Aeronca C3 - Home page di Paolo Severin
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Aeronca C3 - Home page di Paolo Severin
09 2013 E 8431 E Folge 692 September 2013 3× GoPro Hero HD-Kameras im Test ORIGINAL-BAUPLAN Clubberer D: 4,90 € CH: 9,80 SFr A: 5,65 € B/L 5,80 € NL 6,40 € I/E: 6,60 € USA: 5,80 $ GB: 3,40 £ Aeronca C3 von Paolo Severin Workshop: Präzisionsbohrung in Schaum Im Test Eigenbau: Fiat G-91 Grob G 120TP von robbe Apprentice S von Horizon Dragonfly von Ripmax Swift von Lindinger P-51D von Horizon Solo Pro 128 von robbe Jeti DS-16 von Hacker Evo XL von Schneider Modellbau 20 MOTORFLUG FMT 09 | 13 | Paolo Severin Während des IMC (International Model Circus 2012 in La Ferté Alais) bat mich Gerhard Reinsch, mein nächstes Modell für den neuen Valach VM 120B2-4T, einen Benzin4-Takt-Boxer aus dem Vertrieb von Toni Clark, zu entwickeln. Das erste Flugzeug, welches er vorschlug, war die Aeronca C3. Dieser Vorschlag genügte mir, denn ich war schon vorher in die C3, die ich aus detaillierten und wunderbaren Zeichnungen von Paul Matt kannte, verliebt. Der Valach VM 120B2-4T schien für die C3 wie gemacht, die Zylinderköpfe und die Ventilabdeckungen sind dem Original-Motor täuschend ähnlich. Die Konstruktion der C3 erfolgt auf Grundlage der hervorragenden Dokumentation von Paul Matt. Die fliegende Badewanne Aeronca C3 www.fmt-rc.de Die Aeronca Aeronautical Corporation of America aus Cincinnati führte 1931 die C3 ein. Von der C2 abstammend, hatte die Aeronca C3 einen neuen Zweizylinder-Motor mit 36 PS Leistung und bot – neben dem Piloten sitzend – Platz für einen Fluggast. Die Anordnung der Sitze, im Prinzip eine kleine Bank aus Sperrholz, machte die Flugausbildung sehr einfach. Dank der gutmütigen Flugeigenschaften war es nach nur fünf Flugstunden möglich, zum ersten Alleinflug abzuheben. Die C2 und C3 werden wegen ihrer Flugeigenschaften und der geringen Landegeschwindigkeit oft mit Motorseglern verglichen. Mit einer Aeronca ist eine harte Landung fast nicht möglich, da für den Piloten das Annähern der Räder an die Piste sehr gut zu sehen ist. Der Rumpf erwies sich durch den dreieckigen Querschnitt als sehr leicht und stabil, genauso wie die große Tragfläche, die von Spanndrähten gehalten wird. 1937 wurde die Produktion der C3 eingestellt – etliche Teile entsprachen nicht mehr den neuen Vorschriften der FAA und waren nicht mehr zugelassen. Glücklicherweise wurde Aeronca-Besitzern ermöglicht, bis heute zu fliegen. Der Rumpf des Prototypen vor der Bespannung. Technische Daten Aeronca C3 Maßstab 1:2,5 Spannweite: 4,40 m Länge: 2,50 m Gewicht flugfertig: 17,5 kg Motor: Valach Motors VM 120B2-4T, 120 cm³ Viertakt Boxer 21 22 MOTORFLUG FMT 09 | 13 Das maßstabsgerechte Motorgehäuse aus GFK. Das maßstabgerechte Auspuffsystem mit Ansaugluftfilter im Lieferzustand. Das Instrumentenbrett und das vordere Kissen – Vorgänger der modernen Airbags. Nach Italien zurückgekehrt, nahm ich die Zeichnung des Valachs, legte Sie über die Dreiseitenansicht von Paul Matt und vergrößerte diese, bis die Motormaße sich deckten. Das Resultat war ein Maßstab von 1:2,5 mit einer Flügelspannweite von 4,4 m – nicht schlecht! In der Zwischenzeit schickte mir Gerhard weitere Dokumente, die er während einer Reise in die USA zum Smithsonian National Air and Space Museum, in denen die Aeronca C2 und C3 ausgestellt sind, bekommen hatte. Auch ein HD-Video, das er gemacht hatte, um jedes Detail des Originals zu dokumentieren und ein Buch mit vielen Fotos vom Aufbau der C2 aus der damaligen Zeit. Nach einer Überprüfung, ob das Modell nach Abnahme der Leitwerke ins Auto passen würde, begann ich mit dem Bau. enproduktion des Rumpfes feststellen, dass ich für die Serienproduktion noch einige Probleme zu lösen hatte. Zuerst ging es darum, den oberen Längsgurt, also das Rücken-Rohr, völlig gerade zu halten. Wegen der langen Strecken zwischen den Versteifungsstreben und durch die Erwärmung beim Löten, drohte es sich zu verbiegen. Eine stabile Aluminiumlehre mit vielen Arretierungspunkten zur Unterstützung löste das Problem. Die nächste Schwierigkeit ergab sich aus der Vorbereitung der Querverstrebungen, die wegen der dreieckigen Form des Rumpfes sehr komplexe und immer unterschiedliche Winkel für die Einpassung verlangen. Für diesen Arbeitsschritt habe ich eine Vorrichtung gebaut, die es mir ermöglicht, die beiden Rohrenden exakt zu fräsen. Die Fräser sind auf drei Achsen im Winkel einstellbar und haben den entsprechenden Durchmesser des Anschlussrohres. Da keine Fräser mit dem richtigen Durchmesser zu finden waren, habe ich sie von einer spezialisierten Firma anfertigen lassen. Der Bau dieser Vorrichtung und die Einrichtung der einzelnen Rohrstücke war recht aufwändig, aber nachdem die Maße und Winkel für jedes Rohr in einer Tabelle festgehalten wurden, ist die Serienproduktion gut vorbereitet und die Qualität der Passungen um einiges verbessert. In der Zwischenzeit kam der Motor von Toni Clark – und es scheint, als ob der Valach VM 120B2-4T eine Nachahmung des Aeronca E-113 Motors ist – die Zylinderköpfe und die Ventildeckel sehen gleich aus. Die Qualität der Valach-Motoren war mir schon bekannt, aber einen in der Hand zu halten, machte es mir möglich, genau hinzuschauen. Es sind echte Flug-Motoren, robust aufgebaut und großzügig dimensioniert. Sie werden von der Firma Valach in Tschechien gebaut, die kürzlich von Stanislav Fiala, dem Inhaber der bekannten Propellerfertigung, übernommen wurde. Der Rumpf Der Rumpf mit seinem dreieckigen Querschnitt besteht aus drei Längsgurten aus 9×0,25-mm-Edelstahlrohren und weiteren 6-mm-Versteifungsrohren. Die Montageplatte für den Motor (einen Motorspant gibt es nicht) wird von 8×0,5-mm-Rohren getragen. Während der Zusammenbau des Proberumpfes und dessen Festigkeitsprüfung noch recht schnell vonstatten ging, musste ich nach der Planung und Fertigung der lasergeschnittenen Montagelehren für eine spätere Seri- Die Rippen werden aus 3×3-mm-Lindenleiste hergestellt. Nur das Beste In der Serienfertigung sollte sich Toni Clark um die Herstellung der GFK-Teile für die C3 kümmern, unter anderen auch eine Verkleidung des Kurbelgehäuses, die das ungewöhnlich geformte originale Kurbelgehäuse des Aeronca-Motors nachbildet. Das Kurbelgehäuse bildet an den Aeronca-Flugzeugen Tiefgezogenen PVCVerkleidungen imitieren auf den Querrudern die Alu-Beplankung am Original. Die Nasenbeplankung der Tragfläche erfolgt mit 0,8-mmSperrholz. www.fmt-rc.de Im Detail: das Schnappschloss der oberen Motorhaube. die Kontur der Flugzeugnase. Gerhard bat mich, ein Urmodell zu fertigen, aus dem die Form für die Produktion gebaut werden sollte. Bei dieser Arbeit verstand ich, warum die deutschen Produkte hochwertiger sind: ich baute ein Modell des Kurbelgehäuses und hatte auch die Kühlrippen an der Ölwanne nachgebildet. Ich war überzeugt, eine gute Arbeit geleistet zu haben. Gerhard sagte mir, dass es für den Prototypen gut wäre, aber für die Serienproduktion wollte er nicht, dass die Kurbelgehäuseattrappe wie eine Motorverkleidung aus GFK ausschauen sollte, sondern wie ein echtes Gehäuse aus Aluminium, auf dem zum Schein die Köpfe des Motors geschraubt wären. Ich konnte nicht glauben, dass die erste Form nur für den Prototyp hergestellt wurde. Für Toni Clark ist es aber durchaus normal, dass die erste Form eine Probe ist und für die Serienproduktion eine zweite bessere Produktions-Form hergestellt wird. Tatsache ist, dass ich nach einigen Wochen einige Gehäuse und Rumpfbug-Wannen für den Prototypen erhielt, die für mich mehr als befriedigend schienen. Gerhard dagegen war schon dabei, ein neues Urmodell am PC zu entwerfen und zu fräsen, welches selbst mit CNC-Technik vier Tage Arbeit in Anspruch genommen hat, um das Modell für die endgültige Form zu bauen. Aber gehen wir zurück zum Prototypen. Es gibt sehr wenige Holzteile im Rumpf. Außer den Teilen des Sitzes braucht man nur vier Halbspanten, die dem Bug der C3 die originale Form verleihen. Der Motorträger besteht aus 1,5-mm-Stahl und wurde mit dem Laser geschnitten. Zwischen Motor und Träger sitzt ein Brandschott aus 6-mm-Sperrholz, auf dem das GFK-Kurbelgehäuse befestigt wird. Der Bug der C3 ist mit 0,4-mm-Alu verkleidet. In den CNC-gefertigten Verkleidungen sind bereits die Lufthutzen eingeprägt. Die obere Aluminiumhaube ist wie beim echten Flugzeug mit nachgebauten funktionsfähigen Schnappschlössern im entsprechenden Maßstab versehen und befestigt. Dies ermöglicht einen einfachen Zugang zum Vergaser und Tank. Der Rest des Rumpfes ist mit Gewebefolie bespannt. Ein Motortypenschild des Aeronca E-113 darf natürlich nicht fehlen. Der Erstflug verlief völlig unspektakulär, Pilot und Erbauer konnten Flugbild und Flugverhalten der C3 genießen. Anmerkung der Redaktion Paolo Severin ist in der Scale-Fangemeinde kein Unbekannter. Viele seiner bisherigen Modelle wie Fieseler Storch, Bücker Jungmeister, Baby Ace, Piper J3 Cub und Piper L4 Grasshopper entstanden in der im Bericht gezeigten, vorbildgetreuen Stahlrohrbauweise. Und sie bleiben keine Einzelstücke, denn Paolo Severin bietet exklusive Bausätze seiner Modelle an, die bei Toni Clark erhältlich sind. Die Bausatzausstattung entspricht dem hohen Anspruch von Paolo Severin und Toni Clark. Lieferumfang Aeronca C3: yy Rumpf aus Edelstahlrohr, hartgelötet und sandgestrahlt yy Leitwerke aus Edelstahlrohr, hartgelötet und sandgestrahlt yy Hauptfahrwerk und Sporn, originalgetreu aufgebaut und gefedert yy Scale-Aeronca-E113-Kurbelgehäuseattrappe aus GFK yy funktionsfähige Scale-Auspuffanlage yy lasergeschnittene Aluminium-Verkleidungsbleche yy Sitzkissen und Aufprallschutz aus echtem Leder yy Scale-Alu-Instrumententafel und Instrumente yy Schrauben und lasergeschnittene Edelstahl-Beschläge yy CNC-gefräste Form zum schnellen Flügelrippenbau yy Holme und Leisten aus Zedernholz yy CNC-gefräste Sperrholzteile yy einbaufertige, profilierte Flügelverspannung „streamline wires“ yy Zubehör wie z.B. die originalgetreuen Verschlüsse an der Verkleidung yy Räder yy große, farbig gedruckte und gerollte 1:1-Baupläne yy Anleitung mit Baustufenfotos in Farbe Kontakt: Toni Clark practical scale GmbH, Tel.: 05741 5035, E-Mail: reinsch@toni-clark.com, Internet: www.toni-clark.com 23 24 MOTORFLUG FMT 09 | 13 Die Nahaufnahme der C3 von Aldo Toni – eine zusätzliche Feder im Gasdruckdämpfer sorgt für die richtige Radstellung am Boden und in der Luft. Details Das Fahrwerk ist mittels zweier GasdruckStoßdämpfer gedämpft, denen zusätzlich eine zweite Feder hinzugefügt wurde, die sich unter dem Gewicht des Flugzeugs komplett zusammendrückt. Auf diese Weise nehmen die Räder die richtige Position am Boden sowie im Flug ein und die Landungen werden zum Vergnügen. Der Hecksporn wurde aus einem Kaffeelöffel gebaut und ist auch gefedert. Wenn man den Sporn anschaut, könnte man denken, dass er an der echten C3 aus einem Stahlkochlöffel hergestellt wurde... Wer weiß? Auch der ganze Auspuff des Motors ist maßstäblich, sowohl in der Geometrie als auch im Klang und viele weitere Details wie Luftfilter, Tankdeckel und das Typenschild des Motors aus Aluminium verleihen dem Modell ein vorbildgetreues Aussehen. Das Instrumentenbrett ist aus Aluminium gefertigt und mit den Instrumenten, Gashebel und Benzinhahn ausgerüstet. Der Sitz besteht aus Pappelsperrholz, unter der Sitzfläche sind die Akkus untergebracht. Ein Kissen vorne über dem Armaturenbrett dient dazu, dass der Pilot sich bei holprigen Landungen nicht den Kopf stößt und ist quasi ein Vorläufer des Airbags. Die Anlenkung des Höhenruders erfolgt über Schubstangen aus CFK-Rohren und ist damit das einzige Detail, welches das Modell vom echten Flugzeug unterscheidet, da im Original Seilzüge verwendet werden. Ich habe darauf verzichtet, um das Höhenleitwerk für den Transport leichter demontieren zu kön- Gerhard Reinsch (l.) und Paolo Severin mit ihren C3 auf der diesjährigen ProWing. nen. Die Schubstangen sind gekreuzt. Dies geschah auf Anraten von Gian Paolo Mutti, dem ersten Erbauer einer meiner C3, der mir viel Feedback und sehr geschätzte Ratschläge gab. Durch die gekreuzten Schubstangen wird der Austritt der Rohre aus dem Rumpf vom Höhenleitwerk verdeckt und somit wird das einzige nicht vorbildgetreue Detail kaum wahrgenommen. Die Tragfläche Die Tragfläche ist selbstverständlich zweiteilig aufgebaut und gleicht im Aufbau der echten. Die Rippen bestehen aus einem 3×3-mmLindenleisten-Gerüst und werden auf einer CNC-gefrästen Lehre aus Polyäthylen sehr rationell aufgebaut. Die Holme sind aus kanadischem Zedernholz mit einem Steg aus 3-mm-Pappelsperrholz und Verstärkungen aus Birkensperrholz. Die Nasenbeplankung besteht aus 0,8-mm-Birkensperrholz, das mit heißem Dampf vorgebogen wurde und bereits gebogen dem Bausatz beiliegt, die Randbögen bestehen aus 9-mm-Stahlrohr. Ich habe es nicht für nötig erachtet, im Flügel eine Kreuzverspannung einzufügen, da die Torsionssteifigkeit durch die Flügelverspannung und insbesondere durch die unter dem Flügel zusätzlich gekreuzten Verspannungsdrähte erreicht wird. Die Querruder sind mit PVC-Tiefziehteilen beplankt, um die originale Aluminiumbeplankung nachzubilden. Anfangs wollte ich die Anlenkung mit Zugseilen ausführen, aber Gerhard bat mich, eine stabilere 3-mmStahlstange zu benutzten (die Deutschen geben der Sicherheit immer den Vortritt). So habe ich das Steuerseil auf dem Rücken des www.fmt-rc.de Detailaufnahme der Querruderstruktur Die Querruderanlenkung erfolgt über eine M3-Gewindestange – das federbelastete Gestänge ist lediglich ein Scale-Detail. Flügels simuliert, indem ich eine leichte Feder benutzte, um es unter Spannung zu halten. Jetzt finde ich diese Variante sogar sehr gut, weil die Feder einen Ausgleich zum hohen Gewicht des Querruders darstellt und das Servo statisch entlastet. Die Anlenkung über die Schubstange ist so steif, dass die Feder, bei den von der Aeronca erreichten Geschwindigkeiten, nicht zum Querruderflattern führt. Die Tragfläche ist am Rumpf mit 12 profilierten Spannseilen verankert, an dessen Enden ich M3-Gewindehülsen für die Gabelköpfe gelötet habe. Man fragt sich, wie die einfachen M3-Gabelköpfe die Lasten eines Modells mit diesen Dimensionen tragen können. Selbst Gerhard, als er das zusammengebaute Modell in meiner Werkstatt vor dem ersten Probeflug zum ersten Mal sah, war sofort der Meinung, dass das System geändert werden müsste. Da ich ihn kenne, hatte ich schon einen Haken an der Decke befestigt und hängte mich einfach mit meinen 90 kg an ein Seil mit einem der verwendeten Gabelköpfe. Der Gabelkopf hielt. Aber natürlich kam es wie es kommen musste, als sich Gerhard mit seinen 98 kg daran hing, brach der Pin aus dem Gabelkopf heraus. Um die volle Belastbarkeit zu erreichen, ist es wichtig, den Gabelbolzen in das Gegenlager zu stecken und den Sicherheitsring bis zum Ende zu schieben – ohne Ring hält ein M3-Gabelkopf nur 35 kg. Entscheidend ist aber die Qualität der Gabelköpfe. Heute findet man viele „Made in China“, deren Belastbarkeit liegt aber unter 50 kg. Die von mir verwendeten Gabelköpfe sind – welch Zufall – in Deutschland hergestellt. Die Tragflächen werden mit offenen Gabeln am Vorder- und Hinterholm auf zwei 6-mmRohre, die seitlich am oberen Rumpf-Längs- Detail der Spannseil-Aufhängung an der Tragfläche. Das Leitwerk ist filigran aufgebaut und komplett zerlegbar. gurt befestigt sind, aufgesetzt. Zuerst hatte ich Löcher benutzt, aber dann bevorzugte ich die offenen Gabeln, weil sie einfacher zu montieren und sicherer sind, denn im Falle eines Unfalls können sie leichter ausfädeln und die Schäden halten sich in Grenzen. Die Montage der Tragfläche ist sehr einfach: die oberen Spannseile werden auf einem Absatz unterhalb des Befestigungspunktes auf der Spitze des Spannturmes montiert. Sobald die unteren Seile eingehängt sind, reicht es, die oberen Seile auf die Spitze des Spannturmes zu ziehen und dort mit einer M4-Schraube zu befestigen. Auf diese Weise kann man die C3 in kurzer Zeit und ohne Hilfe aufbauen. Das Leitwerk Die Leitwerke bestehen aus Stahlrohren mit unterschiedlichen Durchmessern von 12 bis 14 mm, mit Rippen aus rostfreiem 0,3-mm-Stahlblech. Sie sind einfach und robust und auch hier geht die Montage schnell: es reicht, das Seitenruder an der Höhenflosse mit zwei Schrauben zu befestigen, dann befestigt man das ganze Leitwerk mit einer weiteren M3-Schraube am Rumpf und versteift es mit den vier profilierten Spanndrähten, die identisch mit denen der Tragfläche sind. Jetzt sind nur noch die Anlenkungen von Höhen- und Seitenruder einzuhängen. 25 26 MOTORFLUG FMT 09 | 13 Aufbau und Feinarbeit Im Rumpf sind zwei Ausrüstungsträgerplatten vorgesehen. Eine befindet sich hinter dem Kopfspant. Darauf ist neben dem 500-mlTank, der für 20 Minuten Flugzeit ausreicht, auch die Zündung positioniert. Die andere Platte ist unter dem Sitz verschraubt und auf ihr sind die Servos und der Empfänger untergebracht. Die Akkus befinden sich unter dem leicht herausnehmbaren Sitz. Für die Lackierung habe ich 1K-Nitrolack ohne eine weitere schützende Klarlackschicht benutzt. Mit den Benzinmotoren braucht man keinen 2K-Lack, außerdem finde ich einen natürlich alternden Lack viel realistischer als die sehr beständigen 2K-Lacke. Wenn man ein mit Benzin-Gemisch getränktes Tuch zum Säubern des Modells benutzt, erhält man von ganz allein ein sehr natürlich gealtert aussehendes Finish. Um mich zu vergewissern, dass die MotorVibrationen keine Probleme bereiten und die obere Aluminiumverkleidung den richtigen Halt hat, habe ich den Motor im Modell einlaufen lassen. Der Motor lief vom ersten Start weg sehr gut. Zum Einlaufen habe ich einen 30×12-Fiala-Propeller benutzt, Gerhard hat dann sofort nach dem ersten Flug eine 32×12 Fiala montiert. Für mich war es das erste Mal, dass ein Modell, maßstäblich gesehen, einen größeren Propeller als das Original hat, wenn man die Gummimotor-Modelle ausschließt… Die ersten Flüge Wie versprochen kam Gerhard Reinsch zum Erstflug. Samstagmorgen gingen wir für eine letzte, gewissenhafte Überprüfung des Modells in die Werkstatt. Nach dem gemeinsamen Mittagessen bauten wir gegen 14.30 Uhr, an einem wunderschönen Tag Ende Oktober, die C3 auf und starteten den Motor. Der Erstflug verlief problemlos: nach langem, sehr realistischen Rollen bei Viertelgas erhob sich die Aeronca sanft vom Gras und stieg in die schöne Hügellandschaft von Euganei. Gerhard hatte sichtlich Spaß mit der Aeronca – er sah wie ein kleiner, verspielter Junge aus. Es ist unnötig zu erwähnen, dass durch die Größe des Modells und dem Mo- In der Luft ist das Modell kaum vom Original zu unterscheiden – mit Viertelgas zieht die C3 ihre Bahn. www.fmt-rc.de torengeräusch des Valach VM 120B2-4T das Flugbild äußerst realistisch war. Nur schade, dass wir noch keine passende Pilotfigur an Bord hatten! Bis zum Sonnenuntergang folgte – fast ununterbrochen – ein Flug dem nächsten. Gerhard und ich wechselten uns ab. Starts, Landungen und Tiefflüge waren ein wahrer Genuss. Wir machten auch einfachen Kunstflug, obwohl wir genau wussten, dass die echte C3 diese Figuren nie hätte fliegen können. Aber die Versuchung, die ganze Kraft des Valachs auszuprobieren, war einfach zu groß. Die Modellstruktur kann dies und noch viel mehr ertragen. Mit voller Motorleistung steigt die C3 senkrecht, der wahre Genuss ist aber, mit Viertelgas in wenigen Metern Höhe weiten Runden über der bildschönen, italienischen Landschaft zu fliegen. Gerhard, an Flüge an regnerischen und windigen Tagen in Norddeutschland gewöhnt, war sehr fasziniert. Der Sonntag war eine Kopie des Samstags, deshalb langweile ich euch nicht mit albernen Beschreibungen. „Nicht doch, du Dummkopf! Der Sitz ist nicht zu klein, es ist dein Hintern, der nicht maSstabsgerecht ist!“ Gemeinsam macht’s Spaß Zur ProWing in Bad Sassendorf habe ich meinen Prototypen, mit Dick und Doof am Steuer, gemeinsam mit der von Gerhard gesteuerten ersten Serien-C3, mit Groucho Marx am Steuer, geflogen. Darüber hinaus war am Messestand die mit einer Schleppkupplung ausgestattete C3 von Aldo Toni ausgestellt. In diesen Tagen wird auch die C3 von Gianpaolo Mutti fertig und dann gibt es drei startbereite C3 in Italien. Es wäre schön, sie gemeinsam fliegen zu lassen… Dick & Doof, die in Wirklichkeit Bauchrednerpuppen sind, wurden in den USA gekauft. 27
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