Rippenflügel

Der folgende Bericht erklärt die Herstellung eines leichten Rippenflügels, wie ich sie bei den meisten Konstruktionen verwende. Das Verfahren ist einfach, wenig aufwändig und führt zu einem sehr festen und steifen Balsaholzflügel.

Die grundlegenden Konstruktionsmerkmale sind:

Rippen

Die Rippen werden im üblichen Blockverfahren hergestellt. Anhand der Farbe der Holzes kann man gut erkennen, dass ich in diesem Fall abwechslungsweise eine Harte (schweres Holz, dunkel) und eine weiche (leichtes Holz, hell) Rippe verbaut habe. Die Rippen werden beim Abziehen vom Block an einer später nicht mehr sichtbaren Stelle nummeriert damit der Flügel auch sicher nicht falsch zusammengesetzt wird.

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Abbildung 1: Die Rippen sind bereit.

Unterer Flügelaufbau

Nachdem der Bauplan im Masstab 1:1 auf das Baubret geheftet und mit Haushaltsfolie überzogen wurde, wird zuerst der untere Holm aufgelegt und mit Stecknadeln fixiert. An diesem werden wir den ganzen Flügel aufbauen. Bevor wir mit der Beplankung beginnen übertragen wir die Position der Rippen auf den Holm. Die an der Hinterkannte mit etwas Übermass (fürs spätere Schleifen) zugeschnittene Beplankung der Austrittskante wird nun ebenfalls passgenau fixiert und danach die Rippenposition vom Bauplan übertragen.

Jetzt können wir die Zwischenstücke und die Stringer zwischen Holm und Hinterkannte einpassen und mit dünnflüssigem Sekundenkleber ankleben. Eine Injektionsnadel als Spitze Hilft den Kleber fein zu Dosieren und genau an die richtigen Stellen aufzubringen. Der Sekundenkleber wird durch die Kapilarkraft sofort in die Fuge zwischen den Hölzern gesogen und härtet augenblicklich aus. Um schwer weg zu schleifende Klebstoffkanten bei den Klebestellen zu vermeiden müssen wir sicherstellen, dass die Beplankungsstücke und der Holm wirklich Satt und gegenseitig Bündig auf dem Baubrett aufliegen. Zum Schluss kleben wir die vordere Beplankung (vorne und an den Seiten ebenfalls mit etwas Übermass zugeschnitten) an den Holm.

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Abbildung 2: Die Flächenunterseite ist fertig. Holm Beplanung und Stringer sind verklebt.

Einsetzen der Wurzelrippe

Die Wurzelrippe wird als Erste auf den seitlich, vorne und hinten etwas überstehenden Unterbau angeklebt. Dazu erstellen wir uns eine Lehre aus Balsaholz die den entsprechenden Winkel (die Hälfte der V-Form) aufweist (in Abbildung 3 links, senkrecht stehend). Um die Rippen fest zu kleben verwenden wir zwei verschiedene Klebstoffe:

Nachdem wir die Aussparung für den Holm an der Wurzelrippe mit einer Raupe Weissleim versehen haben, plazieren wir die Rippe mit Hilfe der Markierungen auf dem Unterbau und der Winkellehre in ihrer Einbauposition und fixieren sie mit dünnflüssigem Sekundenkleber. Dieser härtet innert Sekunden aus und die Rippe sitzt im korrekten Winkel fest. Während wir weiterbauen hat der Weissleim zwischen Holm und Rippe Zeit um in aller Ruhe vor sich hin zu härten.

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Abbildung 3: Die Wurzelrippe ist eingesetzt.

Einsetzen der weiteren Rippen

Mit den weiteren Rippen verfahren wir analog: Weissleim für den Holm und mit Sekundekleber auf die Beplankung aufbringen. Die Beplankung der Vorderkante unterlegen wir mit einer passenden Leiste, so, dass Sie bei allen Rippen sauber aufliegt. Bei stark gewölbten Profilen mit einer ausgeprägten Keulenform des hinteren Drittels muss gut darauf geachtet werden, dass die Beplankung bzw. die Stringer überall gleichmässig anliegen (eventuell zum Verkleben unterlegen). Bei Profilen mit schwacher Wölbung der Unterseite reicht es die Rippen beim Verkleben etwas auf die Beplankung zu drücken und nach dem Aushärten der Sekundenklebers wieder los zu lassen.

Für grössere oder stärker belastete Flügel müssen nun die Stege, welche den oberen und unterem Holm miteinander verbinden, zwischen die Rippen eingesetzt werden. Für Thermiksegler bis um die 2m Spannweite können die Stege aber auch später von hinten Stumpf an die Holme geklebt werden (siehe weiter unten).

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Abbildung 4: Einsetzen der weiteren Rippen.

Der obere Holm und Beplankung der Endleiste

Vor dem nächsten Schritt lösen wir den Flügel vom Baubrett und platzieren ihn so, dass die Endfahne von unten und Oben frei zugänglich ist. Wir benötigen diese Zugänglichkeit um die Beplankung der Hinterkannte fertig zu stellen.

Nun kleben wir den oberen Holm wiederum mit Weissleim ein. Eine Raupe in die Anformung jeder Rippe geben, den Holm (wiederum mit etwas Überlänge zugeschnitten) einlegen und danach mit Stecknadeln fixieren.

Die Beplanukg der Flügelhinterkante bringen wir nun ebenfalls mit Weissleim auf. Dazu geben wir eine passende Raupe Klebstoff auf jede Rippe. Auf die untere Beplakung wird im Bereich der Austrittskante ebenfalls Klebstoff aufgetragen. An dieser Stelle verstreichen wir den Klebstoff flächig, so, dass die Oberfläche im Bereich wo sich die die obere und untere Beplankung berühren sauber benetzt ist. Jetzt platzieren wir die Beplankung an der vorgesehen Stelle und fixieren sie mit Stecknadeln. Die Endleiste pressen wir mit zwei geraden(!) Kieferleisten und und Wächeklammern zusammen. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Klebestelle zwischen den Brettchen der oberen und unteren Beplankung genau auf der späteren Austrittskannte zu liegen kommt! Wir werden die Beplankung der Hinterkannte später exakt auf Mass ausschleifen.

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Abbildung 5: Der Obere Holm ist eingesetzt und die hintere Beplankung aufgebracht.

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Abbildung 6: Die Flügel bei der ersten “Anprobe”. Mann erkennt gut die Position wo später die Querruderder ausgesägt werden.

Nasenleiste und obere Beplankung

Bevor wir die obere Beplankung aufbringen, kleben wir eine rechteckige Balsaleiste, satt an der vorderkante der Rippen anliegend, auf die vorne überstehende untere Beplankung. Anschlisend schleifen wir diese rechteckige Nasenleiste mit einem langen geraden Schleifklotz sauber und regelmässig in die Flucht der oberen Kontur der Rippe. Es entsteht eine Spitz zulaufende Nasenleiste.

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Abbildung 7: Die Nasenleiste aus einer passenden rechteckigen Balsaleiste ist eingeklebt und mit der Kontur der Rippe fluchtend verschliffen.

Als nächstes bringen wir die obere Beplankung der D-Box auf den Flügel auf. Das mit etwas Übermass zugeschnittene Balsabrettchen kleben wir mit dünnflüssigem Sekundenkleber bündig an den um genau die Beplankungsstärke auf der Rippe ragenden Kiefernholm.

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Abbildung 8: Die obere Beplankung der D-Box ist bündig am Holm angeschlagen und festgeklebt.

Im nächsten Schritt bestreichen wir sämtliche Rippen und die im letzten Schritt fluchtend geschliffenen Nasenleiste mit Weissleim. Jetzt geht es darum die obere Beplankung möglichst gleichmässig und ohne Wellen auf die Rippen zu pressen und dem Weissleim Zeit zum Aushärten zu geben. Ab besten geht dies mit weiteren Kiefernleisten, die wir mit Nadeln auf die Unterlage heften und mit Gewichten beschweren.

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Abbildung 9: Die obere Beplankung der Flügelvorderkannte wird gleichmässig mit zwei Kiefernleisten, Stecknadeln und Gewichten mit den Rippen verklebt.

Verkastung des Holms

Nach dem Aushärten schliessen wir die D-Box mit Stegen, indem wir den oberen und unteren Holm mit passenden Balsastücken in der selben dicke wie die Beplankung verbinden. Für kleine Flügel von Thermikseglern bis 2m Spannweite reicht es völlig, diese mit Sekundenkleber stumpf hinten an die beiden Holme zu kleben. Dazu ist praktisch, ein längeres Stück Balsa, welches genau zwischen die Rippen, passt zu zu schneiden. Im Akkord kann das lange Stück nun eingesetzt, festgeklebt und oben am Holm mit einem scharfen Balsamesser abgeschnitten werden. Jeweils ein kleiner Überstand ermöglicht es uns den Steg später sauber auf den Holm zu verschleiffen. Als letzten Arbeitsgang kleben wir freihändig die Stringer auf die Oberseite der offenen Rippenfelder.

Verschleifen

Nun sind wir bereit den Flügel zu verschleifen. Dies tun wir bevor wir allfällige Klappen und Ruder ausschneiden. Die Endleiste schleifen wir von beiden Seiten her recht dünn auf die Leimstelle herunter. Der Leim gibt dem Balsaholz etwas zusätzliche Festigkeit. Bei der Vorderkante schleifen wir die obere und untere Beplakung sowie die dazwischen eingeklemmte Balsaleiste auf die passende Profilkontur. Dabei können entsprechende Prüfrippen zum Finden der richtigen Form eine gute Hilfe sein. Auch der Rest des Flügels wird nun vorsichtig verschliffen bis keine Stufen zwischen den Stringern, dern verschiedenen Beplankungen und dem Holm mehr spürbar sind. Hier sehr vorsichtig vorgehen: Das weiche Bals schleift sich viel schneller als die harten Klebestellen und der Kieferholm! Genügend lange Schleifwerkzeuge und etwas Fingerspitzengefühl sind der Schlüssel zu einem regelmässigen und stufenfreien Flügel.

Herstellen der Ruder

Wenn der Flügel in seine endgültige Form geschliffen ist, können wir die Ruder anzeichnen und mit der Laubsäge aussägen. Die nun offen Stellen sowohl im Flügel aus auch in der Klappe werden verkastet und damit die Torsionssteiffigkeit wieder hergestellt. An der Stelle wo später das Ruderhorn eingesetzt wird, kleben wir einen passend zugeschliffenen Keil zwischen die obere und untere Beplankung. Dieser wird dem Ruderhorn halt geben und die Kraft ins Ruder einleiten.

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Abbildung 10: Das ausgeschnittene Ruder vor dem Verkasten. (Die oberen Stringer fehlen noch)

Der Rest des Artikels ist Work In Progess.

 

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