TECHNIK

Wasserfliegen

Eine Dornier Do-26 im Eigenbau

Meine bereits betagte "Do-18 F" im Maßstab 1:9 verdiente langsam den Vorruhestand. Als Nachfolgeprojekt habe ich zusammen mit drei Modellbaukollegen schon lange die elegante, mit viel Technik ausgestattete "Do-26" im Visier, ebenfalls im Maßstab 1:9. Im ehemaligen Dornier-Archiv gab es genügend Fotos von diesem Flugzeug und auch technische Beschreibungen und Zeichnungen. Auch diverse Dreiseitenansichten konnten wir ausfindig machen, die jedoch alle unterschiedlich waren. Durch Zufall kam ich mit einem ehemaligen Dornier-Mitarbeiter ins Gespräch, der kurz nach dem Krieg im Büro in Madrid die Aufgabe hatte, Zeichnungen für ein Modell dieses Typs zu erstellen. Er bestätigte mir, dass seine Ausführungen mit den Originalplänen übereinstimmten. Auf dieser Basis konnten wir mit der Konstruktion unseres Modells beginnen.

Wir hatten uns das sportliche Ziel gesetzt, Urformen des Modells in 3D zu konstruieren und zu fräsen. Bald stellte sich heraus, dass es nicht so einfach war, auf dem Bildschirm eine harmonische Behäutung über die konstruierten Rumpfspanten herzustellen, die die Anforderungen an eine Urform erfüllen würde. Um den Strak zu überprüfen, wurden zwei Rumpfhälften im Maßstab 1:16 auf der Basis der konstruierten Spanten gebaut und an den Fehlstellen gespachtelt und verschliffen. Nun sollte der überarbeitete Rumpf im Bereich der korrigierten Stellen zersägt werden, um die Schnitte einzuscannen und für die Konstruktion zu verwenden. Nachdem ich den schön lackierten Rumpf in Händen hielt, erschien mir ein Zersägen als ein Akt der Barbarei. Zumindest eine Negativabformung schuldete man dieser Fleißarbeit, denn daraus ließe sich ein Modell mit knapp zwei Metern Spannweite bauen und auch die gewünschten Spanten für die Konstruktion herstellen.

Bald kam das Team zur Einsicht, dass der Bau einer kleinen "Do-26" - quasi als Studie für die große - weitere Vorteile haben würde: Mit weit geringerem Materialeinsatz können die Profilauslegung der Tragfläche sowie verschiedene mechanische Lösungen auf ihre Praxistauglichkeit und das Verhalten im Wasser überprüft werden. Außerdem müssen die Konstruktions- datensätze von der kleinen Do für die große nur noch hochskaliert zu werden.

Zehn Prozent Rumpf, 90 Prozent Tragfläche - so in etwa kann der Schwierigkeitsgrad der beiden Bauteile eingestuft werden: Nach der Abformung wurde in die Rumpfnegativformen grauer 2K-Lack gespritzt und dann je eine Lage 25-g/qm-Glas- und 61-g/qm-Kevlargewebe laminiert. Die stark beanspruchten Bereiche, wie Unterwasserschiff und Cockpit, wurden mit 93-g/qm-Kohlegewebe verstärkt. Längs- und Querstrin- ger aus mit Heißdraht geschnittenen Styrodur Halbrundprofilen, die in der Form mit diagonal geschnittenen 105-g/qm-Glasgewebestreifen überlaminiert wurden, verleihen der dünnen Rumpfschale eine ausreichende Festigkeit bei geringem Gewicht. Zur Einleitung der Kräfte wurden wegen des relativ großen Rumpfausschnitts für die Tragfläche statt Rumpfspanten quadratische Styroporprofile in Kohleschläuche gesteckt, mit Epoxy getränkt und in nassem Zustand an den entsprechenden Stellen in den Rumpfhalbschalen fixiert. In gleicher Weise wurden mit Kohleschlauch überzogene Styro-Rundprofile vom Bug bis zur Stufe innen in die Kehlen zwischen Unterwasserschiff und Bordwand und auch in den Kielbereich gelegt. Nach dem Aushärten der Halbschalen wurde das über den Formenrand hinausragende Laminat mit einem Stechbeitel abgetrennt. Wird der Lack durch den Stechbeitel am Formenrand mit entfernt, überragt auch das Laminat den Formenrand nicht mehr. Das Zusammenfügen der beiden Rumpfhälften erfolgte mit einem Gewebestreifen und grau eingefärbtem Harz. So erkennt man nach der Entformung keine Rumpfnaht mehr und man hält ein fertig lackiertes, stabiles und leichtes Bauteil in Händen, ganz ohne mühselig angepasste Rumpfspanten.

Weit mehr Kopfzerbrechen als der Rumpf bereitete uns der aufwändige Flügel mit den vielen Einbauten. Der Profilstrak wurde leicht abgewandelt vom Original übernommen: mittig ein "NACA-2220" und am Randbogen ein "NACA-2410", statt einem NACA 2209. Außerdem wurde an der Spannweite etwas geschummelt, es gab einen Zuschlag von circa zehn Zentimetern. Für die Urform wurden Flächenkerne aus Styropor geschnitten. Um die Biegung am Möwenflügel zu realisieren, haben wir für den rechteckigen Innenflügel eine Helling gebaut. Im Bereich der Biegung wurde der Kern mit Heißdraht in feine Scheiben so weit durchgeschnitten, dass die einzelnen Scheiben an der Profilunterseite noch zusammenhingen. So ließ sich der Kern auf der Hellingunterlage wie ein Fächer aufbiegen und der Flügelbiegung anpassen. Zwischen die aufgefächerten Profilscheiben kam Leichtspachtel und nach dem Verschleifen konnten die Kerne mit Glasgewebe überzogen, gefüllert, lackiert und abgeformt werden.

In die Urform wurden über gefräste Schablonen Blechstöße, Wartungsdeckel, Kühler und alles Erforderliche eingeritzt. In die fertigen Negativschalen wurden dann gefräste Inlays für die Servozugänge, Schwimmerschächte, Kühler und die vier Landeklappen eingeklebt. Wie bei allen GFK-Teilen wurde in die Form zunächst 2K-Lack gespritzt. Dann erfolgte der gleiche Laminataufbau wie beim Rumpf. Nach dem Einkleben der beiden Holme wurden die Begrenzungsrippen der beiden Schwimmerschächte eingebaut, die bereits mit allen erforderlichen Gewindeinserts für die Schwimmermodule versehen waren. Nur an den wichtigsten Stellen wurden Schaumstoffrippen eingebaut. In die dazwischen liegenden, relativ großen Felder wurden parallel zu den Rippen 2-mm-Kohlefaser-Flechtkordeln laminiert. Das erspart eine Menge Rippen-Anpassungsarbeit, insbesondere bei Trapezflächen. Ebenso wurde der Torsionsantrieb für die Landeklappen eingebaut, die wegen der Flächenbiegung nicht in einer Ebene liegen. Alle vier Klappen werden von einem Servo angelenkt, das erspart drei Kanäle und bei Ausfall dieses Servos behalten alle vier Klappen ihre Stellung, während bei separater Anlenkung der Ausfall eines Servos den Piloten in arge Bedrängnis bringen könnte.

Vor dem Verschließen der Formen mussten noch die Verkabelung eingebaut und feine Styrostreifen wie kleine Taschen im Bereich der Trennebene mit "UHUpor" eingeklebt werden, um ein unkontrolliertes Wegfließen des eingedickten und mit etwas Schaumtreibmittel versehenen Harzes beim Verschließen der Formhälf- ten zu verhindern.

In der Zwischenzeit wurden die Urformen des Leitwerks aus MDF-Platten gefräst. Diese sind an den Außenflächen stark verdichtet; nach innen werden sie immer faseriger. Durchfräst man großflächig den Außenbereich, dann verzieht sich die Platte. Deshalb klebte ich eine möglichst dicke MDF Platte unter die zu fräsende, so tritt kein Verzug mehr auf. Nach Beendigung des Schruppvorgangs sieht das Ergebnis aus den genannten Gründen nicht gerade berauschend aus, deshalb wird nach dem Schruppen die gefräste Fläche großzügig mit leicht eingedicktem Harz eingestrichen. Mit Hilfe eines Heißluftföns dringt das Harz auch unter die geschruppte Oberfläche. Nach dem Aushärten kann geschlichtet und die Oberfläche behandelt werden. Der Aufwand ist hier sehr hoch, dafür ist das Material billig. Geradezu komfortabel dagegen geht es beim Fräsen mit polierbarem Ureol zu. Aus diesem Material wurden die Urformen für die hinteren Motorgondeln, die Motorhauben und die Kühler gefräst.

Seiten- und Querruder waren beim Original mit Stoff bespannt. Das Einfallen der Bespannung zwischen den Rippen und die Gewebe-struktur sollte in GFK imitiert werden. Dazu wur- den zunächst die beiden Ruderhälften durchgehend profilgetreu gefräst und danach die Felder zwischen den Rippen geräumt. Anschließend wurde jede Ruderhälfte mit Gewebefolie bebügelt und abgeformt. Bisher hat mir noch kein Modellbaukollege abgenommen, dass es sich bei diesem Imitat nicht um bespannte Rippenbauweise handelt.

Zwecks des einfacheren Transports haben wir das Leitwerk demontierbar gestaltet, ohne dass Anlenkungen ausgehängt werden müssen. Das gesamte Höhenleitwerk ist mit zwei Schrauben auf dem Seitenleitwerksstummel fixiert. Das auf dem Höhenleitwerk sitzende Servo wird vom Seitenleitwerk verdeckt. Der Holm des Seitenleitwerks reicht bis in den Kielbereich des Rumpfhecks, ist aber auf Höhe des Höhenleitwerks geteilt und wird mit drei Senkschrauben fixiert. Hinter der Nasenleiste der geteilten SLW- Flosse ist ein von oben zugängliches Röhrchen mit einer Steckung eingeklebt. Damit werden der obere und untere Flossenteil über eine Schraube mit einem verlängerten Imbusschlüssel verschraubt. Bleibt noch zu erwähnen, dass das Seitenruder auf einem vom Rumpfinneren angelenkten Mitnehmer sitzt. Die Steckachse des Ruders geht oben durch das Ruderauge und reicht unten in eine Bohrung im Drehzentrum des Mitnehmers. Somit ist dieses Ruder mit einem Griff abnehmbar, ohne Anlenkungen aushängen zu müssen.

Nun war es an der Zeit an den Antrieb zu gehen: Die 8,2 Zoll großen Dreiblattpropeller "VarioProp" von Ramoser gibt es zum Glück mit Rechts- und Linkslauf; sie passen maßstäblich gut zum Modell. Als Motoren wurden vier Leomotion-Außenläufer "2216-1160 KV" ausgewählt, die mit vier 30-Ampere-Reglern mit BEC angesteuert werden, in deren Servokabel je eine Schottkydiode eingelötet wurde. Damit können alle vier BEC genutzt werden. Mit einem 3s1p-LiPo 5.800 Milliamperstunden werden Flugzeiten von zehn bis 15 Minuten erreicht. In die langen Zuführungskabel zwischen Akku und Regler wurden noch Stützkondensatoren eingelötet. Dieser Antrieb verleiht dem Modell Kraft im Überfluss mit 3,4 Kilogramm Standschub. Noch was: Um Spritzwasserbeschlag an den hinteren Propellern zu vermeiden, konnten beim Original für Start und Landung die hinteren Motorgondeln um zehn Grad hochgeschwenkt werden. Dies wurde auch am Modell mit zwei Servos realisiert.

Die Schwimmer wurden beim Original mit Spindelantrieb betätigt. Die Mechanik des Originals wurde beim Modell übernommen, den Antrieb übernimmt jedoch je Seite ein Servo mit Kupplung. Die ganze Mechanik wurde als reparaturfreundliches Modul auf je einem CFK-Grundgerüst aufgebaut. Zunächst wurden die Stützschwimmer maßstäblich aus Styrodur hergestellt, bei Windstille reicht deren Auftrieb gut aus, um das Modell im Wasser zu stabilisieren. Jedoch bei Seitenwind wird der Leeschwimmer beim Taxi ins Wasser gedrückt, wodurch auf dieser Seite ein so großer Widerstand entsteht, dass das Modell kaum mehr über die Motoren auf dem Wasser gesteuert werden kann. Als Gegenmaßnahme wurde das Schwimmervolumen so weit vergrößert, dass die Auftriebskörper gerade noch in die Schwimmerkästen passten. Dies gefiel uns aber noch nicht. Deshalb erhielten die Gleitflächen der Schwimmer einen größeren Anstellwinkel zum Wasser, unter Beibe- haltung deren Kontur. Wenn man jetzt bei ungünstigen Bedingungen beim Taxiing mit mehr Gas agiert, kommen die Schwimmer schnell aus dem Wasser. Betrachtet man dieses Phänomen physikalisch, dann reduziert sich bei Verkleinerung des Originals die seitliche Windangriffsfläche im Quadrat, der Schwimmerauftrieb jedoch in der dritten Potenz. Deshalb zeigt sich dieses Problem umso mehr, je kleiner das Modell gebaut wird.

Vor dem Erstflug wurde das Modell auf eine vertikal gelagerte Fahrradfelge montiert, um den Gleichlauf der vier Antriebseinheiten über vier Gaskurven programmieren zu können. Die Motoren wurden dem Seitenruder zugemischt, denn die "Do-26" hatte kein Wasserruder. Bereits erste Gleitversuche auf dem Wasser begeisterten. Die Zumischrate aller vier Motoren zum Seitenruder war bei langsamer Fahrt auf dem Wasser ausreichend, in der Gleitfahrt aber zu heftig. Deshalb wurden für diesen Zustand die beiden vorderen Motoren zu den Querrudern gemischt. Jetzt erfolgen Richtungsänderungen in der Verdrängungsfahrt über das Seitenruder und in der Gleitfahrt können feinfühlige Korrekturen über das Querruder erfolgen. Diese Auslegung hat sich gut bewährt. Ausgiebige Gleit- versuche haben gezeigt, dass das Modell auf dem Wasser einen guten Geradeauslauf hat, gut manövriert werden kann und trotz der minimalen Stufe schnell ins Gleiten kommt.

Den Erstflug nahm Rolf Breitinger vor. Außer den Schwimmern, die in der Luft nicht ganz einfuhren, funktionierte alles auf Anhieb. Bei weiteren Flügen begeisterten insbesondere die guten Langsamflug-Eigenschaften bei zehn Grad Landeklappenstellung - ein Verdienst des Leichtbaus. Das Geschwindigkeitsspektrum ist für ein Modell dieser Größe beachtlich. Das Hochstellen oder Absenken der hinteren Motoren ergibt keine Lastigkeitsänderungen im Flug. Mit hochgefahrenen Motoren und zehn Grad ausgefahrenen Landeklappen kommt auch beim kleinen Modell so gut wie kein Spritzwasser an die hinteren Luftschrauben.

Als Fazit kann man sagen, dass sich die Studie "Do 26 Maßstab 1:16" gelohnt hat. Fast alle mechanischen Lösungen und die Tragflächenauslegung können beim großen Modell übernommen werden. Einzig der Antrieb für die Schwimmermechanik muss überdacht werden. Jetzt können die Korrekturen an der Rumpfkonstruktion für die große Do übernommen werden, viele Einzelkonstruktionen müssen nur noch hochskaliert werden. Und das Beste: Die kleine Do eignet sich bestimmt besser, um mal schnell aufs Wasser zu gehen, als die große.
Dr. Arnim Selinka
Fotos: Nicola Calò, Arnim Selinka


Fakten

Dornier Do-26 im Eigenbau
Ein vorbildgetreues Wasserflugmodell

Maßstab: 1:16
Spannweite: 1.980 mm
Länge: 1.530 mm
Gewicht: 3.300 g
Fläche: 50 qdm
Flächenbelastung: 66 g/qdm
Motor: 4x Leomotion 2216-1160 KV
Propeller: 8,2" VarioProp, Dreiblatt
Akku: 3s1p-LiPo 5.800 mAh


Der Aufbau der Rumpfhälften erfolgte über 300 gefrästen Halbspanten


Die Rumpfurform auf der Trennebene montiert


Die fertig laminierten Rumpfhalbschalen mit den im Text beschriebenen teils überlaminierten, teils mit Kohleschläuchen überzogenen Styroverstärkungen


Der spantenlose Rumpf von innen. Die unterschiedlichen Gewebelagen sind gut zu erkennen


Die Tragflächenurform fertig zur Abformung


Die Tragflächen-Negativform mit eingeklebten Inlays für die Stützschwimmer, Landeklappen und Kühler


Der Torsionsantrieb für die vier Landeklappen, darüber die Lagerung für die schwenkbare hintere Motorgondel


Die Urformen der vorderen Motorgondeln wurden aus MDF gefräst


Start- und Landstellung der hinteren Motorgondeln, Landeklappen und Stützschwimmer


Die Seitenruder Urform, links mit Gewebefolie bebügelt, kann so als Rippenbau-Imitat abgeformt werden


Der Aufbau des abnehmbaren Seitenleitwerks mit teilbarem Holm


Das Seitenruder ist durch Abziehen der Steckachse mit einem Griff abnehmbar, ohne die Anlenkungen aushängen zu müssen


Mit viel Aufwand wurden Landeklappen, Kühler und Stützschwimmer gebaut


Auf dem Wasser hat das Modell einen guten Geradeauslauf und kommt trotz der minimalen Stufe schnell ins Gleiten


Die Flugeigenschaften und -leistungen haben begeistert und geben Mut zum Bau des großen Modells



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