Ultra-light zwevertje (eigen ontwerp)

[Robin van der Plas]

Ik maak al een lange tijd gebruik van dit forum om informatie van af te halen, maar nu zal ik eens wat teruggeven en een bouwverslagje posten.


Ik ben gisteren begonnen met een eigen kistje, totaal eigen ontwerp.
Nadat ik in de afgelopen paar maanden 3 high-performance composiet DLG's heb gebouwd was ik even klaar met de 'high-performance', en wilde gewoon een lekker klein simpel zwevertje hebben. Vanwege gebruiksgemak moest hij onder de 1 meter span worden. Daarom heb ik het volgende ontworpen.


Hieronder wat specificaties van het ontwerp voordat we wat dieper ingaan op het bouwen zelf.


Wingspan: 90 cm
Profiel: Ag455-ct Rot.
Oppervlakte: 11.25 dm²
Estimated Weight: +-130 gram
Vleugelbelasting: 11,56 gram/dm²


De wingspan stond vast als ontwerp-eis, en de belasting moest onder de 12 gram/dm² uitkomen voor de 'slow-fly' ervaring. Daarom heb ik een bijpassende koorde genomen voor de gewenste belasting. Ook past deze belasting mooi bij de AG455-ct Rot. airfoil. Dit profiel heeft fijne stall-eigenschappen en toch goede penetratie.

Na alles 10x te hebben doorgerekend ben ik begonnen met bouwen....

Ik ben begonnen met het maken van 42 ribben (dat is dus elke 2.36cm een rib... véél hè =) Het maken van de ribben ging als volgt:

-je snijdt twee templates uit van de binnenste (root) en buitenste (tip) uit.
-Hiertussen klem je 42 stukjes balsahout, en het geheel houd je met spelden bij elkaar.

-Vervolgens schuur je al het uitstekend hout uit, tot je een strakke 'vleugel' krijgt. De foto's ter verduidelijking.


Wanneer je nu de spelden eruit trekt valt het stukje vleugel uit in 44 ribjes. Schuur nu een sleuf boven en onderin de ribben met behulp van een zelfgemaakt schuur-tooltje:


Schuur ook een stukje van de neusjes af om de voorlijst tegenaan te plakken, en snijd een heel klein stukje van de achterkant af om de achterlijst tegenaan te plakken.

Nu we de ribben af hebben gaan we door naar de vleugelopbouw. Ik heb uitgerekend op welke afstand de ribben van elkaar liggen, en met behulp van een lineaal en stift zet ik streepjes op de onderste ligger waar de ribben moeten komen.

En lijmen maar....


Een heel hoop ribben... het lijkt veel maar is maar 5 minuutjes werk. Alles is gelijmt met 1 secondenlijm.

De normale procedure voor het maken van liggers is om met kops balsa de boven en onderligger met elkaar te verbinden, maar omdat deze kist 'ultra-light' word heb ik het iets anders opgelost. Ik heb 4 stukjes bals per vleugel tegen de ligger aangelijmt om afschuiving t.o.v. elkaar te voorkomen:



Lijm nu de bovenligger erop, ook weer met 1 secondenlijm. Apply pressure...


Lijm nu de achterlijst met 1 secondenlijm tegen de ribben. dit kan nogal moeizaam gaan omdat je vrij weinig lijmoppervlak hebt. toch met geduld en passie moet het te doen zijn. Als het éénmaal zit heb je wel 21 lijmpunten, dus zou het goed vast moeten zitten. Een voordeel van zoveel ribben...



Lijm nu de voorlijst op de ribben. Hetzelfde verhaal als de achterlijst. Ik snijd deze uit een 3mm plank balsa. Probeer hem al schuin af te snijden door je exacto-knif onder een hoek van 45 graden langs je lineaal te laten snijden. Nu heb je al een soort 'scherpe' leading edge.


Schuur de leading edge in de vorm van het profiel. Pas op, je hebt weinig ruimte omdat het zo'n klein latje is. Maar zoals ik net al zei, met geduld en passie moet het te doen zijn.



En voila! Het begin is af! Nu nog de verbinding, d-box en bekleding.


Ik snijd eerst een vleugelverbinder uit balsahout. Dit is makkelijk te bewerken en je kunt precies de maten opnemen. Past het niet, dan schuur je er wat af.


Na de check trek ik de balsa vleugelverbinder over op vuren hout, hetzelfde hout wat ik in de liggers heb verwerkt. Deze lijm ik vast aan één kant. Na het uitharden lijm ik hem ook vast aan de andere kant, de vleugeldelen zitten nu vast aan elkaar.


De vleugel heeft een redelijke buigsterkte, maar is nog zo torsiestijf als een doorgeknipt rietje. Dit gaan we binnenkort oplossen. Een 1mm balsa D-box gaat me ongeveer 20 gram kosten, dus dit wil ik graag vermijden. De ligger inwikkelen met 2 45graden koolstof-rovings lijkt me niet sterk genoeg. Heb je suggesties, laat het me dan weten. Ik dacht zelf aan een glasvezel d-box. Gaat me 9 gram kosten en is sterker dan balsa.

Ik hoop op lekker veel reacties en opbouwende kritiek, zo kunnen we allemaal leren van elkaar. Laat een berichtje achter wat je ervan denkt.

Stay tuned...

 

[Robin van der Plas]

Ik heb de afgelopen paar dagen flink lopen experimenteren met alternatieve bouw-methoden. Zo wilde ik de balsa d-box vervangen door ééntje van composietmateriaal; glasvezel en epoxyhars. Dat is ook zo leuk aan het eigen ontwerpen van kisten, je komt met allemaal nieuwe technieken in aanraking.

Helaas was de glasvezel d-box niet bruikbaar. Hij was niet torsie-stijf genoeg en was niet luchtdicht. Ik had dan ook erg open weefsel gebruikt en te weinig laagjes aangebracht. Ik heb 18 gr/m² glas gebruikt:

Je kunt het glasvezel natuurlijk niet zomaar over de ribben heen trekken, dus moest ik eerst een 'mal' maken. Deze werd uiteindelijk van plakband:

Na het insoppen van het weefsel en het lamineren heb ik nog een laagje huishoudfolie over de vleugel getrokken. Dit zorgt voor een spiegelgladde afwerking van het product. Dat verminderd de weerstand.


De vleugel was dus niet stijf genoeg, en nadat ik het van het plakband had getrokken bleek het ook nog eens zo lek te zijn als een vergiet.
Wel had ik een resultaat van maar 12 gram bereikt, precies zoals berekend. Maarja, daar heb je niets aan...

Daarom ben ik teruggegaan naar conventionele bouwmethoden; terug naar het balsahout! Om even wat basiskennis op te frissen nog wat plaatjes:



Nadat ik de volledige vleugel had bekleed met het lichtste 1mm-balsa dat ik in mijn modelwinkel kon vinden moest de leading edge opnieuw. Deze paste natuurlijk niet, want die was gebouwd op een glasvezel d-box.

Ik heb met een schuurblokje alle overhangende d-box teruggeschuurd tot op de ribben. Hierop (de ribben en de afgeschuurde d-box) heb ik een 4mm latje balsahout gelijmd. (zie 2e&3e foto) Eerst ruw bijgesneden met een exacto knife, daarna geschuurd met korrel 40 en toen afgewerkt met 180.


Het duurde een minuutje of 10 langer, maar uiteindelijk ben ik dik tevreden met het resultaat. Het ziet er strak uit, mooi gladgeschuurd en alles is nu superstijf. De leading edge loopt heel natuurlijk over in de ribben, en je ziet geen profiel door het balsa heen. Dit komt natuurlijk onder andere door de korte rib-afstand

Ik had berekend dat het geheel 34 gram zou wegen, en door de aanpassing in het plan zit ik daar nu wat boven. 39 gram

En voilà, de vleugel is biiiiijna klaar

Ik ben stiekem toch wel een beetje trots

 

[stef stuntpiloot]

Ziet er netjes uit! ben benieuwd hoe hij straks vliegt

 

[Patatduif]

Ook ik volg dit met interesse.

Groet, Erwin

 

[Robin van der Plas]

vervolg verslag

Gisteren heb ik de staartdelen afgemaakt. Nou realiseerde ik me pas gisteren dat ik ook een scale-staart had kunnen maken, maar ik was nog zo in mijn DLG wereld dat ik daar wat dingen van heb overgenomen. Een vierkante 3mm carbon staartboom en dunne staartdelen zijn daar het gevolg van.

Ik heb de tussenstappen helaas niet gefotografeerd, maar alleen het eindproduct. Ik zal toch proberen een zo uitgebreid mogelijke uitleg geven van het bouwproces.

Eerst heb ik het ontwerp gemaakt op papier. Deze heb ik uitgeknipt en overgetrokken op 1.5 mm balsa-hout. Uitgesneden en opgeschuurd met korrel 400-600-800 (ik had teveel tijd ). De Leading edge heeft een ei-vorm, en de trailing edge is scherp afgeschuurd. Daarna heb ik met behulp van een lineaal en een exacto-knife het scharnier uitgesneden. Dit heb ik onder een hoek van 45 graden gedaan! Zo krijg je een 'v vorm' in het hout. (zie afbeelding) Dit geeft ruimte voor het scharnier. Het scharnier is een reep plakband en zit aan de achterzijde.

Vlak achter het scharnier heb ik een plaatje carbon met epoxy gelijmd als heveltje. Hieraan komen de pull-pull draden voor de besturing.

Nadat het rudder klaar was moest deze nog op de staartboom worden bevestigd. Ik heb een insnede in het hout gemaakt waarin de staartboom kon worden geschoven. Deze heb ik eerst heel even gefixeerd met CA, en toen gelijmd met epoxy. Dit geheel heb ik verstevigd met 2 laagjes 50 gr/m² glasdoek. Het doek zit onder een hoek van 45 graden t.o.v. de staarboom.

Hetzelfde verhaal geldt voor het stabilo. Verder precies dezelfde bouwmethode. Zie hoe netjes de staartboom overloopt in het rudder.

Deze afbeelding illustreerd hoe ik de stabilo-pylon-staartboom verbinding heb gemaakt. Allereerst heb ik een plankje van 20x20x3mm balsa genomen. Deze heb ik geschuurd tot er een symmetrisch profiel inzat. Toen heb ik de gewenste lengte van dit plankje afgesneden en gefixeerd op de staartboom met CA. (Eerst even de staartboom opruwen, die is erg glad en geeft een slechte lijmverbinding.) Toen heb ik 2 carbonrovings geïmpregneerd en om het geheel geslagen, zie afbeelding. Na uitharding heb ik het stabilo onder een kleine instelhoek vastgelijmd op de pylon. Deze verbinding heb ik gefixeerd met 2 laagjes 50 gr/m² glasdoek onder een hoek van 45 graden. (Net zoals bij het rudder). Voor mijn gevoel zit alles stevig vast.

Ik ben tevreden

Oh en wat misschien ook wel leuk is om te vermelden: De staartdelen wegen 6 gram en de staartboom 4, dus het geheel weegt slechts 10 gram. Ultra-light!

 

[Robin van der Plas]

Verdere vorderingen!

Ik heb vanochtend weer lekker lopen knutselen, en ben tot de conclusie dat mijn zwevertje bijna klaar is! Vandaag heb ik een DLG rompje bewerkt, de romp-vleugel verbinding gemaakt en de staartboom geprepareerd. Ik schrik bijna van de eenvoud van dit project, ik ben echt in een weekje klaar!

Ik had nog wat DLG rompjes liggen van vorige projecten. Dit is er ééntje die over was, niet de beste kwaliteit maarja. "t is licht en anders zou ik hem toch weggooien, hij is namelijk niet van zodanig goeie kwaliteit dat ik hem zou verkopen. Vandaar komt hij hier nog tot zijn recht. Het is een Supergee-pod, voor als je wat details wil weten.

Anyway, de staartboom is 3mm vierkant en de pod is 8mm rond, dus die ruimte moest worden opgevuld:

Ik heb wat hard balsa om de boom heen geplakt voor een redelijk strakke opvulling. De rest wordt opgevuld met epoxy en microballoons. Dat wordt dus één blok massief. (is nog niet gebeurd, alles zit nog los)

Ik heb het even droog in elkaar gestoken dus tamtamtam....
Spoiler alert! Voilà!

Ik ben doorgegaan met het maken van een romp-vleugel verbinding. Wat doet die batterij daar in de vleugel!?! zal je misschien wel denken? Rustig, dat is part of the plan.

Ik wil de batterij nagenoeg op het zwaartepunt hebben. Waarom? Omdat ik met verschillende batterijen wil kunnen vliegen. Een hele kleine van 350mAh 1Cell voor zweefpraktijken, en één van 500 mAh 2 Cell voor motorzweef praktijken. En de batterij paste niet meer in de DLG romp. Dus ja...

Dan ga ik er nu even iets sneller doorheen- de vleugel-romp verbinding. Ik heb de onderkant van de D-box met elkaar verbonden d.m.v. een plankje 2 mm balsa. Bij de voorlijst moet een hardpoint komen om een bout doorheen te monteren. Daarom heb ik daar een laagje 50 gr glas aangebracht tegen het scheuren en een klein blokje 3mm balsa om de voorlijst met elkaar te verbinden en dat hardpoint te vormen.

Het achterste hardpoint komt achter de liggers. Dit bestaat uit en blokje hard balsa van 30mmx9mmx10mm. De boven en onderkant zijn weer geglast met 50gr/m² tegen het scheuren/splijten (zie eerste foto).
Ook heb ik de bovenkant van het voorste hardpoint nog een laagje glas gegeven. (2e foto)

Dan één laatste foto van het vleugeldeel. Te zien zijn de hardpoints, het glas en de twee bouten door de gaatjes die ik heb geboord.
Door naar het romp-deel-->

Ik heb een plankje 2mm balsa uitgehold ter hoogte van de bouten. Daarin heb ik moeren vastgelijmd. Eerst even opschuren, want moeren zijn glad en dat lijmt niet zo lekker. De voorste moer heb ik compleet ingeglast met 3 laagjes 50 gr glas 90/0 en 45/45. Daarna opnieuw uitgesneden rondom de moer natuurlijk. Anders kan de bout er niet meer in. Dit zit stevig, geloof me
De 2e moer word harder belast, dus daar heb ik 2 moeren op elkaar gelijmd. Ook alles weer schuren, en vastlijmen in dat balsa. Ik heb (zoals te zien op de foto) een 2e stukje balsa 90 graden op het grootste plankje gelijmd. Dit is tegen het splijten en voor een betere verlijming met de moeren.

Even alles passen en testen en jahoor, de moeren passen mooi in de bouten. Een heerlijk gevoel =)

De rug van het rompje heb ik alvast opgeschuurd zodat daarop het plankje balsa kan worden gelijmd. Zoals je wel kan zien is het rompje 'mirror-glaze'. Deze komt uit een mal en is daarom heel glad. Daar hecht geen epoxy op, dus vandaar dat je een malproduct altijd moet schuren.

Nou, rups epoxy erop met microballoons....

En lijmen maar! Ik heb door middel van een touwtje bepaald of de romp loodrecht op de vleugel staat. Hoe doe je dat? Je neemt een touwtje en spant deze van het topje van de romp naar de rechter vleugeltip. Markeer de lengte en span nu datzelfde touwtje naar de linker vleugeltip. Is de lengte gelijk, dan staat je romp recht. Is de lengte verschillend, dan moet je hem wat meer naar links of naar rechts verplaatsen. Natuurlijk staat mijn rompje nu recht.

Even een close-upje. Ik heb het overtollige epoxy nog niet weggeschuurd. Je kan zien dat ik nu al een soort natuurlijke pylon heb gemaakt waar de vleugel op ligt. Dat is ook weer een techniek die ik heb geleerd bij het maken van DLG's. Als de vleugel iets van de romp is opgetilt heb je minder weerstand. De vleugel krijg nu meer ongestoorde lucht aangeblazen.

Nu weer de schroefjes losdraaien, en je ziet de verbinding. Zo even alles netjes opschuren en dan zijn we zo goed als klaar met bouwen!

Alleen nog even het folie over de vleugel heen en de electronica erin.

Het was me een genoegen =)

 

[Robin van der Plas]

Ik heb het de afgelopen week erg druk gehad en heb daarom even niet meer gepost, maar ik wilde jullie laten weten dat ik inmiddels al enkele vluchtjes met dit modelletje heb gemaakt. De glijhoek is redelijk tot goed, alleen de vliegsnelheid ligt nogal hoog. Dat komt omdat dit "ultra-lightje" een tikje (zoniet tik) zwaarder is geworden door de d-box en het folie. Daardoor is de vleugelbelasting omhoog geschoten en als gevolg daarvan dus de vliegsnelheid.

De stalleigenschappen zijn nog steeds fijn, en het model is goed bestuurbaar. Ook heeft het een mooie zweefhoek.

Omdat ik bij het ontwerpen een vleugel van 35gram had ontworpen en deze is uitgevallen naar 75, ga ik een nieuwe vleugelset maken uit schuim en composiet.
Zoals ik al zei, ik heb het nogal druk dus daar zullen jullie nog even op moeten wachten.

Gelukkig zijn er genoeg andere nog véél interessantere bouwverslagen hier op het forum, dus je zult je niet vervelen.