Parabola 2

[bdoets]

Eigenlijk was ik van plan om deze winter een Flying Cloud te gaan bouwen, een lekker grote vliegende (zweef)vleugel met een mooie organische vorm. Maar op de proef-F5J wedstrijd versnipperde ik mijn mooie Elipsoïd... en toen moest er toch wel eerst een nieuwe Elipsoïd komen. Om nou ook nog een Flying Cloud te gaan aanschaffen (en, vooral ook, de electronica daarvoor) dat zou er wel erg in gaan hakken... maar toch had ik erg veel zin in een langdurig en als het kon enigzins eigenzinnig bouwproject, dus ik ging op zoek op Internet.

Op RC-Network vond ik deze:

Het RC-Network draadje vind je hier: Parabola 2009 , oder Parabola "Reloaded"
Een aantrekkelijke typische Horten zwever, een échte, zonder verticale vlakken. Niet zo erg groot, 180 cm span; de ingewanden kunnen voor een groot deel komen uit wat ik nog zo'n beetje heb liggen. Het toestel borduurt verder op de Parabola van 2005, en de ontwerper is Bernd Melchisedech.

Als je het freespakket bestelt, moet je ook nog drie carbon pijlschachten kopen ("Easton Fatboy 340"). Daarvoor zit bij het pakket het adres van een sportwinkel in München die die dingen verkoopt. Ik heb es geGoogelt of ik ze ook niet in Nederland kon kopen; dat scheelt verzendkosten nietwaar. En jawel, verschillende pijl-en-boogsport-winkels kunnen ze leveren, iets duurder dan de Duitse... maar alleen geleverd met een dozijn tegelijk! Okee, dan maar uit Duitsland...
Daar ging nog iets mis waardoor de verzending een dikke week duurde, terwijl ik zat te kwijlen over het freespakket, maar uiteindelijk waren ze er. Mooie carbon pijpen van 10mm dik, niet unidirectioneel (=carbonvezels liggen allemaal in de lengte, buizen uit de vliegerwinkel) zoals we kennen van de vleugels van allerlei schuimpjes, maar heel dunwandig en opgebouwd uit meerdere lagen waarvan de vezels niet parallel lopen.
(Als ik terugdenk aan mijn mooie Yoda die helaas onbedwingbare flutterneiging had denk ik, met deze buizen erin had die het vast beter gedaan...)

Zo komt het freespakket aan, met de manual en wat afbeeldingen op CD-rom erbij:

Omdat ik toch zat te wachten op die pijlschachten, tijd zat om alles vast uit te drukken en netjes te bundelen. Uiteraard hebben ook bij dit ontwerp alle ribben voetjes, zodat de wash out vanzelf goed wordt; dat maakt een heel fraaie sculptuur van zo'n pakketje ribben:

De merkwaardige welving in het pakketje ontstaat ook omdat de vleugel rond loopt maar de carbon ligger natuurlijk recht is; de afstand van ligger tot voor- en achterlijst verloopt dus over de hele vleugel, je kan dat goed zien op de eerste foto bovenaan.

Het is alweer een paar jaar terug dat de Parabola 2 ontworpen werd, en als je het draadje op RC-Network leest ontdek je dat er inmiddels al diverse aanpassingen zijn, sommige door (na)bouwers bedacht, andere door de ontwerper zelf aangedragen. Deze aanpassingen staan veelal niet op de tekening, maar zijn soms wel ingevoegd in de Bau-anleitung. Zo had het prototype de aansturing van de elevon-servo's via bowdenkabels (zeg maar zoals de eerste modelzwevers met ailerons veel hadden, omdat destijds de servo's nog te groot waren om in een vleugel in te bouwen). Deze bouwwijze wordt nu door Bernd Melchisedech afgeraden, teveel wrijving en problemen met de neutraalstand. Bernd raadt aan om de servo's gewoon vlak achter de elevons te plaatsen; maar niet alleen is het profiel daar eigenlijk te dun voor de servo's die ik heb liggen, ook betekent dat dat er veel gewicht achteraan wordt toegevoegd, een bekend probleem met gepijlde vliegende vleugels. Als die dan ook nog eens een duwprop hebben....
Daarom heb ik besloten om de elevons cardanisch aan te sturen, via een carbon staafje. De servo's komen dan een flink eind naar voren uit, én naar het midden (wat óók gunstig is voor de gewichtsverdeling). Het is een expiriment voor mij, al weet ik inmiddels dat ik niet de eerste ben die zoiets maakt (en er schijnen zelfs kant en klare servo's voor in de handel te zijn, maar die ga ik niet gebruiken).

 

[bdoets]

Door de gebogen vorm heeft de Parabola een carbon buizenframe in de vorm van een A, en het aardige is dat omdat de gaten in de ribben natuurlijk precies op de goede plek zitten, daarmee ook de V-stelling vast ligt (de dwarsbuis zit dus bij de rootribben wat hoger dan bij de ribben waar hij aan de hoofdliggers vastzit). Een gepijlde vleugel zonder V-stelling zou met zijn tippen naar beneden vliegen, wat niet fijn is voor de stabiliteit (vooral zonder kielvlak of winglets!) dus die V-stelling is nogal belangrijk.
Een ander afwijkend aspect van de constructie is, dat de deling van de vleugel a-symmetrisch is. Voor mij niet nieuw want dat had destijds de Yoda ook al... wel bizonder is dat Bernd heeft gekozen voor een deellijn die niet parallel loopt aan de ribben of de luchtstroom, maar haaks op de hoofdligger. Volgens Bernd wordt hierdoor de optredende torsie in de vleugel beter beheersbaar. Ik heb hier mijn twijfels over en heb overwogen de deling klassiek te maken, evenwijdig aan de ribben, maar ik was een beetje bang het mezelf te moeilijk te maken door nóg meer van de tekening af te wijken dan ik met de servo's al deed...

Omdat die liggers niet parallel aan elkaar liggen, luistert het nogal nauw in welke volgorde je het spul in mekaar steekt. De gebruiksaanwijzing is daar dan ook precies in. Hier zie je het middenstuk, rechts zal de vleugeldeling komen, links komt de linkervleugel hier gewoon aan vast te zitten.

Zoals veel freespakketten zie je ook hier de ribbenkam, een geweldig hulpmiddel om alle ribben zuiver recht en op de goede tussenafstand te plaatsen...
Hier op een egale ondergrond, iets duidelijker - de ribben links zijn nog alleen provisorisch geplaatst:

Tenslotte een beeld van de rechterhelft van het toestel, de kant die dus deelbaar blijft (de deling zit waar de twee liggers bij elkaar komen), met provisorich opgestoken ribben, zo zie je mooi de sierlijke lijn, dit is zoals-ie er op dit ogenblik bij ligt:

Ik wil niet te snel gaan met dit toestel... maar het ligt een beetje in de aard van zo'n freespakket dat het in mekaar past als Lego... en dan is het nog eens takkenweer ook. Ik doe in elk geval mijn best om er niet te snel mee klaar te zijn...

 

[serge pot]

Bart ,dit ziet er zeer mooi uit , dit schreeuwt eigenlijk om transparante bekleding .

 

[Huibert]

Dit is wel een heel bijzonder object, zie ik graag meer van

 

[bdoets]

Bart ,dit ziet er zeer mooi uit , dit schreeuwt eigenlijk om transparante bekleding .

Tja, aan de éne kant ligt dat wel een beetje voor de hand. Aan de andere kant vind ik het ook wel aantrekkelijk om dat eigenwijze A-frame te verstoppen in een mooie gladde ondoorzichtige huid... daarmee benadruk je de organische vormen weer meer.
Mijn Yoda destijds had triplex ribben die helemaal opengewerkt waren als een soort filigrain. Dát vroeg zeker om transparant. In dit geval gaat het wat mij betreft meer om de buitenvorm.

 

[pascall]

Deze ga ik volgen, wat een kunstwerk!

Mvg Pascal.

 

[Jasper-daniel]

Tja, aan de éne kant ligt dat wel een beetje voor de hand. Aan de andere kant vind ik het ook wel aantrekkelijk om dat eigenwijze A-frame te verstoppen in een mooie gladde ondoorzichtige huid... daarmee benadruk je de organische vormen weer meer.
Mijn Yoda destijds had triplex ribben die helemaal opengewerkt waren als een soort filigrain. Dát vroeg zeker om transparant. In dit geval gaat het wat mij betreft meer om de buitenvorm.

Mag ik een suggestie doen?
Als je de vleugel met transparante folie gaat bekleden, dan zou je er ook mooi van die meter leds van hk in kunnen doen, dan kan je 's nachts ook vliegen, of tegen schemering. Ik denk dat dat een heel mooi effect geeft.

Bij deze ook gelijk even een volger erbij.

leuk en succes!

 

[Johaver]

Ga het zeker ook volgen.

Het is de eerste maal dat ik zulks een construktie aanschouw.
Echt iets speciaals.
Goede bouw gewenst.

Johan.

 

[bdoets]

...dan kan je 's nachts ook vliegen, of tegen schemering. Ik denk dat dat een heel mooi effect geeft.

Tja, ik vind dat wel leuk om te zien maar heb zelf eigenlijk geen neiging om 's nachts te vliegen. Dit is ook nog eens een zwever - en 's nachts is er bar weinig thermiek...
En tenslotte: dit toestel wil graag licht gevlogen worden. Er zijn Parabola's van 500 gram. Dat zal ik wel niet halen, maar ik ga er dus geen Leds in stoppen, dat zou zeker de thermiek-kwaliteiten niet beter maken...

 

[pascall]

Als je de foto bekijk is het een grote boemerang, het druist tegen mijn gevoel in dat zo iets kan vliegen. En dan ook nog eens geen kielvlak.
Maar goed, het bewijs hoeft niet meer geleverd te worden, toch ben ik zeer benieuwd.

Mvg Pascal.

 

[DirkSchipper]

Als je de foto bekijk is het een grote boemerang, het druist tegen mijn gevoel in dat zo iets kan vliegen. En dan ook nog eens geen kielvlak.
Maar goed, het bewijs hoeft niet meer geleverd te worden, toch ben ik zeer benieuwd.

Mvg Pascal.

Pascal,

De Parabola is een moderne uitvoering van een zgn. Hortense vleugel.
De (Duitse) broers Horten hebben in de jaren 30 t/m 50 van de vorige eeuw dit concept bedacht (we hebben het over modellen, maar ook mandragende kisten, van zwever tot straal- en raket-motor-aagedreven). Het gaat uit van een stevige, niet lineaire!, washout/tipverdraaiing. Toentertijd werd er een S-slag wortelprofiel gebruikt, dat lineair naar een symmetrisch tipprofiel verloopt. Tegenwoordig blijkt een zelfde verdraaiing bij een normaal (licht!) gewelfd wortelprofiel, en wederom een symmetrisch tipprofiel ook te werken. Zeker bij een andersvormige pijlstelling (waarover later meer).

De truuk waardoor de Horten-broers zonder vertikale vlakken toch goed konden vliegen zat hem in het fors naar voren liggende ZW-punt (stabiliteitsmarge 20%-25% tov. 10%-15% bij een 'normale' kist). De tippen moeten daarom echt neerwaartse lift leveren (en niet vrijwel neutraal door de lucht haan zoals bij een staartkist in neutrale vlucth). Daardoor wordt ook het negatieve giermoment (dat bij normale kisten tegngesteld werkt aan de gewenste bocht) omgekeerd, en daarmee wordt het een positief giermoment. Omdat dat positieve giermoment dus wel gewenst is, wordt er dus geen differentiatie van de uitslagen toegepast.

De oude Hortense vleugels kregen hun (vrij grote) pijlstelling door rechte, naar achteren gepijlde neuslijst en een sterke tapsheid (tip << wortel).
Door die pijlstelling en verdraaiing wordt de lucht die recht van voren de vleugel nadert door die vleugel richting wortel afgebogen. Aangezien dat van beide kanten tegelijk gebeurt, bots dat letterlijk in het midden. Daardoor wordt het wortelgebied minder effectief, en zou de vleugel (aanzienlijk) minder efficient vliegen. Dat nadelige effect hebben de Horten-broers ondervangen door in het middengebied de profielkoorde progressief te vergroten (het typische horten-puntje in het midden).

Met de komst van de PC's en de huidige rekentools om vleugels aerodynamisch door te rekenen ontstaat een wereld aan nieuwe mogelijkheden om snel goede vleugels te ontwerpen. Mbv. Nurflügel.exe van Frank Ranis kan ik nu in een uur een redelijk vliegend model ontwerpen, en in een paar dagen/weken een goed exemplaar. Om je een idee te geven: in de veertiger jaren had een clubje van een tiental wiskundigen 6 weken nodig om één vleugel-layout door te rekenen!

Een paar links:
Gebrüder Horten

Horten Nurflugels

horten-xvi-colibri

bouw-horten-xii

 

[bdoets]

Een tijdje terug kwam ik ergens tegen dat bij een gepijlde vleugel, de tippen altijd met een grotere invalshoek zouden vliegen dan de root (dit afgezien van wash out etc., en veroorzaakt door de stroming rond de voorlijst).
Ken jij die stelling Dirk, en kan je er iets zinnigs over zeggen? Ik was dat nog nooit tegengekomen en heb er ondanks enig zoekwerk op internet wel verdere verwijzingen naar gevonden, maar nooit een verklaring...
Ik zou me kunnen voorstellen dat er een verband is tussen deze eigenschap en de door jou vermelde grote wash out, véél meer dan een normaal instelhoek-verschil.

 

[DirkSchipper]

Bart,

Ja, ik ken die stelling, en hij is ook al eens ter sprake gekomen hier op het forum. Kijk eens naar dit bericht.

Daar staat het redelijk uitgelegd.
De oorzaak is de pijlstelling en de eindigheid van de vleugel (profili/xfoil rekent met een oneindige vleugel exact haaks op de stroming).
Door de tip en/of pijlstelling gaat de stroming opzij afwijken (richting tip of richting wortel, afhankelijk van positieve of negatieve pijlstelling). Door die zijdelingse afwijking verandert de effectieve invalshoek van het profiel ter plekke (die verandering tov. de niet beïnvloedde lucht noemen we de geïnduceerde invalshoek. De effectieve invalshoek = de geometrische invalshoek - de geïnduceerde invalshoek.
Die alfa-ind is voor iedere plek op de vleugel anders, en wordt groter richting tip (de alfa-eff neemt dus richting tip af).
Maar door de pijlstelling verandert er wel het eea. zie die plaatjes.

Dirk.

 

[bdoets]

Zozozo... dankjewel. Ik ben wederom gesterkt in mijn overtuiging dat ik er maar niet aan moet beginnen mijn eigen vliegende vleugels te ontwerpen, ik bouw andermans ontwerpen wel...

 

[DirkSchipper]

Zozozo... dankjewel. Ik ben wederom gesterkt in mijn overtuiging dat ik er maar niet aan moet beginnen mijn eigen vliegende vleugels te ontwerpen, ik bouw andermans ontwerpen wel...

Dat hele verhaal is evengoed geldig voor staartkisten. En dat lukt toch wel?!
Vliegende vleugels hebben wel hun eigenaardigheden (veel gevoeliger op ZW-punt en grootte van de uitslag).

Dirk

 

[peter verhulst]

Moi Bart,

fijn dat de set binnen is en leuk je bouwbeschrijving te lezen.

Een tip betreffende de set en de bouwsnelheid, het is heel simpel, ...... 1 rib per week.

Ik ben het met je eens vwb het niet zelf gaan ontwerpen van die dingen, ook ik beperkt mij tot het bouwen van ontwerpen van anderen.
Mocht je willen upgraden na deze, 4M Horten XIV Club Glider - RC Groups
en kijk ook even en passant op de laaste post en meld je aan.

Ik ken Brian en hij maakt dondersmooie sets, mbv. zijn laser.

ik heb een abootje.
groet
Peter

 

[Helitony]

Ook een abootje vleugels vindt ik wel iets hebben.
Succes met de bouw.
Ton

 

[bdoets]

We gaan weer verder. Inmiddels zijn de hoofdliggers met elkaar verbonden, hier nog alleen met glasweefsel (2BrothersRC had even geen carbonkous) maar inmiddels zit dat in de epoxy:

In de manual wordt erg veel aandacht besteed aan het zorgvuldig uitlijnen om de correcte pijlstelling en V-stelling te krijgen. In de praktijk kan dit volgens mij bijna niet verkeerd gaan - de gaten voor de liggers in de ribben van de middensectie zijn zo nauwkeurig dat deze automatisch ontstaan, zelfs als je er geen tekening bij zou hebben. Immers, de dwarsbalk van de A is gewoon recht, maar je kan al zien dat de gaten hiervoor in de root ribben hoger zitten dan bij de zesde rib. Zo komen de beide hoofdliggers exact in de goede stand ten opzichte van elkaar.

Zo krijg je auromatisch de correcte V-stelling. Anders had ik trouwens een probleem gehad, want de manual zegt dat bij het bouwen van de linkervleugel, de rechtervleugel gemonteerd moet zijn en op de correcte hoogte ondersteund... en daarvoor is mijn tafel niet lang genoeg. Maar het bleek dus niet echt nodig.

Center sectie en rechtervleugel:

De rechtertip. De elevon moet nog losgesneden. Het scharnier(tape) komt aan de onderzijde, waar de brede latjes zitten. De ruimte tussen de smalle latjes aan de bovenkant is de spalt voor uitslag omhoog:

Handig zo'n ribbenkam, maar op een sterk gepijlde vleugel kan het gebeuren dat je er maar twee ribben tegelijk mee kan uitlijnen:

Gelukkig heeft de gefreeste achterlijst (en de helft van de voorlijst) keurige inkepingen voor de ribben zodat ook dit bijna niet fout kan gaan.
Lastig is wel dat de ribben, door de uitsparingen voor alle liggers en turbulatoren, veel kleine uitstekende hoekjes hebben. Dit in combinatie met het feit dat de ribben van nogal zacht balsa zijn maakt dat er verschillende uitsteekseltjes zijn gesneuveld. De meeste lijm je er meteen weer aan met CA, maar als je het pas later ontdekt dan is het afgebroken frutseltje allang verdwenen tussen het afval. Nou ja, als alles in mekaar zit zal ik hier en daar nog wat ontbrekende stukjes moeten aanvullen.

Inmiddels is ook de linkervleugel grotendeels klaar, morgen zal ik eens een foto maken van het gemonteerde geheel.
Wel moet ik nog de buitenste helft van de voorlijst lijmen, en ook de turbulatorlijsten (2 boven, 2 onder de vleugelneus). Die latten liggen nu in de badkuip te weken, met een paar tubes tandpasta erop als ballast om ze onder water te houden. Volgende stap zal zijn die latten nat op de vleugel te klemmen, en dan in die stand te laten drogen; pas daarna zullen ze gelijmd worden. Op die manier kunnen ze spanningsloos in de goede bochten gemonteerd worden.

Het pakket heeft, zoals je hierboven al las, hele slimme dingen, maar ook minder sterke. Het gebruik van boogschutters-pijlen vind ik prima werken; en zoals pijlstelling en V-stelling vastliggen in het freeswerk van de center sectie vind ik perfekt. Aan de andere kant wordt er in de manual veel uitgewijd over zaken die ikzelf niet van groot belang vind; zo kan je kiezen voor een gedeelde linker- of rechtervleugel, óf allebei, óf toestel uit één stuk bouwen... in de centersectie wordt volgens de bouwbeschrijving de bovenkant beplankt, het luik voor de lipo etc. komt aan de onderkant. Omdat ik met een paar toestellen al eens een lipo ben verloren denk ik er hard over om die toegang aan de bovenkant te maken... omdat er toch ook een motormount op moet lijkt me dat zowiezo wel handiger.

Er staat overigens omstandig in de Bauanleitung vermeld dat dit geen kit voor beginnende bouwers is, dus in zoverre is het niet zo'n punt als niet alles feilloos klopt...

 

[serge pot]

Alles op het gebied van kunstharsen, glasvezels, kitten, lijmen en coatings in de webwinkel van Poly-Service.
Voor de volgende keer als je iets van glasvezel of koolstof nodig hebt

 

[bdoets]

Voor de volgende keer als je iets van glasvezel of koolstof nodig hebt

Ach, zoals ik al uitlegde is de center sectie heel stabiel, het maakt volgens mij heel weinig uit hoe grondig je die twee buizen aan mekaar frut. Je zou er in principe mee kunnen vliegen ook zonder ze aan mekaar te epoxiën. Dan wordt de hele zooi gewoon gedragen door die dwarsbuis.