Van de website van Airfoil Tools heb ik een pdf gedownload van het betreffende profiel, Eppler 193. Hiervan heb ik een schermafdruk gemaakt en deze rondom de tekening van het profiel bijgesneden in Publisher. In Publisher heb ik met hulp van de liniaal uit dit programma het profiel verkleind totdat deze 200 mm was. Dit is de maat van de eerste rib, A1.Daarna heb ik dit “plaatje” gekopieerd en 5 maal geplakt en op de juiste maat gemaakt voor nog 5 neusmallen. Na het uitprinten heb ik de maten nagemeten en alles klopte precies.


De tekening wordt op triplex gelijmd en het voorste gedeelte van de omtrek van de ribben wordt uitgezaagd en geschuurd. Zo worden de 5 neusmallen handmatig gemaakt. Dit is niet zo nauwkeurig als frezen maar wel bruikbaar.

Ik heb de tekening nog 1 maal afgedrukt en controleer zo of de neusmallen nauwkeurig genoeg zijn.

 

Nadat de neuslijsten met behulp van neusmallen op maat zijn geschuurd worden de vleugeltips voorzien van winglets. Deze waren niet in het originele ontwerp opgenomen. Ik vind het wel mooi staan en ik heb wel gelezen dat het een positief effect heeft op de luchtstroom langs de vleugeltip.
Ze worden onder een hoek van 45 graden gemonteerd. De vorm en de hoek heb ik vastgesteld naar voorbeeld van winglets van de Foxtrott en de Climax.


Voor het folieën van de vleugels maak ik gebruik van doorzichtig papier om de vorm van de indekking en het open gedeelte van de vleugel over te nemen. Dit papier gebruik ik voor het uitsnijden van de juiste vorm van de krimpfolie door hier met een viltstift stippen op te zetten.


Na het folieën heb ik de vleugels gewogen. Ze wegen 135 gram per stuk, terwijl de originele vleugels van Graupner 190 gram per stuk wegen. Een mooie gewichtsvermindering terwijl de constructie van de hoofdligger steviger is geworden dan de originele ligger van slechts een balsa lat.

 

De volgende stap is om de vleugelpennen in de bestaande romp te bevestigen. De vleugelpennen komen bij de nieuwe vleugels op een andere plek om redenen zoals eerder in het verslag is omschreven. Ik ben vergeten om de plaats voor de vleugelpennen af te tekenen met hulp van de wortelribben, toen deze nog niet vastgelijmd zaten. Niet echt handig. Daarom heb ik tekening van de wortelrib, die was uitgeprint op overtrekpapier, gebruikt. Ik heb dit uitgeknipt en op de wortelrib van een van de vleugels gelegd. Zo kon ik de plek van de 2 vleugelpennen en de schroefhaak aftekenen.



Het overtrekpapier is daarna op de zijkanten van de romp gelegd, waar ik al eerder de originele vleugel had afgetekend. Een beetje gokken omdat het nieuwe vleugelprofiel niet helemaal gelijk is aan het oude profiel. Het midden van de neus en de achterkant van de achterlijst op de juiste plek gelegd om de juiste instelhoek te verkrijgen.



Zo kon ik de gaten voor de vleugelpennen boren. Het is niet heel erg precies zo maar een en ander wordt later op basis van 3 criteria precies uitgelijnd. Deze zijn het instellen van gelijke V-stelling aan beide zijden, de instelhoek van de vleugels (die ik gelijk houd aan de oude instelhoek) en gelijke afstanden van de vleugeltips tot de staart.

Nadat de vleugelpennen in de romp zijn gestoken zijn de vleugels over de pennen geschoven. Het past prima en de eerste indruk is dat alles goed op zijn plaats zit.



Op de foto is te zien dat de nieuwe vleugelpennen op een andere plek gekomen zijn.

Na de laatste crash zaten er een paar kleine scheurtjes tussen 2 spanten en de romp. Ik heb dit gerepareerd met epoxy en glasmatjes.

 

Het richtingsroer wordt aangestuurd met een staaldraad van 1 mm die voorzien is van een rode buitenmantel. De buitenmantel wordt met epoxy en een miniem glasmatje vastgelijmd aan een steun en aan de staartbuis. Nu kan ik er nog goed bij. Het hoogteroer wordt aangestuurd met een stuurstang van carbon.

Het achterste gedeelte van de bovenzijde van de romp uit 1 mm triplex gemaakt en vastgelijmd.



Het afstellen van de vleugels

Het instelhoekverschil tussen de vleugel en het hoogteroer is 2 graden. Dit heb ik opgemeten op de tekening van Graupner. Ik heb een lijn getrokken vanaf het midden van de vleugelneuslijst naar de achterzijde van de eindlijst, overeenkomstig de lijn zoals aangegeven op het uitgeknipte vleugelprofiel.



De lijn is op de tekening van Graupner doorgetrokken en maakt een hoek van 2 graden met de stand van het hoogteroer. Dit is gemeten met een Aristo Geo driehoek. De voorzijde van de vleugel ligt ten opzichte van het hoogteroer een stukje hoger.

Om het hoogteverschil tussen de voor en de achterzijde van de vleugel te berekenen maak je gebruik van een sinustabel; de sinus van 2 graden is 0,034899. Met de formule (sinus = overstaande rechthoekszijde / schuine zijde) kunnen we de hoeken en zijden berekenen in een rechthoekige driehoek.


De Tekening is niet op schaal!
De sinus = hoogteverschil / wortelrib. Het hoogteverschil = wortelrib x sinus 2 graden:
Hoogteverschil is 200 x 0,034899 = 6,9798 mm; afgerond 7 mm.

Voor het uitlijnen van de vleugels heb ik de zwever met nog niet vastgelijmde vleugelpennen op een verrijdbare kast gelegd. De romp ligt precies in het midden van de kast. Met een elastiek worden de twee vleugels tegen de romp aangetrokken. Het hoogteroer is dusdanig met latjes en houten plaatjes ondersteund dat het zowel in de lengterichting als in de breedterichting waterpas staat ten opzichte van het bovenblad van de kast.

• Om te meten of de V-stelling aan beide zijden gelijk is wordt de hoogte van de vleugels ten opzichte van het uiteinde van het blad gemeten.
• Om het instelhoekverschil tussen de vleugels en het hoogteroer in te stellen worden (van beide vleugels) de hoogte gemeten van de voor- en de achterzijde ter hoogte van de wortelrib.
• Met een touwtje worden de afstanden vergeleken vanaf de vleugeltippen van beide vleugels naar het richtingsroer; zoals bekend moeten deze gelijk zijn.

Niet alle maten kwamen precies uit en ik heb best wat moeten vijlen aan de gaten van de vleugelpennen om alles goed te krijgen. De pennen zijn geborgd met een druppeltje ca-lijm en daarna definitief vastgezet met een verdikte epoxy. Bij de voorste vleugelpen heb ik nog een triplex plaatje vastgelijmd.

 

De romp heb ik geschuurd en een andere kleur geven. Dit heb ik gedaan met witte industriële lak van Wijzonol. De verf is opgebracht met een kwast en daarna uitgerold.




Het bovenplaatje van de romp heb ik, om goed te kunnen vasthouden tijdens het schilderen, tijdelijk voorzien van een houten blokje dat met 2-zijdig plakband is vastgezet.



Na het drogen van de verf van de romp heb ik de servo’s, Robbe RS 800, voor het hoogte- en het richtingsroer ingebouwd en de stuurkabel en de stuurstang gemonteerd.

De apparatuur die ingebouwd wordt heb ik samengesteld aan de hand van het gewicht van de betreffende onderdelen. De bedoeling is om lichte apparatuur te gebruiken zonder dat er lood moet worden toegevoegd. Het prettigste is het als je een zekere marge hebt om de accu een beetje heen en weer te schuiven om het zwaartepunt correct in te stellen.

De keuze van de prop is voorlopig en wordt later definitief vastgesteld na het testen van de opgenomen stroom van de diverse maten propeller.

De motor van Turnigy, D2836/9 950 KV, heb ik gekozen vanwege het gewicht van slechts 70 gram. Ik heb van deze buitenloper de as aan de andere zijde van de motor gemonteerd zodat de motor aan het motorschot van de zwever gemonteerd kan worden.



De regelaar is 30 ampère en de ontvanger (Spektrum) is 4-kanaals. De accu is 3S, 1300 Mah en weegt 110 gram. Bij een zwaardere accu moest er gewicht bij de staart worden toegevoegd.

Het totaal gewicht van de Elektro Junior 3 in deze samenstelling is 950 gram. De vorige uitvoering, de Elektro Junior 2, was 1160 gram. Hierbij werden een zwaardere motor en accu gebruikt en ook de vleugels waren zwaarder.


De apparatuur heb ik los in de romp gelegd en wat heen en weer geschoven om te kijken of het zwaartepunt goed uit komt.


Om het zwaartepunt (85 mm van de voorzijde van de vleugel) in te stellen maak ik gebruik van een balansweger, die van te voren op de juiste maat wordt ingesteld. De spinner wordt opgehangen aan een brievenweger. Daarna verschuif ik de apparatuur net zo lang tot de Elektro Junior in balans is. De romp hangt hierbij horizontaal en de brievenweger geeft 5 gram aan. Dit is het gewicht dat de romp licht voorover doet hellen zoals de bedoeling is bij het instellen van het zwaartepunt!

 

Ik heb een proefopstelling met de motor gemaakt met een klapprop van 8 x 6 en een van 9,5 X 5. De opgenomen stroom en vermogens waren respectievelijk 13 A/150 W en 17A/190W. De propellers had ik nog in voorraad. Ik maak voor het invliegen de keuze voor de propeller van 8 x 6.

Ik ga er van uit dat het vermogen voor een zwever minimaal 150% moet zijn van het gewicht in grammen gedeeld door 10. 150 W is voldoende voor een zwever van 1000 gram. De zwever gaat dan niet spectaculair omhoog; dat hoeft van mij ook niet.

Mijn volgende uitgangspunt is dat ik een vliegaccu niet (veel) hoger wil belasten dan met 10C. Dit komt precies uit in deze situatie. De accu van 1300 Mah (1,3 Ah) levert in de testopstelling een stroom van 13 A, gemeten bij een volle accu. Vermogen per uur (1,3) gedeeld door stroom (13) is 0,1. Je hebt dan een theoretische looptijd van 60 minuten vermenigvuldigd met 0,1 = 6 minuten. Om enige marge te hebben houd ik een maximale looptijd aan van 5 minuten aan. Het is verder na een paar vluchten verstandig om de overgebleven restcapaciteit van vliegaccu te meten. Deze wil ik niet verder ontladen dan tot 25 tot 30 procent.

Definitieve plaatsing accu, regelaar en ontvanger



Naar aanleiding van het uitwegen wordt de accu definitief geplaatst. Tussen de accu een het spant achter de motor komt een stukje groen isolatieplaat. Zo zit de accu op de juiste plek en de ergste klap kan door de isolatieplaat worden opgevangen als de zwever onbedoeld met de neus de grond raakt. De accu wordt met klittenband vastgezet.

De regelaar ligt los op de accu en wordt op zijn plaats gehouden door de aansluitdraden aan beide zijden.

De ontvanger is, nadat hij aan de zender gebonden is, vastgezet met 2-zijdig plakband. De 2e antenne, die haaks geplaatst moet worden op de 1e antenne, wordt in een stukje krimpkous gestoken dat aan de romp is vastgelijmd met een paar druppels CA-lijm. De krimpkous heb ik vooraf laten krimpen met de föhn zodat je een stevige plastic koker krijgt.

De aansluitdraden van de motor heb ik ook door een stukje krimpkous gestoken, dat na licht krimpen aan de romp is vastgelijmd met CA-lijm.




Uiteraard heb ik opnieuw gecontroleerd of het zwaartepunt op 85 mm ligt. Ik moest hiervoor nog een klein beetje van de isolatieplaat afschuren en de accu een klein stukje naar voren plaatsen.

Het eindresultaat




Specificaties Elektro Junior 3

spanweidte 215 cm
profiel Eppler 193
gewicht 945 gr
besturing via hoogte- en richtingroer
aandrijving Turnigy, D2836/9 950 KV
prop 8 x 6 (trekt 13 Amp)
Accu Lipo 3S 1300 mah

Als het weer het binnenkort toe laat dan wordt de Elektro Junior 3 ingevlogen.

 

Ziet er goed uit Pieter!
Ben benieuwd naar de vliegeigenschappen.
Hier moet ook nog ergens een Junior liggen. Zal die eens afstoffen.
Voor donderdagmiddag zijn de vooruitzichten goed.....

 

Lijkt mij ook wel wat Jan Hein. We spreken wel af via WharsApp.

 

Snelhoudsvaudtje: het moet zijn stroom i.p.v. vermogen.
Correczie: niet per uur maar gedurende een uur. Zowel vermogen als stroom zijn van zichzelf al een snelheid, een per uur: energie per tijdseenheid, respectevelijk #elektronen per tijdeenheid.

 

Bedankt Ron, inderdaad niet correct weergegeven.
De accu heeft een capaciteit van 1300 Mah (1,3 Ah). Dit houdt in dat hij theoretisch een stroom kan leveren van 1,3 Ampère gedurende de tijd van 1 uur.
De theoretische looptijd is 60 minuten x capaciteit in Ah / afgenomen stroom in A.
Dit levert op 60 x 1,3 / 13 = 6 minuten.

 

Ik zou je timer op 4,5 minuut zetten want je wilt niet je accu leegvliegen of in de cut-off van de regelaar komen.

GJ

 

Gisteren is de Elektro Junior ingevlogen. De wind varieerde van richting en kracht (1-3 Beaufort) zowel vlak boven de grond als hoger in de lucht. Er was af en toe zon en een koude wind vanuit zee. In de lucht reageerde de EJ3 in principe goed maar werd er moest veel gecorrigeerd worden door de onregelmatige wind. Het is ook wel een licht kist met 945 gram. Het stijgvermogen was zoals verwacht niet erg groot. Het zwaartepunt licht op de goede plek gezien de resultaten van de duikproef. Ik ben tevreden en ik denk dat ik deze zwever vooral met rustig weer ga gebruiken.

 

Inmiddels is de Elektro Junior voorzien van stickers op de vleugels (met dank aan Adri) en heb ik gisteren gevlogen met rustig weer bij windkracht 2. Het was bewolkt maar af en toe kwam de zon door en toen was er ook thermiek.

De EJ3 is geen prestatiezwever maar vliegt lekker en reageert prima op de uitslagen van het richtings- en het hoogteroer. Ik heb de EJ3 toen hij naar mijn idee te hoog kwam door de thermiek naar beneden laten dwarrelen. Hiervoor moest ik een klein beetje richting geven en vol up. Bij te veel richting dook hij wel erg snel naar beneden. Dit is bij iedere zwever weer opnieuw uitproberen.

Ik ben tevreden met het resultaat.

 

Ik zie dat jij ook nog Robbe RS 800 servo's gebruikt hebt.

In een (oud) model dat ik overgenomen heb zat er ook een (1).

Op Internet kan ik maar dan ook niets over die dingen vinden.

Zijn die nog bruikbaar, of . . .


jan.

 

Een servo slijt amper in een zwever en de kwaltiteit van de ontvangagrs waren toen nog echt degelijk gebouwd.

GJ