Bericht Nummer 2:

Es gibt wieder Neuigkeiten über meinen Rotax-Falken.

Stand April 2004.

Wie so oft lag auf der Suche nach einem geeigneten Vorbild war der passende manntragende Motorsegler sehr nahe stationiert.

Auf unserem Flugplatz in Thannhausen ist ab 2004 öfter ein Rotax-Falke zu sehen, welcher dort für Schleppdienste und zum Schulen eingesetzt wird.

Das Flugzeug ist „nagelneu“, vom Oktober 2003 und eignet sich dadurch besonders als Vorbild zum Nachbauen.

Nach einem Fototermin auf dem Flugplatz war ich im Besitz einiger wichtiger Detailfotos und musste auch nach einem
Tipp von Irmin Barnert die Spanten korrigieren.

Mein ungutes Gefühl beim Zeichnen der Spanten war somit auch verflogen und der Umriss hatte endlich viel
mehr Ähnlichkeit mit dem Original.

Nun folgte der Aufbau des Rumpfes auf einer Helling „auf dem Kopf“, was durch eine durchgehende Gerade durch
die Rumpfmitte kein Problem darstellt.

Das Einzige Problem stellt dabei der Motorseitenzug und Motorsturz dar, der schon durch die Lage des
Motorspantes eingearbeitet wird. Die Lage ist dann natürlich auch seitenverkehrt, was ich dann doch noch bemerkt hatte,
nachdem ich ihn zuerst sauber nach Zeichnung eingemessen hatte.

Der Kabinenausschnitt des Originals geht viel weiter nach unten in den Rumpf, um das Ein- und Aussteigen zu erleichtern.
Ich werde meine Kabinenhaube anpassen müssen, da sie noch auf die bisherige flachere Form gefertigt ist.

Nach dem Verstreben der Gitterkonstruktion des Rumpfes ist dieser schon sehr stabil,
allein die Torsionssteifigkeit reicht mir noch nicht.

Da müssen noch en paar Leisten diagonal eingebaut werden. Im Moment wiegt der Rumpf 2000 Gramm,
fertig wird der Flieger etwa 16 bis 18 Kilogramm wiegen.

Das Leitwerk ist angefangen und ich muss mir langsam Gedanken über die Schleppkupplung machen.

Das Original hat eine Schleppvorrichtung im Rumpfheck mit einziehbarem Schleppseil.

Die folgenden Fotos zeigen die neuen Bauabschnitte.
 

Bericht Nummer 3:

Neuigkeiten vom Motor, Stand Mai 2004

Das Triebwerk im Rotax-Falken ist aus Gründen der Geräuschreduzierung mit einem Trägersystem auf Schwinggummis an der Rumpfzelle befestigt.
Dieses Hydromountsystem ist aufwändiger im Einbau als die herkömmliche Befestigung mit einem starren Motorträger.
Das Zusammenwirken dieser Entkoppelung und der Ansaugung der Luft für die Gemischaufbereitung aus dem Rumpfinneren erzeugt eine erhebliche Geräuschreduzierung der Motors.

Den größten Aufwand erfordert hier der Umbau des Walbro Serienvergasers auf eine Anlenkung mit Rudermaschinen.
Die Anlenkungen sind wie beim Fahrrad mit Bowdenzügen gesteuert, da das HMS eine wesentlich größere Schwingamplitude besonders im Leerlauf des Motors ermöglicht.
Eine starre Anlenkung ist hier nicht möglich.

Nach der Vorgabe, den Motor elektrisch mit einem Bordanlasser zu starten, muß die Reihenfolge der Startvorgänge genau bedacht sein. Am Boden kann man die einzelnen Startvorgänge genau mitverfolgen, ansaugen mit geschlossener Chokeklappe, danach bei geöffneter Chokeklappe den Motor an der Luftschraube anwerfen. In der Luft ist das nicht mehr so ganz genau zu erkennen.

Die besten Erfahrungen sind mit folgender Reihenfolge gemacht worden:

-          Ein 3-Stufenschalter:

-          Stufe 1: Anlasser ist aus

-          Stufe 2: Anlasser dreht den Motor

-          Stufe 3: Der Choke wird dazugeschaltet, sobald der Motor angesprungen ist, kann auf Stufe 0 zurückgeschalten werden. Der Motor „überholt“ dabei kurzzeitig den Anlasser, was aber dank des Freilaufes kein Problem darstellt.

Das Motorstarten in der Luft sollte auch immer im Sichtbereich und gegen den Wind erfolgen, um durch die Luftströmung das Anlassen zu erleichtern

Eine wichtige Vorraussetzung für einen Betrieb der Flugzeuges mit Bordanlasser ist ein Kurzschlussschalter an der Zündspule, der den Motor definiert abstellen kann. Einen so großen Motor mit dem Vergaser abzustellen, bringt mehr Schaden als Vorteile.
Aus Sicherheitsgründen und für ein ungewolltes Starten am Boden ist auch ein Zusatzschalter für die Stromzufuhr des Anlassermotors einzubauen (dringende Empfehlung des Herstellers).

Es sind daher 3 Rudermaschinen notwendig, um das Triebwerk zu steuern. Gemischservo, Anlasser-Chokeservo und Abstellservo.

Die Fotos zeigen den Motoreinbau mit Anlasserantrieb und die Umbaumaßnahmen für die Anlenkungen.
 

Bericht Nummer 4:

Baubericht Nummer 4

Stand 9.Juli 2004

Neuigkeiten vom Rotax-Falken

Die Rumpfkonstruktion war an dem Punkt angelangt, an dem der Leitwerksübergang konstruiert werden musste.

Das Leitwerk, Höhe wie Seite ist wie beim Original in Rippenbauweise konstruiert. Das Höhenleitwerk ist geometrisch einfach als Rechteck aufgebaut, ist deshalb recht schnell aufgebaut. Interessant ist die Seitenruderflosse. Das Leitwerk ist recht stark nach hinten gepfeilt, erhält dadurch recht viele spitze Winkel und ist in Rippenbauweise dadurch sehr kompliziert aufzubauen. Die Entscheidung dazu war gefallen, also Augen zu und durch. Im nachhinein würde ich jetzt ein Styropor-Balsaleitwerk bauen. Vielleicht beim nächsten Falken.

Die Ruder sind in Hohlkehlen gelagert und werden mit Bügelseide bespannt. Die Seitenruderdämpfungsflosse ist fest mit dem Rumpf verbunden, die Höhenruderflosse wird in eine Aussparung in der Seitenruderflosse gesteckt und mit dem Rumpf verschraubt. Die jeweiligen Ruderklappen sind abnehmbar gelagert. Die Beplankung ist gemischt, Balsaholz und dünnes Sperrholz. Sperrholz deshalb, weil der Falke Segler schleppen soll und das Schleppseil gerne schlägt oder über das Leitwerk spannt. Wenn die Schleppeinrichtung wie beim Original im Rumpfheck untergebracht wäre, würde dies kein Problem darstellen. Die Schleppkupplung ist aber für die Stelle auf dem Rumpf hinter der Kabinenhaube vorgesehen. Balsaholz könnte durch das Seil eingeschnitten werden. Die Gewichtsabrechnung kommt ja erst später!?

Die Anlenkung erfolgt für jedes Ruder einzeln, zwei Servos für das Höhenruder, ein Powerservo für Seitenruder und Heckfahrwerk. Die Kabelverlängerungen für diese Rudermaschinen sind gedreht für eine bessere Entstörung des Funkempfanges.

Durch die Erfahrung der Rippenbauweise des Seitenleitwerkes gezeichnet, fiel bei mir der Entschluss, statt des Rippenflügels einen Styroporflügel an den Rumpf dranzukonstruieren.

Die Kerne werden beim Fachmann im Nachbarort nach den Koordinaten CNC-geschnitten. Die Profiltreue ist dann wirklich unübertroffen. Die Segeleigenschaften sind durch eine solche Tragflächenbauweise natürlich um ein Vielfaches besser, die Profiltreue und Leistung kann nur so erreicht werden. Als Profil kommt das Quabeck 3,0-12 zum Einsatz. Für einen Flügel ohne Verwölbung dürfte es gute Flugeigenschaften erwarten lassen.

Aber mehr zum Flügel im nächsten Bericht.

Die Fotos zeigen die Bauabschnitte und Details der Leitwerke.
 

Bericht Nummer 5:

Stand 24. Juli 2004

Nachtrag zum Leitwerksbau.

Die Leitwerke, Höhe wie Seite sind fertig mit Rudermaschinen und Anlenkungen.
Das Seitenruder wird beidseitig angelenkt, ebenso das gefederte Heckfahrwerk.
Die Anlenkung ist mit dem Ruderhorn des Seitenruders gekoppelt.
Ob die Materialstärke des im Moment recht weich federnden Fahrwerksträgers ausreicht, wird die Praxis zeigen. Die Höhenruder sind mit M 3 Kugelköpfen direkt angelenkt.

Die Fotos zeigen Details der Leitwerke und Anlenkungen mit Fahrwerk.
 

Bericht Nummer 6:

Stand 29. November 2004:

Der Rumpf ist in Arbeit, die Form bewegt sich schon in Richtung erkennbarem Rotax-Falken, man kann schon deutlich
die endgültige Form erahnen.

Die Epoxidharz-Arbeit am Rumpf ist getan, die Motorhaube wurde über ein Styropor-Urmodell positiv aufgebaut,
musste daher intensiv und dick gespachtelt werden. Im Rumpf sind einige Stellen mit eingedicktem Harz verstärkt,
teilweise zur Kräfteverteilung und Krafteinleitung.

Das Fahrwerk wurde mit einfachen Holzformen gepresst und besteht aus Glas-und Kohlerovings zu je 50%.
Es ist relativ leicht geworden aber enorm stabil. Die Dimensionierung dürfte auch härtere Landungen verdauen.
Die Radverkleidung stammen aus der Form einer 1:3 EA-300 eines Clubfreundes, sie sind zuwar nicht originalgetreu, passen aber ganz gut ans Modell.

Die Motorhaube ist wie beim manntragenden Falken geteilt, der Blick auf das Triebwerk zeigt, dass trotz der riesigen Haube nicht wirklich Platz vorhanden ist. Das HMS der Pitts rächt sich jetzt durch die konstruierte Baubreite, ich musste wirklich doch noch ein Loch in die linke Seite der Motorhaube schneiden, um den Schalldämpfer unterzubringen. Ich habe eine Hutze dranlaminiert,
um den Dämpfer trotzdem einzupacken.
Der Flieger ist ja nicht vorbildgetreu gebaut, nur „vorbildähnlich“.

Für ein eventuell folgendes Scale-Modell denke ich an das HMS der Piper PA-18 mit seitlichem Topfauspuff, dann kann man den Starter auch noch drankonstruieren. Damit müsste die Motorwelle an die Stelle etwas nach oben zu rücken sein, mit dem montierten Pitts-HMS ist die Motorachse relativ weit nach unten gezogen, was einen Motorhaubenmodifikation nach sich zieht.

Die Kabinenhaube war durch die alte Form zu wenig nach unten gezogen, ich musste noch die Seitenwände mit einer Klarsichtscheibe mit klarem Scharnierband verlängern, damit war die alte Form trotzdem verwendbar..

Der Rumpfbau nähert sich der Fertigstellung, nun wandern die Gedanken zum Flügel und zum Flächenverbinder,
das folgt aber im nächsten Bericht. In der kommenden Winterzeit ist vielleicht ein wenig mehr Zeit zum Weiterbauen.
 

Bericht Nummer 7:

Ein neuer Baubericht vom Rotax-Falken

Stand Juni 2005

Die Tragflächen sind konventionell in Positivbauweise gefertigt, Styroporkern mit Balsaholz beplankt.
Ein Holzholm reicht von der Flügelwurzel bis in die Mitte des Querruders, etwa ¾ der Flügellänge.
Dieser Holm nimmt auch die Flächenverbinder aus Sperrholz auf, die Kräfte werden mit Glasgewebe
und Kohleband in das Tragwerk eingeleitet.

Als Bremsklappen wurden ausfahrbare Aluklappen gewählt, die Drehklappen vom Vorbild waren mir zu aufwendig nachzubauen.
Die Klappen und Querrudern erhalten jeweils eine Rudermaschine, die Querruder sind einfach aus der Fläche gesägt, schräg geschnitten und mit Sperrholz verkastet.
Als Befestigung wird die Bespannfolie dienen, verstärkt mit Scharnierband.

Nachdem die Flächen verpresst waren - man sollte bei diesen Ausmaßen wirklich zu zweit arbeiten – und die Nasenleiste verschliffen war, konnten die Tragflächen an die Rumpfwände angepasst und die Flächenverbindung im Rumpf fixiert werden.
Kohlewabenplatten zwischen den Rumpfseitenwänden versteifen die Zelle und werden im nächsten Harzgang eingefügt.

Die Lage der Flügel am Rumpf ist somit vorgegeben und es kann die Wurzelrippe mit der richtigen Einstellwinkeldifferenz am Rumpf fixiert werden. Als Verdrehschutz dienen Aluzapfen, verschraubt werden die Flächen von innen mit Schrauben.

Als Stromanschluß für die Rudermaschinen dienen Computerstecker.

Nachdem die Lage der Flügel definiert ist kann endlich der Rumpf fertig bespannt und lackiert werden.
Die erste Lackschicht ist weiß, die zweite graue Schicht kommt einen Tag später drauf.
Die blaue Zierlinie wird aus Klebefolie aufgebracht, genauso die Kennungen und Beschriftungen.

Der Erstflug naht, das erste Rollout am Wochenende sah schon recht vielversprechend aus.
Der spannende Tag der ersten Flugversuche ist nicht mehr fern.

Die Bespannung der Tragflächen und der Einbau der Empfangsanlage schließt den technischen Aufbau ab, das Finish mit den Beschriftungen werde ich erst nach dem Erstflug aufbringen

Der nächste Bericht wird die Fertigstellung des Rotax-Falken beschreiben und wenn das Wetter mitspielt erste Eindrücke des Fliegers in seinem Element.
 

Bericht Nummer 8:

Rotax-Falke: Stand August 2005:

Die Fertigstellung und das Einfliegen des Falken

Der Rumpf des Falken wurde auf das Bespanngewebe und die Holzteile direkt mit 2-Komponenten Lack gespritzt.
Die Oberseite bekam eine weiße Oberfläche, die Unterseite wurde mausgrau.
Die Tragflächen bekamen einen Überzug mit Klebefolie in der Grundfarbe weiß.
Nach dem Schrumpfen der Folie wurden die Störklappen mit dem Messer ausgeschnitten und die Querruderanlenkung angebracht.

Nächster Schritt war der Einbau des Motors und die Anlenkung der noch fehlenden Funktionen.

Der Motor wurde komplett an die vorgesehene Stelle montiert, der Tank mit Benzinschläuchen versehen und eingebaut,
die Spritverbindung zum Vergaser angeschlossen und der Auspuff mit Silikonschlauch mit der Verlängerung verbunden.
Das originale Auspuffrohr des Expansionsdämpfers ist etwas zu kurz, um aus der Motorhaube herausragen zu können.

Nun kam die spannendste Sekunde, der Schwerpunkttest. Der Flieger kippte beim Hochheben sofort nach hinten,
das bedeutete dass alles was noch an Empfangs und Steuerungsmaterial vorhanden war nach vorne montiert werden musste.
Beim nächsten Test mit der eingebauten kompletten Anlage war der Test zufriedenstellend, mit der Tendenz zur Schwanzlastigkeit.

Die Strom und Fernsteuerungsanlage funktionierte tadellos, also gings zum Triebwerkstest.

Der Tank wurde mit etwas fetterem Gemisch gefüllt, der Motor mit der Hand durchgedreht und der erste Startversuch konnte beginnen.

Flieger hinten halten, Starter an, bis zum Choke durchschalten und – Knack!. Die Anlasserwelle war an der Sollbruchstelle gebrochen. Tolle Funktion dieser Sicherungseinrichtung, aber ich wollte den Motor anbekommen.
Also den Startermotor ausbauen, eine neue Welle ohne die Sollbruchstelle einbauen und die Einheit wieder rein in den Rumpf.

Neuer Versuch, Starter an, etwas mehr Gas geben und zögernd nahm der Motor seinen Dienst auf.
Nach ein paar Einstellungskorrekturen lief der ZG schön rund und die Motorhaube konnte zugeschraubt werden.
Mit geschlossener Haube ist er schön leise, den Lautstärkeprüfung wird garantiert keine Probleme bereiten.

Nun kam die Flugerprobung an die Reihe. Flieger einpacken. Ich stellte fest, dass der Maßstab 1:3 des Nachbaus keinen Zentimeter größer sein dürfte, ich hätte den Flieger nicht mehr in Auto bekommen. So geht die Klappe hinten gerade so zu.

Auf dem Flugplatz angekommen, baute ich den Falken zusammen und ließ den Motor ein wenig laufen.
Nach einigen Rollversuchen auf der Startbahn war ich zuversichtlich, atmete tief durch und schob das Gas rein.
Der Flieger hob sanft ab, stieg aber viel zu steil, also nachtrimmen und weitertesten.
Mit Volllast braucht der Falke solo wirklich nicht geflogen zu werden, da ist zu viel Kraft dahinter.
Halbgas oder weniger reicht zum gemütlichen Höhengewinn. Die Anstechversuche zeigten, dass der Falke hinten wirklich zu schwer ist, also den Motor nicht ausmachen und die erste Landung mit Schleppgas versuchen.
Mit halb gefahrenen Klappen wird er wunderbar langsam und dank der leicht nach oben gestellten Querruder ist der Sinkflug sehr stabil. Vor dem Aufsetzen kann sehr viel Fahrt rausgenommen werden, die Ruderfunktionen bleiben immer direkt.
Nach der Landung ist der Motor immer noch an, also kann auf der Startbahn gewendet werden und der Flieger mit eigener Kraft zurückrollen. Ich vergaß den Starter, der Motor kann ja ruhig ausgehen!

Der nächste Flugtest folgte nach Trimmbleizugabe in der Motorhaube, die Wirkung der Ruder ist nun sehr gut.
Der Motorsturz ist nun auch etwas größer, die volle Leistung des Motors führt nun nicht mehr zu einer Tendenz zum Looping.
Die Querruderdifferenzierung muß sehr hoch eingestellt werden, die Vorpfeilung der Tragflächen wirkt sich sehr stark auf das nach unten gehende Ruder aus.
Mit über 50 % Differenzierung ist das Schieben bei Querruderausschlag kaum mehr bemerkbar.

Der Segeltest steht bevor. Höhegewinnen und Motor aus. Nach einigen Trimmrunden in guter Höhe kreist der Falke sehr rund und auch die Geschwindigkeit ist akzeptabel. Die Abendthermik an diesem Tag trägt den Falken,
er gewinnt keine Höhe, verliert aber auch nicht. Das sind gute Vorzeichen für lange Flüge in guter Thermik.
Nach einiger Zeit kommen die üblichen Einstellungsfiguren für den

Feiertags, das Wetter ist schlecht, also den Flieger eingeladen und auf den Platz rausgefahren.
Die Sonne kommt etwas heraus aber der Wind bläst kräftig.
Der Freund mit Segelflug, anstechen mit Beobachtung der Abfangkurve, Stalltest, Klappentest.
Die Höhe ist dabei schnell verbraucht also Starter einschalten und der Motor brummt schon wieder.

Der Flieger fliegt sehr harmlos, keine heiklen Reaktionen sind zu beobachten.
Die Landungen mit und ohne Motor werden butterweich, man kann die Fahrt mit und ohne Störklappen endlos rausnehmen.

Eine weitere Aufgabe kann in Angriff genommen werden, das Seglerschleppen: Seine ASH 26 ist schon draußen und wir sind mutig und versuchen gleich das Schleppen.

Die Schnur bekommt 35 Meter, der Segler liegt im Gras, der Falke steht auf der Asphaltbahn.
Der Motor muß nun mit angehängter Last zum Beschleunigen und den ganzen Schlepp über mit voller Leistung drehen, der Start wird genauso weich wie der folgende Steigflug.
Gegen den Wind ist das alles ganz easy, aber die Drehung des Gespanns in den Wind klappt erst mal nicht.
Der Mose fiel durch und der Segler schießt davon.

Landen und neuer Versuch.

Nun klappt die Runde mit dem Wind viel besser und gegen den Wind reicht die Höhe auch schon zum Ausklinken, 400 Meter waren es sicherlich schon.

Die weiteren Schlepps waren alle sehr gleichmäßig, wenn das Gespann zu langsam wird werden beide Flieger weich und nehmen beim Durchsacken gleichmäßig wieder Fahrt auf, das ist der eigentliche Vorteil der Schleppvariante mit Motorsegler.
Zugflugzeug und Segler haben den gleichen Geschwindigkeitsbereich und harmonieren wunderbar.
Das berüchtigte Durchsacken der Motorschleppmachinen ist mit dem Motorsegler leicht kalkulierbar,
der Seglerpilot kann entspannt im Seil bleiben und den Kurs mitkorrigieren.

Mein Fazit ist nach den ersten Flügen, der Flieger kann das was er soll und macht jede Menge Spaß.

Der Clou ist natürlich nach dem Schleppen eben das Seil abwerfen, zum Segler aufsteigen und mit stehendem Motor ins Thermikgeschehen miteinzugreifen.
 

Bericht Nummer 9 ( Bonus ):

Beschreibung Scheibe SF 25 C, „Rotax-Falke“ und Flugmodellnachbau im Maßstab 1:3