AK-8

AK-8

Die AK-8 ist als Hochleistungssegelflugzeug der Standardklassen ausgelegt.

Entwicklung 1990 – 1999
Baubeginn Frühjahr 1996 – Erstflug 17.08.2003,
zweiter Erstflug 17.10.2009

Beim Bau der AK-8 sollte erstmals auf die zeitraubende Erstellung eines Urpositivs des Tragflügels verzichtet und die Negativformen auf Basis von CAD-Daten gefräst werden. Diese Bauweise ermöglichte einen vollständig elliptischen Flügelgrundriss ohne die bis dahin notwendige Diskretisierung durch trapezförmige Flügelsegmente.

Erste Ideen sahen einen vollelleptischen Grundriss vor, bei dem auch Hinterkantendrehbremsklappen diskutiert wurden. In der realisierten Ausführung wurde zugunsten besserer Überzieheigenschaften die Flügeltiefe im letzten Meter Halbspannweite etwas vergrößert und Winglets vorgesehen. Als Bremsklappen wurden schließlich doppelstöckige Schempp-Hirth-Klappen gebaut.

Bereits 1991 wurden erste Formsegmente probeweise beim Institut wbk der Uni Karlsruhe gefräst, um den Arbeitsablauf von CAD-Konstruktion, Ableitung der Fräsbahnen, Vorbereitung von Formrohling und Fräsgestell, Fräsen und Montage des Formsegments auf dem Unterbau zu testen. Für die fertige Form wurde eine hohe Genauigkeit der Geometrie angestrebt, die 0,05 mm Abweichung nicht überschreiten sollte. Der Reifegrad der verfügbaren CAD-Werkzeuge machte es erforderlich, viele Routinen, wie die Erzeugung von möglichst präzisen und glatten Kurven aus den Punktwolken, die zur Beschreibung der Profile genutzt werden, selbst zu programmieren. Letzten Endes wurde die Routine zur Erstellung des CNC-Fräsprogramms vollständig selbst entwickelt, um allen Anforderungen gerecht zu werden.

Nach mehreren Versuchen mit unterschiedlichen Formmaterialien wurde Aluminium als sinnvollste Variante gewählt. Zunächst wurden Rohlinge aus Styropor gefräst, die in Gießereisand gebettet und ausgegossen wurden. Nach der Wärmebehandlung, um Spannungen abzubauen, erhielten diese mit Übermaß und Versteifungsrippen versehenen Rohlinge durch Schruppen und Schlichten ihr Endmaß. Die relativ weiche Oberfläche des Aluminiums wurde anschließend auf elektrochemischen Wege gehärtet, um widerstandsfähig gegen Kratzer bei der Arbeit mit der Form zu werden. Die einzelnen Formschalen wurden aus mehreren Segmenten von 1,37 m Länge verschraubt und zur verzugsfreien Ausrichtung auf einem einstellbaren Unterbau angebracht.

Als Flügelprofil sollte zunächst das speziell für die AK-8 entwickelte E443 von Prof. Eppler, am Außenflügel das E446, verwendet werden. Nach der Windkanaluntersuchung wurde jedoch entschieden, einen eigenen Entwurf zu wagen, der in mehreren Iterationen bei denen der Stuttgarter Laminarwindkanal ausgiebig genutzt werden durfte, im DK95-103 von DieterKleinschmidt mündete.

Der Rumpf sollte nach den guten Erfahrungen beim Bau der AK-5 und AK-5b zunächst in denselben Formen mit verändertem Flügel-Rumpf-Übergang gebaut werden. Jedoch ergab sich nach der Insolvenz der Firma Glaser-Dirks im benachbarten Bruchsal die Gelegenheit, in sehr kurzer Zeit und mit Unterstützung der Mitarbeiter einen modifizierten Rumpf der DG-600M einzulegen. Dabei entfiel der Motorkasten und das hintere Querkraftrohr wurde erst später eingebaut, um verändertem Einstellwinkel und Flügeltiefe gerecht zu werden. Die Querrudermischer und Bremsklappenanlenkung im Rumpf wurde in stark modifizierter Form von der AK-5b übernommen.

Winglet CAD-Modell

Das Höhenleitwerk sollte möglichst klein ausfallen, um für das Hochleistungsflugzeug einen möglichst geringen Widerstand zu erzeugen. Am Ende wurde dennoch eine im Vergleich zu heutigen 15m-Flugzeugen eher große Leitwerksfläche gewählt, um ausreichende Sicherheit bei den schwierig zu modellierenden Windenstartlastfällen zu erhalten. Dabei wurde ein Dreifachtrapezgrundriss gewählt, um den induzierten Widerstand zu minimieren. Die Leitwerksform wurde in klassischer Bauweise mit Urpositiv gefertig, weswegen der Grundriss die elliptische Form nur annähern kann. Als Profil kommt das damals aktuelle und an der ASW24 verwendete DU86-137/25 zum Einsatz.

Nachdem der letzte Span des Flügelformfräsens im April 1999 gebrochen war, wurden die Formen in der Werkstatt mit nicht unerheblichem Aufwand verbunden und präzise ausgerichtet. Vorher waren in gefrästen Ureolformen bereits die Außenflügel gefertigt worden. Die Holmgurte wurden in eigenen Formen eingelegt und nachdem eine große Anzahl Kleinteile (Wurzel- und Abschlussrippen, Steuerung, QR-Scharniere, usw.), Holmkasten sowie Holmsteg fertiggstellt waren, konnte 2001 die erste Fläche verklebt und entformt werden.

2002 folgte die rechte Fläche und erste Rohbaumontage des gesamten Flugzeugs. Auf der Aero 2003 wurde die fast fertige AK-8 erstmals der Öffentlichkeit präsentiert. Der Erstflug fand am 17.08.2003 in Karlsruhe-Forchheim statt. Die Flugerprobung begann bereits am nächsten Tag beim Idaflieg-Sommertreffen in Aalen-Elchingen.

Am 06.05.2005 nahm die AK-8 bei einer Außenlandung auf dem Obertsroter Sportplatz im Murgtal größeren Schaden. Die linke (Innen-) Fläche, das Seitenruder und das rechte Querruder mussten neu gebaut werden. Hinzu kam, dass auch an der rechten Fläche die Holmwicklungen und der -kasten sowie die Wurzelrippe beschädigt wurden und erneuert werden mussten.

Bis zum zweiten Erstflug am 17.10.2009 mussten noch viele kleine und große Arbeiten erledigt werden. Nach dem Lackieren und Finish und der erfolgreichen Endabnahme durch Prüfer Alwin Güntert wurde schließlich die VVZ ausgestellt und die Flugerprobung konnte wieder aufgenommen werden.

AK-8 mit neuen Winglets