SB 13

Die Original SB 13 in der Flugwerft Oberschleißheim

Mit der SB 13 wollte die Akaflieg Braunschweig nach ihren legendären Konstruktionen wie z.B. SB 10 (29m Spannweite) oder SB 11 (variable Flächengeometrie) ausloten, wie sich die Gleitzahl eines Segelflugzeugs der Standardklasse weiter verbessern lässt.
Die Wahl fiel auf das Nurflügelkonzept, das die umströmte Fläche des Flugzeugs minimiert. Leitwerkswiderstände fallen auch weg - es muss aber berücksichtigt werden, dass die stabilisierende Wirkung dann von der Tragfläche selber kommen muss, was auch Widerstand erzeugt.
Um bei der SB 13 die notwendige Steifigkeit des stark gestreckten Tragflügels zu erreichen, wurden damals neue Werkstoffe, wie z.B. Hochmodul-CFK, eingesetzt. Die Kosten des Projekts waren immens.
Der Erstflug erfolgte 1988. Die Leistungen entsprachen dem Stand der Standardklasse-Segelflugzeuge dieser Zeit. Allerdings gab es jede Menge Schwierigkeiten wie Flattern und Nickschwingungen durch die geringe Stabilität um die Querachse.
Große Wettbewerbserfolge blieben leider aus. Seit 2007 kann man die SB 13 in der Flugwert Oberschleißheim, einer Abteilung des Deutschen Museums, bestaunen.  
Bild "SB13_Flugwerft.jpg"
Fotos: SURASTO

Meine SB 13

Als Nurflügel-Fan (siehe andere Seiten bei SURASTO), hat mich die SB 13 sofort fasziniert.
Etwas besorgt hat mich allerdings die Tatsache, dass man im Web so gut wie nichts über Nachbauten findet. Mit der Hilfe der Experten im RC-Network Forum habe ich mich dann an das Projekt herangetraut und viel dabei gelernt.
http://www.rc-network.de

Eigentlich wollte ich nur so eine Art Rapid-Protoyping machen, um die Effekte der großen Streckung und den Einfluss des Rumpfs zu erproben. Allerdings stellte sich schnell heraus, dass man das Teil schon gleich in der endgültigen Stabilität bauen muss, um nur annähernd eine vernünftige Aussage zu bekommen.
Aber zumindest habe ich mal auf Scale Details wie durchsichtige Haube und Einziehfahrwerk verzichtet. Der Rest ist annähernd Scale (Insbesondere die Tragflügelgeometrie ist exakt 1:5 verkleinert) - einen Scale-Wettbewerb könnte ich damit aber nicht gewinnen...

Die Arbeit an der Auslegung ist so schön im RC-Network-Forum beschrieben, dass ich das hier nicht nochmal machen will.
Vielen Dank an dieser Stelle noch mal für die kompetente Hilfe - Insbesondere an Uwe Heuer, der mich davon abgebracht hat, einfach durchgehend das Profil MH45 zu verwenden ;)
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/273938-Wo-sind-die-SB13-Nachbauten
Ich beschränke mich hier also auf den Bau.

Der Bau meiner SB 13

Da ich zunächst noch mit Auslegungsdiskussionen über den Tragflügel beschäftigt war, habe ich zunächst mal den Rumpf gemacht. Da ich das Teil ja nicht in Serie bauen wollte, kam für mich nur die GFK-Positivbauweise in Frage. Und letztlich ist es ja egal, ob ich nun ewig an einer Form herumschleife und poliere oder es direkt am fertigen Rumpf mache. Gut, bei meiner Methode wird der Rumpf durch das Spachteln schwerer als ein GFK Rumpf aus der Form. Bei diesem Modell ist das aber kein Problem.

Die Schritte sind einfach:
Grob aus Styrodur (Roofmate etc.) ausschneiden. Und dann jedem Menge Schleifen. Ich habe mir dazu Schablonen aus dünnem Holz hergestellt.
Bild "SB13_Rumpfschnitte.JPG" Bild "SB13_Styrorumpf-roh.JPG"
  
Dann wird das Ganze mit 120er und 80er Glasgewebe überzogen (Köperbindung wegen der besseren Drapierbarkeit bei sphärischen Rundungen).
Die wichtigsten Utensilien sind Feinspachtel und Sprühspachtel:
Bild "SB13_Spachtel.JPG" Bild "SB13_Autolack.JPG"
Das Ergebnis sieht schon ganz gut aus. Für die finale Oberfläche habe ich diesen Autolack verwendet. Er deckt pro Sprühgang nicht sehr gut, hat aber eine enorme Oberflächenspannung, so dass die Oberfläche nach ein paar Schichten wirklich schön hochglänzend wird.

Bild "SB13_Styrorumpf.JPG" Bild "SB13_GFKRumpf.JPG"

Nach dem Ausschneiden der Haube mit der Dekupiersäge (Der Rumpf passte ganz knapp darunter) habe ich das Styrodur herausgekratzt. Das ist ziemlich viel Arbeit. Erst die letzten Reste habe ich dann mit Nitroverdünnung weggeäzt.
Bild "SB13_GFKRumpf2.JPG"

Die Tragflächen

Zunächst einmal habe ich mir die Geometrie aus Zeichnungen des Originals herausgemessen und maßstäblich verkleinert.
Bild "SB13_3-Seiten.jpg"
Dank eigener Styroporschneidemaschine (siehe PC Hotwire) waren die Kerne schnell erstellt.
Bild "SB13_Styroschneiden.JPG" Bild "SB13_Kerne.jpg"

Ich habe mich für den Holmverlauf der Original SB 13 entschieden, der eine geringere Pfeilung hat, als der Flügel.
Er liegt als an der Wurzel bei ca. 50% der Tiefe und am Randbogen bei ca 20%. Somit läuft auch die Steckung fast parallel zum Holm.
Es gibt sehr gute Beschreibungen, wie man einen Holm für Styroflächen macht. Siehe z.B. http://www.aerodesign.de
Ich habe mich für diese Vorgehensweise hier entschieden:
Bild "SB13_Holmprinzip1.png" Bild "SB13_Holmprinzip2.png"
Bild "SB13_Holmprinzip3.png" Bild "SB13_Holmprinzip4.png"
Bild "SB13_Holmprinzip5.png" Bild "SB13_Holmprinzip6.png"
Diese Schritte passieren nass in nass, so dass sich die Rovings beim Pressen gut verteilen und sich nachher nicht in der Beplankung abzeichnen.
Hier das Ganze nochmal im Bild:
Bild "SB13_Holm1.JPG" Bild "SB13_Holm2.JPG"

Ganz wichtig: Vor dem Beplanken muss das Furnier (in meinem Fall Ahorn 0.7mm) mit Porenfüller gestrichen werden. Ich habe das bei einem anderen Modell nicht gemacht, was damit endete, dass sich die Beplankung an vielen Stellen löste. Ohne diesen Anstrich zieht das Harz in das Holz und bleibt nicht da, wo es kleben soll. Auch hier bietet der Baumarkt die günstigste Lösung:
Bild "SB13_Füller.JPG"

Die Beplankung ist ganzflächig mit 80g/qm Glas unterlegt. Im ersten Drittel der Spannweite zusätzlich mit 135g/qm Kohle. Beides Leinenbindung diagonal.
Bild "SB13_FlächeGFK.JPG"

Der Rohbau

Bild "SB13_Rohbau.jpg"
Es war keine gute Idee, mit provisorisch befestigten Winglets zu fliegen. Die waren nach dem ersten Gleitflug weg...

Leider stellte es sich heraus, dass ich zuwenig V-Form eingebaut hatte in die Steckungsrohre der Flächen. Somit konnte ich keinen durchgehenden GFK-Stab als Verbinder verwenden. Ich habe daher ein Stahlrohr gebogen und dicht mit CFK-Rovings gefüllt. Da ich keine brachialen Windenstarts plane, sollte das stabil genug sein.
Bild "SB13_Verbinder.JPG"  

Fertigstellung

Bild "SB13_Fertig.JPG" Bild "SB13_Winglet-Kennz.jpg"

Nach dem Erstflug habe ich noch eine Schleppkupplung für den F-Schlepp nachgerüstet. Diese funktioniert nach dem Prinzip von Christian Baron, die ich auch bei meiner Ka6e eingesetzt habe (siehe Ka6e).
Bild "SB13_Nase.jpg" Bild "SB13_Kupplung.jpg"

Das Video vom Erstflug



Wie geht es weiter...

Zunächst einmal werde ich mich mal an den F-Schlepp heranwagen. Habe ich noch nie gemacht aber warum nicht das erste Mal gleich mit einem Nurflügel.

Und dann komme ich auf meine Ursprungsidee zurück, die SB 13 mit 4.5m oder sogar 5m Spannweite zu bauen...