NH90 Startbeitrag zum Scale-Baubericht

Hallo und willkommen zum Einführungsbeitrag meines Scale-Projektes NH90 RC Modellhubschrauber. Er ist der Start zu meinen mehrjährigen Bau.

Ich stolperte im letzten Jahr über ein Sonderangebot des Graupner Turbinen-NH90. Das Modell gab es in verschiedenen Shops ab 455 Euro statt des UVP von 944 Euro. Nun versuche ich, daraus einen Scale-Helikopter zu machen.

Da ich sowieso eine Elektro-Mechanik einbaue und den Spantensatz selbst erstellen muss, habe ich die wesentlich teurere Benzinversion, die derzeit (2010) um 750 Euro kostet, nicht gekauft.

Ursprünglich standen auch noch einige andere Hubschrauber auf meinem Wunschzettel, unter anderem die Baumann-Puma.
Das Sonderangebot in Verbindung mit der Tatsache, dass bislang kaum richtig scale gebaute NH90 zu sehen sind, gab dann den Ausschlag.
Geplant ist also eine NH90 mit allen Scale-Details soweit es mir möglich ist, E-Mechanik, Vierblatthaupt- und Heckrotor, selbst konstruiertes, gefedertes Einziehfahrwerk(EZFW).

Die Fertigstellung wird mir wohl nicht vor 2012 gelingen. So soll sie  aussehen: 
Das letzte Seitenfenster ist bei meiner NH90 noch an der Position des Prototyps, also hinter der Schiebetür. Aus der Anleitung des Beschlagsatzes geht hervor, dass aktuellere Rümpfe die Fenster scheinbar weiter hinten haben.
Die neuen Fenster wurden exakt ausgeschnitten und die Abfallstücke, deren Kanten angeschrägt wurden, mit Balsa und doppelseitigem Klebeband von aussen in den überflüssigen Fensterausschnitten befestigt.
Von innen wurde der Spalt mit einer Mischung aus Laminierharz und Baumwollflocken sowie Thixotropiermittel zum Andicken des Harzes zugespachtelt und im gleichen Schritt eine Lage Gewebe von innen aufgelegt. 
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Als erstes hatte ich mich aber damit beschäftigt, Material für mein gefedertes EZFW zusammen zu suchen, denn dass das Graupner-Fahrwerk beim Abheben nicht ausfedert, geht gar nicht Winken
Geplant ist, dass das Fahrwerk bei der Landung auf "Block" geht, also kein Federweg übrig bleibt. Ich hoffe auf diese Art und Weise zu verhindern, dass der Heli beim Hochfahren der Drehzahl aufschaukelt. Ausserdem ist dann die Konstruktion etwas einfacher, da ich ja das endgültige Gewicht noch nicht weiss und ich die Höhe des Helis über Grund nicht durch die Federhärte bestimmen muss.
Die zu verwendenden Federn werden also sehr schwach sein, sie müssen nur sicherstellen, dass das Fahrwerk beim Abheben ausfedert.
Ich habe an der Kleinteilewand des Globus-Baumarktes schon Federn mit dem Maß 7,5 x 37 mm gefunden. Eine davon federt das Bugfahrwerk. Die Federhärte liegt bei etwa 2,5-3 Kg, das sollte schwach genug sein.
Leider war meine ursprüngliche, der Faulheit geschuldete Idee, das Fahrwerk weitgehend an die Graupner-Version anzulehnen, nicht durchführbar.
Allerdings braucht die Mechanik nicht all zu stabil zu sein, da ja nur recht geringe Aufsetzkräfte wirken im Gegensatz zu Flächenmodellen, bei denen das Fahrwerk bei der Landung grössere Kräfte aufnehmen muss.
Deshalb müssen die Rumpfspanten nicht wesentlich verstärkt werden.

Beim Hauptfahrwerk wollte ich erst nur die lange Betätigungsstange zum Fahrwerk durch eine gefederte Variante ersetzen.

Es stellte sich jedoch heraus, dass die Graupner-Lösung keinesfalls genügend Weg zur Verfügung stellen kann.

Hier sind die Räder für den Hubschrauber: 
Sie sind mit 40 bzw 70 Gramm nicht gerade leicht, sehen aber vorbildgetreuer aus als die vorgesehenen Graupner Ballonräder. Der Durchmesser ist halbwegs passend. Die Bugräder haben 54 mm (Nenngrösse 55 mm), Scale wäre 55mm, was Graupner auch so vorsah. Die Räder des Hauptfahrwerks haben 74 mm (Nenngrösse 75 mm), Scale wäre 70, Graupner sieht ebenfalls 70 mm vor. Die Bugräder wären Scale 22,6 mm breit, die Haupträder 27,5 mm.

Graupner liefert die passenden Räder mit 22 bzw. 26 mm Breite, die von mir verwendeten Aluräder haben 21 bzw 23 mm Breite.

Da scheinen die Graupner-Räder zwar von der Breite besser zu passen, aber das täuscht. Das Original hat nämlich im Gegensatz zum Modell von Graupner nicht solche Ballonreifen, sondern wie bei meinen Alurädern flache Reifenflanken, was im direkten Vergleich auch wieder scaler ausschaut.

 

Ursprünglich wollte ich eine handelsübliche Mechanik für das Bugfahrwerk benutzen. Dann stellte ich aber fest, dass damit der lange Federweg des Bugrades nicht zu realisieren ist. Es musste also eine Eigenkonstruktion verwirklicht werden, bei der das Federbein nicht wie üblich den Drehpunkt am oberen Ende sondern bei einem Drittel der Gesamtlänge hat. So gewann ich Baulänge für die etwa 30-40 mm Federweg. Die Anlenkung erfolgt dabei über einen Kniehebel mit Langloch als Kulisse. Auf den Bildern wird es deutlicher.

Der Bugfahrwerksausschnitt muss für das neue Fahrwerk um 35 mm nach hinten vergrössert werden.

Für die Bugräder habe ich Lagerbuchsen aus Alu und Messing gefertigt und untereinander mit UHU Plus Endfest bei 180° verklebt:

 

Das Standrohr entstand aus 7,5 mm Alurohr (aus dem Baumarkt). Am unteren Ende habe ich einen 10 mm langen Alustopfen aus 5 mm Alu eingeklebt. Aussen sitzt eine 9 mm lange Buchse aus Alurohr 10x8 mm. Dabei handelt es sich um "Wurfpassungen", da dem 7,5er Rohr innen und aussen jeweils ein halber Millimeter zur strammen Passung fehlt. Ich besitze keine Drehbank um feinmechanisch korrekt zu arbeiten, aber mit UHU Endfest 300 bei 180° verklebt gibt es keine Probleme. Dann wurde eine 3,3 mm Bohrung angebracht und ein 4 mm Gewinde für die Radachse aus Edelstahl geschnitten. Aus einem 9 mm breiten Streifen 0,8 mm Alu entstand der unter Halter der Schere, die das Verdrehen der Räder beim Einfedern verhindert. Dieser Halter erhält 4,2 mm Bohrungen und wird dann mit Endfest 300 zusammen mit der Radachse verklebt. Die bereits angefertigten 21 mm Radbuchsen werden ebenfalls auf der Achse verklebt und dabei mit zwei Muttern so gegen das Standrohr gepresst, dass der Scherenhalter bei der Verklebung bündig am Standrohr anliegt. Auch das wurde bei 180° 5 Minuten lang im Ofen gehärtet.

 

Die obere Halterung der Schere ist angefertigt, das Tauchrohr hat noch Überlänge, wird aber deutlich über den Drehpunkt hinausragen, um genügend Federweg unterzubringen. Es wird durch den Cockpitboden ragen und durch die Einbauten verdeckt. Die Fahrwerkshalterung aus 19 mm Alu ist 50 mm breit und hat 5 mm Bohrungen und wird in die Aluwellen gesteckt werden. Das Fahrwerk wird ebenso wie die Wellen noch mit Madenschrauben gesichert. Die endgültige Fahrwerkshöhe kann ich somit anpassen!
 
Das Bugfahrwerk wiegt, so wie auf dem letzten Bild zu sehen, 152gr.
 
Die Bohrungen hab ich zweimal gemacht: erst für M3 und dann aufgebohrt auf M4. Die 3 mm Gewinde waren mir doch zu filigran.

Probleme hatte ich mit der Schere (Knickstrebe), die ich aus den Materialien (Bild) herstellen will.

Die vorderen, dünnen Röhrchen sollen die eigentliche Strebe bilden, während aus den hinteren, auf 10° schräg geschliffenen Röhrchen Ringe geschnitten werden sollen, die dann am mittleren Gelenk als Anschlag aufgeklebt werden. Andernfalls würde die Strebe beim Ausfedern auf 180° ausklappen, was unter Umständen das Wiedereintauchen des Fahrwerks verhindern könnte.

Mein Problem besteht hauptsächlich darin, dass sich das verwendete Ruderscharnier nur bis etwa 80° zusammenklappen lässt, ich aber etwa 30° brauche, damit sich die Strebe weit genug zusammenlegen lässt. Da muss ich nun versuchen, das Scharnier so weit frei zu schneiden, dass die Funktion gegeben ist. Natürlich müssen auch die Röhrchen im Bereich des Gelenks innen freigeschliffen werden, aber erst mal schau ich, ob das Scharnier genügend Festigkeit behält.

 

Die Knickstrebe des Fahrwerks ist fertig. Wie ich schon beschrieben, ließ sich das Scharnier nicht weit genug einklappen. Zuerst habe ich das Gelenk aufgeschliffen und die Niete entfernt, dann mit Skalpell und Feile Freiraum geschaffen.

 

Dann hab ich die Röhrchen am Bandschleifer in Form gebracht, auf das Scharnier geklebt, abgelängt auf 44 mm Schenkellänge und an den Enden mit Kohlestab verschlossen. Abschliessend jeweils eine 2 mm Bohrung am Ende angebracht und die beiden Schenkel so geschlitzt, dass sie auf die entsprechenden Halterungen am Fahrwerk geschoben und verschraubt werden können.

 

 

Die fertige Knickstrebe: auseinander, außen, innen zusammengefalltet:

 

 

 

Es folgt das fertig bearbeitete Endstück (Bild1) der Strebe: Füllung mit Kohlefaserstab, verklebt mit Sekundenkleber, rundgeschliffenes Ende, Bohrung 2 mm für Befestigungsschraube, Schlitz knapp 2 mm hergestellt mit Eisensägeblatt und nachgearbeitet mit sehr dünner Feile bis die Strebe sich leicht dreht.

 

Die Halterung (Bild 2) wurde so geschliffen, dass die Knickstrebe einen Anschlag in ausgefedertem Zustand hat (Bild 3). Wichtig ist dabei, dass der Schlitz in der Strebe nicht zu tief gefeilt wurde.  Ausserdem ist der Schlitz am inneren Ende nicht rechtwinklig sondern schräg, was deutlich mehr Auflage bringt. 

 

 

 

Hier die Bilder in montiertem Zustand. Als nächstes wird die Feder mit verstellbarem Endanschlag eingebaut. Ich denke noch darüber nach, ob ich das FW mit einer Mechanik zur Verkürzung des Federwegs beim Einziehvorgang ausrüste. Eine Idee hab ich schon. Ich bin mir aber noch nicht sicher, ob ich die Feder weit genug zusammengezogen kriege ohne übermässig viel Strom dafür zu verbrauchen. Der Vorteil wäre sicher, dass die Räder in eingezogenem Zustand weiter vorne liegen und damit der naturgegebenen Hecklastigkeit des NH90-Rumpfes entgegen wirken.

Ich habe das Fahrwerk übrigens mit sehr einfachen Werkzeugen hergestellt. Fehlendes Werkzeug muss man dann einfach durch Techniken und Improvisation ersetzen Hauptsächlich habe ich einen Bandschleifer und eine Ständerbohrmaschine benutzt. 

 

 

 

Auf diesem Bild (oben) sieht man, warum ich diesen Aufwand getrieben habe. Das Rad federt in entlastetem Zustand sehr weit aus. Genau diese Optik will ich bei Start und Landung haben, es sieht sicher gut aus, wenn sich der Heli in die Federn setzt. Beim Airwolf mit dem Tieferlegungssatz fürs Fahrwerk von Vario kann man das auch sehr gut beobachten.

 

Der Schacht für das Einziehfahrwerk wird in jedem Fall nach hinten verlängert. Zum Originalmaß fehlen ihm sowieso 35 mm. Um das FW in dem jetzigen Bauzustand in den Rumpf zu bekommen, müsste ich den Schacht um ca. 55-60 mm nach hinten erweitern. Darum soll sich das Fahrwerk beim Einziehen um den Differenzbetrag von 20-25 mm verkürzen.

Erreichen will ich das, indem ich eine Litze am innen Standrohr befestige, durch die Feder nach oben in das Tauchrohr führe, dort am oberen Ende mit einer Umlenkrolle aussen wieder parallel nach unten führe und dann mit einer zweiten Umlenkrolle rund 2-3 cm oberhalb des Fahrwerkdrehpunktes rechtwinklig nach hinten zu einem Befestigungspunkt am Spant führe.

Dadurch, dass sich das FW mit dem oberen Ende beim Einziehvorgang vom Befestigungspunkt entfernt, wird im Innern die Feder komprimiert. Es reicht, die Feder halb zu spannen, um in den Original-grossen Schacht zu kommen. 

 

Durch viel Ausprobieren habe ich festgestellt, dass sich der Anschlag der Knickstrebe unter Umständen soweit abnutzt, dass die Strebe im ungünstigsten Fall senkrecht hängen könnte und sich beim Aufsetzen nicht mehr zusammenfaltet. Darum habe ich eine winzige Zusatzfeder montiert, die die Ausfederbewegung dämpft. Die Feder hat 5mm Durchmesser und klemmt in einer 4,5mm Bohrung und ist zusätzlich durch einen Tropfen Sekundenkleber gesichert.

Ausserdem habe ich den oberen Federanschlag in das Tauchrohr eingebaut. Das Ganze wurde so bemessen, dass der halbe Federweg leer läuft und erst in der zweiten Hälfte die Feder komprimiert wird. Die benötigte Kraft zum vollen Komprimieren der Feder liegt derzeit bei 2,4 kg und kann jederzeit durch anfertigen einer neuen Anschlagbuchse verändert werden.

 

 

 

Die Umlenkmechanik zur Verkürzung des Fahrwerks beim Einziehvorgang ist nun auch fertig. Sie besteht aus zwei L-förmigen Blechen und zwei Schellen aus 1 mm Alu. Die obere Schelle wird zusammen mit der Buchse verschraubt, die die Feder begrenzt.

Die Bleche sind untereinander mit drei 2 mm Schrauben über Buchsen aus Bowdenzugrohr verschraubt. Zwei der Schrauben tragen zusätzlich die Graupner-Seilrollen. Die verwendete Schnur ist hochfeste Schotschnur vom RC-Segelschiffsbau. Die Mimik funktioniert bei Trockenübungen schon prächtig!

 

 

 

Zwischendurch mal etwas Holz. Die Sperrholzverstärkung A18, obwohl nur einmal als Aufdopplung für Spant A1 benötigt, ist zweimal im Baukasten vorhanden. Sie wird bei mir auf die Innenseiten der Längsspanten A6 geklebt und der unteren Kontur entsprechend verschliffen. Der angezeichnete Punkt (28 mm von vorne und unten) erhält eine 10mm Bohrung für die Bundlager, die das Fahrwerk tragen. Der Spant A1, seiner fahrwerktragenden Funktion beraubt, erhält ein Langloch, in welches das gefederte Fahrwerk eintaucht. 

 

 

 

Die bestellten Kugellager und Stellringe sind eingetroffen und so habe ich das Fahrwerk erstmal montieren können:

 

 

Nun habe ich beim Einsetzen des Fahrwerks festgestellt, dass es im ausgefederten Zustand etwas zu lang ist. Es federt 15 mm weiter aus als es original wäre. Das einfachste wäre, die Knickstrebe beidseitig um insgesamt 15 mm zu kürzen.

Vermutlich habe ich zwei Maße verwechselt und den Federweg gleich dem Abstand des Rades zum Rumpf in ausgefedertem Zustand gesetzt. Naja, zu kurz wäre schlimmer!

 

So soll der Heli bei eingefedertem Fahrwerk zu stehen kommen:
Abstand Rumpf/Boden:
am Hauptfahrwerk 62 mm
am Bugfahrwerk 79 mm

 

 

So habe ich genügend Zeit gehabt, das bisher recht weit gediehene Bugfahrwerk zu betrachten.
Und je länger man schaut, desto kritischer wird man. Das führte dann dazu, dass ich unbedingt die Scale-Breite des Fahrwerks von 72 mm haben wollte, auf die ich ja im ersten Anlauf wegen der 70 mm Spantabstand noch verzichtet hatte. Also hab ich die Radachse und die Lagerbuchsen der Bugräder neu gefertigt und statt dessen die Rumpflängsspanten ausgeschnitten und die entstandene Labilität durch Aufdopplungen abgefangen.

Nun muss der Ausschnitt im Rumpfboden nach Einleimen des Spantgerüstes noch etwas verbreitert werden, gleichzeitig wird der vordere Bereich des Ausschnitts bis auf den Durchlass für das Fahrwerksbein originalgetreu verschlossen.

Zudem habe ich die Schotschnur, die das FW-Bein beim Einziehvorgang verkürzt, mittels einer Strebe an den Längsspanten verschraubt. Durch eine Augenschraube ist eine Einstellmöglichkeit vorhanden.
Die Bilder zeigen die besprochenen Schritte: 

 

 

 

 

Das Bild vom Plastikbausatz zeigt den Schacht, der vorne schmal und erst hinten breit wird, im Gegnsatz zu dem derzeitigen Bauzustand an meiner NH 

 

 

 

 

Einige weitere Teile habe ich besorgt, dazu gehören die Bundlager 6 x 10 x 3 mm für die Lagerung der Fahrwerksschwingen, die T-Stücke für die Fahrwerksschwinge, die ich nun doch aus Kupfer gewählt habe, weil ich nicht herausfinden konnte, welcher Heli solche Teile aus Kunststoff als Kufenverbinder verwendet und die Stossdämpfer.

Das Hauptfahrwerk des RC Modellhubschraubers wird im Gegensatz zum Bugfahrwerk nicht nur gefedert, sondern auch gedämpft. Hintergrund ist hier, dass der Hauptstoss bei der Landung des RC-Heli nicht dazu führen soll, die FW-Mechanik zu zerstören.

Ausserdem glaube ich, dass Dämpfung bei eventuellem Aufschaukeln am Boden hilfreich sein kann obwohl die Federkraft der Beine so gering gewählt wurde, dass der Helikopter am Boden auf "Anschlag" steht.

Die Wahl der Dämpfer war nicht einfach, da mir das Anforderungsprofil noch nicht ganz klar ist. Durchaus möglich, dass ich später nochmal neue kaufen muss. Derzeit glaube ich aber, es sind die richtigen Dämpfer, was mir an der Kasse des Ladens noch nicht ganz klar war, denn es handelt sich hier um einen Bausatz. Somit musste ich die Dämpfer erst montieren, um zu sehen, welche Eigenschaften sie haben.
Es sind übrigens Tamiya-Dämpfer mit der Bestellnummer 50520 und einem Pries von 30,95 Euro. Gut möglich, sie im Internet billiger zu bekommen, aber hier in Werne konnte ich die Teile auch anfassen!

Die Dämpfer können in acht! Varianten montiert werden wobei die Gesamtlänge und der Dämpfer-Hub folgendermaßen aussehen:

Long End:
94 mm/28 mm
91 mm/25 mm
87 mm/21 mm
84 mm/18 mm
Short End:
87 mm/28 mm
84 mm/25 mm
80 mm/21 mm
77 mm/18 mm

Verwenden will ich eine der Varianten mit den vollen 28 mm Federweg, je nach möglicher Übersetzung der Anlenkung ergibt sich dabei ein Radfederweg von etwa 50-60 mm, damit dürfte man klarkommen.

Nun warte ich noch auf Sinterbuchsen, die in T-Stücke kommen und dann wird es hier auch wieder Baufortschritte geben.

 

 

 

Die Sinterbuchsen 6 x10 x 4 mm und die 6 mm Wellen sind tatsächlich heute schon in der Post gewesen (Bild 1 unten)
Damit habe ich alle Teile für die Herstellung und Lagerung der Fahrwerksschwingen zusammen (Bild 2 unten)
Was ich noch nicht habe, sind die Teile für die Anlenkung des Fahrwerks, da muss ich auch erst noch Brainstorming betreiben, wie ich das hinbekomme mit dem nötigen Verfahrweg. Hat schon mal einer Erfahrung mit Gewindespindeln gemacht? Wäre auch eine Idee, oder?

Die eigentliche Schwinge aus 10 mm Alustab ist übermaßig und musste am Ende um 0,5 mm abgeschliffen werden, damit sie in die T-Stücke passt. Komisch, das 10 mm-Rohr aus dem gleichen Baumarkt hat aber genau 10 mm... 
 
So sieht die Einheit montiert aus. Der Abstand der Spanten untereinander ist mit 21 mm nur einen Millimeter breiter als Serie.

 

 

Nun habe ich T-Stücke an die Schwingen verklebt. UHU-Plus Endfest, gehärtet bei 180°C im Ofen, das dauerte nur 5 Minuten. Um die T-Stücke parallel zu den Radachsen zu verkleben, habe ich die Schwingen mit einem Gewindestab zueinander ausgerichtet.

Die Radachsen sind in 4 mm Gewinde in den Schwingen verschraubt und mit einer Stoppmutter gekontert.

Die Räder laufen auf Alubuchsen. Diese sind so lang, dass die Radmutter eine leichte Klemmwirkung auf die Räder erzeugt. Frei drehend wollte ich sie nicht, damit der Helikopter am Boden nicht unkontrolliert wegrollen kann. Auf dem letzten Bild sind die fertigen Einheiten zu sehen. Als Nächstes folgen die Anlenkungen von Bug- und Haupträdern. 

 


 

Das Bugrad samt Anlenkung ist mehr oder weniger fertig, wenn man davon absieht, dass ich das Servobrettchen noch verstärken werde und das Fahrwerk bekommt auch noch einen mechanischen Anschlag, der bei der Landung etwas das Servogestänge entlasten soll. Dazu muss aber alles erst einmal verleimt werden. Im jetzigen Zustand wäre der Anschlag nur unpräzise zu positionieren. Der Anlenkhebel aus Alu wurde mit drei Senkschrauben M3 am Zentralstück befestigt. Das Gestänge wird vom Servo über den Kniehebel aus Pertinax betätigt, in beiden Endstellungen erfolgt eine Verriegelung über die 90° zueinander stehenden Hebel und somit kein erhöhter Strombrauch.

Hier nochmal alle Komponenten:

 


 

Servohebel und Anlenkhebel aus Pertinax müssen sorgfältig zueinander ausgerichtet sein, sonst kann es im Betrieb verklemmen.

 

 

 

Das Gestänge liegt bei eingefahrenem Rad nahezu an diesem an. Einige Teile ragen in den Cockpitboden, dieser wird an den entsprechenden Stellen ausgehöhlt, er ist ja dick genug.

 


 

Beim Bild in ausgefahrenem Zustand fehlt natürlich das Gewicht des Helis, es federt also nicht ein!

 


 
Dies war der Einführungsbericht zum Scale-Helikopter NH 90. Im Block wird über den Baufortschritt weiter berichtet. Viel Spaß auch weiterhin beim Mitverfolgen!

 

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