Een eigen ontwerp en eigen bouw 4m50 e-zwever.

2 jaar geleden is mijn 4m00 Xplorer v1 gecrasht.
Oorzaak: de BEC hield er op ±100m hoogte mee op, precies op het moment dat ik een vermeende thermiekbel indraaide. Je kunt je de schade wel voorstellen. Repareren was misschien mogelijk (middenstuk was zwaar beschadigd, liggerschade?) en de romp was in meerdere stukken gebroken. Ik had geen zin (en geen tijd) om die kist nog te repareren.

Uiteraard kruipt het bloed waar het niet gaan kan, en nu is er een ontwerp gereed dat gebouwd kan worden.
Ontwerp-criteria:
- echt goed in de thermiek, ook aardig kunnen scheuren.
- minimaal 4m00 spanwijdte
- ik wil mijn frees gebruiken om flink wat te maken

Uiterlijk (dwz. de vorm, kleur heb ik nog niet over nagedacht) :






Profielkeuze:
Ik heb een flink aantal profielen de revue laten passeren. Die ga ik hier niet allemaal opnoemen. Uiteindelijk is de keuze gevallen op de profielen van Wilhelm (van o.a. de Extension3 en Extension4). De profielen heb ik ooit ergens kunnen downloaden, maar kan die site niet meer vinden.
Uiteraard heb ik mijn eigen 'strak' gemaakt om de profielen (richting tip) naar eigen inzichten aan de lokale Re-getallen aan te passen. De profilering heeft de volgende kenmerken:
- welving van 2,25% en minder voor goede thermiekeigenschappen met toch een goede glijhoek om grote gebieden af te kunnen zoeken naar een (schaarse) bel,
- tevens geschikt om een enkele keer met 150+ km/u langs te kunnen scheuren,
- dikte : wortel 10,93%, tip 8,13%
- positie grootste dikte : wortel 28,1%, tip 22,6%
- welving : wortel 2,27%, tip 2,05%
- positie max-welving : wortel 41,84%, tip 40,54%
Door dit verloop van dikte en welving wordt de bovenkant van het profiel achter het hoogste punt vlakker. Dat is gunstiger voor lage Re-getallen.
Door de afname van de welving aan de tip t.o.v. de wortel wordt ook een aerodynamische tipverdraaiing ingebouwd wat gunstig is voor het overtrekgedrag, en i.t.t. een geometrische verdraaiing wordt de nul-lift over de hele vleugel tegelijk bereikt, wat weer gunstig is voor vliegen met hoge snelheden.

In een plaatje zien ze er zo uit:


Vleugeltippen:
Ik wil een experimenteren met winglets versus een licht opgekrulde tip à la Xplorer. Dus:

versus


Het ontwerp van die winglet had nogal wat voeten in aarde. Een specifiek tool om zoiets te ontwerpen bestaat volgens mij niet (voor de modelvliegerij). Ik heb een poging gedaan in XFLR5 (net als de vleugel).
Profielaanpassingen : omdat de koorde bij/van de winglet heel snel nog veel meer afneemt wordt et profiel nog flink dunner (tot wel 5,13%) en neemt de welving ook sterk af (tot 1%). Bovendien is er niets recht aan die winglet. In de 'bocht' zit een verdraaiing van -1,6°, in de winglet zelf nog eens -1,2° extra.
De hoeveelheid verdraaiing heb ik met XFLR5 uitgevogeld door '100' varianten uit te proberen, en vervolgens de daalsnelheid- en glijhoek-grafieken te bestuderen. Tevens heb ik gekeken naar de grootte van de tipwervel (die is in XFLR5 te visualiseren). Dat laatste zie er zo uit:



Vleugels bouwen:
Aan de beschrijving daarvan ga ik hieraan niet veel tijd besteden. Het wordt een schuimkern direct bekleed met een carbon huid met gebruik van mylar. Wil je hierover meer weten kijk dan in de draadjes van Berrie over de Adamas en de Skyfall.
De vleugelkernen worden uit schuim gesneden met mijn CNC schuimsnijder.

Bouw m.b.v. de frees:
Zoals gezegd wil ik de frees gebruiken voor een deel van de bouw. Ik wil de frees gebruiken om een rompmal te frezen (n eerste instantie een eenmalige mal uit schuim), en het stabilo, en het richtingsroer.
Dat betekent een bergje tekenwerk in CAD (Solidworks). Dat is ondertussen al gebeurd, zie de afbeeldingen hieronder.

De romp:

Detail vleugelzadel:


de rompmal (3-delig anders past het niet op de frees):


Stabilo:

stabilo-mallen:


Winglet-mallen:
Een wingletmal is niet te frezen met een 3-assige frees. Daar heb je 5 assen voor nodig. Mij iets te prijzig, dus een vriendje benaderd die kan 3D-printen. Dit is het 3D ontwerp:


Ri-roer:
Ik maak een apart ri-roer. Daar heb ik 2 redenen voor:
- het is een klein onderdeel om mijn bouwmethode met een wegwerp-mal uit te testen,
- het levert een opening in de toekomstige romp-mal die zeer bruikbaar is om de twee romphelften aan elkaar te krijgen.

de mallen

 

Mooi project Dirk. Ben ervan overtuigd dat het lekker zal vliegen.
Mag ik een paar opmerkingen maken?
- De dikte van het profiel aan de tip is nog best groot lijkt me, zou eerder aan een lage 7% denken.
- In mijn F3F model heb ik ondanks dat die natuurlijk ook op goede snelheid ontworpen is toch gekozen voor een lichte tipverdraaiing samen met een constante welving, naar mijn idee toch beter op het gebied van tipovertrek. En inderdaad zal bij hogere snelheden, ja ook die in normale wedstrijden zullen optreden, is er sprake van negatieve lift in de laatste 5 à 10% van de spanwijdte, maar volgens de berekeningen die ik gedaan heb is het weerstandsverlies nauwelijks aantoonbaar. Ik heb hier gekozen voor snelle verliesvrije en veilige bochten.
- Ik weet niet of ik de plaatjes van de freesdelen als schets moet zien, maar zoals ze nu getekend zijn is het frezen van de scherpe binnenhoeken niet netjes mogelijk. Kijk een op deze pagina: https://www.cnc-negativformen.de/tipps.htm
- Ben benieuwd naar je winglet experimenten. We horen er vast wel van!
- De opgekrulde tippen zijn een crime in een hoes, maar als ze afneembaar zijn valt het natuurlijk mee. Dieter Perlick en Peter Kowalski ontwerpers van de Caldera hebben de krul weer verlaten in nieuwste versie.
- Hoogteroer op kogellagertjes?

We gaan het volgen.

 

Thnx

Tja, een mens moet kiezen. Ik heb kisten gevlogen met een dikkere tip die ook een goedmoedige tipstall hadden. Naar mijn beleving is de absolute dikte van minder belang. Elk profiel overtrekt immer op een zeker punt. Het is zaak ervoor te zorgen dat de tip als laatste overtrekt ...
Ik ben benieuwd of en hoe goed ik dat hiermee ga bereiken.

Ik hoef niet te winnen. Die bochten ... ach, lekker een paar keer hard langs raggen en dan weer hoogte opbouwen.

Daar ga ik eens kijken, maar let ook op mijn vervolg berichtjes over de bouw van die mallen. Dan wordt die scherpe hoek opeens een stukje minder essentieel, alhoewel altijd wenselijk.

Ik ben niet het type om mjn kisten bruut in de beschermhoes te 'gooien'. Bij de Xplorer was dat ook geen enkel probleem. Misschien komt er nog wel een 3e tip-variant: afgerond zonder krul of ...

Uiteraard!

 

Mooi werk Dirk! Veel succes met de bouw.

 

Goed, het 'goedkope mal experiment'. Goedkoop is natuurlijk betrekkelijk, want je hebt er wel een CNC-frees voor nodig ... Maar ja, die staat er nu. Dan moet je hem ook gebruiken.

Het idee is om uit XPS direct de negatiefvorm (de mal dus) te frezen. Op zich is dat kunstje niet zo moeilijk. Een negatief tekenen in CAD is niet zo spannend meer voor mij (de vleugel, of een complexe winglet daarentegen ... ). Dat heb ik dus gedaan. Vervolgens verzin je iets om een redelijk glad oppervlak te krijgen wat ook nog een goed lost. Dat heb ik al volgt gerealiseerd:

1. na het frezen heb ik met perslucht en een kwastje alle half los zittende schuimdeeltjes verwijderd.
2. daarna heeel voorzichtig met 360 korrel schuurpapier het oppervlak glad maken, en nog een keer perslucht en kwastje ...
3. dan het oppervlak dun schilderen met epoxy en(na uitharden) voorzichtig nat schuren met korrel 1000, en dat nog een keer herhalen met licht ingedikte epoxy en weer schuren
4. Vervolgens een aantal malen met een creditcard 'harde' wax opbrengen, laten drogen en uitwrijven

Ik kreeg toen onderstaand resultaat (de donkere is bijenwas voor meubels) de lichte is REXCO Formula five).
Niet heel verkeerd op het eerste oog. Dat er nabewerking nodig zou zijn was sowieso ingecalculeerd.




En dan ... uiteraard een Ri-roer erin bouwen. De lay-up (van buiten naar binnen):
- 50 grs glas, diagonaal
- 80 grs carbon, diagonaal
- 1mm licht balsa,
- 50 grs glas, diagonaal
En dat onder vacuüm en in een elektrische deken (±50°C) laten uitharden.





Na het uitharden moeten de twee helften nog op elkaar verlijmd worden. Daartoe eerst de randen aangeschuurd. Verlijmd wordt met epoxy met glass bubbles en verdikkingsmiddel.
Ook werd en nog een geleider voor de toekomstige scharnier-pen ingevoegd. Die bestaat uit (van achter (achterlijst) naar voren):
- 1,2mm vliegtuigtriplex
- 2 stukken 1,2mm vliegtuigtriplex met tussenruimte voor de stalen scharnier-pen
- 0,6mm vliegtuigtriplex
- 2mm zacht/licht balsa
Dat ding is iets te smal gemaakt zodat hij er goed tussen past.


Je kijkt er hier van opzij tegenaan.

Na het sluiten van de mal weer 12 uur geduld uitoefenen ...

Het openen van de mal ging redelijk goed:


Wat valt op:
- het is goed gelukt (binnen de verwachtingen, ik had niet gerekend op een glanzend resultaat)
- de (dikke laag) wax is meegekomen/aan het ri-roer blijven zitten (kwestie van goed poetsen)
- op twee hoekpuntjes is 1 cm² van de epoxy 'verf' los gekomen. Die was goed van het ri-roer te verwijderen. Als dat niet was gebeurd, was de mal een 2e keer te gebruiken geweest. Dagdroom: stel dat ik i.p.v. epoxy verven, een laagje 50 grams glas had gebruikt ... en dat dan meteen ook goed glad had kunnen krijgen. Hmmm ... elastische folie en vacuüm?

N.B.
Wat je nu aan witte spikkels ziet zitten is wax. Is er zo af te poetsen.



Ik ben tot nu toe zeker niet ontevreden.

 

Ligt het aan chrome of zijn de afbeeldingen niet zichtbaar?

 

Ja, dat ligt (deels) aan Chrome.
Zie mijn onderschrift.
Ik ben aan het bekijken hoe ik dat kan oplossen.

 

Bij mij is alles in Edge, Chrome én Firefox uitstekend zichtbaar (Win10-64bit, up to date).

 

Ik heb eea nog even geprobeerd.
Wanneer ik in Chrome de verbeterde beveiliging inschakel kan ik ze ook niet zien, bij standaardbeveiliging wel.
Dirk, mogelijk moet je Google even laten weten dat je echt wel betrouwbaar bent.

 

Ziet er gaaf uit Dirk

 

Kunnen ze dat dan niet gewoon zien aan mijn blauwe ogen?!

Ik draai een eigen webserver thuis. Ooit ingericht toen HTTPS nog helemaal niet bestond, alles was HTTP.
Maar Chrome begint HTTP te weren. Versleuteld moet het zijn, en de server heeft een certificaat nodig om te bewijzen dat het ook echt de server is die hij beweert te zijn. Anders zou de boze buurman wel eens kwade data in mijn MBF-plaatjes kunnen injecteren. Dus blokkeert Chrome alles wat HTTP is ...

Nu alleen maar Apache naar HTTPS brengen, en certificaat maken en in Apache installeren. Moeilijker is het niet.

 

Verouderde Chrome misschien?

 

Nee gewoon de standaard beveiliging inschakelen ipv de verbeterde beveiliging.

 

Raar. Bij mij staat Chrome ook op standaardbeveiliging, maar geen plaatjes ...

 

Wat ik niet snap: met je 3-assige frees kun je de wingletmallen niet fezen, maar een 3D printer kan het wel printen? Als de schacht van je frees lang genoeg is en de mal er op aanpast (wat gevoelsmatig voor een 4 meter zwever moet kunnen) dan heb je aan 3 assen toch genoeg?

 

De 3-assige frees kan alleen recht omhoog en omlaag, maar niet 'om het hoekje' van de wortelrib. Kijk nog maar eens goed naar de afbeelding van de winglet-mallen, de onderste van de twee malhelften. Bij mij kwam dat inzicht ook pas toen ik het freespad wilde gaan laten berekenen ...



Een 3D-printer kan 'in de lucht' printen (zijdelings hangend aan een eerder geprint stuk) of ondersteund door een minder dicht geprinte matrix die je daarna verwijdert.

 

Ow ja. Zo.

Ik zou dat anders opgelost hebben. De mal bij de rib open houden en later een rib inlijmen. Desnoods met behulp van weer een gefreesd pasrib/malletje. Je werkt uiteindelijk toch tegen een gebagde vleugel aan daar.

Zo'n 3d geprinte mal moet je weer glad zien te krijgen. Dat is met een gefreesd oppervlakte nauwelijks meer nodig en dus makkelijker.

 

Zo doe ik het ook in mijn mallen.

@DirkSchipper
Nu zijn al je plaatjes bij mij niet meer zichtbaar. In geen van de drie browsers. Alleen in Edge zie ik wel de derde van de eerste post.

 

Ook in Android zijn ze er niet.

 

Dat m

Dat merkte ik ook al.