färdigt plan. Det är en hobby som passar folk från alla klasser.

Transkript

1 ANDREAS JOHANSSON, EMIL NERSTEDT PROJEKTARBETE NVNV3 ALSTRÖMERGYMNASIET BYGGE AV RADIOSTYRT FLYGPLAN Byggandets gång och dess baktankar Inledning Ända sedan bröderna Wright lyfte sitt Flyer I 1903 har det varit nästan varje pojkes dröm att få flyga ett eget flygplan. Drömmarna krossas oftast när de blir inriktade mot studier och sedan yrke. Krossas de inte där, är det troligt att ekonomin krossar dem. Ett helt flygplan kostar stora summor pengar, för att inte tala om driftkostnaden. Det finns dock ett sätt att bevara den pojkdrömmen. Var man än letar i landet, är det inte svårt att hitta en förening eller en klubb som inriktat sig för modellflyg. Det är ett oerhört billigt, men ändå roligt, sätt att få flyga. Antingen att man bygger ihop ett eget plan, för att spara pengar, eller som nybörjare köper ett färdigt plan. Det är en hobby som passar folk från alla klasser. Påbörjan av bygge Efter att ha talat byggteknik och konstruktion av ritning med vana modellbyggare har vi utifrån andra ritningar hämtat idéer och ritat egen ritning. Vi har sett på aspekter såsom hållbarhet, vikt och aerodynamik. Dessutom ville vi ha lite äldre stuk, oldtimer, på planet. Vi har införskaffat material i form av balsaflak, balsapinnar och plywoodflak. Vi har sedan byggt enligt en byggnadskonst som vi hämtat från professionella byggare. Byggande av kroppssidor

2 Vi har här börjat bygga ena sidan. Vi har mest tänkt på att ge planet stabilitet och styrka, huvudsakligen i höjdled, där det är mest påfrestning. Pinnarna bildar trianglar som ger planet stabilitet. Jämför med ifall pinnarna hade varit lodräta. Då hade det bildats instabil konstruktion, byggd på fyrkanter. För att få två lika sidor, använde vi den första sidan som mall och byggde ovanpå den med en bit gladpack emellan. För att ge planets framkropp extra stabilitet, har vi använt hela flak av relativt tjock balsa. Skälet är att kraften från motorn förs över hit, lyftkraften verkar, landningsställena är placerade här och servorna behöver stabilitet. Byggande av stabilisator och vinge I steget efter började vi med vingar och stabilisator (akterdelen). Efter att ha sett på andra ritningar och konstruktioner, bestämde vi oss för att bygga upp vingarna av längsgående spryglar som är fastsatta på ett par tvärgående balkar. Dessutom är det en list i fram- och bakkant. Utformningen av spryglarna, för att få den bästa lyftkraften, fick vi genom att ta ett medelmått mellan de bästa planen som vi hittade. Vi fick även hjälp i form av tips och idéer. Här ovan syns en sprygel. Vi skar först ut en sprygel i plywood som vi sedan använde som mall att skära efter för de övriga spryglarna, som var av balsa. Vi fäste spryglarna på de två mittbalkarna först med snabblim. Sedan satte vi fast bakkantslisten med vanligt vitlim. När vi fått alla spryglar som vi ville, fäste vi framkantslisten med snabblim, medan den var fastspänd med gummiband, som syns på bilden nedan.

3 Stabilisatorn är utformad väldigt enkelt och efter ett äldre stuk. Eftersom balsaflaken endast är 10cm i bredd och vi ville ha bättre stabilitet på planet, skar vi ut två delar och sammanfogade dem. Fenan, den lodräta delen, fästes först temporärt med snabblim och sattes sedan fast med två trekantslister, som syns nedan. För att ge vingen rätt V-form, för att ge planet rätt stabilitet i luften, satte vi två V-formade plywoodbitar, en fram och en i mitten, som kraftöverförare. För att få rätt vinkel bad vi om hjälp. Hopsättning av flygplanskroppen Vi formade kroppens sida så att vinge skulle få plats. Dessutom rundade vi av nederdelen av kroppen för att få mindre luftmotstånd. Vi limmade ihop två spant, som skulle sätta ihop kroppssidorna där fram, som bestod av två plywoodskivor som låg på var sida om två balsaskivor, som var korsfiberlimmade, för att ge bästa styrka. Vi funderade på hur de skulle sitta fast på bästa sätt för att klara motorns vibrationer på bästa sätt. Olika sätt tänktes igenom, t ex att använda plastfästen som skulle skruvas fast, men det skulle bli för mycket tyngd framtill. Vi använde oss då av trekantslister, för de ger mer stabilitet, större limyta och mindre tyngd.

4 Vi ville ha kroppen avsmalnande baktill. Kroppen har en innerbredd på 9cm framtill, men 4,5cm baktill. De två pinnar som i bilden ovan sitter bakom det bakre spantet är 9 cm breda. Sedan satte vi en bit längst bak som var 4,5 cm bred. Därefter satte vi in resten av pinnarna successivt. Vi satte även på en platta under framkroppen, samt en vågrät platta mellan de två spantena för att hålla upp tanken och ge extra stabilitet. Under den plattan ska batteriet ligga. Här syns planets skelett i näst intill färdigt format. Klädning av flygplanet

5 När vi byggt klart skelettet, ska det kläs med en film. Detta görs i syften som att bevara trät, spänna upp konstruktionen för att öka stabiliteten, för att täcka för hål som annars bildat lufthål, vari bildas bromsande luftvirvlar, och för syns skull. Man har en film med lim på undersidan, som smälter vid värme, och med en skyddande plastoch dukyta på motsatta sidan. Underlaget som filmen ska limmas fast på rensopas från damm och andra partiklar, för att den ska fästa bättre. Sedan läggs filmen dikt an mot ytan, varpå den hettas upp med ett litet strykjärn (som ofta används för dockkläder). Limmet på undersidan smälter då och fäster i underlaget. Det är viktigt att filmen spänns upp när den fästes. Detta ger extra stabilitet för planet, det fungerar ungefär som ett skal. Detta förstärks senare om man värmer filmen med en högre temperatur. Filmen drar då ihop sig likt ett par yllebyxor man tvättar i för hög temperatur. Lite dokumentation under filmpålimningen. Här ovan syns även det strykjärn vi har använt oss av.

6 Det färdigbyggda planet Här nedan syns några bilder på det färdigbyggda planet. Byggnadsteknik För att få ut bästa möjliga stadga i planet på så liten vikt som möjlig krävs att man arbetar på ett uttänkt och beprövat sätt. Här nedan beskrivs några användbara sätt man kan (och bör) använda för att bygga ett plan efter en ritning. För att bygga så nära ritningen som möjligt utan att förstöra den, lägger man en bit gladpack över ritningen och bygger sedan på den.

7 Efter varje bit som limmas fast, fästs de med nålar för att limmet ska nypa och att biten ska stanna på sin plats. För att få så bra limfogar som möjligt är det viktigt att man stryker ut limmet på hela limytan och ser till så att limmet sugs ner i fibrerna. Dessutom är det bäst om man limmar på biten som ska limmas dit och det stället där den ska fästas. Om man vill göra många bitar av en sort, är det klokt att först göra en mall av ett hårdare material som man sedan använder till att skära eller rita efter. Trekantslister är ett bra sätt att förstärka limfogar med, så att planet inte blir för tungt (jämför om biten skulle varit lika tjock som limytan hela vägen). Om man vill skapa en extra stabil bit är det bra att limma ihop två smalare bitar och lägga fibrernas riktning i en rät vinkel mot varandra. Då låser fibrerna varandra, så att de inte glider åt nåt håll, ungefär som man aldrig lägger tegelstenar på höjd, utan låter dem överlappa varandra. Vissa delar kan man limma fast med snabblim. Det håller inte lika hårt, men det är bäst om man ska fästa något som ligger i spänn. När man limmar på skyddsfilmen och ska vika ner den över kanterna, är det viktigt att man inte viker filmen över en böjd kant utan att klipper flikar i den för att inte den ska vecka sig. Man får göra flikarnas längd anpassade till hur stark böj det är. Tekniska problem Placering av planets tillbehör Vi visste inte riktigt hur man skulle placera tank, batteri, servo och dylikt. Efter konsultation fick vi reda på att det är bäst att lägga dessa attiraljer i kroppens framdel. Detta är för att inte planet ska bli baktungt. Det är enklare att väga upp kroppen om det är framtungt. Man behöver inte ha en lika tung tyngd om man lägger den på ett längre avstånd från tyngdpunkten, enligt formel r1m1=r2m2 (r= radie från moment). Anfallsvinkel Ett problem med att ge planet bra flygegenskaper är vingens vinkel, s k anfallsvinkel. Om den är för liten (för horisontell) går luften lika fort på båda sidor om vingen och lyftkraften upphör. Om den är för hög så möts inte luften på ovansidan och undersidan samtidigt. Då får vingen dålig lyftkraft och planet stallar (uttalas stålar). Vi vet att anfallsvinkeln bör ligga mellan

8 3-5. Man räknar ut anfallsvinkeln genom att mäta vinkeln mellan en linje som man drar genom vingens framkant och bakkant och en linje som man drar genom planets framkant och bakkant. Vi hade satt vår anfallsvinkel runt 3,2. Motorns fastsättning Motorns vibration är ett annat problem som kan ställa till med besvär. Det är en tvåtaktsmotor vi använder, så kolven slår en gång varje varv propellern gör. När explosionen sker förs kraften över på vevaxeln. Detta gör att motorn vill åka runt planets vid varannan takt. För att inte flygkroppen ska ta skada kan man antingen limma plattorna överlappande så att de liksom glider över varandra och fångar på så sätt upp vibrationerna. Ett annat sätt är att göra så att det blir fjädring som fångar upp vibrationerna. Man kan använda sig av en elastisk matta som läggs mellan motorfästet och brandspantet. Detta fungerar ungefär som motorfästen i en bil. Vi har diskuterat de olika sätten och kommit fram till att det överlappande sättet blir för tungt. Därför använder vi oss av en elastisk matta. Fastsättning av stag till roder Mellan styrservo och roder är det klokt att använda metallstag. Man kan dock inte använda för tjocka stag, då tynger de ner planet onödigt mycket. För att stagen inte ska böja sig när rodren får tryck på sig, kan man använda sig av ett plasthölje som innesluter staget. Då kan det inte ge efter för rodrets tryck och böja sig så att roderutslagen försvinner. Egna tankar Skälet till att vi valde att bygga ett radiostyrt flygplan var i huvudsak att vi tyckte det verkade spännande och roligt. Det var det otvivelaktigt, men en nackdel var att det tog en väldig tid. Det var även en kostsam hobby, kom vi fram till. Vi har därför under arbetet endast byggt kroppen, men vi har även tänkt ut hur motor, servo och övriga delar ska fästas. Vi har senare tänkt bygga vidare på planet, då vi får tillgång till de kostsamma delarna, t ex motor, servo och bränsle (nitrometan). Källförteckningar Med vårt arbete i att bygga ett radiostyrt flygplan, var det smartaste alternativet att hämta idéer och tips från både skriftliga och muntliga källor. Ofta finns det mer koncentrerad fakta i

9 en bok, men från en person är det enklare att få ut mer användbar fakta inom ett specifikt område. Vi hittade ett par böcker på stadsbiblioteket i Alingsås med uttömmande fakta. Per Lundqvist med boken Nya Radioflygboken gav oss mycket idéer om byggandet. Han har även ritat en ritning som vi tog mest idéer från (Newbourne, utefter det verkliga planet Eastbourne). Dessutom har vi hämtat inspiration från andra, oftast högvingade, plan. Vi fick även kompletterande tips från boken Små flygplan av Bo Gårdstad. De huvudsakliga byggnadstipsen från personer fick vi av Rune Berggren. Han hjälpte oss även med verktyg till bygget. Förutom dessa källor har vi använt idéer som man samlat på sig i huvudet under många år man haft kontakt med modellbyggare.