(Modellflug-) Fossil

04.12.2019

Ich habe eine Schwäche für Sonderlinge. Besonders bei den Segelflugzeugen. Das musste ich mir schon ein paar mal (besonders von meinen Kollegen aus der mann- und frautragenden Zunft – wieso eigentlich?) anhören. Die eigenwillige, irgendwie lustige, Form einer Libelle mag noch vielen gefallen. Die dicke Lunak hat es schon schwieriger. Aber spätestens bei einem Kestrel, einem meiner Segelfliegerträume, trennt sich der Weizen vom Spreu, und das mir entgegen gebrachte Unverständnis nimmt zuweilen beinahe unfreundliche Züge an. Den Kobuz erwähne ich lieber gar nicht. Da passt eine LS1 in den Versionen a bis d, mit ihrem gepfeilten Höhenleitwerk und der geteilten Kabinenhaube doch bestens in mein Beuteschema; Bei gleichzeitiger Wahrung meiner Gruppentauglichkeit und der allgemeinen Hangkantenakzeptanz 😇

Bilder: volavoile.net [0] [1]

Im Herbst, wenn die Tage kürzer werden und man zusehends das Vertrauen verliert, dass die Sonne hinter dem Nebel wirklich immer noch scheint, dann erstarken die Sehnsüchte und Erinnerungen an eine frischen Frühlingsbrise, die einem um die Nase streicht und freundlich den im Sonnenlicht strahlenden Seglern unter die Flügel greift. Und in diesen Momenten der winterlichen Kälte beginnen sich alte Ideen mit der Möglichkeit für lange Werkstattabende zu vermischen und bilden einen süssen Nebel der Versuchung, der einen, bei einer sich bietender Gelegenheit, schwach werden lässt.

Die LS1-c von Christian Ruch

Auf der Suche nach einem neuen, grossen und etwas aussergewöhnlichen Scale Segelflugzeug stiess ich auf ein bereits älteres Inserat, wo ein LS1-c Rumpf im Massstab 1:3 zum Verkauf stand. Auf Nachfrage stellte sich heraus, dass der Rumpf schon lange verkauft war, der Inserent aber noch eine komplette LS1-c besass, für deren Reparatur er einfach keine Zeit fand. Und wie das so ist: Nach einem Augenschein des Materials ist schliesslich eine komplette überlebende LS1-c, ziemlich sicher aus dem Hause Chrigel Ruch, bei mir “gelandet”.

Ein 40 jähriges Modell

Das Modell wurde vor 40 Jahren in einer wirklich bewundernswerten Technik und Qualität hergestellt. Der für die damalige Zeit aus exquisitem GFK hergestellte Rumpf ist heute zwar nichts Spektakuläres mehr. Die GFK Sandwich Tragflächen mit einem Wabenkern sind jedoch auch heute in ihrer Bauweise aussergewöhnlich. Damit gehörte Chrigel Ruch zu den Pionieren der Kunststoffbauweise.

Inserat aus einer FMT von 1979. Via Christian Baron

Der Zahn der Zeit und der fliegerische Alltag haben sichtbar am Material genagt. Wie es scheint, hatte der vor-vor-(…?) Besitzer das Modell nach einem grösseren Schaden zu reparieren begonnen. Der Rumpf weist grosse Spachtel- und darunter Reparaturstellen auf. Der linke Flügel ist im Bereich der Wurzel ziemlich zerdeppert worden, wie man durch die Öffnung für das Störklappenservo gut erkennen kann. Der Flügelinnenteil wurde an dieser Stelle von innen mit Harz und Holzstücken wieder in Form gebracht und von aussen mit Spachtel geglättet, was ziemlich gut gelungen ist. Im Bereich der beiden Querruder befinden sich weitere kleinere Spachtel- und Flickstellen. Die Flügelhinterkante ist stellenweise etwas wellig, die Oberfläche aber, bis auf wenige Dellen, erfreulich glatt. Holm und Holmbrücke scheinen unbeschädigt zu sein, wie eine Inspektion mit dem Zahnarztspiegel und der Stirnlampe ergab. Alles in allem ist der Zustand so, dass das Material mit überschaubarem Aufwand wieder aufbereitet und flügge gemacht werden kann.

Bevor ich das Modell gewaschen habe, habe ich es der üblichen, rituellen Wägung unterzogen:

Rumpf, Haube und Sitz 5 kg
Flügel rechts 2.2 kg
Flügel links 2.25 kg
Höhenleitwerk 0.25 kg

Das Rohmaterial wiegt also 10 kg (ich hätte es nach dem Waschen eigentlich nochmals wägen sollen). Ein Einziehfahrwerk, das ich noch rumliegen habe, passt fast genau und wiegt ohne Servo 0.4 kg. Ein erstes grobes Auswiegen zeigte einen Bedarf von etwa einem bis anderthalb Kilogramm zusätzlichem Gewicht in der vorderen Rumpfhälfte, um einen realistischen Schwerpunkt zu erreichen. Mit der ganzen Technik, Spachtel, Farbe und natürlich einem Piloten wird das Kind wohl 12, bis eher 13 kg Lebendgewicht erreichen.

Die Flügel

Wie die Werbung im Bild oben “verspricht”, scheint das Modell wirklich mit dem Original Wortmann Profil ausgestattet zu sein. Es ist an der Wurzel nämlich ein echter Brummer! 19% dick und von der Form her mindestens sehr nahe am FX 66-S-196. Ein direkter Vergleich dazu steht noch aus. Im Flügel befinden sich einstöckige Störklappen. Sowohl die Querruder als auch die Klappen können aufgrund der üppigen Flügeldicke locker von Servos in Standardgrösse angetrieben werden.

Da die Flügel strukturell in Ordnung scheinen, habe ich vorgesehen, diese mit relativ geringem Aufwand fertig zu spachteln und danach zu lackieren und natürlich wieder mit RC Technik zu versehen.

Der Rumpf

Der Rumpf ist in massiver Bauweise gefertigt. Ich weiss nicht, was Originalzustand ist, und was über die Jahre von den verschiedenen Eignern in Eigenregie dazu gebaut und verändert wurde. Was allgemein auffällt, sind die vielen massiven Aluminium Teile am ganzen Flieger. So ist nicht nur die als Gabel gestaltete Holmbrücke aus Alublech gefertigt. Ebenso sind die Fahrwerksklappen, die Servohalterungen im Rumpf und Flügel und die zwei noch vorhandenen Servoabdeckungen für die Störklappenservos aus massivem, anderthalb- und zwei Millimeter dickem Aluminium gefertigt. Auch der Pilotensitz ist ein massives, 250 Gramm schweres Alu Teil. Zeigt sich da Christian Ruchs Hintergrund als Metallbauschlosser?

Sowohl das Seiten-, wie auch das Höhenruder werden über Alu Rollen und Seilzüge bedient. Die alten Multiplex Servos werde ich allerdings ersetzen. Das Modell ist mir zu schade, um am Ende versprödetem Kunststoff und verflüchtigtem Weichmacher zum Opfer zu fallen (Ja, ich weiss. Es gibt Leute die lassen sich, der Nostalgie auch im Rumpf drinnen wegen, auf solche Abenteuer ein).

Auch der Rumpf braucht grundsätzlich weitere Spachteleinheiten und dann eine frische Lackschicht. Ganz im Sinne meines ursprünglichen Planes, nur einen Rumpf zu kaufen, werde ich aber dazwischen einen “Abguss” von meinem fossilen Schalentier erstellen. Die Idee, eine LS1-c mit einem moderneren, dünnen Profil zu bauen, lässt sich damit bei Bedarf umsetzen, ohne das so komplett erhaltene, historische Material zu zerstören. Darum habe ich nach dem Waschen inzwischen nochmals viel Material weggeschliffen, Löcher und Dellen verspachtelt und erneut geschliffen. Auch das Loch für das Hauptfahrwerk habe ich temporär verschlossen und in mehreren Spachtel- und Schleifgängen in Form gebracht.

Höhenleitwerk

Das Original hatte ein eher kleines Höhenleitwerk. Innen wurde es darum mit einem relativ dicken S-Schlag Profil versehen, welches nach aussen in ein dünneres symmetrisches Profil über geht. Naheliegenderweise ist das S-Schlag Profil “kopfüber” eingebaut worden. Auch Chrigels Modell hat ein asymmetrisches Höhenleitwerksprofil erhalten – soweit es sich bei meinem HLW um ein Originalteil handelt.

Um welche Art Profil es sich handelt, ist aus dem Augenwinkel schwer zu sagen: S-Schlag oder Keule. Es lässt sich grundsätzlich auf beide Arten, also unten und oben vertauscht, auf die Lagerung oben am Seitenleitwerk stecken. Auf die eine Art geht es leichter als auf die Andere. Da möchte ich aber keine (Flug-) Experimente machen. Wenn ich keine Bauanleitung, Zeit- oder Modell-Zeugen finde, die mir dazu Auskunft geben können, werde ich versuchen, das Profil (oder die Profile…) von der Flosse abzunehmen, um dem Problem rechnerisch auf die Pelle zu rücken.

Das Original

Die LS1 war das erste Flugzeug der Rolladen Fabrik von Walter Schneider, einem begeisterten Segelflieger. Er konnte 1965 Wolf Lemke, nach dem Abschluss seines Studiums an der TU Darmstadt, für sein Vorhaben, Segelflugzeuge zu bauen, gewinnen. Die Beiden hatten sich bereits beim Bau der D-36 der Akaflieg Darmstadt kennen gelernt, wo sich Walter Schneider parallel zum ersten Prototypen der Akaflieg einen zweiten Flieger für sich selbst aufbaute (die D-36 V2). Der Prototyp der LS1 wurde im Hof der Rolladenfabrik unter dem improvisierten Schutz von Plastikfolien in Positivbauweise gebaut und flog am 8. November 1967 zum ersten mal. Damals war die Kunststoffbauweise ganz neu, und Rolladen Schneider ein Newcomer in der Szene, der sich gegen Alteingesessene wie Alexander Schleicher bewähren musste. Der Erfolg des Prototypen und der ersten Muster an den Wettbewerben war durchschlagend. So durchschlagend, dass die junge Mannschaft in der Rollladenfabrik nicht gerüstet war, die einsetzende, stürmische Nachfrage zu decken. Nur zögerlich kam die Serienproduktion in die Gänge und die Wartezeiten betrugen, aufgrund der zu Beginn nur sehr begrenzten Kapazität, lange Zeit mehrere Jahre.

Die LS1 mass sich in dieser Zeit, zu Beginn neben vielen Holzfliegern, mit Kunststofffliegern wie dem Phoebus von Boelkow, der Glasflügel Libelle, der ASW 15 von Alexander Schleicher oder dem Cirrus von Schepp-Hirth. Später mit der DG-100 von Driks Glaser, der Hornet und der ASW 19. Die Entwicklung der Flugzeuge ging zu dieser Zeit rasend schnell. So wurde auch die LS1 ständig weiter entwickelt. Die c Version, von der 198 Stück gebaut wurden, hatte ihren Erstflug am 21.11.1969 und die letzte LS1-f verliess die Hallen von Rolladen Schneider im März 1977.

Bei der Einführung 1968 wurde der Listenpreis einer LS1 mit 18’700 Deutschen Mark angegeben. Eine LS1-c kostete 1973 25’200 DM und eine LS1-f am 1.1.1977 bereits 29’770 Mark.

Spannend: Meine LS1-c kostete 1979 1250 D-Mark, was ziemlich gut der massstäblichen Verkleinerung des Preises entspricht (Masstab 1:3):

30’000 DM / 3³ = 1111.11 DM

Jetzt, wo mein P-80 Shooting Star Projekt erfolgreich beendet ist (der Abschlussbericht hier steht noch aus), freue ich mich auf die Restauration dieses Modells, das wohl etwa gleich alt ist wie ich. Und auf eins bin ich ja echt gespannt: Wie ein 19% dickes Wortmann Laminarprofil an einem dicken, langsamen Modellflieger funktioniert!

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Schlöidi

27.05.2019

Kurzmeldung.

Punktlandug: Drei Tage vor unserem Watles Urlaub ist mein “Neuer” Parat. Ein Schleudersegler. Eine Fireworks FW 6.2 von PCM. Sie ist nicht ganz Einmeterfünzig gross, und beim Bau ist ein gefrickel, als spannte sie nur 15 Zentimeter. Wobei, ehrlich gesagt, so schlimm war es dann eigentlich doch gar nicht. Es ist natürlich auch die Angst um den für die gerade mal 200 Gramm Kohle und Kevlar bzahlten Obulus, die einem beim Zusammenkleben feuchte Hände kriegen lässt.

Aber wenn man die fünf gemütlichen Abende für den Aufbau investiert hat, dann fliegt ‘s. Und es fliegt Toll!

Ja, und wenn wir schon beim Schreiben und Berichten sind: Die Frau hat den Memory wieder reaktiviert. Erstaunlich, wie meine 1995er “Hotliner”-Eigenkonstruktion heute und mit modernen Technik fliegt :)

Jetzt geht ‘s erst mal auf ins Watles. Bis dann, man sieht sich.

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Aerodynamik zum “Be-Greifen” – Windkanalaufnahmen in historischen Filmdokumentationen

24.11.2016

Während der abendlichen Streifzüge durchs Internet findet man (nebst Unmengen Müll) immer wieder Perlen, die man dann vielleicht mit einem Bookmark belohnt, das man dann nie mehr besucht (Mal ehrlich, wer pflegt eigentlich seine Bookmarks noch wie anno 1998?). Aber ab und zu erscheinen einem solche Stücke gar all zu schade um sie einfach nur in einer Liste verstauben zu lassen. “Das müsste doch der Rest der Welt auch sehen!” denkt man in altruistischer Begeisterung, und muss dann schon beim zweiten Gedanken zugeben, dass es vielleicht doch nur eine handselektierte Gruppe betreffen könnte, die im eigenen Freundeskreis vielleicht mit einem halben Dutzend vertreten ist.

Auf jeden Fall habe ich diesen Sommer zwei historische Filmdokumentationen zur Fliegerei und Strömungsmechanik gefunden. Sie stammen aus der “schneller, höher, weiter” Periode der Fliegerei, bzw. etwas vorher: Der Erste aus den 1930er Jahren, der Zweite als Trilogie aus den 1950er Jahren. Der Erste, wie auch in geringerem Masse der zweite Film, zeigen strömungsphysikalische Vorgänge wie sie auch uns Modellkonstrukteuren, -bauer, und -flieger geläufig sein dürften in wunderbaren Filmaufnahmen aus Windkanälen. Haben wir uns nicht alle, die sich gelegentlich mit Strömungsmechanik befassen, schon unzählige Male gefragt, wie das, was wir als Theorie zu glauben wissen, in der Realität wirklich aussieht? Strömung zum Be-Greifen.

Strömung: Anstellwinkel, Wölbung, Klappen und Spaltklappen an der Flügelvorder- und Hinterkannte (NACA, Langley, 1930′)

Zugegeben, dieser zehn minütige Stummfilm strapaziert die Geduld des nicht-so-wahnsinnig-Interessierten doch sehr. Trotzdem zeigt und verdeutlicht er interessante Vorgänge auf die wir heute noch genau so aufbauen wie zu den Zeiten dieses Films. Wem’s verständlicherweise zu langweilig ist: Runter scrollen zur ungleich unterhaltsameren Shell “Highspeed Flight” Trilogie!

Leider habe ich nur den Inhalt der “Spule 2” gefunden. Wer die Erste (oder weitere Spulen) findet, oder Hinweise zum historischen Kontext beitragen kann, ist herzlich eingeladen sich zu melden!

Die Shell “Highspeed Flight” Trilogie

In den 1950er Jahren, als die Düsenjets noch etwas ganz Neues und Aufregendes waren und die Schallmauer gerade erst bezwungen wurde, produzierte die britische Shell Film Unit ([1], [2]) eine bemerkenswerte Film-Trilogie, die sich dem Thema Strömung und Schallgeschwindigkeit widmete. Anhand wunderbarer und aufwändig hergestellter Windtunnelaufnahmen und mit aussagekräftigen und dennoch leicht verständlichen, animierten Grafiken zeigen die Filme die Vorgänge der Bildung und Wanderung der Schockwellen. Diese Filme mit ihren sichtbar authentischen Aufnahmen und einfachen Grafiken ermöglichen dem Zuschauer ein klares Unterscheiden zwischen schematischen Erklärungen und realen Vorgängen. Zusammenhänge werden so nicht nur angezeigt, sondern für den Zuschauer in ihrer Realität erfassbar gemacht. Die Filme sind damit auch ein Beispiel dafür, wie sehr das Fehlen von Computeranimation zum tiefen Verständnis (und damit meine ich nicht dem mathematisch-exakten, sondern dem intuitiven, gefühlten Verständnis der Physik) beitragen kann.

Es lohnt sich also nicht nur für den an der Materie interessierten Flieger, sondern auch für den medien- und technikhistorisch interessierten Leser diese Filme an zu schauen.

Teil 1: “Aproaching the Speed of Sound” (Peter De Normanville, G.L. Weinbren, UK, 1957)

Inhalt: Die Natur des Schalls, die Schallgeschwindigkeit, die Schallgeschwindigkeit und bewegte Objekte, Machscher Kegel und die Machzahl, Schockwellen und kritische Machzahl, transsonischer Geschwindigkeitsbereich, Strömung im transsonischen Geschwindigkeitsbereich und daraus resultierende Probleme, günstige Auslegungsvarianten für den transsonischen Geschwindigkeitsbereich.


Wie auch von den weiteren Filmen gibt es die selbe Fassung auch mit einem US amerikanischen Sprecher. Dieser Umstand und der damit verbundene Aufwand erscheint mir sehr interessant, zumal offenbar sehr grosser Wert, nicht nur auf das identisches Sprech-timing, sondern auch auf die selbe Betonung und Kunstpausen gelegt wurde. Abgesehen vom Akzent sind die Filme nicht zu unterscheiden.

Teil 2 “Transonic Flight” (Denis Segaller, UK, 1957) und Teil 3 “Beyond the Speed of Sound” (Denis Segaller, UK, 1959)

Inhalt “Transonic Flight”: Die Strömung im transsonischen Bereich mit den Vorgängen und Effekten im Detail, transsonischer Strömungsabriss, Wanderung der Schockwellen, die Stosswelle am Bug, flugmechanische Effekte im transsonischen Bereich, Strömungswiderstand und Auftrieb im sub-, trans- und supersonischen Bereich, Vermeidungsstrategien für den transsonischen Strömungsabriss und Auslegungsmerkmale für den transsonischen Bereich, Flächenregel.

Inhalt “Beyond the Speed of Sound”: Bedeutung des Machschen Kegels als Einflussgrenze, Strömung durch eine Schockwelle, supersonische Strömung um einen Flügel im allgemeinen sowie mit verschiedenen Profilen im speziellen, Einfluss der Pfeilung und Tragflächengeometrie, gegensätzliche Anforderungen für den sub- und supersonische Bereich, Ausblick in die “Zukunft” ;)

Als vereinfachte Zusammenfassung: “High Speed Flight”

Wem die obigen drei Filme zu lange sind, der kann sich die Materie auch mit dieser etwas vereinfachten Zusammenfassung vermitteln lassen.

Viel Spass und auf immer gute Neugier! :-)

(Ach ja: Und happy 100th Post ;)

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