Beräkna, konstruera eget, 4

[BOB]

För att ha något att knåpa med under vintern började jag i augusti fundera över en egen konstruktion att ha klar till våren. Jag följer en beräkningsmall som är allmängiltig för ett monoplan med motor fram och stabbe och roder bak. Storleken har ingen betydelse, mallen fungerar för alla storlekar. Jag har tidigare gjort två egenbyggen, den första med spv 3,5 m, fyrcylindrig motor på 220 ccm och 25 kg vikt. Den andra en lågvingad med infällbart och lite Mustang-stuk, motor DLE 55. Bägge flög exakt som beräknat, bara ett par snäpp höjdroder första flygningen. Så beräkningsmallen fungerar bra.

Storlek?
Jag har en liten OS .55 motor liggande, det får bli en modell till den. Jag tror att vikten blir omkr 3,2-3,5 kg och vingbelastningen bör vara omkr 70-75 g/dm², vilket ger mig hur stor vingen bör vara. Jag skissar en avsmalnande vinge på 22 dm² och spännvidd omkr 1650 mm. Det låter lite mycket för en så liten motor, kanske får ändra det senare.

Belastningen g/dm² kan inte användas i jämförelse mellan olika stora plan. Min stora 3,5 m hade 145 g/dm² och den seglade bra. Yta ökar med kvadraten medan volym/vikt ökar med kubiken. Det är dumt att använda det som jämförelsetal, det är en gammal ovana som sitter fast.
(På tal om ovanor, de flesta återförsäljare anger servons vridmoment som t.ex. 3,4 kg dragkraft. För det första är kg inte en kraft utan en vikt, för det andra måste man ange på vilket avstånd från vridaxeln man får kraften 3,4 kp. Om servot ger 3,4 kp på en cm avstånd så ger den bara 1,1 kp på 3 cm avstånd. En del kan t.o.m. skriva 3,4 kg/cm. Hårresande, ju längre ut på servoarmen desto större vikt! Om ingen inom modellflyg vill använda newton som kraft så går det ju bra att använda kp. Alltså, servot har vridmomentet 3,4 kpcm, inget annat!)

Flygplanstyp?
Den skall vara mittvingad med symmetrisk profil så den kan flygas inverterat, inget 3D utan mjuka, stora figurer lite som F3A. Det betyder relativt lång kropp. Jag vill ha ljuddämparen rakt ned, det betyder att cylindern riktas snett nedåt. För mig är det viktigt att motorn inte monteras inverterad så att glödstiftet kommer längst ned och blir dränkt. Ljuddämparen skall gå i en halv kanal under buken, vilket innebär att motorn inte kan vinklas åt höger utan lite sidoroder kommer att behövas för att hålla kurs rakt fram. Jag skall placera tanken så att översidan är i höjd med förgasaren, bränsle skall inte rinna in i förgasaren när planet står parkerat med full tank.

Förutom en motor så har jag liggande i lådorna också landn-ställ av kolfiber, tank, servon och en färdig sittbrunnskåpa köpt från MBS RC Models. Konstruktionen får anpassas till detta.

Vinge.
Hel vinge eller tvådelad? Jag väger för och emot och väljer att ha en hel vinge, den blir inte större än att den går in i min Passat.

Vingen är ju det viktigaste på planet, det är vingen man flyger med. Jag söker efter en NACA-profil och väljer en symmetrisk profil vars egenskap är lågt motstånd i luften. Vingtjockleken är endast 5 %. Jag ritar in 9 st spryglar i skissen på en vinghalva och plottar ut alla på ett mm-rutat papper och klipper ut. Jag ritar in ett skevroder som går från sprygel nr 4 till nr 9 i spetsen. Så ritar jag in ett servo mellan nr 4 och nr 5. Jag kollar höjden på mitt Savöx-servo och höjden i vingen. Det blir ganska tight men bör gå, enklare med ett stående servo än med ett liggande.

Jag har ingen CAD utan lägger en bit tapet med baksidan upp på bänken och ritar i yttre konturer i skala 1:1 och fyller i med spryglar och spant och längsgående lister och annat väsentligt, alltså en väldigt enkel ritning, resten får komma allt efter bygget fortskrider.

Jag kommer att bygga i balsa, så jag tänker igenom ungefär vad jag behöver och beställer från MBS i Herrljunga, de har mycket byggmaterial. Jag kommer att täcka vingen med 1,5 mm balsaflak och kanske lägga 25 g glasfiberväv på om det känns klent. På samma sätt gör jag kroppen.

För kommande beräkningar behöver jag medelkordan, så jag ritar vingen i skala enl bild, förlänger spetsen och roten som visat och drar en linje från förlängningarna, och där den linjen skär mittlinjen får jag punkten genom vilken medelkordan går.




Förhållandet spännvidd/bredd bör vara ungefär 5 -6. Den vinge jag skissat har förhållandet 1630/310 = 5,25.
Förhållandet vingspets/vingrot är 0,63. Om förhållandet är mindre än ungefär 0,4 så stallar vingspetsen före vingroten, vilket man absolut skall undvika. Eftersom planet emellanåt skall flyga inverterat så skall vingen inte skränkas.

Varför gör man en vinge avsmalnande? Varför inte likformad så det blir mer bärande vingyta och enklare att göra? Det matematiskt mest ideala för att få hela vingen att arbeta lika hårt och inte ha någon dödvikt är ellipsformad vinge, som Spifire. Men det finns några grava nackdelar med en sådan vinge. En uppenbar nackdel är att det är komplicerat och dyrt att göra en ellipsformad vinge. En annan nackdel är att bärkraften är lika stor längs hela vingen, vilket betyder att när vingen stallar så stålar den samtidigt längs hela vingen – det blir en brutal vikning över den stallade vinghalvan. En lagom avsmalnande vinge stallar först i vingroten, där lyftkraften är störst, och sist i vingspetsen, där lyftkraften är minst, så att skevrodren fungerar tills hela vingen är stallad. Då blir det en mjuk stall som man hinner parera om man vill.

En avsmalnande vinge utnyttjar den ellipsformade vingens grundidé men har inte nackdelarna. En nybörjarmodell har oftast en likformad vinge för det är enklare och billigare tillverkning och den går långsamt, så det gör inte så mycket om vingen har lite onödig vikt. Men efter den första nybörjarmodellen vill man ha en modell som går lite fortare och som kan flyga inverterat, och då vill man inte flyga omkring med onödig vikt i vingen, och då är det dags för en avsmalnande vinge.

När man hämtar en vingprofil från NACA så får man också en graf över lyftkraften. Den grafen gäller en vingprofil, motsvarande en enda sprygel, den gäller INTE för en vinge. Och varför inte? När NACA tar fram en vinge med en viss profil för att mäta den i en vindtunnel så gör de en vinge med samma profil och storlek hela vägen, och sedan spänner de in den vingen mellan två väggar i vindtunneln. Då blir lyftkraften lika längs hela vingen. Men en vinge på ett plan är ju monterad med en ände i planet och har den andra änden fri i luften, och för en sådan verklig vinge går lyftkraften från max lyftkraft vid vingroten till noll lyftkraft i yttersta vingspetsen. Lyftkraften minskar elliptiskt från vingrot till vingspets. NACA´s graf för en vingprofil gäller alltså inte för en vinge med den profilen. Tänk på det!

Jag gör en vinghalva i taget. Lägger spryglarna, gjorda av 3 mm lättplywood, i ett paket och borrar två hål genom paketet och trär spryglarna på två stålstänger med 95 mm mellanrum, lägger stålstängerna på exakt lika höga klossar, då får jag vingen exakt rak. Limmar fast längsgående ribbor, ordnar för servo och skevroder och plankar vingen med 1,5 mm balsaflak.





Plankningen görs med en smal springa mellan vinge och skevroder, men allt byggs som en hel vinge och senare sågas skevrodren ut. På så sätt får jag rätt form på skevrodren som en del av vingen. Jag brukar alltid använda pinngångjärn, så hål har samborrats genom de ribbor som skall bli gångled. När skevrodren har sågats ut kommer de att passa perfekt.

Ribbor, som måste vara styva, som till gånglederna, gör jag genom att limma ihop ett lämpligt antal balsaflaksremsor med kolfiber emellan, och pressar ihop dem väldigt hårt med skruvtvingar. Lätt och styvt. Inne i kroppen har jag två balkar som går från brandväggen till efter vingen, de balkarna skall fördela krafterna från motorn, landn-stället och vingen. Dessa balkar är också limmade balsaremsor men med glasfiber emellan. Jag skall ha mottagaren emellan dem och kanske fästa antennerna i dessa balkar, och då vill jag inte ha kolfiber i som skärmar radiovågor.

[BOB]

När bägge vinghalvorna är färdigbyggda så riggar jag upp dem på bänken med mellanrum som kroppens bredd. Det är väldigt noga med att vingarna ligger exakt i samma plan och i samma riktning. Rent praktiskt gör jag så att jag lägger vingarna platt på en stor plan skiva med vingarnas ovansida nedåt mot skivan och pallar under vingarnas bakkanter med lika höga klossar. Eftersom vingarna är avsmalnande så hamnar ovansidan i samma plan medan undersidan bildar en v-form. Det gör att planet kommer att flyga stabilt i rättvänt läge.

En avsmalnande vinge kan ju ha en rak framsida och smalna av bakom, eller ha rak baksida och smalna av framför, eller smalna av både bak och fram, eller varför inte en pilformad vinge. Vad skall man välja? En pilformad vinge ger andra egenskaper, men annars är det mer en fråga om tycke och smak. Jag har en längsgående balk i vingen där vingen är som tjockast, jag väljer att sätta ihop vingarna så att den balken löper rakt hela vägen. Så vingen blir avsmalnande både fram och bak. Skevrodrens gångled kommer att ligga ens och vinkelrätt mot kroppens centrumlinje.

Därefter limmar jag in lämpliga balsabitar mellan vinghalvorna motsvarande kroppens bredd och ordnar för 4 st skruvhål för M6 fästskruvar av nylon. Sedan plankning av mellanrummet mellan vingarna. Jag har nu en hel vinge, men ännu har jag inte sågat ut skevrodren. Jag spacklar ojämnheter med superlätt spackel som finns i byggvaruhus och liknande.



Stabbe
Stabbens nettoyta skall vara ungefär 20 % av vingens bruttoyta, vilket är vingytan inklusive mellanliggande kropp. Min bruttoyta är 47 dm² så jag gör stabben 9,5 dm². Hur stor del av stabben som skall vara höjdroder beror på hur du vill flyga, men vanligt är ungefär 50 % om du flyger de vanliga figurerna.

Förhållandet spännvidd/korda för stabben bör vara mindre än för vingen. Jag sätter stabbens spv till 600 och kordan till 9,5 dm²/6 dm = 160 mm. När jag ritar upp det så blir kordan 170 mm, så får det bli.

Med korda menar jag medelkorda, även för stabben.

Den längsgående balken i stabben, som också blir gångled, gör jag genom att limma ihop en 5 mm balsaremsa med först en 1,5 mm remsa på bägge sidor, sedan kolfiber och ytterst ytterligare en 1,5 mm remsa på bägge sidor. Den balken blir då 1,5+1,5+5+1,5+1,5 = 11 mm tjock. Samma till vardera höjdrodret. I framkanten använder jag en färdigformad nosprofil. Innan jag börjar limma så lägger jag ihop balkarna och samborrar för pinngångjärnen. Limmar ihop med spryglar, sedan plankar jag med 1,5 mm balsaflak. Det ger stabbens tjocklek till 14 mm. När detta är färdiglimmat så V-slipar jag balkarna till en gångled.

Höldroderservon ryms inte i en 14 mm tjock stabbe. Jag placerar höjdroderservot framme i sittbrunnen, ett kolfiberrör från servot till en tvärgående bit alu-plåt som sticker ut på bägge sidor om kroppen framför stabben, och från den plåten går en stötstång till vardera rodret.

Fena
Fenan bör vara omkring 50 % av stabben, och hur stor del av fenan som skall vara sidoroder är också en fråga om hur du vill flyga, men vanligt är omkr 50 % om du flyger de vanliga figurerna.

Jag gör fenan på samma sätt och med samma tjocklek som stabben för enkelhets skull. När man ser ett plan på lite håll så blir fenan en stor del av silhuetten, dvs utseendet. Så lite kreativitet kan sätta prägel på modellen.





Roderfladder.
När jag en gång för många år sedan kom till fältet med en ny modell så bad jag en rutinerad flygare ta upp planet första gången för att ställa in det. Han ville bl.a. kolla att det var balanserat i rollplanet, så han tog upp det på hög höjd, dök vertikalt med hög fart och gjorde en upptagning på låg höjd. Tanken var att om det var obalanserat så skulle ena vingen droppa. Vad som hände var att ena skevrodret slets loss och fladdrade iväg för sig själv. Gångjärnen var inte dåligt limmade, de var loss-slitna, pga roderfladder.

Roderfladder uppstår om rodrets TP ligger för långt bakom gångleden. När det uppstår beror på stabbens och rodrets utformning och framför allt på hastigheten. För att undvika roderfladder så brukar man låta den yttre delen av höjdrodret gå förbi stabbens utsida, liksom sidorodret går förbi fenan. De flesta köpta plan har den lösningen. Att en del av höjdrodret går förbi stabben betyder att rodrets TP flyttas fram närmare gångleden, på så sätt undviks roderfladder.

Jag funderar fortfarande på om jag behöver göra så med rodren eller inte. Det är ju en liten motor, en OS .55, vilket lär vara omkr 9 cm³, så farten kan ju inte bli så hög. Får fundera vidare. Den som bygger ett högvingat långsamtflygande plan behöver inte tänka på roderfladder, det är först vid högre fart det uppstår.

Kropp
Med vingen flyger man och med stabbe och fena styr man vingen, och med kroppen binder man ihop det och skapar utrymme för motor och last. Kroppens funktion blir att fördela allt på bästa sätt.

Första steget blir att bestämma hur lång kroppen skall vara.

Jag har tidigare beskrivit hur jag får vingens medelkorda. Jag markerar punkten 25% av medelkordan från dess framkant och projicerar den på centrumlinjen, som är en förlängning av motoraxeln. Så tittar jag på den stabbe jag redan gjort och mäter upp 25% av dess medelkorda från dess framkant. Jag projicerar bägge dessa punkter på centrumlinjen. Avståndet mellan dessa projicerade punkter kallar jag för momentarm.
Momentarmen bör vara mellan 2,5 och 3,5 ggr vingens medelkorda. Om man bygger en modell för 3D-flygning så vill man ha en kort kropp för snabba manövrer, alltså 2,5 ggr. Om man bygger en högvingad modell, som inte skall flyga figurer, eller om man bygger en F3A för stora och mjuka figurer, så väljer man 3,5 ggr.

Min medelkorda är 300 mm, jag väljer 3,0 ggr, så momentarmen blir 3,0 x 300 = 900 mm.

Nu kan jag börja rita kroppen när jag vet längden från vingens framkant hela vägen bak. Vad jag inte vet ännu är hur långt fram motorn skall sitta. Men jag vet på ett ungefär hur jag tänker mig att modellen skall se ut, så jag skissar fram profilen i sidovy och planvy i skala 1:1. Jag drar en centrumlinje genom motoraxeln hela vägen till sidorodret. Både vingens och stabbens mittlinje skall sammanfalla med centrumlinjen. När jag ritar in motorn så gissar jag bara hur långt fram den skall sitta. Då motorhuven är det sista jag gör efter att jag har balanserat bygget över TP så formar jag motorhuven efter var motorn hamnar.

En sak till behöver jag veta för att göra skissen, och det är var landn-stället skall vara och hur stort stället skall vara. Jag skall ha sporrhjul, då skall hjulen vara omkr 25 mm framför vingens framkant vid medelkordan, de skall åtminstone vara framför vingens framkant, och hjulen bör vara isär ungefär 20% av spännvidden. Benens längd tar man till så att propellern har den frigång till marken man vill ha.

Min taktik är att bygga planet f.o.m. brandväggen hela vägen bakåt, och när det mesta är färdigt så monterar jag ihop allt, lägger i allt som skall höra till såsom servon, mottagare, accar, tank, landn-ställ, etc. Om det återstår en del att bygga så lägg i det material som skall till. Palla under vingen under TP, häng motor med spinner och propp på en pinne fäst i planet och lägg på material motsvarande motorhuv. Så för man motorn lite fram och tillbaka tills man hittar läget då planet balanserar över TP. Skjut fram motorn ytterligare en bit så att det blir framtungt, där ungefär skall motorn placeras. En mer exakt balansering gör man med placering av accarna när planet är helt färdigbyggt. För att kunna göra denna preliminära balansering över TP så måste man givetvis veta var TP skall ligga.

I min modell gjorde jag motorfästet så långt att jag kan skjuta motorn fram och tillbaka tills jag hittar att modellen balanserar över TP.

[BOB]

Det gäller att få kroppen exakt rak och symmetri mellan sidorna. För att lyckas med det gör jag en fixtur för kroppen. Jag tar två st skivor, t.ex. gamla hyllor eller liknande, lite längre än kroppen, ritar kroppens kontur på ena skivan, lägger ihop skivorna med skruvtving, sågar längs den ritade linjen genom bägge skivorna. Jag lägger bägge skivorna bredvid varandra så att jag får kroppsformen mellan skivorna, limmar på ett par tvärpinnar och 4 st små ben. Det är min fixtur. Ritar streck på skivorna där spanten skall vara, nålar temporärt fast spanten, limmar fast ett flak 1,5 mm balsa på vardera sidan. Det är början på bygget av kroppen, sedan är det bara att fortsätta med det som skall vara över fixturen. I mitt fall hade jag kroppens mage uppåt så det blev plankning av hela kroppens underdel. Sedan var det tillräckligt stabilt för att lyftas av fixturen så jag kunde fortsätta med överdelen.




Gjorde en kropp av cellplast för att se hur det skulle se ut.





När man plankar kroppen med balsaflak kan vissa delar av spanten ha så liten radie att flaket spricker. Då måste man basa flaket, vilket jag gör genom att lägga det i kokande vatten några minuter. Sedan nålar jag fast det på plats och låter det torka. När det är torkat så behåller det formen när man tar loss det, så det är enkelt att ha på vitlim och lägga det på plats igen. Det känns också som att balsan hårdnar vid torkningen, men det kanske bara är inbillning. Jag har undvikit att ha dubbelkrökta ytor, men basade balsaflak kan faktiskt formas till svag dubbelkrökt yta.

Tyngdpunkten TP.
Läget för TP beräknar man. Först behöver vi ett förhållande som jag här bara kallar för F, och det är F = (ytan av stabben)/vingytan x momentarmen/vingkordan, och F skall för normala plan vara 0,5 – 0,6. För min modell får jag

F = 9,5 dm²/47 dm² x 900 mm/300 mm = 0,61

Som du ser är F dimensionslös, alltså en konstant. Följande formel är för normala monoplan med motorn fram och stabben bak: TP(läget) = 0,1 + 0,25 x (fjärderoten av F). Fjärderoten får du enkelt genom att ta kvadratroten två gånger på räknedosan. För min modell får jag

TP(läget) = 0,1 + 0,25x √⁴ 0,61 = 0,1 + 0,25x0,88 = 0,32

vilket betyder 0,32 eller 32 % av vingkordan från framkant. För min modell blir detta 0,32 x 300= 96 mm från framkanten på medelkordan. Om du har en svept vinge så får du projicera denna TP på medelkordan in till centrumlinjen och där har du din tyngdpunkt, TP.

Det är få som räknar ut TP, man brukar ju säga att TP ligger 1/3 från vingens nos, och det stämmer ju väldigt bra i mitt fall. Men om man har annorlunda värden i formeln så kan det skilja sig signifikant från 1/3.


Vinklar
Motorn ger en skruvad luftström bakåt som träffar fenans vänstra sida och som därför vill svänga planet åt vänster. Därför brukar man rikta motorn 2-4 grader åt höger för att motverka detta. I mitt fall skall jag ha ljuddämparen i en kanal under planet och jag vill inte ha ljuddämparen gå snett i kanalen, så motorn blir riktad rakt fram. Jag måste kompensera med lite svagt sidoroder.

Ett högvingat plan har vingens luftmotstånd en bra bit över centrumlinjen genom motoraxeln, så motorns dragkraft vill dra planet runt i en stor looping. Därför brukar man vinkla ned motorn ett par grader för att motverka detta. Om vi låter vinge och motor byta plats så vill motorns dragkraft dra runt planet i en stor bunt, så man vinklar upp motorn för att motverka detta. Och för ett mittvingat plan med vinge och stabbe längs centrumlinjen så behöver man inte vinkla motorn upp/ned. Gör man ett högvingat eller lågvingat plan så kan man räkna på hur stor yta fartvinden möter över respektive under centrumlinjen. Luftmotståndet är ju proportionellt mot den yta vinden träffar. Så summerar man momenten över och under och beräknar den vinkel motorn behöver ansättas.

En vinge med symmetrisk vingprofil måste ha en anfallsvinkel i planflykt för att få en lyftkraft som balanserar tyngdkraften. Detta kan göras genom att montera vingen med en infästningsvinkel motsvarande positiv anfallsvinkel. Men tänk om någon gillar att flyga mestadels inverterat? Då borde han montera med en negativ infästningsvinkel? Om man flyger lika mycket i normalläge som inverterat? Kanske ha noll grader infästningsvinkel? Tja, det här måste var och en avgöra själv. Jag kommer att montera med 1,5 grader positiv infästningsvinkel.

Stabben brukar för de flesta plan inte vara bärande utan bara hänga med och styra vingen. Min beräkningsmall gäller för icke bärande stabbe. Men det finns modeller som är konstruerade för en bärande stabbe, som då kanske skall ha en viss infästningsvinkel.

Skränkning är också en vinkel. Ett högvingat plan skall aldrig flygas inverterat – även om en del ändå gör det. Ett högvingat plan har mestadels en rak vinge och går ganska långsamt. Bra för nybörjade och bogsering och sjöflyg t.ex. För att göra det ännu säkrare så är det vanligt att skränka vingen, dvs att vrida vingen lite från kroppen utåt spetsen. Om vingens undersida är platt så kan man, när man limmar ihop vingen, lägga den på en skiva och lägga en liten kloss under vingspetsens bakkant. Då får vingspetsen en mindre anfallsvinkel än vingroten och stallar senare än vingroten, så man har kvar skevroderverkan när vingen har börjat stalla.

V-form på vingen. Om de två vinghalvorna monteras ihop i V-form så blir planet stabilt i roll-planet. Ett mittvingat plan är ju tänkt att också flyga inverterat, har man då vingen i V-form så blir visserligen planet stabilt i normalläge, men i inverterat läge blir det desto mer instabilt. Mitt förra egenbygge med lite Mustang-stuk hade, om jag minns rätt, omkr 3-4 grader V-form, och det flög väldigt stabilt i normalläge, och ett sådant plan ligger inte länge i inverterat läge, man gör rollar och loopar men återgår till normalläge. Det nuvarande bygget får en liten V-form, vingens ovansida är plan men undersidan har avsmalnandet som V-form.

Toe-in för hjulen gör taxningen mycket lugnare, som för bilar som alltid skall ha toe-in.

Övrigt
Nu är alla beräkningar gjorda, så nu är det bara att bygga på. Jag har nu kommit till kabinhuven. Jag vill ha den så kort som möjligt, då får jag ett utrymme mellan kabinhuven och brandväggen där jag skall ha trottelservo och batteriet. Jag måste ha en lucka för att komma åt detta som ses på bilden.





Jag behöver en form för att gjuta kabinhuven och formar en bit cellplast att passa in där huven skall vara, slipar ned cellplasten ytterligare några mm och kletar på väggspackel. Slipar till rätt form och putsar av ytterligare några tiondelar. På bilden syns att jag på ett ställe har slipat av spacklet och kommit in i cellplasten. Det gör inget. Nästa steg är att måla med vilken vattenlöslig färg som helst bara för att skydda cellplasten mot ytterligare färg och sprutspackel som innehåller lösningsmedel. När jag har fått till en slät och jämn yta så vattenslipar jag till en mycket fin yta.

När jag är nöjd med ytan så vaxar jag ett flertal gånger med släppvax och sist gnider jag in släppmedel. Sedan är det bara att lägga på tjockt med glasfiber och polystyren så att det blir en hård form. Jag limmar på några träbitar utanpå formen så att den står stabilt på bordet. När formen är färdig så är det bara att vaxa formen, gnida in släppmedel och gjuta kabinhuven. Jag gör det med två lager tunn glasväv (25 g) plus epoxi samt ytterligare ett par remsor längs kanterna för att göra huven stabil.

Bilden visar att kroppen har raka linjer från brandväggen till rodret. Det förenklar mycket att inte ha dubbelkrökta ytor. Motorkåpan kommer sedan att runda till framtill så att kroppen blir strömlinjeformad.

[StefanR]

Imponerande bygge och underbart bra förklaringar! Tackar! Jag kommer fortsätta följa tråden.

[BOB]

Här ett intressant spörsmål. Jag har hittills inte satt på en ände på höjdrodret som går utanför stabbens utsida, för att motverka roderfladder. Enl bilden nedan så har jag en lös ände som jag kan limma på, med en liten bit bly längst framme i spetsen. Utan påsatt ände hamnar höjdrodrets TP 36 mm bakom gångleden, med påsatt ände hamnar TP 25 mm bakom gångleden.





Om jag sätter på ändarna på bägge höjdrodren så får jag ytterligare 12 g vikt. För att kompensera detta måste jag flytta fram motorn 20 mm. Motor med prop och spinner väger 570 g, så det är bara att räkna på momenten. Jag har upptäckt att jag har placerat brandväggen lite för nära vingen, så trots att jag tyckte att jag gjorde motorkonsolpinnarna långa så kommer jag att få det tight. I värsta fall måste jag förlänga pinnarna.

Frågan är hur stor risken är för fladder? Jag vet inte hur man beräknar detta. Med en så liten motor som 9 ccm tror jag risken är liten om jag undviker att ha fullgas i vertikaler nedåt. Vanliga loopingar kommer jag självklart att göra, men det blir ju inte med fullgas nedåt. Så, jag skippar ändarna på rodren. Skulle jag ha fel så går det att sätta på ändarna efteråt, men då måste jag antingen flytta fram motorn med ny motorhuv, eller lägga en vikt där framme, vilket jag inte vill.

[Danne1700]

Min erfarenhet är att framåtriktade balanser på höjdrodret gärna snärjer in sig i gräs o liknande. Men mina modeller är nog mindre än denna.

[BOB]

Jag har tidigare angett att jag skall montera vingen med infästningsvinkeln 1,5 grader. Jag beräknar hur mycket längre ner bakkanten av vingroten skall vara än framkanten. Vingroten är 350 mm lång
350 x tangens 1,5° = 350 x 0,0262 = 9,2
Dvs bakkanten skall vara 9 mm längre ner än framkanten, räknat från centrumlinjen. Mycket enklare att mäta 9 mm än 1,5 grader.

Vingen gjorde jag med skevrodren inte utsågade för att skevrodren skulle få exakt form som en del av vingen. Vingytan är 1,5 mm balsaflak, och så tunn balsa är inte riktigt formstabil, utan ytan kan bli lite buktande här och där. Därför har jag spacklat vingen med ultralätt spackel och slipat innan jag sågade ut skevrodren. Sedan sågade jag ut skevrodren med ett bågfilsblad som är 1 mm tjockt. Vingen skall kläs med oracover, och den går omlott från undersida och översida vid gångleden, så 4 lager oracover ligger mellan gånglederna, och det blir ju nästan den mm som motsvarar bågfilsbladet.





Sittbrunnskåpan är färdiggjuten och inpassad men jag har inte fått på den färdigköpta huven än. Först nu kom jag att tänka på en sak jag borde ha tänkt på från början. En delad vinge måste sitta tätt mot kroppssidan så att det inte smiter upp luft från undersidans övertryck till översidans undertryck, för då förlorar man en del av lyftkraften. Jag valde en odelad vinge och då finns ju inget behov av att täta mot kroppssidan – tänkte jag när jag valde sådan vinge.

Kåpan, som ses ovan, sluter inte tätt mot vingen. Innanför kåpan blir det ett övertryck av fartvinden och från undersidan av vingen. Det kommer alltså att läcka luft från insidan av kåpan ut till vingens översida där lyftkraften skall vara störst intill vingroten. Då förlorar jag en del lyftkraft, så onödigt!

Så jag kommer att på kåpans insida limma fast en list och under den listen limma på en fönstertätningslist av gummi som kommer att ligga an mot vingen. Det hindrar läckage från insida till utsida. Jag gör det enbart på ovansidan av vingen, bryr mig inte om undersidan där det skall vara övertryck i rättvänt läge.

Det finns ett ställe till där luft kan läcka från undersida till översida och det är i springan mellan vinge och skevroder. Jag skall lägga en remsa oracover längs gångleden på undersidan.

Jag gjorde en preliminär viktberäkning för att se att jag är ungefär på rätt nivå. Jag lade allt som skall ingå i modellen på en våg och gjorde en uppskattning på det som fattas – motorkåpa och oracover-klädsel – och kom till 3,3 kg. Det var det jag gissade på i början.

Jag funderar emellanåt på om jag skall lägga på glasfiber på vinge och kropp. Vingen känns bra som den är så den skall jag inte glasa. Jag är inte bra på landningar så kroppen måste tåla en del. Har inte riktigt bestämt mig än men det lutar åt att inte glasa kroppen för att spara på vikten.

Huv över sittbrunn.
Rent allmänt finns det tre möjliga vägar, köpa en färdig huv eller vakuumforma själv eller låta en industri vakuumforma.

Mitt första egenbygge, spv 3,5 m vikt 25 kg, var så stor att jag inte kunde vakuumforma själv, så jag gjorde pluggen själv och lät en industri göra vakuumformningen i polykarbonat. Det kostade 4000 kr. Polykarbonat måste avfuktas först i en ugn i ett dygn. Till mitt andra egenbygge, lågvingat med en 55 ccm bensinmotor, gjorde jag vakuumformningen själv, det finns bra beskrivning på nätet. Det som begränsar är att man använder sig av ugnen i spisen i köket, plastskivan i en ram måste rymmas i ugnen. Jag använde PET-plast, och den har väldigt snävt temp-område på omkr 10-15 grader, för kallt så är den för styv att forma, för varmt så blir plasten mjölkvit. Ugnens egna temp-vred duger inte, knappast heller en lös ugnstermometer, man ser när PET-skivan börjar hänga ned i sin ram, då är det dags. Till modellen jag gör nu köpte jag en färdig huv. Det blir inte särskilt snyggt men det bryr jag mig inte om. Jag ids inte göra en huv själv.

[BOB]

Nu är vingen färdig. Jag köpte grön Oracover och trodde jag skulle få grönt som gräsmattan, men det jag fick var militärgrönt. Den fulaste färgen jag vet är smutsbrunt, därefter militärgrönt. Men köpt är köpt, så får det bli. Försökte lätta upp det militärgröna med lite gladare färger.



Det här är ovansidan





och det här är undersidan.


En plan yta vinkelrätt mot luftströmmen ger ju mycket luftmotstånd. Vingens bakkant är en vertikal yta vinkelrätt mot luftströmmen, därför bör bakkanten vara så vass som möjligt för att ge bra släpp. Men vingen måste ju vara praktiskt hanterbar, en knivvass bakkant bryts ju lätt sönder, så därför är min bakkant knappt 1 mm tjock.

Jag behövde inte ha en fönstertätningslist mellan sittbrunnskåpan och vingen, jag limmade på en 5 mm balsalist och slipade den tät mot vingen, för att förhindra att luft smiter från insidans övertryck till vingens översida med undertryck. I graven mellan skevroder och vinge har jag på undersidan en remsa Oracover som tätning för att förhindra att luft smiter från undersidans övertryck till översidans undertryck, det skulle ta bort lite av vingens lyftkraft. Roderhornen är givetvis av egen tillverkning. Stötstången är kolfiberrör.

Nu skall jag ge mig på att klä kroppen med Oracover.

[Danne1700]

Fullskala brukar inte vara så noga med att bakkanten är knivvass, se på en Saab 340 t.ex. Säkert en centimeter tjock. Tanken är att därigenom få en mindre vinkel mellan över- och undersida och på så vis få luftströmmen att ligga an hela vägen. Nettot är lite mindre luftmotstånd. Som Kamm-formen på bilar.

[TB]

Nu har jag inte läst igenom ALLA inläggen, men refererande till första bilden på skissen angående tyngdpunkten, så ska "mittlinjen" flyttas till "medelkordalinjen" d.v.s. en tredjedel vid rotsprygeln, 350/3=116,67 mm, och en tredjedel vid spetssprygeln, 220/3=73,3 mm.
Gärna liiiite längre fram med tyngdpunkten, en kärra med tyngdpunkten långt fram flyger dåigt, en kärra med tyngdpunkten för långt bak flyger EN gång....
Vis av erfarenhet!

[BOB]

Betr mittlinjen så har jag fått det ifrån en väldigt djupgående bok om konstruktion av modellflygplan, och bokens innehåll var kontrollerad av en namngiven professor i aerodynamik vid ett universitet i England. Den boken anger att det skall vara mittlinjen. Jag har gjort två tidigare byggen och de flög perfekt, två snäpp trim var allt som behövdes. Så mittlinjen fungerar.




Så här blev kroppen klädd. Inget finsnickeri, tanken var aldrig att bygga modellen för att ståta med på fältet, utan för att ha något att göra under vintern (och pandemins isolering). Det var väldigt länge sedan jag lade krympfilm på en modell så det blev lite skrynkligt här och där.




Roderhornen gjorda av aluminium, bara att klippa ut, borra och bocka, väldigt enkelt. Stötstänger av kolfiberrör. Draglinorna till sidorodret inte fastknutna ännu, väntar till det sista. Sporrhjulet hade jag liggande i en låda.




Landn-stället hade jag också liggande i en låda. Motorfästepinnarna är långa med avsikt. När jag vägt av var motorn skall placeras så kapar jag till rätt längd.




Huven köpt färdig hos MBS RC Models, den finns i flera storlekar, den här är den största. Piloten hade jag liggande i en låda.



Här väger jag av över TP. Motorn hålls med ett par klämmor och en motorkåpa (från annan modell) och en spinner hängs över motorn, all installation är på plats. Så flyttar jag motorn fram och tillbaka tills planet väger jämt över TP. Jag markerar var motorn skall sitta.

Jag har tidigare förstått att jag placerat brandväggen för nära vingen, och nu ser jag att den skulle ha varit 25-30 mm längre fram. Det är ju väldigt svårt, när man bara gör en enkel skiss, att bedöma hur långt framför vingen brandväggen skall placeras. Med avsikt gjorde jag det avståndet kort och motorfästet långt för att vara på säkra sidan. Planets längd blir ändå densamma, det är bara motorkåpan som blir lite onödigt lång.

Nu återstår att tillverka en motorkåpa. Jag kommer att forma en plugg av cellplast med ungefärliga mått. På den kletar jag blöta pappersremsor (river remsor av en dagstidning) och täcker pluggen, på med tapetklister, mer pappersremsor och klister osv. Låter det torka över natten. Sedan har jag en motorkåpa av papper som jag håller på plats och kollar hur motorn ryms inuti. Filar till pluggen där det behövs och gör en ny kåpa av papper. Så håller jag på tills jag har en kåpa med rätt form. Då filar jag ned hela pluggen några mm och lägger på spackel och slipar, målar med vilken färg som helst som jag har på hyllan, slipar, målar med annan färg, slipar, osv tills jag har en bra yta.

När pluggen har en slät yta så gjuter jag på en form av glasfiber, och när formen är färdig så gjuter jag den slutliga motorkåpan. Innan gjutning så måste ytan först poleras många ggr med släppvax, sedan på med släppmedel, sedan gjutning. Slarvar man med polering och släppmedel så lossnar inte gjutningen.

[BOB]

Till vänster pluggen som målats för att få slipbar yta och sedan våtslipats
I mitten en kåpa gjord av tidningspapper + tapetklister på pluggen innan den spacklats och målats, dvs på cellplasten. Detta för att lätt kunna forma om pluggen om papperskåpan visat att passningen inte var så bra. Nu räckte det med en enda, det blev bra.
Till höger den form jag gjutit på pluggen
Den färdiggjutna kåpan monterad på nosen. Ringen svarvad av plywood för att få den helt rund, inte limmad än.


Och när motorkåpan är färdig så är hela modellen färdig.


Att cylindern sticker ut lite var tänkt från början. För att bygga in motorn helt skulle kroppen behöva vara 50 mm bredare, och det ville jag inte






Roderhornen utklippta av aluminium. Jag gillar inte att knyta wiren till sidorodret. Istället lindar jag en bit tunn koppartråd runt och löder fast, jag gör två sådana på varje för säkerhets skull. Fördelen med detta är att dels är det enkelt, dels är det lätt att lossa och göra om ifall det blir fel. Om man har en gnutta lödpasta på så fäster det säkert och bra.



Vikten blev 3,6 kg, vilket är lite mer än jag först trodde det skulle bli, men det sista med motorkåpa och installation av motor gjorde jag kraftigare än nödvändigt, och spinnern är en ganska tung alu-spinner. Motoraxeln är ¼” och spinnerskruven är M5, så jag var tvungen att göra en lite komplicerad infästning av spinnern vilket väger en del.

Den väger exakt rätt över det uträknade TP. I efterhand ser jag en fördel med att montera motorn med ljuddämparen rakt under. Jag har 2 slangar från tanken, den ena går via en tankventil till förgasaren, den andra till ljuddämparen för trycksättning. När jag tankar upp så ser jag inte tanken när den är full utan det kommer att rinna över in i ljuddämparen. När planet står på backen så lutar ljuddämparen, så överflödet kommer att rinna rakt ut ur avgasröret som jag kan se, det kan inte rinna upp in i motorn. Så jag slipper lossa på den slangen för att se överflödet, den sitter ju inne i motorkåpan så jag kommer inte åt den.

Jag började med att skissa planet i höstas och nu är den färdig till våren. Jag har inte lagt ned så mycket tid på bygget, och det har varit trevligt med bygget under vintern. När man köper en ARF från Kina så vet man att tusentals andra runt om i världen flyger med exakt samma modell. Med min egenbyggda så vet jag med säkerhet att det inte finns någon annan med samma modell. Bara det är trevligt. Och att se sin egenbyggda modell i luften är också väldigt tillfredsställande. Om man har en hel del grejer liggande i lådorna så blir det låg kostnad för modellen.

Jag får återkomma när jag framåt sommaren har haft den uppe i luften.

[Fdog]

Vilken bok ? "Betr mittlinjen så har jag fått det ifrån en väldigt djupgående bok om konstruktion av modellflygplan, och bokens innehåll var kontrollerad av en namngiven professor i aerodynamik vid ett universitet i England. Den boken anger att det skall vara mittlinjen." /Allan

[BOB]

Ni som säger att det inte skall vara mittlinjen utan linjen vid största höjden har fattat det hela galet. När jag visar att man hittar läget för medelkordan längs mittlinjen så är det inte alls fråga om att hitta TP, utan det är precis vad jag skriver att hitta läget för mittkordan, dvs var någonstans mellan vingroten och vingspetsen ligger medelkordan. Jag skriver INTE var någonstans mellan vingnosen och bakkanten ligger TP. Det enda jag gör är att placera medelkordan mellan vingrot och vingspets. Därefter, när jag vet var medelkordan ligger, DÅ söker jag efter var någonstans LÄNGS medelkordan TP ligger, och det beräknar man, det är inte frågan om att det ligger ungefär där men gärna lite framför. Om ni tänker efter så inser ni att ni tänker på helt fel sak. Så det är helt korrekt att medelkordan hittas längsmittlinjen - inte TP. Det behövs varken en djuplodande bok eller professor för att inse det.

[BOB]

Jag glömde ange vilken bok jag har läst. Jag rekommenderar den gärna för det är en riktigt bra bok. Den beskriver allt om aerodynamik, det finns tabeller och olika nomogram och ett index-register.

Basic Aeronautics for Modellers, second edition
av Alasdair Sutherland
utgiven 2002 av Traplet Publications Ltd, Worcestershire, UK