Bouw van een micro-DLG

[flyingdries]

Soms heb je ideeen en plannen die al een paar jaar rondzingen in je hoofd. Opeens is daar het moment om die plannen om te zetten in daden.
Zo ging het met de bouw van onze micro-DLG. Ik wilde al jaren iets doen met positief bouwwijze met GFK/CFK, Merijn was zich gaan verdiepen in de wereld van de DLG's. Uit die combinatie kwam het idee om een kleine DLG te gaan maken. Vorig jaar zijn we geslaagd een prima vliegende versie 1 te maken.

Uiteraard zijn er veel lessen uit een eerste versie te trekken. Daarom is het nu tijd voor versie 2 met een bouwverslagje.

Iets meer over het kistje zelf.
Wat noemen wij micro? Nou, een spanwijdte van 60cm met een vliegklaar gewicht van 29 gram is voor ons micro genoeg.
Om alles licht en compact te houden hebben we gekozen voor 2-kanaals besturing.
De vleugels zijn opgebouwd uit een gesneden schuimkern en een huid van carboweave. Versie 1 heeft carbon rovings als ligger.
De staartvlakken hebben een kern van 1,5mm balse, enigszins in profiel geschuurd en eveneens voorzien van een huid van carbon met een strookje kevlar als scharnier.
De staartboom is een carbon buisje, 6mm uitwendig. Aan de voorzijde is daar een carbon strip in verlijmd waar de apparatuur links en rechts tegenaan gelijmd is. Om de apparatuur te beschermen hebben we een neusje laten dieptrekken.

 

[Rick NL]

Ik heb al enige tijd geleden een eigen versie gebouwd van de PCM Nano. 50 cm spanwijdte. Vliegt best leuk, vooral op een hellinkje, lijkt wel snel ver weg, maar is zo weer terug omdat het toch niet zo ver was.
http://www.pcm.at/downloads/Bauanleitungen/Nano-BI-Engl.pdf
Mijn versie heeft wat meer verfijndheid. Besturing met een brick van Spektrum, moet hem nu nog ombouwen naar een brick van FrSky, want ik heb mijn Spektrum weggedaan.

Ik ben heel benieuwd naar jullie kistje, heb nog altijd een zwak voor kleine modellen.
Als mijn 2.5 meter toestel klaar is wil ik op mijn eigen Stepcraft frees een model met 115 cm span proberen.

 

[flyingdries]

Een foto van versie 1 in de steigers om een idee te geven:

Wil je kernen/vleugel gaan frezen op de Stepcraft? Ik heb een keer een proefje gedaan, helaas een shift in de x-as toen het 75% klaar was. Daarom heb ik er voor gekozen nu maar weer kernen te snijden.

 

[Rick NL]

Ziet er goed uit. Met 60 cm spanwijdte is hij ook flink slank. Wat voor koordes heb je?

Ja ik ben benieuwd hoe het uit gaat pakken. Ben nu bezig een vacuüm tafel te maken om stabilo kernen voor F3F te frezen. Ziet er voorlopig goed uit.
De Stepcraft is niet de stijfste, sterkste en nauwkeurigste freesbank, maar alle keren dat ik XX- of y-as shifts heb gehad was het wel mijn eigen fout, en niet die van de Stepcraft.

 

[flyingdries]

Ik liep waarschijnlijk achter met schoonmaken en smeren van de geleiding en spindels waardoor de x-as een moeilijk moment had.
Je bent een nette vacuumtafel aan het maken. Die van mij is aanzienlijk dunner, met name geschikt om licht te frezen plaatmateriaal op z'n plek te houden (depron, balsa enz.)

Nu weer verder naar het eigenlijke onderwerp:

De koordes zijn 70mm aan de wortel en 50mm aan de tip. Aan de wortel is het profiel AG12, verlopend naar AG14 aan de tip.

Voor het snijden van de kernen heb ik, naast de gebruikelijke snijmallen,

een plaatje gefreesd dat dienst doet als tekenmal voor de planvorm en als steun voor het schuim tijdens het snijden.

Omdat het om een nogal kleine vleugel gaat moet onder en boven wel heel nauwkeurig op elkaar aansluit. Op deze wijze zijn schuim en mallen heel netjes op elkaar uitgelijnd.

Linker en rechter kern zijn uit hetzelfde blok gesneden. De eerste reden is dat ik schuim had liggen met een dikte van 40mm, de tweede reden (fijne bijkomstigheid) is dat beide exact dezelfde planvorm hebben.

Na het snijden en nabewerken van de kernen de volgende klus, het voorbereiden voor de layup.
Gebruikelijke mylar (0,35mm) is te dik voor deze toepassing. Vorig jaar hebben we overheadsheets gebruikt (0,15mm), dubbele lagen om enige stevigheid te hebben. Enige tijd geleden kwam tijdens het opruimen voor een verhuizing transparante voorbladen tegen die gebruikt worden bij het inbinden van documenten. Deze bladen hadden een dikte en stevigheid tussen de eerder genoemde in. Een proefje leerde dat een paar lagen was voldoende waren om goed te lossen.

Na de nodige uren voorbereiding ligt het een en ander klaar om gesandwiched te worden:

In plaats van de roving onder en boven die we bij versie 1 als ligger hebben gebruikt (en die nogal aftekende op dit dunne vleugeltje...) heb ik er deze keer voor gekozen om de voorste 1/3 van het profiel van een laag 20gr carboweave te voorzien.

Dit beeld is enigszins vertekend door de lens van de camera en hoekjes en randjes moeten nog worden afgewerkt.
Het voordeel van deze werkwijze is, in theorie in iedergeval, nog voldoende stijfheid door de vezels in spanwijdte richting, geen aftekening meer in het profiel en aan de neuslijst dubbel weefsel (versie 1 heeft wat last van delaminatie aan de neus, zelfs het kleinste grassprietje trekt aan het dunne huidje).
Ik hoopte op een gewichtsvoordeel vanwege het aandeel epoxy in de roving bij versie 1.

Tot zover de voorbereidingen voor het baggen.

 

[flyingdries]

De volgende stap is het daadwerkelijk lamineren en baggen.

De "mylars" liggen klaar:

Carboweave er op:

Overtollige hars er uit rollen:

Ingepakt, het blijft een flexibel pakketje met dat mini kerntje.....:

Onderschalen goed uitlijnen:

Gewicht er op en wachten maar:

Na het gefriemel met het miniatuur spul is een etmaal wachten aangebroken.
Hoe zullen de vleugeltjes uiteindelijk tevoorschijn komen. Ik zie al wat overtollig hars in het keukenpapier trekken. Meteen een indicatie dat ik iets fout heb gedaan, het keukenpapier is in direct contact met een randje carbon dat bij de neuslijst buiten de "mylars" uitsteekt. Dit gaat extra werk opleveren bij het netjes maken van de voorlijst.

De volgende keer het resultaat.

 

[flyingdries]

Tussendoor vliegende beelden van het kistje (V1), de eerste launch op de camping in de Eifel:

Duidelijk is dat het niet altijd duidelijk is......, vandaar de gele tipjes bij V2.

 

[flyingdries]

Vandaag waren de staartvlakjes aan de beurt. Merijn heeft vorig jaar, met vooruitziende blik, al twee setjes balsa kernen gemaakt. Dat scheelde mij nu veel werk.
Ik heb nog wel een baantje in de kernen geschuurd waar de kevlar scharnierband in komt te liggen. Bij versie 1 tekent dit te veel af. Tevens heb ik een klein bandje om de neuslijst getrokken:

Na de epoxy te hebben uitgerold over het weefsel zijn de onderdeeltjes heel even in de vacuumzak geweest om overtollig hars weg te krijgen:

Vervolgens de kleine sandwiches gemaakt en in de vacuumzak gestopt voor de 24u cure:

De praxtische temperbox, voor zulke kleine onderdelen is een standaardkartonnen doos groot genoeg:

Verwarming onder de tafel:

Nu weer wachten op het resultaat.

 

[flyingdries]

Het resultaat van gisteren is redelijk naar tevredenheid.
Zoals verwacht was er werk aan de neuslijst. Overtollige hars was in het keukenpapier getrokken en had een harde rand gevormd aan de neuslijst. Gelukkig kon ik de "mylars" redelijk probleemloos verwijderen, daardoor was een kiertje ontstaan in de harde rand. Heel voorzichtig kon ik met een mesje stukje voor stukje deze niet gewenste vortex generator verwijderen.
Het resultaat ziet er zo uit:

En dit is het gewicht:

Het gewicht ben ik het minst tevreden over, een drie en een halve gram zwaarder dan V1. Waarschijnlijk is de "D-box" zwaarder uitgevallen dan de roving ligger in V1. Mede een oorzaak is iets te veel hars in de extra laag weefsel om de neus, ik heb deze niet voldoende ontdaan van overtollige hars. Een volgende keer gaan de kernen eerst even onder vacuum met keukenpapier. De "mylars" heb ik wel even onder druk gezet met een roller en keukenpapier.

 

[flyingdries]

Gisteravond heb ik de staartjes uit de vacuumbag gehaald:

De randjes zijn hier al afgewerkt. Het kielvlakje heeft een beetje scheef tussen de "mylars" gezeten waardoor een slordig randje is ontstaan bij de neuslijst.
De kevlar scharnierband is behoorlijk goed verzonden, alleen met strijklicht is terug te vinden aan welke kant het zit.
De staartvlakjes van V1 ter vergelijking:

Bij V1 lag de scharnierband op de kern en is 9mm breed (breedte van de transfertape), duidelijk zichtbaar na het baggen. Bij V2 heb ik voorzichtig een baantje in de kern geschuurd en de scharnierband smaller uitgevoerd (6mm). De krachten zijn heel klein dus ik ga er vanuit dat het smallere bandje genoeg hechting heeft met de huid om zonder falen z'n werk te kunnen doen.

Het gewicht na het afwerken:

Wederom iets zwaarder dan V1 (zo'n 0,3 gram), de belangrijkste toevoeging is een smal bandje weefsel om de neuslijst. Het smallere scharnierbandje heeft dit niet volledig gecompenseerd. In tegenstelling tot de vleugel heb ik deze kernen wel even in de vacuumzak gestopt om overtollige hars af te zuigen uit het neuslijstweefsel (en tegelijk de scharnierband).

Beide klusjes hebben een iets hoger gewicht opgeleverd dan we zagen bij V1. Nu maar hopen dat de betere stroomlijn (door het niet aftekenen van ligger en scharnierband) hier voor compenseert.

Vandaag of morgen voorzichtig de roertjes vrij maken. Hier neem ik de tijd voor, op zulke kleine vlakjes moet het heel netjes worden afgetekend en voorzichtig worden uitgesneden. Dit levert vast wel wat foto's op voor een volgende post.

 

[flyingdries]

Een klein klusje tussendoor: een bouwramp voor het vleugeltje:

Bij dit formaat is het wel erg makkelijk om even wat bouwhulpjes te maken met behulp van de Stepcraft. Een plaatje mdf is niet al te duur en met wat tekenwerk heb je zo een ramp ontworpen om de vleugels onder de juiste hoek te kunnen samenvoegen.
Ook hier betreft het een V2 (V1 woont in Brabant en is door corona moeilijk bereikbaar).
De toevoeging bij V2 is een hulp om gaatjes te kunnen boren voor de vleugelbevestiging (de semi-transparante delen). Bij V1 moest dit uit de hand, hier heb ik uit een combinatie van freesdelen en een 3D-print deel een boormalletje toegevoegd. Dit zou het makkelijker moeten maken om de gaatjes exact daar te boren waar ik ze wil hebben (in de toekomst maakt dit uitwisselen van vleugeltjes makkelijker).
Als geleiding wil ik messing buisjes in het kunststof blok zetten, een boortje alleen door het kunststof laten geleiden is te kwetsbaar.

Een ander handig hulpmiddel, eveneens met de Stepcraft laten ontstaan uit een plaatje mdf, is een rampje voor het netjes afwerken van de wortel:

Twee geleidingsrails om linker en rechter vleugeltje op uit te lijnen en twee geleiders voor het schuurblokje. Ook dit is lekker handelbaar op dit formaat.

 

[Rick NL]

Ziet er zeer fraai uit!
In de neus heb je 90 grams Carboweave, welke gewichten voor de rest van de vleugel, en voor de staartvlakken?

 

[flyingdries]

Ziet er zeer fraai uit!

Dank je, het is leuk en leerzaam om te doen. Ik ben erg benieuwd hoe het gaat vliegen, voorlopig zal het er echter geen weer voor zijn....

In de neus heb je 90 grams Carboweave, welke gewichten voor de rest van de vleugel, en voor de staartvlakken?

Je maakt me opmerkzaam op een typefout in een eerder bericht (zal m zo herstellen)... Ik gebruik alleen 20 grams carboweave. Het scharnierbandje is 36 grams kevlar (lichtste variant in mijn voorraad).

 

[flyingdries]

Het eerste roertje is vrij gemaakt. Een voorzichtig werkje, het is allemaal erg dun en je snijdt zo te diep.

In dit dunne profieltje moet ik straks nog een torsieveertje zien weg te werken.


Ondertussen is de bouwramp voor de vleugels ook volledig gefreesd en verlijmd:

Het boormalletje is nog niet geprint. Ik moet de plaats voor de gaatjes nog bepalen voor het ik ga printen.

 

[flyingdries]

Het hoogteroertje is ook vrijgemaakt. Deze keer heb ik de tekening geprint met een verlengde scharnierlijn om het gehele stabilo op te leggen om de lijn van links naar rechts zo symetrisch mogelijk uit te kunnen zetten. Het is allemaal zo klein en aan alle kanten rond dat het moeilijk was om het netjes uit te meten. Vooral bij het hoogteroer valt het op als de lijn niet mooi loopt.

De volgende stappen zijn:

• Aan elkaar lijmen van de vleugeltjes. De locatie van de hardpoints heb ik ondertussen bepaald.
• Boren van de gaatjes in de verlijmde vleugel.
• Roerheveltjes maken en in de roertjes lijmen
• Maken van het rompje.
• Inbouwen apparatuur.

De laatste twee (drie...) stappen uit dit lijstje heb ik bij V1 niet actief aan gewerkt. Ik was vorig jaar al in de Eifel mijn tent aan het opzetten (en vliegen uiteraard...) toen Merijn late avonden maakte om het kistje gereed te maken voor de eerste vluchten in de Duitse buitenlucht.
Ik moet nog vragen naar wat waarden voor een goede afstelling: Lengte romp, instelhoek, C.G. etc...
De "romp" is wel onderweg bij R&G vandaan (carbon buis, gewikkeld D=6mm, d=5mm).
Een ander punt dat nog openstaat is de aansturing, heel kleine servootjes en ontvangertje heb ik al. Dikte van het verenstaal voor de torsieveren is een andere vraag die openstaat.
Bij V1 is een strip carbon 10x1mm (denk ik) gebruikt, ingezaagd in de romp buis, om de apparatuur tegenaan te lijmen. Voor V2 wil ik de Stepcraft weer gebruiken om een drager uit GFK/CFK plaat te frezen.
Merijn heeft nog een setje diep getrokken romp helftjes liggen, uit 0,2mm plaat getrokken. Deze komen als stroomlijn om de voorzijde romp/apparatuur heen.

Een beeld van de geplande apparatuur:

De groene servo is een voorbeeld van wat in V1 is gebruikt, de andere twee zijn voor V2. De servo's zijn kleiner en ik heb nu gespiegelde servo's, beide factoren helpen om inbouw hoogte van het geheel kleiner te maken dan bij V1. Daar steken de servo's onder en boven de drager uit om de aanstuurlijn van de touwtjes goed uit te laten komen in de rompbuis. De gespiegelde servootjes overlappen elkaar volledig in het zij-aanzicht en ik kan de oogjes er nog af schuren.
Het ontvangertje is bedoeld om met Spektrum samen te werken. Het is me (al maanden geleden) met veel moeite gelukt om 'm te binden, ik hoop dat deze verbintenis het heeft gehouden.

Ik ben wel bang dat het echte gepriegel nu pas gaat beginnen....



Als je dan eenmaal met klein spul bezig bent komt er een clubgenoot die je een geschikte bouwer vindt om zijn kistje dan ook maar te assembleren..... Een klusje tussendoor. Gelukkig hoef ik hier niet elke keer 24u te wachten tot er iets uit-/opgepakt mag worden.

 

[Rick NL]

Een ander punt dat nog openstaat is de aansturing, heel kleine servootjes en ontvangertje heb ik al. Dikte van het verenstaal voor de torsieveren is een andere vraag die openstaat.

In het stabilo van mijn Nano zit een 0.3 mm staaldraad veertje met een lengte van 35 mm tussen de haakse bochten. Bevalt goed. Stabilo 160 mm span en 50 mm koorde.
Wat voor servo'tjes zijn het, mooi zeg die gespiegelde versies.

 

[flyingdries]

Wat voor servo'tjes zijn het

Ik heb de servootjes via ali-express besteld: "One pair GOTECK GS-1502 1.5g servo". Ze worden per paar, gespiegeld, verkocht (wel flink in prijs verhoogd sinds ik ze heb gekocht zie ik in de shop....).
We hebben in het begin wel gedacht aan het gebruik van een brick, evt in de vleugelwortel verwerkt. Uiteindelijk zijn we er vanaf gestapt omdat het te veel af zou doen aan de stroomlijn en stijfheid. Tevens zou het aanzienlijk meer moeite kosten het C.G. goed te krijgen.

In het stabilo van mijn Nano zit een 0.3 mm staaldraad veertje met een lengte van 35 mm tussen de haakse bochten.

Ik denk dat 0,3mm staaldraad voor mijn kistje ook de juiste is. Het stabilo heeft een span van 130mm en een diepte van 30mm. Kielvlak/rudder: 100mm en 37mm.
35mm tussen de bochten past bij mij ook, geeft voldoende lengte voor de torsiewerking.
Nu nog op zoek naar een winkel met een ruim assortiment verenstaal. In brabant (omg EHV) had ik diverse modelbouwzaken in de buurt, nu ik weer in Noord-Holland woon is het zoeken naar een shop met een leuk aanbod aan klein materiaal waar je even kunt snuffelen.

 

[flyingdries]

Voor de geïnteresseerden: ik teken de diverse onderdelen in onshape, zaken voor dit kistje zijn te vinden in het volgende document https://cad.onshape.com/documents/9...134b07af62c7f7879e/e/e64d0cf96e3a0a66d43cd42f
Ga er niet vanuit dat je een kant en klare kit zult vinden hier. Ik teken onderdelen, kopieer naar een andere tab om evt een iets aangepaste versie te maken. Het is een levend document waarvan het DNA in mijn hoofd zit.

 

[flyingdries]

De afgelopen dagen heb ik kleine klusjes gedaan aan de vleugel.

De beide helften samengevoegd:

De ramp heb ik hiervoor in het midden voorzien van een laagje tape en vervolgens een keer met was ingesmeerd om te voorkomen dat er eventueel een permanente verbinding tussen vleugel en bouwhulp ontstaat.

Toen deze verbinding was uitgehard heb ik een bandje carboweave om de verbinding gelegd.
Om dit goed aan te drukken heb ik er een laagje gewaxt folie omheen gelegd en het geheel toen tussen twee sponsjes onder druk weggelegd:

De folie voorkomt hechting tussen vleugel en sponsjes en verdeelt enigszins de druk (sponsjes zijn niet geheel homogeen van samenstelling....). Ik heb er aan gedacht dit onder vacuum te doen, was er echter bang voor dat de folie een vouw zou vormen in de hoek aan de bovenzijde en dat zich daar epoxy zou ophopen. De methode met sponsjes heeft een voldoende gladde afwerking opgeleverd, een klein beetje polijsten en ik ben tevreden.

Vanochtend was het tijd om weer wat materiaal te verwijderen. Bij het samenvoegen van de vleugeltjes heb ik op drie punten hard points gemaakt in de wortel, een beetje schuim verwijderd en de onstane ruimte opgevuld met epoxy/micro balloons.
Deze hard points heb ik nu doorboort met behulp van de boormal op de ramp:

De messing buisjes in het 3D geprinte onderdeel zijn een goed passende geleiding voor het 2mm boortje. Om een goed gevoel te hebben en zeker niet te veel kracht op het lichte vleugeltje te zetten heb ik de gaatjes met de hand geboord.
Ik heb drie gaatjes geboord. De voorste en achterste schuiven straks op carbon pennetjes op de romp, de middelste is licht verzonken en dient om de vleugel op de romp te schroeven met een M2 verzonken schroefje.

 

[flyingdries]

Gelukkig heeft de modelspoorwinkel in de buurt een klein hoekje materialen voor andere modelbouwhobby's en vond ik daar 0,3mm verenstaal.
Daarvan heb ik een paar mooie veertjes kunnen buigen voor de roertjes.
De lengte van het torsie gedeeltje is 35mm, lang genoeg om de roertjes goed te laten bewegen.

Bij mijn 3D printer kreeg ik een naald meegeleverd om de nozzle schoon te kunnen maken. Deze naald heeft een diameter van 0,4mm. een prima stukje gereedschap om kanaaltjes in de balsa kernen te prikken waar de torsieveren gaan wonen.