Styroporschneiden, Teil II, Schneiden des Flügels

Das Schneiden des Flügels beginnt mit vorbereitenden Planungen, d. h. zunächst wird ein Grundrissplan einer Flügelhälfte erstellt, hier am Beispiel des neuen Flügels für meine Caravelle im Maßstab 1,4:1:

Grundrissplan einer Flügelhälfte

An jeder Stelle, an der eine Veränderung in Spannweitenrichtung erfolgt, muss der Flügel zum Schneiden unterbrochen werden. In diesem Falle entsteht die Flügelhälfte, obwohl sie vom Grundriss her aus einem einfachen Trapez entsteht, aus zwei Einzeltrapezen, weil sich das Flügelprofil zweimal verändert: von der Wurzel steigt die Dicke bis zur Mitte um 2% an und ändert sich dann nochmals bis zur Außenrippe. Solche Unterteilungen können auch dann erforderlich werden, wenn die Länge des Schneidbogens zu gering ist!

Die Halbspannweite beträgt 1,24m, d. h. es sind je Flügelhälfte zwei Trapeze mit jeweils 0,62m zu schneiden.

Als nächstes werden die Schneidrippen im Negativverfahren erstellt. Über das z. B. das Profilprogramm MProfil von Michael Müller (http://www.mybo.ch/moersburg/downloads/profil.htm) erstelle ich mir die Profile und bearbeite sie z. B. in Corel Draw nach, um sie auf DIN A4 ausdrucken zu können. Die Dicke der Beplankung ziehe ich nicht ab, da der Schneiddraht selbst durch seinen eigenen Durchmesser und die Hitze genügend dick das Styropor wegschmelzen lässt. Anschließend klebe ich die Ausdrucke auf genügend große vorbereitete Felder aus Pappelsperrholz von mindestens 4mm Dicke:

Die Höhe der Rechteckfelder sollte der Dicke des Styropors zum Schneiden des Flügels entsprechen, aber auch dick genug sein, dass die Profile hineinpassen und genügend Material an der dicksten Stelle übrig bleibt, in diesem Falle waren es 80mm.

Wichtig ist, an den Profilenden einen Auslauf von mindestens 20 mm Länge zu lassen. Der Draht hängt beim Schneiden immer etwas nach, d. h. wenn an den Musterrippen der Draht bereits das Ende erreicht hat, fährt er in der Mitte noch durch das Material. Deshalb muss man mit dem endgültigen Herausziehen aus den Musterrippen kurz warten, bis der gesamte Draht aus dem Material herauskommt. Nur so kann eine saubere Endleiste erreicht werden.

Noch vor dem Ausschneiden werden bereits die Mittellinien und eine gleichmäßige Unterteilung für alle Rippen zum späteren Schneiden auf beide Seiten aufgezeichnet. Zur Vereinfachung verwende ich bei Profiltiefen bis ca. 200mm eine Unterteilung in 5 Segmente und darüber hinaus in 10 Segmente und nummeriere sie. Im Bereich der Nasenleiste markiere ich mir auch deren Dicke, die später durch Balsaholz aufgeklebt wird.

Normalerweise liegen die Mittellinien der Profile auch auf der Mitte des Rechteckfeldes. Ist das Styropor dick genug, kann man die Mittellinien auch in ihrer Höhe verschieben und so bereits eine V-Form vorbereiten. Verdreht man die Mittellinien gegeneinander, werden so geometrische Verwindungen (fälschlicherweise auch „Schränkungen“ genannt) erzeugt, die den Anstellwinkel in Spannweitenrichtung verändern.

Erst nach diesen Vorbereitungen werden die Positivrippen ausgesägt. Wird ein Profil zweimal benötigt (z. B. bei einem Rechteckflügel innen und außen) oder ein vollsymmetrisches Profil, so sollten die Negativrippen gemeinsam bearbeitet werden, um ein möglichst genaues oder gleiches Profil zu erhalten:

Gemeinsames Verschleifen der Halbformen des symmetrischen Außenprofils

Für einen sauberen Schnitt ist es ganz wichtig, dass der Schneidweg entlang der Negativrippen besonders glatt ist und keinesfalls Kanten enthält. Man sollte daher die Oberfläche mit feinem Schmirgelpapier (400) nachschleifen und die Kanten runden.

Sind alle Negativrippen so vorbereitet, werden abschließend die Bohrungen für die Nägel gesetzt, mit denen die Rippen an dem Styropor befestigt werden. Ich verwende einfache Nägel mit ca. 1,8mm Durchmesser und einer Länge von ungefähr 30mm.

Bohrungen für die Befestigungsnägel

Vor allem bei stark nach hinten gepfeilten Flügeln sollte man die Lage der Bohrungen im Bereich der Endleiste richtig planen, da sonst möglicherweise ein Nagel schnell wieder aus dem Styropor ragt. Umgekehrt gilt das natürlich für stark nach vorn gepfeilte Flügel.

Nun können die Flügeltrapeze vorbereitet werden. Ich lege dazu immer gleich zwei Platten deckungsgleich aufeinander, so erhalte ich in einem Arbeitsgang zwei identische Flügelhälften.

Übereinander gelegte und beschwerte Styroporplatten zum Schneiden der ersten Kante

Zunächst schneide ich an der schmalen Seite entlang zweier Anschlagwinkel eine gerade Kante. Die Styroporplatten dabei gegen Verrutschen beschweren und weit genug über den Tisch hinausragen lassen, damit man nicht mit der Säge beim Schneiden an einer Tischkante hängenbleibt.

Ist die Spannweite des Flügelsegments geringer als die Breite des Styropors, kann man von dieser Kante aus nun den Grundriss anzeichnen, die Winkel entsprechend anlegen und wieder daran entlang schneiden. Ansonsten wird ab der ersten Schneidkante die Spannweite des Segments markiert, auf Länge und dann auf den Grundriss geschnitten. Da die Anschlagwinkel selbst eine eigene Dicke aufweisen, müssen sie bei Pfeilungen gegenüber der Markierung mitunter verschoben werden. Das sieht man am einfachsten, indem man den kalten Draht gegen die Winkel auflegt. Deckt er sich mit den Markierungen, liegen die Winkel richtig, ansonsten müssen die Winkel verschoben werden. 

Beim Schneiden des Grundrisses bereits die Dicke der Nasenleiste von der Profiltiefe abziehen!

Übertragen der Spannweite für den Grundriss mit Anschlagwinkel und Aluprofil

Die Flügelmittelteile sind nun vorbereitet:

Die bereits geschnittenen Flügelmittelteile

In gleicher Weise entstehen die Außenteile:

Flügelinnen- und -außenteil

Zur Sicherheit sollte bereits jetzt auf jedem Segment eine Beschriftung erfolgen (z. B. „links oben“, „rechts oben“), damit nicht versehentlich zwei gleiche Flügelhälften geschnitten werden.

Bis hierhin lässt sich das Schneiden noch allein bewerkstelligen. Für den weiteren Schneidvorgang ist eine zweite Person hilfreich. Im Notfall kann man sich mit zwei Spiegeln an der Innen- und Außenrippe so behelfen, dass man beim Scheiden die Rippen sehen kann, um so den gleichmäßigen Schneidvorgang kontrollieren zu können.

Schneidet man zu zweit, sollte man sich für ein gleichmäßigeres Ergebnis angewöhnen, dass einer immer die längeren und der andere die kürzeren Seiten schneidet.

Nun werden die Innen- und Außenrippen mit den Nägeln an den Grundrissen befestigt. Deutlich ist die fehlende Nasenleiste zu erkennen:

Angesteckte Profilformen

Damit beim Schneiden auch hier ein Aufsetzen des Schneidbogens auf dem Tisch zuverlässig verhindert wird, sollte immer die zweite Flügelhälfte unterlegt werden!

Das Styropor wieder gegen Verrutschen beschweren. Den noch kalten Draht in der Schneidrippe knapp vor das Styropor legen und erst jetzt den Strom anschalten, den Draht gleichmäßig ziehen. Geschnitten wird immer von vorne nach hinten. Dabei sagt man laut die Stelle an, an der sich der Draht befindet, so kann die richtige Schneidgeschwindigkeit innen und außen kontrolliert werden.

Schneiden des Profils, Teil I

Schneiden des Profils, Endleiste, Teil II

Nun den Flügel mit der Unterlegung umdrehen und den Schneidvorgang für die zweite Seite wiederholen.

Der fertig geschnittene Flügel

Die Schneidrippen nun vorsichtig herausziehen, die Nägel entfernen und für das Schneiden der anderen Flügelhälfte anstecken. Auch dabei den bereits geschnittenen Flügel als Unterlage verwenden. So entstehen nach und nach alle Flügelteile.

Im nächsten Abschnitt geht es um die weiteren Arbeiten bis zur Beplankung des Flügels.

Styroporschneiden, Teil I, Bau einer Styroporsäge

Bislang habe ich nur Bauprojekte beschrieben, für die Interessierten und angehenden Flugmodellbauer möchte ich nun auch Details zum Nachbau beschreiben. Anhand eines aktuellen Projektes zeige ich die Technik des Styroporschneidens bis hin zum fertigen Flügel. Im ersten Teil geht es zunächst um den Bau einer Styroporsäge.

Materialbedarf:

Alu-Vierkantrohr 20*20 mm (Länge je nach gewünschter Schnittlänge, in diesem Falle 1,80 m um eine Schnittlänge von etwas über einen Meter zu erhalten)

Alu-Blech 2*20 mm, 1 m (Mindestlänge im Baumarkt)

6 mm Aludraht, 1 m (Mindestlänge im Baumarkt)

6 Schrauben M4*30 mit Muttern

Widerstandsdraht ca. 2 Ohm/Meter, 5 Meter (z. B. Conrad Electronic oder Reichelt)

Druckfeder

4 Muttern M6

2 große Unterlegscheiben M6

Buchenrundstab 8 mm

2 Buchsen für Bananenstecker

1,5 mm² Kabel 1,50 m

Etwas 6 mm Sperrholz

Klebeband

Zunächst wird an beiden Enden des auf die gewünschte Länge geschnittenen Vierkantrohres ca. 1cm vom Ende ein 8 mm Loch gebohrt. Anschließend wird jeweils 30 cm von jedem Ende ein 90-Grad-Winkel so ausgeschnitten, dass nach dem Zusammenbiegen der Außenschenkel die Bohrungen gegeneinander zeigen.

Jetzt wird das Profil an der eingesägten Stelle vorsichtig zum rechten Winkel gebogen. Zur Verstärkung der Ecke bringt man nun beidseitig die Verstärkungen aus dem Alu-Blech auf und verschraubt es mit den M4-Schrauben.

Das Flachalu verstärkt die Ecke, das Bild soll das Größenverhältnis in etwa verdeutlichen.

Ein knapp 5 cm langes Stück Buchenrundholz wird nun am besten mit einem Bohrständer 6 mm aufgebohrt und anschließend halbiert. Die Hälften werden in die 8 mm-Bohrungen des Aluvierkantes gesteckt und mit Blitzkleber gesichert.

Aus dem 6 mm Aludraht werden nun die beiden Bolzen gefertigt, die den Schneiddraht aufnehmen. Je nach Länge der Druckfeder ist der zweite auszuführen.

Die Bolzen müssen leichtgängig in den Buchenrundstäben gleiten können, eventuell mit einer Rundfeile die Bohrung nacharbeiten.

Aus Sperrholz wird nun eine Druckplatte gesägt, um einen Kurzschluss durch die Druckfeder am Rahmen zu verhindern.

Außerdem eine Platte sägen, in der die Anschlussbuchsen eingesetzt werden, und die am Rahmen mit zwei M4-Schrauben befestigt wird:

Nun von jeder Buchse ein Kabel bis zu jeweils einer der beiden Bohrungen für die Bolzen führen und mit Klebeband befestigen.

Die Bolzen einsetzen, Unterlegscheibe aufschieben und die erste Mutter aufschrauben. Den Widerstandsdraht durch die Bohrungen ziehen und Verdrillen, dabei bereits auf eine Vorspannung der Druckfeder achten.

 

Nun an beiden Bolzen die Enden des Kabels abisolieren, zu einer Öse biegen und mit der zweiten Mutter gegen die erste verschrauben. Die Styroporsäge ist nun einsatzbereit.

Während des Betriebes kann es passieren, dass der Draht sich mit der Zeit verlängert. Um die Vorspannung der Feder zu erhalten, empfiehlt es sich dann, den Draht zu kürzen.

Zum Betrieb der Styroporsäge benötigt man ein regelbares Netzteil, das Ströme bis 10 A und eine Spannung von 24 Volt erbringen sollte. Die Temperatur des Drahtes ist so einzustellen, dass dieser langsam mit nur geringem Kraftaufwand durch das Styropor gleitet. Ist er zu heiß, brennt er zuviel Material weg, ist er zu kalt, bewegt er sich kaum durch das Material. Hier sollte man zunächst mit ein paar Probeschnitten beginnen, um die richtige Einstellung zu finden.

Ich wünsche viel Erfolg beim Nachbauen und Schneiden! Im nächsten Teil beschäftigen wir uns dann mit dem Schneiden von Flügeln.

Albert Schnitzler: 1962 A2-Wettbewerb im Manching /Ingolstadt

Dies war bislang mein erster und einziger Wettbewerb als Flugmodellbauer:

Bereits wochenlang vorher fertigten wir schon diese A2-Segler. Ich gehörte damals zur Modellfluggruppe Olching-Pucheim (oder umgekehrt).

Unser Coach, Uli Lehmann, ein eifriger und drahtiger junger Mann, damals so um die 25-30 Jahre alt, half uns akribisch bei fast allen Bastelarbeiten.

Unsere Modelle ähnelten stark dem links abgebildeten Modell des „Passat“ von Graupner. Es sollten schließlich 5 oder 6 fertige Modelle zum Start in diesem Wettbewerb gebracht werden.

Einschließlich meiner Person meldete uns Uli mit fünf Teilnehmern zum Wettbewerb an.

Die Modelle waren alle identisch, nur die Flächenbeschriftung (Schiebebilder) unterschieden sich.

Da die Flachenbespannung (Papier) mit sehr glattem Lack gepinselt worden war, fürchtete unser Coach, dass ein Strömungsabriss passieren könnte.

Also was tun?

In ca. 1 cm Abstand wurde ein Perlonseil (Torsionsfaden) vor die Nasenleisten (rechts und links) gespannt, nicht jedoch an den Ohren. Das sollte die turbulente Strömung erzeugen, die dann bis zur Endleiste nicht mehr abriss.

So bestückt fuhren wir am frühen Morgen, es könnte so um 6 Uhr gewesen sein, Richtung Manching. Heiner S., ein nicht ganz mittelloser Flugkamerad, besaß den Mercedes seiner Eltern und fuhr uns 4 Wettbewerber dort hin.

Nach Ankunft im „Camp“ wurden unsere Modelle geprüft; es war Gesetz, dass diese selbst gebaut waren, Das mussten wir dann durch Unterschrift bestätigen!

Folgendermaßen habe ich den Ablauf noch in Erinnerung:

Wir wurden per Durchgangsnummer an den Start aufgerufen. Jeder erhielt dieselbe Startchance. Damit die Flugzeit nicht überschritten wurde, verwendete man 1 Stück Glimmschnur. Damit sollte sichergestellt werden, dass nach dessen Anzünden in weniger als 3 Minuten das Leitwerk hochklappte und das Modell dann schaukelnd zur Erde sank.

So sollte unsere „Thermikbremse“ funktionieren, leider ließ die Zuverlässigkeit häufig zu wünschen übrig!.

Die Ergebnisse jedes Einzelnen wurden gemeinsam für den Verein gewertet. Wenn es also Ausreißer gab, verschlechterte sich die Gesamtbewertung. Unser Durchgang verlief so la la. Am späten Nachmittag passierte dann ausgerechnet mir der Patzer! Meine Bremse funktioniert nicht pünktlich, die Zeit wurde überschritten, das Modell trieb ab und landete in dem nahegelegenen Militärflughafen! Erst auf Nachfrage beim Fliegerhorst bekamen wir das Modell schließlich nach einiger Zeit wieder.

Damals war „Sparen“ angesagt. Wir übernachteten in einer Pension, allerdings meldeten sich nur drei Leute an und die anderen beiden schliefen „fremd“ in dem Zimmer. Erwischen lassen durften wir uns dabei nicht.

Am nächsten Tag ging der Wettbewerb bis zum späten Nachmittag weiter, erst dann erfolgte die Auswertung. Das einzige, was ich davon noch weiß ist, dass unsere Gruppe den 65. Platz von ca. 120 Teilnehmern erreicht hatte.

Doch nicht genug damit: Erst bei beginnender Dunkelheit und strömendem Regen kamen wir wieder Zuhause an.

Modellflugplätze, Natur, unendliche Weiten!

Die fliegerische Winterpause neigt sich nun ihrem Ende zu, in der kommenden Flugsaison wird sich zeigen, ob der Vorrat an Fliegern ausreichend groß geplant war. Statt der stickigen Luft im Bastelkeller können wir bald wieder die frische Luft auf den Flugplätzen atmen, während wir unsere neuen Errungenschaften auf die Reise durch die Lüfte schicken. Die Natur wird zu neuem Leben erwachen, Getreidehalme werden auf riesigen Feldern der Sonne entgegen sprießen. Damit steigt gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit für eindrucksvolle Erfahrungen.

Nein, ich meine nicht das entspannende kühle Bierchen am Ende eines gelungenen Flugtages, genauso wenig spreche ich von den kalorienträchtigen Festivitäten bei sonnigem Wetter, die uns mit einem Geruch nach Hause kommen lassen, als wenn wir über Buchenholz geräuchert worden wären.

Was ich meine, sind die abwechslungsreichen Ereignisse, die uns zu lang anhaltenden Bewegungsmärschen durch die unübersichtlichen Weiten der Getreide- und Maisfelder zwingen.

„Fliegen heißt Landen“, sagte mir vor langer Zeit einmal ein erfahrener Flugkollege, als ich den Flugplatz bei Landungen meist weiträumig verpasste. Gleichgültig, ob nun Leichtsinn, mangelnde Flugerfahrung oder ein technischer Defekt dazu führten, eine solche Außenlandung folgt immer den gleichen Gesetzmäßigkeiten:

Ø      Der Pilot weiß gar nicht so recht, wie das passieren konnte. Vor allem Jungpiloten sehen die Ursache meist sofort in einem Anlagenausfall.

Ø      Das Modell ist so in das Feld geraten, dass es von außen auf gar keinen Fall gesehen werden kann.

Ø      Der Pilot teilt den helfenden Suchern mit, dass das Modell gleich vorne an liegen muss.

Selbstverständlich ist einem Jeden bekannt, das das Modell mitnichten „vorne an“ liegt, sondern irgendwo meist besonders weit hinten in dem bis zum Horizont reichenden Feld. Nur traut sich das niemand zu sagen. Stattdessen beginnt ein Durchkämmen, bis der Verursacher gefunden wurde. Dann tauchen plötzlich Gestalten aus dem Feld aus, die man auf den ersten Blick für Anhänger einer bewaffneten Trachtengruppe auf einem Übungseinsatz halten könnte: Von oben bis unten mit Getreidehalmen, Körnern und Blättern behängt, heben sie sich nur mühsam vor dem grünen Hintergrund ab. Erst nachdem sie sich von ihrem Zierrat befreit haben, stellt man beruhigt fest, dass es die gleichen Fliegerkollegen sind, wie zuvor.

Zurück auf dem Platz umringt eine riesige Menschentraube die Reste und den Piloten. Was folgt ist die vierte und abschließende Gesetzmäßigkeit einer Außenlandung:

Ø      Die Diskussion

Es folgen Fragen nach der Ursache, heiße Debatten darüber, ob und wie die Reste zu reparieren wären. Gleichzeitig ist es das zweite und letzte Mal, das diesem Flieger soviel Aufmerksamkeit zuteil wird. Das erste Mal, als er als neue Errungenschaft zum Erstflug auf den Platz kam und nun bei seinem Ende, wie im richtigen Leben halt. Da soll noch jemand behaupten, Modellflieger stünden nicht mit beiden Beinen mitten im Leben.

In diesem Sinne

Holm- und Rippenbruch!

Thomas Fischer