Pik 20 Rumpfausbau: Leitwerk
Es ist nun schon längst wieder Winter und damit, zumindest in diesem Jahr, nicht mehr Modellflug– sondern eben jetzt Modellbauzeit. Wäre es. Aber gerade wenn ‘s draussen so gar nicht Modellflugwetter ist, muss der Verstand dem Geist immer wieder ein bisschen nachhelfen, dass jetzt – trotz fehlender Aussicht auf baldige Fliegerei – in den Keller zu verschwinden sei. Zum Glück macht mir ja nicht nur das Fliegen, sondern auch das Bauen freude, so dass ich jeweils schon nach kurzer Zeit zufrieden am Werkeln bin. Der Hunger kommt eben auch beim Essen.
Mindestens zwei Dinge gilt es bis im Sommer fertig zu stellen: Die P-80 und die Pik. Bei beiden gehts weiter, aber zur Zweiten gibts jetzt wieder mal ein Update.
Weil ich mich vor dem Holmaufbau und damit dem Fertigstellen des angefangenen Flügels drücken wollte, habe ich vorerst beim Rumpf weiter gearbeitet. Schliesslich muss da nicht nur der Motor in die Nase, sondern auch ein Leitwerk ans Heck.
Um möglichst kurze und direkte Anlenkungen zu erhalten, war die ursprüngliche Absicht, sowohl das Höhenruder- als auch das Seitenruderservo in der Seitenflosse unter zu bringen. Allerdings befriedigte dies in dreierlei Hinsicht nicht ganz: Auch wenn so ein Servo nicht wahnsinnig schwer ist und ich ja einen Motor mit Akku in der Schnauze habe, zieht der lange Hebelarm doch am Schwerpunkt. Zweitens ist eine servicefreundliche Variante zwei Servos in der Seitenleitwerksflosse zu betreiben schwer und erfordert grosse schwächende Löcher in der Abschlussleiste der Flosse. Ganz abgesehen vom Gefrickel so etwas in die Seitenflosse einzubauen – immerhin haben wir hier es “nur” mit dem Massstab 1:4 zu tun. Und drittens erhöht ein schweres Leitwerk, insbesondere mit einem hochliegenden HR-Servo, die Torsionsbelastung auf die, durch die Serviceöffnungen schon geschwächte Flosse sowie auf die hintere Rumpfröhre.
Daher entschied ich mich nach längerem Studieren, Diskutieren und Abwägen doch dazu, das Seitenruderservo nach vorne zu verfrachten und per Seilzug zu rudern. Damit das Servo einen freien Blick von vorne durch die schlanke Rumpfröhre auf die Ruderhörner des Seitenruders hat, musste ein passender Bock gebaut werden. Für das Höhenruderservo gabs einen wesentlich einfacheren “Rahmen” bestehend aus zwei stumpf und einseitig miteinander verbundenen Klötzchen auf welchen das S3150 fest verschraubt eingebaut wird. Damit wäre bei einem Servoschaden die Möglichkeit gegeben, mit einem chirurgischen Eingriff an der beim Bau markierten Stelle bei der Abschlussleiste der Seitenflosse, das Servo auszubauen.
Die beiden Teile wurden mit 24h Harz, vermischt mit Thixo und Glasschnitzeln, eingeklebt. Mit den beiden Kiefernleisten konnte ich einen passenden Anpressdruck erzeugen und die Flucht der beiden Flanken der Flosse im Profilstrak gewährleisten.
Tags darauf habe ich das Höhenleitwerk verbohrt. Ein frisch gebohrtes 5mm Loch durch das Höhenleitwerk mündet in ein 6mm Loch oben im Seitenleitwerk, in welches ich dann von unten ein Brettchen mit einer M5 Einschlagmutter eingeklebt habe. Mit 5 Minuten Epoxy Mumpe. Man geht das schnell… Das mach ich nicht mehr.
Und schliesslich habe ich, mit einer einseitig mit 50er Glas beschichteten Balsaleiste, die Seitenruderflosse verschlossen. Der mit Sekundenkleber eingeklebte Zahnstocker unten in der Seitenflosse diente zum justieren der Position Leiste und wird am Schluss einfach wieder “abgerissen”.
Leider weigert sich die neue Litze, die ich für die Seilzüge gekauft habe, bis jetzt standhaft verlötet zu werden. Mal sehen, wie ich das hinkriege. Mir wurde dazu das Wunderflussmittel vom Herrn Topper in Aussicht gestellt. Ein bisschen Zeit bleibt ja noch: Als nächstes müssen die Lager des Scharniers gebaut und eingeklebt werden. Und das Seitenruderblatt ist ja auch noch nicht geglast. Es bleibt also noch genug zu tun :)
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Wenn die Vakuumpumpe mitten in der Legislatur zurücktritt…
Tja, eher mühsam. Das Harz hat mit dem verwendeten Härter zwar 200′ Topfzeit, aber auch nach einer Stunde Notfallrevision war die 25 jährige Vakuumpumpe nicht zum Pumpen zu überreden. Ich tat was ich so einer Situation immer tue: Ich plünderte den Weinkeller ;)
Mal schauen ob das noch etwas gibt. Dieser “Aufbau” entspricht etwa 30mBar Pressdruck. Es ist (oder wäre) eben schon etwas tolles, so ein bisschen Luftdruck.
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Kabelkanal Stryoschneidwerkzeug
Die Detailpläne für den Pik Flügel nähern sich der Fertigstellung. Damit ist nun auch klar wo welche Kabelkanäle in den Styrokern müssen. Da ich den diversen, unterschiedlich abenteuerlichen, Methoden diese Kanäle nach dem Bau des Flügels einzubringen nicht traue, musste ein minimal invasives Werkzeug her, dass die Kanäle vor dem Aufbau des Flügels in den Schaum bringt. Dazu habe ich mir einen “Schlitten” gebaut, in den verschiedene Schneidwerkzeuge eingespannt werden können:
Auf der 4x4cm grossen Grundplatte ist eine 12x12mm Kiefernleiste aufgeklebt. Zusammen mit einem identischen aber beweglichen Gegenstück kann so das aus 0.5mm Federstahldraht gebogene “Schneidförmchen” mit zwei M3 Schrauben eingespannt und bei Bedarf gegen andere Förmchen ausgetauscht werden. Die folgenden Bilder Zeigen das Konzept des des gebogenen Drahtes:
Aufgrund des grossen Drahtdurchmessers braucht es für einen Schnitt durch das weisse Brösmelistyropor ca. 5A bei ungefähr Nullkommagarkeiner Spannung. Beim gelben XPS wird es vielleicht etwas mehr Strom sein. Das Gerät funktioniert wunderbar. Es schneidet eine saubere Stange Styropor aus dem Material und lässt auf der Oberfläche einen etwa 1mm breiten Schnitt zurück. Ich denke damit werde ich gut leben können. Jetzt fehlen noch ein paar Frästeile die mir der Topper hoffentlich in seiner Modellbau 2.0 Werkstatt aus den Platten knabbert und dann kanns losgehen :)
Faserverbund in Schoggibraun: Basaltfasern
Wieder mal einen kurzen Blick in die Werkstatt.
Preislich sind sie ja interessant: Die Basaltfasern. Ihre Eigenschaften sind mit E-Glas vergleichbar, bzw diesem in vielem sogar leicht überlegen. Also habe ich bei der letzten Gewebebestellung mal zwei Meter 115g/m² und 220g/m² Basaltgewebe mit bestellt. Suter Kunststoffe war so nett und lieferte sie mir trotz der kleinen Menge auf Rollen. Farblich sehen sie aus wie Kohlefasern, die zuwenig in der Sonne gelegen haben:
Der erste Test ist die Verstärkung des Bodens der Pik:
Die Verarbeitung ist angenehm. Sie lassen sich sehr gut schneiden und vom Laminiergefühl her gibts keinen Unterschied zu “normalem” Glas. Ich bin gespannt auf das ausgehärtete Resultat und weitere Testteile :)
Es wird weiter Pikiert
Nachdem die Nase ab war, musste natürlich möglichst schnell Ersatz her. Nachdem der GFK Motorspant ausgehärtet war, kann nun der Sipnner und der Propeller mal probesitzen. Wie man sieht ist der Rumpf nicht ganz rund: Von Oben gesehen steht der Spinner links und recht einen knappen Millimeter über der Rumpf heraus. Obwohl er sich auch von der Seite nicht ganz in die Spitze Rumpfnase der Pik einfügt, passt das wohl doch gar nicht schlecht. Der Frevel sei genehmigt.
Dazu habe ich nun das Seitenruder angefangen zu bauen. Es wird ganz klassich in “vollbeplankter Rippenbauweise” entstehen und am schluss natürlich geglast werden. Auf schleiferei eines Vollbalsaklotzes hatte ich keine Lust.
Und für all die Gwundernasen: Auch mit der P-80 gehts weiter. Da ist einfach gerade todlangweiliges Glas/Harzen und warten aktuell. Es gibt also nicht viel zu berichten.
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Schnipp, Schnapp…
…Nase ab. Die Pik soll ja meine Al-Pik-a, in Anlehnung zur “Alpina” (einfach in schön), werden. Und dazu braucht sie vorne ein Loch in der Schnauze, wo ein Motor raus gucken kann. Dieser Motor wird ein Hacker A 40-10L v2 14 Pole sein, der an 4S eine 17×11″ Luftschraube antreibt. Gemäss ecalc müsste das so um die 1kW Leistung mit rund 8m/s Steigleistung ergeben.
Die Luftschraube, wiederum, wird an einem 40mm Graupner Präzisionsspinner befestigt der sich hoffentlich einigermassen harmonisch in die Rumpfform der Pik einfügt. So sah es vor der Operation aus:
Und dann kam der einschneidende Moment. Mann halte für diese Gräueltat kurz inne und führe sich vor Augen, dass damit etwa schönes entstehen sollte.
Na, so schlimm war es doch gar nicht. Der Wanitschek Pik Rumpf eignet sich gar nich schlecht zum elektrifizieren. Die Form der Nase ist zwar nicht ganz rund und fluchtet auch nicht sauber mit dem Graupner Spinner, aber es beliebt im tolerierbaren Bereich.
Nicht minder mühselig und schwierig war natürlich das einpassen eines passenden Motorspants. Morgen wird sich zeigen, ob ich ihn mit den paar tropfen Sekundenkleber genügend passend genagelt habe.
Bis dahin: Schlaf gut meine Pik 20 :)
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Leitwerk aus dem Sack
Nachdem mich Topper in seine Flügel-Mylar-Sack-Methode eingeführt hatte, musste das natürlich sofort nachvollzogen werden. Die Kerne hatten wir ja vor ein paar Wochen geschnitten. Das Leitwerk der Pik 20 ist, im Gegensatz zur Tragfläche, dafür ausgelegt, in eben dieser Bauweise – quasi als Test – gebaut zu werden. Dazu habe ich zuerst mal die zwei Hälften der Styrokerne und der Schalen verklebt. Dort wo später die Schraube zur Befestigung des Höhenleitwerks rein kommt, habe ich einen massiven Balsakern eingepasst und formschlüssig verschliffen. Die Rillen und etwaige Spalten zwischen Styro und Balsa habe ich mit einem einem Styroverträglichen Leichtestspachtel aufgefüllt und schlussendlich alle Oberflächen sanft überschliffen.
Nach einigen Versuchen ist Topper drauf gekommen, dass die Kombination aus Spritzen der Mylarfolien und einstreichen mit thixotropiertem Harz eine glänzende, pinholefreie Oberfläche ergibt. Also, habe ich die passend zur Form des HLW zugeschnittenen Mylarfolien Gelb gesprizt. Ich würde gerne Pik-Gelb sagen, aber leider habe ich dieses giftige grün-gelb in der Dose so nicht gefunden und halt zu “Signalgelber” Acrylfarbe gegriffen. Es ist ja ein Versuch und muss am Schluss (leider) trotzdem nochmals überspritzt werden.
Die Pik 20 war übrigens das erste Serienflugzeug, das getempert wurde und darum eine höhere Warmfestigkeit hatte. Das erlaubte erstmals bei ein Kunststoffflugzeug die Lackierung in verschiedenen, von Weiss unterschiedlichen, Farbtönen. Die meisten Farbe waren jedoch etwas eigenwillig und die Giftgelbe hat mir am besten gefallen.
Nachdem die Farne auf den Mylarfolien ausgehärtet war gings weiter. Auf die etwa 2-3 Stunden angelierte thiotrope Harzschicht auf den Folien wurden drei 50g/m² Glasgewebe, eine davon diagonal, auflaminiert.
Die Nasen des Styrokerns und drei 8cm Streifen Glas habe ich mit Sprühkleber (ein Kontaktkleber) knapp eingesprüht und besagte streifen danach damit um die Nase und die Randbögen des Leitwerks befestigt. Der Kontaktkleber hält das Glas satt in Position, wenn nun der Kern mit Harz benetzt wird, damit eine saubere Verklebung zwischen dem Glas auf der Mylarfolie und dem Stropor möglich wird. Die beiden beglasten Folien habe ich nun sauber mit der richtigen Seite nach oben und unten mit dem Kern verheiratet. Zwei Streifen Klebeband helfen das ganze So lange in Position zu halten, bis sich das Sandwich im Vakuumsack befindet.
Noch ohne Vakuum wird das ganze nun zwischen den Schalen (die sich ausserhalb des Vakuumsackes befinden) eingeklemmt und ausgerichtet. Genügend Gewichte unterstützen das Vakuum und beugen zusammen mit einer gerade Tischplatte einem Verzug des Säuglings vor. Wenn alles passt wird um 0.5 Bar evakuiert und das Kind für die nächsten 24 Stunden sich selbst überlassen.
Dabei kam Christoph’s uralte Pumpe zum Einsatz welche mit 12V aus meinem neuen Supderdupernetzteil gespiesen brav am Sack nuckelte.
Nach 24 Stunden dann endlich der ersehnte Momment: Entsacken. Die gewachste Mylarfolie trennte sich bereitwillig von ihrer Farbschicht und zum Vorschein kam eine makellose Höhenleitwerksoberfläche.
Nach dem Abschleifen der Harzreste musste das Flügelchen natürlich sofort probesitzen und im Licht vorglänzen. Eigentlich schade, dass ein Flügel nach dieses Sackmethode trotzdem im Bereich der Nase nochmals verschliffen, und daher auch nochmals gespritzt werden muss…
Lessons learnt:
- Das Spitzen ergibt einen farblichen Grundton, ist aber zur Vermeidung von Pinholes vermutlich nicht notwendig. Das thixotropierte Harz reicht dazu wahrscheinlich aus.
- 3x50g/m² Glas sind gleich schwer wie 50g Glas und 100g Kohle, aber wesentlich weniger steif. Und mit dunkler Kohle macht das “vorspritzen” dann vermutlich auch wieder mehr Sinn.
- Wasserfester Filzstift mag wasserfest sein. Harzfest ist er aber nicht. Schreibe die Kerne nicht mit schwarzem Edding an – es wird sich abzeichnen.
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Styro Kerne und die Pik 20
Wir haben wieder mal geschnitten. Der Topper und ich. Und wenn wir schon dabei sind, haben wir gerade Kerne für alle möglichen Projekte beiderseits aus dem Schaum befreit. Der Anlass war aber eigentlich weder meine Pik noch der Wandervogel von Topper, sondern die Flächenkerne der P-80. Da ich aber keine Fotos der P-80 Flügel gemacht habe, nehme ich das zum Anlass um über die Flügel meines Steinhardt/Wanitschek Pik 20 C Projektes zu berichten.
Wie auf meiner Modell-Übersichtsseite steht, befindet sich auch eine Pik 20 C in der Projektküche. Der Rumpf dazu stammt aus Formen der ehemaligen Firma Wanitschek, den Herr Steinhardt in verdankenswerter Weise immer noch herstellt und vertreibt. Aus den selben Häusern ist übrigens auch meine Libelle. Flächen zum Pik Rumpf gibts natürlich – wie den ganzen Bausatz – nicht mehr. Alles ausser Rumpf, Haube und Haubenrahmen muss selbst gefertigt werden. Das passt mir jedoch ganz gut, denn dann kann ich neben der Flächengeometrie auch das damals vom Hersteller gewählte Profil, ein (modifiziertes) E 374 anpassen.
Vielleicht zuerst mal etwas über…
Pik 20 – das Projekt
Wenn wir von anpassen sprechen, dann müssen zuerst mal Anforderungen hin. Also, die Ausgangslage vor dem Projektstart im letzten Jahr: Ich will einen alltagstauglichen, Allrounder in Scale Optik bauen.
“Alltagstauglich” bringt die folgenden Anforderungen ins Spiel:
- Der Flieger soll genügend klein sein, damit man ihn vernünftig transportieren kann. Auch auf einen Berg.
- Er soll einen Elektroantrieb haben, damit man auch bei nicht bombensicheren Bedingungen in den Bergen fliegen kann. Ohne Gelenkklappern. Damit ist in der Ebene die Autonomie ebenfalls gewährleistet, sollte mal eben kein Schlepper zur Hand sein.
Die Anforderung an einen “Allrounder”:
- Der Flieger sollte genügend leicht und thermikempfindlich sein damit man den Motor nicht braucht. Wenn man nicht will.
- Er soll aber auch einen vernünftigen Durchzug haben und zum Rumsau(s)en genügend stabil sein. FAI Wenden werden nicht gefordert.
…und die “Scale Optik”:
- Ich will keinen Zweck-Besenstiel-Segler. Den habe ich bereits vor mehr als einem Jahr bei Stefan Eder/Aer-O-Tec bestellt. Vielleicht wird der ja auch irgendwann geliefert. Wer weiss. Ich habs noch nicht ganz aufgegeben. Trotz obermühsamer und völlig unzuverlässiger Kommunikation und ebensolchem Service wird das ja vielleicht irgendwann noch was. Sorry, ich schweife ab. Wer Frustration findet darf sie behalten. Also: Es muss nicht super Scale sein, aber es sollte so aussehen, als wärs ein “Richtiger”.
- Damit so ein semi-scale Flieger nicht nur am Boden, sondern auch in der Luft semi-scale aussieht, braucht er eine gewisse Grösse um das dafür nötige ruhige Flugbild und die langsame Majestätik der Bewegung zu erzeugen.
Zu diesen, natürlich teilweise widersprüchlichen, Anforderungen musste nun ein passendes Modell gefunden werden; Das war/ist eben diese Pik 20 C von Wanitschek aus den 70er Jahren des letzten Jahrtausends. Sie ist mit gut 3.6m Spannweite (nach Plan) genügend klein um noch als “handlich” durch zu gehen, aber auch genügend gross um dem Scale-Flugbild-Anspruch gerecht zu werden. An der Pik gefiel mir – wieder einmal – die etwas eigenwillige Form. Der Wanitschek Rumpf machte zusätzlich einen eher etwas schlankeren Eindruck und besitzt eine Nase, zu der ich relativ problemlos einen Spinner für den Nasenantrieb finden sollte. Also wurde das Teil bestellt und prompt geliefert (Die Zuverlässigkeit von Herrn Steinhardt ist eine Wohltat für den gebeutelten Modellbauer und -flieger. Danke!). Das Original stammt übrigens ebenfalls aus den 1970er Jahren und wurde ursprünglich als Flugzeug der damaligen Standardklasse entworfen.
Die Auslegung
Seit dem letzten Sommer wurde immer mal wieder am Flügel herum getüftelt. Am Rumpf ist eine E 374 Wurzelrippe angeformt. Doch dieses Profil wollte ich nun gar nicht. Ich habe mir eher etwas in der Richtung von HQW2.5 vorgestellt (Man verzeihe mir die unterschiedlichen Re-Zahlen. Ich habe sie nicht extra nochmals gerechnet):
Wenn man die Dickenrücklage des E 374 ansieht, dann wurde das aus meiner Sicht von einen euphorischen Grenszschichtoptimisten ausgewählt. Bereits die HQW Familie hat für mein Gefühl ein sportliches Verständnis der Dickenrücklage:
Damit der Übergang der Eppler-Wurzelrippe auf einen HQ-Flügel einigermassen passt, habe ich aber innerhalb der ersten 10cm von einem HQW2.0/11 auf das am restlichen Flügel verwendete HQW2.5/11 gestrakt. Damit wurde das innere Flügelsegment auch genügend kurz, dass es gerade noch in meinen grossen Schneidbogen passt. Um der Gutmütigkeit Willen habe ich den Flügel zur Spitze hin um 0.5° geschränkt und die Wölbung an der Spitze auf 2.8% erhöht. Ebenfalls habe ich die Geometrie soweit es ging (Anformung am Rumpf) an den Originalflügel angepasst. Der Flügel ist damit auf der ganzen Spannweite etwa anderthalb Zentimeter zu tief, und weisst nun 3.8m Spannweite auf. Am Ende sah der Plan so aus:
Der Rumpf der Wanitschek Pik ist übrigens tatsächlich um einiges verschlankt, wie aus einem groben Vergleich einer (unbekannten) 3 Seitenansicht der Pik und der Kontur aus einem von der Seite aufgenommenn Foto des Rumpfes zeigt:
Die ganze Geschichte ist leider etwas flach gedrückt und verliert so ein bisschen den Reiz der eigenwilligen Pik Form. Jänu, es gefällt mir immer noch, spart etwas Widerstand, passt zum angestrebten Zweck und fällt kaum jemandem auf. Wer kennt den schon die genaue Form einer Pik um den Unterschied zu bemerken :) (Die ASW 20 aus dem selben Haus scheint ebenfalls etwas verdünnt zu sein, hingegen passt die ASW 15 B).
Nun aber zum…
Flächenschneiden
Nachdem ich im örtlichen Baustoffbedarf 5 Swisspor XPS Platten gekauft habe, haben wir uns bereits am letzten Dienstag zu einer ersten Session getroffen. Der Herr Topper hatte zuvor die Schneidrippen CNC gefräst, was ja schon unglaublich viel Arbeit erspart und wirklich wunderschöne Resultate ergibt. Nach 7 Stunden schneiden waren wir aber trotzdem erst bei der Hälfte aller zu schneidenden Kerne angelangt. Deshalb gabs heute eine zweite Sitzung im Namen Keller des Herrn.
Zum Schneiden ist nicht nur das richtige Material wichtig, nein, es ist auch auf die richtige geistige Einstellung und persönliche Herangehensweise zu achten. Am Besten erreicht man das mit meinen guten alten ETH Schneidbögen und der gezielten Zuhilfenahme des passenden Blickes und eines Modellfliegerschnauzes:
Ich habe ja schon vor einiger Zeit einen Artikel zum Styro Schneiden geschrieben (den ich dann auch mal wieder ergänzen werde…) aber weils so schön ist, hier einige “Bau”-Stufen.
Die Rohlinge für die Flächen werden mit Teppichklebeband auf die ebene Unterlage geheftet und gegen Verzug beim Schneiden beschwert:
Die Schneidrippen befestigen wir ebenfalls mit doppelseitigem, scherenveklebenden Kaugummiteppichklebeband:
Wenns gelingt siehts so aus. Solange die Zuspitzung der Stücke gering ist, sind die Resultate mit etwas Übung kaum von CNC geschnittenen Kernen zu unterscheiden:
Und *heureka!*. Tatsächlich sind wir heute Abend fertig geworden! Leider habe ich kein Foto des Kernebergs gemacht… Kurz nach Mitternacht zuhause, mussten die Flächen natürlich mal probeliegen und der Frau unser Werk gezeigt werden:
Sodeli. Jetzt gehts aber zuerst weiter mit der P-80 :D
Tags: P-80C Shooting Star, Pik 20
Die neuen sind da…
Als das wären:
- ASW 15
- Pik 20
- und eine Glasflügel Mosquito für Sturzi
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