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OUV- Flugzeug, ein Entwurf D-MOUV

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<strong>OUV</strong>- <strong>Flugzeug</strong>, <strong>ein</strong> <strong>Entwurf</strong><br />

D-M<strong>OUV</strong><br />

Dr. Eberhard Bugiel<br />

Münchehofer Weg 75<br />

15374 Müncheberg<br />

0511 762 4226, 033432 916634<br />

bugiel@mbe.uni-hannover.de


Vorbemerkungen<br />

• Der <strong>ein</strong>gereichte <strong>Entwurf</strong> verfolgt das Ziel am unteren Ende der<br />

dreiachsigen Sportfliegerei <strong>ein</strong> attraktives Angebot zu machen, um neue<br />

und insbesondere auch jüngere Mitglieder zu gewinnen.<br />

• Dabei soll dieser Einstieg kostengünstig und unkompliziert zum eigenen<br />

<strong>Flugzeug</strong> führen.<br />

• Die ambitionierte Zielstellung ist dabei mit < 15 000 € auszukommen (ohne<br />

Motor). Die Gesamtkosten müssen kl<strong>ein</strong>er s<strong>ein</strong> als der günstigste UL-<br />

Bausatz, die Kosten für Bauunterlagen und Zulassung deutlich kl<strong>ein</strong>er als<br />

Pläne mit Musterzulassung wie z.B. für KIEBITZ, VAGABUND und ASSOV.<br />

• Es gibt im Augenblick in Deutschland im UL-Bereich k<strong>ein</strong>en preiswerten<br />

musterzugelassenen Bausatz und k<strong>ein</strong>e Pläne mit Musterzulassung die<br />

dem <strong>ein</strong>gereichten <strong>Entwurf</strong> entsprechen. Eine technisch ähnliches<br />

<strong>Flugzeug</strong> ist die PIONEER200, die es als Bausatz mit Musterzulassung ab<br />

26 000 € gibt (ohne Motor, ohne Rettung, ohne Instrumente, ohne Funk,<br />

ohne Optionen). Für die ASSO V gibt es Pläne mit Musterzulassung (nur<br />

450 kg) für 2000 €. Hierbei handelt es sich allerdings um <strong>ein</strong>e deutlich<br />

anspruchsvollere Konstruktion (Trapezflügel, Einziehfahrwerk, ...). Der<br />

<strong>Entwurf</strong> würde also noch <strong>ein</strong>e „Marktlücke“ füllen können.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Vorbemerkungen<br />

• Der Weg ist für den Erbauer nur dann unkompliziert, wenn die<br />

Musterzulassung bei der <strong>OUV</strong> liegt, und damit k<strong>ein</strong>e Einzelzulassung<br />

erforderlich ist!<br />

• Die entscheidende Voraussetzung für den Erfolg <strong>ein</strong>es <strong>OUV</strong>-<strong>Flugzeug</strong>es<br />

wird daher im Vorliegen <strong>ein</strong>er UL- Musterzulassung bei der <strong>OUV</strong> gesehen!<br />

Es gibt viele schöne (Holz-) Konstruktionen für D-E... , es macht wenig<br />

Sinn diesen nur <strong>ein</strong>e weitere hinzuzufügen.<br />

• Die Lösung wird in <strong>ein</strong>em doppelsitzigen ultraleichten Tiefdecker aus Holz<br />

gesehen. Ein Einsitzer kann in der zu erwartenden 120 kg- Klasse leicht<br />

abgeleitet werden.<br />

• Umgesetzt wird das mit klassischem Holzflugzeugbau, wie er seit<br />

Jahrzehnten erfolgreich insbesondere im Selbstbau zur Anwendung<br />

kommt.<br />

• Auch Umweltaspekte sprechen für diese Werkstoffwahl.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Vorbemerkungen<br />

• Bei dem <strong>Entwurf</strong> handelt es sich um <strong>ein</strong> ultraleichtes <strong>Flugzeug</strong>, das<br />

leistungsmäßig im Vergleich zwischen Mittelklasse und High- End liegt,<br />

also etwa zwischen C42 und CT. Damit ist komfortables zweisitziges<br />

Fliegen mit 160 bis 180 km/h bei <strong>ein</strong>em Verbrauch von 12 bis 14 l/h und<br />

<strong>ein</strong>er Reichweite von 700 km unter Einhaltung der MTOW möglich, was bis<br />

heute im Bereich der M-Klasse, und nicht nur dort, k<strong>ein</strong>e<br />

Selbstverständlichkeit ist. Die D-M<strong>OUV</strong> kann optisch ansprechend gestaltet<br />

werden, muss also k<strong>ein</strong> hässliches Entl<strong>ein</strong> s<strong>ein</strong>!<br />

• Das konzipierte ultraleichtes <strong>Flugzeug</strong> bietet aber das Potential relativ<br />

leicht auch <strong>ein</strong> leistungsfähigeres E-Klasse-<strong>Flugzeug</strong> abzuleiten (kl<strong>ein</strong>ere<br />

und schnellere und kl<strong>ein</strong>ere Trapezfläche und stärkerer Motor, z.B. R912S).<br />

• Der vorliegende <strong>Entwurf</strong> versteht sich nicht als vollständig fertige<br />

Konstruktion. Es ist wünschenswert, wenn Erfahrungen, Vorschläge und<br />

Ideen anderer <strong>OUV</strong>-Mitglieder diesen <strong>Entwurf</strong> verbessern würden. Die<br />

<strong>ein</strong>gefügten Skizzen sollen nur der Veranschaulichung der Vorstellungen<br />

dienen. Alle für die Aerodynamik und den Baubeginn wesentlichen<br />

Abmessungen sind aber definiert, so dass mit dem Bau <strong>ein</strong>zelner Teile wie<br />

z.B. Ruder und Klappen kurzfristig begonnen werden könnte.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Vorbemerkungen, Erfahrungen<br />

• Der Autor fliegt seit 17 Jahren ultraleichte <strong>Flugzeug</strong>e (ca. 750 Fugstunden).<br />

• In dieser Zeit wurden von ihm zwei <strong>Flugzeug</strong>e gebaut:<br />

- SAVANNAH von ICP, <strong>ein</strong> Blechflugzeug aus <strong>ein</strong>em Bausatz<br />

- P130UL nach Plänen von Pottier, <strong>ein</strong> Holzflugzeug. Dabei wurden<br />

eigenständige konstruktive Lösungen für Klappensteuerung, gelenktes und<br />

gefedertes Bugrad und Cockpit-Haube gefunden, realisiert und erprobt. Die<br />

P130UL fliegt mit VVZ seit 3 Jahren.<br />

• Weiter wurde <strong>ein</strong>e geschlossene RANS S12, <strong>ein</strong>e Rohr-Tuch-Konstruktion,<br />

neu aufgebaut, <strong>ein</strong>geschlossen waren dabei das Bespannen der<br />

Tragflächen, der Wechsel des Hauptrohres, die Überholung des Motors und<br />

die Verglasung.<br />

• In s<strong>ein</strong>em Besitz waren weiter <strong>ein</strong>e RANS S6 und <strong>ein</strong> ALBATROS, beides<br />

Rohr-Tuch-Konstruktionen.<br />

• Erfahrungen mit diesen verschiedenen Bauweisen liegen daher vor.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Vorbemerkungen, Vorbilder<br />

• Der Autor hat sich im Rahmen der Erarbeitung dieses <strong>Entwurf</strong>es folgende<br />

Holzkonstruktionen näher angesehen:<br />

Pioneer 300 Vidor, Italien, Bausatz mit Zulassung in BRD, www.pioneer300.de/<br />

Pioneer 200 Vidor, Italien, Bausatz mit Zulassung in BRD, www.pioneer300.de/<br />

Asso V Vidor, Italien, Pläne mit Zulassung in BRD, flugplatz-zeiling.de/AssoV.htm<br />

Asso VI Vidor, Italien, Pläne, http://www.homebuilt.org/kits/littner/littner.html<br />

P130 UL Pottier, Frankreich, Pläne, eigene Maschine, www.schwarzfritz.de/<br />

Minicap Frankreich, 1948 !<br />

Argo 02 UDSSR, 1987<br />

JPM 03 Loiret Frankreich, Pläne RSA,<br />

http://jpm03loiret.free.fr/<br />

Jodel D195 Joly+Delemontez, Frankreich, Pläne, http://www.avionsjodel.com/ http://www.jodel.com/<br />

F11E (Joly+Delemontez), Kanada, Pläne http://www.falconaravia.com/<br />

ULM PATAPLUME 2 Frankreich, Pläne http://sarllegeraviation.free.fr/<br />

JUNKA UL Frankreich, Fertigflugzeug<br />

http://www.junkersprofly.fr/<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Vorbemerkungen, Vorbilder<br />

KR2 USA, Pläne, Bausatz http://www.fly-kr.com/<br />

CHERRY BX2 Max Brändli Schweiz, Pläne, http://www.bx-2.de/<br />

CJ-1 Starlet USA, Pläne<br />

The Ultra Baby USA, Pläne<br />

- Ein Teil der älteren Pläne stammt aus der Sammlung von <strong>OUV</strong>- Mitglied Albert<br />

Seufert, dafür vielen Dank.<br />

- Zu Dank bin ich auch m<strong>ein</strong>em Sohn Alexander Bugiel (Dipl.- Ing. für Luft- und<br />

Raumfahrt) für die Hilfe und kritische Durchsicht dieses <strong>Entwurf</strong>es<br />

verpflichtet.<br />

- Bei der Erarbeitung habe ich mich auch auf folgendes Buch gestützt :<br />

<strong>Flugzeug</strong>entwurf<br />

Neue flugtechnische Reihe: Band 4<br />

Friedrich Müller, Dieter Thomas<br />

ISBN-13: 9778-3-931776-19-0 (ISBN-10: 3-931776-19-0)<br />

<strong>Entwurf</strong>ssystematik, Aerodynamik, Flugmechanik und Auslegungsparameter kl<strong>ein</strong>er<br />

<strong>Flugzeug</strong>e<br />

Eine sehr umfangreiche Aufstellung von Bezugsquellen gibt es hier:<br />

http://assov.xobor.de/t11f3-Lieferanten.html<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Einzureichende Unterlagen 1<br />

• Maßstäbliche Dreiseitenansicht<br />

• Übersicht des Cockpit-Bereiches mit Sitzposition der Insassen<br />

• Datenblatt<br />

• Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

• Übersicht über die Steuerung<br />

• Sytem-Schemata (Kraftstoff, ...)<br />

• Vorschlag für den Antrieb und Einbau des Antriebes<br />

• Abschätzung der Steigrate, der Geschwindigkeit des besten Steigens<br />

und der Horizontalfluggeschwindigkeit bei maximaler Dauerleistung.<br />

• V-n-Diagramm für Manöver und Böen<br />

• Abschätzung der Leermasse und des Leermassenschwerpunktes<br />

• Massen-Schwerpunktsdiagramm<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Einzureichende Unterlagen 2<br />

• Abschätzung des Neutralpunktes bei festgehaltenem und<br />

losgelassenem Höhenruder<br />

• Beschreibung des Fertigungskonzeptes unter Berücksichtigung des<br />

privaten Selbstbaus<br />

• Beschreibung <strong>ein</strong>es Geschäftsmodells Realisierung des <strong>OUV</strong>-<br />

<strong>Flugzeug</strong>es, <strong>ein</strong>schließlich Entwicklung, Bau des Prototypen,<br />

Erprobung und Erstellung der Unterlagen zum Nachbau<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Maßstäbliche Dreiseitenansicht<br />

2,30 m<br />

1,40 m<br />

5,80 m<br />

1,15 m<br />

1,80 m<br />

2,44m<br />

8 m<br />

1,23 m<br />

2,23 m<br />

0,80 m<br />

0,95 m<br />

0,23 m<br />

5m<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Ansicht<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht des Cockpit-Bereiches mit Sitzposition der Insassen<br />

- Die Abmessungen des Cockpits sind recht großzügig und liegen im Klassendurchschnitt<br />

(z.B. Breite: CT = 125 cm, Rans S12 und Savannah = 100 cm.<br />

- Die Sicht ist wie in vergleichbaren Tiefdeckern sehr gut.<br />

Max. Rumpfhöhe120<br />

130<br />

90<br />

110<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Datenblatt<br />

Tiefdecker mit Kreuzleitwerk als Holzkonstruktion mit gelenktem und gefedertem Bugrad<br />

Reichweite 700 km<br />

Verbrauch 12 ... 14 l/h<br />

Spannweite 8 m<br />

Flügelprofil NACA 4415<br />

Flügelfläche 9,70 m 2<br />

Länge 5,80 m<br />

Max. Abflugmasse 472,5 kg<br />

Leermasse max. 272,5 kg<br />

Max. Höchstgeschwindigkeit 215 km/h (200 km/h Zulassung ohne Flattertest ?)<br />

Manövergeschwindigkeit 160 km/h<br />

Geschwindigkeit bei max. Leistung 200 km/h<br />

Mindestgeschwindigkeit 65 km/h<br />

Antrieb ROTAX912UL, 80PS<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

• Die rechteckigen Tragflächen sind klassisch aufgebaut. Sie bestehen<br />

aus <strong>ein</strong>en kastenförmigen Hauptholm und <strong>ein</strong>em Hilfsholm an dem<br />

die Klappen und Querruder über Scharniere angebracht sind.<br />

• Das gewählte Profil ist unkritisch und ermöglicht <strong>ein</strong>e <strong>ein</strong>fache<br />

Fertigung auf <strong>ein</strong>er ebenen Unterlage.<br />

• Die Tragflächen verfügen über Winglets. Diese werden aus Sperrholz<br />

aufgebaut (P130UL, E. Bugiel). Eine Lösung in GFK/CFK ist auch<br />

möglich.<br />

• Die Holmstummel sind in der Mitte des Rumpfes mittels Al-Laschen<br />

verbunden (vergleiche PIONEER300, ASSOV).<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

Tragfläche von oben und hinten<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

Tragfläche im Wurzelbereich<br />

Tragfläche im Bereich der Querruder<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

• Der Rumpf wird aus zwei gitterförmigen Seitenteilen aufgebaut, die über<br />

Leisten und Spanten mit<strong>ein</strong>ander verbunden und verstrebt werden.<br />

• Der runde Rumpfrücken wird von <strong>ein</strong>er oder zwei, dann geschäfteten,<br />

Abwicklungen von Sperrholz gebildet.<br />

• Die Haube der Kanzel wird aus drei 2 mm-Polycarbonat-Scheiben jeweils<br />

als Abwicklungen aufgebaut. Die beiden äußeren Scheiben sind auf <strong>ein</strong>en<br />

Holzrahmen geschraubt und bilden die Türen. Damit wird schon <strong>ein</strong>e recht<br />

gute Annäherung an <strong>ein</strong>e sphärische Haube erreicht und es werden<br />

erheblich Kosten gespart. Die Rahmen werden am und mit dem Rumpf<br />

gebaut und später getrennt. Die gebauten Türen sind über Scharniere am<br />

Rumpf befestigt und öffnen nach vorn oben (vergleiche RANS S12).<br />

• Positive Nebeneffekte der gewählten Kanzelkonstruktion sind der<br />

Überrollschutz und die <strong>ein</strong>fache Verlegung der Gurte des<br />

Rettungssystems. Darüber hinaus entsteht zusätzlicher Platz für Bedienund<br />

Anzeigeelemente im oberen Blickfeld des Piloten.<br />

• Die Cowling entsteht als Abwicklung aus Sperrholz (P130UL, E. Bugiel).<br />

Eine Lösung in GFK/CFK ist ebenfalls möglich, gegebenenfalls nach<br />

Abformung.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

Seitenteile des Rumpfes<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

l/4: 343 cm<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

• Die Ruder und Klappen werden ganz klassisch aus Sperrholz und<br />

Leisten hergestellt und bespannt. Ihre Dimensionierung entspricht<br />

der P130UL.<br />

• Die Querruder werden differenziert angesteuert.<br />

• Bei den Klappen handelt es sich um <strong>ein</strong>fache Wölbklappen.<br />

• Auch das Seitenruder ist über Scharniere <strong>ein</strong>seitig an der<br />

Seitenruderflosse befestigt (Vorbild SONEX) und wird mit dem Ziel<br />

<strong>ein</strong>er möglichst steifen Auslegung über Stangen angesteuert.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Höhenruder<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Hauptstrukturelemente<br />

• Das Fahrwerk ist <strong>ein</strong> Dreib<strong>ein</strong>fahrwerk mit gelenktem Bugrad. Die<br />

Radverkleidungen können aus Sperrholz gefertigt werden (E. Bugiel, P130UL).<br />

• Die Schwingen des Hauptfahrwerkes sind aus Esche oder Birke laminiert. Die<br />

Räder des Hauptfahrwerkes sind gebremst (z.B. Fahrradscheibenbremsen).<br />

• Das Bugrad ist z.B. über Gummiseile gefedert (Vorbild SAVANNAH von ICP).<br />

oder<br />

Laminiertes<br />

Furnier<br />

(Esche) oder<br />

laminiertes<br />

Sperrholz<br />

(Birke)<br />

oder<br />

Gummiseil<br />

Stahlfeder<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Übersicht über die Steuerung<br />

• Mit Ausnahme der Höhenrudertrimmung werden k<strong>ein</strong>e Seile oder<br />

Seilzüge verwendet, nur Schubstangen (steife Ansteuerung der Ruder<br />

gegen Flattern)!<br />

• Zwischen den Sitzen befindet sich <strong>ein</strong>e Y-Steuerung.<br />

• Die Klappen werden mechanisch gefahren. Der Hebel befindet sich<br />

vor dem Pilotensitz zwischen den B<strong>ein</strong>en des Piloten (vergleiche<br />

SAVANNAH von ICP) oder links an der Bordwand neben dem Piloten.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Sytem-Schemata (Kraftstoff)<br />

• Das Kraftstoffsytem umfasst den oder die Tanks, Kaftstofffilter,<br />

Brandhahn, Vor- und Rückleitung, <strong>ein</strong>e zuschaltbare Hilfspumpe (aus<br />

dem Automobilbereich) und Vorratsanzeige .<br />

• Als Tank können Kfz-Tanks oder geeignete Benzinkanister zum Einsatz<br />

kommen (siehe z.B. C42). Diese befinden sich hinter den Sitzen<br />

• Die Vorratsanzeige wird durch <strong>ein</strong> <strong>ein</strong>faches Steigrohr gebildet.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Sytem-Schemata (Instrumentierung)<br />

• Die Instrumentierung umfasst neben dem Funk die UL-Mindestaurüstung<br />

(Geschwindigkeit am Stau, barometrische Höhe, Kompass) zuzüglich<br />

Variometer. Für die Anzeige der wichtigsten Motorbetriebsdaten<br />

(Drehzahl, Wassertemp., Öltemp. und Öldruck gibt es <strong>ein</strong>fache Lösungen<br />

aus dem Automobilbereich oder leichte elektronische Kombiinstrumente.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Vorschlag für den Antrieb und Einbau des Antriebes<br />

• Der Motor ist der teuerste Einzelposten und s<strong>ein</strong>e Wahl bestimmt damit in<br />

besonderer Weise die Gesamtkosten. Obwohl es immer wieder sch<strong>ein</strong>bar<br />

günstigere Lösungen gibt, führen auch eigene Erfahrungen zur<br />

Schlussfolgerung: K<strong>ein</strong>e Experimente!<br />

• Deshalb ROTAX 912 UL mit 80 PS, später könnten andere Motoren im<br />

Rahmen <strong>ein</strong>er erweiterten Musterzulassung zum Einsatz kommen.<br />

• Der ROTAX 912 UL hat sich bewährt und ist auch gebraucht zu haben.<br />

• Es sind kaum Kühlungsprobleme zu erwarten, wie das bei ausschließlich<br />

luftgekühlten Motoren oft der Fall ist (eigene Erfahrungen).<br />

• Der Einbau erfolgt in ganz klassischer Weise über <strong>ein</strong>en Motorträger. Für<br />

den Einbau gibt es viele Vorbilder.<br />

• Eine Lösung unter Benutzung des Hilfsträgers von ROTAX ist zu<br />

favorisieren, dabei wird der Motor von hinten gehalten.<br />

• Als Propeller kommen viele Modelle in Frage. Eigene, gute Erfahrungen<br />

liegen für den IVOPROP vor. Dieser ist leicht, preiswert und er bietet die<br />

Möglichkeit der nachträglichen Erweiterung auf <strong>ein</strong>en Verstellpropeller.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Vorschlag für den Antrieb und Einbau des Antriebes<br />

Position des ROTAX 912UL,<br />

Draufsicht<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Steigrate, Geschwindigkeit des besten Steigens , Horizontalfluggeschwindigkeit<br />

bei maximaler Dauerleistung<br />

• Diese Abschätzungen beruhen auf dem Vergleich mit aerodynamisch sehr<br />

ähnlichen UL-<strong>Flugzeug</strong>en und gleicher Motorisierung, wie z.B. Eurostar<br />

oder Pioneer200:<br />

• Steigrate bei MTOW 5 m/s<br />

• Geschw. des besten Steigens 110 km/h<br />

• Horizontalfluggeschw. bei max. Dauerleistung 190 km/h (5500 1/min)<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


V-n-Diagramm<br />

4 g<br />

3 g<br />

2 g<br />

Klappen<br />

1 g<br />

v A<br />

v NE<br />

0<br />

50<br />

v S0<br />

v S1<br />

100 150 200 250 km/h<br />

-1 g<br />

-2 g<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Leermasse und Leermassenschwerpunkt<br />

• Die angestrebte Leermasse von 272,5 kg ist <strong>ein</strong>e Herausforderung!<br />

• Eigene Berechnungen und vergleichbare <strong>Flugzeug</strong>e zeigen aber die<br />

Realisierbarkeit. Die vergleichbare Pioneer200 lässt sich beispielsweise<br />

unter diesem Limit bauen.<br />

• Der Schwerpunkt muss zwischen 20 und 34 % der Flügeltiefe liegen,<br />

gemessen von der Flügelvorderkante, d.h. zwischen 246 mm und 418 mm.<br />

• Der Bereich für den Leermassenschwerpunkt lässt sich noch nicht genau<br />

angeben da die Konstruktion noch nicht abgeschlossen ist und damit die<br />

endgültige Massenverteilung noch nicht festliegt, z.B. Größe und Form<br />

der oder des Tanks. Da <strong>ein</strong> großer Teil der Zuladung hinter dem Holm<br />

erfolgt muss der Leermassenschwerpunkt deutlich weiter vorn liegen,<br />

also etwa wie folgt:<br />

Bezugsebene: Flügelvorderkante<br />

<strong>Flugzeug</strong>lage: <strong>Flugzeug</strong>slängsachse = Haubenrahmen waagerecht<br />

Größte Vorlage: 200 mm<br />

Größte Rücklage: 245 mm<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Massen-Schwerpunktsdiagramm<br />

472,5 kg<br />

voller<br />

Tank<br />

Zuladung<br />

leerer<br />

Tank<br />

2 Passagiere<br />

372,5 kg<br />

leerer<br />

Tank<br />

voller<br />

Tank<br />

1 Passagier<br />

Zuladung<br />

272,5 kg 20 % 20 % 30 % 34 %<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Neutralpunkt bei festgehaltenem und losgelassenem<br />

Höhenruder<br />

- Für <strong>ein</strong>en stabilen Flug muss der <strong>Flugzeug</strong>neutralpunkt hinter dem<br />

Schwerpunkt liegen.<br />

- Da es sich um <strong>ein</strong> kl<strong>ein</strong>es <strong>Flugzeug</strong> handelt bei dem die Möglichkeiten<br />

der Beladung recht überschaubar sind, können die Positionen von<br />

Neutralpunkt und Schwerpunkt auch am (fast) fertigen <strong>Flugzeug</strong> noch<br />

im Rahmen der Erprobung justiert werden.<br />

- Dazu können die Positionen von Batterie und Rettungssystem über<br />

weite Bereiche verändert werden.<br />

- Auch <strong>ein</strong>e leichte Änderung des negativen Anstellwinkels des<br />

Höhenleitwerkes wäre bei der gewählten Konstruktion leicht im<br />

Rahmen der Flugerprobung durchzuführen.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Fertigungskonzept für den privaten Selbstbau<br />

• Für den privaten Selbstbau reicht <strong>ein</strong>e normale PKW-Garage.<br />

• Es handelt sich um <strong>ein</strong>e klassische Holzkonstruktion mit <strong>ein</strong>em<br />

rechteckigen Rumpfunterteil und <strong>ein</strong>fachen Rechteckflügeln (NACA4415).<br />

• Damit ist k<strong>ein</strong>e große Helling erforderlich, sondern nur <strong>ein</strong> ebener Tisch<br />

von ca. 4,5m X 1m. Die Tragflächen werden darauf liegend zwischen Hauptund<br />

Hilfsholm aufgebaut (glatte Unterseite ab Hauptholm, da NACA4415).<br />

Auf diesem Tisch werden auch die Seitenteile des Rumpfes gebaut.<br />

• Klappen und Ruder benötigen ebenfalls nur <strong>ein</strong>e glatte Unterlage.<br />

• Nur kl<strong>ein</strong>e Vorrichtungen sind notwendig (Rippen, Motorträger,<br />

Fahrwerksschwingen, Pedale, Y-Steuerknüppel, Bugradführung),<br />

• Diese Vorrichtungen und Schablonen sind zur Nachnutzung geeignet und<br />

vorgesehen.<br />

• Nur wenige Schweißarbeiten sind erforderlich (Motorträger, Pedale,<br />

Bugradführung, Y-Steuerknüppel).<br />

• Es sind darüber hinaus nur wenige Teile mechanisch zu fertigen, da für fast<br />

alle beweglichen Verbindungen Scharniere und Kugelgelenke verwendet<br />

werden.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Fertigungskonzept für den privaten Selbstbau<br />

• Das <strong>Flugzeug</strong> wird überwiegend aus <strong>ein</strong>igen wenigen Leistenarten<br />

und Sperrholzstärken aufgebaut: 4x5, 7x10, 15x15, 8x80, und 0,8mm,<br />

1,2mm, 2mm, 4mm.<br />

• Es ist zu prüfen, welche möglichst <strong>ein</strong>heimischen Holzarten<br />

verwendet werden können (Kiefer, Fichte?)! Muss Spruce wirklich<br />

s<strong>ein</strong>? Die Festigkeit ist natürlich nachzuweisen.<br />

• Es müssen k<strong>ein</strong>e Teile aus GFK/CFK gebaut werden!<br />

• Alle vorgeschlagenen Detail-Lösungen verfolgen konsequent das Ziel<br />

sowohl Kosten als auch Gewicht zu sparen, ohne Abstriche bei der<br />

Leistung und Optik machen zu müssen! Selbstverständlich sind auch<br />

andere Lösungen möglich (Doppelsteuer, CFK/GFK für Cowling,<br />

Winglets, AL-Hauptfahrwerksb<strong>ein</strong>e, Radverkleidungen, Formteile für<br />

Übergange, ...), die dann in der Regel teurer, aufwendiger und<br />

schwerer sind. In wie weit das im Rahmen der Musterzulassung<br />

erfolgen kann, wäre zu klären. Cowling, Winglets und Radverkleidungen<br />

des Prototypen könnten aber als Modell abgeformt<br />

werden und so der Herstellung von Formen dienen.<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Fertigungskonzept für den privaten Selbstbau<br />

Hilfsholm<br />

Hauptholm<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Fertigungskonzept für den privaten Selbstbau<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Geschäftsmodell: Realisierung des <strong>OUV</strong>-<strong>Flugzeug</strong>es 1<br />

• Das <strong>OUV</strong>-<strong>Flugzeug</strong> kann nur Ergebnis gem<strong>ein</strong>samer Anstrengungen in<br />

der <strong>OUV</strong> s<strong>ein</strong>!<br />

• Nur <strong>ein</strong>e Gruppe noch zu gewinnender „Mitkämpfer“ wird in der Lage s<strong>ein</strong><br />

<strong>ein</strong> <strong>OUV</strong>-<strong>Flugzeug</strong> auf die B<strong>ein</strong>e zu stellen. Hierzu muss <strong>ein</strong>e intensive<br />

Öffentlichkeitsarbeit erfolgen (z.B. „Flügel der Welt“, Messen ...).<br />

• Vielleicht können auch <strong>ein</strong>zelne Leistungen ausgeschrieben werden, z.B.<br />

für Studenten.<br />

• Die in der <strong>OUV</strong> vorliegende Kompetenz muss dafür erschlossen werden.<br />

Das Ergebnis sollte wie folgt aussehen:<br />

- Zeichnungssatz Rechte liegen bei der <strong>OUV</strong><br />

- Baubeschreibung Rechte liegen bei der <strong>OUV</strong><br />

- Verkehrszulassung Rechte liegen bei der <strong>OUV</strong><br />

- Prototyp Eigentum E. Bugiel, Abformungen möglich<br />

- Vorrichtungen Eigentum E. Bugiel, werden kostenlos verliehen<br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011


Geschäftsmodell: Realisierung des <strong>OUV</strong>-<strong>Flugzeug</strong>es 2<br />

Arbeitspakete wären:<br />

- <strong>Entwurf</strong>, Konstruktion, Bau E. Bugiel (eigener Hangar mit Werkstatt),<br />

Beratung <strong>OUV</strong>. Der zur Verfügung<br />

stehende Zeitfond beträgt<br />

etwa 800 h/a. Für den Bau des<br />

Prototypen werden zwei Jahre<br />

veranschlagt.<br />

- Festigkeit, rechnerisch <strong>OUV</strong><br />

- Belastungstest Vorgaben durch <strong>OUV</strong>, Durchführung<br />

E. Bugiel<br />

- Zeichnungssatz z.B. Aufträge <strong>OUV</strong><br />

- Baubeschreibung E. Bugiel<br />

- Vorläufige Verkehrszulassung <strong>OUV</strong><br />

- Fliegerische Erprobung E. Bugiel, <strong>OUV</strong><br />

- Lärmprüfung <strong>OUV</strong><br />

- Verkehrszulassung <strong>OUV</strong><br />

Dr. Eberhard Bugiel, Oktober/November 2011

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