Eigenes Flugzeug konstruieren

[Sascha712]

Hallo,

kurz vorweg: Vielleicht übernehme ich mich ein wenig, aber man muss ja auch mal eine Herrausforderung haben

Also, ich möchte mir ein Flugzeug bauen. Im Vordergrund steht, das es langsam fliegen kann. Es soll also gemütlich zugehen und effizient sein. Ich möchte es per FPV aber auch per Sicht fliegen.

Der Flieger sollte ohne weiteres auch mal 400g mehr Gewicht mitnehmen können (größere/mehr akkus oder Kamera).

Ich habe mich schon für ein Flügelprofil entschieden: KFm3 und habe direkt mal die Tragfläche gebaut. Die abmessungen betragen 1600mm x 250mm. Das Material ist 7mm XPS. Da der Flügel ja aus 3 Schichten besteht, beträgt die Höhe in etwa 21mm, passt also von den Abmessungen zu dem KFm3 Profil. Ich denke das ich damit auch die richtige Entscheidung für langsames und effizientes Fliegen getroffen habe.

Ich möchte auch Quer-, Seiten- und Höhenruder verbauen, also dreiachsen-steuerung

Aber ein Flugzeug besteht ja nicht nur aus der Tragfläche sondern auch aus dem drumherumg, und genau da komme ich nicht weiter. Ich weis nicht wie ich was dimensionieren soll usw. Mir ist bewusst, das man das nicht nur durch rumrechnen lösen kann und das auch Erfahrungswerte eine große Rolle spielen, die ich nicht habe.

Daher möchte ich euch um Hilfe bitten den Vogel fertig und in die luft zu bekommen

Also wie gehe ich am besten weiter vor? Sind meine Vorstellungen realistisch?

Mit freundlichem Gruß Sasche

 

[Brocke]

Hallo,

ich finde es heutzutage total realistisch. Du konstruierst ja nicht das allererste Flugzeug der Welt, sondern kannst auf einen großen Pool von Erfahrungen Anderer zugreifen.
An die Relation von Größe, Gewicht und Elektronik, kannst du dich ja ranarbeiten und bei ähnlich dimensionierten Flugzeugen abgucken.
Evtl. kannst du dir ja deine Tragfläche aus Depron o.ä. nachbauen und dann den Rest der Maschine entwerfen. Depron ist auf jeden Fall ein geiles Zeug. Kostet nix und lässt sich super verarbeiten.

Viel Erfolg
Jörg

Ich habe nahezu jedes meiner Modelle selbst entworfen oder zumindest woanders abgeschaut und verbessert. Vom Kettenbagger über Segelboote bis hin zu Flugzeugen und Quadrocoptern.
Das ist die Art Modellbau, die für mich den größten Reiz ausmacht. Überlegen, entwerfen und gucken ob es funktioniert. Meistens landen die Modelle nach der Testfahrt/Testflug dann im Keller und werden irgendwann als Teilespender reanimiert.

Also trau dich ruhig ran an dein Projekt.

Gruß Jörg

 

[tumarol]

Ich möchte mich meinem Vorredner anschliessen, selber bauen/konstruieren macht jede Menge Spaß und man lernt einiges dabei. Z.B. die von dir gebaute KFm3 Fläche wird mit diesen Maßen einiges an Gewicht tragen können und kann dabei auch relativ langsam geflogen werden.

Aber gleich mit so einem relativ grossen und letztendlich dann auch schweren Modell zu starten ist nicht so unbedingt die erste Wahl würde ich meinen.

Guck dich mal ein klein wenig auf You Tube um nach Sratch Buildern, wie zum Beispiel:

Experimental Airlines,
WAYNE RC,
rctestflight usw., usw..

Da findest Du jede Menge Anregungen/Ideen.

Dann noch einen Karton Depron (6 evtl. auch 3mm) z.B. bei Farben Wiegand oder EPP-Versand kaufen, dazu eine Dose Uhu-Por, günstiges farbiges Paketband aus der Bucht und lege los........

Was macht eigentlich dein "Trond", schon gemaidet?

 

[kl_Haribo]

Viel interessanter als die dimensionierung des Rumpfes bzw der höhenflosse ist die dimensionierung der einzelnen ruder. Ausserdem ist es je nach design auch nicht immer so einfach, den richtigen schwerpunkt zu finden.

Wenns eher gemütlich werden sol, würde ich z.B. erstmal zu einem Hochdecker raten. Auch kann dann die EWD auf gutmütig eingestellt weden

 

[Sascha712]

Ich warte auf mein ESC von Hobbyking dann, daher noch kein maiden beim Trond/FPV40^^

Für eine rumpfform habe ich mich auch entschieden. Wie bereits oben erwähnt wird der Flügel oben drauf sein. Habe auch vorn recht viel platz um dann mit dem Akku den Schwerpunkt auszubalancieren. Reicht es wenn ich denn Mittelpunkt des Flügels als gesamten Schwerpunkt für das Model ansehe? Sprich ich stelle später die mitten der tragflächen auf etwas und platziere den Akku dann so das es in Waage ist?

Der Motor soll vorne angebracht sein, obwohl das für FPV eher von nachteil ist wegen dem drehendem Prop.
Ich habe etwas über den Anstellwinkel des Motors gelesen: 5° nach oben? Meine erste Idee war eigentlich 90° zur Tragfläche.
Als motor habe ich noch 4x Suppo 2212/13 1000 kv liegen. die wegen ca 50g und erzeugen an 10x4,5 Props jeder 800g schub. Ich denke einer davon sollte doch ausreichen? Oder ist das unterdimensioniert?

Den Rumpf möchte ich innen ca. 50mm breit machen und etwa ab ende der tragflächen nach hinten spitz zulaufen haben.
Außer FPV fliegt nämlich auch nen GPS Tracker mit.

Ihr habt die weiteren Probleme bereits beschrieben: Dimensionierung der Höhen/Seiten/Querruder:
Die tragfläche hat 40dm fläche. Für das Höhenleitwerk wollte ich 8dm veranschlagen.Seitenleitwerk 4dm.
Kann ich pauschal gesagt nicht die Ruderflächen 20% der jeweiligen gesamtflächen machen? oder 10%?^^

Hab grad nachgelesen was EWD ist. da wollte ich 0° machen, zumindest war das so geplant. bin davon ausgegangen das das ganze flugzeug leicht geneigt fliegt? sprich es beim flug nicht waagerecht ist?

 

[Brocke]

Also dein Flieger kommt mir irgendwie bekannt vor

Wie war das noch mit dem abgucken und verbessern?

Gruß Jörg

 

[Brocke]

Und der Anstellwinkel ist eigentlich ein Sturz und wird in der Regel nach unten zeigen.
Schau mal hier: http://modell-aviator.de/wissen/schrage-sache-motorsturz-und-seitenzug/

Gruß Jörg

 

[weeky]

Zum Schwerpunkt und Mitte des Flügels: Nein.
Du brauchst den Schwerpunkt vor dem Gesamt-Neutralpunkt des Flugzeugs. Und zwar in etwa 8%-16% der mittleren Flügeltiefe. Kann man alles berechnen, ist aber eher aufwändig. Faustregel für Motor-Modellflieger ist ca 1/3 der mittleren Flügeltiefe von der Flügelvorderkante aus. Da sollte in etwa dein Schwerpunkt liegen. Dazu ein bisschen Motorsturz.

Edit: Wie sagt man so schön ? Ein kopflastiges Flugzeug fliegt schlecht, ein schwanzlastiges nur einmal.

 

[Brocke]

Da hat weeky recht. Der Schwerpunkt liegt meist ein Stück weit vor der Flügelmitte.

 

[Sascha712]

@Brocke: Den hab ich aber um ehrlich zu sein noch nie gesehn. Hab mir gestern einfach nen Stift genommen und so halbwegs drauf los gezeichnet. Halt meine grundvorstellung eines simplen Fliegers auf die XPS Platte übertragen.

Gut, dann hab ich auch schonmal ne ungefähre Einschätzung wo der Schwerpunkt sein sollte. Nun muss ich ja noch irgendwie das Leitwerk dimensionieren und die Ruder?

Vielen Dank übrigens schonmal für eure zahlreichen Tipps und die Hilfestellung

 

[tumarol]

Die Tragfläche sieht ziemlich weich/waabelig aus, hast Du da Verstärkungen eingearbeitet? Auch kann man erkennen das die Tragfläche versetzt gestückelt wurde, so eine "Verlegeart" mag z.B für Laminatböden sinnvoll sein im Flächenbau nicht unbedingt stabilitätsfördernd. Wenn es das Plattenmaß nicht zu läßt dann lieber 2 Tragflächenhälften bauen und diese dann mit einer mittigen Steckung ordentlich verbinden.

Du hast dein KFm3 Profil nach Vorgabe (50/75/100%) gebaut, da hat es aber dann Probleme mit den Querrudern da bei den zur Verfügung stehenden 25% Flächentiefe der Grundplatte es eng wird mit den entsprechenden Querruderflächen einschließlich der Scharnierung. D.h. die Ruderfläche ist zu nahe an der Tragflächenstufe und Du versaust dir damit die eigentlich durch die Stufe produzierten Luftwirbel welche den (besonderen) Auftriebseffekt des KF-Profiles ausmachen. Es wird auch so gehen, optimal ist es allerdings nicht.

Sollte die Fläche nicht verstärkt sein, kann es passieren das bei Einsatz der Querruder durch den entstehenden Ruderdruck die kpl. Tragfläche sich verwindet und/oder zu flattern beginnt was fast immer zum Absturz führt weil man von unten darauf dann keinen Einfluß mehr nehmen kann, da keinerlei Ruderwirkung mehr vorhanden ist. (Alles selbst schon erlebt).

Querruder wirst Du aber benötigen da keine V-Form erkennbar ist, weder de- noch polyhydral.

Dein Rumpfvorbau scheint mir zu kurz geraten um den Schwerpunkt mit dem LiPo einstellen zu können. Zudem der von dir o.g. Motor nur ein Gewicht von 50 Gramm hat. Du mußt diesen Motor dann unbedingt mit Vorderspantmontage montieren (so wie bei dem Modell von Brocke zu sehen). Mit 800 Gramm Schub wird das Teil wahrscheinlich in die Luft zu bringen sein (bei gewichtsoptimierter Bauweise + möglichst wenig Ballastzugabe zwecks CG) aber Spaß machen wird das nicht. Motor besser 70 Gramm z.B. 3530er oder besser 100 Gramm z.B 3536 mit 900-1000 KV an 3S.

Motorsturz und -Seitenzug wie in obiger Skizze von hinten aus gesehen nach rechts unten. Je nach Montageart des Motors kann man dies nachträglich noch durch das Unterlegen von Beilagscheiben noch korrigieren.

Was wiegt eigentlich die Tragfläche und der Rumpf, so wie bis jetzt vorhanden? Generell wäre es ratsam das voraussichtliche Abfluggewicht, zumindest ungefähr, einmal auszurechnen. Dann ließe sich auch mehr zu den empfohlenen Antriebskomponenten sagen.

Das Modell gleich von Anfang mit dem vollen FPV-Setup zu bestücken würde ich nicht anraten. Bring das Teil erst mal in die Luft, erfliege dir die Feinabstimmung. Paßt es dann und das Fliegerle ist immer noch an einem Stück kannst Du den nächsten Schritt gehen und das FPV-Equipment reinbauen.