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Ölwanne

Die originale für den Motor ist aus Stahl und damit v.z.s. (viel zu schwer). Sie wird also aus CFK hergestellt. Dazu habe ich das Hochtemperaturharz Sicomin SR1660/SD7820 verwendet. Man muss es, genauso wie die Form, ordentlich vorwärmen (auf 40 °C), dann stimmt auch die Viskosität wieder. Das Ergebnis lässt sich so super entformen…

… so dass man einfach jede Gewebelage voneinander abziehen kann!

Das Harz war auch nach zwei Tagen Aushärtung bei Raumtemperatur extrem spröde und sowas von nicht flexibel, so dass es bei der kleinsten Bewegung des Gewebes in winzigste Kristalle zerbröselt ist. Ein Ziehen an der ersten Seite hat den Rand sofort delaminiert. Durch Klopfen an die Form und die üblichen Tricks hat es sich natürlich auch nicht entformen lassen. *grrr*

Also noch einmal laminieren… Diesmal bei 8h @ 60 °C vorgetempert und erst danach entformt, was gut funktioniert hat. Lagenaufbau (von außen nach innen): 2x 163 g/m² Glas, 200 g/m² Kohle, 163 g/m² Glas. Auf den Rand wird eine (vorher mit Trennwachs und PVA behandelte) Glasscheibe aufgelegt, dann wird dieser spiegelglatt.

Ölwanne (I).
Ölwanne (II).

Das kleine Loch in der Ecke dient zum Ablassen des Öls. Dort wird auch der Öltemperaturfühler eingeschraubt:

M6-Loch für Temperaturfühler.

Motor läuft!

…was eine längere Geschichte war…

… dann schließlich habe ich den Motor aus der Autoverwertung und noch nie am Laufen gesehen… Zunächst einmal Lufteinlass und Auspuff angebaut. Dann „meinen“ Schaltplan entworfen und die Elektrik verkabelt:

  • Glühkerzen (mit Original Glühzeitrelais vom Citroen AX und 70A-Sicherung),
  • Anlasser (mit 30A-Sicherung und KfZ-Hilfsrelais) und
  • Abstellventil (direkt).

Dazu einen ordentlichen Schlüsselschalter aus dem Traktorzubehör (mit Kunststoffgehäuse, also leicht) verwendet, damit das alles wie im Auto funktioniert. Stellungen: P = Abstellventil (KL58), 0 = Alles aus, 1 = „Avionik“ an (KL15), „2“ = Vorglühen (KL19), „3“ = Anlassen (KL17).

Alle noch verbliebenen Schläuche für das Kühlwasser und die Kraftstoffzufuhr verbunden. Dann Glysantin G30 – Wasser-Gemisch (1:2) und Öl eingefüllt und auf Leckagen geprüft. Alles dicht!

Vorsichtshalber den Sohnemann mit dem Feuerlöscher im Anschlag bereitgestellt…

Anlassversuch #1-10: Dreht zwar, saugt aber keinen Kraftstoff an… Scheibe…

Zum Glück hat Mario schon die gleiche Erfahrung gemacht. Also seinem Rat entsprechend die Einspritzpumpe zerlegt. Die „üblichen“ neuralgischen Stellen (Hochdruck-Pumpenteil und zwei zu den Einspritzpumpen führende Einzelventile) waren fest (verharzt) und mussten wieder gangbar gemacht werden. Das Auseinandernehmen der Pumpe ist einfacher als das Zusammensetzen, da sich der Stahl-Pumpenteil gerne im Alugehäuse verkantet… eine ganz nette Sauerei war das (das ganze Haus stank nach Diesel).

Anlassversuch #11-20: Wieder nix… *grrrr*

Tief durchgeatmet. Alle Leitungen entlüftet, und den Diesel-Kanister „etwas höher“ gelegt (2 m), bis an den Einspritzdüsen endlich Kraftstoff ankam (auch das war eine ganz nette Sauerei). Schlussendlich musste noch der Leerlaufsteller um ca. 4 mm verstellt werden, dann:

Halleluja!

Damit ist mal wieder ein echter Meilenstein erreicht!

🙂

Nachtrag: … heute aufgeräumt und noch das große Zahnrad auf die Propellerwelle gepresst. So sieht das Ganze mit montiertem Getriebe aus:

Mit Getriebe.
Ansaugseite mit Krümmer.

Der Abstand zwischen Krümmer und anderen Bauteilen beträgt allseits min. 2 cm.

Tank-Prototyp

Die Gazaile verfügt original über zwei AFK-Rumpftanks mit zusammen 60 l Kapazität („auf dem Schoß“ hinter dem Armaturenbrett und unter den Knien). Kann man prinzipiell machen, aber es gibt gleich mehrere Argumente dagegen:

  1. Epoxidharz ist (auch mit diversen Beschichtungen aus anderen Harzen) nicht besonders kraftstoffbeständig. Es gibt daher leider mehr als genug Experimentals und UL’s, deren GFK-Tanks nach wenigen Jahren „sifften“ oder sich das Harz aufgelöst und Kraftstofffilter verstopft hat. Ersteres ist bei einer Holz-Tragfläche, nun ja, ungünstig. Zweites ist nur dann unschön, wenn man mal wieder langsam und niedrig (z.B. beim Start) und/oder kein begeisterter Segelflieger ist ;-).
  2. Im Falle eines Crashs werden die Tanks gerne vom zurückdrängenden Motor aufgerissen, der Kraftstoff fließt einem über die Beine und entzündet sich am heißen Auspuff…
  3. Last, but not least: Die Tragflächenwurzel / der Holm wird mehr belastet als mit Flächentanks.

Daher bekommen unsere (Mario und meine) Gazaile’s Alu-Flächentanks. Einmal dicht, immer dicht. Den unvermeidbaren Gewichtsnachteil ggü. der AFK-Lösung (ca. 4 kg für alle Tanks zusammen) nehmen wir dafür gerne in Kauf.

Dazu habe ich eine von innen in die D-förmige Torsionsnase der Tragfläche einschiebbare Tankform entworfen. Die Nasen-Halbrippen werden ausgehöhlt und mit CFK verstärkt (deren Festigkeit habe ich vorher berechnet). Da Aluminium im Gegensatz zu GFK/AFK nicht besonders flexibel ist, bekommt jede Tragfläche aufgrund der Verformung bei hoher g-Belastung zwei miteinander verbundene Einzeltanks.

Erste „Anprobe“ der gelaserten und gekanteten Teile aus 1 mm AW6082-Blech (hier der Innentank):

Flächentank (II).
Flächentank-„Bausatz“.

Dazu gibt’s für die Kraftstoffentnahme auch die passenden Schlauchnippel mit Schweißende (aus dem gleichen Material – da lohnt sich mal wieder meine auf CNC umgebaute Drehbank 🙂 ):

Schlauchnippel für Tank.

Ob die Rohrquerschnitte und Wandstärken/Verstärkungsrippen alle richtig berechnet sind, wird die erste Probebetankung mit Wasser nach dem Verschweißen zeigen. Fortsetzung folgt (Schweißen, dann Drucktest – vielleicht können die Tanks noch ein wenig leichter werden).

Bei Interesse: Die Tanks kann man von uns „beziehen“…

Lufteinlass Motor und Abstellklappe

Auch hier gefiel mir die Originalform nicht und ich habe eine eigene Form konstruiert, im CFD und FEM auf Stabilität geprüft und dann aus XPS-Schaum hergestellt (CNC-gefräst, versteht sich).

Zunächst eine Basisplatte auf einer ebenen Unterlage laminiert. Damit sich die Basisplatte bei Aufheizung durch den Motor nicht verzieht, ist dieses Laminat symmetrisch aufgebaut (2 x Glas 105 g/m², 2 x Kohle 163 g/m², 2 x Glas 105 g/m²). Dann den Lufteinlass darauf laminiert. Das Herauslösen des Schaums war trotz Trennmittels und Verwendung von Azeton für die Reste eine längere Angelegenheit. Das nächste Mal probiere ich mal eine Wachsform…

Der Dieselmotor benötigt für das „schüttelfreie“ Abstellen noch eine Klappe, die ihm die Luftzufuhr und damit die Kompression beim Ausschalten nimmt. Dazu das passende Gehäuse aus AW 7075 samt kugelgelagerter Welle hergestellt. Da wurde die 4. Achse für meine Fräse mal wirklich nützlich (gerade, weil ich das Gehäuse insgesamt 3 Mal gebaut habe, bis das Ergebnis OK war).

Probe-Passung (wird erst verharzt, wenn abgenommen und eloxiert):

Lufteinlass mit Abstellklappe.
Basisplatte Lufteinlass.

Öffnet und schließt:

Abstellklappe offen.
Abstellklappe geschlossen.

Mit der Passung der Klappe bin ich noch nicht ganz zufrieden, da ist noch zu viel Spiel oben und unten (0,07 mm, sagt die Fühlerlehre). Lässt sich aber sehr einfach austauschen 🙂

Kühlereinbau

Die Kühlerluftführung komplettiert, eingepasst und eingeharzt.

Kühlerabluft (I).

Weiterhin alle zugehörigen Verstärkungsleisten und -Dreiecke zwischen C0 und C1 ergänzt:

Kühlerabluft (II).
Verstrebungen C0-C1.

Was sonst noch lief (Fotos folgen noch):

  • Flansch des Wasserauslasses plangeschliffen, mit Hochtemperatursilikon gedichtet und verschraubt.
  • Löcher für Kühlwasserrohre in C0 gebohrt.
  • Krümmer neu herstellen lassen, damit er wirklich passt,
  • Schnittstellenplatine für neuen Trimmversteller (Actuonix P16) hergestellt.

Biegewerkzeug für Kühlwasserrohr

… das hat 3 Versuche gebraucht, bis es wirklich so „krumm“ war, wie gewünscht… dafür ein schönes Biegewerkzeug für meine Presse hergestellt:

Biegematritzen.

Damit lässt sich spielend ein definierter Radius bei minimaler Wellenbildung des Rohres erzielen (überbiegen lt. Tabellenwerke beachten). Bei Anwendung das Schmiermittel (Seife) nicht vergessen…

Dann Kühlwasserrohr die Enden mit Marios Spezialwerkzeug aufgebördelt (Danke!) – Fotos folgen noch.

Kühler-Ummantelung fertig

Die seitlichen U-förmigen Ummantelungen des Kühlers auf einfacher Schaumstoffform hergestellt (mit Paketklebeband als Trennfolie), mit jeweils 105 g/m² Glasfaser sowie 200 g/m² Kohle laminiert, an die Kühlerzu- und Abluft angepasst und damit verklebt.

Die (in Flugrichtung) linke Seite der Ummantelung hat eine verschiebbare, zweigeteilte Form mit Flansch bekommen, damit der Kühler sich nach wie vor aus- und einbauen lässt, ohne die Flex ansetzen zu müssen:

Trennlinie.
Kühler passt…
…saugend!

Zu guter Letzt noch eine Abdeckleiste für den Kühler in Richtung Passagiere hergestellt. Diese enthält eine 3 mm starke Schaumstoffeinlage, um sie steifer, aber nicht schwerer zu machen (erkennbar an der Wölbung):

Hinterer Abschluss.
Ummantelung fertig!

Fehlen jetzt nur noch die Verschlüsse, welche die Ober- und Unterseite der Kühler-Luftführungen aufeinanderpressen und die Abdeckleiste festhalten. => Ab damit in den Rumpf.

Kühler-Abluftführung

Da die originale Form der Abluftführung natürlich mal wieder nicht passt, eine eigene Form hergestellt. Darauf je eine Lage 105 g/m² Glasfaser und 200 g/m² Kohlefaser laminiert (jeweils Köperbindung, die lässt sich hervorragend auch um schwierige Konturen legen). Anschließend das Ganze mit Microballongefülltem Harz an den Kühler angepasst und mit der bereits hergestellten Kühler-Zuluftführung an der Vorderseite verklebt:

Kühler-Zuluftführung (unten) und Abluftführung (oben).

Im Profil kann man gut die bereits in die Form integrierte Ausrundung am oberen Ende erkennen. Diese dient zur strömungsgünstigen Führung der Abluft:

Kühler Zu- und Abluftführung.

Sammler Kühler-Zuluft, nochmal…

Eigentlich waren die Teile schon fertig, passten aber doch nicht zu den vorgesehenen Öffnungen im Brandspant oder gar zu den dafür vorgesehenen Luftführungen der Motorhaube *Ärger*. Also habe ich zwei  neue Urformen gebaut, mit Glasfaser belegt, geschliffen, gefüllert, geschliffen, …

Die neuen Formen sind links und rechts exakt Flächengleich (gegen Druckdifferenzen und unerwünschte Querströmungen) und enthalten auch die aerodynamische Trennung der beiden Zuluftströme bis zum Kühler:

Neue Sammler-Urformen.

… dann beide Urformen ordentlich gewachst, mit PVA beschichtet und jeweils eine Lage Glasfaser (163 g/m² Köper) und CFK (200 g/m², Köper) nass-in-nass auflaminiert (105 g/m² Glas hätten’s auch getan). Dann nach dem Entformen mit drei dünnen CFK-Streifen verbunden (der mittlere enthält ein eingelegtes Stückchen Okoume) und mit Microballongefülltem Harz an den Kühler angepasst:

Sammler Kühler.

Sammler Kühler (II).

Dauer der „Affäre“: 8 Wochen (ok, abzüglich Umbau der Fräse vielleicht nur 4 Wochen).

Anschließende Anprobe im Rumpf: Passt! 🙂

Bugrad und Motor

Der „sparsame“ Anlenkungsring für das Bugrad funktioniert nur in der endgültigen Position, da hierfür die Bugradstrebe durchbohrt werden muss. Für das Einstellen der korrekten Länge also einen weiteren Ring mit Klemmfunktion hergestellt.

Um die Länge der Bugradstrebe und des Seilzugs für dessen Federung festzulegen, muss das Bugrad belastet werden – und das am Besten mit der Originallast… daher die noch überlange Bugradstrebe eingefädelt und den Motor ans C0 montiert.

Federung entspannt.

Dann die Federelemente so lange mit einer Hilfsvorrichtung gespannt, bis das Motorgewicht das Bugrad nur noch wenig einfedern lässt. Dabei kommt der Anlenkungsring ca. 1 cm über dem Halterrohr (im Bild verzinkt) zu liegen.

Federung gespannt!

Bei horizontaler Lage des Hauptholms befindet sich dessen Oberkante bei meinem Fahrwerk 93,5 cm über dem Boden. Damit das Ganze ohne komplette Last auf dem Hauptfahrwerk (Tragflächen, Tanks, Passagiere, Kontrollsystem, Avionik,…) halbwegs richtig ist, mussten einige Wasserkästen und Baugewichte herhalten:

Längen korrekt eingestellt.

Die Bugradstrebe habe ich noch ca. 8 mm länger als notwendig gelassen . Man weiß nie, was bis zur Fertigstellung des Fliegers noch passiert…

Des weiteren habe ich bei der Gelegenheit den neuen Zahnriemen am Motor aufgelegt. Dann kam der spannende Moment: Ob sich er Motor frei durchdrehen lässt?  Das geht, mit ordentlicher Kompression kurz vor den Totpunkten der Zylinder! 🙂

Damit kann ich endlich mit allem, was sich oberhalb der Bugradstrebe befindet, weitermachen (Seilzüge, Kühler, Verstrebungen, …) .