Leider sind 2 Fehler passiert.
1. wurde auf der Red. des MFS der Text abgeändert, Siehe fast am Schluss bei der Wahl des Propellers und
2. ist mir bei der Berechnung der neuen Fluggeschwindigkeit ein Fehler unterlaufen. Siehe am Schluss des Artikels.
25.6.2022
FUNBLEI statt FUNRAY
Der Funray hatte mir zu wenig Durchzug, weswegen Abhilfe her musste. Ein erster Versuch mit 342 Gramm Ballast war mir noch nicht über alle Zweifel erhaben, weshalb ich dann 1 kg Ballast reinpacken wollte. Das Fluggewicht mit 1 kg Ballast und einem 4S Akku beträgt 3060 Gramm.
Der Ballast und die Lage des Ballasts
Der Ballast lässt sich exakt im Schwerpunkt unterbringen, wenn der unter dem Flügel liegende Freiraum dafür genutzt wird. Bedingung ist aber, dass der Masse-Mittelpunkt des Ballasts 80 mm vor dem hinteren Ende des Ballastsliegt, und dass der Ballast hinten anstossend reingeschoben werden kann, damit der Schwerpunkt stimmt.
Damit der Ballast optimal reinpasst sollte er in der Länge 160 mm haben, dann steht er nicht vorne raus, und der Akku (400 g) kann noch ganz nach hinten geschoben werden. Die Breite von 58 mm sorgt dafür, dass er sich seitlich nicht bewegen kann, sobald er ganz reingeschoben ist. Die Höhe von 17 mm bis 21 mm sorgt dafür, dass er auch in dieser Bewegungs-Richtung fixiert wird. Bei 160 mm Länge muss der Masse-Mittelpunkt in der Mitte des Ballasts liegen.
Der Prototyp hat obige Abmessungen mit 17 mm Höhe. Ein Sperrholzkasten mit Gewindestangen gefüllt bringt 342 g auf die Waage.
Die Schnur am vorderen Ende dient dazu, dass der Ballast gut wieder rausgezogen werden kann.
Vom Ballast ist die Oberseite zu sehen! Die Klettverschlüsse auf der Unterseite (!) haften an den im Rumpf verklebten Gegenstücken. Ich habe sie auf die Oberseite gezogen, damit sie sich nicht lösen sollten. Der Klett auf der Vorderseite und der Oberseite hat somit keine Haft-Funktion!
Am Ende des Ballasts rechts, ist eine Ausnahme zu sehen. Ohne diese Ausnahme kann der Ballast nicht genügend nach hinten geschoben werden, weil dort sonst die Servokabel für HLW und SLW das ganz nach hinten schieben verhindern.
Der Ballast ist von oben zu sehen! Die Klettverschlüsse auf der Unterseite (!) haften an den im Rumpf verklebten Gegenstücken. Ich habe sie auf die Oberseite gezogen, damit sie sich nicht lösen sollten. Der Klett auf der Vorderseite und der Oberseite hat somit keine Haft-Funktion!
Der 1 kg Ballast ist in der Höhe grösser: Mit Kabelbinder 24 mm, ohne Kabelbinder 20 mm. Unter den Klett-Verschlüssen hat es auch Kabelbinder. Die Kabelbinder fixieren 2 Tauchblei à 500 g (Bestellt bei Decathlon, auffindbar als Bleigewicht) in Längsrichtung auf einem 2 mm dicken Flugzeug-Sperrholz, das 38 mm Tesa fixiert in Querrichtung und Höhe. Der Ballast passt immer noch rein, aber eher sehr knapp. Am hinteren Ende habe ich auch eine Ausnahme ausgefeilt, siehe oranger Pfeil.
Desweiteren habe ich durch eine Abluft-Öffnung unter dem Flügel mit einem Schraubenzieher das Loch gegen oben vergrössert, durch welches die Servokabel für HLW und SLW gegen hinten geführt werden. Der Ballast lässt sich ganz gegen hinten schieben. Der Schwerpunkt stimmt auf jeden Fall, wenn der 4S-Akku 400 g schwer ist, und ganz gegen hinten geschoben wird, und die Stahl-Kugel im Heck auch dort ist.
Die Unterseite der beiden Ballaste.
Zusätzlich zur Verklebung der Klett-Verschlüsse mit dem Ballast habe ich sie am hinteren Ende noch mit Tesa fixiert, indem ich den Ballast und den Klett mit Tesa umwickelt habe. Allerdings kann sich der Schieber (s.u.) darin festklemmen und lässt sich dann nicht mehr weit genug hinein schieben. Das Tesa also wirklich nur auf dem letzten Centimeter rumwickeln.
Das Einschieben und fixieren des Ballasts
Die Klettverschlüsse im Rumpf für die Fixierung des Ballasts beginnen dort wo das CFK-Quadrat-Rohr im Schaum verschwindet und gehen ca. 3 cm gegen hinten.
Bevor der Ballast an seinen Platz gebracht wird, müssen am Empfänger noch die Servokabel für Höhe und Seite, bei Futaba Kanäle 2 und 4, nachgezogen werden, weil diese länger sind, als diejenigen für die Flügel. Ich habe die Kabel dann mit einem Stück beidseitigem Klett umwickelt, damit sie einigermassen fixiert sind. Tesa würde natürlich auch gehen. Ich würde die anderen Kanäle auch mit einem Blick überprüfen, evt. müssen andere Servokabel auch nachgezogen werden.
Während des Einschiebens des Ballasts muss leicht an den Kabeln und gerade gegen vorne gezogen werden, damit die Kabel gestreckt sind und die Servo-Kabel für Höhe und Seite in die ausgefeilte Ausnahme reingehen. Der Empfänger wird erst später und mit der Oberseite gegen unten reingeschoben und oben angeklettet.
Schlecht zu sehen, weil sie weiss sind, sind die beiden an den Rumpf geklebten Klett-Verschlüsse, auf welchen der Ballast fixiert wird.
Für das Einschieben und rausnehmen des Ballasts braucht es ein Werkzeug, ich nenne es Schieber, weil man es reinschiebt, damit während des Einschiebens des Ballasts der Ballast nicht an den Klett-Verschlüssen haftet.
Für das Rausnehmen des Ballasts braucht es diesen Schieber auch, um den Ballast vom im Rumpf verklebten Klett zu trennen. Neckisch ist, dass der Schieber am im Rumpf verklebten Klett anstossen kann, und man ihn dann nicht reinbringt :-)
Der Schieber ist aus einem Biella-Mäppchen geschnitten und dann mit 38 mm Tesa umwickelt, um den Schieber ein wenig zu versteifen.
Die farbigen Streifen dienen nur der besseren Erkennbarkeit in der Transportschachtel des Flugzeugs.
Das Klemmstück, welches den Ballast gegen unten drückt und somit auf dem Klett-Verschluss fixiert.
Das Weisse ist zurecht geschnittener Verpackungs-Schaum. Zwischen die beiden Wände kommt dann der Empfänger zu liegen.
Alles drin!
Der Empfänger hat an der Unterseite Klett und wird mit der Unterseite gegen oben in den Rumpf an das dort verklebte Gegenstück geklettet. Anschliessend kommt das Klemmstück rein, und drückt den Empfänger gegen oben und den Ballast gegen unten.
Ich weise darauf hin, dass die Antennen sehr gefährdet sind, wenn sie am Rumpf fixiert sind, weil durch die Manipulationen mit dem Ballast und dem Klemmstück schnell an den Antennen gerissen ist.
Der Artikel ist auch im MFS 3/2022 erschienen. Leider ist dort bei der Übernahme des Textes ein Fehler unterlaufen. Der falsche Text ist im Bild oben auf der linken Seite gelb markiert. Rechts gelb markiert ist mein peinlicher Rechnungsfehler.
Richtig ist der Text so:
"... Entweder von 12 x 7 Zoll auf 11 x 7 Zoll, Mittelstück berücksichtigt ergibt das von einem 11 x 7 auf einen 10 x 7 Zoll Klapp-Propeller, der anzuschaffen ist,
oder von 12 x 7 Zoll auf 12 x 5 Zoll, Mittelstück berücksichtigt ergibt das von einem 11 x 7 auf einen 11 x 5 Zoll Klapp-Propeller, der anzuschaffen ist..."
Die Korrektur ist bereits bei der Red des MFS und sollte im MFS 4/2022 erscheinen.
Starten mit 4S und Klapp-Propeller-Wahl
Die Gewichts-Zunahme des Flugzeugs beträgt mit 1 kg Blei 50 %. Das neue Fluggewicht beträgt 3060 Gramm. Diese 3 kg wollen beschleunigt werden, wozu vermutlich mehr Leistung nötig ist. Vielleicht würde es auch mit 3S gehen, ich wollte aber auf Nummer sicher gehen und auf 4S wechseln. Da die Drehzahl in der 3. Potenz in die Leistungs-Aufnahme des Propellers einfliesst, resultiert vom Wechsel von 3S auf 4S eine Leistungs-Zunahme des Propellers von (4/3)^3 = 2.35 (Faktor), weshalb ein Propeller mit kleinerer Leistungs-Aufnahme montiert werden muss. Mit dem passenden Propeller bleibt die Strom-Aufnahme gleich, aber wegen der höheren Spannung steigt die Leistung um 33 %.
Der Original-Klapp-Propeller hat die Abmessungen 11 x 7 Zoll (Durchmesser 27,94 cm) mit dem passenden Mittelstück. Mit dem Fun-Ray-Mittelstück ergibt es einen 12 x 7 Zoll Propeller. Ich habe dann meine Propeller-Umrechungs-Tabelle angeworfen und bin für den Wechsel von 3S auf 4S auf folgende sinnvolle Propeller gekommen:
Entweder von 12 x 7 Zoll auf 11 x 7 Zoll, Mittelstück berücksichtigt ergibt das von einem 11 x 7 auf einen 10 x 7 Zoll Klapp-Propeller, der anzuschaffen ist,
oder von 12 x 7 Zoll auf 12 x 5 Zoll, Mittelstück berücksichtigt ergibt das von einem 11 x 7 auf einen 11 x 5 Zoll Klapp-Propeller, der anzuschaffen ist.
Ich habe mich dann für den 11 x 5 Zoll Klapp Propeller entschieden, da mir Steigleistung und eine gute Beschleunigung im unteren Geschwindigkeitsbereich (Start aus der Hand!) wichtiger sind, als schnelles fliegen mit Motor.
Vorsichtshalber hat mir Hans-Ruedi beim ersten Start mit 1 kg Blei, 4S und dem 11 x 5 Zoll Propeller, der wegen des Mittelstücks eigentlich ein 12 x 5 Zoll Propeller ist, die Krähe geworfen. Danke Hans-Ruedi. Die Propeller-Wahl hat sich dann als goldrichtig erwiesen. Wobei man sagen darf, dass ein 11 x 4 Zoll Klapp-Propeller auch genügen und sogar die Stromaufnahme noch senken würde.
Hans-Ruedi wirft den FUNBLEI!
Auf der rechten Seite ist mein Fehler mit der falsch berechneten neuen Fluggeschwindigkeit gelb markiert. Unten im Text habe ich es korrigiert. Bei 50 % mehr Gewicht, muss die Fluggeschwindigkeit um 50 % erhöht werden, gleicher Anstellwinkel und gleiche Klappen-Ausschläge vorausgesetzt.
Die neue Fluggeschwindigkeit - Korrigierte Version, das Original hatte einen Fehler, siehe oben
50 % Gewichts-Zunahme bedeuten, dass das Flugzeug die Quadrat-Wurzel aus diesen 50 % schneller fliegen muss, um denselben Auftrieb zu haben, weil die Geschwindigkeit im Quadrat in die Auftriebs-Erzeugung einfliesst. Das sind also 22,47 %, die man schneller fliegen muss.
Beim Fliegen auf dem Flugplatz hat es mich gedünkt, dass das Flugzeug wegen des erhöhten Fluggewichts genügend Druck aufbaut, damit man die 22,47 % ohne grosses Überlegen erreicht.
Beim Landen muss man sich der 22,47 % höherer benötigter Geschwindigkeit aber sehr gut bewusst sein, sonst knallt es vielleicht in Bodennähe. Die Landegeschwindigkeit erhöht sich um 22,47 %, ausser man würde die Wölbklappen ein wenig ausfahren.
Wie es am Hang ist, wofür ich den Funray eigentlich gekauft habe, konnte ich leider noch nicht ausprobieren.
20.6.2022
25.6.2022
Korrektur eines Fehlers
Welche Gewichtserhöhung bringt welche Erhöhung der Landegeschwindigkeit?
Vorausgesetzt der Anstellwinkel des Flugzeugs bei der Landung bleibt gleich und kein Wölbklappen-Einsatz.
10 % mehr Gewicht ergibt eine 4,88 % höhere Landegeschwindigkeit
20 % mehr Gewicht ergibt eine 9,54 % höhere Landegeschwindigkeit
30 % mehr Gewicht ergibt eine 14,01% höhere Landegeschwindigkeit
40 % mehr Gewicht ergibt eine 18,32 % höhere Landegeschwindigkeit
50 % mehr Gewicht ergibt eine 22,47% höhere Landegeschwindigkeit
Wieso ich die Rechnung falsch gemacht habe, ist mir schleierhaft.
Ich habe die Korrektur an die Red. vom MFS gemailt.
Hier kann man nachlesen, wie sich die Sache berechnen lässt.
Landegeschwindigkeit bei aufballastierten Seglern
21.6.2022
