AK-5b

11. Juni 2015 

Ein Segelflugzeug entsteht

Vorwort

Die AK-5b stellt eine Weiterentwicklung unserer bewährten AK-5 dar. Mit 15m Spannweite, Einziehfahrwerk, Winglets und Wasserballast wurde dieser Einsitzer speziell für die FAI-Standardklasse entworfen und gebaut.

Schon heute läßt sich sagen, daß dieses Flugzeug bezüglich Flugleistungen, Flugeigenschaften, Handling und Verarbeitung die gelungenste Konstruktion der Akademischen Fliegergruppe an der Universität Karlsruhe darstellt. Der lange Weg der Konstruktion und des Baues der AK-5b wird im Folgenden dargestellt.

Inhalt

1. Geburt einer Idee
2. Bau der Flächen
3. Das AK-5b Projekt
4. Auslegung des Rumpfes
5. Bau des Belastungsrumpfes
6. Der Belastungsversuch
7. Rumpfbau
8. Leitwerke
9. Steuerung
10. Haube
11. Standschwingversuch
12. Endmontage
13. Erstflug

Geburt einer Idee

Bereits kurz nach Erstflug der AK-5 im Frühjahr 1990 drang die Gruppe beflügelt vom Erfolg der AK-5 auf ein neues Projekt.
Die Problematik lag auf der Hand, zum einen sollte es ein Projekt sein, welches dem Anspruch der Gruppe auf Forschung im Bereich des Segelflugzeugbaues genügte, zum anderen stand der Großteil der Erbauer der AK-5 kurz vor Abschluß des Studiums. Um das erworbene Know-how an nachfolgende Generationen weitergeben zu können sollte ein rascher Baubeginn möglich sein. Nach langem Projektversammlungen wurde ein zweigleisiges Vorgehen favorisiert:

  • Der Bau eines zweiten Flächensatzes für die AK-5 in den mit hohem Aufwand hergestellten Negativformen mit identischer Belegung, um das erworbene Wissen der Gruppe zu erhalten.
  • Das AK-8 Projekt , ein bislang im Segelflugzeugbau noch nicht eingesetztes Verfahren zur rationellen Herstellung von Negativformen mit Hilfe moderner CNC-Fräsen.

Bau der Fläche

Die Flächenformen der AK-5 konnten zu diesem Zeitpunkt bereits auf eine bewegte Vergangenheit zurückblicken. HJ Streifeneder stellte sich für sein Einzelstück „Falcon“ die Formen in sehr rationeller Bauweise her. Hiernach gingen sie an Glaser-Dirks Flugzeugbau, die sie für ihr neues Standardklasse Flugzeug DG-300 verwenden wollten. Hier wurde jedoch beschlossen, einen eigenen Flügel zu bauen, so standen die Formen einige Zeit der Witterung ausgesetzt in Untergrombach, bevor sie zur Akaflieg gelangten.

Hier mußten sie zunächst mit großem Aufwand restauriert werden, ein Vorgang, der fast so viele Arbeitsstunden band wie ein kompletter Neubau. Leider entstanden hier leichte Ungenauigkeiten, so daß die AK-5 etwas schlechtere Flugleistungen als der Falcon aufwies.

Für die AK-5b Flächen stand dieser Satz noch in gutem Zustand zur Verfügung, sodaß schon bald mit ersten Einlege- und Anpassungsarbeiten begonnen werden konnte.
Bis auf Änderungen der Holmstegverklebung, von der man sich eine Einsparung an Verklebegut und somit an Gewicht versprach, wurde der Aufbau übernommen. Trotz der Leitung durch erfahrene Akaflieger warf der Bau noch einige Probleme auf. Schon bei der ersten Unterschale traten Fehler auf, die eine Verwendung als fliegendes Teil unmöglich machten. Beim Einbau der Hartschäume für die Sandwichschale des Flügels traten Ungenauigkeiten auf, da sich diese beim Pressen mit Vakuum leicht verschieben. Als beim Anpassen der Wurzelrippe auch noch der Holmgurt verletzt wurde war das Ende besiegelt.
Durch diesen Mißerfolg angespornt gelangen die eigentlichen Flächen dann in hoher Qualität und in relativ kurzer Zeit.

Das AK-5b Projekt

Nun hatte die Akaflieg einen weiteren Satz Flächen für die AK-5, doch in den Köpfen brodelte es weiter.
Der Bau kompletter AK-8-Tragflügelformen mit Hilfe der CNC-Frästechnik war noch nicht abzusehen, denn die Probleme stellten sich schwieriger als erwartet dar. Um die Produktionskapazität unserer Werkstatt weiter auszulasten, sollte nun doch ein komplettes Flugzeug aus dem zweiten Flächenpaar gebaut werden: die AK-5b
Schnell zeichnete sich ab, daß es aber nicht bei einer weiteren AK-5 bleiben sollte. Die Chance, Verbesserungen einzuarbeiten, sollte genutzt werden. Der Rumpf der AK-5 wurde seinerzeit aus einer verkürzten Glasflügel 604 entwickelt. Die Formen dieses Offene-Klasse-Flugzeuges standen der Akaflieg schon zum Bau des Erprobungsträgers AK-2 zur Verfügung. Das Urpositiv der AK-5 entstand zunächst in diesen Formen gebaut, dann wurde ein neues Segment zwischen dem Cockpit und der verkürzten Rumpfröhre eingepaßt.
Aufgrund dieser Verkürzung hätte eine geringere Belegung verwendet werden können, aufgrund des hohen Aufwandes der Nachweisführung wurde hierauf jedoch verzichtet und ein Mehrgewicht von ca. 15kg in Kauf genommen.
Für die AK-5b sollte nun unter Ausnutzung modernster Carbon- und Aramidfasern eine neue, deutlich leichtere Belegung entwickelt werden

Auslegung des Rumpfes

Im Jahr 1993 wurde unter Federführung des Projektleiters Andreas Müller mit der Auslegung des Rumpfes begonnen. Mit Hilfe von moderner EDV und dem Einsatz verschiedenster Gewebe wollte man an die Grenze des Machbaren gehen.
Zunächst wurde der Versuch einer Auslegung mit dem Finite-Element-Programm „ANSYS4.0“ unternommen, er scheiterte jedoch an der ungewöhnlichen Form eines Segelflugzeuges und an den exotischen, mechanisch nur schwer zu beschreibenden Materialien.
Daraufhin wurde ein von der Akaflieg Stuttgart speziell für die Auslegung von Segelflugzeugrümpfen aus Faserverbundwerkstoffen geschriebenes Programm für unsere Zwecke abgeändert und eingesetzt. Dieses Programm eignete sich jedoch nur zur Auslegung des Rumpfes, nicht jedoch für die vom LBA geforderte Nachweisführung.
Da sich der AK-5b Rumpf erheblich von dem der AK-5 unterscheiden sollte, konnte nicht auf eine einfache Vergleichsrechnung zurückgegriffen werden. Da die Akaflieg kaum Erfahrung im Umgang mit Kohlefaser besaß und um die Stabilität der neuen Rumpfbelegung zu prüfen wurde zunächst ein nicht fliegender Übungs- und Belastungsrumpf ohne Einbauten wie Steuerung, Fahrwerk und die Ruder hergestellt.
Bei weiteren Projekten werden wir versuchen, den hohen finanziellen und arbeitsstundenmäßigen Aufwand doch durch entsprechende Nachweisrechnungen zu umgehen.

Bau des Belastungsrumpfes

Der Belastungsrumpf sollte uns mit dem Umgang den exotischen Materialien Kohle- und Aramidfaser vertraut machen, um dann beim fliegenden Bauteil durch Ungeschicklichkeit begangene Fehler zu vermeiden. Unterstützt wurden wir von unserem neuen Werkstattleiter Chris Grams, der dank seinen langjährigen Erfahrungen bei einem namhaften süddeutschen Flugzeughersteller maßgeblich zum Gelingen beitragen konnte. Für viele jüngere Akaflieger war es das erste große Bauteil ,bei dem sie mitwirken durften. Trotz der einfachen Form in zwei Halbschalen bedeutet es eine große körperliche Anstrengung und organisatorischen Überblick bis die ca. 60-70kg Kohle-, Aramid- und Glasfasern sowie im entsprechenden Verhältnis Harz in der geplanten Weise verarbeitet sind.
Nachdem diese großen Brocken hergestellt waren, konnten Einbauten wie Ringspanten, Fußwanne, der Fahrwerkskasten und die Querkraftrohre angepaßt und eingesetzt werden.
Ein weiteres kompliziertes Bauteil stellt die Seitenflosse dar, denn aufgrund der Auslegung des Flugzeuges mit einem T-Leitwerk, dem Höhenleitwerk also oben am Seitenleitwerk angebracht, müssen erhebliche Kräfte und Momente übertragen werden. Zusätzlich ist hier noch ein Ballasttank für Trimmzwecke vorgesehen, der aber im Belastungsrumpf nicht ausgeführt wurde.
Ende des Jahren waren dann alle erforderlichen Arbeiten abgeschlossen und in einem großen Showdown wurden alle Teile miteinander verklebt – nach dem Entformen konnte der neue Rumpf erstmals in seiner wirklichen Form bewundert werden. Natürlich erhielt dieser Rumpf kein Endfinish, doch trotzdem waren noch umfangreiche Arbeiten notwendig, bis er sich einem Belastungstest stellen konnte.
Zur Aufzeichnung der durch die Belastung entstehenden Dehnungen wurden an den maßgeblichen Stellen Dehnmeß-Aufnehmer angebracht. Klemens Krücken arbeitete bereits bestehende Meßelektroniken und Auswerteprogramme für unsere Anwendung um. Zusätzlich wurden Meßwegaufnehmer angebracht, die es im Auswerteverfahren erlaubten, der entsprechenden Kraft eine Dehnung und eine Gesamtverformung zu zuordnen.
Diese Daten ermöglichen uns während dem Flug auftretende Dehnungen der Rumpfröhre entsprechenden Verformungen und Kräften zuzuordnen und so ein genaues Bild über das aeroelastische Verhalten des Flugzeuges zu erhalten.

Der Belastungsversuch

Im Januar 1994 war es dann endlich soweit: das LBA hatte die von uns aufgestellten Lastannahmen geprüft und genehmigt, die DLR Stuttgart konnte uns einen Platz zuweisen und der Rumpf war mit allen erforderlichen Kompforten einsatzbereit. Ermöglicht hatte uns die Nutzung der Räume unser alter Herr und DLR Mitarbeiter Albert Reiter, Klötzle

ak5b-bel

Belastung

Eingeleitete Lasten bei tatsächlich auftretenden Belastungem (j=1,0)
Durchführung bis zur Sicherheit j=1,5
Zunächst wurde aus Fertigteilen eine Kabine um den gesamten Rumpf und die Krafteinleitungsmechanik gebaut, denn während des Versuches mußte eine konstante Temperatur von 54°C eingehalten werden. Die Festigkeit der Harzmatrix nimmt mit zunehmender Temperatur ab, daher muß der Versuch mit der maximal zulässigen Bauteiltemperatur gefahren werden.
Trotz langer Suche in den Katakomben der DLR konnte keine passende Aufhängung für unseren Rumpf gefunden werden, sodaß diese zunächst noch aus brachialen Stahlprügeln hergestellt werden mußte. Diese Aufhängung sollte nicht nur die eingeleiteten Kräfte aushalten, sondern sich dabei auch nur minimal verformen, um unsere Messungen nicht zu verfälschen.

 rumpfbiegung2  auswertung apunkt

Unter der silbernen Folie am Rumpfende befinden sich hochsensible Dehnungmessaufnehmer. Die Auswertung der Verformungen und Spannungen erfolgt mit moderner Messelektronik. Aufregung bei Projektleiter A.

 

Nach mehrtägiger Vorbereitungsphase war es dann endlich soweit. Unter Aufsicht von Herrn Dochow vom LBA wurden insgesamt drei verschiedene Belastungskombinationen gefahren.
Mit großer Spannung wurde von allen Beteiligten das Anziehen mit dem riesigen Kran verfolgt, mehrere Kameras dokumentierten den Vorgang.
Als nach der dritten Kombination der Rumpf noch immer ohne bleibende Verformungen oder gar einen Bruch blieb, hatten wir allen Grund die Sektkorken knallen zu lassen – die AK-5b hatte ihre erste Bewährungsprobe bestanden.

 rumpfbiegunga  rumpfbiegungb

Unverformter Rumpf und Rumpf unter voller Belastung bei ueberlagerter Hoehen- und Seitenleitwerksbetaetigung j = 1.5

Rumpfbau

 unterschale spritzkabine

Anfang Februar wurden wiederum Unter- und Oberschale eingelegt. Daraufhin konnte mit dem Setzen der Einbauten begonnen werden. Diese waren bereits weitgehend fertig. Besonders der Fahrwerkskasten und die Fußwanne waren durch die neuen Materialien sehr kompliziert in der Bauausführung geraten.

Langsam nahm der Flieger Gestalt an. Mit der Bohrkompforte der Darmstädter wurden von unserem Werkstattleiter in tagelanger Arbeit die Bolzenlöcher in die Holmstummel gebohrt sowie die Buchsen eingeharzt.

bohrung1 bohrung2 bohrung3

Werkstattleiter C. Grams beim Setzen der Bohrungen,
Nun gibt es kein Zurück… ,
Die fertig eingeharzten Bolzen

Um hier eine genaue Passung garantieren zu können wurde das „Flugzeug“ in der Werkstatt aufgebaut, die Tragflächen mit Hilfe von Wasserwaage, Zollstock und Maßband exakt eingerichtet und dann direkt im Rumpf verbohrt.

Nun konnten die Querkraftrohre eingeharzt und die Krafteinleitung durch Schlingen aus Kohlerovings hergestellt werden. Diese Schlingen übertragen sämtliche Kräfte von den Flügel in den Rumpf.
Da unser Hauptfahrwerk mit dem der DG-600 identisch ist, wurde hier auf einen Neubau verzichtet und ein beschädigtes DG- Teil komplettiert, woraufhin auch der Fahrwerkskasten mitsamt Fahrwerksschwinge eingebaut und angewinkelt werden konnte.

An die Fußwanne, ein Bauteil, in welcher zur Erhöhung der Crashsicherheit Aramidfasern zum Einsatz kamen, wurden in sehr zeitintensiver Arbeit Kniestützen mit integrierten Bleifächern zur Verbesserung des Sitzkomforts eingebaut. Leider erwiesen sie sich als deutlich zu hoch, sodaß nach Anpassung der Sitzwanne erneute Arbeiten erforderlich wurden.

fusswanneDie Aramidfußwanne mit bereits befestigten Steuerungsteilen und dem Avionikkanal

Um ein schnelleres Fortschreiten des Projekts zu ermöglichen wurden zwei Arbeitsgruppen für den Leitwerksbau gebildet, wobei sich Jörn Dechow für das Seiten- sowie Susanne Bentz und Dirk Münzner für das Höhenleitwerk verantwortlich zeichnen. Da sich Projektleiter A. Müller verstärkt um sein Studium bemühen mußte und zum Teil erhebliche Dissonanzen mit dem Werkstattleiter auftraten wurde schrittweise Dirk Münzner mit der Projektleitung beauftragt.

sitzwanne
Laminieren der Armlehnen und der Sitzwannenbefestigung.

rumpf verkleidung

Das Flugzeugzeug nimmt Gestalt an. Letzte Anpassungsarbeiten an Verkleidungsteilen – Steuerung und Sauerstofflaschenhalterung sind bereits montiert

Leitwerke

Die Seitenflosse wurde bereits kurz nach Einlegen des Rumpfes begonnen. Da aber zum Einpassen der Beschläge und der Abschlußrippe der Flosse das Höhenleitwerk benötigt wurde geriet die Arbeiten ins Stocken.
Mit dem Höhenleitwerk konnte erst Anfang Juni begonnen werden, da die Unterseite des Ruders eine konkave Wölbung aufgespachtelt bekam um einen günstigeren Kraftverlauf zu erhalten, denn bei der AK-5 ist die Knüppelkraft über den gesamten Geschwindigkeitsbereich nahezu konstant, was zwar weniger Widerstand bedeutet, aber für ein Schulflugzeug nicht günstig ist.
Weitere Änderungen zur Gewichtsersparniss durch die Belegung mit Kohlefasern und durch einen Endsteg aus GfK mit Sicken brachten trotz erheblich erhöhtem Aufwande leider nicht den gewünschten Effekt.
Obwohl man als Segelflieger im Sommer lieber fliegt als schafft, machte die Arbeit schnelle Fortschritte, sodaß das Höhenleitwerk bereits im August verklebt werden konnte. Nun konnten auch die Arbeiten am Seitenleitwerk weitergehen, die Beschlagtasche und die Abschlußrippe, welche erhebliche Kräfte und Momente vom Höhenleitwerk in die Seitenflosse übertragen, ausgerichtet und eingeharzt werden. Nachdem Mitte September 1994 die großen Arbeiten an den Leitwerken und am Rumpf weitgehend abgeschloßen waren, konnte man sich verstärkt der Cockpitgestaltung und vor allem der Steuerung zuwenden.

hoehenleitwerkHoehenleitwerk,
112 weist auf seine Arbeit hin,

Seitenleitwerk

 

 

 

112 seitenleitwerk2

Steuerung

Die Steuerung der AK-5 stammt größtenteils aus der Glasflügel 604, wobei der Knüppel und der Entmischer gekauft wurden. Die gesamte Entmischerkinematik gestaltet sich zwar sehr aufwendig, wurde jedoch von den meisten Piloten nicht sonderlich positiv bewertet, da die Höhenruderwege sehr kurz sind und die Trimmung nur mangelhaft gelöst war.
Ein weiteres Problem stellte das Fehlen sämtlicher AK-5-Pläne dieser Baugruppe dar, ein Mangel, der auch bei allen anderen Abschnitten für Ärger und Verwirrung sorgte, zumal die dringend benötigten Angaben größtenteils bei Dieter Kleinschmitt („Corpus“) für Akaflieger unerreichbar im Rechner lagen. Dieser sah sich jedoch leider außerstande, uns wenigstens grundlegende Ausschnitte auszuplotten.
Nun stand man vor der Frage, ob wieder ein Kaufteil (ca. DM 2000.–) verwendet , die AK-5 Steuerung 1:1 nachgebaut oder ob eine komplett neue Steuerung verwendet werden sollte. Die Entscheidung fiel trotz des weit fortgeschrittenen Stadiums des Projekts auf eine neu zu entwickelnde Entmischerkinematik, wobei auf größere Knüppelwege und eine exakte Trimmung geachtet werden sollte. Die Umlenkwellen und die bewährten automatischen Anschlüsse wurden unverändert übernommen.
Da das Rad aber nicht neu erfunden werden sollte, wurde auf bewärte Lösungen zurückgegriffen. So entstand in Dirk Münzners Rechner eine Mischung der Steuerungen der St. Austria S und des Discus b, die solange hingebogen wurde, bis Abmessungen und Ruderwege zur AK-5b passten. Hierbei standen leider noch keine hochwertigen Kinematikprogramme wie bei der AK-8 zur Verfügung, sodaß hier sehr viel Probieren und rechnen mit dem CAD Programm AutoCAD nötig war.
Trotzdem wurde auch auf einen möglichst einfachen Aufbau geachtet, sodaß das testweise gebaute Steuerungsmockup in nur wenigen Tagen realisiert werden konnte. Das Mockup zeigte, daß die Steuerung nach kleineren Änderungen den gestellten Anforderungen entsprach, woraufhin mit dem Bau scharfer Teile begonnen wurde. Große Teile der Umlenkkinematik war noch vom Vorgänger unseres jetzigen Werkstattleiters, Hans Odermatt, hergestellt worden, was die Bauzeit erheblich verkürzte. Da uns kein WIG- Schweißgerät zu Verfügung stand, mußten sämtliche Schweißarbeiten bei der Akaflieg Stuttgart durchgeführt werden.
Ein weiterer Vorteil der neuen Steuerung ergibt sich durch das Ersetzen des Knüppelparalellogramms durch einen konventionellen geraden Knüppel: statt des sehr großen, schweren und an der Haube befestigten Instrumentenpilzes, der in vielen Zacherprotokollen von Piloten bemängelt wurde, kann nun ein kleiner, nach Muster von DG – Flugzeugen fest eingebauter, Instrumenten-Pilz verwendet werden. Die bei der AK-5 sehr massive und schwere Haubenkinematik kann wesentlich leichter gebaut werden, was auch einen geringeren Bauaufwand bedeutet.
Für Sitzwanne und Rückenlehne wurden komplett neue Formen gebaut, wobei die durch Crashversuche der TH Aachen gewonnenen Erkenntnisse konsequent umgesetzt wurden. Durch eine entsprechende Form und Einstellmöglichkeiten der Rückenlehne können Piloten jeder Größe auch bei sehr langen Flügen bequem sitzen, da sonst ein gefährliches Nachlassen der Konzentrationsfähigkeit eintreten kann, was Unfälle begünstigt.
Im Crashfall wird der Pilot durch eine Kohle- Aramidkonstruktion und durch entsprechend platzierte Gurte optimal ähnlich einem Formel 1 Wagen gehalten und geschützt.

Haube

Die letzte große Baustelle an der AK-5b waren nun der Haubenrahmen und die Haubenkinematik. Auch hier sollen neueste Erkenntnisse in Bezug auf die Crashsicherheit einfließen und Maßstäbe gesetzt werden, die bei manchen Herstellerflugzeugen noch nicht zum Standard gehören.
Es wurde sich bereits seit mehreren Jahren arbeitsstundenintensiv theoretisch mit diesem Abschnitt des Projektes befasst, als es aber nun zu Ausführung schreiten sollte, konnte nur reichlich wenig zur endgültigen Konstruktion beigetragen werden. Der rumpfseitige Haubenrahmen wurde durch große CfK-Profile verstärkt, um ein Aufspreizen des Rumpfes im Crashfall zu vermeiden.
Das preisgekrönte Konzept der AK-5 eines einzelnen, zentralen Notabwurfs, wurde wieder verworfen – so greift der Pilot in einer Panikreaktion, wie z.B. nach einer Kollision, grundsätzlich an den normalen Haubenöffnungshebel, und nicht an den anderswo platzierten Notabwurfshebel – es gehen wertvolle Sekunden verloren.
Unsere Konstruktion besteht aus einer Zweihebelmimik, die jedoch nicht räumlich getrennt ist, was ein sicheres Betätigen ermöglicht. Der Notöffnungsvorgang wird durch eine sehr kräftige Feder unterstützt. Um eine Verletzung des Piloten durch die wegschleudernde Haube zu vermeiden, wird diese durch eine Weiterentwicklung des „Rögerhakens“ bis zu einem Öffnungswinkel von 180° sicher geführt

Standschwingversuch

Bereits Ende August war der Bau soweit fertiggestellt, daß Christian Henge im Rahmen seiner Diplomarbeit die Flatteruntersuchung bei der DLR Göttingen beginnen konnte, die alles in Allem erfolgreich verlief.

anbringung flatterpapst
rumpfimgestellAnbringung der Beschleunigungsaufnehmer,
Flatterpapst Kiessling mit seiner Messelektronik,
Luft hat doch Balken… Die federnd gelagerte AK-5b in der Versuchshalle

Dieser Standschwingversuch soll mögliche Resonanzen im Flugzeug feststellen, durch die im Schnellflug so heftige Reaktionen auftreten können, daß die Struktur Schaden nimmt oder zerbirst. Die hierfür am „Rohbau“ erfolgten Wäägungen zeigen bereits, daß mit einem Abfluggewicht von ca. 255 kg das gesteckte Ziel erreicht werden konnte. Jediglich mit der Schwerpunktlage sollte es noch Probleme geben, da relativ mehr Gewicht im Cockpitbereich eingespart wurde.

Endmontage

Das Ende des Jahres 1995 sowie der Anfang 1996 standen voll im Zeichen von Lackier- und Finisharbeiten, Tests, Überprüfungen und letzten Änderungen. Um Ungenauigkeiten in der Form auszugleichen, sowie einen genauen Rumpf-Flächenübergang und ein perfektes Finish zu erhalten, wurde der gesamte Rumpf nochmals überarbeitet, gespachtelt, gefillert und abschließend mit UP- Lack lackiert.

 

rumpf2Der fertig gefinishte Rumpf mit angepasster Haube
Die folgenden Schleif- und Finisharbeiten unter Aufsicht von C. Faupel zogen sich von Anfang Januar bis in den Februar hinein, denn um eine wirklich perfekte Oberfläche zu erhalten, sind viele Schleifstunden mit extrem feinem Papier notwendig. Anschließend konnte mit der Ausgestaltung des Cockpits fortgefahren werden, der Instrumentenpilz mit all seinen aufwendigen pneumatischen und elektrischen Anschlüssen eingebaut und alles einer genauen Funktionskontrolle unterzogen werden. Hierbei wurden auch noch einige Änderungswünsche unseres Bauprüfers mit eingearbeitet.
So nahm unsere AK-5b immer mehr das Aussehen eines „kompletten“ Flugzeuges an, welches mit der Lackierung des Kennzeichens „D-9605“ und dem Wettbewerbskennzeichen „FT“ für „Fox Tigre“, in Anlehnung an ihren getigerten Hänger, vervollständigt wurde.
Parallel hierzu wurden bereits die vom LBA (Luftfahrt Bundesamt ) vor einem Erstflug geforderten Nachweise und Pläne zusammengestellt oder noch geführt. Denn obwohl mit der AK-5 ein vergleichbarer Flugzeugtyp zugelassen ist, sind die Änderungen an der AK-5b so umfangreich ausgefallen, daß hier neue Nachweise gefordert wurden. Die entsprechenden Pläne waren nahezu vollständig vorhanden, so daß hier kein allzu großer Nachholbedarf entstand. Den Bereich der Steuerungsnachweise übernahm Roland Heinz, der bereits die Nachweise für die AK-5 im Rahmen einer Studienarbeit geführt hatte. Ein einfaches Übernehmen der Daten war auch hier nicht möglich, da sie bei einem Blitzinschlag in seinen Computer unwiderbringbar verloren gingen.
Zusätzlich zu den schriftlichen Nachweisen wurden Funktionstests an wichtigen Bauteilen durchgeführt. So wurde mit einem Haubendummy die einwandfreie Funktion des Notabwurfes getestet. Dieser Notabwurf ist mit einer sehr starken Abwurffeder ausgestattet, um auch in extremen Fluglagen ein sicheres Lösen der Haube zu gewährleisten. Bei unserem „Testschuß“ hinterließ sie in der Werkstattdecke ein regelrechtes Loch – sollte der Notabwurf versehentlich ausgelöst werden, so wird die Anschaffung einer neuen Haube unumgänglich.
Die Steuerung wurde dem nach JAR geforderten Belastungstest unterzogen. Dieser beinhaltet, kurz gesagt, Handkräfte am Knüppel von 350 N in Höhensteuerrichtung und 250 N für das Querruder. Da die Steuerung bereits mit entsprechenden Sicherheiten nachgewiesen war, wurde das Augenmerk vor allem auf die Dehnungen gerichtet, die einen bestimmten Wert nicht überschreiten dürfen.
Im Bereich des Höhensteuers wurden diese Dehnungen überschritten, was auf einen zu weichen Umlenkhebel zurückzuführen war. Dieser wurde mit Hilfe unseres neuen CAM-Programms EMS3 mit Finiten Elementen optimiert und dann entsprechend verstärkt.
Nachdem das Flugzeug nun vollständig flugfertig dastand, wurden die Bauabnahme durch unseren Bauprüfer A. Günthert sowie abschließende Schwerpunktswägungen durchgeführt. Diese zeigten leider, daß die AK-5b bei „normalgewichtigen“ Piloten eine gehörige Portion Blei in die Nase bekommen mußte, um in den zulässigen Schwerpunktbereich zu gelangen.
Da dies für ein auf Leichtbau getrimmtes Segelflugzeug ein unhaltbarer Zustand ist, wurde in der „Rekordzeit“ von nur 2 Wochen ein neues Seitenruder gebaut, welches fast 3kg (!!) leichter als das ursprüngliche (m=5kg) ist. Dies ist jedoch nicht nur auf eine sorgfältigere Bauausführung zurückzuführen, sondern auch auf extremen Leichtbau, der einer vorsichtigen Behandlung bedarf. Hierdurch stellt sich ein akzeptabler Schwerpunkt auch bei „normalen“ Menschen ein.

Erstflug

Auf der ILA’96 (der Internationalen Luftfahrtaustellung in Berlin) wurde dann unsere Maschine das erste Mal einer großen Öffentlichkeit vorgestellt. Obwohl noch kein einziges Mal geflogen hatte sie bereits hier ihren ersten Absturz. Als Dekoration des Idafliegstandes über diesem mit einem Kran an die Decke gezogen kippte sie aus den Gurten. Zum Glück entstand nur geringer Schaden.
Auf dem Rückweg aus Berlin konnte die begehrte VVZ, die vorläufige Verkehrszulassung, abgeholt werden. Nun stand dem Erstflug nichts mehr im Wege.
Am 26.5. war es dann soweit. Vor einem großen geladenen Publikum erhob sich die AK-5b nach fast 10 000 Arbeitsstunden das erste Mal offiziell in die Lüfte.
Die Flugerprobung wurde hauptsächlich von J. Neumann durchgeführt, der jedoch aufgrund seines Engagements in der Idaflieg vor erheblichen Terminproblemen stand. Aufgrund eines Ultimatums seitens des Vorstandes konnte die Flugerprobung im Juni 1997 abgeschlossen werden. Mit anderen Teilen der Bauvorschrift wird es wohl noch etwas dauern.
Wir können mit Stolz auf die Verwirklichung des AK-5b Projektes zurückblicken, und uns auf viele Flugstunden mit diesem sehr schön zu fliegenden Vogel freuen…
akafliegtrio
Stolz der Akaflieg: AK-1, AK-5, AK-5b

Dirk Münzner, Spatzl
Projektkapo

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