Konstruktion

Konzeption

An dieser Stelle überlegen wir uns erst mal, was für ein Flieger es denn werden soll. Wollen wir einen Segelflieger? Eine Hangfräse oder lieber einen Hochleistungssegler? Vieleicht dann doch lieber ein Motorflieger mit dem wir auf Wettbewerbe gehen können. Und das alles bauen wir aus Holz, wenn jeder der von diesem Thema Ahnung hat GFK und Kohlefaser benutzt? Das hört sich irgendwie nicht richtig an.
Realistischer ist da schon ein PSS (Power Scale Soaring) Segler aus Balsa. Thermiksegler, Motorflugzeuge, ob Scale oder nicht, all das kann man aus Balsa bauen aber eben nichts was "Hochleistung" im Namen hat. Dazu ist das Material einfach nicht gut genug und deshalb sieht man auf vielen Wettbewerben eben keine Holzmodelle.

Recherche

Dieser Abschnitt ist eigentlich nur für Scale-Modelle wichtig. Vorbildliche Modelle sollten eben auch so aussehen wie das Vorbild. Hier gibt es verschiedene Stufen, von "sieht schon so ähnlich aus" bis "die Nieten sitzen alle an ihrem richtigen Platz". Dementsprechend braucht man auch die passenden Unterlagen. Die meisten Bilder gibt es immer noch bei Flickr. Alle anderen Links lohnen sich im Vergleich zu Flickr weniger. Es gibt einfach kein "mehr" an Bildern. Drei-Seiten Ansichten sind mit Google innerhalb von Minuten zu finden. Manche sind allerdings ungenau und sollten mit richtige Fotos verglichen werden.

Wem die Internetrecherche zu aufwendig ist (diese Zeit könnten wir auch zum Bauen benutzen) der kauft sich einfach ein Buch. Amazon und besonders Moduni haben gute Bücher. Als Vorlage eignet sich auch ein Karton-Bausatz. Die sind oft sehr detailliert.

Natürlich kann man sich auch einfach einen Bauplan kaufen. Die Verlage VTH und Neckar Verlag bieten Baupläne an. Aber wir wollten ja ein Flugzeug selber konstruieren und bauen und deshalb vergessen wir das schnell wieder. Baupläne sind für Weicheier :)

Und als letztes: Eine richtige "Scale" Recherche sieht natürlich anders aus. Da werden jahrelang Bücher gesammelt und Fotos vom richtigen Flugzeug gemacht. Wer so viel Arbeit reinsteckt, der baut dann auch gleich in Epoxy.

Auslegung

Nun geht es noch um einige Details.

Profil

Das Profil sollte der Konzeption folgen. Im Besonderen sollte man die voraussichtliche Fluggeschwindigkeit und das Gewicht beachten. Mein toller F9F-Panther PSS Segler fliegt leider nur bei viel Aufwind weil das Profil R15 auf den kleinen Stummelflächen nicht genug Auftrieb bring. Hier hätte man mit einem Auftriebsstärkeren Profil ein besser fliegendes Modell bauen können.

Mein kleiner HLG-Segler ist mit dem selben Profil und mehr Gewicht aber ganz gut unterwegs. Das verdanke ich einfach einer höheren Grundgeschwindigkeit und mehr Tragfläche.

Deshalb meine Regel: je langsamer desto dicker und auftriebsstärker das Profil. Die Grenzen liegen auf der einen Seite bei Profilen mit 8% Dicke. Das lässt sich nur schwer ohne massiven Einsatz von Verbundwerksstoffen bauen. Die andere Grenze liegt bei ClarkY oder MH32 mit 12% Dicke. Wer sein Flugzeug damit nicht mehr in die Luft bekommt, der sollte vielleicht lieber Luftschiffe bauen.

Stabilisierung

Damit ist der Schwanz gemeint. Der Schwanz gleicht das Moment der Tragfläche aus. Das ist die Kraft, die das Flugzeug aus der normalen Fluglage drückt.

Deshalb lieber mal nachschauen was für ein Profil ich gewählt habe. Auftriebsstarke Profile haben ein größeres (netative) Moment. S-Schlag Profile ein positives.
Abhängig davon sollte ich ein größeres Höhenleitwerk an einem längeren Schwanz mit mehr Einstellwinkel-differenz wählen. Ein symetrisches Profil braucht dann eher weniger.

Wenn ich ein Scale-Modell baue, dann ist hier auch die Zeit wo ich das Höhenleitwerk modifiziere. Besonders bei kleinere Modelle muss ich den Schwanz vergrößern damit das Modell vernünftig fliegt. Ein Anhaltspunkt ist 10% mehr Fläche bei 1:6 und 20% bei 1:10. Ohne diese Maßnahme ist das Flugzeug nicht zu fliegen.

Und in genau die gleiche Kategorie fällt auch das Seitenleitwerk. Wer sich hier zu schade ist, dessen Flugzeug nimmt in der Kurve immer die Schnauze nach unten. Im schlimmsten Fall schmiert dann das Flugzeug ganz ab. (Ruhe in Frieden meine kleine Spitfire) Ok, ok. Ein profiliertes Seitenruder hilft da schon etwas aber 10% mehr Fläche sollte man doch einplanen.

Falls es doch passiert ist: Das Flugzeug fliegt mit der richtigen Geschwindigkeit und gerade, braucht aber andauernd Korrekturen. Es fühlt sich so an, als ob man das Flugzeug auf der Fingerspitze balanciert. In diesem Fall sofort landen und ein größeres Höhenleitwerk bauen. Ich habe zwei Flugzeuge verloren weil ich mich nicht an diese Regel gehalten habe...

Schwerpunkt

Im Allgemeinen liegt der Schwerpunkt bei etwa einem Drittel der Flächentiefe. Man kann ihn auch in einem relativ großen Bereich verschieben. (Für Nurflügler und Enten-Modelle gelten andere Regeln). Vorsichtig sollte man allerdings bei gepfeilten Flügeln sein. Hier liegt der Schwerpunkt immer noch bei 1/3, allerdings auf die ganze Fläche bezogen. An der Flügelwurzel liegt er dann ein ganzes Stück weiter hinten. Das gilt übrigens auch für Flügel die nicht gepfeilt sind sondern nur nach hinten auslaufen oder stark abgerundete Enden haben.

Steuerflächen

Die Größe des Leitwerks habe ich schon besprochen, aber wie groß müssen nun die Ruder sein? Mit Höhenruder hatte ich bisher wenig Probleme. Ein großes Höhenruder hilft bei extremen und langsamen Manövern (also beim Landen). Im Flug selber hatte ich bisher noch keine Problem.
Seitenruder kann man auch weglassen (außer bei großen Seglern oder bodenstartfähigen Modellen).
Mit Querruder hatte ich schon Probleme. Bei langsamen Seglern mit einer großen Spannweite kann es da Probleme geben. Ich war gezwungen bei meinem 2,5m Segler die Wölbklappen zum Querruder zu mischen ansonsten bin ich um keine Kurve gekommen.

Teilungen

Im Normalfall wollen wir das Flugzeug zum Transport mehr oder weniger zerlegen. Wir sollten uns nun schon überlegen, welche Teile abnehmbar sein sollen. Zumindest den Flügel sollte man abnehmen, wenn nicht auch teilen können. Bei größeren Modellen macht es Sinn die Tragfläche dreiteilig zu machen. Dadurch brauchen wir keine Steckung im stark belasteten Mittelteil und können ein einzelnes Servo für die Wölbklappen einsetzen. Auch die Klappenverteilung ergibt sich durch die Teilung. Bei einem Hoch- oder Tiefdecker ist die Befestigung auch meistens problemlos. Entweder mit einer Plastikschraube oder mit Gummis. Die Regel ist: "Die Befestigung sollte kaputt gehen bevor die Tragfläche kaputt geht."
Bei Zweckmodellen (die haben auch mal eine härtere Landung) sollte die Tragfläche wirklich nach vorne und hinten wegfliegen können. Nach vorne, wenn das Flugzeug mal irgendwo einschlägt. Nach hinten, falls die Tragfläche irgendwo hängen bleibt. In beiden Fällen sollte die Fläche nicht vom Rumpf eingedellt werden sondern lieber vom Hinderniss (das hoffentlich weicher ist).
Bei einem Mitteldecker wird es schon schwieriger. Hier müssen die Tragflächen irgendwie an das Flugzeug gesteckt werden. Und irgendwas muss sie dann auch noch festhalten. Die ganze Sache ist um einiges aufwendiger zu bauen. Deshalb zu Anfang am Besten auf Mitteldecker verzichten.
Ein abnehmbares Höhenleitwerk ist auch ganz nett. Beim Transport eckt mir ein befestigtes Höhenleitwerk immer an.

Haltbarkeit

Noch ein paar Worte zur Haltbarkeit. Wer einen "Gebrauchsflieger" bauen möchte, der lässt am besten alles weg, das abbrechen könnte. Also keine Antennen, besonders nicht die kleinen IFF-antennen. Bomben und Raketen am Besten auch gleich weglassen. Beplankte Tragflächen sind haltbarer als bespannte, aber auch nur dann wenn man nicht immer die leichtesten 1mm Balsa Brettchen nimmt, die man finden kann. Feste Leitwerke sind auch gefährdet. Abnehmbare genauso wenn man sie nicht abnimmt :)
Das negativ-Beispiel: Mein SAL-Segler wird alle paar Wochen am Leitwerk geklebt. Nicht etwa, weil es beim Schleudern Schaden nimmt, sondern weil ich es beim Transport immer wieder kaputt mache.