Ripmax, Alienator:
25.01.2009:Vinger som peker framover, dvs Forward Swept Wings (FSW) har alltid sett kult ut på blant annet disse fullsize flyene som har/hadde dette:
Den russiske Su-47 Berkut
Grumman/Nasa X-29
HFB-320 Hansa Jet
Det er en ting ved FSW som jeg syntes er spennende å teste ut i modellfly sammenheng: nemlig stall egenskaper. En ikke FSW
vil gjerne stalle ved vingetuppen, noe som gir det kjente tip-stall helv.. En FSW staller ved vingerota, noe som gjør at
flyet faktisk vender nesa oppover når vingen staller. Dette skjer fordi løftet som opphører i den stallede vingen ligger
ved rota, som er langt bak. Dette høres jo i utgangspunktet veldig kult ut, og må jo testes i praksis!
En annen fordel med FSW er at landing med høy angrepsvinkel i lav fart er mulig, og siden balansror ikke befinner seg i
stallet område på vingen, har man full balansrorskontroll i denne situasjonen. Som alltid er det minst et drawback, og
her er det at det skjer en intens vridning av vingen ved vingerota. Det er et stort problem på fullsize, og også på modellfly.
I tillegg er det et stabilitetsproblem både i roll og yaw, i hvert fall på fullsize FSW. Yaw ustabiliteten blir muligens kompensert
for med de solide finnene på dette flyet. Roll ustabilitet har jeg jo ingen dihedral til å motvirke med, så får håpe dette ikke
blir problematisk. Og uansett går det jo an å slenge inn en gyro i roll planet.
Så over til praksis.. Kom for en del år siden over en ekstremt stygg modell som heter Alienator, fra Ripmax. Den er laget i det materialet jeg like aller minst, nemlig isopor... Isopor er flott når det plankes eller glasses, men ubeskyttet er det noe søppel... Jeg glasser og planker bare utvalgte områder, mer om det siden. Modellen fantes i glow og elektro, jeg har elektromodellen.
Omtrent slik skal den se ut som ferdig:
29.01.2009:
Syntes vingen virket lite solid, så jeg erstattet balsabjelker i vingen med karbonfiber rør, og limte samtidig inn ledninger til balanseror servoer:
Syntes fortsatt vingen virket veldig sårbar mot tippen, og i bakkant, så jeg forsterket tippene med 1.5mm balsa. Planket også inn utsparinger til balanseror, samt feste til sideror og høyderor. Stiver opp hele greia, og gir hengslene litt mer å sitte i:
Linjalen viser anbefalt balansepunkt. Det er uvanlig mye fly BAK balansepunktet, så jeg fikk litt nerver.. "Tørrmonterte" alle deler, og fant ut at balansepunktet faktisk ble helt riktig:
Noen bilder av hvordan flyet omtrent blir seende ut (skal jo lakkes da..):
Jeg har nå bestemt meg for å glasse framkanten og overgangene mellom LEX og vingen
(dvs mot kroppen) for å begrense vingevridningen, som beskrevet tidligere. Da tror jeg samlet at vingen skal bli veldig stiv,
uten å bli for tung. Jeg kommer til å bruke en børsteløs AXI 2808/20 motor, 3S-2.2Ah LiPO, og 40Amp ESC. Propellen jeg har valgt
etter litt simuleringer i MotoCalc programmet er APC 10x6 folding (direkte drift). MotoCalc påstår at dette gir en maks strøm på
ca 21Ampere. Hvis det i praksis blir høyere/for høyt, monterer jeg en APC 9x6 folding. Motoren har en maks strøm kontinuerlig på 15Ampere,
og 22Ampere i maks 60 sekunder. Hvis vi regner 20Ampere og 10.5Volt, får vi en effekt på 210Watt. Tipper at vekten blir under kiloen.
100Watt pr. Pound gir 3D ytelse, og 210W / (1000gram / 454gram) = 95Watt/Pound. Dvs. vil veldig gjerne ha en vekt ned mot 900gram,
da det fort gir 106Watt pr. Pound..
Neste som skal gjøres er å finne en måte å kjøle batteriet og speedkontrolleren på. Det er jo ingen exit for varmluft her..
Hadde en sprekk i plast cowlingen, og siden plasten virker veldig sprø og dårlig, bestemte jeg meg for å ta en gipsavstøpning. Brukte "Alabast Gips" fra Panduro Hobby. Blir mye søl av det der, men lettvint måte å lage en støpeplugg på. Leste på nettet for en stund siden om en fyr som bare puttet pluggen inn i en 1.5liter brusflaske, og krympet den til med varmluftpistol... Har aldri forsøkt det før... Blir interessant:
Waypoint W150 servoer på plass, festet med dobbeltsidig skumtape. Har litt angst for isopor, så jeg perforerte isoporen litt, og la på et tynt lag epoxy, før jeg festet tapen. Blir litt mer å bite i da:
Har også forsterket balanseror med 1mm balsa på hver av kortsidene. Begynner å nærme meg lakkeringen.. Har lakk og dekaler klare, sier ikke mer enn at det vil irritere det russiske flyvåpenet ;)..
03.02.2009:
Liten rapport på Pepsiflaske-Cowling.. Det gikk ikke helt etter planen, men har lært litt, og har fått meg en ny cowling til Alienator:
Fryd og glede, gipspluggen i Pepsiflaska, krympet inn med varmluftspistol:
Så begynner helv.. med å få pluggen ut av cowlingen.. Sagde av ved "slutten" med baufil. Så skulle liksom pluggen falle ut med et lett lite slag foran.. Særlig... Pluggen måtte slås ut med hammer og skrutrekker:
Men den blir grei på flyet. En fordel er at det nå er veldig lett å finne riktig posisjon til skruene som skal festes i "firewwallen". Skal lage noen spalter for inn-luft, lime en motorholder i glassfiber eller plywood til innsiden, og spraye den hvit. Kanskje fra innsiden, så skrapes ikke lakken så lett av?
Flyet er nå "treferdig", skal bare legge litt glassfiber/epoxy her og der, så lakking.
08.02.2009:
- Har forsterket skråfinner med litt glassfibertape på begge sider, de var veldig flagrete før dette..
- Epoksy er smurt på framkant av vingen og rundt hele canard-kanten.
- Overgangen mellom vinge framkant og LEX (Leading Edge Extension) har fått et felt med glassfiber og epoksy, over og under. Ikke så lett å se på bildet, men det er jo heller ikke meningen..
- Har startet så vidt med lakkering, bruker foamsafe spraylakk fra Elefun (RC Styro Spray, fra JP).
- Litt glassfibervev (type rull til oppussing) er lagt ned i epoksy på utvalgte steder.
Nå er det vel lakking som etter hvert skal fullføres.
20.03.2009:
Ferdig.. Bare to bilder nå, men en haug flere bilder og en tilsvarende haug med detaljer følger..
Likner litt på en S37/SU47 Berkut??
Og ganske bra kontrast mot undersiden:
Flyet ble litt lettere enn antatt, flyklart med batteri veier det nå under 850gram. Har gjor noen effektmålinger også, og det ser veldig riktig ut med APC 10x6 folding. Kommer tilbake med noen effekt-til-vekt tall senere, men det ser ut til å bli veldig bra. Noen sinnsyk hastighet blir det nok ikke, det er en ganske draggy modell, men fort håper jeg den vil gå.. Om det ikke blir en rakett håper jeg i hvert fall at den blir bra i vertikalen!!
Men her er litt detaljer:Motor plate, frest ut av 1.5mm glassfiber:
Motor er skrudd i glassfiber platen med 3mm skruer, og M3 pressmuttere er festet i glassfiberplaten, for enkelt skruefeste til cowling front. Bruker nylon skiver mellom skrue og cowling front:
Cowling montert, før invendig lakking:
Lakkert cowling på flyet:
Legg merke til den skarpe rødfargen når jeg kjører full etterbrenner:
Vinge, under:
Valgte å montere sideroret:
Dummy batteri i papp, for å finne ut om det aktuelle batteriet ville passe:
Servoene var rimelig løse med bare dobbeltsidig skumtape, så jeg lagde pinner av nylonrør, som jeg limte langt ned i isoporen med epoksy. Da satt servoene 1000ganger bedre.
Neste gang blir det litt effektmålinger.
22.03.2009:
CG og rorutslag er helt etter manualen nå. Har godt med luftinntak både foran motoren og en stor åpning i siden på cowlingen.
Den originale åpningen for utluft er fortsatt i cowlingen, og i tillegg har jeg plassert to ut-luft spalter i
bunnen av det bakre lokket. Erfaringen fra andre Hyperion Li-po batterier er at det blir produsert lite egenvarme i batteriet
ved denne moderate strømmen på rundt 20Ampere. Litt mer varme blir det i E-Flite 40Amp regulatoren jeg bruker.. Men tror det
blir bra kjøling med det oppsettet jeg har nå. Jeg monterer tempstrips på batteri og regulator på første turene, så ser jeg
makstemperauren når jeg har landet.
APC 10x6 folding ble forresten litt tøft for motoren, siden strømmen gikk over 30Amp. Motorspekken på AXI2808/20 sier maks
22Amp i 60 sekunder. Og med APC 9x5 folding målte jeg 25Amp ved fullt batteri og full throttle, så det ble 9x5 folding da.
9x6 folding leverer APC ikke.
Power to weight: (11V*22A)/(850gram/454gram) = 129Watt pr. pound, som er midt mellom 3D og Hotliner ytelse
Planlegger å bruke et 2.2Ah Hyperion 3S-20C VX batteri. Hvis jeg regner 2Ah for margin, vil jeg kunne trekke 20Amp i 6 minutter,
setter en timer til å pipe etter 6minutter på senderen. Da skulle jeg ha gode marginer, for motoren tåler ikke den strømmen
i 6minutter, og jeg må nok dessverre throttle ned innimellom.
Det skulle gå tre måneder før jomfrutur med Alienator, men som ordtaket sier: Den som venter på noe godt, venter ikke forgjeves :). Og det å
vente på de nye Hyperion G3 VX 3S 2200mah 35C LiPo pakkene fra Elefun, var absolutt ikke forgjeves.. Denne nye generasjonen LiPo
har bare gode ting ved seg: lik eller lavere pris, opptil 5C ladestrøm, høyere cellespenning under belastning, og en spenning
som holder seg høy lengre, dvs "flatere", under hele utladningsforløpet. Nå kommer nok ikke jeg til å lade med strømmer i nærheten av 5C,
i hvert fall ikke foreløpig.. 2C og kanskje litt til holder bra for meg nå. 35C pakken tåler en utladnigsstrøm på 35 x 2.2Ampere,
dvs 77Ampere, dvs litt overkill for dette flyet. Kunne jo godt ha brukt Hyperion G3 CX 3S 2200mah 25C LiPo pakken, men ved å kjøpe
35C typen kan jeg bruke pakkene i andre fly med litt tøffere motorstrøm. For eksempel i World Models UniJet, som venter på maiden.
Med pakken montert i flyet gjorde jeg nye målinger av strøm og spenning, og her kom den første overraskelsen: spenningen var høy
under belastning, ca 11.7Volt, noe som gav en strøm på rundt 27.5Ampere. Her er det nok en fordel at jeg bruker 35C pakken, siden den
har bedre strømhandling enn G3 25C pakken, dvs lavere indremotstand. Men om det gjør særlig forskjell i cellespenningen ved den
moderate strømmen som går her, er jeg litt usikker på.
Power to weight: (11.7V*27.5A)/(850gram/454gram) = 172Watt pr. pound,
som absolutt er Hotliner ytelse. Og det vil det fortsatt være om effekten synker litt. Dette er mer effekt enn motoren er ratet for,
men hvis den skal få bli i dette flyet må tåle det eller dø!
Så opp til Lukeenga for noen testturer:
Utrolig bra drag, kjenner at mye effekt blir omsatt i den 9x5 APC foldepropellen.. Alienator flyr rett ut av hendene mine,
og stiger til himmels som en engel med hjemlengsel! Huuhh, her er det bare å throttle ned litt.. Litt trimming i forskjellige
hastigheter, så kommer gleden.. Det er sjelden jeg opplever dette på jomfrutur, som regel er det et eller annet som er litt
problematisk. Men med Alienator var det bare fryd og gammen. Den har super handling over hele hastighetsområdet, ingen speedmodell,
men rå i vertikalen.. Den går rett opp! Den er vakker i profil når den får ta lange bankede svinger. Kjenner at jeg bruker
sideroret, men er litt usikker på effekten. Syntes kanskje jeg fikk litt "penere" svinger når jeg brukte sideroret aktivt.
Skal eksperimentere litt med siderorsbruk etter hvert, men er glad jeg valgte å montere det. Modellen har en litt uvant fasong
med vingene pekende framover, og det hjelper bra med med litt gode kontrastfarger mellom over og under.
Litt enkel akro som roller, loops, invertert og slikt gikk på skinner. Og landing... ikke en unote, den bare flyter inn,
no problemo! Tre turer, alle like fine. Brukte full throttle mest når jeg sendte den rett i vertikalen, og når timer begynte
med sin utålmodige piping etter 6 minutter, landet jeg. Ved opplading av batteriene hjemme så jeg at det var brukt ganske likt
rundt 1500-1700mAh fra alle tre batteriene. Dvs en restkapasitet på over 500mAh, dvs ca 23%, bra! Når timeren piper har jeg fortsatt
god tid til å lande! Batteriene var alle bare lunka ved landing, regulatoren litt varmere, men bare litt.
Forward-Swept-Wings dreier seg jo mye om stall egenskaper, og jeg skal gjøre mange forsøk rundt det framover. F.eks hvordan vil en FSW Snap-Rolle.. Eller vil den det i det hele tatt..? Ser fram til mange spennende turer med Alienator i sommer! Skal også få på plass noen bilder og helst litt film, når fotografen er på plass :).
26.08.2009:Dette flyet har blitt en prøvelse for min tålmodighet.. Etter den vellykkede jomfruturen fulgte noen flere fine turer. Men Etter en tur
observerte jeg noen rare hvite striper ved roten av klappropellerbladene.. Syntes det lignet litt på materialtretthet, og leste til øyet
ble stort og vått på nettet. APC beskriver dette som materialtretthet, som kan skje ved for høy RPM på propellen. De har en formel for
dette på hjemmesiden sin, sitat:
Glow Engine and Thin Electric Props (includes Folding Electric) Maximum RPM=190.000/prop diameter (inches)
(For example, a 10x6 glow engine prop should be limited to 19.000 RPM)
Min maks RPM skulle da bli 190.000/9 = 21,111 RPM. Så fort ville jeg dog ikke anbefale å snurre en APC hverken Elektro eller Folding Prop,
for her er hva som skjedde med min APC Folding Prop, som snurret ved ca 14.000 RPM. Jeg skulle kjøre en siste RPM-test i hagen, og da sa det pang!
APC 9x5 Foldingen kastet et propellblad så det sto i terrasseveggen.. Fritt for å ikke få det kroppen.. Så da ble plutselig min APC
Folding karriere slutt.. Ikke mer av den dritten der på meg, det er jo livsfarlig! Kan være at med såpass kraftig motor må man gi gass
litt trinnvis, siden den får en bråstopp når den har foldet seg ut til stopp punktet. Mulig at dette sjokket gir materialtretthet. Men siden dette
var på begge bladene er det tydelig at det er et svakt punkt, som ikke jeg tar sjansen på å gamble videre med.
Monterte så en balansert APC Elektro 9x4.5 og tok en tur til Lukeenga. Det gikk fint helt til det sa SMAKK, og motor og propeller hang og dinglet
under flyet.. Throttlet umiddebart av, og foretok en litt panikkaktig men vellykket nødlanding. Litt uvant å lande med motoren hengende og
dingle under flyet ;). Brusflaskecowlingen hadde rett og slett sprukket i motorfestet.
Jeg antar at plasten fra brusflasken ikke var solid nok til å motstå gyroskopiske og andre krefter her, så jeg bydge et relativt solid
(trodde jeg) motorfeste av lightply forsterket med glassfiber/epoksy foran. Men hvis du ser nøye på bildet, er det tydelig at jeg burde ha skjønt
at det fortsatt var en Bug i systemet :)).
Ny tur til Lukeenga, samme skjedde som sist, det sa SMAKK, og motoren dinglet igjen under flyet..
Her var vi forberedt på trøbbel, og filmet eventyret... På filmen høres tydelig at motoren brekker seg løs, og påfølgende nødlanding i trærne er også med :).
Sjekk filmen på YouTube..
Hmmm.. Det svakeste punktet ryker.. Først Folding propellrota, så brusflaskecowlingen, så lightply/glassfiber holderen.. Selve bjelkefestet til firewallen var av hardved og var skrudd og limt med epoksy, så det holdt.
Ny løsning: lage motorholder av 1mm Aluminium:
Så en rask test i hagen.. Jammen sa det ikke SMAKK nå også..
Jeg tror jeg blir sprøøøøøøøø... Nå vurderte jeg sterkt å kaste hele dritten i søppelkassa. Men for å følge sitatet fra Apollo 13 filmen "Failure is no option", begynte jeg på en ny løsning.. Aluminium motorholder med festebjelker til firewall har holdt. Firewallen også. Det var overgangen mellom firewall og kroppsstruktur som røk denne siste gangen. Lager derfor en indre ekstra kroppsstruktur av 2mm plywood (ikke lite ply..), og fester denne til firewallen med hardwood bjelker, på samme måte som Aluminiumsholderen er festet til firewallen. Lager den ekstra kroppsstrukturen et godt stykke innover i flyet. Limer med epoksy, og bruker litt trekanlister og noen støttespanter her og der. Skal ikke bli så mye ekstra vekt det der.
Arbeidet er i gang:
13.09.2009:
Dersom denne kroppen ryker i motortest, da går flyet i søpla!
Den forsterkede kroppen ble ikke så mange gram ekstra og balansepunktet ble opprettholdt ved å flytte batteriet noen millimeter bakover.
Kjapp test i hagen med APC 9x4.5 Elektro, throttlet forsiktig opp til 20Ampere, ingen problemer. 22Ampere er maksstrømmen for motoren så jeg ga gass opp til 22Ampere, og lot den gå noen sekunder der. Så kom en ekkel lyd, og throttlet umiddelbart ned. Ingen skader på kroppen (heldigvis!) men 1mm aluminium motorbraketten hadde begynt å deformere seg.. Tenkepause og kaffe fulgte!
Leser i motormanualen fra AXI: "The AXI motor design with its rotating case significantly increases the need for a robust motor mount.
If you are using the motor at the upper end of it's power range, or if you must use a fixed propeller (ie. not folding),
please make sure that your motor is really securely mounted." Øhhhh... Jeg bruker den med fixed prop, og absolutt "in the upper power range"..
Et alternativ er å lage ny brakett av 2mm alu, et annet er å kjøpe konverteringssett for radial montering fra AXI. Dvs
at motoren monteres bakvendt, og skrudd til firewallen. Kan da ta bort de to framre bjelkene, og lage en ekstra firewall
(med stort senterhull) av 6mm plywood som limes og skrus til den eksisterende firewallen. Da skulle ikke tyngdepunktet bli
mer endret enn at batteriposisjon kan kompensere for det. Tror den løsningen blir mye mer solid enn sånn det er nå, og det er mulig
at det var det samme som skjedde sist når den brakk ytterst i kroppen. Alu braketten var bøyd da også, og jeg trodde det var en sekundær
skade, men det er meget mulig at det var aluminiumen som ga seg først, og at vibrasjonene som fulgte knakk kroppen.. Skulle gitt
mye for og hatt den sekvensen filmet med et high speed kamera :).
Hvor skal dette ende?? Ikke med glowmotor i hvert fall, for lakken er ikke fuelproof ;). Fortsettelse følger når ting begynner å komme på plass.
20.09.2009:Sett for radialmontering kom fra Elefun dagen etter bestilling.. Elefun er ekstremt gode til å levere!
Det tok omtrent ett minutt å konvertere motoren til radialmontering, fort gjort.. Drivakselen peker nå inn i flykroppen,
og en stoppring må monteres på denne, med settskrue og låsevæske. Siden alle de roterende delene nå er på framsiden av motoren sikrer stoppringen
at disse ikke løsner og flyr av motoren..
Det tok litt mer tid å lage ny firewall av 8mm plywood.. Med mye skruer og greier i firewallen fra tidligere, brukte jeg gjennomsiktig folie
og pappdummy for opptegning. Når alt var tegnet opp og dummyen testet, var det bare å sage ut på stikksaga. Ny ekstra firewall er
skrudd fast i resten av trestrukturen, og er i tillegg limt med epoksy.. Det ser nesten militært ut :)). Gode luftepassasjer inn i kroppen
er også på plass. Skader i isoporen blir omtrent helt dekket av cowlingen, så det gidder jeg ikke å gjøre noe med. Det er limt sammen med epoksy, så det sitter godt.
Tyngdepunktet ble ikke påvirket, og siden motoren sitter omtrent i samme posisjon som tidligere tyder det på minimale vekttillegg. Slik ser det nå ut:
Så den store testen.. Nesten fulladet Lipo batteri og 9x4.5E prop. Throttlet forsiktig opp til 20Ampere, ingen vibrasjoner ingen problemer! Reduserte utslaget på senderen slik at strømmen ved maks stikkeutslag ble ca 23Amp. Motorspekken sier maks 22Amp i 60 sekunder, så da er jeg omtrent i rute. Motoren "unloader" litt når flyet kommer i lufta, og det gjør at strømmen synker litt, så 23Amp er nok greit. Neste test er i lufta, og aller helst med videokamera på plass :).
10.11.2009:
Ingen ny video foreløpig, men det kommer nok etter hvert. Kan bare rapportere at Alienator flyr som en drøm, ingen rakett akkurat, den flyr bare pent. Bra med krefter ved takeoff, flyr rett ut av hånden. Ganske god i vertikalen også. Ekstremt stabil i lufta, og landing er som på skinner. For ikke å skade propellen ved landing har jeg satt motorbremsen av, slik at propellen "vindmøller" når jeg throttler av. Dette gir et bra drag, som jeg kjenner ved landing. Den synker nå ganske så fort ved power off, og jeg må ha litt throttle helt til jeg flater ut ved landing. Jeg skal nok vurdere å sette på bremsen igjen, og se om det går like bra. Kan jo snurre litt på propellen rett før landing så den står vannrett, og ikke treffer bakken med spissen.
15.04.2010:Både flyging på gress og nå senest på snø viser at det å ha motorbremsen av, ikke løser problemet med at propellene brekker.
Jeg har nå hatt et bra forbruk av APC 9x4.5 Elektro propeller.. Dessuten dragger den frittsnurrende propellen litt vel mye.
Neste gang jeg flyr modellen skal jeg sette motorbremsen på, og forsøke å stille den vannrett ved landing. Hvis det feiler
er det vel naturlig å tenke litt videre på klapp propeller. Aero-naut og Graupner har klapp propeller i nylon/karbon kompositt,
APC bruker nylon/lange glassfiber kompositt. En mulighet er å kontakte APC og be om teknisk hjelp i forbindelse med deres klapp
propeller som kastet blader. Eller eventuelt prøve Aero-naut eller Graupner. Aero-naut selges av Norwegian Modellers, og
Graupner av Elefun. Aero-naut har brede senterstykker som passer bra til den brede cowlingen her. Men først prøve litt
mer med APC 9x4.5 Elektro propell, og med motorbremsen på.
Har også tenkt litt på en elektronisk løsning, med optisk detektor som sammen med motorbrems automatisk sørger for at propellen
stopper vannrett, men det blir nok siste utvei :).