Bau eines Sandwichflügels

Für den Bau von Sandwichflügeln gibt es verschiedene Vorgehensweisen und Verfahren. Mit Sandwichflügeln erreicht man eine hohe Profiltreue und Festigkeit, ähnlich wie mit Voll-GFK oder -CFK-Konstruktionen, sie sind aber meist etwas schwerer.

Mit der hier beschriebenen Bauvariante habe ich die besten Erfahrungen bezüglich Festigkeit und Gewicht gemacht.

Zuerst müssen die Schablonen für die obere und untere Kontur gebaut werden. Ich verwende hierfür 2 mm dickes Flugschutzholz. Dabei sind die Schmelzzonen des Schneidedrahts von ca. 0,5 mm zu berücksichtigen. Die Schablonen sollten vorne 15 mm und hinten 20 mm Übermass haben. Die Schnittflächen muss man mit einem 400er-Schleifpapier «polieren», damit der Schneidedraht nicht hängen bleibt.

Dann werden die obere und untere Beplankung gebaut und zugeschnitten. Für die Beplankung können Balsaholz- oder auch Abachi-Brettchen verwendet werden. Ich habe mich für 1,5 mm dickes Balsaholz entschieden, da es leichter ist und sich einfacher verarbeiten lässt. Tipp: Die Zuschnitte gegen- über dem Originalmass des Flügels nach hinten um 5 mm verlängern. Damit erhält man etwas Reserve.

Die obere und untere Beplankung auf der inneren Klebeseite mit Porenfüller behandeln und trocknen lassen. Damit wird verhindert, dass das Holz zu viel Harz aufsaugt und dieses im schlimmsten Fall durchs Holz hindurchdiffundiert. Nun baut man aus 2 mm Sperrholz die inneren und äusseren Anschlussrippen gemäss Profilzeichnung.

Jetzt schneidet man die Glas- oder Kohlefaserstreifen zu und laminiert diese vorerst nur auf der Innenseite der oberen Beplankung und lässt das Harz aushärten. Ich verwende dazu 163er-GFK-Gewebe. Nicht vergessen, im Bereich des Servoausschnitts ebenfalls mit GFK-Gewebe zu belegen.

Nachdem das Laminat nach ca. 24 Std. ausgehärtet ist, sollte man es vor der Weiterverarbeitung etwas anschleifen, damit später eine sichere Verklebung gewährleistet ist.

Das Silikonscharnier wird für die Wölbklappen auf der Flügelunterseite und für die Querruder auf der Flügeloberseite angebracht. Im beschriebenen Beispiel wird ein mit Querrudern versehener Ansteckflügel gebaut.

Für das Ruderscharnier wird die Beplankung an der gewünschten Stelle mit einem scharfen Cutter durchgeschnitten (die 5 mm Übermass mit einrechnen). Jetzt fixiert man die beiden Teile so, dass ein 2 mm breiter Spalt entsteht.

Nun klebt man der Länge nach den Spalt auf der Aussenseite mit Papierklebeband ab. Weil an den Stellen, wo Silikon einmal war, nichts anderes mehr klebt, müssen die Flächen links und rechts des Spalts ebenfalls mit Klebeband abgeklebt werden. Jetzt kann der Spalt mit Silikon aufgefüllt werden. Ich verwende dazu das Elastosil E41 von Wacker, erhältlich im Modellbaufachgeschäft. Nach ca. 2,5 bis 3 Std. ist das Silikon getrocknet und die Klebestreifen können entfernt werden.

Zuerst schneidet man die Flügelgeometrie gemäss Konstruktionszeichnung aus einer 60 mm dicken Styroporplatte aus (nicht vergessen: die 5 mm Übermass mitrechnen). Dann schneidet man erst die obere, dann die untere Seite der Profilkontur mithilfe der Schablonen aus dem zugeschnittenen Styroporblock.

So erhält man eine obere und eine untere Negativ-Profilshablone sowie einen Flügelkern. Auf den Flügelkern wird die innere Anschlussrippe geklebt. Dies garantiert eine möglichst präzise Profilgenauigkeit. Um später eine scharfe Hinterkante ausschleifen zu können, schneide ich an der Hinterkante des Flügelkerns einen 10 mm breiten Streifen ab.

Um eine hohe Profilgenauigkeit zu erreichen und mir übermässig viel Schleifarbeit zu ersparen, baue ich meine Flügel immer auf dem Rücken.

Um eine Verklebung mit der Profilschablone zu verhindern, legt man erst eine in die Form geschnittene Plastikfolie, dann die vorbereitete obere Flügelbeplankung auf die umgedrehte obere Profilschablone und fixiert diese mit Klebestreifen. Die Beplankung wird nun mit Harz bestrichen. Beim Auflegen des Flügelkerns wird die Vorderkante des Flügelkerns auf die Vorderkante der Beplankung ausgerichtet. Darüber kommt noch eine zweite Plastikfolie, um ein Verkleben mit der unteren Profilschablone zu verhindern. Dann wird die untere Profilschablone aufgelegt und genau an der Profilvorderkante ausgerichtet und mit Klebestreifen fixiert, so dass das ganze «Paket» nicht mehr verrutschen kann.

Das ganze Paket wird nun in den Vakuumsack geschoben und die Öffnung luftdicht verklebt. Das Vakuum auf ca. -80 bis -100 mbar einstellen und ca. 24 Std. aushärten lassen.

ne zu verhindern. Dann wird die untere Profilschablone aufgelegt und genau an der Profilvorderkante ausgerichtet und mit Klebestreifen fixiert, so dass das ganze «Paket» nicht mehr verrutschen kann.

Das ganze Paket wird nun in den Vakuumsack geschoben und die Öffnung luftdicht verklebt. Das Vakuum auf ca. -80 bis -100 mbar einstellen und ca. 24 Std. aushärten lassen.

Zur Verstärkung der Ruderanlenkung sollte ein Balsakeil eingepasst und verklebt werden.

Das Servokabel wird nun in den vorbereiteten Kanal eingelegt. Die Kabellänge sollte genügend Reserve haben. Jetzt klebt man den Servokanal mit einem 1,5 mm Balsastreifen zu, damit später kein Harz hineinläuft und das Kabel festgeklebt würde.

Die Ausschnitte für den Einbau des Servos, des Holms, der Quer- ruderstege, des Servokabels und der Balsablöcke für die Arretier- stifte müssen möglichst präzise mit einem scharfen Cutter aus dem Styropor geschnitten und ausgebrochen werden.

Jetzt folgt wohl der stressigste Teil der Arbeit.

Zuerst schneide ich den Aus- schnitt aus der unteren Beplan- kung, passend auf den Servo- ausschnitt im Styropor.

Zuerst den vorgefertigten Holm einharzen, dann die vor- bereiteten GFK- (oder CFK-) Streifen auflegen. Dann be- streicht man die ganze Fläche mit Harz. Darauf achten, dass das Gewebe gut mit dem Harz durchtränkt ist. Anschliessend legt man die untere Beplan- kung genau ausgerichtet dar- auf.

Jetzt werden die Balsaklötze für die Arretierstifte eingepasst und eingelegt.

Nun müssen die Balsastege in den Ausschnitt geklebt werden. Das Silikonscharnier sollte sich in der Mitte des Ausschnitts befinden. Dazu schneide ich passgenau 2 mm Balsastreifen zu. Den Abstand dazwischen lege ich auf 5 mm fest. Um die Balsastege seitlich fest- zukleben, schiebe ich eine 5 mm breite Balsaleiste dazwischen, die ich nach dem Festkleben der Stege wieder entferne.

Das ganze Paket kommt jetzt in den Vakuumsack. Dieses wird luftdicht verschlossen und das Vakuum wieder auf -80 bis -100 mbar eingestellt. Nach ca. 24 Std. kann das Paket aus- gepackt werden.

Damit der Flügel nicht mit den Profilschablonen verklebt, legt man unter und über den Flügel die zugeschnittenen Plastikfolien.

Jetzt legt man die untere Profilschablone auf den Flügel, richtet diesen genau aus und fixiert ihn mit Klebeband, damit nichts mehr verrutschen kann.

Jetzt muss nur noch die Nasenleiste, die Anschlussrippe sowie der Randbogen aufgeklebt werden. Beim Schleifen der Nasenleiste ist besondere Vorsicht geboten. Darauf achten, dass eine gleichmässige Rundung entsteht. Dann die Hinterkante des Flügels auf das genaue geometrische Mass zu- schneiden und entsprechend dem gewählten Profil verschleifen. Dabei kann man bis auf das Laminat herunterschleifen und erhält so eine relativ scharfe Hinterkante, was den aerodynamischen Profilwiderstand verringert. Beim Verschleifen der Anschlussrippe auf die gewünschte Abschrägung für die V-Form achten. Meist ist für eine genaue und glatte profilgetreue Oberfläche noch etwas Nachbearbeitung nötig. Vorsicht beim Schleifen, denn Schleiffehler passieren schnell und können nur schwer korrigiert werden. Zum Schluss sind die Querruder noch freizuschneiden. Es ist ratsam, vorgängig entsprechende Markierungen anzu- bringen, um den Freiraum zwischen den Querruderstegen genau zu treffen.

Diese Bauweise eignet sich grundsätzlich für alle Flugmodelle. Allerdings müssen unter Berücksichtigung der zu erwartenden Kräfte die Dimensionierungen von Holm, Steckung und evtl. zusätzlichem Hilfsholm entsprechend angepasst respektive berücksichtigt werden.

Die Beschreibungen für das Aufbügeln der Bügelfolie, das Verglasen der Flügeloberflächen oder den Bau eines GFK-Rumpfs würden den Rahmen dieses Artikels sprengen und werden in separaten Artikeln beschrieben.