Betriebsanleitung - Stratus

Betriebsanleitung - Stratus
Mechanik ohne Servo konnte mit nur 380 Gramm realisiert werden.
Dies kommt natürlich der gesamten Gewichtsbilanz Ihres Modells
zugute. Alle anderen Teile, wie Trägerplatte und Propelleraufnahme,
werden aus hochfestem Aluminium auf modernen
NCBearbeitungszentern hergestellt.
1.3. Keine grosse Veränderung des Schwerpunktes
für eigenstartfähige Großsegler bis ca. 10 kg
Gratulation zum Kauf dieses Klapptriebwerkes.
Ich beschäftige mich seit über 12 Jahren mit der Konstruktion von
Klapptriebwerken. Anfangs habe ich Klapptriebwerke für Verbrenner
konstruiert. Durch technische Errungenschaften wurden die
elektrischen Antriebe immer stärker und somit als Antrieb immer
attraktiver. Die bisherigen Erfahrungen dienten mir bei der
Konstruktion dieses Klapptriebwerkes.
1. Meine Ziele waren:
1.1. Eine kurze Klappenöffnung
Die ist nur möglich, indem ich den Propeller zusammenklappbar
auslege sodass der Motor zwischen den Propellerblättern
verschwindet. Dadurch addiert sich der Motor nicht auch noch mit
der Gesamtlänge der Klappenöffnung. Außerdem läuft der Propeller
vor den Rumpfklappen. Damit erreiche ich das Optimum an Grösse
der Klappenöffnung. Da diese so kurz ausgeführt werden kann,
muss in den meisten Fällen der Rumpf nur wenig oder gar nicht
verstärkt werden, was sich auf das Gesamtgewicht Ihres Modells
positiv auswirken wird.
1.2. Eine solide Konstruktion
Versuche mit verschiedensten Materialien wie Alu, GFK und Titan
haben gezeigt, dass es Sinn macht, das teurere Kohlenfasermaterial
einzusetzen. Steifigkeit und Gewicht sind die unschlagbaren Vorteile
der Kohlefaser. Der Pylon wiegt nur 38 Gramm. Die gesamte
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Alle Gegenstände, die gewichtig sind, sind sehr nah am
Schwerpunkt. Deshalb verändert sich der Schwerpunkt beim Einoder Ausfahren des Klapptriebwerkes kaum.
1.4. Minimale Anzahl Servos
Wenig Servos sollten zum Einsatz kommen. Bei meinem System
entfallen die sonst üblichen 2 Klappenservos, weil der Trägerarm die
Rumpfklappe automatisch öffnet. Außerdem benötigt dieses System
kein Servo zur Propellerzentrierung. Ein Bremsakku wird ebenfalls
nicht benötigt. Sie benötigen lediglich ein Servo für das Ein- und
Ausfahren des Antriebmotors, deshalb kann auch auf eine
zusätzliche Stromversorgung verzichtet werden. Das eingesetzte
und mitgelieferte Hitec Servo benötigt weniger Strom als ein
Digitalservo.
1.5. Eine sehr gute Motorleistung
Ein bürstenloser Motor mit 20 Zellen in Verbindung mit einem
Getriebe von 5,2 : 1 und einem Klapppropeller 18 x 10 Zoll bringt
eine beachtliche Leistung. Mein Ventus mit 5,4 m Spannweite hebt
bereits nach ca. 20 m Graspiste ab. Der verwendete Kontronik-Motor
FUN 600-18 leistet dann etwa 900 W. Für den Vortrieb ist nicht nur
die zugeführte Leistung entscheidend, sondern viel wichtiger ist der
große Propellerdurchmesser. Er sorgt für einen sehr guten
Wirkungsgrad
1.6. Kleine Einbaumasse
Da der Propeller, Motor und Pylon zwischen die Trägerarme und
nicht wie bei anderen Systemen über dem Trägerarm zu liegen
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kommen, erreichte ich sehr kleine Einbaumasse. Durch die flache
Bauweise kann bei Bedarf im Endleistenbereich der Flügel ein
Spannt eingebaut werden.
1.7. Einfacher Einbau
Mit nur 2 Schrauben kann das Triebwerk am Spannt über der
Tragflächenbefestigung eingeschraubt werden. Wenn Sie sich für die
Bauweise des von mir entwickelten „Einklappensystems“
entscheiden, entfallen die Arbeiten für die Klappenservos und für das
Gestänge. Die Endschalteranschläge im Rumpf sind unnötig, da sie
bereits in die gelieferten Mechanik eingebaut sind.
1.8. Leise und strömungsgünstig
Dadurch, dass der Propeller nicht direkt vor dem Trägerarm läuft, ist
der Antrieb sehr leise. Pylon und Trägerarme stellen keinen großen
aerodynamischen Widerstand dar.
1.9. Keinen separaten Anschlag im aus- und eingefahren
Zustand
Die Trägerarme blockieren sich gegenseitig und nehmen so die
Zugkräfte auf. Die Zugfeder ist so ausgelegt, das sie den Antrieb fast
von alleine aus dem Rumpf drückt. Das Servo des "Arms" muss also
diese Arbeit nicht mehr leisten und wird geschont. Deshalb brauchen
Sie auch keine spezielle separate Stromversorgung.
1.10. Keine Reglerprobleme durch zu lange Kabel
Der Regler wird direkt hinter dem Motor im Pylon eingebaut. So
erreichte ich kürzeste Kabellängen.
2. Einbau des Klapptriebwerkes
Die einfachste Möglichkeit bietet sich bei der direkten Befestigung
des Kapptriebwerkes an der Tragflächenbefestigung (Flachstahl).
Ueberprüfen Sie zuerst, ob die Befestigungsschrauben des
Klapptriebwerkes nicht mit der Tragflächenbefestigung kollidieren.
Prüfen Sie, ob Sie zwei von den drei Befestigungsschrauben M5 von
vorne montieren können.
Wenn es Platzprobleme gibt, können Sie sich aus geeignetem
Material (Kohlefaserplatte, Alu oder ähnliches) eine Adapterplatte
(Montagespant) anfertigen (siehe Abb. 2). So sind Sie in der Lage,
die Schrauben dort zu platzieren, wo sie nicht stören und auch gut
zugänglich sind. Der Montagespant muss fest mit dem Rumpf und
der Tragflächenbefestigung verklebt sein; hier laufen alle Kräfte
zusammen. Nun kennen Sie die Position der Mechanik in der
Längsrichtung. Übertragen Sie diese Position auf den Rumpfrücken.
Jetzt kennen Sie die vordere Begrenzung der Rumpfklappe
(Klapptriebwerk fährt nicht über die Befestigungsplatte aus).
Länge und Breite der Rumpfklappe mit ca. 5mm Übermass
symmetrisch anzeichnen (also 315 x 74mm) und heraustrennen.
Diese 5mm Übermass sind nötig, um später einen Klappenanschlag
von ca. 1mm im Rumpf anzubringen. Wie? Siehe Tipps.
Jetzt können sie das Triebwerk am Spant verschrauben. Sollte die
Ausrichtung oder die Auflage am Rumpfspannt nicht genau passen,
so können Sie mit tixotropiertem Epoxydharz auffüllen und
ausharzen. Trägerplatte gut einfetten oder Trennmittel verwenden,
damit sie nicht festklebt.
Scharnier und Anschlag für die Rumpfklappe anbringen. Wie? siehe
Tipps.
Nun noch die Kabel verlegen und den Regler und Motor in den Pylon
einbauen. Fertig.
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3. Tipps
3.2. Klappenanschläge aus GFK
3.1. Klappen und Klappenscharniere
Wie jede normale Türe braucht auch die Rumpfklappe einen
Anschlag damit sie später sauber in die Rumpfkontur passt. Also
Klappe mit Klebeband (als Trennung) an den Rändern abkleben.
Glasgewebe oder auch Kohlefaser auf einer Plastikfolie mit Harz
tränken. Eine zweite Folie darüber legen. Jetzt kann man ohne
große Schmiererei dünne Streifen schneiden. Vor dem Einbau zieht
man einfach die obere Folie ab und bringt diese durch die
Klappenöffnung im Rumpf mit etwas Übermass an. Nun legen Sie
die Rumpfklappe wieder auf den Rumpf und fixieren sie mit
Klebeband. Nach dem Aushärten können sie die Klappe abnehmen
und den Falz auf ca.1mm abtrennen.
Bei allen meinen Segelflugmodellen verwende ich das
Einklappensystem. Dieses hat sich sehr gut bewährt, da beim
Einklappen der Propeller aus jeder beliebigen Stellung automatisch
in die richtige Position gedreht wird. Das System hat aber auch noch
zwei andere Vorteile. Erstens gibt es nur eine Scharnierseite und
zweitens ist das Einklappensystem wesentlich stabiler. Beim
Zweiklappensystem muss in der Mitte noch ein zweiter Falz
angebracht werden und dadurch muss beim Schließen die
Ablaufreihenfolge beachtet werden. Bei mir standen Funktionalität
vor Vorbildtreue!
Mit Polyestersatinband (im Nähbedarf erhältlich) und Silikon lassen
sich hervorragende Scharniere herstellen. Einfach das Band und
ebenso die Stelle im Rumpf, wo später das Scharnier sitzen soll, mit
Silikon einstreichen, andrücken, fertig. Das Silikon nicht zu dick
auftragen, sonst läuft später die Klappe zu schwer. Eine weitere
Möglichkeit ist die Verwendung des Gummis eines Fahrradschlauches, der vor dem Einkleben mit Sekundenkleber an den
Scharnierstellen mit einem Locher perforiert wird.
Bei stark gewölbten Rümpfen ist es nicht möglich das Scharnier auf
der ganzen Länge anzuschlagen. Verlegen Sie die Drehpunkte
etwas nach außen, sodass sich beim Öffnen die Klappe vom Rumpf
etwas abhebt (siehe Abb.3).
Schneiden Sie die Ecken der Klappen ohne Radien, sonst wird der
Ausschnitt für das Klapptriebwerk wesentlich größer. Eckige Klappen
benötigen einen kleineren Ausschnitt - nur wenig breiter als das
Klapptriebwerk. Beim Ausschneiden nehme ich eine kleine
Trennscheibe und mache nur die ersten Schlitze mit dieser
Trennscheibe. Für die geraden Stücke benutze ich ein dünnes
Metallsägeblatt. Funktioniert wunderbar.
3.3. Klappenverschluss
Am hinteren Ende der Klappe, etwa in der Mitte, bringt man ein Seil
an, das unter dem Trägerarm durchgeführt und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem kleinen Gummiring befestigt wird.
(Abb.1) Wenn das Klapptriebwerk ausfährt, ist das Seil sofort frei,
und die Klappe lässt sich ohne großen Widerstand aufdrücken. Beim
Einfahren drückt der Arm das Seil nach unten und hält die Klappe
zu. Der Gummiring gleicht Ungenauigkeiten aus. Durch den Einbau
des Gummirings kann die Klappe aber auch noch von aussen
geöffnet werden, wenn der Trägerarm eingefahren ist.
Wenn die Klappe beim Öffnen durch das Klapptriebwerk etwas eckt,
(die Innenseite der Klappe ist innen durch das GFK und die
Rumpfnaht etwas rauh) können Sie auf der Innenseite der Klappe,
dort wo der Trägerarm die Klappe beim Öffnen berührt, einen
Stahlbügel (1mm Stahldraht; wenig Reibung, sehr glatte Oberfläche)
anbringen,
3.4. Kabelverlegung
Die beiden Akkukabel können mit kurzen Schrumpfschlauchstücken
parallel zusammengeschrumpft und am hinteren Trägerarm auf der
Klappenseite mit Sekundenkleber angeklebt werden. Bringen Sie
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das Reglerkabel am besten auf der gegenüberliegenden Seite an.
Alle Kabel möglichst nahe um den Drehpunkt führen. Achten Sie
darauf, dass Sie beim Einfahren des Klapptriebwerkes eine andere
Kabellänge benötigen.
Der Regler und die Kabel im Pylon können sehr einfach befestigt
werden, indem man einen Schrumpfschlauch über den gesamten
Pylon schiebt und alle Teile einschrumpft. Der Pylon gewinnt
dadurch noch an zusätzlicher Festigkeit. Natürlich können sie den
Regler und die Kabel auch mit Klett- oder Klebeband befestigen.
3.5. Radeinbau
Egal, ob Sie ein einklappbares oder ein festes Rad einbauen,
beachten Sie, dass Sie es möglichst weit vorne im Rumpf platzieren,
da es sich besonders beim Bodenstart vorteilhaft auswirkt. Das feste
Rad ist einiges leichter. Das Modell geht weniger auf die „Nase“ und
ist beim Starten besser steuerbar.
Durch den Motorzug nach oben wird ein Teil der Nickkräfte bereits
ausgeglichen. Anstellwinkel bis zu 20° habe ich ausprobiert und
habe damit keine Probleme gehabt. Wichtiger ist es, dass der
Leitwerksträger angeströmt wird, so dass das Modell beim Starten
wirksam gesteuert werden kann.
ist bereits in die Mechanik eingebaut und muss nur noch
angeschlossen werden.
3.7. Kunstflugsicherung
Wie Sie der Abb.1 entnehmen können, ist es problemlos möglich,
eine Kunstflugsicherung einzubauen, die das Triebwerk bei
negativen Figuren sicher im Rumpf verriegelt und so die gesamte
Mechanik entlastet. Für den „normalen“ Kunstflug wie Rolle,
Loopings, Turns, usw. ist es nicht nötig, eine zusätzliche
Verriegelung einzubauen, da die Mechanik bereits eine eingebaute
Verriegelung besitzt. Falls sie sich doch für eine Kunstflugsicherung
entscheiden, bietet ihnen die Klapptriebwerkssteuerung von Stephan
Merz die Möglichkeit, diese dort (als Klappenservo) anzuschließen.
Dadurch verriegelt sich das Klapptriebwerk automatisch.
Den Riegel sägen Sie am besten aus einer 2mm dicken
Pertinaxplatte aus und montieren ihn beweglich auf einem Aluwinkel.
Sehr einfach zum Montieren und Einstellen geht es, wenn Sie auf
dem Rumpfboden 2 Schrauben anbringen, auf denen Sie
anschließend den Riegel befestigen. So können Sie die Höhe
problemlos mit Kontermuttern einstellen.
3.8. Sicherheitshinweis
3.6. Motor und Armsteuerung
Vorgesehen ist die programmierbare Steuerung für Klapptriebwerke
von Stephan Merz Tel. +49 (0) 881/8191. Diese Steuerung ist
deshalb sehr vorteilhaft, da alles inklusive der Schleppkupplung über
einen Kippschalter gesteuert wird. Sie brauchen also keinen
zusätzlichen Kanal. Wenn alles programmiert ist, ist eine
Fehlbedienung praktisch ausgeschlossen. Der Pilot kann sich
ausschließlich aufs Fliegen konzentrieren. Über den Endschalter
wird sichergestellt, dass der Motor erst anlaufen kann, wenn er
wirklich ausgefahren ist. Sie müssen keine Bedenken haben, dass
der Motor im eingefahrenen Zustand anlaufen kann. Der Endschalter
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Bitte beachten Sie, dass der Betrieb von Elektromotoren mit
Propellern Risiken und Gefahren beinhaltet. Lassen Sie es nicht zu,
dass sich Personen, Tiere oder Sachen in der Drehebene des
Propellers befinden. Die Mechanik Ihres Klapptriebwerks muss
regelmäßig gewartet werden. Sichern Sie alle Schrauben mit
Sicherungslack oder einem Tropfen Sekundenkleber. Propeller
unbedingt auswuchten.
Beachten Sie diesbezüglich die Sicherheitsvorschriften des Motorenoder Propellerherstellers.
Testen Sie Ihr Klapptriebwerk an einem für alle Beteiligten sicheren
Ort.
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Vielen Dank für Ihre Umsicht!
Vertriebspartner
Ich wünsche Ihnen viel Freude mit dem neuartigen Antrieb.
Hope-Modellbau AG
Flug-, Schiff-, Auto- u. Helimodellbau
Aarauerstr. 4
CH-5040 Schöftland
Armin Ritzmann
Fon
+41 62 721 11 70
und
+41 62 721 15 13
Fax
+41 62 721 17 74
E-Mail info@hopemodell.ch
www.hopemodellbau.ch
D-79771 Bühl/Klettgau
Notburgastr. 32
Fon +49 (0)77421599
Zubehör und Adressen
Antrieb: Elektromotor
Kontronik FUN 600-18 mit Getriebe
5,2:1 ke 1800U/V
Regler
Kontronik Beat 50 – 8 – 30
50A/60A,8-40V, OPTO
Anzahl Zellen
20 Zellen NC 2400 oder NimH 3000
Propeller
Graupner 18 x 10 Zoll
CAM-Folding Prop.
Klapptriebwerkssteuerung
Stephan Merz, Parchstr.51, D-82362
Weilheim
Fon +49 (0) 881 8191
Fax +49 (0) 881 8192
Servo
Hitec HS-815BB MEGA-SAIL
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Modellbau Bruno Schibli
Wiesengrundstr. 13
8805 Richterswil
Fon
+41 1 784 78 48
Fax
+41 1 784 78 48
Mobile +41 7 944 24 68 5
E-Mail bschibli@bluewin.ch
www.tragflaechenbau.ch
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