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 ;)

Tags: , ,


Akku Kabelverlängerung und Antiblitz

22.09.2016

Mehr Kapazität für lange Kabel

Für meine neue Cougar muss ich, wie bei den meisten Impellern leider notwendig, die Kabel vom Regler zum Akku um ca. 30 bis 40 cm verlängern. Um dem Brushlessregler etwas Gutes zu tun und ihn nicht all zu Arg mit Spannungspitzen zu traktieren, habe ich mich entschieden – vorbildlich – zusätzliche Kondensatoren in die lange Leitung einzubauen. Herr Hacker empfiehlt alle 15cm die selbe Kapazität, welche bereits im Regler verbaut ist, in die Strippe einzulöten. Bei meinem YGE 120 LV sind zwei mal 680μF, also (falls die wirklich parallel geschaltet sind?) insgesamt 1.36mF verbaut (wow..). Wenn jedoch diese Kapazität für 30cm (überschlagsmässig die typische Länge ungekürzter Regler- plus-Akku-Kabel) reichen soll, dann erschliesst sich mir die Steigerung der “Kapazitätsdichte” auf die selbe Kapazität pro halbe Strecke nicht. Ich habe daher so viele Fahrräder alle 15cm als zuviel des Guten deklariert und nun 470μF low ESR Elekos (Rubycon ZLH 35v) verbaut. Das muss reichen und der YGE Regler sollte sich dafür eigentlich schon redlich bei mir bedanken.

dsc_0899 dsc_0900 dsc_0908

Vorsicht: Elkos richtig gepolt verbauen. Sonst stinkts und qualmts schon bald aus dem Flieger.

Blitzableiter

So viel Kapazität will geladen werden. Und da ein leerer (low ESR) Elko beim Einstecken eines Akkus für einen Bruchteil einer Sekunde quasi einen Kurzschluss darstellt, wird so ein Vorgang häufig mit einem Blitz und dem dazugehörigen Knall eingeleitet. Blitz und Donner sind zwar was nettes, ausser es schlägt einem ins eigene Hab und Gut ein. In diesem Fall sind es die Stecker, die darunter leiden und sich langsam weg erodieren.

Um das Gefrizzel beim Einstecken des Akkus ein wenig zu entschärfen, habe ich die folgende Widerstandsvorschaltung ersonnen, welche die Kondensatoren etwas gemächlicher auf Spannung bringt.

Der 4mm Goldbuchse des Reglers habe ich einen schmalen Ring aus einer alten Buchse “vorgelötet”. Dieser Vorschaltring ist mit drei parallel geschalteten 1kΩ Wiederständen mit der Buchse verbunden. Beim entsprechend vorsichtigen Einstecken des zweiten (!…) Kabels in die Buchse wird so nun die ganze Kondensatorkaskade steckerschonend über diese Widerstände aufgeladen, bevor der Stecker ganz eingeschoben wird.

dsc_0902 dsc_0904 dsc_0906

In meinem Fall sind die Kondensatoren schon nach zwei Sekunden praktisch auf Akkuspannung und die Blitzgefahr damit gebannt.

Vor 20 Jahren hätte der Physiklaborant in mir das glaubs etwa so gerechnet:

  • τ = RC

Wobei τ (die Zeitkonstante) die Zeit in Sekunden darstellt, bis der Kondensator ~63% der am RC-Glied anliegenden Spannung erreicht hat. Nach dem Verstreichen von 3 τ beträgt die Spannung am Kondensator nahezu 100% der Spannung am gesamten RC-Glied und die Ladung ist damit praktisch abgeschlossen.

Unser τ ist bei zwei 470μF Kondensatoren in der Leitung und zwei 680μF am Regler sowie drei parallelen geschalteten 1kΩ Ladewiderständen

  • τ = (3*1kΩ⁻¹)⁻¹ * 2.3mF = 0.77S

Ob die 1/8 Watt SMD Widerstände die elektrische Leistung beim Laden der Kondensatoren aushalten? Die maximale Leistung, welche die drei Widerstände gleich nach dem Einstecken eines 5s Akkus abführen müssen, beträgt

  • P = U²/R = (5*4.2V)²/333Ω = 1.3W

Bereits nach dem Verstreichen von 1τ, also 0.77s, fällt aber die Leistung an den Widerständen bereits um den Faktor (1-0.63)², also auf 0.18W, um nach einem weiteren τ erneut um den selben Faktor auf 0.02W abzunehmen. Die Wärmekapazität der drei auf 0.125W Dauerleistung ausgelegten Widerstände reicht locker um das Weg zu stecken. Kritisch ist eher die mechanische Belastbarkeit des Aufbaus: Bevor die kleinen Würmchen je auch nur in die nähe ihrer thermischen Lebenserwartung kommen, sind sie längst aufgrund der Kräfte beim Einstecken des Bananensteckers in die ewigen Jagdgründe gegangen.

Wie gut habe ich noch einen Streifen 1kΩ SMD Widerstände in der Elektronikkiste gefunden :D Und jetzt: Gute Nacht.

Tags:


90mm

20.09.2016

Der aufmerksame Verfolger meiner Modellflugseiten (gibts das welche? ;) hat es bereits vor zwei Monaten bemerkt: Da tummelt sich ein neues Modell in der Liste und in meinem Keller meiner unserer Stube. Eine F-9f Cougar:

DSC_0476-2048 DSC_0480-2048 DSC_0483-2048 DSC_0479-2048

Die Cougar

Die Cougar war/ist ein Jet der ersten Generation der US Navy. Sie ist der gepfeilte Nachfolger der besser bekannten F-9 Panther. Die Navy hatte bedenken, ob ein gepfeilter Jet genügend langsam und gutmütig auf den kurzen Flugzeugdecks zu landen wäre und verlangte von den Herstellern damals einen ungepfeilten Jet. Nachdem die aerodynamische Unterlegenheit des gestreckten Flügels jedoch spätestens im Koreakrieg mit der Mig 15 offensichtlich wurde, konnte Grumman die auf Basis der Panther die Cougar entwickeln.

Das Modell

Meine orange Cougar ist ein Modell von TB Models, einem scheinbar eher kleinen und unbekannten fernöstlichen Hersteller. Der Bausatz, wenn man denn so sagen kann, habe ich bei Hebu gekauft. TB Models scheint zwei verschiedene Cougars im Programm zu haben: Meine Cougar mit gut einem Meter Spannweite für einen 90mm Impeller, sowie eine grössere Variante für einen 120mm Impeller.

Für knapp 300 Franken erhält man eine grosse Kiste, in der sich ein wirklich sauber verpackter Rumpf, zwei Flächen- und Leitwerkshälften, sowie ein Beutel mit Kleinteilen befinden. Der GFK Rumpf ist ein typisches China-Laminat: Schön anzusehen, aber mit einer eher zu dicken und darum schweren Lackschicht, die zu Rissen neigt. Die Flügel sind voll beplankte Styrokerne und recht sauber mit oranger und silbergrauer Folie bespannt.

Die Gewichte, wie aus der Verpakung:

  • Rumpf und Seitenruder: 1360g
  • Die zwei Flügel mit Alusteckung und Grenzschichtzäunen: 340g
  • Die beiden Höhenflossen: 75g

Damit der orange Drache vernünftig von unserer rosa Piste abheben kann, kriegt er ein eflite 25-46 Fahrwerk, das nochmals mit 270g plus 100g für die grossen Räder zu Buche schlägt.

Antrieb

Als Antrieb habe ich einen Midi Fan evo / HET 650-58-2100 Impeller vorgesehen. Dieser liefert gemäss Datenblatt bei 5sx3.7V und ~82A ungefähr 2.8 Kp Schub bei um die 67m/s Strahlgeschwindigkeit und für einen 90mm Impeller erfreulichen 61% Wirklungsgrad. Der Motor wird zusätzlich vom mitgelieferten, gerippten Kühlkörper gekühlt. Damit sich Letzterer vernünftig an das Motorgehäuse schmiegt, habe ich die Rippen rund herum um eine Kabelbinderbreite entfernt und mit einem ebensolchen am Motor festgezurrt.

dsc_0867 dsc_0873 dsc_0885

Gebändigt wird der Impeller von einem IGE 120LV mit Kühlkörper, den ich direkt hinter dem Motor in den Luftstrahl montiert habe.

dsc_0875 dsc_0881

Die gesamte Einheit wiegt 455g. Dazu werden noch gut 50g Kabel und Kondensatoren vom Föhn bis zu Akku kommen.

Die Servos (HR: 2x HS70MG; QR, Flaps,SR, Bugfahrwerk:4x Savöx SH0255) wiegen alle zusammen 140g. Dazu kommt ein Empfänger, etwas Kabel und Stecker was dann etwa 200g für die RC Komponenten ohne Antrieb ergibt. Erste Abschätzungen haben ergeben, dass der Schwerpunkt eher zu weit hinten als vorne zu liegen kommen wird. Die Tatsache, dass die beiden Höhenruderflossen mit je einem Servo betrieben werden, hilft in dieser Hinsicht leider auch nicht.

Ohne Akku landen wir damit bei einem Trockengewicht von 2.85-2.9kg. Ein  5sx5Ah Akku schlägt, je nach Ausführung, mit 660-700g zu Buche und auch ein 4.2Ah Akku kommt noch auf 520g. Das Abfluggewicht wird also aller Voraussicht nach um die 3.5 bis 3.6 kg zu liegen kommen. Wir werden sehen wie viel Leistung der Impeller im eingebauten Zustand trotz der eigenwillig gestalteten Strömungskanäle noch entfalten kann. Es bleibt zu hoffen, dass es nach wie vor über 2kp sein mögen und, dass damit ein vorbildähnlicher Flugstil möglich ist.

Als nächstes gilt es den Antrieb mit passenden Kabeln bis zum für den Akku vorgesehen Platz zu verlängern. Aber auch die vielen Servos, die dazugehörigen Steckverbindungen (ich will das Ding ja zerlegt lagern können) sowie schliesslich das Fahrwerk müssen noch eingebaut werden. Und bis dahin habe ich vielleicht eine grobe Ahnung wohin der Schwerpunkt etwa sollte. Denn eine Anleitung fehlte dem Bausatz komplett und Hebu hat mir trotz mehrmaligem Nachfragen noch keine nachliefern können.

Tags: ,


Surprise, Surprise! Das neue Leben einer alten Dame

05.08.2016

Wie man aus einer Surprise III Fläche, einem Surprise V Rumpf und einem modernen Antrieb einen Spassvogel macht.

Die Geschichte

Noch im letzten Jahrtausend, irgendwann 1996 oder 97, habe ich am Militky Cup einem Pfäffiker Modellfliegerkollegen einen Surprise V Rumpf abgekauft. Wir erinnern uns: Die Surprise V war der erste Freundenthaler-F5B-Flieger für diese neumodischen Getriebemotoren, die erstmals an der WM 1994 aufkamen. Diese Antriebe waren etwas leichter, hatten eine etwas tiefere Drehzahl bei höherem Drehmoment und konnten daher etwas grössere Propeller bewegen. Die Rümpfe für diese Motoren hatten eine längere Nase als die bisherigen F5B Monster. Einerseits damit der Schwerpunkt trotz leichterer Motoren erreicht werden konnte, aber vor allem damit die langen Propeller vor dem Flügel Platz fanden. Robbes Pro-Planeta Getriebemotoren, die diese Ära einleiteten, waren im Prinzip etwas massivere Pylon-Motore mit einen – wie der Name es sagt – Planetengetriebe vorne dran.

Der Vergleich einiger Motoren um 1994 zeigt einen Plettenberg 355/45 (nicht Evo) und Robbe’s “Pro Sydney 744/5”; Beide als Wettbewerbsmotore erleichtert. Der “Pro 525 Planeta” wurde von Robbe (Keller) zusammen mit Urs Leodolter entwickelt und an der WM 1994 präsentiert, während die anderen Teilnehmer noch mit den schwereren Direktantrieben flogen. Der Gewichtsunterschied ist markannt:

CAL_5658-2500 3motors

Gut sichtbar ist der Unterschied der Schnauzen zwischen der Surprise III für Direktantriebe und der Surprise V für schlankere und leichtere Getriebemotoren:

CAL_5641-2500

Zurück in die Zukunft

Nun denn. Nachdem ich meinen einzigen operationellen Hotliner, den Selection – auch ein Relikt aus der Bürsten-Zeit – zerstört hatte, war klar, dass da Ersatz hin musste. So ein Surprise V Rumpf müsste doch ganz gut mit moderner Technik auszurüsten sein und das Resultat bei sehr ansprechender Leistung einiges leichter als die damaligen zweieinhalb kg werden. Fündig wurde ich schliesslich bei Hacker mit dem B40-10L mit einem 4.4:1 Maxon Getriebe. Gemäss eCalc, welches für eflight Kunden praktischerweise gratis zur Verfügung steht, würde der Antrieb an einem 3S Lipo mit einer 16×13 Zoll Aeronaut Klapplatte bei 82% Motorwirkungsgrad um die 77A ziehen und dem F5B-Opa zu einer satten Steigleistung von 23m/s verhelfen. Da solcherart berechnete Werte natürlich immer mit etwas Vorsicht zu geniessen sind und sich der Motor bei dieser Auslegung durchaus an seiner Leistungsgrenze bewegt, habe ich noch die eine oder andere Propeller-Variante berechnet. Mit einer 15×13″ Latte würde das Ganze bei 65A fast identische Steigwerte liefern (Ja eigentlich wäre dies bei 85% Motorwirkungsgrad und immer noch knapp 22m/s Steigleistung sogar die gescheitere Variante…).

motorauslegung motorauslegung1

Für noch mehr Leistung und Wirkungsgrad hätte ich zu einem ausgewiesenen F5B Motor und damit auch wesentlich tiefer in die Tasche greifen müssen.

Der Einbau ist standard: GFK Motorspant aussägen, bohren, schleifen und einpassen. Nur die vermaledeiten M2.5 Schrauben, die das Maxxon Getriebe erfordert, waren bei mir natürlich nicht an Lager und der verbleibende Steg zwischen den Schraubenlöchern auf dem 14mm Teilkreis und der 10mm Bohrung für die Wellendurchführung ist mit weniger als einem Millimeter sehr schmal. Eingeklebt wurde das ganze mit Harz/Baumwollflocken/Thixo-Gemisch und der lange Motor nach dem Einbau hinten mit einem Holzklötzchen gegen “Abknicken” nach unten abgestützt.

DSC_0279

 

Der Rumpf hat im Bereich der Flächenauflage links und rechts je noch einen zusätzlichen CF Roving, sowie etwas Glas auf das hauchdünne Kevlar-Häutchen bekommen. Gewichtsmässig macht das zwar nochmals etwa 30g Gramm her, aber wir müssen ja nicht mehr gewinnen und darum kümmert das an dieser Stelle gar nicht. Voll ausgerüstet und programmiert (das hat immer den grössten Einfluss aufs Gewicht ;) bringt der die Elektro-OpaOma 1.26kg Kampfgewicht auf die Küchenwaage. Das ist doch mehr als ein Kilogramm weniger als seine Wettkampfversion vor 20 Jahren! Weil meine neue Jeti Steuerung genau gleichzeitig mit dem Surprise Motörchen gekommen ist, gebührte die Ehre das erste Modell auf der neuen Fernlenkeinrichtung zu sein keiner geringeren als dieser alten Dame. Die Ausschläge stellte ich Handgelenk mal Pi ein, ebenso der Schwerpunkt – geschätzt minus ein paar Millimeter Sicherheit.

Wenn wir die Kennzahlen ganz grob vergleichen, zeigt sich, dass die heutige Spassversion etwa gleich viel Leistung hat, wie anno dazumal die Wettbewerbsversion.

1995 – Wettkampf 2016 – Spass
Motor 430g 205g
Akku 27x1Ah NiCd, 1.1kg 3×3.3Ah LiPo 50C, 290g
Energie Nominal 32Wh 42Wh / 31Wh bei 75%
El. Leistung ~1500W ~750W
Fluggewicht ~2.3kg 1.26kg
Spez. Leistung ~0.65W/g ~0.6W/g

Erstaunlich. Das nennt man dann wohl “Fortschritt der Technik” :)

Fliegen

Ja und kurz drauf wars dann soweit: Ruderkontrolle, Blindcheck der benötigten Schalter auf der neuen Steuerung, Abflugsektor klar, Vollgas und *Schubs*. Nach einem dutzend Meter Speed aufbauen gings senkrecht mit einem Affenzahn an die Sichtgrenze. Der erste Eindruck: Leise! Das Ding steigt zwar wie ein “FAI” der alten Tage, aber es ist *so leise*… kein Propeller der sich an der Schallgrenze in den Himmel bohrt. Als nächstes Schnell- und Langsamflug ausprobieren. Es zeigt sich, dass der Schwerpunkt auf der sicheren Seite liegt und die EWD für 2.5 und nicht 1.25kg ausgelegt ist.  Bereits im zweiten Flug, mit dem Akku gut 1cm weiter hinten und etwa 1.5-2mm Tieftrimmung fliegt sich das Gerät nun wie auf Schienen. Der Durchzug ist sehr gut, aber für “F5B typisch” fehlen 1.2kg Gewicht, für die der Flieger mal ausgelegt worden war. Dafür kann man die Dame jetzt durchaus auch langsam fliegen lassen und vor allem angenehm und butterweich landen. Auch mit dem leichten Kampfgewicht bringt man die Surprise in High-g-Stalls. Sowohl bei hohen wie langsamen Geschwindigkeiten reisst die Strömung vor allem bei bereits leichten Schiebelagen abrupt einseitig ab. Das lässt einem das fehlende Seitenruder, nicht nur des Flugbildes wegen, doppelt vermissen. Aber so ist das halt mit den Hotlinern. Bei halb oder voll nach oben ausgefahrenen Querrudern hingegen, fliegt sie lammfromm gerade aus und lässt sich eigentlich kaum mehr überziehen. Nie waren weiche Beifusslandungen mit einem “FAI” einfacher :)

Im Stand zieht der Antrieb gut 90A, während es im Flug bei vollen Akkus knapp 70A sind. Pro Steiger sind 6-9 Sekunden Motor nötig, je nach dem wie gut die Augen sind. Zusammen mit dem wirklich saaaaaanften Softanlauf des YGE 90 Reglers ergibt das über einen durchschnittlichen Steigflug gemittelt etwa 60A Stromverbrauch. Damit stecken gut zweieinhalb Motorminuten oder etwa 20 Steigflüge im Akku (bei 75% Entladung). Mit den 1.1kg wiegenden 27 NCiCd Zellen waren das damals etwa 6-8 Steigflüge bis der Akku brandheiss aus dem Flieger kam und mit Ventilatoren gekühlt werden musste.

DSC02443 DSC02446

Die Aktion “aus Alt mach Alt mit einem bisschen Neu” hat sich gelohnt. Es war nicht nur spannend das alte Eisen mit moderner Technik au(f)szurüsten, oder in Erinnerungen und der alten Technik zu wühlen (was mach ich mit diesen alten F5B Motoren ausser sie als Stück Geschichte fotografisch zu dokumentieren?), nein, sie hat mir einen neuen Flieger, der wirklich gut fliegt und extrem viel Spass macht, beschert! Und das zu einem Gesamtpreis, für den man damals gerade mal den Motor bekommen hätte :)

DSC02429 DSC_0440

Tags: , ,


Gleich zwei mal Bescheeeeeerung :)

27.07.2016

Zuerst hab ich heute im Briefkasten das neue Motörchen für die alt ehrwürdige Surprise V gefunden. Und wenn ich drei so vermaledeite M 2.5 Schrauben im Lager gehabt hätte, wär der Motorspant schon ausgesägt, eingepasst und eingeklebt. *Zapfdingbats*!

DSC_0279

Und dann hab ich später doch tatsächlich im Schopf noch ein Päckli vom Pösteler gefunden. Eins das ich inzwischen eigentlich schon fast auf den Herbst erwartet hatte. Naaaaa? was mag da wohl drin sein? :D :D :D

DSC_0282 DSC_0285

Meine im Februar bei eflight bestellte Jeti DC-24! Damit gehört meine zu den aller-aller ersten Ausgelieferten :) Gleich weiter auspacken!

Was ich den Rest vom Abend gemacht habe ist wohl klar. Mannomann ist das Programmieren des Senders einfach geworden. Gegenüber der Spektrum DX18 sind die Möglichkeiten gleich noch mal einen guten Schluck umfassender und einfacher geworden. Es scheint, als würde meine FC-28 (mit Jeti Modul) nun tatsächlich bald den verdienten Ruhestand antreten.

Tags:


Kabelkanal Stryoschneidwerkzeug

18.04.2016

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:

IMG_20160418_222100

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:

IMG_20160418_222232 IMG_20160418_222136IMG_20160418_222159 IMG_20160418_222239

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 :)

Tags: ,


Faserverbund in Schoggibraun: Basaltfasern

15.04.2016

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:

IMG_20160414_234934 IMG_20160414_234943

Der erste Test ist die Verstärkung des Bodens der Pik:

IMG_20160415_000042 IMG_20160415_011836

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 :)

Tags: ,


1.21 Gigawatt

23.02.2016

Jetzt, wo ich so ein Superdupperladegerät habe, war das schwarze Böxchen, dass die für alle Zeit ausreichenden 20 Ampère bei 12 Volt liefert, plötzlich irgendwie zu – ja – doch zu schwachbrüstig. Da musste etwas ganz anderes her. Mit so richtig Bums für das neue Dings!

Da ich, wie Doc Brown in den 50er Jahren, gerade weder passendes spaltbares Material zur Hand hatte, noch der Mr. Fusion inzwischen erfunden ist, musste eine Alternative her, die sich gut zum Einbau in einen transportablen Koffer eignet. So ein Server braucht ja auch ungeheure Leistungen bei kleinen Gleichspannungen, dachte ich, und erkundigte mich bei unserem Hardwarechef nach passenden Netzteilen, die im Moment gerade Stapelweise zusammen mit der Hardware ausrangiert werden. Und siehe da: Einen Tag später lagen 6 Netzteile aus Dell 1850er Servern auf meinem Tisch. 12V bei 45A.

IMG_20160225_130144 IMG_20160225_130131

Wunderbar! Das ist ja schon mal das doppelte von dem was mein Ripmax leisten kann. Und da ja die Server immer zwei Netzteile drin haben die gleichzeitig speisen, müsste es auch relativ leicht möglich sein zwei Stück parallel zu schalten. Nach einer kurzen Recherche war klar: Das würde kein Problem darstellen. Die Anschlussleiste besitzt dazu extra zwei Pins, die zusammengeschaltet werden können. Über diese synchronisieren die beiden Netzteile ihre Spannungen damit sie die Last gerecht verteilen können. 90A bei 12V wären also sichergestellt. Noch lieber hätte ich aber die 1.21 Giga 1.1 Kilowatt allerdings bei 24V und 45A. Wir wissen ja, der Leitungsverlust und damit auch die Belastung der Kabel und anderen Stromführenden Teile nimmt mit dem Quadrat des Stroms zu: P=I²R. Nach einer Inspektion des erfreulich sehr sauber aufgebauten Innenlebens war klar, dass der “Minuspol” über die Platinenschrauben auf das Gehäuse und damit mit der Erde verbunden war. Es reicht also bei einem Netzteil die Platine vom Gehäuse zu Isolieren um einen floating Ground zu erhalten. (Auf keinen Fall die Erdung des 230V Anschlusses kappen!)

Gesagt, getan, wurde am Abend eines der Netzgeräte geöffnet und umgebaut. Das Messgerät bestätigte die Erwartung: Der 12V war jetzt nicht mehr mit dem Rest der Welt verbunden und es konnte mit dem ersten Netzgerät in Serie geschaltet werden.

Damit das Netzteil jedoch überhaupt Strom liefert, müssen zuerst die Pins “Konfigurationsleiste”, hinten beim grossen Stecker, richtig beschaltet werden. Hier hilft eine Grafik mit dem Pinout, die ich in den rcgroups gefunden habe. Wie es scheint bin ich nicht der Erste der auf diese Idee gekommen ist:

pinout 2800 2850 n 3

Also habe ich mir zwei Stecker gelötet, welche die Pins A1, B1 und B6 miteinander verbinden. Über diese Pins lässt sich noch viel mehr steuern und wer will, kann sogar einen zusätzlichen Anschluss einbauen, der es erlaubt die Ausgangsspannung zu einzustellen. Das habe ich allerdings nicht gemacht.

Da wir auf unserem Flugplatz Strom aus der Standleitung haben, sollte die ganze Angelegenheit natürlich transportabel werden. Also ab in einen passenden Koffer damit. Im örtlichen Baumarkt fand ich einen Alu-Werkzeugkoffer der gerade genug Platz für die langen Netzteile und eine vernünftige Kühlluftführung bietet. Aus 4mm Sperrholz habe ich ein genau in den Koffer passendes Gehäuse gebaut.

Auf der einen Seite befindet sich die “Hochstrominstallation” unter einem geschraubten Deckel. Die je drei 0/12V Anschlusslaschen pro Netzteil habe ich mit dickem Kupferdraht doppelt verbunden. Auf dieser Seite wird ebenfalls die Kühlluft durch ein seitliches Loch im Gehäuse angesaugt. Damit kein Dreck und Kurzschlussverursachende Gegenstände zum Aufbau vordringen können, ist dieses Loch mit einem Staubsaugervlies und einem Aluminiumgitter abgedeckt.

IMG_20160223_211625 IMG_20160223_211754 IMG_20160223_210752

Die beiden Netzteile habe ich in Serie geschaltet, jedoch sowohl 12V wie auch 24V mit 4mm² Kabel auf die Buchsenleiste auf dem Deckel geführt. Zu beachten ist natürlich, dass die Gesammtstromentnahme die 45A nicht überschreiten darf. Das habe ich übrigens vergessen auf das Gehäuse zu schreiben. Muss noch nachgeholt werden.

IMG_20160223_212636 IMG_20160223_212626

Auf der “Hochspannungsseite” (230V) ist das Gehäuse offen und mit einer passend dazu gelöteten Kabelpeitsche versehen. Diese verzweigt sich von einem ordinären Netzstecker in zwei Kaltgerätestecker, die in die zwei Buchsen der Netzteile münden. Auf dieser Seite befördern die insgesamt 4 Föns (zwei in Serie pro Netzteil) die erwärmte Kühlluft wieder aus den Netzgeräten heraus. Erstaunlicherweise, und zu meinem Erleichtern, sind diese kleinen Miniaturgebläse gar nicht so laut wie zuerst befürchtet.

IMG_20160223_211816 IMG_20160223_211832

Aus ein paar Schaumstoffstücken habe ich schliesslich noch passende Platzhalter geschnitten un in den Deckel geklebt. Diese halten das Ladegerät und den Holzkasten mit den Netzteilen beim Transport in Position.

IMG_20160223_213346-cut

Natürlich musste mein 1.21 Gigawatt Ladekoffer sofort (noch vor der endgültigen Vollendung) ausprobiert werden. Auch wenns nur zwei kleine Akkus waren, erfreut doch der Wirkungsgrad von immerhin 94% bei 165W Ladeleistung.

IMG_20160221_140316 IMG_20160221_140339

Die ersten praktischen Einsätze in diesem Frühling werden zeigen, was ich noch alles in meinen Koffer einbauen werde. Das Verlängerungskabel und all die verschiedenen Ladekabel müssen ja auch transportiert werden. Und es wäre ja schade, nicht mit passenden Einbauten für Ordnung zu sorgen ;)

Hat sichs gelohnt? Hmmm, wenn man bedenkt, dass man (vermutlich) inzwischen 1kW Netzteile aus China für vergleichsweise “geschenkt” bekommt – ein nüchternes “Nein”. Wenn man hingegen den Spass beim Bau und die Freude, dass man selbst aus altem “Schrott” etwas tolles und brauchbares gemacht hat in Betracht zieht – dann ein begeistertes “Ja!”. Schliesslich sind wir ja Modellbauer (und manchmal auch ein bisschen verklärte Weltverbesserer). Und: So passt mein Kraftwerk perfekt in meinen Koffer :)

Schöne Flugsaison, wünsche ich.

 

 

Ach ja, Da war noch was: Einen Tag später stand dann plötzlich noch ein weiteres Netzteil an meinem Platz:

IMG_20160216_101216 IMG_20160216_101235

Aber 66A bei 42V fand ich übertrieben und ich blieb bei meinen zwei Kleinen. 1.1kW wird ja wohl für alle Zeiten reichen. Oder etwa nicht? ;)

Tags:


Blasebalg

30.12.2015

Endlich habe ich ein neues und vor allem gutes Ladegerät! Ich habe mich ja lange gedrückt davor. Es schien erstaunlicherweise schwer einzusehen, dass die billigen Ladegeräte zwar günstig, aber halt auch billig sind. So wirklich klar wurde mir das, als ich nach einem Flug, der einen 5Ah Akku gefühlt halb leeren sollte 7Ah “reingeladen” haben soll. Das konnte einfach nicht sein. Der Akku war weder nach dem Flug noch nach der Ladung warm oder gar gebläht. Eigentlich bin ich ja eher der Typ “kaufst ein mal was Rechtes, hast Du ausgesorgt. Wer billig kauft, kauft zwei mal!”. Warum ich das bei den Ladegeräten nicht so handhabte weiss ich auch nicht.

Nicht nur aufgrund dieses Erlebnisses reifte der Entschluss ein besseres Ladegerät zu evaluieren. Auch, weil mir die stundenlange Laderei des 5Ah Akku meiner Me zu lange dauerte. Ich wollte nicht immer einen Tag vorher überlegen müssen, ob ich einen Flug mit der Me machen will. Vom Laden auf dem Flugplatz gar nicht zu reden. Ich hatte bereits ein stärkeres Ladegerät der günstigen bis mittleren Preisklasse gefunden, als Frau meinte: “Welches ist das Beste?” “Das da.”. Natürlich wusste ich welches. “Gut. Dann kaufst Du das.” Schluck. Nun gut. Eine Nacht drüber schlafen. Als mir dann am Morgen (wieder einmal) der Spruch eines Vereinskollegen durch den Kopf ging “Entweder investierst Du in Akkus – oder in Ladetechnik.” war ‘s klar. Hey! Ich habe als “armer” Lehrling vor 20 Jahren mein ganzes Erspartes ausgegeben um mir die beste Fernsteuerung zu Kaufen (mit der ich heute noch fliege). Wie kann es sein, dass ich, als inzwischen gut verdienender Berufstätiger, kein eben so gutes Ladegerät leisten will. Also wurde es bestellt: Das Jun-si 4010 DUO. Und heute ist es angekommen!

Auspacken! Gleich sofort, im Geschäft, wo das Kind hin geliefert wurde. Erster Eindruck: Genau so hässlich wie auf den Bildern. Das beige Kunststoffgehäuse ist wirklich etwas – wie soll ich sagen – “demoderiert”. Ansonsten ist der Eindruck eigentlich gut: Für mich als Metallgehäusefetischist ist der Kunststoff zwar zweite Wahl, aber es macht einen robusten Eindruck. Mit dabei ist ein Kabel zum Anschluss an einen 10-50V Gleichstromkreis, zwei Ladekabel mit blanken Enden, zwei Balancer Boards (es soll ja Leute geben, die aufgrund unterschiedlicher Stecker eine ganze Sammlung davon haben – bei mir passen die immer…), ein USB Kabel und etwas Papier mit Software-CD.

Nachdem ich 4mm Goldstecker ans Versorgungskabel angelötet hatte, gabs das erste mal Strom aus heimischer Steckdose. Von einem melodiösem gepiepe begleitet, zeigte sich der Startbildschirm der Kleinen, um mir Sekunden später im gestarten Zustand entgegen zu leuchten. Das Display ist farbig. Jetzt im Winter, wenns abends dunkel ist, sieht das wunderbar aus. Allerdings fürchte ich mich vor den hellen Sommertagen auf dem Flugplatz. Da hätte ich lieber ein schwarz-weiss Bildschirm der dafür bei jedem Licht lesbar ist. Wir werden sehen wie gut das geht. Nachdem ich die erste Hälfte der deutschen Bedienungsanleitung gelesen hatte, waren auch die Bedenken über die Komplexität verschwunden: Das Gerät würde ich, im Gegensatz zu meiner 20 Jährigen Fernsteuerung, bald auch ohne Büchlein betreiben können.

Natürlich musste nun der Test erfolgen. Den 4s/5Ah Akkus gleich mal anhängen und mit den maximal erlaubten 3c, also 15A laden! Adé 3 Stunden rumhängen, Ahoi! 20 Minuten aufblasen! Zum Glück kann das kleine Jun-si auch eingangsseitige Strombegrenzung. Meinem 14V Netzteil geht nämlich bei 20A die Puste aus, was auf knapp 15A Ladestrom beim 4s heraus läuft. Sonst hätte gleich die Tauscherei der im Netzgerät eingebauten Schwachstelle angefangen. Übersichtlich präsentiert das Jun-si die Zellenspannungen und Innenwiderstände. Nach 25 Minuten wars dann soweit: Wenns nicht stockfinstere Nacht gewesen wäre hätte ich fliegen gehen können. Interessanterweise hat die Kleine 2.1 Ah in den Me Akku rein gekriegt, das ist doch einiges weniger als die beiden Billiglader. Mann erinnere sich: Der Eine lud 7Ah; Der Andere stoppte bei jeweils knapp 4Ah.

IMG_20151230_005528 IMG_20151230_005601

Der Akku der Sea Fury bekamm nur ein klein Bisschen weniger Ladung ab als mit den Billigladern. Er stoppte bei 1.1 Ah wo sonst 1.2-1.3 rein gingen.

Ich bin gespannt wie sich das entwickelt und im Flugbetrieb verhält und bewährt. Auf jeden Fall habe ich nun die Möglichkeit die Akkus auch auf dem Flugfeld zwischen den Flügen schnell aufzublasen. Ich hoffe das wird eine elektrische Saison 2016! :D

Tags: ,