REPORTAGE

Back to the roots

Eine "K8b" im Eigenbau


Der fünf Meter große Youngtimer ist der Lohn für unzählige Arbeitsstunden

Für Günther Aichholzer ging es bei seinen Großseglerprojekten bisher immer um die Steigerung der Flugleistung bei Thermik, Strecke und Speed. Doch dann kam der Wunsch nach einem Young-timer auf.

Bislang habe ich ausschließlich moderne Konstruktionen aus der GFK/CFK-Ära ausgewählt. Sie wurden in Bezug auf Aerodynamik nach den neuesten Erkenntnissen optimiert und versprechen damit auch im Modellnachbau Vorteile, zumindest im Strecken- und Speedflug. Trotzdem stand bei mir schon lange der Wunsch nach ei-nem Youngtimer - speziell eine "K8b" - auf der Wunschliste. Der Grund dafür geht in die 80er-Jahre zurück, als ich mit der manntragenden "K8" wunderschöne Flüge erleben durfte. Auch das Design stand für mich von Anfang an fest.

Es sollte mein damaliges Lieblingsflugzeug, die OE-0632 sein. Komplett in gelber Farbe und liebevoll "Zitronenfalter" genannt. Beim Maßstab hatte ich mich ebenso gleich auf 1:3 festgelegt, da diese Größe für mich noch einigermaßen transportabel ist.

Der Zufall wollte es, dass auf einer Verkaufsplattform ein GFK-Rumpf von Ulli Hunschock in diesem Maßstab angeboten wurde. Die Entscheidung war rasch gefallen und der Rumpf landete wenige Tage später in meiner Werkstatt. Die erste Begutachtung ergab eine sehr große optische Übereinstimmung mit dem Original und auch die Vermessung ergab bis auf ein kleines Detail sehr gute Werte. Aus welchen Gründen auch immer, hat der Ersteller des Urmodelles den Rumpf im Bereich der Kabinenhaube um zwei Zentimeter, also 22 statt 20 Zentimeter, zu breit dimensioniert. Gott sei Dank fällt es optisch nicht besonders auf, trotzdem ist es irgendwie schade. Als Nächstes galt es zu entscheiden, wie der Aufbau erfolgen sollte. Die einfachste und schnellste Variante wäre der Aufbau von Tragflächen und Leitwerken in Styro-Balsa gewesen und auf weitere Scale-Details zu verzichten. Doch für das Flugbild eines solchen Modells sollten die Rippen und Beplankungsstöße sichtbar sein. Ich ergriff die Chance, um mit meiner vor kurzem erworbenen CNC-Fräse ein eigenes Projekt mit der originalen Sperrholzbeplankung zu schaffen. Auch im Cockpit wollte ich einige Scale-Details verwirklichen, damit das Modell auch mit geöffneter Haube zum Hingucker wird.

Bei der Profilierung hatte ich eigentlich keine große Wahl, da der Flächenübergang am Rumpf ziemlich ausgeprägt und mit einem "HQ 3/13" versehen ist. Auch der Bau einer beplankten Rippenfläche lag bei mir schon Jahrzehnte zurück. Mit der Sperrholzbeplankung fehlte mir sogar jede Erfahrung. Nachdem ich mich in mehreren Foren über die verschiedenen Bauweisen etwas eingelesen, und die Baupläne einiger Konstruktionen in ähnlicher Dimension studiert hatte, stand mein Konzept fest. Für die CAD-Umsetzung hatte ich mir das Programm "Dev-CAD" von Stefano Duranti besorgt. Dort kann man Schritt für Schritt die eigenen Ideen in eine komplette Konstruktion umsetzen und im letzten Schritt gibt`s dann die fertigen Fräsdaten. Leider gibt es dazu keine Bedienungsanleitung im eigentlichen Sinne. Und die Übersetzung vom Italienischen ins Englische lässt bei den einzelnen Bedienungsschritten einem manchmal die Stirn runzeln. Mit dem "try and error"-Prinzip kam ich letztendlich jedoch ans Ziel. Die daraus generierten Fräsdaten mussten noch bei dem einen oder anderen Detail etwas korrigiert, und dann im Auto-CAD auf das Format der eigenen CNC-Fräse - in meinem Fall rund 600 x 400 Millimeter - angeordnet werden. Dann durfte erst mal die Maschine einige Stunden arbeiten, bis ich die ferti- gen Rippen, Schablonen und Holmstege aus 4-mm-Pappelsperrholz in Händen halten konnte.

Um meine nur sehr geringen Fähigkeiten in Bezug auf die Holzbauweise etwas zu forcieren, habe ich zuerst mit dem Bau des Seitenleitwerkes und später des Höhenruders begonnen. Die Beplankung erfolgte hier aus Gewichtsgründen und der etwas kleineren Radien wegen mit 0,4-mm-Sperrholz. Für das Höhenleitwerk habe ich eine Helling konstruiert, auf der der komplette Aufbau inklusive Anlenkung erfolgen konnte. Dafür habe ich ein Standard-Servo in der Däm-pfungsfläche platziert. Die Anlenkung selbst verläuft mittig auf der Unterseite, vollkommen verdeckt. Die beiden Ruderblätter wurden von links und rechts auf die Achse aufgeschoben und in der Mitte am Carbon-Ruderhorn zusammen mit dem Kugelkopf verschraubt. Die Anlenkung ist damit bombenfest und hält auch höhere Geschwindigkeiten oder Belastungen aus.

Das Aufbringen der Beplankung an den Leitwerken erfolgte mit dem Bügelverfahren. Die einzelnen Abschnitte habe ich exakt zugeschnitten, die Überlappungen angeschliffen und gewässert, damit das Material nicht reißt. Klingt einfach, trotzdem musste ich den einen oder anderen Abschnitt unter nicht druckreifen Wortspielen wieder entfernen, weil im letzten Mo- ment das Material doch gerissen ist. Der Lohn für die abschließende Arbeit war ein geringes Gewicht und die sensationelle Torsionssteifigkeit der Ruderblätter.

Bei den Tragflächen benötigte ich ebenfalls Hilfsmittel für einen verzugsfreien Aufbau. Eine gefräste Schablone wie beim Höhenleitwerk erschien mir zu aufwändig. Auch Füßchen an jeder einzelnen Rippe, die dann später mühselig entfernt werden müssen, waren nicht so mein Ding. Am einfachsten fand ich es, aus Styropor eine Flächenunterseite auszuschneiden. Eine Lösung, die ich während der gesamten Bauzeit nicht bereut habe. Der Holmgurt besteht aus abgestuften Kiefernleisten. Die habe ich im nächsten Arbeitsschritt mit den beiden Stegen vorne und hinten zu einem kompletten Holm verleimt. Im Steg wurden Schlitze entsprechend dem Rippenabstand eingefräst. Ein Zapfen an den Halbrippen sorgte für eine formschlüssige Verbin- dung. Als Erstes habe ich die vorderen Rippen (D-Box) verleimt und über die Kiefernleiste im Nasenbereich ausgerichtet. Dann erfolgte der Einbau der Rundsteckung mit einer einfachen Vorrichtung. Durch die gerade Vorderkante des "K8"-typischen Flügels eigentlich eine einfache Sache. Die Steckung selbst besteht aus einem 25-mm-Alurohr, gefüllt mit Carbonrovings. Die passenden Rohre wurden aus Carbonschlauch gefertigt.

Die Querruder habe ich getrennt vom restlichen Flügel aufgebaut. Durch die Styroporscha-blone war auch hier die Verzugsfreiheit gewähr- leistet. Die Endleiste wurde entsprechend der Beplankungsstärke aus 0,6-mm-Sperrholz hergestellt. Zuerst habe ich die Unterseite mit Weißleim aufgebracht, danach mit Balsa zwischen den Rippen aufgefüttert und entsprechend der Kontur verschliffen. Anschließend dann die zugeschnittene Oberseitenbeplankung zuerst mit Klebeband an der Endleiste angeschlagen, damit diese in Folge nach oben geklappt werden kann. Auf den letzten zwei bis drei Millimetern wurde ein getränkter CFK-Roving eingelegt, auf der restlichen Klebefläche Weißleim aufgetragen und die ganze Einheit zwischen zwei Aluschienen bis zum Aushärten festgeklemmt. Das Ergebnis war eine knallharte und kerzengerade Endleiste.

Bei den Querrudern wurde ähnlich verfahren, nur, dass diese dem Original entsprechend voll beplankt sind. Die Landeklappen sind beim Original als sogenannte "Scherenklappen" ausgeführt, die nach oben und unten ausfahren. Die eigentlichen Klappen habe ich in CFK-Schalenbauweise in einer zusammengeschraubten Aluminiumform im Vakuumverfahren hergestellt und nach vollständiger Bearbeitung beidseitig mit roter Folie für die KFZ-Beschriftung versehen. Die beiden Hebel habe ich aus 5-mm-GFK-Platten gefräst und an den Lagerstellen mit Messingrohr ausgebuchst. Die Beplankung der D-Box erfolgte, wie schon erwähnt, mit 0,6-mm-Sperrholz. Obwohl die Radien gegenüber den Leitwerken hier deutlich größer waren, hatte ich Bedenken, die Beplankung um die Nase herumzuziehen. Ich hatte zwar gelesen, dass einige Experten dies perfekt beherrschen, doch mir fehlte der Mut dazu. Ich beschloss daher, die Kiefernleiste in der Nase entsprechend der Profilkontur mit 10-mm-Balsa oben und unten aufzufüttern, um genug Klebefläche zu erhalten. So konnte ich die Beplankung auf Ober- und Unterseite getrennt aufbringen. Da der komplette Flügel sowieso lackiert wurde, ist diese Abweichung vom Original nicht mehr zu sehen.

Der GFK-Rumpf ist zwar ausreichend stabil laminiert, trotzdem war es erforderlich, ein paar Spanten zur Verstärkung, beziehungsweise Aufnahme von Antriebskomponenten einzusetzen. Da diese natürlich gefräst werden sollten, war es notwendig die Kontur an der entsprechenden Stelle so exakt wie möglich zu erfassen und zu digitalisieren. Dazu habe ich den Rumpf mit Trennmittel behandelt und ein grob zugeschnittenes Pappelsperrholzteil mit viel "Epoyd-Mumpe" an der gewünschten Position platziert. Nach dem Aushärten konnte das Teil entfernt werden und die Kontur ließ sich exakt auf ein Blatt Papier übertragen. Das Ganze habe ich eingescannt und im Auto-CAD nachgezeichnet, beziehungsweise digitalisiert. Die Kontur musste dann noch gespiegelt werden, um einen vollständigen Spantenriss zu erhalten. Nach Abzug der Materialstärke des GFK-Materials und Konstruktion der gewünschten Ausschnitte wurden der Zentralspant mit Fahrwerksaufnahme, die Versteifung im Heck sowie der Abschlusssteg im Seitenruder aus selbstgefertigten CFK-Herex-CFK-Verbundplatten gefräst.

Ich habe das Modell mit einem Elektroantrieb ausgestattet, um unabhängig von F-Schlepp Möglichkeiten in die Luft zu kommen. Der FES-Antrieb verursachte keinerlei Mehrgewicht, da bei einem Oldtimer mit so kurzer Schnauze ohnehin jede Menge Trimmblei erforderlich wäre. Beim Original gab es mitten in der Rumpfschnauze ein leicht vorstehendes Stahlrohr mit einem Staudruckmesser in der Mitte. Diesen Umstand wollte ich für den Modellnachbau nutzen, um dort das FES-System mit abnehmbarer Luftschraube zu platzieren. Nach langer Suche habe ich mich für den Motor "Leopard LC 5065-6T" mit einer 18 x 8,5 Zoll großen GM-Luftschraube an 6s-LiPo mit 5.800 Milliamperestunden entschieden. Eine sehr gute Wahl, wie sich später herausstellen sollte.

Die Ausgestaltung des Cockpits beginnt bei mir fast immer mit dem Armaturenbrett. Fotos von verschiedenen Originalen gibt es jede Men-ge im Internet. Die Rundinstrumente habe ich bei Pfannmüller im entsprechenden Maßstab geordert. Das Panel selbst dann aus 1,5-mm-Platinenmaterial gefräst und mattschwarz lackiert. Das Funkgerät war durch seine einfachen Formen mit wenig Aufwand mit der eigenen Fräse zu erstellen. Für die Sitzwanne wurde ein passender Rohling aus Roofmate geschnitten und entsprechend zugeschliffen. Nachdem dieser mit Paketklebeband überzogen war, konnte der Sitz aus mehreren Lagen Glasgewebe laminiert werden.

Es war von Anfang an klar, dass Empfänger- und Antriebsakkus aus Schwerpunktgründen so weit wie möglich vorne platziert werden müssen. Daher war es notwendig, dass bei einem Akkutausch der Sitz samt Piloten und auch das Armaturenbrett ausgebaut werden müssen. Dies sollte natürlich so einfach und so rasch wie möglich und ohne Werkzeug erfolgen können. Beim Armaturenbrett habe ich dies mit einer Rändelschraube realisiert und für den Sitz in der Bodenplatte zwei Längsschlitze eingefräst. Am Sitz wurde ein entsprechendes Gegenstück angebracht, die Sicherung erfolgt über zwei Magnete. Die an der Innenseite des Cockpits sicht- bare Stahlrohrkonstruktion habe ich mit Bu- chenrundstäben imitiert. Landeklappenhebel, Trimmhebel samt Seilzügen sowie der Auslöser für Schleppkupplung vervollständigten den Innenausbau und machen so ein Cockpit erst lebendig. Der Haubenrahmen besteht beim Ori- ginal ebenfalls aus Stahlrohr. Da das Biegen und Hartlöten von Stahlrohren nicht so mein Ding sind, aber die Optik doch einigermaßen passen sollte, habe ich einen Mix aus Sperrholz und Alurohren gewählt. Das 3-mm-Sperrholz ist praktisch die Auflage zum Rumpf hin und die auf- geklebte Rohrkonstruktion dient - bis auf die Aufnahme des Haubenverschluss - rein zur besseren Optik. Das etwas rustikal anmutende Haubenscharnier entstand aus Teilen eines Mes- singscharniers aus dem Baumarkt. Die Achsen sind wie beim Original außenliegend und die Haube kann mit einem Handgriff abgenommen werden. Der Verschluss ist wie bei den meisten Originalen (.ja auch hier gibt es Abweichungen, beziehungsweise Modifikationen) mit ei- nem Federhaken realisiert, der durch das geöffnete Schiebefenster betätigt wird.

Der Pilot wurde bei Andy`s Pilotenpuppen samt Fallschirm und Gurtzeug bestellt. Die Wartezeit war nicht allzu lange und der Preis für die wirklich tolle Ausführung sehr fair. Die Beschriftung habe ich, wie schon bei vorangegangenen Projekten von Michael Stumpf (plot-and-fly) bezogen. Hier sind rasche Lieferung und günstige Preise garantiert.

Die Tragflächen und Leitwerke wurden mit "Profi-Cover" von Toni Clark bespannt. Den Rumpf habe ich nach diversen kleinen Ausbesserungsarbeiten komplett mit einem weißen Füller grundiert, um bestens für den geplanten gelben Farbton vorbereitet zu sein. Die Lackierarbeiten wurden, wie auch bei meinen anderen Großseglern, vom Profi-Lackierer meines Vertrauens mit 2K-Lack erledigt. Jetzt musste nur noch die Verkleidung der Kufe mit mattschwarzem Lack imitiert und die Blende aus Aluminiumprofil am Übergang zur eigentlichen Kufe aus Eschenfurnier mit einer Unzahl von winzigen Schrauben montiert werden.

Die Festlegung des Schwerpunktes erfolgte konservativ mit 1/3 der mittleren Flächentiefe. Durch das riesige Höhenruder ist das Modell ohnedies mit einem großzügigen Stabilitätsmaß unterwegs, sodass hier plus/minus ein Zentimeter bei 43 Zentimeter Wurzeltiefe keine so große, beziehungsweise existenzielle Rolle spielen werden. Wie befürchtet war durch die kurze Schnauze, die gerade Flügelvorderkante und die relativ großen Leitwerke viel Trimmblei erforderlich. Trotz des schwereren Außenläufer-Motors, des großen Antriebsakkus und des 2s-LiIon-Empfängerakkus mit 4.500 Milliamperestunden waren immerhin noch rund ein Kilogramm an zusätzlichem Blei nötig. Ein Teil davon wurde zwischen dem vorderen Lager der Antriebsachse und dem Motorspant in Form von Bleischrot eingeklebt. Der Rest wurde in Form von Walzblei zusammen mit dem Antriebsakku festgezurrt.

Nun der abschließende Gang zur Waage: 12,5 Kilogramm Fluggewicht sind es letztendlich geworden. Auf den ersten Blick nicht wenig und etwas mehr als ursprünglich angenommen. Trotzdem sind es bei 157 Quadratdezimeter Flügelfläche nur 79,6 Gramm/Quadratdezimeter Flächenbelastung. Für einen Segler dieser Größenordnung und im Vergleich zur Kunststoffgeneration eher wenig.

An einem wunderschönen Juni-Tag und bei eher etwas stärkerem Wind folgte schließlich der Erstflug im F-Schlepp. Das Ganze war relativ unspektakulär, weil so ein Oldtimer halt immer recht entspannt und ohne irgendwelche Unarten zu fliegen ist. Der Schwerpunkt wurde im Zuge der weiteren Flugerprobung noch etwas nach vorne verlegt. Auf Seiten- und Höhenruder habe ich ein klein wenig Expo programmiert. Erstaunlicherweise war für die sehr gut wirkenden Landeklappen keine Höhenzumischung erforderlich. Das Modell zeigte sich auch als nicht windempfindlich und setzte sich auch gut gegen den stärkeren Wind durch. Die Normalgeschwindigkeit, gemessen mit "GPS-Logger 3" von SM-Modellbau mit GPS (Ground-Speed) sowie über die TEK-Düse, liegt übereinstimmend bei knapp über 40 Stundenkilometern. Trotzdem kann bei Bedarf auch mal ganz schön schnell geflogen werden. 160 Stundenkilometer sind vielleicht nicht ganz vorbildgetreu, das Original ist auf maximal 180 zugelassen, wurde aber schon mehrmals gemessen. Die Stabilität der Tragflächen und Leitwerke ist mehr als ausreichend und ich bin bis jetzt noch nicht mal ansatzweise an deren Grenzen gestoßen. Einfacher Kunstflug (Looping, Turn und Trudeln) ist jederzeit möglich. Auch Rollen habe ich schon geflogen, der Anblick ist aber eher gewöhnungsbedürftig. Besonders schön gelingen steile Landeanflüge im Slip mit ausgefahrenen Landeklappen.

Zum Eigenstart mit dem FES-Antrieb, bei der "K8" befindet sich das Hauptrad hinter dem Schwerpunkt, steht das Flugzeug immer auf der Kufe, die ja auch zum Bremsen benutzt wird. Zusammen mit der relativ großen Luftschraube war also ein Hilfsmittel für den Bodenstart erforderlich. Von einem Startwagen halte ich persönlich gar nichts, da man hier bei etwas Seitenwind nur mehr Passagier ist und die Richtung nur wenig bis gar nicht aussteuern kann. Bei unseren etwas beengten Platzverhältnissen also ein "no-go". Die Lösung war für mich ein abwerfbares Fahrwerk, bestehend aus einem 100-mm-FEMA-Rad in einem Rahmen, der von unten über zwei 6-mm-Stahlstifte auf die Kufe gesteckt wird. Die Bohrungen in der Kufe müssen jedoch etwas größer sein. Bei mir waren es am Ende 0,5 mm mehr, da sich das Ganze sonst verkeilt. Ein wenig gespannt war ich dann schon vor dem ersten Eigenstart. Ob sich wohl die nicht gerade üppige Dimension des Antriebs (rund 65 Ampere bei 6s-LiPo, also ca. 1.400 Watt) als ausreichend erweisen würde, oder nicht. Ich staunte deshalb nicht schlecht, als das Modell schon nach knapp 30 Metern Rollstrecke bei nahezu Windstille in der Luft war und laut Variometer konstant mit 4,5 Meter pro Sekunde stieg.

Meine "K8b" habe ich in den vergangenen eineinhalb Jahren sehr intensiv auf verschiedenen Flugplätzen und auch am Hang geflogen. Rückblickend betrachtet, wurde das Projektziel zu 100 Prozent erreicht. Das Flugbild am Hang oder in ruhiger Herbstluft ist ein Genuss und bei dem Anblick werden bei mir Erinnerungen an die Erfahrungen mit dem Original wieder wach. Die Arbeitsstunden haben sich gelohnt und waren nach den ersten Flugstunden schon vergessen

Günther Aichholzer


Fakten

"K8b" im Maßstab 1:3
Ein Eigenbau mit Hunschok-Rumpf

Spannweite 5.000 mm
Länge 2.330 mm
Gewicht 12.500 g
Fläche 157 qdm
Flächenbelastung 79,6 g/qdm


Eine "K8b" stand schon lange auf meiner Wunschliste


Der Aufbau der Tragflächen auf der Styropor-Helling


Die Anprobe der Landeklappen in ihren Sperrholzkästen


Das fast fertige Armaturenbrett, hier noch nicht mit allen Beschriftungen


Dem Ausrichten der Steckungsaufnahme wurde viel Sorgfalt gewidmet


Die im Text beschriebene Abnahme der Spantenkontur für die Digitalisierung


Die gefrästen Spanten aus CFK-Herex-CFK sind eingeklebt


Die Höhenruderanlenkung ist vollständig verdeckt


Die Beplankung aus 0,6-mm-Sperrholz wurde in mehreren Abschnitten aufgebracht


Ein erster Zusammenbau zeigte bereits die stattlichen Dimensionen des Modells


Auch der Pilot durfte schon mal probesitzen


Die aufwändige, aber durchaus gut anzusehende Verschraubung der Kufe


Konstruiert wurde vor allem mithilfe von "Dev-Wing"


Der erste Eigenstart mit FES. Das Hilfsrad wurde soeben abgeworfen


Das Höhenleitwerk ist auf einer gefrästen Helling aufgebaut


Ein wenig Kunstflug macht auch mit der "K8b" Spaß



Hier geht es zur Artikel-Übersicht

Diesen Beitrag und noch viel mehr finden Sie in AUFWIND Ausgabe 3/2022

Das komplette Inhaltsverzeichnis 3/2022
Zur Heftbestellung bitte hier entlang.

©AUFWIND 2022