Bauanleitung für das Kondensatormodell Da Capo 1. Allgemeines Der Elektroantrieb mit Doppelschicht-Kondensatoren als Energiespeicher ist hochaktuell: diese Superkondensatoren werden in der modernen Elektronik häufig als Puffer oder in der Elektromobilität auch als schnell ladbare Bremsenergiespeicher eingesetzt (z. B. in der Formel I) Zusammen mit dem Coreless-Bürstenmotor (wie z.b. in Handys als Vibrationsmotor oder in Kameras eingesetzt) ergibt sich ein hocheffizienter Antrieb. Der Bau beginnt mit dem Bereitlegen der einzelnen Bauteile und Studium des Bauplans. Ein ebenes Baubrett aus weicherem Holz ist von Vorteil jedoch nicht unbedingt erforderlich. Wenngleich das Modell einfach aufgebaut ist, gilt es, die Vorgaben sehr genau zu beachten - nur so ist der Flugerfolg gewährleistet! Stückliste: 5 Laser-geschnittene Depronteile aus 1,5 mm Depron für Flügel und Leitwerk 2 Pylonteile aus 1 mm Balsaholz 2 Halteklötze aus Depron 2 Endrippen aus 1 mm Balsaholz Rumpfstab 3x6x335 mm aus leichtem Balsaholz (Dichte ca. 0,09 g/cm³) Hilfslehren für V-Stellung Flügel, Schwerpunktbestimmung, rechter Winkel DC-Motor 7 mm, Innenwiderstand 3,6 Ohm, Wirkungsgrad ca. 60% Doppelschichtkondensator 5 Farad (z. B.Greencap 2,7 V Nennspannung) SMD-Schalter Klebstoff: für Schaumstoffe geeigneter Kontaktkleber (z. B. UHU Por) 2. Grundsätzliches zum Kleben Der für Styropor geeignete Kontaktkleber wird wie folgt angewendet: Klebestellen, die ggf nachjustiert werden müssen: Beide Seiten einstreichen und ca. 20 s ablüften lassen. Die zu klebenden Teile können dann nochmal getrennt und neu positioniert werden. Heavy Duty Klebungen (z. B. Motor, Schalter und Kondensator an den Rumpfstab kleben): Beide Seiten einstreichen und ca. 5 bis 10 Minuten ablüften lassen. Teile exakt positionieren und kurz zusammendrücken. Klebungen mit UHU Por können mit Feuerzeugbenzin wieder vollständig gelöst werden. Nach dem Ablüften kann erneut geklebt werden. 3. Flügelbau Erzeugen der Profilwölbung: Als Erstes werden auf dem Flügelmittelstück die Risslinien für die beiden Pylonteile mit Hilfe eines rechten Winkels angezeichnet. An dieser Stelle werden später die Pylonteile aufgeklebt. Biegen: Dazu wird eine Wolldecke 2 x gefaltet (4 Lagen) und auf eine ebene Unterlage gelegt. Mittels einer festen Rolle (Länge min. ca. 25 cm, Durchmesser ca. 4,5 cm, z. B. Staubsaugerrohr/Papprohr/Siliconkartusche ö. ä.) wird unter gleichmäßigem Druck über das aufgelegte Depronblatt gewalzt (Abb. 1). Die Rolle muss dabei mit beiden Händen parallel zu den Längsseiten des Depronblattes bewegt werden. Dünnere Rollen bzw. mehr Druck erzeugen eine stärkere Wölbung und umgekehrt.
Abb. 1 Walzen des Depronblattes auf einer mehrlagigen Wolldecke. Die beiden Flügelaußenteile werden in gleicher Weise behandelt. Das Ergebnis ist ein kreisbogenförmiges Profil. Die Wölbungshöhe sollte an der höchsten Stelle der Unterseite 5 mm betragen. Das kann mit Hilfe der Endrippen überprüft werden. Am Flügelende ist die Wölbungshöhe entsprechend der geringeren Profiltiefe etwas geringer. Ist die Wölbung beim Rollen zu stark geworden, legt man das betreffende Depronteil mit der konkaven (hohlen) Seite auf den Tisch und drückt es gleichmäßig nieder. Ist die Wölbung trotz höheren Druckes beim Rollen zu gering ausgefallen, muss eine Rolle mit geringerem Durchmesser verwendet werden. Die beiden Endrippen können nun an den Enden des Flügelmittelteils angeleimt werden Flügelaußenteile ansetzen: Der Flügelmittelteil wird an den Enden mit Nadeln auf dem Baubrett fixiert. Nun werden die Flügelaußenteile so angesetzt, dass das Flügelende (höchste Stelle des Profils, Unterseite) 40 mm über der Grundplatte liegt (Abb. 2). Der Klebespalt sollte sich dabei schließen. Die Höhe über Baubrett wird mit der beiliegenden Lehre eingestellt. Die V-Stellung muss beidseitig gleich sein. Abb. 2 Ansetzen der Flügelaußenteile mit Lehre aus Depron Auf Verzug prüfen: Nun wird der Flügel auf Verzug (= nicht beabsichtigte Verwindung) geprüft, indem man ihn im Abstand von ca. 50 cm so vor das Auge hält, dass Vorder- und Endkante des Profils zur Deckung kommen. (Abb. 4). Ggf. ist von Hand etwas entgegen zu drehen. Auch die Ohren müssen korrekt sitzen. Man visiert genau in Richtung der Trennstelle des Ohrs und kann somit eine eventuelle Verdrehung gegenüber dem Mittelteil leicht erkennen. Erforderlichenfalls muss das Ohr mit Waschbenzin gelöst und neu angesetzt werden.
Abb. 3 Prüfen des Flügels auf Verzug (Verdrehung) Pylonteile festkleben: Nun werden die beiden Pylonteile auf die angezeichneten Risslinien der Flügel- Unterseite geklebt. Am besten bildet man ein fertiges Paket indem man Rumpfstab und Pylonteile mit Nadeln zusammensteckt und zusammen die Flügelmitte klebt (Abb. 4). Kleber nur auf die beiden Pylonteile geben Der Rumpfstab wird anschließend wieder abgenommen. Der Pylon ist auf diese Weise später auf dem Rumpf leicht verschiebbar. Abb. 4 Die Pylonteile werden als Paket festgeklebt In den Pylon-Zwischenraum wird direkt unter der Flügelvorderkante ein kleiner, 2 mm hoher Balsakeil geklebt, den man am Ende des Rumpfstabs (Unterseite) abschneidet. Dieser dient als Abstandsgeber und stellt den exakten Einstellwinkel des Flügels zum Rumpfstab sicher (siehe Plan). Später, nach Fertigstellung des Modells wird der Pylon von unten mit 2 Halteklötzchen aus 1,5 mm Depron gesichert. Er ist damit weiterhin verschiebbar(abb. 5). Die Klötzchen dürfen nur mit den beiden Pylonteilen und nicht mit dem Rumpfstab verklebt werden. Der Leim sollte daher bei abgenommenem Flügel auf die Leimstellen aufgebracht werden. Die Klötzchen werden nur am Rand bestrichen.
Abb. 5 Anbringung der Sicherungsklötzchen (nach Fertigstellung des Modells) 4. Leitwerke Das Höhenleitwerk wird mit Kontaktkleber im rechten Winkel am Rumpfende festgeklebt (Abb. 6). Das Seitenleitwerk wird vorher mit einem scharfkantigen Lineal entlang der gestrichelten Linie eingedrückt. Der Seitenleitwerksausschlag soll ca. 2 mm betragen (Linkskurve). Das Seitenruder wird mit einem schmalen Kreppbandstreifen in dieser Stellung fixiert. Bei Bedarf kann der Streifen später abgezogen und der Ausschlag neu justiert werden. Das Seitenleitwerk wird nun mit Kontaktkleber senkrecht auf dem Höhenleitwerk aufgesetzt (Abb. 7). Abb. 6 Festkleben des Höhenleitwerks. Abb. 7 Festkleben des Seitenleitwerks mit Winkellehre 5. Motoreinbau Der Rumpf wird vorne leicht abgeschrägt, so dass die Motorachse ca. 3 Grad nach oben geneigt ist. Diese Einstellung hat sich als günstig nach vielen Flugversuchen ergeben. Die Schräge beträgt auf die 17 mm Motorlänge ca. 1 mm. Der Motor wird auf dieser Schräge genau in Rumpf-Längsrichtung (!) festgeklebt. Auch hier beide Klebeflächen mit Kontaktkleber einstreichen und mindestens 5-10 Minuten ablüften
lassen. Die Beine des Kondensators werden auf etwas weniger als die Hälfte gekürzt. Der Kondensator wird an der bezeichneten Stelle der Rumpfunterseite mit Kontaktkleber angeklebt. Der Schalter wird an die linke Rumpfseite geklebt (Achtung: Heavy Duty Verklebung 10 Minuten ablüften!). Der blaue bzw. schwarze Anschlussdraht des Motors (Motor-Minus) wird fest mit dem längeren Bein des Kondensators (Pluspol) verlötet. Der rote Anschlussdraht führt über den Schalter zum Minuspol des Kondensators. Hinweis: die Farbvertauschung ist notwendig, damit der Motor in der richtigen Richtung dreht (Abb. 8). Achtung: Beim Laden des Caps ist die +/- Beschriftung des Caps zu beachten und nicht die Farbe der Motoranschlussdrähte! Langes Bein: plus, kurzes Bein: minus. Abb. 8 Anordnung von Motor, Schalter und Kondensator. Abb. 9 Die korrekte Schwerpunktlage wird mit einer Hilfsstütze aus Depron überprüft. Der Pylon ist vorläufig mit Nadeln fixiert und kann noch verschoben werden. Das flugfertige Modell ist in Abb. 10 zu sehen. Abb. 10 Das flugfertige Modell wartet auf den 1. Testflug
6. Gleitflug Das Modell wird zuerst im Gleitflug erprobt. Dazu wird der Flügel mit dem Pylon auf den Rumpfstab an der bezeichneten Stelle aufgesteckt und von der Seite her mit 2 Nadeln fixiert. Der Schwerpunkt sollte nun an der im Plan bezeichneten Stelle ca. 40 mm hinter der Vorderkante des Flügels liegen. Das kann mit der beiliegenden Hilfsstütze aus Depron kontrolliert werden, mit der der Flügel an der markierten Stelle des Schwerpunktes unterstützt wird (s. Abb. 9). Wenn der Schwerpunkt nicht an der richtigen Stelle liegt, muss der Pylon nach vorn oder hinten verschoben werden. Nach erfolgreichen Flugversuchen im Motorflug kann der Pylon später mit einem Stück Klebeband fixiert werden. Starten ohne Antrieb (möglichst auf weichem Grasboden bei Windstille): Das Modell mit aufgestecktem Propeller leicht nach unten geneigt mit der Eigengeschwindigkeit aus der Hand starten keinesfalls stark werfen! Im Gleitflug sollte das Modell ca. 5 bis 6 Meter im gestreckten Gleitflug zurücklegen. Eine leichte Linkstendenz sollte infolge des Seitenruderausschlags erkennbar sein. Falls sich das Modell aufbäumt: Pylon ca. 2-3 mm nach hinten versetzen. Falls das Modell steil nach unten tendiert: Pylon einige mm nach vorne verlegen und neu feststecken. 7. Motorflug Grundsätzlich sollte man bei Windstille und auf einem genügend großen hindernisfreien Gelände starten. Meistens ist das nächste Hindernis näher als man denkt! Bei Verwendung eines Motors mit 3,6 Ohm (Bausatzversion) und Vollladung steigt das Modell ziemlich rasant auf ca. 10 bis 12 m Höhe um dort längere Zeit zu kreisen. Tipp: Bei beschränktem Fluggelände oder noch unbekannten Flugeigenschaften nur ca. 10 s laden oder den Motor 10 bis 20 s im Stand laufen lassen und dann erst das Modell starten. Hallenflug: Das Modell kann mit einem 10 Ohm Motor auch in einer größeren Turnhalle geflogen werden. Um die Leistung zu drosseln kann beim Hallenflug auch ein Metallschicht- Widerstand 3,4 oder 4,8 Ohm, 0,6 W zum 3,6 Ohm-Motor in Reihe geschaltet werden. Das Modell steigt dann langsamer. Zur Erhöhung der Flugzeit kann der Schwerpunkt ggf. auf ca. 43 mm zurückverlegt werden. Laden: Zum Laden wird der Lader (siehe separate Bauanleitung) polrichtig ca. 30 Sekunden an die Kondensatorbeine gehalten (unbedingt beachten: langes Bein des Caps: Plus kurzes Bein: Minus). Zum Laden geeignet ist auch ein regelbares Netzgerät oder ein Steckernetzgerät mit 3 Volt Festspannung. Beim Erstflug bzw. unbekanntem Flugverhalten oder beschränktem Fluggelände sollte man nur ca. 10 s bzw. mit 3,0 Volt laden. Fliegen: Beim Fliegen mit Motor wird das Modell sanft mit der Eigengeschwindigkeit leicht nach oben gerichtet aus der Hand gestartet (nicht werfen!) Das Modell sollte mindestens 20 Sekunden in Kreisen von ca. 10 m Durchmesser nach oben steigen und dann etwa auf Höhe bleiben. Es werden Flugzeiten bis zu 4 Minuten (je nach Trimmung) erreicht. Deshalb unbedingt bei Windstille starten! Zu enge Kurven oder
Kopflastigkeit führen zu Verlusten an Flugleistung (Modell will nicht steigen): Pylon 1 bis 2 mm nach vorn versetzen. Bei einem welligen Steigflug mit Aufbäumtendenz: Pylon etwas nach hinten versetzen damit rutscht der Schwerpunkt nach vorne. Hinweis: Die richtige Schwerpunktlage ist ganz entscheidend für den Flugerfolg. Eine Veränderung um wenige mm kann sich bereits sehr positiv oder sehr negativ auswirken. Gerade das ist aber ein wichtiger Lerneffekt bei der Optimierung der Flugleistungen. Nun viel Spass und schöne Flüge mit dem Da Capo