AK-2

11. Juni 2015 

AK-2 „Die Unvollendete“

Vorwort

Das AK-2 Projekt stellt wohl das umfangreichste und ehrgeizigste Projekt der Akademischen Fliegergruppe an der Universität Karlsruhe e.V. dar. Nach Erfolgen mit dem Motorsegler AK-1 fiel 1973 die Entscheidung für eine noch größere und leistungsfähigere Maschine, basierend auf einem der besten Segelflugzeuge der damaligen Zeit, der „Glasflügel 604“.

Über insgesamt 16 Jahre hinweg (Zeittafel siehe unten) wurde eine große Vielzahl von Motoren, Antrieben, Funktionsmodellen, Motorenprüfständen und aufwendige elektronische Steuerungen entwickelt und getestet, Tragflächen und Leitwerke sowie ein Rumpfmockup gebaut.

Wie weit dieses Projekt seiner Zeit voraus war, zeigen Vergleiche mit dem heutigen Stand der Technik:

  • moderne Motorsegler wie die DG-800 verwenden einen Zahnriemenantrieb, wobei der Motor im Rumpf verbleibt
  • eine Stahlrohrkonstruktion zur Aufnahme von Motor und Fahrwerk wird z.B. bei der Stemme S10 verwendet.
  • die verwendeten Motoren wie z.B. die der Firma ROTAX sind flüssigkeitsgekühlt
  • eine zentrale Steuerelektronik übernimmt das gesamte Motormanagement inklusive Aus- und Einfahren des Auslegers

Erhebliche technische Schwierigkeiten, aber auch gruppeninterne Auseinandersetzungen bedeuteten schließlich das Aus für die AK-2. So erhob sich die AK-2, die (leider nicht flugtüchtig) bereits vor unserer Werkstatt gestanden hatte (siehe Bild) nie in die Luft.

Eine Aufarbeitung des Werdegangs des Projektes möchte dieser Bericht vermitteln. Er basiert größtenteils auf einer Sammlung der entsprechenden Jahresbericht-Artikel, welche sehr gut die einzelnen Varianten und Überlegungen darstellen, die auch nach 25 Jahren aktuell geblieben sind.
Anmerkungen, Fragen oder Anregungen zu diesem Thema, welches auch nach dieser langen Zeit bei manch ‚Altherren- Lager‘ zu hitzigen Diskussionen führt, bitte an Dirk Münzner (Spatzl), der diese Zusammenstellung entwarf.

ak-2aufhofderwestuni

Zeitliche Übersicht

27.10.73

  • Entscheidung für Motorsegler auf Mitgliederversammlung

1975

  • Erster Version des Rumpfgerüstes aus Stahl
  • Rumpfröhre aus Aluminium
  • 720ccm Hirth 2-T
    • Auspuffoptimierung
    • Propellerberechnung mit eigenem Programm
  • Platzprobleme im Rumpf
    • Geänderte Querruderüberlagerungsmechanik
    • Geändertes Fahrwerk mit GfK- Federn

1979

  • Weitere Version der Spornradkinematik
    • Federbelastete Klauenkupplung
  • Neuer Antrieb: Volvo 70 PS Bootsmotor
  • Probeläufe mit Zahnriemen
    • Zahnriemen versagt nach kurzer Betriebsdauer
  • Hydraulikantrieb < 400 bar als nicht realisierbar erachtet
  • Ausleger mit zwei Winkelgetrieben von ZF
  • Auslegerkinematik
  • Bruchversuche mit Krafteinleitungselementen
  • Bau Leitwerk
  • Mockup Cockpit (Studienarbeit)
  • Weitere Beschläge von ‚Glasflügel‘

1981

  • Hannover Messe
    • Einbau Steuerung in Mockup- Rumpf
    • Verkleben der Rumpfschalen und Modifikation
    • Anpassung des Stabwerk
    • Modifikation Fahrwerkkinematik
    • Montage Winkelgetriebe
    • Montage Auslegerkinematik
    • Fertigung Haube
    • Fertigstellung Cockpit
    • Modifikation Elektrik
    • Weiterentwicklung des Einziehsporns
  • Konzeption eines 3-Zylinder Hydrauliksternmotors für Motorsegler

1982

  • Modifikation Steuerung wegen Platzproblemen
  • Schwerpunkrechnung ergibt zu große Schwanzlastigkeit
  • Probleme mit Volvo Bootsmotor: Kurbelwelle zu schwach
  • Schmierprobleme am oberen Auslegergetriebe
  • Konzipierung eines CfK-Auslegers

1984

  • Bau eines neuen Motorprüfstandes
  • Untersuchung von Kühlproblemen
  • Erlebnisbericht von Nadim
  • Weiterentwicklung der Idee eines Hydrostatischen Antriebs
  • Baubeginn AK-5

Erlebnisbericht: Motortestlauf

Nach vielen Vorbereitungswochen ist der Volvo-Motor endlich fest in seinem Käfig montiert und über eine Kupplung mit der Drehmoment-Waage verbunden. Das damalige Team: Arno, Franz, Klaus und Nadim (ich bitte um Verzeihung wenn ich jemanden vergessen habe) stand um den Motor bereit, die ersten Leistungstests durchzuführen.

Trotz seiner bestechenden Einfachheit musste für den Motor jede Menge Kleinkram in Handarbeit gefertigt werden. Angefangen mit dem Kühlwasser-Kreislaufsystem (Kühlwasseranschlüsse, Pumpe, Bottich, Schläuche, Messtechnik, Datenerfassungsrechner…) bis hin zum Starterritzel (Reste müssten noch in der Bar hängen). Die Teile, die ich damals als Handwerkerlaie konstruiert habe kann ich ja mal bei einem Bierabend beschreiben!

Der große Moment war da: das ganze System soll jetzt laufen. Denkste! Als wir es bis spät am Abend nicht geschafft haben vertagten wir den Versuch. am nächsten Abend wurde es noch später und das Ding lief nur mit freundlicher Unterstützung des Starters. Solche Erfahrungen bringen Leute näher zu einander und schmieden Freundschaften.

Ich habe die „kreativen Pausen“ noch schön in Erinnerung. Beim nächsten Abend verabschiedete sich das Ritzel. Beim Ersatzritzel wurden keine Kompromisse geschlossen und das Ding wurde aus dem vollen gedreht (Damit wäre weniger Wasserballast bei Wettbewerben erforderlich!).

Irgendwann im Januar lief der Motor. Ich meine, dass es an der Zündung lag, kann mich aber auch täuschen. Als der Motor nach so vielen Anstrengungen lief veranstalteten wir ein Freudentanz! An den Adrenalinstoß damals kann ich mich noch gut erinnern. Jeder durfte dann das Gas bedienen (Original Motorradgashebel!). Ab 4000 U/min gab’s ein Geschüttele, dass man nicht mehr klar sehen konnte. Wir haben zwar keine Schallmessungen durchgeführt aber das waren schon 1000 dB, die in der Werkstatt hallten.

Es war zu beobachten, dass der Kühlkreislauf auf Temperatur kam und wir konnten unsere Messreihen starten. Bei einer Kühlwassertemperatur von 80 Grad erweiterten sich die 80mm Schläuche auf 120 mm und wir mussten höllisch aufpassen, damit die Brühe nicht plötzlich heraussprudelt. Einer hat eine Teilmenge in den Abfluss laufen lassen und immer wieder ein Eimer kaltes Wasser  in den Kühlwasserbottich geschüttelt.

Nach einer Weile brach das erste Feuer aus! Unverbranntes Benzin gelang in den Metallschlauch mit dem wir die Abgase ins Freie beförderten. So ging es auch einige Tage weiter. Dann wurden die Beschwerden in der Nachbarschaft immer mehr und wir mussten aufhören. Unser Programm hatten wir dann durchgezogen.

Ihr seht: es war sehr abenteuerlich und ich kann heute nicht verstehen, dass wir damals gedacht haben: bis wir fliegen gelernt haben werden wir all diese Probleme unter Kontrolle gebracht haben. Dabei hatten wir erst herausgefunden, dass der Motor 60 PS bringt und für unsere Zwecke „geeignet“ erscheint. Dass die Teile, die in der Hannover-Messe präsentiert wurden nicht fliegen können, wussten wir damals schon. Das Kapitel Propeller und Antrieb sowie Ein- und Ausfahrmechanismus war ähnlich abenteuerlich. diese Geschichte überlass ich aber einem anderen.

 

Nadim

Unsere Förderer