OUV- Flugzeug, ein Entwurf D-MOUV
OUV- Flugzeug, ein Entwurf D-MOUV
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