Biplane fun glider (experiment)

In mijn vloot zelfbouw vliegtuigen ontbreekt nog een tweedekker.
Deze Biplane fun glider (voor de fun, hij moet een naampje hebben) zat al wat langer in mijn hoofd.
Hij is naar voorbeeld van een van de bekende open gewerkte modellen van John Woodfield. Ik doel dan op zijn Dragon fly biplane die hij een paar jaar geleden maakte.
Gewoon omdat ik het een leuk tweedekker fun model vind.
Wie kent het filmpje niet.



Helaas bestaan daar geen tekeningen van en je vindt er alleen maar een paar mooie filmpjes van op internet. Nog wel via FB een poging gedaan bij John W maar helaas geen reactie van hem.
Omdat er niets van bekend is heb ik hem eerst maar eens afgebouwd en gevlogen vandaar dat er nu een compleet verslag is.
(In cursief aanbevelingen na het testen)
Ik kan mij totaal niet meten met zijn skills van bouwen maar ik ga toch proberen een lookalike te maken.
Inmiddels heb ik al een paar van zulke open modellen zoals de Leprechaun, Big Lazy Bee en de Champion dus met veel enthousiasme en fantasie ben ik ook aan deze biplane begonnen.
Een mooi voorbeeld voor de romp is de Leprechaun maar dan met andere rondingen en een stuk korter.
Hij hoeft ook weer niet exact gelijkend te zijn als die Dragon fly.
Dus niet gehinderd door enige kennis van een biplane (gewoon omdat het kan) heb ik een vorm op de gipsplaat getekend en heb voor de vleugels ook wat tekeningen bekeken op Outerzone.
Ik ben uitgekomen op de vleugels van de Comet Clipper door de mooie (elliptical) gebogen voor en achter lijsten met tips en uiteraard de maatvoering.
https://outerzone.co.uk/plan_details.asp?ID=922
Deze Comet Clipper tekening en de ribben tekening heb ik als PDF in A4 bijgevoegd.
Zet de printer op 100% portret en de bladen passen strak tegen elkaar met een klein stukje wit (niet afknippen) tussen de lijnen bij de bladscheiding.
De ribben heb ik aan de onderzijde vlak gehouden om de bouw makkelijker te maken.
Genoeg gekletst dus aan de slag met de voorbereidingen, schets en afmetingen.
Het span van de boven vleugel is 190 cm incl. 8 cm romp.
De onder vleugel maak ik ca. 138 cm incl. 8 cm romp. Ik gebruik dezelfde tekening en rib 6 is dan het begin van deze onder vleugel. De romp lengte wordt ca.140 cm excl. richtingsroer.
(Nb: Maak de neus van de romp minstens 10-15 cm langer des te minder lood voor een goed CG)
Omdat wij op de club geen mooie klif hebben zoals John Woodfield en ik niet afhankelijk wil zijn van iemand die sleept komt er ook hier weer een motor in.
De romp constructie is samengesteld van balsa 2 keer 5x10 mm om het makkelijker te kunnen buigen. De romp wordt ca. 8 cm breed met 2 rechte evenwijdige zijwanden.
Hier de globale afmetingen (even vergroten de maten komen klein over)


Ik ben gestart met de vleugels en put uit mijn nog resterende voorraad latjes en balsa want balsa is op moment van bouwen helaas slecht verkrijgbaar. Dus hier en daar hadden de maten best wel wat anders gekund.
De hoofdliggers heb ik van vuren 15x3mm taps uitlopend naar 5mm voor een stevige koker omdat er geen indekking op komt.
Voor de ribben heb ik alleen nog maar 4 mm balsa liggen dus zwaar genoeg.
De ribben heb ik achteraan 15mm ingekeept waardoor er een mooiere folie overgang ontstaat naar de achter lijst van 4mm.
Hierdoor wordt de koorde van de vleugel ook iets kleiner dan op tekening de achter lijst schuift dus wat naar boven.
Rib 1 is gewoon 90 graden verticaal gelijmd straks zie je waarom.





Dan moeten er ook nog vleugel verbinders in en die maak ik van multiplex 18x6mm voor de bovenste vleugel en 12x6mm voor de onderste vleugel omdat deze korter/ dunner is. De constructie aan de romp komt straks aan bod maar de gaten in de ribben moeten er nu al in en die komen recht achter elkaar.
De V stelling is ca. 8 graden per helft en zit voor beide vleugels in de vleugelverbinder.
Met wat vuren vulhout is de ruimte tussen de liggers en verbinder opgevuld zodat er geen speling is en daarna kunnen de shear webs er tegenaan.


De voorlijst is balsa 12x10mm die straks in vorm geschaafd en geschuurd moet worden.
Omdat hij in een ronding loopt heb ik hem eerst nat gemaakt, gebogen en daarna gedroogd.
De ribben heb ik voor de stevigheid een paar mm ingekeept in de voorlijst.
Al met al is het een stevige strakke vleugel ondanks het ontbreken van de indekking.
(Nb. Helaas trekt de 1e rib snel krom tijdens het foliën dus dikkere wortelribben gebruiken of triplex.)




De onderste vleugel is kleiner en zit dus vanaf rib 6 tegen de romp en heeft verder dezelfde vorm als de boven vleugel. Let op bij deze vleugeldelen moet rib 6 onder een hoek van 98 graden gelijmd worden om straks mooi aan te sluiten tegen de rechte zijwanden van de romp.
Voor beide vleugels moet er nog wat stevigheid aan de binnen kant voor een haakje en een pen.
De boven vleugel krijgt een instelhoek van 4 graden en de onder vleugel blijft vlak t.o.v. de lengte hartlijn romp. Dit had ik ergens gelezen voor maximale stabiliteit.
Omdat ik geen idee heb hoe hij vliegt heb ik de instelhoek instelbaar gemaakt.



De romp is qua opbouw vergelijkbaar met de Leprechaun.
Ook weer gelezen dat de afstand tussen de vleugels de koorde van de vleugel moet zijn in dit geval ca. 26 cm. Maar dan wordt de romp wel erg hoog dus ik smokkel een beetje.
De onder vleugel moet ca. 1/3 tot 1/2 van de koorde terug liggen.
De balsa latten 10x5mm nat gemaakt en om de spijkers op de gipsplaat gevormd.
Na droging kunnen die tegen elkaar gelijmd worden en blijven dan mooi in vorm.
De tussenliggende spantjes zijn van balsa 10x10 mm en de schuine versteviging spantjes balsa 6x6 mm zodat het een stevig geheel wordt.




De aansluit romp rib voor de onder vleugel heb ik in de staanders een paar mm ingekeept zodat straks de folie er mooi strak overheen past.
Het vleugelpen gat doe ik later als ik er een instelhoekmeter op kan zetten zodat beide vleugels gelijk staan.
De beide rompdelen met tussenruimte van 6 cm aan elkaar gelijmd.
De plankendragers op de gipsplaat houden hem precies verticaal zodat je die balkjes er mooi tussen kunt lijmen. Let op de plankdragers zijn niet helemaal haaks dus een 3 mm strookje balsa onder ertussen.
Dan even de vleugels erop om te zien hoe het beeld wordt.











De fixering van de vleugel verbinder is een ongebruikelijke. Hij wordt gefixeerd met een U vormig beugeltje van verenstaal.
Ik had dat bij de Leprechaun zo opgelost en dat gaat eigenlijk prima.
Uiteraard de gaatjes voor het fixeer beugeltje pas boren als je de vleugels links en rechts hebt uitgemeten zodat de vleugeltippen even hoog staan.
Voor de onder vleugel zit ik helaas wel vast aan een extra luikje om bij de fixeer beugel en veer te kunnen komen.
De foto's maken een en ander duidelijker.








De motor heeft ook zijn plekje in de neus gekregen.
In de motor op de foto zat te veel onbalans dus is er op een ander foto moment een andere in gekomen.
Het is nu een NTM prop drive serie 35-36A 910KV / 350W 117gram





Omdat de romp door de dubbele vleugels zo hoog is geworden kun je van bovenaf niet makkelijk bij de motor en onderdelen.
Dus geen luikje aan de bovenkant maar nu aan de zijkant.
Om het doorzicht van de romp te behouden heb ik een raampje gemaakt van dun polycarbonaat met dun triplex op de achterkant.
Aan de voorkant schuift hij achter een smal strookje triplex en wordt boven en onder op zijn plek gehouden door een koolstof borg staafje.
De andere/ nieuwe motor en de afgewerkte neus zijn nu ook goed te zien.





Voor het hoogte roer is de keuze gevallen op een pendel hoogte roer. Makkelijk afneembaar voor het vervoer en in 1 geheel te bouwen.
Hij is afkomstig van de Champion de tekening heb ik in pdf bijgevoegd.
De ribben zijn niet symmetrisch en hebben aan de onderzijde een holling.
Om het mijzelf niet al te moeilijk te maken ben ik gestart met de rib holling onder en heb de boven ligger 6x2 eerst alleen op de buitenste kleinste ribben S16 gelijmd.
Daarna steeds aan beide zijde 1 rib naar binnen, lijmen laten drogen en dan de volgende. En zo naar de middelste ribben toe werken.
Nadat alle ribben gelijmd zijn het geheel omkeren. De boven ligger ligt nu vlak op de bouwplank en dan nu de onderligger op de ribben lijmen.
Shear webs zijn niet nodig hij is stijf genoeg tegen doorbuigen en met de folie er omheen wordt dat nog beter.
Door de scharnier plaatjes op het laatste moment te lijmen kun je hem horizontaal en evenwijdig met de vleugel afstellen.








Het richtingsroer is simpel die kun je naar eigen idee vormgeven.
Ik heb hem afneembaar gemaakt zodat het vervoer makkelijker is.
Een dun koolstofstaafje koppelt hem aan de romp.
Ook nog een landing skeg eronder zodat hij netjes kan landen en het richtingsroer heel blijft.


Nu dit allemaal afgerond is krijgt hij de laatste schuur beurt en dan in de folie.
Even een paar gemonteerde foto's.



Om de instelhoeken met de bijbehorende vleugelpennen te kunnen bepalen moet hij in zijn geheel gemonteerd zijn. De vleugelpennen kunnen nu afgetekend en geboord worden.
De boven vleugel op 4 en de onder vleugel op 0 graden en het hoogteroer zet ik ook op 0 graden.
De onder vleugel heeft een vaste vleugelpen in de romp maar dat kan natuurlijk ook een pen zijn in de vleugels.
Voor de boven vleugel heb ik pennen in de vleugel en een in hoogte instelbaar schuifstukje in de romp.
Zo kun je de vleugels instellen tussen 0 en 4 graden door het schuifstukje te schuiven.
Als je de hoeken hebt gemeten zet er streepjes bij zodat je op het veld geen instelhoekmeter nodig hebt.


Ook nog een foto van het accu luikje en de accu bevestiging met regelaar die zo ver mogelijk naar voren zitten.


Het grote onbekende voor mij is het zwaartepunt ik heb daar nergens iets over kunnen lezen.
Rekening houdend met iets meer lift ca. 20% door de extra vleugel en nog een dragend pendel hoogte roer mag het zwaartepunt waarschijnlijk wat meer naar achter.
Met een paar handstarts moet daar toch iets van te ontdekken zijn.
Het totaalgewicht is uitgekomen op de 1400 gram.
Daar komt nog een 3S 2200 mAh accu in de neus bij van 176 gram.
De maiden is wat anders verlopen dan ik had gehoopt.
Wel makkelijk met een paar helpende clubleden bij de hand.
De eerste handstart liet gelijk al een optrekkende neus zien dus er moest best wat lood bij.
Ook is de instelhoek van de bovenste vleugel teruggebracht van 4gr naar 2 gr.
De 2e worp ging al wat beter maar doordat hij over links wegviel moest hij voor een kleine reparatie weer terug naar de werkbank. Er moest ook nog extra lood bij.
Voor het extra lood moest ik nog een plekje voorin vinden. Onder de accu was nog wat ruimte waar 3 plakken lood in gaan van elk 65 gram dus 195 gram.
Afgesloten met een dun alu plaatje ziet het er weer mooi uit.
Het CG zit nu ca 3cm achter de hoofdligger boven vleugel.
De plek van het extra lood onderkant.



De remaiden.
Dat was ook al geen groot succes.
Inmiddels ben ik er wel achter dat de extra vleugel en dragend stabilo geen merkbare verschuiving van het CG opleveren.
Hij is nog erg staartlastig en er moet behoorlijk wat lood bij om het CG onder de hoofdligger van de boven vleugel te hebben.
Hij heeft dus gevlogen maar vraag me niet hoe echter gelukkig kon ik hem nog steeds redelijk aan de grond zetten.
Om het CG precies onder de hoofdligger te krijgen heb ik nog ca. 340 gram in de neus moeten toevoegen.
Op dezelfde manier als aan de onderkant heb ik boven de accu 3 plakken lood van 90 gram dus 270 gram aangebracht en weer met een alu plaatje opgesloten.


Op de accu houder heb ik ook nog 60 gram lood geplakt dus het totaal aan lood schrik niet is 525 gram.
Het totale vlieggewicht is nu 1925 gram.
Tja dat heb je met een experiment. Als ik alles van tevoren had geweten dan had ik het wel anders gedaan zonde van al dat dode gewicht.
Oke nu op naar de re-re-maiden want hij moet en hij zal vliegen.
Nou die is geslaagd na wat gewenning en een beetje trim heeft hij gevlogen.
Een mooi gezicht die dubbele vleugel en hij kan nog redelijk langzaam vliegen.
Wel opletten want bij lage snelheid kan hij gemakkelijk naar links of rechts kan wegvallen.

Conclusie:
Wil je deze biplane ook bouwen hou de staart onderdelen licht, evt. servo's naar voren en maak de neus minstens 10 -15 cm langer.
Je zou het stabilo ook een stukje kleiner kunnen maken dat scheelt allemaal gewicht aan die lange hefboom.
Het scheelt natuurlijk ook gewicht als je de vleugels onder elkaar houdt maar hoe het dan vliegt ik weet het niet.
Al met al een leuk experiment en een fijn tijdverdrijf.
Komende tijd zal ik eens wat testen met die verschillende instelhoeken.

Een volgende gelegenheid zal ik er een filmpje van schieten.

 

Bijlagen

 

Grappig tuig Jammer dat er nog zoveel lood nodig is maar succes bij de volgende pogingen

 

qua zwaartepunt:
moeilijkste bij een dubbeldekker is dat de 2e vleugel er meestal niet recht onder zit, andere vorm heeft of alles tegelijk.

bepaal van beide vleugels de oppervlakte.
bepaal waar dit oppervlakte aan hoort te grijpen (zwaartepunt op de vleugel)

beide vleugels leveren lift.
dus als de oppervlakte van beide vleugels gecombineerd 100% is, kun je bepalen hoeveel % iedere vleugel uitmaakt.
zeg dat dan de afstand tussen de twee aangrijppunten 100% is, kun je met de verdeling van de 2 vleugels hier mooi een tussen punt op prikken.
daar zit, ruwweg, het zwaartepunt.

net als bij een normaal toestel, reken je hier nog niet met stabilo etc.
gevoelsmatig zal het zwaartepunt hier iets achter 1/3 van de bovenvleugel zitten?


500 gram, is het dan niet lonend om de neus even een kleine neuscorrectie te geven?
zo veel kracht loopt daar niet, qua constructie kun je vrij straffeloos even de zaag erin zetten en verlengen.

qua wegvallen, kan een gewichtsdingetje zijn.
500 gram is ook wel redelijk wat, 30% boven gewenst gewicht erbij.
puntje zal zijn dat 1 vleugels zijn lucht verliest. misschien instelhoek nog wat verkleinen?

 

Op onderstaande foto lijkt de ondervleugel op de nullijn te staan (geen instelhoek).
De bovenvleugel lijkt tussen de 3 en 4 graden positieve instelhoek te hebben:



Vaak is het andersom bij een dubbeldekker.
Zo heeft bijvoorbeeld mijn Tiger Moth wel een iets positieve instelhoek in de ondervleugel (ca. 2 graden dacht ik).
De bovenvleugel staat daarentegen op nul.

Dit zorgt ervoor dat de ondervleugel eerder overtrekt dan de bovenvleugel en de kist dus redelijk autostabiel blijft (als een hoogdekker trainer).
Bij de opstelling als in jouw geval zal de bovenvleugel juist eerder overtrekken dan de ondervleugel en wordt het dus een "laagdekker" (minder stabiel).

Succes, de kist is erg mooi, heeft prachtige lijnen

Groeten, Ramses
.

 

instelhoek bij dubbeldekkers is een dingetje..
altijd wel, maar zeker bij dubbeldekkers.

volgens mij had het instelhoek verschil ook te maken met de stabiliteit, zoals je bij een auto de voorwielen een beetje "toe in" of "toe out" geeft
Ook stall heeft er mee te maken, maar daar zou ik in dit geval geen rekening mee houden.
normaal zijn de boven en ondervleugel ongeveer gelijk formaat.. als 1 overtrekt, krijg je dankzij de niet gestallde 2e vleugel een zacht stalleffect.
beter bestuurbaar, meer tijd om het te corrigeren.

maar in jouw geval.. als de bovenvleugel overtrekt, kan de ondervleugel absoluut nooit van zijn leven het toestel houden.
effectief, als boven overtrekt, doet onder dat ook.
dus voor die reden zou ik het experiment invalshoek zeker niet opzij zetten.

qua autostabiel hoog of laagdekker, dat betreft met name stallgedrag.
autostabiel zit ook in de pijlstelling of plaatsing van de vleugels.
nu heeft deze dubbeldekker geen pijlstelling, maar wel een vrij grote v stelling (gevoelsmatig) op de bovenvleugel
wat ook weer enige invloed heeft in het wel/niet recht houden van het toestel.

maar voor dat heftige tipstall gedrag, toch aan die neus sleutelen.. heet is een stallgedrag, gewicht verminderen geeft daar goede resultaten bij

 

De afbuiging van de luchtstroom door de voorste vleugel (bovenste) leidt er ook toe dat de schijnbare invalshoek kleiner wordt. Daarmee mag die waarschijnlijk ook een grotere instelhoek (verschil) hebben dan de bovenvleugel.

Ik zou dus ook proberen de onderste vleugel wat meer instelhoek te geven en de bovenste iets minder. Met mate testen natuurlijk...

 

Haha die neus verlengen is inmiddels voor het weekend al gebeurd.
Bedankt voor jullie reacties.
Hij is met 10 cm verlengd en daardoor kan het lood ca 200 gr onder de accu vervallen.
Of dit het schommelen en wegvallen verminderd zal de praktijktest moeten uitwijzen.
Dus nog wat folie afwerking en bij geschikt weer de lucht weer in.
Uiteraard ook nog een beetje spelen met de instelhoeken.
Dus wordt vervolgd.

 

Ha, wat ziet dat er grappig uit. Succes met de remaiden.

 

ligt het nou aan mij.. of staat het stabilo een stuk achterover?
ik dacht het eerder al te zien, maar kan makkelijk dat het een foto invalshoek dingetje is

 

Goed opgemerkt maar dat is even voor de foto erop gezet hij is nog los van de servo.

 

ah