AK-X

Comeback: Modellflugerprobung

Nach einer gut vierjährigen Pause hat das AK-X 1:2-Modell vor zwei Wochen seinen Wiedererstflug absolviert. Nun werden wir die Flugerprobung fortsetzen.

Doch warum die lange Pause? Das hat mehrere Gründe:
Auslöser war eine harte Landung, bei der das starre Bugfahrwerk stark beschädigt wurde. Dieses Problem war bekannt und es gab bereits Pläne für ein einziehbares, gefedertes und gedämpftes Bugfahrwerk. Dazu wurde auch ein neuer Rumpf gebaut. Unter anderem durch die gewonnen Erkenntnisse der Flugerprobung fiel jedoch die Entscheidung zunächst das manntragende Flugzeug zu bauen. In der Folge rückte der Modellflug in den Hintergrund.

Mittlerweile ist zwar immer noch viel am Prototypen zu bauen, aber die Anzahl paralleler Baustellen schrumpft allmählich. Außerdem haben viele der heutigen aktiven Mitglieder noch nie die Silhouette der AK-X am Himmel gesehen. Besonders Letzteres ist natürlich ein sehr ernüchternder Zustand und konnte zum Glück nun behoben werden.

Um die verbleibenden offenen Fragen bezüglich der Flugerprobung zu klären haben wir die Baumaßnahmen am neuen 1:2-Rumpf abgeschlossen und die nötigen Genehmigungen zum Starten eingeholt.

Flugzeugschlepp

Eine neue Besonderheit ist der Start: Mit seinen gut 50 kg ist das AK-Modell in Modellflugmaßstäben ein Schwergewicht. Nachdem wir in der Vergangenheit immer wieder Probleme mit dem Motor der ferngesteuerten Schleppmaschine hatten, kam die Idee auf, das Ultraleichtflugzeug zu verwenden, mit dem in Rheinstetten die bemannten Flugzeugschlepps gemacht werden.
Was erst verrückt klingt, stellt sich tatsächlich als gute Idee heraus: Die Fluggeschwindigkeiten im Schlepp liegen bei beiden Luftfahrzeugen bei etwa 100 km/h und auch die Spannweiten sind nicht so unterschiedlich. Da keine Standardverfahren existierten, dauerte die Beantragung der Genehmigung ein bisschen. In der Praxis ist der Betrieb aber einfach eine Mischung aus manntragendem Flugzeugschlepp und den Modellflugverfahren: Der Funkkontakt zwischen den Piloten läuft über einen Luftraumbeobachter, der neben dem Modell-Steuerer steht.

  • Warten auf ein Wetterfenster
  • Abflugbereit
  • Endanflug

Nach der Nachprüfung des 1:2-Modells und Belastungsversuchen der Schleppkupplung konnten wir schließlich unter den Augen des Modellprüfers zum Wiedererstflug starten. Zunächst mussten noch Regen und niedrige Wolkenbasis abgewartet werden.
Schließlich gab es aber doch ein Wetterfenster, das einen Flug erlaubte. Fast so steil wie im Windenstart ging es nach sehr kurzer Rollstrecke in den Himmel, bis nach kurzer Zeit schon die niedrige Wolkenbasis erreicht war. Das Modell flog sowohl im Schlepp als auch im anschließenden freien Flug wie gewohnt einwandfrei. Die Landung gelang auch in Normalflug-Klappenstellung und dem entsprechend großen Anstellwinkel ohne Hüpfer. Das neue Bugfahrwerk hat sich also schon im ersten Flug bewährt.

Ein paar Details, die beim Fliegen aufgefallen sind, passen wir zur Zeit noch an. Dann stehen zuerst Vergleichsflüge zu Trimmgeschwindigkeiten und Schwerpunktlage an, um die Konsistenz der Erprobungsergebnisse zu gewährleisten. Dann soll sukzessive der Schwerpunktbereich erweitert und die Trudelerprobung mit Einziehfahrwerk und in hinteren Schwerpunktlagen fortgesetzt werden.

Fortsetzung folgt…

AK-X

Trudelerprobung AK-X

Der Erstflug liegt nun schon fast anderthalb Jahr in der Vergangenheit. Seitdem hat unser 1:2-Modell der AK-X über 100 Erprobungsflüge absolviert. Die meisten Punkte der Flugerprobung konnten mittlerweile erfolgreich abgeschlossen werden. Übrig sind nun noch die Versuche, bei denen das Risiko, das Flugzeug zu verlieren, etwas höher sind. Dazu gehört auch das Trudeln. Die Effekte beim Trudeln konventioneller Flugzeuge sind heutzutage gut verstanden. Für Nurflügel ist die ganze Problematik weniger erforscht. Deshalb war für uns klar, dass dieses Verhalten auf jeden Fall mit Modellen unseres Prototyps erprobt werden soll, bevor ein Testpilot in unseren manntragenden Flieger einsteigt. Die Erprobung unseres Modells hat die Überlegungen, wie ein günstiges Trudelverhalten erzielt werden kann weitgehend bestätigt. Es konnten verschiedene Verfahren zur Beendigung dieses Flugzustandes ausprobiert werden.

 

AK-X

Die Akaflieg auf der ILA

Vom 1. bis zum 4. Juni findet in Berlin die Internationale Luftfahrt Ausstellung – kurz ILA – statt.
Die Akaflieg Karlsruhe ist zusammen mit den anderen Akafliegs auf dem Idaflieg Stand vertreten. Besucher können sich dort über den aktuellen Projektfortschritt der AK-X informieren und deren 1:2-Modell bewundern. Auch einige der anderen Idafliegprojekte sind einen Besuch wert.
Wir sind dankbar für die Unterstützung der Idaflieg und des DLR, welche uns den Messestand auf der europaweit wichtigsten Luftfahrtmesse ermöglicht haben.

AK-X

Konzentriertes Arbeiten

In letzter Zeit ist es etwas ruhiger geworden um die Arbeiten für die AK-X. Das liegt daran, dass gerade viel theoretisch daran gearbeitet wird um die nächsten Schritte, wie Formen fräsen oder der Bau des Rumpfpositivs, dann im nächsten Jahr auch pünktlich beginnen zu können. Momentan stehen Arbeiten an wie der letzte Feinschliff an der aerodynamischen Profilauslegung, Ermittlung der Materialparameter der verwendeten Kohlefaser und strukturtechnische Auslegung. Demnächst wird dann auch endlich mit der finalen Konstruktion begonnen. Erste wirklich präsentable Ergebnisse liegen gegen Januar vor.

Die Flugerprobung des 1:2 Modells geht natürlich trotz der ganzen Büroarbeit drinnen und Kälte draußen weiter. Wie auf dem Titelbild startet unser Nurflügel nun regelmäßig auf dem Modellflugplatz Graben-Neudorf. Unser Dank gilt hier auch den Freunden der Modellfluggruppe Graben-Neudorf für diese Möglichkeit.

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Neues aus der Flugerprobung

In der letzten Zeit haben wir die Flugerprobung des 1:2 Modells forciert. Dabei wurde hauptsächlich Wert auf die Bestimmung des Neutralpunktes gelegt. Der Neutralpunkt ist ein wichtiger Bezugspunkt zur Bestimmung der Längsstabilität. Umso weiter der Schwerpunkt vor dem Neutralpunkt liegt, desto höher ist die Flugstabilität. Hierbei ist es wichtig die genaue Lage des Neutralpunktes zu kennen. Diese bekommt man, in dem man mit unterschiedlichen Gewichts- und Klappenkonfigurationen fliegt und die getrimmte Geschwindigkeit aufzeichnet. Mit den in bis jetzt über 50 Messflügel geloggten Daten lässt sich dann zu jeder Konfiguration der Ca-Wert, welcher ein Maß für den Auftrieb des Flügels ist, bestimmen. Trägt man nun die Werte von 1/Ca über dem Schwerpunkt auf und linearisiert die Ergebnisse, ist der Schnitt der Linearisierung mit der x-Achse, also der Schwerpunkts-Achse, der Neutralpunkt. Mit den bis jetzt durchgeführten Messungen können dabei erfreulicherweise die Berechnungen bestätigt werden. Die Längsstabilität entspricht somit dem ausgelegten Wert. Dies wird durch die subjektive Meinung bestätigt: das Modell liegt sehr ruhig in der Luft, selbst stärkere Böen bringen es nicht mehr aus der Flugbahn als vergleichbare konventionelle Flugzeugmodelle.

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Weitere 1:2 Modellerprobung

Die 1:2 Modellerprobung geht fleißig weiter, im Großen und Ganzen auch zu unserer Zufriedenheit.

Eine kleine Fotoshow folgt hier:

 

Vor dem Start herrscht natürlich größte Vorsicht: alles korrekt angeschlossen, Rudercheck, Reichweitencheck.
Das Modell hebt vom Boden ab…
…und begibt sich dank starker Schleppmaschine in einen schnellen Steigflug.
Das Flugbild des 1:2 Modells…
…unterscheidet sich kaum…
… von dem eines manntragenden Flugzeugs.
In der Platzrunde wird schon ein bisschen Höhe abgebaut…
…um schön den Endanflug beginnen zu können.
Elegant gleitet das Modell dahin….
…bevor es ganz sanft…
…aufsetzt und ausrollt.
Um Aussagen über die Profile treffen zu können…
…haben wir Anstrichbilder gemacht…
…und diese dann hinterher analysiert.

 

AK-X

Erstflug des 1:2 Modells

Am Donnerstag, den 9.7.2015 war für uns ein ganz besonderer Tag: das 1:2 Modell der AK-X konnte erfolgreich seinen Erstflug feiern!

Vor dem Erstflug des Modells stand zunächst eine Prüfung der Flugtüchtigkeit durch einen Prüfer des deutschen Modellbauverbandes an. Bereits hier begann die erste Probe für die Nerven der Konstrukteure. Stück für Stück wurden die Flügel des Segelflugmodells mit 200 Kilogramm Gewicht belastet. Als die Prüfung erfolgreich abgeschlossen war ging es zum finalen Test, dem Erstflug.

Mit fast 60 Kilogramm Abflugmasse und einer Spannweite von 7,5m kommt das Modell der noch zu bauenden manntragenden AK-X nicht nur optisch sehr nahe. Mit einem Flugzeugwert im fünfstelligen Bereich und mehr als 6000 investierten Arbeitsstunden war die Anspannung aller Beteiligten entsprechend groß.

Gezogen von einem 20 PS starken Modellmotorflugzeug gewann das AK-X Modell schnell an Höhe und konnte in knapp 300m über dem Boden ausgeklinkt werden. Der Pilot der AK-X, Alexander Muckenhirn, stellte recht schnell fest, dass das Modell vorzügliche Flugeigenschaften hat, und so konnte er den Erstflug mit einer sanften Landung auf dem Segelfluggelände erfolgreich abschließen. Laut seinen Aussagen flog sich das ferngesteuerte Modell absolut problemlos und verhielt sich wie ein konventionelles Segelflugmodell dieser Größe. Die berechneten Ruderausschläge waren korrekt und die Schwerpunktslage im unkritischen, gutmütigen Bereich.

Den Beobachtern bot sich das Bild eines, trotz starkem Wind, sehr ruhig gleitenden Segelflugzeuges. Vom Boden war das Modell in keiner Weise von seinem manntragenden Vorbild zu unterscheiden. Nach drei weiteren erfolgreichen Flügen konnte der Erstflug der AK-X gefeiert werden.

Besonderen Dank gilt, neben vielen anderen, der Stadt Rheinstetten, dem Piloten der AK-X Alexander Muckenhirn, dem Prüfer Wolfgang Bücher, den Schlepppiloten des Fliegerlandshops und natürlich allen anderen Partnern, ohne die der Bau dieses Modells unmöglich gewesen wäre.

AK-X

Endmontage 1:2 Modell

Jetzt wird es ernst! Diesen Samstag, den 27.06.2015, wird unser AK-X 1:2 Modell flugfertig auf dem Tag der offenen Tür des KIT zu sehen sein. Für die kommende Woche ist dann der Erstflug angesetzt, der hoffentlich ein weiterer erfolgreich gemeisterter Meilenstein in der Entwicklung unseres Nurflügelsegelflugzeugs wird.

 

„Endmontage 1:2 Modell“ weiterlesen →

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AK-X: Flächen-, Rumpf- und Formenbau

In den letzten Wochen ist wieder eifrig an der AK-X gebaut worden. Noch bewegen wir uns im Maßstab 1:2, doch der große, manntragende Flieger rückt langsam in den Fokus. Grund genug, die verbliebenen Arbeiten am 1:2-Modell zügig fertigzustellen. Daher ist die Werkstatt seit Wochen fast ausschließlich mit Formen, Tischen und anderen Utensilien belegt, die für die Arbeiten an der AK-X benötigt werden.

Konkret ist dies zum einen die nun fertiggestellte Form zum Bau eines Rumpfes für das 1:2-Modell, bei dem die Flächen auf halber Höhe, und nicht wie bisher unter dem Rumpf, angeordnet sind. Der Bau der Form erfolgte wie schon bei dem Tiefdeckerrumpf durch Abformen eines Rumpfpositivs (siehe auch: hier )

Parallel dazu entsteht der Rumpf der Tiefdeckerversion. Frisch entformt kann man den Unterschied zu seinem Urpositiv kaum erkennen. Doch Innen schlummert schon eine flugtüchtige Struktur. Hier werden nun in der nächsten Zeit die Haube, übrige Spanten, das Fahrwerk, sowie die nötige Steuerelektronik eingebaut.

Frisch "geboren": Der Tiefdeckerrumpf ist entformt
Frisch „geboren“: Der Tiefdeckerrumpf ist entformt.

Den meisten Platz jedoch belegen die Flächenformen des 1:2-Modells. In ihnen wird derzeit eine zweite Garnitur Flügel gebaut. Ziel ist es, neben der Schaffung eines Back-ups, eine überarbeitete Struktur, sowie den Umgang mit einem anderen Fasertyp zu proben. Außerdem ist es eine gute Möglichkeit das Know-How des Flügelbaus in der Gruppe zu festigen und weiterzugeben, um beim manntragenden Flugzeug unnötige Fehler zu vermeiden.

Die Form für die Oberschale des linken Außenflügels nach dem Aushärten des Außenlaminats
Die Form für die Oberschale des linken Außenflügels nach dem Aushärten des Außenlaminats.

 

AK-X

AK-X auf der AERO Friedrichshafen 2015

Seit Dienstag sind wir mit dem AK-X 1:2 Modell auf der AERO 2015 in Friedrichshafen! Die Resonanz von Herstellern und Besuchern ist sehr positiv, es gibt jede Menge interessant Gespräche und fachlichen Austausch. Besucht uns doch selbst in Halle A1 Stand 319.