F3J zelfbouw voorstudie

[adebliek]

In de voorbereiding voor de aanmaak van een F3J zelfbouw model, zoek ik een geschikt composiet materiaal voor de vleugels. Een aantal afwegingen:

Bedoeling is een 1.5 meter middenstuk die lichter moet zijn als gangbaar. Ik gebruik altijd XPS schuim en wil dit onder vacuum gaan bedekken met CAL66 carbon-kevlar weefsel. Het kan ook C65* of C80* worden. Het CAL66 spreekt me wel aan vanwege een grotere demping door het kevlar aandeel. Volgens mij is dit materiaal ook toegepast in de Topaz voor de D-box. Het materiaal is qua prijs ook gepositioneerd tussen kevlar A61 en carbon.

Heeft er iemand ervaring met het CAL66 materiaal van EMC-VEGA? Ik vermoed dat er in het midden aan de bovenzijde, waar de drukkracht het grootst is, doublers toegepast moeten worden. Is CAL 66 direct als oppervlakte laag direct te gebruiken tegen de met verf bedekte mylars? Het lijkt me nogal ruw materiaal. in ieder geval zal de verf dekkend moeten zijn om de vleugels tegen UV-licht te beschermen (kevlar degeneratie). Wellicht 20gr glas als deklaag. Mooi maar meer (onnodig?) gewicht.

De elasto flaps moeten gerealiseerd worden met een abreissgewebe of kevlar 35grams.
Er moet een zeer torsiestijf middenstuk gemaakt worden in combinatie met extreem lichte carbon D-box tips.

Is XPS schuim drukvast genoeg in vergelijking met Hi-load 60/roofmate voor toepassing in het centrum van het middenstuk? Densiteit verschil tussen standaard roofmate en XPS schuim van de Praxis? Meester bouwer Phil Barnes gebruikt naast spider foam in het centrum van de vleugel een blauwachtig schuim.
De hoofdligger wordt apart gemaakt in een mal net als de koolstof verbindingsstukken.

 

[btc-rc.nl]

dit draadje even naar zweefvliegen verplaatsen lijkt me.

 

[Bertus]

nee niet verplaatsen het is toch een bouwverslag?
Ook niet zweefliegers kunnen hier toch veel van leren?
Gelijk een abo'tje

 

[btc-rc.nl]

t maakt mij natuurlijk niet veel uit, maar iedereen mag ook in zweefvliegen kijken

 

[Berrie]

Eerst maar indirect antwoord geven op je vraag.

Bij je voorstudie zou ik gebruik maken van de Supra. Een F3J/TD model ontworpen door Mark Drela. Zijn uitvoering is abslout het ultiem lichtste wat je met relatief weinig hulpmiddelen zelf kan bouwen voor de door jouw beoogde doeleinden. Iets verstandiger is het model wat zwaarder -steviger- uit te voeren op sommige punten voor wedstrijdgebruik.

Maar eerst maar de voorstudie doen, voordat je over gaat op de detailengineering:

Mark Drela's Supra 3.4m

Ik heb ervaringen opgedaan bij de bouw van dat toestel:

de-bouw-van-een-supra

Hiermee kan je al een eind komen.

 

[Berrie]

Heeft er iemand ervaring met het CAL66 materiaal van EMC-VEGA?

Ik niet. Maar als een Supra middenpaneel opgebouwd is van een slimme constructie van kevlar en kool, dan kan je dit mix weefsel waarschijnlijk ook toepassen.

Ik vermoed dat er in het midden aan de bovenzijde, waar de drukkracht het grootst is, doublers toegepast moeten worden. .

Zie ontwerp Supra.

Is CAL 66 direct als oppervlakte laag direct te gebruiken tegen de met verf bedekte mylars?Het lijkt me nogal ruw materiaal. .

Je zult ook de natte vezels met een harde roller dicht moeten rollen. Moet bij 60 grams carbon en kevlar ook al.

in ieder geval zal de verf dekkend moeten zijn om de vleugels tegen UV-licht te beschermen (kevlar degeneratie). .

Mmmm, misschien dat Kevlar degeneratie optreed als je zwever 6 weken vastzit in een doornstruik aan de rand van de Sahara, maar zo in Nederland geloof ik er niet zo in. (maar daar kan ik natuurlijk vreselijk naast zitten)

Wellicht 20gr glas als deklaag. Mooi maar meer (onnodig?) gewicht..

Dat is idd veel mooier. Zelf zou ik dan 54 grams glas nemen. Heeft een veel dichtere structuur dan 20 grams. In deze open structuur van het 20 grams glas gaat weer meer hars zitten.

De elasto flaps moeten gerealiseerd worden met een abreissgewebe of kevlar 35grams..

Als je een mix van kevlar/carbon gebruikt, dan kan je de flaps al laten scharnieren op dat kevlar.

Er moet een zeer torsiestijf middenstuk gemaakt worden in combinatie met extreem lichte carbon D-box tips. .

Zie het ontwerp van de Supra. Deze vleugeltips wegen 120-130 gram als je erg je best doet. (middenpaneel is wel 1.6 mtr lang)

Een extreem stijf middenpaneel (= subjectieve beoordeling) kan je maken van 93 grams carbon. Hoef je nergens doublers toe te passen.

Is XPS schuim drukvast genoeg in vergelijking met Hi-load 60/roofmate voor toepassing in het centrum van het middenstuk? Densiteit verschil tussen standaard roofmate en XPS schuim van de Praxis? Meester bouwer Phil Barnes gebruikt naast spider foam in het centrum van de vleugel een blauwachtig schuim..

XPS staat voor Extruded Poly Styreen. Daar zijn verschillende merken van. Ik heb met goed gevolg gewerkt met Styrodur en Jackodur. Soortelijk gewicht dat ik gebruik is circa 33 kg/m^3.

Standaard Roofmate heb ik nooit gebruikt. Mij leek het ietsie zwaarder, korreliger en minder drukvast.

De hoofdligger wordt apart gemaakt in een mal net als de koolstof verbindingsstukken.

Hoe ga je dat doen?

 

[adebliek]

Berry: is inderdaad een schitterend toestel. Wellicht wordt het dat ontwerp ook. Spaart een hoop werk met het ontwerpen. De Supra is in 2004 ontworpen en wordt nog steeds op wedstrijden veelvuldig toegepast. Tijdens de bouw kan het echter zo zijn dat het model out-dated raakt. Kijkend naar de trend van de nieuwere vliegtuigontwerpen zie ik een root van 265-270 mm Xplorer, Pike perfect, Sharon 3.7 HKM. Deze laatste is een ouder ontwerp, maar zijn tijd ver voorruit gezien de prestaties toen en nu.
De spanwijdte gaat hoe dan ook richting de 3.6-3.7 meter. Het vleugel oppervlak zie je oplopen in de tijd naar 75 dm^2. Het AG 40 profiel wordt ook op de modernere vliegtuigen nog steeds gebruikt met de verjonging naar de tips ter voorkoming van tip-stall (lagere Reynolds getallen). Vaak wordt natuurlijk ook geen profiel bekend gegeven.

Kijkend ook naar de bouwkosten is toepassing van kevlar A61 erg gunstig, maar de drukvastheid voor de bovenzijde van de vleugel niet zo. Ook is het zo dat bij EMC-Vega veel interessante alternatieven in 45 gr standaard geleverd kunnen worden. Voordeel economisch gebruik uit één stuk van duur "fabric" en gemakkelijk calculeren van het benodigde materiaal. Torsie stijfheid is optimaal bij koolstof doek 45gr. XPS schuim heeft een densiteit van 33 kg/m3 en zal de buitenschil moeten supporten tegen uitbuilen. Wellicht het middendeel van een iets zwaardere kwaliteit schuim, dan kan de schil uitgevoerd worden met 0.1 mm koolstof of koolstof/kevlar hybride CAL 66. Ik kan me namelijk niet voorstellen dat 80 of 93 grams koolstof noodzakelijk is om de de torsiestijfheid te garanderen. Dit materiaal wordt nl. toegepast bij sandwich contructie i.c.m. met Herex of Rohacell. Afweging: kan er dunner laminaat toegepast worden bij volschuimvleugels??

Indien de koorde van de root groter is dan de Supra, dan zal de stijfheid van het middendeel ook toenemen. Buig en torsie verbeterd.

Vanavond leeswerk verricht naar de constructie van de Supra hoofdligger. Veel valkuilen.

 

[adebliek]

Spar mal: Hoe ga je dat doen?[/QUOTE]

Berry,

In Alu u-profiel 18 mm inwendig met HTA rovings in een temperkast 70 gr stoken 12 uur lang onder vacuum. De komplete spar wil ik gaan bedekken met een carbon kous. Ter plaatse van de vierkant 12 mm vleugelverbinders naar de tippen komt een kevlar draad. Ook in het centrum een kevlar draad. Het gehele pakket moet in 1 keer gelamineerd worden. Tijd is dus cruciaal.
Materialen:
Epoxyset L285/L287 pot life langer dan een uur. Kleine hoeveelheden per keer aanmaken.
Carbon roving HTA
Kohleschlauch Gefa: CS - 38 bij 38 mm ca. 10 g/meter 5 - 42 mm vervormbaar.
Verder boven en onder de spar abreiss gewebe om verlijming later in de vleugel optimaal te maken.