Verstärkungen, Verstrebungen und Stabilisierungselemente
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1. Einleitung:
Depron ist leicht und bricht schnell. Bis zu einer gewissen Spannung verbiegt es sich, danach bricht es einfach. Anders als andere Materialien, die Knickfalten bekommen oder mit der Zeit weich und labberig werden.
Keine gute Idee also, eine einfache Depronfläche unbehandelt auf den Erstflug zu schicken, denn ein Looping könnte schon das Ende bedeuten.
Zum Glück verfügst Du nach diesem Kapitel über das notwendige Know-How, dies zu verhindern.
Kohlefaser (oder CFK, bzw. Carbon) sowie Kiefernleisten sind Deine Partner darin, das Modell so zu stabilisieren, dass ein gesunder Kompromiss aus „Kugelsicher“ und "Fliegengewicht" gefunden wird.
2. Meine Philosophie
Ich kenne andere Modellbauer, die stabilisieren ihr Flugzeug mit zusätzlichen Elementen so, dass Sie damit vermutlich durch eine Mauer fliegen könnten. Und auch ich habe selber früher zum Club der anonymen Übergewichtigen gehört. Geholfen hat die ganze Stabilisiererei dem Modell nur selten. Eines habe ich aber (schmerzhaft) gelernt: Stabilität und Flächenbelastung bzw. Gewicht, gehen Hand in Hand.
Was Du benötigst, ist eine Flugzeugkonstruktion, die zwar stabil in den relevanten Bereichen, aber dennoch leicht und auch flexibel ist, um unsanfte Bodenberührung abzufedern. Versteh mich nicht falsch: Eine echten Crash überleben die Flugzeuge sowieso nicht, kleinere Abstürze können aber meist mit Kleber oder Tape problemlos vor Ort repariert werden. Und fast immer lassen sich die zerstörten Elemente einfach neu konstruieren und ersetzten.
3. Was muss stabilisiert werden
Um das Flugzeug zu stabilisieren und zu verstärken, schau es Dir einmal genau an: Wo sind die Schwachpunkte und wo die Stellen, die den Boden bei einer normalen Landung berühren oder Gewicht abfedern müssen. Ich sehe da folgendes:
a) Die Tragflächen
Gerade bei einem einfachen Brettprofil hast Du keinerlei Stabilisierung. Die Tragflächen würden sich bei erhöhter Belastung zunächst durchbiegen und danach brechen, vermutlich direkt am Rumpf. Das KF4 Profil mit 3 Lagen Depron übereinander ist da schon deutlich stabiler, besonders, wenn Du die äußeren Lagen um 90 Grad versetzt zur Faserrichtung geschnitten hast (Sandwich- Bauweise). Reichen tut es dennoch nicht.
b) Die Leitwerke
In fast allen Fällen sind diese nur einlagig ausgeführt, steuern aber das gesamte Flugzeug. Ein Verbiegen unter Belastung im Flug allein kann hier bereits unschöne Flugeigenschaften zur Folge haben. Vergiss auch nicht, dass diese herausstehenden Teile beim Transport zum Flugplatz, z.B. im Kofferraum deines Autos, eine Schwachstelle darstellen und es nicht umsonst heißt: Das Gefährlichste für ein Modellflugzeug ist der Transport. In der Luft ist es sicher.
c) Die Triebwerksschächte
Darauf landet Dein Flugzeug. Zusätzlich definieren sie die Bodenfreiheit und bieten dem Motor, bzw. dem Propeller Schutz. Je schwerer das Flugzeug ist, desto mehr müssen sie abfedern. Bei Landungen auf gefrorenem Boden, Asphalt oder gar Schotterwegen müssen sie zusätzlich auch noch dem Abrieb durch Steine und Äste widerstehen.
d) Der Bugbereich
Oftmals landen Flugzeugen, insbesondere der Sukhoi-Serie zwar mit einem Anstellwinkel auf den Triebwerksschächten, aufgrund des langen Bugbereichs und des Schwerpunktes berührt aber der Bereich unter dem Cockpit ebenfalls den Boden. Also muss auch dieser verstärkt werden. Noch interessanter wird es, wenn der Bugbereich in der Luft bleibt, etwa bei der Mig-35 oder F-14. Hier liegt das Modell aufgrund des Schwerpunktes und der großen Triebwerke komplett auf diesen auf. Das Gewicht des Akkus, der bei der Landung nach unten drückt, muss abgefangen werden, sonst reißt der Bugbereich genau an der Stelle, wo die Tragflächen beginnen. Auch bei Konstruktionen wie der F-14, die im Heck nach unten gerichtete Stabilisierungsflossen hat, müssen diese verstärkt werden.
e) Die Motoraufhängung
Der Motor wird auf einer kleinen Holzscheibe oder Rechteck aus Sperrholz befestigt. Dieses kann nicht einfach am Depron festgeklebt werden, denn es würde bei einer unsanften Landung durch das Gewicht des Motors das Depron beschädigen und der gesamte Motorblock löst sich oder reißt aus. Also muss er mit dem Depron der Flugzeugzelle verbunden werden.
f) Die Ruderhörner
Die Ruderhörner werden bei meiner bevorzugten Methode zwar von einer Seite in das Depron gesteckt und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Kunststoffplättchen und Sekundenkleber gesichert, aber das reicht nicht. Noch extremer wird es, wenn Du nur einfach Ruderhörner nutzt oder Dir aus Sperrholz selber welche baust. Die gesamte Anlenkung und damit die Belastung liegt auf einem Punkt und die Ruderhörner könnten bei Belastung oder starken Kunstflugmannövern aus dem Depron reißen.
g) Die Servoaufnahmen
Die Servos lassen sich direkt an das Depron ankleben oder in vorbereitete Schächte einkleben. Meist jedoch verfügen die Servos über große Stellkräfte und die Ruderflächen erfordern etwas Kraft, um bestimmte Manöver zu fliegen. Insbesondere Tailerons erfordern starken Zug/Druck. Sofern sich nicht das Ruderhorn im Depron löst, kann es durchaus vorkommen, dass sich das Servo lockert oder das Depron irgendwann nachgibt und die Anlenkung Spiel bekommt.
h) Fazit
Puh, einiges was Du bedenken musst. Und es sollte auch noch günstig bleiben, denn Carbonstäbe sind zwar leicht, aber deutlich teuerer als Holzleisten.Die gute Nachricht gleich vorweg: Sofern Du das Modell mit UHU-Por geklebt hast, hast Du bereits einen gewisse federnde Stabilität, die Vibrationen dämpft. Ideale Ausgangsvorraussetzungen also.
4. Welche Verstärkungen/ Verstärkungsmaterialien gibt es:
1. Depron
Einfachste Möglichkeit bestimmte Bereiche zu stabilisieren ist, Depron in mehreren Lagen zu verkleben, wie bei den KF Profilen. So können auch im Rumpfbereich Schottwände oder Streben mit Depron eingeklebt werden oder Rumpfböden oder Triebwerksschächte mit Depronleisten in den Ecken verstärkt werden. Es hat sich auch bewährt, bestimmte Bauelemente durchgehend zu fertigen, etwa wenn Seitenleitwerke mit den Triebwerksschächten ein einziges Bauteil bilden oder die Seitenleitwerke wie bei einer Sukhoi unten gleich in die vertikalen Finnen übergehen und mit einem einzigen Stabilisierungsholm verstärkt werden. Im
Bauabschnitt der SU-30SM siehst Du diese Theorie ausführlich in der Praxis.
2. Holzleisten
Am einfachsten sind klassische Kieferleisten aus dem örtlichen Baumarkt. 6x6 Milimeter bei 1m Länge für um die 1€. Für Sparfüchse habe ich noch einen Tipp: Zu Sylvester, bzw. am 01. Januar versuche ich möglichst früh einen Spaziergang mit dem Hund zu machen. Die Rakentstöcke, die überall rumliegen, sind gratis.
3. Carbon-Vierkantleisten
Sündhaft teuer, aber leichter als Holz sind Leisten aus Kohlefaser. Achte, um den Preis zu drücken, auf die Innenbohrung. Diese entscheidet wesentlich hierüber. Selbstverständlich sind diese Carbonleisten auch stabiler als Holz, aber da sprechen wir von Bereichen, wo sich vorher das Flugzeug selber zerlegt.
Wenn Du also das Letzte aus deinem Modell rausholen willst, dann solltest Du Carbonleisten verwenden, ansonsten bleib beim wesentlich billigeren Holz. Kleinere Seitenlängen als 6x6 mm brauchst Du überhaupt nicht und vergiss auch gleich die Rohre und Rundstangen. Diese könne zwar auch genutzt werden, sind jedoch schwerer zu verarbeiten und haben immer etwas Flexibilität. Heb sie besser zur Anlenkung Deiner Ruderflächen auf oder nutze sie gezielt für bestimmte Einsatzzwecke, beispielsweise wenn eine gewisse Biegsamkeit gewünscht ist.
4. Carbon-(Flach) Profile
Deine Geheimwaffe in den Maßen 1x6 oder 0,8x5mm. Etwas teuerer, aber ideal um ganz einfach ein Leitwerk zu stabilisieren, da diese hochkant verbaut, extrem verwindungssteif aber dennoch leicht sind. Auch der Einbau ist deutlich einfacher. Für Tragflächen allein sind diese jedoch zu schwach.
5. Sperrholz (Birke, 1mm)
Um Flächen zu verstärken oder Ruderhörnern eine größere Auflagefläche zu bieten, eignet sich Sperrholz. Ich verwende dieses Birkensperrholz mit einer Dicke von 0,8 - 1mm, denn dass lässt sich wunderbar mit einer größeren Schere schneiden.
Dickeres Sperrholz aus dem Baumarkt verwende ich zwar für Bauteile und Mechaniken, jedoch nicht zur Stabilisierung.
6. Parkettlack
Diese Thema wird detailliert im Artikel über Schleifen und Finish erklärt. Vorab sei gesagt: Der Parkettlack bildet eine Schutzschicht und sickert auch in kleinste Ritzen und verklebt diese, was der Konstruktion insgesamt Stabilität verleiht.
7. Glasfasermatte
Den Parkettlack kannst Du verstärken, um einen Unterbodenschutz herzustellen. Verwende dazu dünnes und leichtes Glasfasergewebe* (25-30g/Qm). Dieses wird mit Parkettlack auf dem Depron verklebt und anschließend verschliffen und einfach überlackiert.
8. Folie:
Diese Thema gehört in den Bereich Finish, also Farbe, Lackierung und Dekoration. Die Folie ist jedoch einen wesentlichen Faktor, die Widerstandsfähigkeit des Modells insgesamt zu erhöhen. Allerdings ist das Aufbringen nicht ganz einfach und die Farbtöne sind limitiert. Wesentlich kritischer ist aber das zusätzliche Gewicht, auch wenn Du im Fall von Folie auf den Parkettlack verzichten kannst, will dieser Schritt gut überlegt sein. Verwende sie nur als Unterbodenschutz, also im Bereich des Bug und der Triebwerksschächte, um das zuvor verklebte Sperrholz zu verdecken. Die Folie dient als Schutz vor Feuchtigkeit und kleineren Kratzern.
Für Decals, Aufkleber und Dekoration ist die Folie aber ideal geeignet und wenn Du sie dann noch zufällig über den kritischen Bereichen platzierst, ist dies perfekt.
5. Verarbeitung
und Techniken
Im Folgenden zeige ich Dir die gängigsten und wichtigsten Techniken, Dein Modell zu stabilisieren. Die praktische Anwendung und auch kleinere Techniken zeige ich Dir dann detailliert und bebildert in den Bauprojekten, so dass dies nur als erster großer Überblick dienen soll.
1. Carbon oder Holzleisten 6x6mm
- Um eine Tragfläche mit einem Mittelholm zu stabilisieren, schneidest Du entsprechend der Länge einen rechteckigen Ausschnitt in das Material, der ungefähr 5-6mm Breite haben sollte, also lieber etwas enger. Ist der Ausschnitt zu breit, muss Du zu viel Kleber verwenden oder die Leiste hält nicht, schneidest Du zu eng, kannst Du die Leiste nicht in den Ausschnitt einlegen. Also lieber passend oder etwas schmaler, dann passt es mit sanftem Druck genau.
An den Rändern des Ausschnitts muss etwas Material stehen bleiben, denn diese Randbögen müssen oftmals gerundet und verschliefen werden. - Der nächst Schritt
besteht im Anbringen von Abklebeband (oder meinem geliebten grünen FrogTape*) auf der Oberseite !!! (also in der Regel, die raue Seite des Depron). Dies gelingt am einfachsten, wenn Du die Leiste in den Ausschnitt einlegst, das Klebeband aufbringst, das Bauteil umdrehst und die Leiste wieder herausnimmst.
- Jetzt rührt Du Epoxy an (für einen Leiste von 1m etwa je 5g) und ziehst Dir Einweghandschuhe an. In einer Handfläche verteilst Du den Kleber, legst den Anfang der Leiste hinein und schließt Deine Hand. Indem Du die Leiste in der geschlossenen Hand hin und herschiebst und dabei drehst, verteilt sich der Kleber auf allen Seiten und der gesamten Länge. Mit der anderen Hand kannst Du die Leiste nun in den vorbereiteten Ausschnitt einlegen und festdrücken.
- Mit einem Küchentuch oder Lappen wischt Du überquellenden Kleber ab und bringst einen weiteren Streifen Klebeband auf dem Ausschnitt an.
- Auch wenn Du hier auf der später nicht sichtbaren, glatten Unterseite arbeitest, sollte es dennoch auch so sauber und exakt wie möglich zugehen. Klebespuren oder Tropfen kannst Du anschließend mit Waschbenzin abwischen und sei es nur, um unnötiges Gewicht zu sparen.
- Zum Trockenen stellst Du Gewichte (z.B. Wasserflaschen) auf den Ausschnitt und lässt den Kleber trockenen.
- Im Falle, dass die Oberfläche später lackiert wird, bleibt das Klebeband an Ort und Stelle, im Falle von Dopplungen, wie KF Profilen, kannst Du das Tape im Sinne einer Gewichtsersparnis wieder versuchen zu lösen.
2. Carbon Flachprofile
- Diese 1mm dicken Profile sind hochkant verbaut extrem stabil und verwindungssteif. Zum Glück findest Du sie in 6mm Breite, so dass der Einbau deutlich einfacher ist, als die Kantholzleisten.
Schneide entlang eines Lineals einen Schlitz, wo die Profile später verlaufen sollen. Ich verwende dafür eine Säge, da der Schlitz nur mit einem Skalpell zu schmal ist und noch nachbearbeitet werden muss. - Drücke das Profil in den Schlitz und klebe von der rauen Seite (Oberseite) einen schmalen Streifen Klebeband darauf. Danach drehst Du das Bauteil wieder um.
- Biege nun das Bauteil, so dass sich der Schlitz weitet und träufeln dünn- bis mittelflüssigen Sekundenkleber auf Dein Carbonprofil, so dass es in dem Schlitz einläuft. Durch das unten angebrachte Klebeband läuft auch nichts aus. Sprühe Aktivator über den Schlitz, und drücke die Bauteile flach auf den Tisch, so dass sich der Schlitz wieder schließt und der Kleber aushärtet.
Herausquellenden Kleber kannst Du noch mit einem Tusch abwischen. - Für den Fall, dass Du zu viel Sekundenkleber genommen hast, wird dieser Ausblühen. Da Du aber auf der Unterseite arbeitest, ist dies optisch zweitrangig, dennoch ist weniger gleich mehr.
- Abschließend bringst Du ebenfalls eine Streifen Tape an.
3. Sperrholz (z.B. zum Schutz der
Triebwerskschächte)
- Eigentlich ziemlich einfach, wenn man sich an die Regeln zur Anwendung des Uhu-Por hält. Die Triebwerksschächte sind manchmal im vorderen Drittel gebogen und nach oben gezogen, um etwas Bodenfreiheit bei der Landung zu haben. Das passgenau zurechtgeschnitten 1mm Birkensperrholz sollte nicht bis in die Ecken und Ränder der Unterseite der Triebwerksschächte gehen, sondern rundherum ca. 1-2mm Luft haben. Zusätzlich kannst Du die Ecken leicht abrunden, damit sich kein Grass und Schmutz an den Spitzen verfängt und sich das Sperrholz dann dort beginnt zu lösen.
- Den Kleber gründlich und beidseitig bis an die Ränder auftragen, kurz zusammenpressen, auseinander ziehen und Ablüften lassen. Nach mindestens 10 Minuten Wartezeit, zusammenpressen. Das hält.
- Anschließend einfach überlackieren und/oder mit Folie bekleben.
4. Aufbringen von Folie:
Ich verwende ausschließlich Oracal Folie in 651er Qualität. Ausführliche Informationen findest Du im Abschnitt
"Lackierung und Finish".
Die Kurzzusammenfassung an dieser Stelle lautet:
- Oberfläche mit Silikonreiniger entfetten
- Klebefolie passend zuschneiden und faltenfrei aufkleben.
- Danach mit einem Heißluftföhn die Folie erwärmen und anpressen und mit dem Finger anreiben.
5. Glasfasergewebe aufbringen.
- Schneide Dir das passende Stück Glasfaser zurecht. Wenn es etwas schief und krumm ist oder ausfranst, ist das nicht weiter schlimm, da es anschließend wunderbar verschliffen werden kann.
- Lege es auf Dein Bauteil und benutze einen weichen Pinsel zum Anreiben. Durch die elektrostatische Aufladung schmiegt sich das Gewebe an die Konturen an und klebt regelrecht fest.
- Pinsele nun den Parkettlack über das Gewebe bis es durchtränkt ist.
- Nach Trocknung verschleifst Du die Oberfläche noch und kannst sie später lackieren.
Jetzt bist Du vorbereitet und weißt, wie und womit Du Dein Flugzeug verstärken kannst.
Denke aber an meine Worte: Weniger ist mehr.
Anders gesagt: Weniger (Verstärkung) ist Weniger (Gewicht) - und das ist besser.
In diesem Sinne:
Holm- und Rippenbruch (ein sehr alter Fliegergruß aus Opas Apfelsinenkistenzeiten).