Neubau einer Clippedcub im Maßstab 1:3 (verwendetes Bildmaterial ausschließlich von mir)
2009 war für mich flugtechnisch ein schwarzes Jahr war, ich verlor meine Piper bei einer Flugschau durch zu schwache Höherruderservos. Ich habe deshalb beschlossen eine neue Piper zu bauen. Natürlich musste es wieder eine Clipped Wing (gekürzte Flügel) sein, weil diese Piper für einfachen Kunstflug zugelassen ist.
Planung: Lange habe ich überlegt, ob ich wieder ein manntragendes Vorbild als mein Projekt umsetzte. Nach einigen Überlegungen entschloss ich mich für ein Design, welches ich selbst entwerfe und vielleicht in Teilen einer Originalmaschine entspricht. Meine Piper wird wieder eine amerikanische Zulassung erhalten N260SX ..........
Der Nachbau der Clipped Cub soll wenigstens ein gutes Semi Scale Modell werden. Der Modellaufbau soll annähernd im gleichen Stil wie das Originalflugzeug erfolgen, also Kasten / Gitterrumpf, Flächen in Rippenbauweise, Leitwerke in Leiste und Laminatleisten als Nasenleisten gebaut werden. Natürlich wurde hier kein Rohr verwendet, sondern Kiefernleisten und entsprechendes Sperrholz. Als Bespannung habe ich Oracover blau vorgesehen, dieses deckt zuverlässig die Holzstruktur ab. Aus Gewichtsgründen soll das Modell nicht lackiert, sondern alles an Design und Dekor mit Autoklebefolie erstellt werden. Das Modell soll die gleichen Figuren fliegen können wie das Original.
Weiter plane ich den Einbau von zwei Tanks, 1,0Ltr. für den Antrieb und 1,0Ltr für die Smokeanlage. Die Clipped soll, entgegen der Originalmaschine, zwei Schleppkupplungen erhalten, eine unten am Rumpf für den Bannerschlepp und eine oben für den Seglerschlepp. Das Fahrwerk soll in Rohr hart verlötet werden.
Die angestrebte Spannweite soll 3,20m und der Rumpf um die 2,5m lang werden. Diese Maße sind ein bisschen größer als nach Maßstab. Als Abfluggewicht sind 20kg geplant.
Rumpfbau:
Ich fertigte zuerst die beiden Seitenteile, die flach auf dem Baubrett in Stäbchen und Gurten entstanden. Damit beide Seiten gleich wurden, fixierte ich die markanten Punkte mit Stahlstiften auf dem Baubrett. Die Längsgurte sind aus 9x5 mm Leisten gefertigt (die gab’s so im Baumarkt). Für die Auskreuzungen wurden die gleichen Leisten verwendet. Die Knotenpunkte habe ich mit 0,5mm Sperrholz-Dreiecken verstärkt um eine größere Klebefläche zu erhalten.
 
Im vorderen Bereich (Kabine bis zum Brandschott) sind die Seitenteile in 3mm Pappelsperrholz in einem Stück ausgeführt. Ab Frontscheibe bis zum Motorspant habe ich die vorderen Seiten bis zur Leistenstärke mit 5mm Balsaholz aufgefüttert. Dieses dient einmal zur Erhöhung der Festigkeit und zur Vibrationsdämpfung des Motors. Durch die Gitterbauweise hat der Rumpf ja wenig Masse, wo eventuelle Vibrationen geschluckt werden können. Die rechte Rumpfseite erhielt die Einstiegsklappe ins Cockpit, ansonsten waren beide Seiten gleich. Ich wollte den Rumpf so bauen, wie er auch im Original ist, mit dem Einstieg ohne eine Strebe, wie sie oft bei den kleineren Maßstäben üblich eingebaut ist und dort den Baldachin tragen soll. Bei meinem Rumpf werden die Kräfte, die auf den Baldachin wirken, durch die vorderen Streben (Stützen) eingeleitet, an der auch die Frontscheibe gehalten wird. Dort ist eine 10x10 mm Kiefernleiste eingebaut, die am Übergang in die Seitenteile noch zusätzlich mit 1,5 mm mehrfach verleimtem Birkensperrholz verstärkt ist. Oben an dieser Strebe ist die Profilanformung des Flügels verklebt und zusätzlich mit kleinen Schrauben gesichert. Bei einer J3C Piper sind noch zusätzlich zwei Rohre aus dem Baldachin-Querspant an die Seitenstreben eingebaut, die zusätzlich die Krafteinleitung in die Rumpfseiten gewährleisten. Auch an meinem Modell habe ich diese Rohre in Buchenrundholz nachgebildet und diese zur Verklebung noch mit kleinen Schrauben gesichert. So kann ich sicher sein, dass trotz der durch die Cockpit Öffnung fehlenden Strebe eine gute Festigkeit des Baldachins an den Rumpf gewährleistet ist.
 
Nun wurde der Motorspant in mehrfach verleimtem Birkensperrholz gefertigt. Dieser wurde lotrecht auf dem Baubrett fixiert, an diesen kamen dann die beiden vorher gefertigten Seitenteile. Die Abstände der Seiten in den einzelnen Rumpfbereichen bis zum Ende wurden durch Querstreben (5x5 mm Kiefer) erreicht.
Die entsprechenden Maße ergaben sich aus meiner Zeichnung. Alle Diagonalstreben sowie die Verkreuzungen im Rumpf sind aus 5x5 mm Balsaleisten. Es entstand so ein völlig stabiler und verdrehsteifer Rumpf. Der obere auf den Seitenteilen stehende Rumpfaufbau ist formgebend aus Leisten 5x5 mm Balsa oder 5x5 mm Kiefer entstanden. Damit der Rumpf auch die nötige Kontur aufweist, sind an den Seiten noch Leisten 3x3 mm Kiefer längs verklebt.
Im Rumpfboden verbinden zwei Streifen aus 4 mm Birkensperrholz im Bereich der Fahrwerksaufnahme die Rumpfseitenteile. Diese Querstreben sind noch zusätzlich mit stehend aufgeleimten Verstärkungen in 4 x11 Birke verstärkt. Damit die Fahrwerkskräfte auch in die Rumpfseiten eingeleitet werden, habe ich in den Ecken der Querstreben Aluwinkel mit Uhu-Endfest 300 verklebt. Hinter der hinteren Querstrebe vom Fahrwerk ist zusätzlich ein mehrfach verleimter Riegel zwischen den Rumpfseiten eingebaut. Dort werden später die Kräfte der Flächenstreben eingeleitet. Der Rumpfboden ist nun vom Motorspant bis Kabinenende mit 3 mm Balsa beplankt. Nur eine 10 x 15 cm große Öffnung wurde ausgespart, um dort die Wärme der innen liegenden Schalldämpfer ausleiten zu können. Diese Öffnung wird später mit einem Alulochblech versehen und fällt so nicht auf.
 
Der noch offene vordere Rumpf vom Motorspant bis zur Frontscheibe ist mit 0,5mm Sperrholz verschlossen. Die Ecken im Rumpf, Motorspant zu den Seiten, habe ich mit 20er Dreikantleisten verstärkt. Der vordere Rumpf wurde dann noch mit 65gr Glasgewebe versiegelt, natürlich auch innen das 0,5mm Sperrholz. An der Oberseite des Baldachins ist eine Öffnung ausgespart, in die später das Fenster eingepasst wird. Alle verbliebenen offenen Flächen des Daches sind mit 0,5 mm Sperrholz beplankt.
Um die Kräfte der Schleppkupplungen in den Rumpf einzuleiten, habe ich entsprechende Streben und Verstärkungen eingebaut. Da das Original keine Kupplung hat, habe ich die Kupplung oben auf dem Rumpf als Blitzerlampe getarnt.
Rumpftrennung für den problemlosen Transport:
 
Bei der zu erwartenden Rumpflänge von 2,5 m habe ich im Nachherein entschieden, dass das komplette Leitwerk vor dem Seitenruder abnehmbar gebaut werden soll. Also habe ich eine Rumpftrennung an dieser Stelle eingebaut. Dazu wurde der dort vorhandene Spant kopiert und als Doppelspant mit 0,5mm Abstand in die vorhandene Konstruktion eingeklebt. Zur später besseren Montage habe ich als Führung ein 20mm Steckrohr verwendet. Nun wurde in dem 0,5 mm Spalt mittel Sägeblatt die vorhandenen Gurte getrennt. Nun konnte an dieser Stelle der Rumpf getrennt werden. Anschließend habe ich die entsprechenden Zungen für die Verbindungsicherungen angepasst. Nun hat der Rumpf eine tranportfreundliche Abmessung.
 
Seitenruder:
Für das Seitenruder habe ich die Kontur des kompletten Ruders aus einer 13 mm Spannplatte ausgeschnitten, in den Außenmaßen minus 15 mm. Dieses diente mir als Form für die Herstellung meines Ruders im Laminarverfahren. Das Ruder ist aus 10 Streifen 1,5 mm Balsa um die Form aus Spanplatte gelegt verleimt. Damit sich die Form hält, sind alle 2-3 cm Stahlstifte in die Unterlage geschlagen. (In Heft 12/2006der FMT ist dieses Laminieren von mir genau beschrieben). Im Übrigen wurden auch die Außenleisten der Höhenruder so hergestellt. Nach dem Austrocknen wird die Spanplattenform entfernt. Nun konnte ich in diese Umrissleiste die Leisten für die Trennung Dämpfungsfläche und Flaps einkleben, in denen die Ruderscharniere später eingebaut werden, sowie natürlich auch alle Leisten, die für die Stabilität nötig waren.
  Erst als alles eingeklebt war, habe ich das Seitenruder an der Scharnierleiste getrennt. Nach Verschleifen der Teile halbrund sieht die Konstruktion nachher unter der Folie aus, als wäre sie in Rohr gefertigt. Die nun einzelne Dämpfungsfläche wurde an den Rumpf angepasst.
Beide Teile des Seitenruders habe ich mit großen Scharnieren (Kavan) versehen und für die Anlenkung den entsprechenden Hebel aus 3mm Birkensperrholz eingebaut, an dem später die Seile angeschlagen wurden. Auch die Hebel für die Spornradbewegung wurden eingebaut und verklebt. Dabei habe ich um jeden Hebel etwas 2mm Balsaholz verklebt, um dort auch später die Folie ordentlich ankleben zu können.
Höhenruder:
Das Höhenruder wurde in der gleichen Weise erstellt wie das Seitenruder. Form herstellen aus Spanplatte, Laminatleisten herstellen, dann die Leisten für die Scharniere einkleben und alle formgebenden Leisten einbringen. Als alle Komponenten des Höhenruders fertig waren, wurde auch dann erst der Schnitt gemacht, um Dämpfungsfläche und Flap zu trennen.
Damit ich für den Transport der Maschine das Höhenruder demontieren kann, wurde die Dämpfungsfläche in der Mitte getrennt. Der Teil der Dämpfungsfläche, welche im Rumpf verblieben wäre, wurde herausgeschnitten.
 
An der Nasenleiste und an der Scharnierleiste habe ich diese etwas ausgeschnitten, um dort 12mm Alurohrstücke mit Endfest 300 verkleben zu können. Als Verbindung der beiden Hälften dient ein 10mm Rohr, welches auf der einen Ruderseite fest verklebt wurde und auf der anderen Seite in das verbliebene 12mm Rohr passt. Im Rumpf habe ich entsprechend ebenfalls 12mm Alurohr verbaut, um einen sicheren Halt des Ruders an den Rumpf zu gewährleisten. Da die Alurohre natürlich die großen Ruderflächen nicht alleine halten, wird das komplette Leitwerk mit 1 mm Stahlseil verspannt. So erhält das Leitwerk, wie auch beim Original seine Festigkeit. Da sich aber gezeigt hat, dass Alurohr in Alu dazu neigt sich festzufressen, wurde dies mit einem Silikonfett verhindert.
 
Um später den Einstellwinkel verändern zu können, ist an der vorderen Rohrdurchführung im Rumpf diese in der Höhe verstellbar gebaut. Diese Verstellung geschieht über zwei längere M3 Schrauben, die von unten im Rumpf eingelassen sind. An diesen Schrauben hängt eine Wippe, die das Durchführungsrohr des Nasenleistenrohres aufnimmt. Das war nötig, weil sich bei der Verstellung auch der Weg (Radius) um das hintere Rohr im Rumpf ändert. Würde man dieses nicht machen, verspannte und verzöge sich die Dämpfungsfläche bei der Verstellung. Aus der Erfahrung mit meinen vorherigen Pipern habe ich gelernt, dass bei dem Clark Y Profil, auch bei richtiger Einstellung am Baldachin (Profilsehne ist nicht die Unterseite, sondern diese geht durch das Profil) das Höhenruder meistens doch auf etwas „Tief“ getrimmt werden musste. Um diesem entgegen zu wirken habe ich für diese Piper eine mechanische Verstellung wie beschrieben eingebaut.
 
So sieht das fertige Leitwerk aus, Einstellwinkelverstellung, Verseilung und Steckung für die Trennung der Höhenruder. Die Servos (zwei für die jeweiligen HR Flaps) und eines für das Seitenruder sind in dem abnehmbaren Teil des Rumpfes, also im Leitwerk eingebaut. Diese Lösung habe ich gewählt, weil ich weiß, dass ich hinten etwas Gewicht brauche (in der alten Piper waren die Akkus hinten). So brauche ich bei der Leitwerksdemontage nur die entsprechenden Stecker trennen und habe dann das komplett angelenkte und verseilte Leitwerk in den Händen.
Motorhaube:
Ich war ursprünglich der Meinung eine passende Motorhaube zu haben, die ich im Internet einmal ersteigert hatte. Das stellte sich aber als völlig falsch heraus, die Haube war auf keinen Fall 1:3. Von einem Freund bekam ich eine gebrauchte Motorhaube von einer bei 3W vertriebenen PA 18. Diese veränderte ich so, dass diese für meinen Rumpf passte. An den Seiten musste ich je einen Keil aus der Haube austrennen, diese dann zusammenziehen und neu mit GFK Matte und Harz verkleben. Die Hutze für den Ölkühler der PA 18 wurde ebenfalls entfernt und diese Öffnung verschlossen.
 
Für die so angepasste Motorhaube wurden am Rumpf anschließend 5 Befestigungen (Klötze) mit M4 Gewinde angeklebt, an der die Haube verschraubt werden konnte.
Die entsprechenden Löcher in die Haube habe ich natürlich erst gebohrt, nachdem der Motor angepasst war.
Oben, seitlich auf die Motorhaube sind noch zwei Längshutzen angebracht, in der wohl beim Original die Zündkabel verlaufen. So habe ich eine Scale aussehende Motorhaube für meine Clipped Cub erstellt.
Fahrwerk:
Um ein möglichst genaues Abbildes des Fahrwerkes herstellen zu können, habe ich mir eine Konstruktionshilfe angefertigt. Die Maße für die Anschlagpunkte habe ich vom Rumpf auf dieses Baubrett übertragen. Ein als Dreieck geschnittenes Brett dient für die Form der Seitenteile. Mit diesen Hilfsmitteln habe ich nun das Fahrwerk in 12 und 10 mm Stahlrohr hart zusammengelötet.
 
Als Federung dienten mir auch entsprechende Gummiringe, die in den strömungsgünstigen Verkleidungen versteckt sind. Die Anzahl der Gummiringe ist später ermittelt worden, als mein Modell endlich „auf eigenen Füßen“ stand und ich sehen konnte, wie viel Federweg ich haben wollte und musste. Nach Fertigstellung aller Teile habe ich die Seitenteile mit Folie bebügelt. Die Verkleidungen der Federung sind mit 0,3 mm Lito Alublech (aus dem Druckgewerbe) hergestellt und anschließend lackiert.
Als Räder kommen die im Maßstab 1:3 angebotenen Räder von Dubro zum Einsatz, die speziell für Pipermodelle in drei Maßstäben angefertigt werden. Auf dem Bild habe ich zur Probe andere Räder verwendet.
 ........so sieht das fertige Fahrwerk am Rumpf aus.
Was macht ein Flieger zu einem Flugzeug, natürlich die Flügel. Ich habe mit dem Bau des Linken Flügels angefangen. Beim Bauen werden die nötigen Teile (Rippen, Leisten usw.) natürlich auch alle für den rechten Flügel hergestellt. Manche Kollegen haben ein größeres Baubrett und könnten gleichzeitig an beiden Flügel werken. So wird bei mir erst eine Flügelhälfte fertigestellt und mit den vorbereiteten Teilen später die zweite Hälfte gebaut. Wichtig: Zeichnung entsprechend umdrehen, nicht das man plötzlich zwei gleich Hälften baut (ist alles schon passiert).
 
Hier ist gut zu erkennen, wie aus einer Rippenkonstruktion ein Tragflügel entsteht. Beide Flügelhäften werden über je eine Aluschiene, die am Flügel fest verklebt ist, in eine Führung am Rumpf geschoben. In dieser Position können die Kabelverbindungen hergestellt werden, bevor die Flügel die entgültige Position am Rumpf erreichen. Gehalten werden die Flügel im Rumpf mit Spannschrauben (hier zwei Stück), die in die Augenschrauben der Flächenhälften eingehängt sind. Als tragendes Element haben die Flügel Streben, die einmal vom Rumpf als sich öffnendes Dreieck zu den Anschlagpunkten am Flügel verlaufen. Die Zugkräfte der Spannschlösser, die auf die Rippen wirken würden, habe ich abgefangen, indem ich 2mm Stahlseile innen im Flügel von den Augenschrauben zum Anschlagpunkt der Strebe verlegt habe. Jetzt stützen sich diese Kräfte über die Streben zurück an den Rumpf. Diese Bauart habe ich bei allen meinen Flugzeugen verwendet, die ihre Flügel mittels Spannschrauben verbinden.
 
Ich hoffe die Funktion verständlich erklärt zu haben (sonst müßt ihr fragen).
Nachdem das Piperprojekt einige Zeit geruht hat geht es nun weiter. Von einem Fliegerkollegen konnte ich einen gebrauchten DA 100 erwerben, der wohl für meine Piper der richtige Antrieb ist. Aus einer Aluplatte 5mm habe ich eine Motorbefestigungsplatte hergestellt. Auf dieser Platte ist der Motor mit den vorgesehenen Befestigungsschrauben montiert. Die Haltepunkte für auf den Motorspant liegen aber weiter aussen, so wird die Zugkraft an die Aussenseiten des Motorspantes geleitet und somit auch mehr in die Rumpfseiten eingeleitet. Mit Abstandsbolzen habe ich den richtigen Abstand, den Motorzug und den Sturz eingestellt. So passt der Motor saugend unter die Motorhaube und die Propellernarbe zeigt an der richtigen Stelle aus der Motorhaube.
Die Motorhaube hat noch eine Hutze an der Unterseite erhalten, wo beim Original der Ölkühler liegt. Bei mir liegt dort der Vergaser. Auf der Oberseite der Motorhaube habe ich zwei Erhöhungen angebracht, recht und links neben den Scharnierbändern. Dort findet man sonst die Kerzenstecker, bei mir halt eine Attrappe. Nun wurde die komplette Motorhaube noch lackiert und ist nun ein weiteres fertiges Teil.
 
Der nächste Schritt wird der Einbau der Schalldämpferanlage sein. Da diese aber noch nicht vorliegen werde ich aus Karton zwei Muster nachbilden und diese dann entsprechend im Rumpf plazieren. Es wird dann die Abschottung eingebaut, damit die Wärme abgeleitet werden kann. Für diesen Zweck sind in der Unterseite des Rumpfes zwei Öffnungen vorhanden. Dort wird abschließend ein lackiertes Lochblech diese Öffnungen kaschieren.
Mal gut das es endlich eine Messe gibt, bei der man wieder Artikel kaufen kann, die ein Modellbauer wie mich für die Fertigstellung seines Modells braucht. Ich habe in Bad Sassendorf alles für die Schalldämpferanlage für meine Piper bekommen. Nun geht es weiter. Die einzelnen Krümmerbögen habe ich angepasst und anschließend verlötet. Für die Schalldämpfer hat der Rumpf eine Kammer bekommen, die übrings mit dem Schalldämm-Material von MTM ausgekleidet wurde. Von Mark Maiboom erfuhr ich, das dieser Dämmstoff eine gute Schalldämmung hat. Ich bin gespannt wie es sich dann in der Praksis auswirkt.
 
Nachdem ich das Cockpit innen mit Farbe versehen habe konnte ich nun den Rumpf mit ORACOVER Bügelfolie bespannen. Dieses ist bei der Rumpfgröße etwas aufwendig, weil, es braucht Platz. Zuerst habe ich die Rumpfunterseite, dann die Seiten und zuletzt den Rumpfrücken (Dach) bespannt. Die Tür war ausgebaut und wurde als Einzelteil gebügelt. Wichtig ist bei diesen Arbeiten, dass die Folie an Fenster und Türöffnungen sauber und fest angebracht wird, damit sich an den Kanten später die Folie nicht wieder löst.
Nachdem alles fertig war habe ich die beiden Teile des Rumpfes zusammen gefügt (Rumpfteilung). Es sieht jetzt wie ein kompletter Rumpf aus, die Teilung ist kaum zu sehen (im Flug sowieso nicht). Jetzt kann ich anfangen alle Komponeten einzubauen.
 
Jetzt ist auch das Design am Rumpf angebracht, ich denke es sieht toll aus. Nachdem ich den Motorspant mit Farbe versiegelt habe ist nun der Motor mit entsprechenden Servos für Gas und Choke eingebaut. Die Schalldämpferanlage liegt in den dafür vorgesehenen Raum des Rumpfes. Die Tankverschlüsse haben ihren Platz vor der Cockpitscheibe gefunden. Am Cockpitdach ist die Schleppkupplung durch die Blitzerlampe getarnt. Auf dem Deckel des Schalldämpferschachtes habe ich die zwei Tanks für Smokeöl und Kraftstoff positioniert. Auf den Tanks passt dann auch die Pilotenbüste, eine entsprechende Halterung ist gerade im Bau. Die Akkuweiche und der Empfänger werden hinter den Tanks eingebaut. Alle nötigen Akku werde ich zuletzt einbauen. Mit diesen soll der korrekte Schwerpunkt später eingestellt werden.
 
 
Die Akkuweiche und der Empfänger ist eingebaut, weiterhin ein elektronischer Zündschalter, den man von der Fernbedienung betätigen kann. Der Pilot hat auch schon Platz genommen, die Tanks sind auch angeschlossen und verschlaucht. Jetzt noch die Folie auf die Flügel, dann kann der Flieger zusammengebaut werden und auf die Schwerpunktwaage. Es wird spannend, ob ich den Schwerpunkt mit den Akku´s hinbekomme und wo sie letztendlich ihren Platz finden.
 
Heute am 01. Oktober 2011 war es nun so weit, bestes Flugwetter, sollte eigentlich dem Erstflug nichts im Wege stehen. Ein Anruf beim Vorsitzenden des Nachbarvereins Saturn Kerken, um die Erlaubnis einzuholen, dort den Erstflug machen zu dürfen. Die haben dort das Glück, keine nahe stehenden Bäume am Platz zu haben, so wie am MFC Platz bei uns.
Ich habe meinen Freund Franz gebeten, mir zu helfen, ein paar Kleinigkeiten beim Einstellen im Sender mußten noch gemacht werden. Nach dem Aufrüsten habe ich den Motor angeworfen, er lief nachdem er nach so langer Zeit der Pause Sprit im Vergaser hatte, sofort. Es brauchte keine Verstellung am Vergaser vorgenommen werden, alles ok. Reichweitentest habe ich natürlich auch gemacht.
An den Start rollen, halbes Gas rein und die Piper hob ab, als wenn sie nie etwas anderes gemacht hätte. Ich habe auf die Vollgasanteile verzichtet, die Schalldämpferanlage ist leider zu laut. Da braucht es Nachbesserung. Alle Figuren gehen problemlos, die Piper fliegt hervorragend. Ich brauchte keine einzige Trimmung vornehmen, alle Ruder stehen auf Neutral.
 
 
Nachtrag, ich bin voll zufrieden mit dem neuen Modell. Ich hoffe damit in der nächsten Saison viel fliegen zu können. Im Winter wird noch eine Smokepumpe eingebaut, der Tank ist ja schon drin.
 
....................... hier ist der Baubericht zu Ende! |
